专利名称：用于增加每pcb层的布线通道数目的bga印迹图案的利记博彩app
技术领域：
本发明主要涉及集成电路，更具体的，涉及包括球栅阵列的印刷电路板。
背景技术：
球栅阵列(BGA)包括一焊球阵列，这些焊球被固定至集成电路(IC)封装底部上的 管脚，用于将IC封装电连接至印刷电路板(PCB)。然后，IC封装可以置于PCB上，该PCB具 有图案中与IC封装上的焊球阵列相匹配的铜导电焊盘。可以加热焊球使焊球融化。当焊 料冷却凝固时，固化的焊料将IC封装机械地固定至PCB。如图IA和IB所示，PCB 100上的传统BGA印迹包括“狗骨式”印迹元件110。狗 骨式印迹(footprint)元件110通常包括通孔130，提供穿过一层或者多层PCB 100的连 接孔；以及BGA焊盘140，通过加热焊料可以将BGA焊球固定在其上。通常在PCB 100上的 列120中复制单个狗骨式印迹元件110，以使PCB 100上的BGA焊盘140的配置与BGA阵 列的配置相匹配。在PCB 100上以39.37mil (毫英寸)间距配置的狗骨式印迹图案为每对 BGA列120提供每PCB层两条布线通道150 (其中，“布线通道”包括PCB中设置一条导电轨 道的区域)。用于两列BGA列120的每PCB层两条布线通道150阻止用于边缘连接差分对 (即，用于差分信号传输的导体对)的配线的“逃逸”，通常需要用于差分对的配线在通孔 周围布线。这种布线对与差分对相关联的信号完整性具有负面影响。如图IB中更详细示出的，现有的狗骨式印迹元件110可以以列120的方式配置， 其中，通孔130在垂直方向上具有每连续通孔130之间的距离d 180，以及在水平方向上具 有每连续通孔130之间相同的距离d 190。可以以45度的角度160在PCB上形成每个狗骨 式印迹元件110。
发明内容
根据一实施方式，包括BGA的PCB进一步包括具有圆形形状的第一 BGA焊盘、以 及具有圆形形状的第一通孔，其中，第一通孔的圆形形状与第一 BGA焊盘的圆形形状的一 部分重叠，并且相对于第一 BGA焊盘的中心对角旋转。此外，PCB包括具有圆形形状的第 二 BGA焊盘、以及具有圆形形状的第二通孔，其中，第二通孔的圆形形状与第二 BGA焊盘的 圆形形状的一部分重叠，并且相对于第二焊盘的中心对角旋转，其中，第二通孔的中心设置 在距第一通孔的中心第一距离并且相对于穿过第一通孔的中心的轴成第一角度处。在另一实施方式中，具有多层和BGA印迹图案的PCB包括配置在第一列中的多个 第一 BGA印迹元件，每个第一 BGA印迹元件均包括第一通孔和第一 BGA焊盘。PCB进一步包 括配置在第二列中的多个第二 BGA印迹元件，每个第二 BGA印迹元件均包括第二通孔和第 二 BGA焊盘，其中，第一 BGA印迹元件和第二 BGA印迹元件之间的相对间距和取向针对第一 列和第二列产生每层三条布线通道的多层PCB。在又一实施方式中，具有多层和BGA印迹图案的PCB包括配置在第一列中的多 个第一 BGA印迹元件，每个第一 BGA印迹元件均包括第一通孔和第一 BGA焊盘，其中，第一BGA焊盘和第一通孔具有圆形形状，其中，第一通孔与第一 BGA焊盘的一部分重叠并且相对 于第一 BGA焊盘的中心对角旋转。该PCB进一步包括配置在第二列中的多个第二 BGA印迹 元件，每个第二 BGA印迹元件均包括第二通孔和第二 BGA焊盘，其中，第二 BGA焊盘和第二 通孔具有圆形形状，其中，第二通孔与第二 BGA焊盘的一部分重叠并且相对于第二 BGA焊盘 的中心对角旋转，其中，第二通孔的中心设置在相对于穿过第一通孔的中心的轴的第一距 离和第一角度处。第一 BGA印迹元件和第二 BGA印迹元件之间的相对间距和取向针对第一 列和第二列产生每层三条布线通道的多层PCB，并且在PCB上，每个第二 BGA印迹元件的取 向相对于每个第一 BGA印迹元件的取向反转180度。
