Altium Designer PCB扇孔技巧

有丶意思

前言

PCB设计中过孔的扇出非常重要，扇孔的方式会影响到信号完整性、平面完整性以及布线的顺畅度，进而影响整个项目的完成度。硬件设计的初学者很容易犯的SOIC封装芯片扇孔错误如下图1所示。

图1：错误的信号引出方式

上图1这种做法会导致内电层信号走线难度增大、参考平面（比如电源层平面、地层平面）被割裂，破坏平面完整性；正确的做法应该是如图2所示的交替排列方式，这样做可以在内层两孔之间走线，参考平面也不会被割裂。

图2：正确的信号引出方式

对于焊盘密度比较高的BGA扇孔（比如FPGA、DDR、高速ADC等），很多初学者在设计时，为了走线方便，随意挪动BGA里的过孔位置，有时图省事甚至直接将过孔打到焊盘上，这类做法会造成一系列的PCB生产和焊接问题，如下图3所示。博主在平时工作中就经常见到将过孔直接粗暴的打在元件焊盘上的做法，这是不可取的。

图3： BGA过孔错误放置

在学徒阶段设计BGA器件时，一般都是先手动计算出两个焊盘中间位置的PCB坐标值，然后再添加到过孔的坐标属性里，最后将过孔一个个复制到需要打孔的BGA焊盘处，可以说是非常的麻烦。

扇孔方法

一般推荐做法是打孔在两个相邻BGA焊盘的中间位置，其实altium designer自带了一个非常好用的BGA过孔扇出功能。以前手工扇出一个FPGA芯片可能需要十分钟，而用自带的扇出功能只需要几秒。

下面就和大家分享如何快速进行BGA芯片过孔扇出，要对一个BGA芯片进行扇孔，最重要的就是PCB规则设置。比如我们要对如下4图进行操作，想得到如下5图的结果，需要的操作包括：

图4：待扇孔的BGA芯片

图5：扇孔完成后的BGA芯片

1， 打开Design-Rules。准备进行PCB规则设置，如下图6所示：

图6：打开规则编辑器

2，设置Clearance（间距规则）。对于BGA器件，小青菜哥哥一般设置成5mil，如图7所示：

图7：间距规则设置

3，线宽规则设置（Width）：需要扇孔的焊盘引线多宽，这里就把推荐值设成多少，博主一般设置成10mil或者15mil。如下图8所示：

图8：线宽规则设置

4，过孔大小规则设置：根据不同器件的焊盘大小、焊盘之间的间距以及工厂的加工能力，博主设置的过孔外内径有16-8mil、20-10mil以及30-15mil这三种选择。如下图9所示：

图9：过孔大小规则设置

5，经过上述四步，BGA扇孔的规则已经设置完毕，现在就可以开始进行扇孔操作了。点击“Route-Fanout-Component”,如下图10所示：

图10：扇孔命令操作

6，执行上一个命令后，窗口会弹出选择“扇孔扇出方式”的对话框，如下图11所示：勾选1表示对该BGA芯片的所有焊盘都扇孔，不勾选1表示只对定义了信号网络的焊盘进行扇孔；勾选2表示对该BGA芯片的外围两圈焊盘也进行扇孔，不勾选2表示不对外围两圈焊盘扇孔，只对其余内部焊盘扇孔，这是由于最外围两圈的焊盘就算不打孔，也是有布线空间的，可以在顶层直接引出信号。其余三个选项一般不需要选择。

图11：扇孔操作方式选择

7，点击“ok”后，鼠标变为十字星，单击需要扇孔的BGA芯片即可完成自动扇孔工作了。如图12所示：

图12：完成自动扇孔

结语

使用了自动扇孔功能后，再也不需要手动去引出BGA封装芯片的每一个管脚了，设计包含BGA封装的PCB时非常快速、便捷！

注意：有时候扇孔会出错，这是由于用户的PCB规则设置不对，重新设置合适的规则就可以了。