CN219555244U - 基于bga芯片的印刷电路板及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于BGA芯片的印刷电路板，所述BGA芯片布置在所述印刷电路板的一面，在所述印刷电路板的另一面布置有阵列排布的过孔，以相邻两排或两列的六个过孔所形成的包围区域为一个布置单元，所述布置单元内有布置两个圆形焊盘，所述焊盘用于焊接0201封装规格的元器件，所述焊盘与所述布置单元外围处于居中位置的两个过孔之间的距离均相等。本实用新型解决了现有PCB设计中0201规格元器件布置无法有效兼顾电路性能和生产成本的问题，通过合理布置元器件的焊盘，降低因空间不足而减少RLC元器件对电路性能稳定性造成的影响，同时满足PCB厂家常规批量生产能力，能够有效控制生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及PCB板级设计领域，尤其涉及一种基于BGA芯片的印刷电路板，以及包括该印刷电路板的电子设备。
背景技术
随着信息技术、电子工业的高速发展及大算力时代背景下，芯片带宽速率成倍增加，使得印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）对电源、信号质量要求越来越高。好的PDN（电源分布网络）可提供稳定、干净的电源，而滤波电容是实现优良PDN的关键举措，通常导致PCB板滤波储能LC数量繁多，此外还有很多配置用的电阻，如何高效、合理摆放这些分立元器件RLC，是一个亟待解决的问题。
球栅阵列封装（Ball Grid Array Package，BGA）是在封装体基板的底部制作阵列焊球作为电路的I/O端与PCB板互接，PCB上设置有过孔，作为电路I/O端的拓展端口，与同样布置在PCB上的电阻、电容等元器件电导通。
当前集成电路成熟工艺带来BGA芯片引脚间距不断缩小，间距为0.6mm，0.7mm和0.8mm的BGA封装越来越多，对应PCB上的过孔间距也相应缩小，目前市面上常见的RLC元器件最小的焊盘封装尺寸为0201规格，焊盘边缘到过孔焊盘边缘距离太小甚至重叠，因而，空间小密度大，为PCB设计带来了新的挑战。
现有的PCB设计，有的方案通过强制删除过孔来保证RLC元器件的位置，这样势必影响滤波、散热效果，恶化电源载流能力。有的方案将部分过孔与RLC元器件的焊盘重叠来减少占用空间，这种方案若采用机械钻通孔方式制作过孔，需引入树脂塞孔工艺增加成本，也容易带来焊接不可靠的风险，影响生产良率；若采用激光打盲孔的方式制作过孔，也会增加制作成本。
因此，在设计PCB时，既需考虑电容、电阻等RLC元器件的摆放位置，还需考虑BGA芯片电路I/O端口电气性能的稳定性，同时还需兼顾PCB现有生产工艺和制作成本的限制。
发明内容
有鉴于此，基于现有PCB设计中0201规格元器件布置无法有效兼顾电路性能和生产成本的问题，本实用新型提供一种基于BGA芯片的印刷电路板，通过合理布置元器件的焊盘，在保证电路性能的基础上，兼顾PCB常规批量生产的要求。
为了解决上述问题，本实用新型中基于BGA芯片的印刷电路板，所述BGA芯片布置在所述印刷电路板的一面，在所述印刷电路板的另一面布置有阵列排布的过孔，以相邻两排或两列的六个过孔所形成的包围区域为一个布置单元，所述布置单元内有布置两个圆形焊盘，所述焊盘用于焊接0201封装规格的元器件，所述焊盘与所述布置单元外围处于居中位置的两个过孔之间的距离均相等。
为了保证0201规格元器件焊接可靠性，所述两个圆形焊盘的圆心距为0.6mm。
为了进一步兼顾PCB厂家常规生产能力和焊接的可靠性，所述焊盘的直径区间为[0.3mm，0.39mm]。
其中，所述焊盘的直径为0.33mm。
相应的，本实用新型还公开了一种电子设备，所述电子设备包括外壳，所述外壳内设置有上述基于BGA芯片的印刷电路板。这样的电子设备可以具备音、视频处理能力或其他功能。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优势：
本实用新型的印刷电路板以当前市面上0.6mmBGA芯片为基础，对0201规格芯片的焊盘形状进行优化，并对其与过孔的相对位置进行限定，降低因空间不足而减少RLC元器件对电路性能稳定性造成的影响，同时满足PCB厂家常规批量生产能力，能够有效控制生产成本；进一步对0201规格芯片的焊盘设置合适的直径、圆心距，使得针对引脚间距不大于0.8mm的BGA芯片均能够直接适用该焊盘设置来布置0201规格芯片，且可根据实际情况适当放大过孔以提高扇出效率。
附图说明
图1是本实用新型中基于BGA芯片的印刷电路板示意图；
图2是图1中布置单元的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作更进一步的说明。
图1是一种基于BGA芯片的印刷电路板示意图，如图所示，印刷电路板10的一面布置有BGA芯片（图未示），一面上布置有若干过孔20，过孔20对应BGA芯片的引脚，呈阵列排布；相邻两排（或两列）的六个过孔形成矩形包围区域30，将该包围区域30作为一个布置单元，在布置单元内有布置两个圆形焊盘40，焊盘40焊用于焊接元器件，焊盘40与所述布置单元外围处于居中位置的两个过孔之间的距离均相等，使得元器件能够尽量居中布置于六个过孔之间。