结合在本说明书中构成本说明书的一部分的附图示出了本文中所描述的一个或 者多个实施方式，并且，与该描述一起解释本发明。在附图中，图IA和图IB为以列配置形成BGA印迹图案的现有PCB BGA “狗骨式”印迹元件 的示图；图2A和2B为根据示例性实施方式的相对于图IA和图IB的狗骨式印迹图案的增 加每PCB层多条布线通道的BGA印迹图案的示图；图3A为包括多列图2A和图2B的BGA印迹图案的PCB的俯视图；图;3B为描述两列图2A和图2B的BGA印迹图案的图3A的多层PCB的剖视图；图4为示出了包括BGA狗骨式印迹图案和图2A和图2B的示例性球栅阵列印迹图 案的PCB的实例的示图；以及图5为示出了包括分离象限的BGA印迹图案的PCB的实例的示图，该BGA印迹图 案包含图2A和图2B的印迹图案的变型。
具体实施例方式下面参照附图进行详细描述。在不同的附图中可以使用相同的参考标号来标识相 同或者相似的元件。此外，以下详细描述不限制本发明。取而代之，本发明的范围由所附权 利要求及等同物来限定。如本文所描述的，BGA印迹图案相对于现有狗骨式BGA印迹图案，增加了每PCB层 的布线通道数，从而能够减小PCB中的层数。本文中所描述的每两个相邻的BGA印迹图案 列包括朝向彼此对角旋转从而在每两列之间留出宽的布线空隙的通孔。因此，BGA印迹图案 包括每PCB层每两列三条布线通道，而不是图IA和图IB的狗骨式印迹图案的每PCB层每 两列两条布线通道。布线通道数的增加使从多PCB层中的BGA逃逸的布线数增加了 50%。 本文中所使用的“布线通道”指的是PCB内可以设置一条导电轨道的区域。因此，BGA印迹 元件之间更宽的间隙增加了可以容纳更多导电轨道的布线通道数。图2A为一对BGA印迹元件的示图，这对BGA印迹元件可以用作将BGA印迹元件列 形成在PCB 200上的基底，从而增加每PCB层的布线通道数。如图2A所示，第一 BGA印迹 元件205可以包括BGA焊盘215和通孔220，其中，通孔220的圆形形状与BGA焊盘215的 圆形形状的一部分重叠。通孔220的中心可以相对于BGA焊盘215的中心对角旋转，以使 通孔220的中心和BGA焊盘215的中心位于与穿过通孔220的中心的垂直轴成角度A1 (或者与穿过BGA焊盘215的中心的垂直轴成角度A1)的轴上。角度A1可以近似为27度。通 孔220的中心可以设置在沿着穿过通孔220的中心的垂直轴与BGA焊盘215的中心相距(I1 处。距离Cl1可以近似等于lOmil。第二 BGA印迹元件210也可以包括BGA焊盘215和通孔220。BGA印迹元件210 可以相对于BGA印迹元件205旋转180度，以使BGA印迹元件205和BGA印迹元件210具 有其各自的设置在相对侧上的通孔220和BGA焊盘215 ( S卩，以180度反转印迹元件)。BGA 印迹元件210的通孔220的中心可以相对于BGA印迹元件210的BGA焊盘215的中心对角 旋转，以使BGA焊盘215的中心和通孔220的中心位于与穿过通孔220的中心的垂直轴成角 度A1的轴上(或者与穿过BGA焊盘215的中心的垂直轴成角度A1的轴上)。BGA印迹210 的通孔220的中心可以设置在沿着穿过通孔220的中心的垂直轴与BGA焊盘215的中心垂 直相距Cl1处。BGA印迹210的通孔220的中心可以设置在与穿过BGA印迹205的通孔220 的中心的垂直轴成角度A2的方向上与BGA印迹205的通孔220的中心相距d2处。在一示 例性实施方式中，距离d2可以近似等于36mil，角度A2可以近似等于56度。如图2B所示，可以在PCB 200上复制BGA印迹元件205和210以形成多列225BGA 印迹元件。