PCB画板时的操作——扇出

扇出（Fanout）是 PCB 设计中针对高密度、细间距元器件（如 BGA、QFP、QFN 等）的一种特定布线策略。你可以把它理解为：为了能把芯片密密麻麻的引脚“接出来”，预先在引脚旁边打好过孔，并引出一小段线，为后续的正式布线做准备。

简单来说，扇出解决的是“引脚太密，线没法直接连”的问题。

扇出不是把“元器件本身”从一层移到另一层（那是“翻面”的功能）。
扇出是把元器件的“引脚”通过一小段线和过孔，引导到其他层去，元器件本体仍然留在原来的层上（通常是顶层）。

🧩 更准确的理解

• 扇出前：元器件的引脚焊盘在顶层，所有信号都困在顶层，很难走线（尤其是 BGA、QFP 这类密脚元件）。

• 扇出后：

  • 元器件还在顶层（没有翻面）。

  • 每个引脚旁边多了一个过孔+ 一小段线。

  • 信号通过过孔可以“钻”到内层或底层去走线。

所以扇出解决的是“引脚太密，线在顶层走不出去”的问题，而不是把元件挪到另一层。

✅ 用一句话总结

扇出 = 给元件的每个引脚“打一个洞”（过孔），让信号可以从这个洞走到其他层去布线，但元件本身不动。

🧩 为什么需要扇出？

以BGA（球栅阵列）芯片为例，它的引脚是分布在芯片底部的一个阵列，间距通常只有 0.5mm、0.65mm 甚至 0.4mm。在这种密度下，你几乎不可能直接在焊盘之间走线。扇出的作用就是：

• 为每个引脚分配一个过孔，将信号从底部的焊盘“引”到其他布线层。

• 规整引脚的引出方向，让后续的布线更有条理。

🛠️ 扇出的基本形式

💡 在 PADS 中如何做扇出？

在PADS Router中，扇出操作非常方便，通常可以自动完成：

1. 选中需要扇出的元件（如一个 BGA 芯片）。

2. 右键点击，在菜单中选择“扇出 (Fanout)”。

3. 在弹出的设置窗口中，选择扇出的过孔类型（如小尺寸的JMPVIA）、扇出方向（如从内向外或从外向内）等参数。

4. 点击确定，软件会自动为元件的所有或指定引脚生成扇出线。

自动扇出后，每个引脚旁边都会有一个过孔和一小段引线，后续你可以直接在过孔上继续拉线，大大简化了高密度元件的布线难度。

📌 设计要点与建议

1. 过孔要小：扇出通常使用比标准过孔更小的尺寸，例如8/16mil（钻孔8mil，焊盘16mil），以节省空间。

2. 避开短路风险：确保扇出的过孔之间、过孔与焊盘之间的间距满足安全间距要求。

3. 配合层叠设计：扇出的过孔通常会将信号引到内层（如第 2 层）进行走线，这样可以给外层留出更多空间。

4. 手动优化：自动扇出后，建议手动检查，特别是靠近芯片角落的引脚，有时需要微调过孔位置以避免冲突。

✅ 总结

• 扇出是高密度芯片（尤其是 BGA）布线的第一步，而不是普通的布线。

• 它的核心目的是通过过孔将密集的引脚“疏散”到其他层，让后续走线变得可行。

• 在 PADS Router 中，有专门的自动扇出功能，可以高效完成这一步骤。