终身设计PCBs为何要将将设计师视角应用于BGA

这是关于我在PCB设计行业的职业经历的系列文章的第11篇。在Mentor Graphics长期工作期间，我参与了很多不同的项目。本文是关于 Team Design 之后的三个最重要的文章，这在前一篇文章中有描述。

BGA突破

到2007年，BGA封装被广泛用于大引脚数FPGA。 Xilinx推出了最多1,760个引脚的Virtex-5系列。其他公司也有非常大的BGA引脚数，例如具有1,849引脚的NEC FCBGA。德州仪器（TI）的GTM封装是最大的，具有2,377个引脚。所有这些封装使用1 mm间距。

我目睹了使用这些大型BGA和24层PCB层的客户设计，以及一些36层的客户设计。问题在于，除了必要的参考平面层之外，这些封装的正常布线需要许多信号层。我发现层数的主要贡献者是逃避高引脚数器件所需的布线。

我的设计师希望通过创建更有效的转义方法来找到减少层数的方法。我与Xilinx包装工程师会面几次，以了解他们的优先事项并讨论潜在的问题。

我花了很多时间做这些大型BGA的扇出和路由，试图找到减少层的方法。减少层数的关键变成了独特的扇出通道模式并利用了有效的逃逸技术。

为了找到最有效的模式，我进行了测试，其中所有的引脚都可以自由重新分配 - 甚至电力和地面。这让Xilinx工程师感到震惊，因为他们的专利“稀疏雪佛龙图案”使每个信号引脚都接地。我很快就学会了不要再搞乱了。尽管如此，我的全自由方法提供了一些有价值的想法，可以在不影响电源和接地引脚模式的情况下应用。

我的研究中有足够的有用信息，在2008年，我写了“BGA”突围＆amp;路由。“这本书讨论了使用通孔时的扇出模式和层叠，blind＆amp; amp;埋孔或微孔。它还为0.8 mm间距封装提供了特殊的扇出模式。

我们还开发了BGA分支功能，用户可以定义所需的扇出模式，软件会自动退出封装。

一个具体的挑战是图1中显示的英特尔北桥BGA封装。球形图案基于英特尔的“Balls Anywhere”概念。该封装适用于微通孔，但我们的客户希望使用通孔，这使得布线更加困难。除了挑战之外，针距通常为0.7毫米，但有时更小。

图1英特尔北桥BGA的扇出

草图路由器

亨利波茨基于让设计师选择了一个交互式路由的想法连接组，快速绘制自由格式草图路径，然后沿该路径自动路由连接。这对我来说非常有意义，而其他一些人无法想象它会如何运作。因为我理解了这个想法并觉得它有很大的潜力，所以我被赋予了填写所有细节并与开发团队合作以使其成为可行方法的任务。

Sketch Router桥接自动和交互式路由之间的性能差距。它还提供了设计师所需的控制和质量。性能，控制和质量现在是自动路由方法的基准。

用户早已放弃了自动路由（非常大的设计除外），因为它们添加了太多过孔，并且通常无法提供设计人员所期望的路由质量。交互式布线为设计师提供了控制，但它仍然相对较慢，占总设计时间的40％左右。 Sketch Router弥补了手动和自动路由之间的差距。

交互式路由的发展仍在继续。正如前一篇文章中所提到的，原始点击 - 点击即可添加带有手动路由功能的角点，可以自动辅助路由，只需单击即可添加多个角。然后，交互式路由推进了自动化，启用了多个网络的路由和用户控制。

名人堂

2013年5月，我被引入UP Media PCB设计名人堂对我对PCB设计软件的贡献。当我考虑其他入选者的重要工作时，我怀疑我的工作值得认可;然而，我很感激能成为他们中的一员。与众多优秀人才一起工作，这是我的幸运。如果没有那些支持我的人以及我合作过的工程师，我所有的贡献都是不可能的。

专利

我被授予了在我的职业生涯中有10项专利，无论是作者还是撰稿人。这些专利的目的是保护设计方法不被竞争对手复制。有趣的是，在PCB设计行业，技术和设计要求变化如此之快，以至于专利通常在短时间内过时 - 因为需要新的和更好的方法来支持最新的进展。

退休......

2015年初，Mentor Graphics提供了一项自愿退休计划。在Mentor工作了15年，在Intergraph/VeriBest工作了8年，时机成熟。我和我的妻子有梦想在海边退休，并且已经决定圣地亚哥将是正确的地方。在Mentor Graphics，许多同事成为了亲密的朋友，我很感激我可以和他们共度这么多年。

4月30日，我的退休是正式的。然而，对我来说几乎没有休息和放松，因为11天后，我开始为加利福尼亚州拉霍亚的Altium工作。

相关文章：

终身设计PCBs：早期设计冒险

终身设计PCBs：招聘人员到服务机构

终身设计PCBs：切换到eCAD

设计PCB的终身设计：从设计到软件

设计PCB的终身设计：合并设计和制造

设计PCB的寿命：改善自动布线＆amp;设计软件

终身设计PCBs：专注于功能规格

终身设计PCB：改变角色

终身设计PCBs：令人惊讶的采集带来稳定性

终身设计PCB：开发团队设计

免费PC板查看器

PCB是设计中最重要的组件

CAD的优秀历史

- Charles Pfeil 是Altium的高级产品经理，致力于定义他们的产品，主要关注路由工具。