如图2B所示，BGA印迹元件230可以设置为其通孔220的中心位于沿着穿过BGA 印迹205的通孔220的中心的垂直轴与BGA印迹205的通孔220中心相距d3处。距离d3 可以近似等于39. 37mil (即，等于BGA间距)。另一列可以通过在与BGA印迹元件230的 通孔的中心相距d4并且与穿过BGA印迹元件230的通孔220的中心的轴成角度A4处设置 BGA印迹元件235的通孔220的中心而形成在PCB 220上。距离d4可以近似等于53mil，角 度A4可以近似等于68度。另一 BGA印迹元件240被设置为其通孔220的中心位于与BGA 印迹元件230的通孔220的中心相距d5并且与穿过BGA印迹元件230的通孔220的中心 的轴成角度A3处。距离d5可以近似等于53mil，角度A3可以近似等于68度。可以相对于BGA印迹元件205、210、230、235、以及MO以如上所述的类似的相对距 离和角度将另外的BGA印迹元件添加至PCB 200。例如，BGA印迹元件245可以在列225中 设置成其通孔位于与BGA印迹元件230的通孔相距d2并且与穿过BGA印迹元件230的通孔 的中心的垂直轴成角度A2处。BGA印迹元件250可以形成在沿着穿过BGA印迹元件205和 230的通孔220的中心的轴与BGA印迹元件230相距d3处。BGA印迹元件255可以以与相 对于BGA印迹元件230设置BGA印迹元件M5的相同的方式，与BGA印迹元件210和245 — 起设置在列225中。BGA印迹元件260可以沿着穿过BGA印迹元件235和MO的通孔220 的中心的轴与BGA印迹元件235和240 —起设置在列225中，并且与BGA印迹元件250相 距d5且成角度A3。如在图3A和;3B中进一步所示的，可以重复上述关于图2A和图2B所示的BGA印 迹元件之间的相对距离和角度，从而形成BGA印迹元件的列225。BGA印迹元件的间距和取 向在BGA印迹元件之下和之间产生可以用于布线导电连接(例如，导电轨道)的布线通道 300。例如，如在图3A中所示，BGA印迹元件的间隔和取向针对每对310列225产生每PCB 层三条布线通道300。图:3B所提供的剖视图示出了针对PCB 200上单对列的每PCB层三条 布线通道300。从图:3B可以看出，每条布线通道300穿过PCB 200的层320向下延伸，以 使布线通道300的区域中的每个PCB层320都可以用于导电连接布线。上述关于图2A、图2B、图3A、以及图所述的BGA印迹图案假设为39. 37mil (Imm)间距(即，BGA球中心之间的距离)和5mil轨道(PCB中或者PCB上的导电轨道的宽度)。 然而，应当理解，本文中所述的BGA印迹图案还可以应用于改善具有其他轨道宽度的布线、 和/或具有其他间距尺寸的BGA。无论假设间距为39. 37mil (Imm)、0. 8mm、0. 65mm、0. 5mm、 还是任何其他间距(包括公制或英制实施的)，尺寸、距离、和角度可以根据所使用的轨道 宽度和/或BGA间距与文中所述具体尺寸、距离、和角度不同。例如，可以将上述关于图2A、图2B、图3A、以及图所述的BGA印迹图案与其他 BGA印迹图案结合，例如诸如在图4的PCB 400上所示的。如图4所示，现有的狗骨式印迹 元件列410可以和本文中所述的BGA印迹元件列225 —起使用。此外，在其他实施方式中 BGA印迹元件的取向和间距可以改变。例如，如在图5的PCB 500上所示的，列取向在垂直 方向上的BGA印迹元件510的图案可以与列取向在水平方向上的BGA印迹元件520的图案 一起使用。此外，可以改变BGA印迹元件的间距和取向，以制造与图3A中所描述的图案类 似但是稍有不同的BGA印迹元件的图案。例如，可以使用取向和间隔列以产生的部分“正方 形”BGA印迹元件的同心图案的BGA印迹元件530的图案。