Pourquoi n'y a-t-il pas de puces BGA à pavage triangulaire de pastilles circulaires (une «grille hexagonale»)?

Les réseaux de grilles à billes sont des boîtiers de circuits intégrés avantageux lorsqu'une densité d'interconnexion élevée et / ou une faible inductance parasite est primordiale. Cependant, ils utilisent tous une grille rectangulaire.

Un carrelage triangulaire permettrait de réserver π⁄√12 ou 90,69% de l'empreinte pour les billes de soudure et le jeu environnant, tandis que le carrelage carré omniprésent ne permet d'utiliser que π / 4 ou 78,54% de l'empreinte.

Le pavage triangulaire permettrait théoriquement de réduire l'empreinte de la puce de 13,4% ou d'augmenter la taille et / ou le dégagement de la balle tout en conservant la même empreinte.

Le choix semble évident, pourtant je n'ai jamais vu un tel package. Quelles en sont les raisons? L'acheminement du signal deviendrait-il trop difficile, la fabricabilité de la carte en souffrirait-elle, cela rendrait-il le sous-remplissage adhésif impossible ou le concept est-il breveté par quelqu'un?

Sauf si vous utilisez via-in-pad, qui coûte plus cher, vous avez besoin d'espace pour mettre des vias de routage entre les pads, comme ceci

Principalement parce que nous avons besoin d' espace pour acheminer de ces tampons:

Dans la première image que vous montrez, environ 6 couches ou plus seraient probablement nécessaires pour un BGA de taille décente (~ 400 balles ish). Un emballage encore plus serré signifie que vous avez absolument besoin d'un via-in-pad et que vous avez probablement besoin de plus de couches. Cela coûte plus cher car il est plus difficile à fabriquer.

Un gars intelligent de Texas Instruments a mis au point une technologie qu'ils appellent Via Channel, pour simplifier ce processus de routage (souvent appelé fan-out) et réduire également les exigences de taille dont vous parlez. Une présentation intéressante peut être trouvée ici (c'est aussi là que j'ai obtenu cette photo).

Que se passe-t-il si vous devez acheminer une trace du centre du BGA vers une autre partie du PCB? Sur une grille carrée, vous pouvez simplement router une ligne droite, mais sur la grille hexagonale, vous avez besoin de beaucoup de virages. Travailler avec une grille de routage très fine dans le réseau hexagonal de boules n'est pas amusant et nécessitera beaucoup plus de temps. Un routage avec 0 °, 45 ° et 90 ° seulement ne sera pas possible, vous aurez également besoin des angles 30 ° et 60 °. Les routeurs automatiques PCB peuvent ne pas fonctionner très bien s'ils sont conçus pour des grilles à broches carrées uniquement. Il est possible qu'une carte multicouche ait besoin de 2 ou 4 plans supplémentaires si une telle garniture hexagonale dense est utilisée. S'il n'y a pas d'espace pour les vias entre les plots de la grille BGA, encore plus de couches peuvent être nécessaires (seuls les vias à l'intérieur des plots sont possibles). La conception du symbole PCB de la bibliothèque pour un tel tableau hexagonal sera difficile et longue et sujette aux erreurs s'il n'y a qu'une grille carrée pour le placement des pads. Le placement exact des coussinets prendra beaucoup de temps.

Certains colis semblent utiliser l'emballage hexagonal pour la raison exacte que vous décrivez. Je ne sais pas pourquoi ils ne le font pas partout, mais au moins près des bords, ils sont ici.