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CN112004315A - 一种pcb板及其适用于bga芯片的异形焊盘结构 - Google Patents

一种pcb板及其适用于bga芯片的异形焊盘结构 Download PDF

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CN112004315A
CN112004315A CN202010850191.6A CN202010850191A CN112004315A CN 112004315 A CN112004315 A CN 112004315A CN 202010850191 A CN202010850191 A CN 202010850191A CN 112004315 A CN112004315 A CN 112004315A
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shaped pad
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闫勇
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Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
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Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract

本发明公开一种适用于BGA芯片的异形焊盘结构，包括PCB基板和设置于其表面上的若干个呈阵列分布的异形焊盘，各所述异形焊盘上朝向走线通道的一侧开设有用于留出走线避让空间的缺边。本发明所提供的适用于BGA芯片的异形焊盘结构，通过在各个异形焊盘上开设缺边，相当于在现有的圆形焊盘的边缘上划出小部分面积作为走线通道的补偿面积，从而能够在尽量小地减少焊盘面积的基础上，增加焊盘间的走线间距。因此，本发明能够保证焊盘间具有合适的走线空间，避免信号串扰影响，同时避免损失过多焊盘面积。本发明还公开一种PCB板，其有益效果如上所述。

Description

一种PCB板及其适用于BGA芯片的异形焊盘结构
技术领域
本发明涉及PCB技术领域，特别涉及一种适用于BGA芯片的异形焊盘结构。本发明还涉及一种PCB板。
背景技术
随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。
服务器是电子设备中的重要组成部分，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器、WEB服务器等。
在大数据时代，大量的IT设备会集中放置在数据中心。这些数据中心包含各类型的服务器、存储、交换机及大量的机柜及其它基础设施。每种IT设备都是有各种硬件板卡组成，如计算模块、内存模块、存储模块、机箱等。
伴随云计算应用的发展，信息化逐渐覆盖到社会的各个领域。人们的日常工作生活越来越多的通过网络来进行交流，网络数据量也在不断增加，对服务器的性能要求也更高，功耗越来越高，PCB板卡上的线路越来越复杂。
在PCB设计中，服务器板卡中大量使用了BGA(Ball Grid Array，球栅阵列)封装的芯片，以便减小空间占用。在安装芯片时，需要先将芯片的背面紧贴在PCB基板表面上，然后在焊接过程中，使得芯片背面的锡球在焊接过程中融化，平铺在焊盘上，实现芯片与PCB基板的焊接连接。
现在的BGA封装越来越集成化和小型化，焊盘间距有1mm、0.8mm、0.5mm等，尺寸变小的结果是设计和生产制造越来越瓶颈，焊盘之间的线宽越来越细，线到焊盘的距离也越来越小。目前BGA封装焊盘为圆形，焊盘的间距较小，焊盘间的走线空间不足，造成信号间的串扰影响加剧，PCB板在加工时难以保证生产质量，设计与生产相脱节，没有相互兼顾。
因此，如何保证焊盘间具有合适的走线空间，避免信号串扰影响，同时避免损失过多焊盘面积，是本领域技术人员面临的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于BGA芯片的异形焊盘结构，能够保证焊盘间具有合适的走线空间，避免信号串扰影响，同时避免损失过多焊盘面积。本发明的另一目的是提供一种PCB板。
为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于BGA芯片的异形焊盘结构，包括PCB基板和设置于其表面上的若干个呈阵列分布的异形焊盘，各所述异形焊盘上朝向走线通道的一侧开设有用于留出走线避让空间的缺边。
优选地，各所述缺边均为沿其对应的所述走线通道的长度方向延伸的平面。
优选地，各所述异形焊盘上背离其对应的所述走线通道的侧边为等曲率半径圆弧。
优选地，各所述异形焊盘均呈正n边形，且其各侧边均为各所述缺边；其中，n≥4。
优选地，各所述异形焊盘均呈正八边形。
优选地，于阵列方向上相邻的两个所述异形焊盘的缺边互相正对。
优选地，各所述缺边至其对应的走线通道中的线宽距离大于等于0.1mm。
本发明还提供一种PCB板，包括如上述任一项所述的适用于BGA芯片的异形焊盘结构。
本发明所提供的适用于BGA芯片的异形焊盘结构，主要包括PCB基板和异形焊盘。其中，PCB基板为本焊盘结构的底层结构，同时也是PCB板的重要组成部件，BGA芯片即安装在PCB基板的表面上，具体位于预设的安装区域内。异形焊盘设置在PCB基板的表面上，具体位于安装区域内，一般同时设置有多个，且呈预设阵列分布，与BGA芯片背面上设置的各个锡球互相对应，以与其形成焊接连接。重要的是，在各个异形焊盘上朝向预设的走线通道(一般成形于相邻异形焊盘之间)的一侧均开设有缺边，以通过缺边的设置使得异形焊盘为对应的走线通道留出部分走线避让空间，从而相应地增大走线通道的走线空间和走线宽度，进而能够更加方便地走线。相比于现有技术，本发明所提供的适用于BGA芯片的异形焊盘结构，通过在各个异形焊盘上开设缺边，相当于在现有的圆形焊盘的边缘上划出小部分面积作为走线通道的补偿面积，从而能够在尽量小地减少焊盘面积的基础上，增加焊盘间的走线间距。因此，本发明能够保证焊盘间具有合适的走线空间，避免信号串扰影响，同时避免损失过多焊盘面积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
