Bon je vais reprendre le truc en main.
De ce que j'ai pu comprendre, on partirait sur un FPGA ref EP4CE115F29C8N car c'est le seul dont le tarif affiché reste raisonnable (341,36$ chez digikey).
Pour ce qui est de la compatibilité, la précédente référence était EP4CE115F780.
D'après mes recherches, il semble qu'il n'y ait pas de différence entre F780 et F29, c'est juste le type de Référencement qui change.
Avant F780 signifiait "package 780-FBGA". Ensuite ils sont passé à F29 pour "Package 29x29mm".
Vous pouvez voir dans
ce document Page 15 pour les ARRIA 10 ou l'option F29 décrit en faite un F780 pin (29mm).
J'en vient à l'emprunte du FBGA:
D'après
cette page le EP4CE115F29 possède un package "780-Pin FBGA - Wire Bond - A:2.40". Le "Wire Bond" est plutôt important car cela a un impact sur
la recommandation de design PCB:
On possède un joli PCB dont le Solder Mask du BGA est de type NSMD (le mask est en retrait par rapport aux pads cuivre).
Le tableau 3 page 8 nous propose 0.38mm de diamètre de pastille et d'avoir une ouverture de stencil pour la pâte à braser au moins égale à cette valeur et de ne pas dépasser la valeur du SMD pad size.
Je comprend donc "Pour un FBGA de pitch 1.00mm Wirebond, il me faut des pads cuivre de 0.38mm, une ouverture du Solder-Mask de 0.45mm et une ouverture stencil comprise entre 0.38mm et 0.45mm."
D'après le Solder-Mask original de Angelia nous avons une ouverture du Mask de "%ADD49C,0.02350*%" => 0.6mm... C'est à ce moment là que j'ai bogué.
Pour sauver la situation il faudrait connaitre la taille exacte du pad cuivre routé sur la carte et de s'en tenir à son diamètre comme ouverture pour le stencil (si pad cuivre = 0.5mm alors trou dans stencil = 0.5mm)
Bon on va dire que 0.5mm c'est bien.
On en vient à se poser la question de l'epaisseur du stencil... en fait le BGA est vraiment pas un problème de ce point de vu (130-150um ferait l'affaire voir
ici) mais par contre les autres composants sont plus problématiques:
Pour rappel:
P3 (c'est notre FPGA) : 780-FBGA pitch 1.00mm billes de 0.60mm typ.
U301 (NAND flash) : 48-TSOP pitch 0.50mm déjà un peu plus compliqué...
U10 et U18 (ADC 16its 130Msps): 64-QFN pitch 0.50mm aussi.
U11 et U23 (ADC driver différentiel): 16-QFN pitch 0.50mm encore.
U12 et U24 (Atténuateur numérique):
DG983-2, ca ressenble à du 20-QFN pitch 0.50mm
U13 (Ethernet transceiver): 64-E-LQFP pitch 0.50mm
On devrait donc plutôt viser du 125-130um pour que ça passe, et un electro-polissage serait pas de trop.
Je vais prendre en considération plusieurs paramètres pour la création du gerber du stencil:
-Épaisseur 0.130um max
-Ouverture BGA à 0.5mm (comme ce qu'a proposé Marc)
-Recouper entre les dimensions des shapes du gerber solder-Mask original et les recommandation de design des empreintes des composants QFN.
Voici les infos issue du gerber original:
-U10 et U18:
Élément graphique du gerber Solder-Mask D35-D36 et Ep Polygone bordel :
"%ADD35R,0.03406X0.01634*% %ADD36R,0.01634X0.03406*%" et polygone carré de "X498459Y352300* X498459Y379859* X470900Y379859* X470900Y352300*"
-U11 et U23:
Élément graphique du gerber Solder-Mask D35-D36 et Ep D87:
"%ADD35R,0.03406X0.01634*% %ADD36R,0.01634X0.03406*% %ADD87R,0.06398X0.06398*%"
-U12 et U24:
Élément graphique du gerber Solder-Mask D65-D66 et Ep D67:
"%ADD65R,0.03583X0.01378*% %ADD66R,0.01378X0.03583*% %ADD67R,0.08661X0.08661*%"
-U13:
Élément graphique du gerber Solder-Mask D28-D29 et Ep D30:
"%ADD28R,0.08374X0.01366*% %ADD29R,0.01366X0.08374*% %ADD30R,0.24909X0.24909*%"
-U301:
Élément graphique du gerber Solder-Mask D48:
"%ADD48R,0.07500X0.01500*%"
On est en mils faut convertir en mm: (valeur * 25.4 = mm)
U10-U18
D35/D36= 0.8651 x 0.4150 mm
EP: 7.0000 x 7.0000 mm
U11-U23
D65/66= 0.8651 x 0.4150 mm
EP: 1.6251 x 1.6251 mm
U12-U24
D65/66= 0.9101 x 0.3500 mm
EP: 2.2000 x 2.2000 mm
U13:
D28/29= 2.1270 x 0.3470 mm
EP: 6.3270 x 6.3270 mm
U301:
D48= 1.9050 x 0.3810 mm
Ouf!
Bon maintenant essayons de trouver une logique dans tout ce bordel... J'ai un Solder-Mask, donc en théorie je devrait toujours avoir un trou légèrement plus large que le pad cuivre...
Sauf que j'ai des chiffres ronds pour deux expose pad (U10/U18 et U12/U24). Comparons avec les recommandations des datasheets:
U10/U18:
Recommande un EP de 7.15 x 7.15mm et des pads de 0.70 x 0.25 mm. Cela nous donne un écart de 0.1651 mm sur X et Y soit une marge de 82.5um.
U11/U23:
Recommande un EP de 1.45 x 1.45 mm et des pads de 0.70 x 0.25 mm. Cela nous donne un écart de 0.1651 mm sur X et Y soit une marge de 82.5um.
U12/U24:
Recommande un EP de 2.06 x 2.06 mm et des pads de 0.81 x 0.25 mm. Cela nous donne un écart de 0.100 mm sur X et Y soit une marge de 50um.
U13:
Recommande un EP de 7.00 x 7.00 mm et des pads de 1.00 x 0.25 mm. Cela nous donne un écart de 1.127 mm sur X et 0.097 mm sur Y soit une marge de 50um sur Y (X étant hors limites mais pas critique pour un TQFP.)
U301:
Recommande des pads de 2.124 x 0.3 mm. Cela nous donne un écart négatif sur X et 0.081 mm sur Y soit une marge de moins de 50um sur Y.
Si l'on considère ces valeurs, sans oublier le BGA (billes de 0.60 mm typ, Solder-Mask à 0.60 mm, pastilles cuivres probablement à 0.50mm soit une marge de 50um) on peut considérer qu'il y a un écart typique de 50um sur l'ensemble du PCB entre le cuivre et le Solder-Mask.
A ce moment là on peut utiliser: ouverture stencil = ouverture Solder-Mask - marge de 50um.
Maintenant il reste à redessiner les empruntes, calculer leurs coordonnées de placement exacte, mesurer et tracer le contour PCB et générer le gerber.
Je vais tenter de faire ça durant les deux prochaines heures.