图1中的横向或纵向布置的矩形包围区域仅用于示意，元器件居中布置于六个过孔之间时，便于在印刷电路板10上布置更多的元器件，降低因空间不足而减少外围元器件对电路性能稳定性造成的影响，并不限定本实用新型中印刷电路板10上焊盘40的具体摆放位置。
下面以图2为例，对实用新型中的布置单元做进一步介绍。图2中六个过孔（21-26）所形成的矩阵包围区域内布置有第一焊盘41和第二焊盘42，第一焊盘41与处于居中位置的过孔22和过孔25之间的距离相等，第二焊盘42与处于居中位置的过孔22和过孔25之间的距离相等，即中心轴O1O2与中心轴O3O4相互垂直平分。
上述元器件的尺寸为0201规格，长为0.6mm，宽为0.3mm。圆形焊盘为规则形状，将焊盘居中布置，均便于PCB厂家常规批量生产。为了保证元器件焊接可靠性，将两个焊盘圆心间距（O1、O2之间的距离）设置为0.6mm。
过孔间距p与BGA芯片引脚间距对应，目前可以用于机械钻孔的BGA芯片最小引脚间距为0.6mm，图2以引脚间距为0.6mm的BGA芯片为例，相应过孔间距p为0.6mm。考虑PCB厂家常规批量生产的能力为机械钻孔的孔径不小于6mil，焊盘边缘与焊环边缘的距离不小于3mil ，由于两个焊盘对称放置，仅以第二焊盘42边缘与六个过孔焊环边缘距离为例进行说明，即第二焊盘42边缘距离其较近过孔22（或25）焊环边缘的距离g1，距离其较近过孔23（或26）的距离g2均需满足上述条件；另外，为了尽量避免元件空焊或者立碑，两个焊盘的边缘最小间距g3应不小于0.3mm，则焊盘的直径区间为[0.3mm，0.39mm]。作为一种实施方式，将第一焊盘41和第二焊盘42的直径设置为0.33mm。
本实用新型中固定第一焊盘41和第二焊盘42与过孔间的相对位置关系，以及焊盘直径，便于调整扇出（fanout）。在此基础上，对于具有不同引脚间距的BGA芯片，在满足PCB厂家常规批量生产能力的基础上，可以适当放大过孔孔径，提高电气性能。作为一种实施方式，对于引脚间距为0.6mm的BGA芯片，相应过孔间距p为0.6mm，过孔的孔径可设置为7mil（1mil=0.0254mm），过孔外围焊环的宽度设置为3.5mil。
结合上文描述，在六个过孔中，第一焊盘41与处于居中位置的两个过孔22和过孔25之间的边缘距离以及第二焊盘42与处于居中位置的两个过孔22和过孔25之间的边缘距离为最小边缘距离。因此，对于引脚间距大于0.6mm的BGA芯片，上述焊盘圆心距和直径的设置也可以满足PCB厂家常规批量生产能力，为了提高电气性能，可以进一步增大过孔孔径。作为一种实施方式，对于引脚间距为0.7mm的BGA芯片，可将过孔间距p为0.7mm，可将过孔的孔径设置为8mil，过孔外围焊环的宽度设置为4mil。
作为一种实施方式，本实用新型还提供一种电子设备，该电子设备包括外壳，在外壳内设置有上述印刷电路板，这种电子设备可以是能够对音频信号、视频信号进行采集、编码或解码的音视频处理设备。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于BGA芯片的印刷电路板，所述BGA芯片布置在所述印刷电路板的一面，在所述印刷电路板的另一面布置有阵列排布的过孔，其特征在于，以相邻两排或两列的六个过孔所形成的包围区域为一个布置单元，所述布置单元内布置有两个圆形焊盘，所述焊盘用于焊接0201封装规格的元器件，所述焊盘与所述布置单元外围处于居中位置的两个过孔之间的距离均相等。
2.根据权利要求1所述的基于BGA芯片的印刷电路板，其特征在于，所述两个圆形焊盘的圆心距为0.6mm。
3.根据权利要求2所述的基于BGA芯片的印刷电路板，其特征在于，所述焊盘的直径大于等于0.3mm且小于等于0.39mm。
4.根据权利要求2所述的基于BGA芯片的印刷电路板，其特征在于，所述焊盘的直径为0.33mm。
5.根据权利要求4所述的基于BGA芯片的印刷电路板，其特征在于，所述过孔的直径为7mil，过孔焊环的宽度为3.5mil。
6.一种电子设备，所述电子设备包括外壳，其特征在于，所述外壳内设置有权利要求1至5中任意一项所述的印刷电路板。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备具备音视频处理能力，所述音视频处理能力包括对音频信号和/或视频信号进行采集、编码或解码。
Priority Applications (1)
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| CN202223012341.XU CN219555244U (zh) | 2022-11-14 | 2022-11-14 | 基于bga芯片的印刷电路板及电子设备 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202223012341.XU Active CN219555244U (zh) | 2022-11-14 | 2022-11-14 | 基于bga芯片的印刷电路板及电子设备 |
Country Status (1)
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2022
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