图2为异形焊盘的一种分布结构示意图。
图3为异形焊盘的另一种分布结构示意图。
其中，图1—图3中：
走线通道—a；
PCB基板—1，异形焊盘—2，缺边—3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
在本发明所提供的一种具体实施方式中，适用于BGA芯片的异形焊盘结构主要包括PCB基板1和异形焊盘2。
其中，PCB基板1为本焊盘结构的底层结构，同时也是PCB板的重要组成部件，BGA芯片即安装在PCB基板1的表面上，具体位于预设的安装区域内。
异形焊盘2设置在PCB基板1的表面上，具体位于安装区域内，一般同时设置有多个，且呈预设阵列分布，与BGA芯片背面上设置的各个锡球互相对应，以与其形成焊接连接。
重要的是，在各个异形焊盘2上朝向预设的走线通道a(一般成形于相邻异形焊盘2之间)的一侧均开设有缺边3，以通过缺边3的设置使得异形焊盘2为对应的走线通道a留出部分走线避让空间，从而相应地增大走线通道a的走线空间和走线宽度，进而能够更加方便地走线。
相比于现有技术，本实施例所提供的适用于BGA芯片的异形焊盘结构，通过在各个异形焊盘2上开设缺边3，相当于在现有的圆形焊盘的边缘上划出小部分面积作为走线通道a的补偿面积，从而能够在尽量小地减少焊盘面积的基础上，增加焊盘间的走线间距。因此，本实施例能够保证焊盘间具有合适的走线空间，避免信号串扰影响，同时避免损失过多焊盘面积。
在关于缺边3的一种优选实施例中，为保证各条走线通道a的走线宽度恒定，防止产生信号阻抗突变，本实施例中，各条缺边3均为沿着各自对应的走线通道a的长度方向延伸的平面。当然，各条缺边3还可以弧形面等。
在关于异形焊盘2的一种优选实施例中，为方便加工制造，本实施例中，各个异形焊盘2均呈正n边形，比如正四边形、正五边形、正六边形、正七边形、正八边形等。各个异形焊盘2均能外接基准圆，该基准圆可为与BGA芯片上的锡球对应的圆形面，同时，各个正n边形的各条侧边即为开设在异形焊盘2上的各条缺边3。
如图2所示，图2为异形焊盘2的一种分布结构示意图。
以各个异形焊盘2均为正八边形为例，正八边形的面积为基准圆面积的94％，仅削减了6％的基准面面积，相差不大，对焊接良率的稳定性影响可以忽略(一般焊盘面积减少到基准圆面积的60％以下时具有显著的焊接良率影响)。同时，相邻两个正八边形的焊盘间距比相邻两个基准圆的焊盘间距多出0.28r(r为基准圆半径)，相邻两个异形焊盘2之间的走线通道a的宽度得到显著增加。显然，正n边形的边数越多(一般要求至少4边)，占基准圆面积的比例越大，对走线通道a的宽度增加程度越小，实际使用时可以根据需要选择异形焊盘2的边数。
如图3所示，图3为异形焊盘2的另一种分布结构示意图。
在关于异形焊盘2的另一种优选实施例中，考虑到部分异形焊盘2的侧边并不阻碍对应的走线通道a的宽度，为尽量避免削减过多焊接面积，本实施例中，各个异形焊盘2上背离其对应的走线通道a的侧边保持为等曲率半径圆弧，即异形焊盘2上的该部分侧边保持基准圆弧不变，而仅有正对走线通道a的部分开设为缺边3。此时，根据各个异形焊盘2的相对位置不同，各个异形焊盘2的具体形状可能各不相同。具体的，部分异形焊盘2上可能开设2条缺边、3条缺边或4条缺边。
另外，考虑到各个异形焊盘2无论形状相同还是不相同，为保证其上开设的缺边3能够最大利用率地转化为对走线通道a的宽度贡献，本实施例中，在阵列方向(一般也为走线方向)上相邻的两个异形焊盘2上所开设的缺边3互相正对。
一般的，各个缺边3至其对应的走线通道a中的线宽距离大于等于0.1mm，该距离能够满足常规PCB厂商的制程能力，并且信号间的串扰影响较轻微。此外，走线通道a中的走线线宽可保持在0.1mm左右，如此可保持常用单端走线的50Ω阻抗。
本实施例还提供一种PCB板，主要包括刻划于PCB基板1表面上的电路结构和设置于PCB板上的适用于BGA芯片的异形焊盘结构，其中，该适用于BGA芯片的异形焊盘结构的具体内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种适用于BGA芯片的异形焊盘结构，其特征在于，包括PCB基板(1)和设置于其表面上的若干个呈阵列分布的异形焊盘(2)，各所述异形焊盘(2)上朝向走线通道(a)的一侧开设有用于留出走线避让空间的缺边(3)。
2.根据权利要求1所述的适用于BGA芯片的异形焊盘结构，其特征在于，各所述缺边(3)均为沿其对应的所述走线通道(a)的长度方向延伸的平面。
3.根据权利要求2所述的适用于BGA芯片的异形焊盘结构，其特征在于，各所述异形焊盘(2)上背离其对应的所述走线通道(a)的侧边为等曲率半径圆弧。
4.根据权利要求2所述的适用于BGA芯片的异形焊盘结构，其特征在于，各所述异形焊盘(2)均呈正n边形，且其各侧边均为各所述缺边(3)；其中，n≥4。
5.根据权利要求4所述的适用于BGA芯片的异形焊盘结构，其特征在于，各所述异形焊盘(2)均呈正八边形。
6.根据权利要求3或4所述的适用于BGA芯片的异形焊盘结构，其特征在于，于阵列方向上相邻的两个所述异形焊盘(2)的缺边(3)互相正对。
7.根据权利要求6所述的适用于BGA芯片的异形焊盘结构，其特征在于，各所述缺边(3)至其对应的走线通道(a)中的线宽距离大于等于0.1mm。
8.一种PCB板，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的适用于BGA芯片的异形焊盘结构。
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