먼저 알아둘 용어
BGA(Ball Grid Array)·팬아웃(fan-out) — BGA는 바닥에 솔더(solder) 볼이 배열(array)된 패키지(package)입니다. 팬아웃은 패키지 안쪽 접점에서 다른 배선층이나 패키지 바깥으로 신호를 인출하는 초기 배선입니다.
도그본(dog bone)·비아(via) 랜드(land) — 도그본은 패드에서 짧은 선을 뺀 끝에 비아를 놓는 모양입니다. 비아 랜드는 구멍 둘레의 구리 영역이며 짧은 연결선과 함께 패드 사이 공간을 차지합니다.
Via-in-pad·마이크로비아(microvia) — Via-in-pad는 부품 패드 안에 비아를 두는 배치입니다. 마이크로비아는 짧은 층간 연결을 위한 미세 비아로 실제 제작 가능한 깊이·지름·적층 조건을 확인해야 합니다.
오프셋 비아(offset via)·환형 구리 — 오프셋(offset)은 비아 중심 위치를 이동하는 것입니다. 환형 구리는 드릴(drill) 주위에 남는 구리 폭으로 이동량과 가공 위치 공차를 포함해 확인해야 합니다.
도그본이 차지하는 공간까지 포함합니다
도그본은 패드 밖으로 짧은 선을 빼고 끝에 비아를 둡니다. 연결선과 비아 랜드가 통로를 차지하므로 구멍 지름만으로 남는 배선 공간을 계산하지 않습니다. Via-in-pad는 비아를 패드 안으로 옮겨 통로를 확보하는 후보지만 납땜 표면의 충전·캡 요구가 추가될 수 있습니다.
실제 패키지 랜드 패턴(land pattern)에 허용 선폭·간격과 비아 랜드를 겹쳐 봅니다. 안쪽 패드에서 빠져나갈 통로를 센 뒤 행별로 연결할 층을 배정합니다. 도그본으로 막히는 곳에서는 비아 크기, 층수, 블라인드(blind) 마이크로비아, via-in-pad를 비교합니다. 도면에서 작게 그리는 것만으로 제작 가능한 것은 아니며 드릴·도금·랜드·절연 간격을 함께 만족해야 합니다.
패드 사이 한 통로만 먼저 계산하기
설명용으로 패드 피치(pitch) 0.80 mm, 패드 폭 0.40 mm, 배선 폭과 최소 간격이 각각 0.10 mm인 직선 통로를 가정합니다. 여기서 피치는 패드 중심 간 거리입니다.
- 패드 가장자리 사이 빈 폭은 0.80−0.40=0.40 mm입니다.
- 선 한 개에는 양옆 간격까지 0.10+2×0.10=0.30 mm가 필요합니다.
- 선 두 개에는 선 사이 간격까지 2×0.10+3×0.10=0.50 mm가 필요하므로 들어가지 않습니다.
이 가정에서는 선 한 개가 들어갑니다. 하지만 비아 랜드·굽은 구간·마스크(mask)·다른 네트(net)의 간격을 포함한 전체 팬아웃의 합격은 아닙니다. 실제 제조 조건과 각 층의 기준면·귀환을 대조하고 최종 설계 규칙 검사를 수행합니다.
비아 중심을 옮겼다면 반대쪽 간격도 함께 계산합니다
막힌 인출 통로에서 비아 위치를 옮기면 한쪽 공간을 확보할 수 있습니다. 오른쪽으로 옮기면 왼쪽은 넓어지지만 오른쪽의 인접 구리와는 가까워질 수 있습니다. 패키지 볼의 기준 위치를 임의로 옮기는 작업과 구분하고 정확한 랜드 패턴을 기준으로 비아·드릴·연결 구리의 관계를 검토합니다.
평행한 경계의 단순 예에서 0.03 mm 이동은 한쪽 여유를 최대 0.03 mm 늘리는 대신 반대쪽을 같은 만큼 줄일 수 있습니다. 원형 랜드 사이 실제 최단거리와 전체 팬아웃의 합격을 대신하는 계산은 아닙니다.
원형 패드 안에서 드릴만 이동한다고 단순화하면 최소 환형 구리는 대략 (패드 지름−드릴 지름)/2−이동량입니다. 패드 지름이 0.25 mm, 드릴 지름이 0.1 mm이고 두 중심이 일치하면 링 폭은 0.075 mm이며 0.03 mm 이동 시 좁은 쪽은 0.045 mm입니다. 이 값에는 실제 드릴 위치 오차를 반영하지 않았으므로 그대로 제조 기준으로 삼을 수 없습니다. 구리를 넓혔다면 옆 패드와의 간격도 다시 검사해야 합니다.
이동 전후 외층 패드뿐 아니라 내층 랜드·안티패드(antipad), 비아 시작·끝 층과 전체 행의 인출 계획을 겹쳐 봅니다. 규칙 검사를 다시 수행하고 해당 객체가 검사 범위에서 빠지거나 규칙이 완화되어 통과한 것은 아닌지 확인합니다. 제조 가능한 드릴·랜드·정렬 공차와 접합 표면 요구도 대조합니다. 수지 충전은 비아의 전기적 배럴 길이를 줄이는 가공과 다르므로 스텁(stub) 감소로 해석하지 않습니다.
핀 사이 통로가 부족하면 필요한 폭부터 산술로 확인합니다
실제 패드 가장자리 사이 통로를 배선 폭과 양쪽 이격의 합과 비교합니다. 설명 예로 배선 폭 4 mil과 양쪽 간격 각각 4.25 mil이 필요하다면 통로 요구는 12.5 mil입니다. 실제 통로가 6.89 mil 또는 5.75 mil이면 이 가정의 직선 배선 하나가 지나갈 수 없습니다. 숫자는 계산 예이며 공통 제조 최소값이 아닙니다.
간격 규칙을 낮춰 억지로 통과시키기 전에 패드 안 비아로 다른 층에 내려가는 대안을 검토합니다. 특정 핀(pin)에서 시작해 비아의 시작·끝층, 실제로 수평 배선이 지나가는 층과 목적지 넷까지의 연결을 순서대로 대조합니다. 예를 들어 L1~L5 비아에서 신호가 L5를 따라 나가는 것과 L4~L13을 지나는 비아를 통해 L7에서 수평으로 나가는 것은 물리 범위와 사용층이 다른 경우입니다. 각 구간을 어떻게 연결하는지 실제 적층과 넷으로 확인하며 불명확한 접속 순서를 추정하지 않습니다.
접지 핀을 어떤 층에 내리려면 그 층의 실제 접지 영역까지 이어지는지 확인합니다. 다른 보드(board)의 열별 핀 배정이나 색상을 일반 규칙으로 쓰지 않습니다. 새 경로의 패드·비아 가공 여유, 귀환 구조와 조립 조건을 함께 검토합니다.
작업 순서를 다시 확인합니다
