Comment réduire le prix de vos pcbs?

Dans cette section, nous allons vous montrer comment le bon placement de composants et routage peuvent réduire le coût de 10 pcbs à 4 couches de type BGA de 740 € à 233 €, et livrer un produit fini plus robuste.

Nos clients nous appellent régulièrement pour dire qu”ils ont établi un PCB avec BGA. La disposition avait l”air correcte sur Eagle, mais quand ils téléchargent les données sur notre site, ils reçoivent un message ou il y a trop d”erreurs DRC et que nous ne pouvons pas produire le circuit, ou, nous pouvons le faire, mais seulement à un prix plus élevé.

Qu”est-ce qui a mal tourné?

La plupart des designers commencent leur layout en utilisant la spécification standard du fabricant de PCBs pour les plus petites largeurs de pistes et d”isolation standard et les plus petites tailles de forage. Pour Eurocircuits ce sont:

Exemple:

– 150 um Piste / écart et 0,25mm diamètre de forage

– Ou pour un petit supplément, abordable 125 µm Piste / écart et 0,15 diamètre de forage

Ainsi, le concepteur utilise généralement la plus petite taille standard de forage, 0,25 mm, pour les vias,  les pistes sont créés en conformité avec les valeurs de la DRC standard et font en sorte que les pistes soient centrées entre les pastilles.

Les résultats à l”écran semblent OK. Donc, le concepteur télécharge ses données tout de suite dans le vérificateur de données en ligne, PCB Visualizer, mais il trouve qu”il y a des erreurs partout. Il peut commencer à travailler à travers la liste, mais s’aperçoit bientôt qu”il est presque impossible de résoudre tous les erreurs. La seule solution est de passer à un service plus cher.

Les résultats typiques pour un PCB BGA dans PCB Visualizer sont:

Si le concepteur accepte les violations, la classification de PCB change à la classe 9E. Les anneaux annulaires de couche interne / externe (de restrings) sont si petits qu”il doit réduire la taille finale du trou de 0,25 mm à 0,1 mm. De même, les distances d”isolement sont trop petites, donc il faut réduire la largeur minimale de piste. Nous pouvons encore fabriquer le circuit, mais le prix a augmenté.

Quel est le problème?

Le concepteur n”a pas remarqué que ses composants sont placés hors de la grille. Pistes ne peuvent être acheminés qu’en étant sur la grille de sorte qu”elles seront automatiquement alignées sur la grille, causant des violations d”espacement. Si le concepteur n’utilise pas de DRC avant qu”il télécharge ses données, il est peu probable qu’il repère les violations.

La grille des composants et la grille du layout ne correspondent pas

La géométrie des composants n’a pas été prise en compte

“Alors, comment puis-je placer  et placer les pistes sur mon BGA pour éviter ces problèmes? Je veux que mon dessin passe par PCB Visualizer et le DRC Check sans erreurs et sans avoir à utiliser un service plus cher.”

Tout d”abord, définir la grille correcte

    1. Lorsque vous passez du Schéma au layout ,  la norme standard de la grille du layout est définie à 0,5 pouces. La première étape est de vérifier vos composants. Si le composant le plus fin est sur une grille métrique alors sélectionnez une grille en mm. Ensuite, réglez la valeur de grille. Dans notre exemple, nous utilisons un BGA avec de 0,8 mm de longueur, il faudra  régler la grille correspondante de Eagle à 0.2mmConseilToujours définir une valeur de grille qui est une moitié ou le quart de la grille de composant.
    2.  Pour le faire, affichez d”abord la grille. Puis montrer placez la croix centrale du composant en sélectionnant tOrigins ou bOrigins. Si un centre de composant n’est pas sur la grille, enclenchez-le

Pour ce faire, activez la commande MOVE. Cliquez sur la croix centrale avec le bouton gauche de la souris. Le centre de la croix sera aligné sur le point de grille la plus proche.

Pastilles et centre de la croix sont maintenant dans la position correcte. En acheminant les pistes, elles vont se caler automatiquement sur la grille, de sorte que vous pouvez acheminer exactement entre les pastilles sans violer les règles de conception

Deuxièmement, sélectionnez des valeurs des règles de conception pour tenir compte de la géométrie des composants.

Vérifiez la géométrie de votre BGA. Dans notre exemple, le BGA a un « pitch »de 0,8 mm et un diamètre de pastille de 0,4 mm. L”espace entre le bord de pastille et bord de pastille est 0.4mm. Utilisez une largeur de piste de 0,125 mm et multiplier 3 fois cette valeur (= isolation + conducteur + isolation). L”espace requis est 0,375 mm. Donc, vous pouvez acheminer en toute sécurité une piste sur la grille entre deux pastilles.

Sur la diagonale la distance du centre de la pastille au centre de la pastille est 1.1312mm (= sq.rt. (0,802 + 0,802)). Donc bord de pastille à bord de pastille est 0,7132 (= 1,1312 à 0,4 mm pour les pastilles).

Ceci permet une taille de pastille de 0,450 mm avec un minimum de 0,125 mm isolement, anneau  annulaire minimum 0,1 mm et 0,25 mm de taille de forage , et est donc en conformité avec nos règles de conception (fichier DRU):

Vous avez maintenant sélectionné la taille de la grille et les règles de design valides. Donc, votre design fini répondra aux exigences de la classification 8D.

Conseil

EAGLE ne fait pas une vérification automatique des règles de conception quand vous acheminez les pistes (sinon vous obtiendrez trop d”erreurs lorsque vous essayez de déplacer une piste). Donc, de temps en temps il est conseillable de lancer une vérification manuellement. De cette façon, il n”y aura aucun risque d”erreur.

PCB Visualizer ne montre aucun erreur ou commentaire

Et le prix de notre lot d”origine de 10 PCB 4 couches baisse de € 740 à € 233:

Résumé:

Astuce 1: Mettre en place la grille de layout pour correspondre au BGA

Pour éviter les erreurs d”espacement définir la grille correctement dans le layout. Une bonne valeur est la moitié ou un quart du « pitch » du composant. Ensuite, placer le centre de la croix des composants sur la grille.

Astuce 2: Mettre en place les pastilles, et les tailles de forage  pour correspondre au pitch le plus serré de BGA.

Ici les diamètres extérieurs sont essentiels. Dans notre exemple, les meilleures valeurs sont:

Les pastilles des couches intérieures nécessitent une bague annulaire plus grande pour accueillir tout mouvement pendant le pressage. Cette différence entre les couches interne et externe est déjà spécifiée dans les règles de conception d’Eurocircuits.

This blog is also available in following languages