Правила проектирования для создания фэнаутов корпусов BGA

March 28, 2019 Altium Designer Russia

 

За свою карьеру я встретил много людей, которые настаивали на ручной трассировке каждой платы. Они говорили, что выполненная вручную трассировка работает лучше, выглядит лучше и вообще она лучше. Я не хочу спорить с этим, но сам скажу то, с чем сложно поспорить – ручная трассировка занимает намного больше времени, чем если бы использовались средства автоматизированной трассировки. Сегодня необходимо выполнять очень плотную трассировку и делать это в короткие сроки, поэтому конструкторам необходимы средства, которые помогут ускорить процесс проектирования.

К счастью, такие инструменты проектирования, как Altium Designer, имеют в своем составе средства автоматизированной трассировки, которые позволяют выполнять работу в срок. Одним из таких средств является возможность настройки правил проектирования для создания фэнаутов для устройств в больших корпусах BGA. Altium Designer предлагает множество настроек правил проектирования, которые позволяют получить лучшие результаты от использования автоматизированного создания фэнаутов. Посмотрите, как эти средства могут помочь вам сэкономить время при трассировке.

Настройка проекта для создания фэнаутов корпусов BGA

Создание фэнаутов для BGA зачастую требует изменений в правилах проектирования для создания более узких трасс, более малых зазоров между ними, а также для более малых переходных отверстий. Altium Designer позволяет создавать и настраивать так называемые комнаты (Rooms). С помощью этих комнат можно применять различные правила проектирования к определенным областям трассировки на плате. В большинстве случаев, это именно то, что необходимо для создания фэнаутов устройств в корпусах BGA.

 

Это BGA, для которого мы создадим фэнауты.

 

На изображении выше вы видите BGA, с которым мы будем работать. Необходимо убедиться, что в вашем проекте достаточно слоев для создания фэнаутов, и в этом проекте у нас достаточно много слоев. Чем больше BGA, тем больше слоев необходимо, чтобы фэнауты были созданы.

Чтобы создать комнату с заданными правилами проектирования, специфичных для BGA, перейдите в меню Designs » Rooms. Здесь доступно множество способов создания комнат – в нашем случае, мы можем заранее выделить компонент с корпусом BGA и затем выбрать команду Create Rectangle Room from selected components из этого меню. Будет создана комната точно вокруг выделенного BGA.

 

Меню Rooms в Altium Designer

 

Настройка правил проектирования для создания фэнаутов большого BGA

После того, как комната создана, можно начать работать с правилами проектирования. Чтобы открыть правила проектирования, выберите команду Design » Rules. Откроется диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor – в его левой части найдите категорию правил Placement и щелкните по стрелке, чтобы раскрыть список. Здесь в списке Room Definition вы увидите новое правило для только что созданной комнаты – оно будет называться RoomDefinition.

 

Настройка правил проектирования для комнаты BGA

 

На изображении выше вы видите правило типа Room Definition и изменения этого правила. Нужно изменить имя правила на что-то более осмысленное – в нашем примере выбрано BGA_Fanout. Убедитесь, что настройки области действия правила (тех объектов, на которые оно будет действовать) соответствуют тому, что показано на изображении, и примените настройки, чтобы сохранить правило.

Далее для комнаты BGA_Fanout нужно задать специальные настройки для зазора. Не закрывая диалоговое окно правил, перейдите в верхнюю часть списка в левой части и раскройте тип правил Clearance из категории Electrical. Щелкните правой кнопкой мыши по названию этого типа правил, создайте новое правило (команда New Rule) и задайте ему имя Clearance_BGA_Fanout. Задайте значение зазора 0,1 мм, как показано на изображении ниже.

