By Tyler Lockman, Cadence
大多數封裝基板的設計設想是基於如果零件安裝在正面，那麼封裝基板就會置於主 PCB 上。這意味著，BGA 的焊球位於橫截面的底層、裸片安裝在上面。
對於引線鍵合裸片來說，裸片仍然是朝上放置（裸片焊盤位於遠離基板的位置）。但是，對於倒裝晶片，晶片朝下放置；晶片被翻轉，並安裝在主 BGA 頂部佈線層上表面的 Bump 上。當封裝完成後，BGA 會創建一個零件，供 PCB 設計工程師使用。
那麼，如果我們想從相反的角度來設計封裝，會發生什麼呢？由於倒裝晶片面朝上安裝在橫截面的底層上，而 BGA 焊球在頂層上面朝上放置，因此我們看待整個封裝設計的角度與積體電路類似；這將便於我們與積體電路設計團隊順暢溝通，因為雙方會在相同的相對 Layout 中看到 Bump 焊盤。本文將透過 Allegro® Package Designer Plus 工具向大家演示如何實現從倒裝晶片的角度設計封裝。
兩種主要方法可以實現這一點，而在這兩種情況下都必須多加注意，以確保設計過程和最終的庫零件都是正確的。我們最不願意看到的是，在準備開始製造時，卻發現 PCB 庫零件與封裝基板不匹配！
那麼，如何才能順利完成這項任務呢？
位於頂部的 BGA 元件
要在設計的頂層創建 BGA，首先要記住的是——無論是透過 BGA 生成器命令添加符合 JEDEC 標準的 BGA，還是從文字檔或試算表中讀取預先定義的焊球類型，都要把它翻轉過來。
BGA 生成器，第 1 頁
BGA 文本輸入，步驟 4
上面兩張圖展示了兩個主介面中的選項。如果沒有勾選這些專案，PCB 庫零件就會出錯。很顯然要把焊球焊盤本身放在頂層。
下一步是添加裸片元件。這些元件安裝在 Layout 的底部表面，晶片翻轉且朝上。不過，此時初始方向稍微不那麼重要，因為借助裸片層疊編輯器，可以輕鬆移動裸片，並在 Layout 中更改其位置。
此時，我們有一個放置在底部的倒裝晶片。請注意，層疊位於層底，並有一個「SUBSTRATE BOTTOM」的基板位置。這些都是非常重要的。在底部的零件細節圖中，我們可以看到方向是正確的，即「CHIP UP」。為了保持一致性，右上角的預覽圖總是顯示排序中最靠後的基板，但即使在這裡，標籤也清楚地顯示這是層疊的底部。
現在，當從裸片 Bump 到 BGA 焊球進行佈線的時候，實際上是在設計的各層中向上移動。如果使用命名各層來表示這一點，則可能會加強記憶：其中 M1 位於底部之上，而 M5（或其他數字）位於頂層之下。
與傳統的 PCB Layout 工具不同，在 Allegro Package Designer Plus 中可以把外層的圖層名稱顛倒過來，這樣「頂部」就位於底部。然而，我們不建議這樣做，因為會花費時間在層疊中按照適當的順序設置所有的屏蔽層和來自其他類的派生層或關係層。
翻轉設計檢視
第二種進行此類設計的方法不涉及實際更改任何設計內容。BGA 零件仍然可以焊球朝下放置在底部基板層上，而倒裝晶片則晶片朝下安裝在頂部。
使用翻轉設計檢視 (Flipped View) ，畫布上的所有內容都會翻轉過來，從而能夠以積體電路設計師的晶片朝上的角度查看基板。這可以在不修改任何現有設計流程或做法的情況下完成。無需在封裝設計本身中改變層，也不需要重新映射層的分配或零件的方向。
當我們只是想與積體電路設計師進行溝通，但仍想以與層疊記憶體模組或類似設計一致的方式執行自己的操作 (佈線、引線鍵合、裸片堆疊等) 時，這種方法特別實用有效。
我們可以在翻轉視圖中執行任何操作，就像在標準視圖中一樣。系統會替我們重新映射游標位置。一個建議是：即使在翻轉視圖中進行設計，橫截面圖層的順序仍然是一樣的。雖然看起來是從底部的裸片焊盤移動到頂部的焊球，但在橫截面上，層的順序就是標準封裝基板的順序。
仲介層基板是否不同？
仲介層 (Interposers) 則增加了另一個有趣的層。這些基板通常不由矽製成。因此，設計師很自然會希望保持與晶片相同的方向。畢竟，我們可以把仲介層看作是晶片基板的擴展。
但是最終，一切都由我們自己決定。仲介層很可能會安裝在自身的母基板上，不管是封裝還是電路板，如果是翻轉晶片，仲介層的裸片零件會位於頂部 (也許是位於兩側)。這意味著仲介層的外部介面位於底部，和標準 BGA 封裝如出一轍。
這意味著，我們是與晶片設計師關係更為密切，可以對其 Bump 圖案產生一定影響，還是與規劃 PCB 扇出佈線的電路板工程師關係更為密切可能才是決定性的因素。無論哪種情況，Allegro Package Designer Plus 都可以説明我們在兩個方向上實現視覺化和設計，並且可以在這兩個方向之間移動。
應該遵循哪種流程？
您是否已遵循上述方法之一進行設計？您所在的公司是否有一個定制的封裝 Layout 流程，它是否根據零件的安裝方法而有所不同？當封裝變得更加複雜，涵蓋倒裝晶片和引線鍵合零件 (甚至可能是一些被動元件和射頻元件) 時，您將如何適應？
無論您採取什麼步驟，如果您在設計時將焊球置於橫截面的頂部，請確保零件方向是正確的！當封裝視圖是下方右圖中焊球朝上的 Layout，而 PCB 零件不是左圖的鏡像時，就會出現問題！
如果在流程的後期發現了問題，需要反轉所有引腳的 X 座標，以保持實例引腳映射相同但正確的定義，請使用 BGA 文字輸出中的「Y 軸鏡像座標」選項，然後重新導入生成的文字檔，在糾正符號定義的同時不破壞映射。
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