如图5所示，BGA印迹元件的图 案510、520、以及530可以与诸如通孔的图案540的其他类型的BGA印迹元件或者其他PCB 配置结合。结论如本文所述的，BGA印迹图案相对于现有狗骨式BGA印迹图案增加了每PCB层的 布线通道数。每PCB层的布线通道数的增加能够减少具有BGA的PCB中的层数。本文中所述的实施方式的前述描述提供了示意性的和说明性的描述，并非旨在穷 举或将发明限制于所公开的精确形式。可以根据上述教导进行修改和变化，或可以从本发 明的实践获得修改和变化。尽管在权利要求中陈述了和/或在说明书中公开了特征的特定结合，但是这些组 合并非旨在限制本发明。事实上，这些特征中的许多特征可以以权利要求中有具体陈述的 和/或说明书中没有公开的方式来组合。除非如这样明确描述，本申请中说明书中所使用的元素、过程或指令都不应解释 为对本发明是关键的或必需的。同时，本文所使用的冠词“一(a)”意旨包括一个或多个项 目。当只包括一个项目时，使用术语“一个(one)”或者类似的语言。此外，除非另有明确声 明，短语“基于”意旨“至少部分基于”。本发明的范围由权利要求及其等价物限定。
权利要求
1.一种包括球栅阵列(BGA)的印刷电路板(PCB)，包括 具有圆形形状的第一 BGA焊盘；具有圆形形状的第一通孔；其中，所述第一通孔的所述圆形形状与所述第一 BGA焊盘的所述圆形形状的一部分重 叠，并且相对于所述第一 BGA焊盘的中心对角旋转； 具有圆形形状的第二 BGA焊盘；以及 具有圆形形状的第二通孔；其中，所述第二通孔的所述圆形形状与所述第二 BGA焊盘的所述圆形形状的一部分重 叠，并且相对于所述第二焊盘的中心对角旋转；其中，所述第二通孔的中心设置在与所述第一通孔的中心相距第一距离并且相对于穿 过所述第一通孔的中心的轴成第一角度处。
2.根据权利要求1所述的PCB，进一步包括 具有圆形形状的第三BGA焊盘；具有圆形形状的第三通孔；其中，所述第三通孔的所述圆形形状与所述第三BGA焊盘的所述圆形形状的一部分重 叠，并且相对于所述第三BGA焊盘的中心对角旋转； 具有圆形形状的第四BGA焊盘；以及 具有圆形形状的第四通孔；其中，所述第四通孔的所述圆形形状与所述第四BGA焊盘的所述圆形形状的一部分重 叠，并且相对于所述第四焊盘的中心对角旋转；其中，所述第四通孔的中心设置在与所述第三通孔的中心相距第一距离并且相对于穿 过所述第三通孔的中心的轴成所述第一角度处。
3.根据权利要求1所述的PCB，其中，所述第一BGA焊盘和所述第一通孔的取向相对于 所述第二 BGA焊盘和所述第二通孔的取向反转180度。
4.根据权利要求1所述的PCB，其中，所述第一距离近似等于36.0毫英寸，其中，所述 第一角度等于56度。
5.根据权利要求1所述的PCB，其中，所述第一BGA焊盘的中心沿着穿过所述第一通孔 的中心的所述轴与所述第一通孔的中心相距第二距离。
6.根据权利要求5所述的PCB，其中，所述第二距离近似等于10毫英寸。
7.根据权利要求6所述的PCB，其中，所述第二通孔的中心与所述第二BGA焊盘的中心相距所述第二距离。
8.根据权利要求1所述的PCB，其中，所述第一BGA焊盘的中心和所述第一通孔的中心 设置在与穿过所述第一 BGA焊盘的中心的垂直轴成第二角度的轴上。
9.根据权利要求8所述的PCB，其中，所述第二角度近似等于27度。
10.根据权利要求8所述的PCB，其中，所述第二BGA焊盘的中心和所述第二通孔的中 心设置在与穿过所述BGA焊盘的中心的垂直轴成第三角度的另一轴上。
11.根据权利要求10所述的PCB，其中，所述第三角度近似等于27度。