 

Настройка правила для зазора в комнате BGA

 

Чтобы связать это правило для зазора с комнатой вокруг BGA, в качестве области действия укажем пользовательский запрос. Для этого щелкнем мышью по выпадающему списку в области Where The First Object Matches и выберем Custom Query.  Отобразится текстовая область, и здесь начните набирать WithinRoom. В процессе ввода первых символов будет отображена всплывающая подсказка для этого ключевого слова – нажмите по ней, и будет сразу отображена другая подсказка для выбора комнаты; в нашем случае, это комната BGA_Fanout. После того, как комната выбрана, правило должно выглядеть, как на изображении выше. Нажмите Apply, чтобы сохранить правило.

Далее нужно создать новое правило, чтобы в комнате BGA_Fanout создавались более узкие трассы. Создайте новое правило для ширины трасс и назовите его BGA_Fanout. Таким же образом, что и предыдущем случае, настройте область действия правила и задайте все значения ширины 0,1 мм. После этого нажмите Apply, чтобы сохранить правило.

 

Настройка правила для ширины трасс в комнате BGA

 

Нам также нужны другие переходные отверстия для создания фэнаутов нашего BGA. Создайте новое правило Routing Via Style со значением диаметра 0,4 мм и размером отверстия 0,2 мм. Как и в правилах для зазора и для ширины трасс, задайте комнату в качестве области действия правила.

 

Настройка правила для переходных отверстий в комнате BGA

 

Наконец, настроим правила типа Fanout Control. Этот тип правил включает в себя правила создания фэнаутов для различных стилей компонентов, таких как SOIC, LCC и BGA. В нашем случае, мы хотим убедиться, что настройки правила для фэнаутов BGA заданы корректно.

Как видно на изображении ниже, у этого правила уже задан пользовательский запрос, который соответствует объекту BGA. Проверьте, что у параметра Fanout Style выбран вариант BGA. Здесь же есть и другие варианты, какие как Auto и Inline Rows, но в нашем случае мы хотим использовать стиль BGA. Другие настройки должны быть заданы, как показано ниже. После этого нажмите OK, чтобы закрыть диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor.

 

Настройка правил для фэнаутов в Altium Designer

 

Когда правила заданы, просто нажмите кнопку

Теперь пора нажать кнопку, чтобы создать фэнауты. Для этого есть различные способы, и в нашем случае мы воспользуемся меню Route. Выберите здесь команду Fanout » Component, и откроется диалоговое окно Fanout Options. Включите параметры Fanout Pads Without Nets (Создавать фэнауты для контактных площадок без цепей) и Include escape routes after fanout completion (Добавить трассы за пределы посадочного места после создания фэнаутов), как показано ниже, и нажмите OK.

 

Параметры фэнаутов

 

Курсор примет вид зеленого перекрестия, чтобы вы выбрали BGA для создания фэнаутов. Когда вы щелкнете по нужному BGA мышью, Altium Designer может открыть окно Component Selection. В этом случае, введите позиционное обозначение компонента в корпусе BGA и нажмите OK. Через пару секунд трассировка фэнаутов будет завершена. Конечно, результат зависит от конкретного BGA, от количества слоев и от конфигурации связей. Фэнауты нашего примера показаны ниже.

 

Компонент в корпусе BGA после создания трассировки и переходов фэнаутов в Altium Designer

 

Чтобы работа была сделана в срок или даже раньше, проектировщикам необходимы соответствующие инструменты. К счастью, Altium Designer – это то средство проектирования печатных плат, которое содержит в себе множество полезных инструментов, таких как средство создания фэнаутов. Эти мощные возможности могут сыграть очень важную роль, когда сроки сдачи проекта подходят к концу.

Хотите узнать больше о том, как Altium может помочь при проектировании плат? Поговорите с экспертом Altium.

Об авторе

Altium Designer Russia


Инструменты проектирования электронных устройств на базе печатных плат. Информация для экспертов отрасли.

Посетите веб-сайт Больше ресурсов от Altium Designer
Предыдущая статья
Использование сеток в редакторе плат Altium Designer
Использование сеток в редакторе плат Altium Designer

Следующая статья
Управление выпуском проектов в системе проектирования печатных плат
Управление выпуском проектов в системе проектирования печатных плат