隨著板子的空間越來越復(fù)雜，PCB板上的空間變得越來越有限，通孔元件的使用量越來越少，為了更有效利用空間，表面貼裝的元件的引腳只能從一層接入，要從印刷電路板的另一層訪問表面貼裝就需要使用通孔，扇出是為印刷電路板上的表面貼裝器件創(chuàng)建分散通孔的過程。

上期我們介紹了在布線操作中的布線優(yōu)化操作，實(shí)現(xiàn)PCB的合理規(guī)范走線；本期我們將講解在Allegro PCB設(shè)計(jì)中的扇出孔操作。

應(yīng)用場(chǎng)景

1.封裝的扇出操作，能夠增加可用于布線的空間，大大提升布通率！

2.BGA的焊盤間距小的時(shí)候，直接在表層走線通常比較困難，通過扇出操作能夠?qū)?a target="_blank">信號(hào)分配到其他布線層。

3.扇出孔操作能夠?yàn)椴罘謱?duì)、等長線、電源分割等信號(hào)完整性處理提供更多的空間；扇出孔就是咱們PCB設(shè)計(jì)師在應(yīng)對(duì)高密度芯片時(shí)，化平面為立體、化擁擠為通暢的核心戰(zhàn)術(shù)手段。

運(yùn)行環(huán)境

1、操作系統(tǒng)：Win 11

2、Cadence軟件配置：Allegro X Designer Plus 24.1-2024 P001 [9/4/2024] Windows SPB 64-bit EditionEdition

BGA扇出操作

1.打開Allegro X Designer Plus軟件，點(diǎn)擊菜單欄Route-Create Fanout，點(diǎn)擊Option，可以進(jìn)行相關(guān)的扇出參數(shù)設(shè)置。

2.點(diǎn)擊Find界面，僅勾選“Symbols”，選擇一個(gè)BGA符號(hào)右鍵done，這樣該BGA就成功扇出孔。

復(fù)制扇出孔樣式

1.將一個(gè)器件的扇出模式復(fù)制到該符號(hào)定義的其他實(shí)例上。點(diǎn)擊菜單Route-Copy Fanout，在右側(cè)的Option中可以看到操作界面。

2.在Option界面中選擇same package names，對(duì)于元器件封裝名稱相同的器件進(jìn)行扇出模式的復(fù)制。

3.在Find界面僅勾選Symbols，接著點(diǎn)擊封裝器件，可以看到旁邊的相同的封裝形式的封裝扇出形式一比一復(fù)制扇出方式。

標(biāo)記/取消扇出標(biāo)記

1.選擇菜單欄Route-Convert Fanout-Unmark，取消扇出標(biāo)記。

2.在設(shè)計(jì)窗口的Find界面，勾選Vias或Clines。

3.在設(shè)計(jì)窗口中選擇與元器件的扇出的孔或線段，選擇完成后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵done。此時(shí)的所選的孔和線段與元件就無關(guān)聯(lián)性，移動(dòng)該元件位置，選擇的孔和線槽則不會(huì)再隨之移動(dòng)。

幾種典型的扇出孔方式

1、BGA Quadrant style（狗骨頭形式扇出）

在BGA扇出的時(shí)候，通常情況是以BGA的正中心延申一個(gè)十字通道。這樣的扇出方式有利于增大走線通道、增大電源平面通道，同時(shí)增加芯片的本身的散熱。

2、BGA封裝采用Via in pad扇出方式

對(duì)于引腳間距小于等于0.8mm的BGA封裝，可選用盤中孔的扇出方式；采用此種扇出方式會(huì)給整個(gè)板子上的布線預(yù)留更多的空間。

3、對(duì)于QFN/LCC封裝

對(duì)于中間的散熱焊盤，使用多個(gè)過孔陣列直接扇出到內(nèi)地平面，提高散熱和接地質(zhì)量。對(duì)于四周的信號(hào)引腳，采用常用的向外扇出方式。

4、高速信號(hào)（DDR、PCLe、SERDES）

這類封裝器件的扇出通常采用對(duì)稱扇出，對(duì)于差分對(duì)信號(hào)，其扇出的兩個(gè)孔應(yīng)盡可能靠近，保持平行，長度一致，以確保差分阻抗連續(xù)并避免模式轉(zhuǎn)換；在關(guān)鍵的高速信號(hào)過孔旁添加接地過孔。

5、常規(guī)的IC封裝采用inward/outward方式扇出

此類封裝打孔需要注意不能把孔打得太密集造成信號(hào)回流地平面和電源平面不完整，故在打孔時(shí)需要錯(cuò)開打孔，保證每兩個(gè)VIA之間可以通過1~2根走線。

總結(jié)欄

本期主要介紹了Allegro X Designer Plus中的扇出操作以及常用的元器件的扇出選擇，下一期我們將為大家講解PCB的元器件布局操作，使得整個(gè)PCB設(shè)計(jì)更合理、美觀。