Vias in einem Pad bei BGA

[Tobias P. (hubertus)]

Hallo Leute,
ich möchte mal etwas mit einem Chip bauen, den es leider nur im BGA 
gibt. Da ich die Leiterplatte beim PCB-Pool fertigen lasse, und dieser 
leider eine Untere Grenze für Bohrungen und Leiterplattenabstände macht, 
kann ich nicht beliebig kleine Vias machen - sprich, ich werde nicht 
jeden Anschluss des BGA mit einer Leiterbahn nach aussen führen und dann 
mit einem Via kontaktieren können, da ich dann die Abstände des 
PCB-Pools nicht einhalten könnte. Frage deshalb: Wäre es wohl möglich, 
die Vias direkt unter den Pads zu platzieren? Ausnahmsweise, ich plane 
nicht, die Leiterplatte in Serie zu fertigen, es wird max. 2 Stück geben 
davon. MAn sagt ja, dass Vias direkt in einem Pad problematisch sind, 
weil das Lot abfliessen kann.
Bestücken könnte ich es wohl in der Firma; da gibts einen 
Bestückungsautomaten und so weiter. Wenn man jetzt ein wenig mehr 
Lotpaste zugeben würde, könnte das dann gehen mit den Vias unter dem 
BGA?

(Oder aber mir kann einer einen günstigen Leiterplattenhersteller 
nennen, der 2 Stück zu einem brauchbaren Preis fertigt, und der 
BGA-taugliche Leiterplatten machen kann.)

[Klaus (Gast)]

Tobias Plüss schrieb:
> weil das Lot abfliessen kann.

weil es abfliessen wird. Die Vias müssen geschlossen, geplugged werden. 
Das kann/macht nicht jeder und kostet extra.

MfG Klaus

[Helmut S. (helmuts)]

Wenn das BGA 1mm Pinabstand hat, dann passen die Bohrlöcher zwischen die 
Pads. So machen es jedenfalls die meisten Anwender.

Via in Pad macht man bei BGA nur, wenn der Boardhersteller einen Prozess 
anbietet diese Vias mit einem "Deckel" zu überkupfern. Das nennt sich 
dann z. B. VIPPO (via in pad plated over).

[Reinhard Kern (Gast)]

Hallo,

bevor du dich auf ein Abenteuer wie gepluggte Pads einlässt, mach lieber 
einen Multilayer, das ist die Standardlösung und funktioniert auch immer 
- die notwendige Lagenzahl hängt vom Problem ab, aber auch vom Können 
des Layouters.

Gruss Reinhard

[Ano N. (erde)]

wenn du von hand löten würdest, könntest du die vias unter die pads 
legen.
es gibt bga adapter bei denen wird das extra gemacht damit die bgas von 
unten gelötet werden können..

du klebst dann dein IC auf der oberseite mit klebeband fest und lötest 
mit viel lot von unten die vias so dass sie voll mit zinn werden...

[Uwe N. (ex-aetzer)]

Hallo Tobias,

um welchen IC genau geht es ? Genau genommen ist nur der Pitch 
interessant. Dogbones funktionieren bis ca. 0.8mm Pitch, allerdings mit 
einem 100µm Drill, damit würde PCB-Pool durch das Raster fallen.

Ein BGA mit 1mm Pitch lässt noch Vias mit 300µm Drill zu, das würde ja 
noch ohne Aufpreis gehen. Damit wird es allerdings nix mit einer 
zuverlässigen Lötung, da hilft auch nicht "mehr Paste", das Loch ist 
einfach zu groß.
Nach meinen Erfahrungen geht sowas (Via in Pad ohne Pluggen) bis etwa 
100µm Drill, und selbst hier übernimmt der Bestücker keine Haftung für 
fehlerhafte Lötstellen.

Ich schätze, der Aufpreis für's Pluggen ist höher als für die 200µm 
Drills (Pluggt PCB-Pool überhaupt ?). Route es im Dogbone-Style.

Je nachdem, wieviel Pinreihen du hast, könntest du auch ohne 
(Signal)Vias auskommen: bei 4 Reihen für Signale geht das auch ohne 
Microfeinstleiter-Technik in 4 Pcb-Lagen, nur die Power Pins müssten per 
Via angebunden werden. Ist allerdings auch eine Frage der Verteilung/ 
Anordnung.

Ano Nym schrieb:
> du klebst dann dein IC auf der oberseite mit klebeband fest und lötest
> mit viel lot von unten die vias so dass sie voll mit zinn werden...

Hast du damit Erfahrungen ? Für mich klingt das sehr unzuverlässig, man 
kann nicht wirklich sagen, ob eine Lötstelle korrekt gelötet wurde, man 
sieht keine Kurzschlüsse (wenn doch mal zuviel Zinn durch das Via floß) 
...

