针对Spartan-3E FT256 BGA封装的四层和六层...

针对Spartan-3E FT256 BGA封装的四层和六层高速PCB设计应用指南： Spartan-3E 系列
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针对 Spartan-3E FT256 BGA 封装的四层和六层 高速 PCB 设计

XAPP489 (v1.0) 2006 年 10 月 31 日

提要

本应用指南针对 FT256 1 mm BGA 封装的 Spartan-3E FPGA，讨论了低成本、四至六层、 大批量印刷电路板 (PCB) 的布局问题， 同时探讨高速信号和信号完整性 (SI) 因素对低层数 PCB 布局的影响。本应用指南的读者为设计工程师、管理人员和 PCB 布局人员，他们对与 SI 相关 的设计问题应当已经有所了解。本应用指南主要讲述 FT256 封装的 Spartan-3E 器件，但这些 信息也适用于同等的 FG256 封装，其中包含的通用指南可用于优化其他器件和封装的电路板 布局。

简介

左右 PCB 成本的主要因素有两个：制造能力和产量。设计低成本 PCB 的规则取决于 PCB 生产 设备能按最低价格制造出什么。这一现实情况还决定着在既保持低成本又适于大批量制造的电 路中可实现的 PCB 层数。遗憾的是，市场对增加可编程逻辑的封装引脚数的需求意味着更小 的形状因数，因此加大了对 PCB 布局成本的压力。尽管如此，如果使用 FT256 1 mm 球栅阵列 (BGA) 封装的 Spartan-3E FPGA，仍然能以尽量低的成本设计出四层电路板。 如果用外来设计规则 （如 1 mils 迹线与间隔）设计电路板，则可选的制造方案有限，且成本高 昂。一密耳即千分之一英寸，亦称一英毫，等于 0.0254 毫米。某些北美厂家或许能够用这些 规则制造电路板，但将此种 PCB 制造工艺搬到亚洲的主流生产设备上却不大可能大幅度降低 成本。随着产量的提高，有更多厂家乐于制造电路板以降低成本，但是，达到可接受的成本所 需的时间可能比产品的寿命还要长。本应用指南