12.一种包括多层和球栅阵列(BGA)印迹图案的印刷电路板(PCB)，所述PCB包括 多个第一 BGA印迹元件，配置在第一列中，每个所述第一 BGA印迹元件均包括第一通孔和第一 BGA焊盘；以及多个第二 BGA印迹元件，配置在第二列中，每个所述第二 BGA印迹元件均包括第二通孔 和第二 BGA焊盘，其中，所述第一 BGA印迹元件和所述第二 BGA印迹元件之间的相对间距和取向针对所 述第一列和所述第二列产生每层三条布线通道的多层PCB。
13.根据权利要求12所述的PCB，其中，在所述PCB上，每个所述第二BGA印迹元件的 取向相对于每个所述第一 BGA印迹元件的取向反转180度。
14.根据权利要求12所述的PCB，进一步包括多个第三BGA印迹元件，配置在第三列中，每个所述第三BGA印迹元件均包括第三通孔 和第三BGA焊盘；多个第四BGA印迹元件，配置在第四列中，每个所述第四BGA印迹元件均包括第四通孔 和第四BGA焊盘，其中，所述第三BGA印迹元件和所述第四BGA印迹元件之间的间距和取向能够针对所 述第三列和所述第四列产生每层三条布线通道的多层PCB。
15.根据权利要求12所述的PCB，其中，所述第一BGA焊盘和所述第一通孔具有圆形形 状，以及其中，所述第一通孔与所述第一 BGA焊盘的一部分重叠，并且相对于所述第一 BGA焊盘 的中心对角旋转。
16.根据权利要求15所述的PCB，其中，所述第二BGA焊盘和所述第二通孔具有圆形形状，其中，所述第二通孔与所述第二 BGA焊盘的一部分重叠，并且相对于所述第二焊盘的 中心对角旋转，以及其中，所述第二通孔的中心设置在相对于穿过所述第一通孔的中心的轴的第一距离和第一角度处。
17.根据权利要求14所述的PCB，其中，所述第三BGA焊盘和所述第三通孔具有圆形形 状，以及其中，所述第三通孔与所述第三BGA焊盘的一部分重叠，并且相对于所述第三BGA焊盘 的中心对角旋转。
18.根据权利要求17所述的PCB，其中，所述第四BGA焊盘和所述第四通孔具有圆形形状，其中，所述第四通孔与所述第四BGA焊盘的一部分重叠，并且相对于所述第四焊盘的 中心对角旋转，以及其中，所述第四通孔的中心设置在相对于穿过所述第三通孔的中心的轴的第二距离和第二角度处。
19.根据权利要求12所述的PCB，其中，所述第二通孔的中心设置在与所述第一通孔的 中心相距第一距离并且相对于穿过所述第一通孔的中心的轴成第一角度处，其中，所述第一 BGA焊盘的中心沿着穿过所述第一通孔的中心的所述轴与所述第一通 孔的中心相距第二距离，其中，所述第二通孔的中心与所述第二 BGA焊盘的中心相距所述第二距离，以及其中，所述第一 BGA焊盘的中心设置在相对于穿过所述第一通孔的中心的所述轴成第二角度处。
20.根据权利要求19所述的PCB，其中，所述第一距离近似等于36毫英寸， 其中，所述第一角度范围近似等于56度， 其中，所述第二距离近似等于10毫英寸，以及 其中，所述第二角度近似等于27度。
全文摘要
本发明公开了用于增加每PCB层的布线通道数目的BGA印迹图案。该印刷电路板(PCB)包括球栅阵列(BGA)。该PCB进一步包括具有圆形形状的第一BGA焊盘、以及具有圆形形状的第一通孔，其中，该第一通孔的圆形形状与该第一BGA焊盘的圆形形状的一部分重叠并且相对于第一BGA焊盘的中心对角旋转。该PCB还包括具有圆形形状的第二BGA焊盘、以及具有圆形形状的第二通孔，其中，该第二通孔的圆形形状与该第二BGA焊盘的圆形形状的一部分重叠并且相对于第二焊盘的中心对角旋转，其中，第二通孔的中心设置在与第一通孔的中心相距第一距离并且相对于穿过第一通孔的中心的轴成第一角度处。
文档编号H05K1/11GK102111957SQ201010238830
公开日2011年6月29日 申请日期2010年7月27日 优先权日2009年12月28日
发明者什里拉姆·西德哈耶, 切布洛鲁·斯里尼瓦斯, 岳平, 斯里尼瓦斯·文卡塔拉曼, 约翰·克利夫兰, 鲍里斯·雷伊诺夫 申请人:丛林网络公司