BGA基板設計のコツがわかってきた

今日もPCI Expressの評価ボードの基板を設計しています。
すごく時間がかかります。

こんなに大変ならば、4層で無理せず、6層か8層基板にして業者さんにお願いしてしまったほうがよかったかもしれないのですが、動くかどうか売れるかどうかが全く未知数なので、リスクを回避するため自分の時間を使って設計をしています。
設計をはじめたのはいいのですが、ここまででもう30時間近くやっているかもしれません。

これまでBGAを使った基板を自分で作るときには基板屋さんに任せっきりだったので、BGAの基板を自分でやるのは初めてだったのですが、だんだんコツがつかめてきました。ようやくFPGAとDDR2、FPGAとPHYチップ間の一番難しい箇所が終わりました。あとは簡単な部分のみです。

・BGAの基板設計では、各端子の中央に配線を引き出すためのビアを配置しますが、このビアは目的の端子の外側になるように配置します。
・BGAの端子を全部使おうとしてはいけません。使いにくい場所もあります。
・4層基板では256ピンBGAを全部活用するのは難しいです。あきらめましょう。
・P板なら、最小の製造ルールに設定すればBGAの基板は作れます。最小に設定しなければ作れません。
・P板の製造ルールでは、BGAのグリッドに置いたビアの、内層のクリアランスがGNDを分断します。適度に隙間を開けて風通しをよくしなければなりません。
・できるだけ基板の表面から配線を引き出すようにします。裏は大切な配線スペースです。

現在の基板の状況（横90mm 縦64mm）

仕様
・PCI Express ×1
・PCI Express Externalケーブルも使用可能
・DDR2 SDRAM 256MBytesを搭載
・PCI ExpressのPHYは、TIのXIO1100を使用
・FPGAはSpartan3E
・LEDを8個、プッシュスイッチ4個、DIPスイッチ4bit
・外部拡張コネクタ(2.54mmピッチ)にI/O信号を28本
・FPGAのコンフィグはSPI ROM

ET2008に間に合えば展示したいと思います。