Da gefällt mir die "Pizza-Ofen" Variante besser.

Gruss Uwe

[Uwe N. (ex-aetzer)]

Reinhard Kern schrieb:
> bevor du dich auf ein Abenteuer wie gepluggte Pads einlässt, ...

Was ist denn daran ein Abenteuer ? Mir fällt spontan nur monetäres ein 
...

;-)


Gruss Uwe

[Tobias P. (hubertus)]

Hi Uwe,
es handelt sich dabei um einen ARM-Prozessor.
Habe das Datenblatt grade nicht hier, aber der Pitch ist glaube ich 
0.8mm oder sowas in der Art :-/

Was ist "Dogbone" Technik?

[Helmut S. (helmuts)]

Uwe meint damit, dass du genau zwischen die Pads die Vias setzen sollst, 
so wie dir schon mehrfach geraten wurde, und auf der Unterseite und in 
Innenlagen dann wegfährst. Mit etwas Phantasie sieht dann "Pad + Leitung 
zum Via + Via" aus wie ein Hundeknochen. Wenn alle das so machen, warum 
machst  du es nicht auch so. Bei BGA ist halt mit billigst und Basteln 
das Ende der Fahnenstange erreicht.

Noch ein Tipp:
Wenn du die Wahl hast, dann nimm das BGA-Gehäuse mit dem größtmöglichen 
Pin-Abstand.

[Uwe N. (ex-aetzer)]

Moin Tobias,

hab mal ein Bild angehängt zur Verdeutlichung, ist übrigens ebenfalls 
ein BGA mit 0.8mm Pitch. Die BGA Pads (rot)sind d=0.4mm (am besten nach 
Angaben im DB richten), die Vias (blau) sind d=0.4 (0.1mm Drill), Lila = 
Lötstop.

Achja, die LBs sind 120µm dick, aber das geht ja AFAIK auch im Pool 
(Standard ?).

Helmuts Tipp mit einem größeren Pitch schliess ich mich an, es sei denn, 
Geld spielt keine Rolle (aber dann würde ich auf jeden Fall Pluggen, das 
hat ja auch einige Vorteile).

Welcher "ARM" ist es denn genau ? Ist der voll belegt (alle Pins 
genutzt) ?

[Uwe N. (ex-aetzer)]

> Je nachdem, wieviel Pinreihen du hast, könntest du auch ohne
> (Signal)Vias auskommen: bei 4 Reihen für Signale geht das auch ohne
> Microfeinstleiter-Technik in 4 Pcb-Lagen, nur die Power Pins müssten per
> Via angebunden werden.

Das war nicht ganz korrekt: für die hinteren 2 Reihen brauchst du 
natürlich schon (Signal)Vias !

Gruss Uwe

[Tobias P. (hubertus)]

Hi Uwe,
es handelt sich um einen LPC3250. Ich bin mir nicht so ganz sicher, ob 
es möglich ist, die PCB-Pool Vias immer schön zwischen die Balls des BGA 
setzen zu können.... denn der PCB-Pool verlangt ja einen Restring von 12 
mils, minimale Bohrung ebenfalls 12 mils. Somit komme ich auf einen 
Via-Durchmesser von 24 mils. Und um jedes Pad für den BGA wird der 
Lötstopp noch um 6 mils freigestellt. Also sind die Pads in wirklichkeit 
12 mils grösser, und die Vias 24 mils... das passt doch nie, oder doch?
Jedenfalls müsste man die Vias mit Lötstop abdecken, das ist aber im 
Pool kein Problem, habe ich auch schon machen lassen.

[Uwe N. (ex-aetzer)]

Hallo Tobias,

> ... es handelt sich um einen LPC3250. ...

ok, das sind also max. 7 Reihen hintereinander. Wenn die innersten 3 
Reihen nur Power sind geht's ja noch :-)

Ich sage mal, bei PCB-Pool wird dass vermutlich selbst mit Aufpreis für 
kleinere Bohrungen + Aufpreis für schmalere LBs nix werden.

Bei 0.2mm Drill (=0.5mm Via) hast du noch etwa 115µm Luft zwischen 
BGA-Pad und Via. PCB Pool macht, wenn ich das richtig sehe, nur bis 
125µm LBs/ Abstände ...

Also: entweder anderer LP-Lieferant oder BGA mit einem Pitch >= 1mm.

Leider sagst du immer noch nicht, ob der BGA komplett mit Signalen 
belegt ist, das ist aber endscheidend, ob 4 oder 6 Lagen Multilayer.

Mit einer doppelseitigen Platine kommst du hier auf keinen Fall weg.

Gruss Uwe