電路板輔助設計系統及方法
2023-12-04 13:18:46 1
專利名稱：電路板輔助設計系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種電路板輔助設計系統及方法，尤其涉及一種具熱焊盤的電路板輔助設計系統及方法。
背景技術：
電路板的設計包括組件的布局設計與布線設計。而組件的布局設計直接影響到後續的布線設計。隨著電子產品功能的日益複雜和性能的提高，電路板的密度不斷提升，因此，在電路板組件布局設計中應儘可能節省布線空間。其中，對於電路板上的橢圓孔，採用橢圓熱焊盤比傳統的圓形熱焊盤更能節省布線空間。電路板設計中的橢圓熱焊盤圖形通常由四段均分的圓弧組成，每兩段相鄰圓弧之間設置有散熱通道。現有的橢圓熱焊盤圖形設計方法是先根據若干複雜的數學式計算得到每段圓弧的多個端點坐標值，然後在電路板設計平臺(如美國Cadence公司的Allegro電路板設計平臺)中輸入端點坐標值，以繪製出圓滑的橢圓形狀的熱焊盤。該種繪製方式不僅費時，且當尺寸需要調整時修改也較困難，從而導致設計效率難以提高。
發明內容有鑑於此，有必要提供一種可自動繪製橢圓熱焊盤圖形的電路板輔助設計系統。
還有必要提供一種自動繪製橢圓熱焊盤圖形的電路板輔助設計方法。
一種電路板輔助設計系統，包括一電路板設計平臺，一電路板輔助設計模塊，及一存儲單元。所述電路板設計平臺用於根據一給定之端點坐標值繪製橢圓熱焊盤圖形，所述存儲單元存儲有預先定義之規則，所述規則定義所述橢圓熱焊盤之軸長與所述端點坐標值之對應關係，所述電路板輔助設計模塊用於根據一給定之橢圓熱焊盤軸長產生所述橢圓熱焊盤圖形之端點坐標值。
一種電路板輔助設計方法，通過一計算機系統實施，所述計算機系統包括一電路板設計平臺，所述方法包括如下步驟接收輸入終端輸入之橢圓熱焊盤圖形在第一坐標軸及第二坐標軸上的軸長x，y；確定x，y中較小者Min(x，y)；確定1/4橢圓熱焊盤圖形之端點坐標值；依對稱原理獲得其餘部分的端點坐標值；通過電路板設計平臺依所述端點坐標值繪製橢圓熱焊盤圖形。
與現有技術相比，所述電路板輔助設計系統及方法，僅需用戶輸入橢圓熱焊盤之軸長即可自動繪製出橢圓熱焊盤圖形，可顯著提高電路板設計效率。
圖1是本發明一較佳實施方式的電路板輔助設計系統示意圖標意圖。
圖2是本發明一較佳實施方式的橢圓熱焊盤圖形示意圖。
圖3是本發明一較佳實施方式的橢圓熱焊盤圖形之四分之一部分圓弧的端點示意圖。
圖4是本發明一較佳實施方式的橢圓熱焊盤圖形的繪製流程圖。
具體實施方式如圖1所示，為本發明一較佳實施方式之電路板輔助設計系統示意圖。電路板輔助設計系統包括一計算機系統1，輸入終端16及顯示終端18。
計算機系統1用來實施本發明之電路板輔助設計方法。計算機系統1包括電路板設計平臺10，電路板輔助設計模塊12，及存儲單元14。電路板設計平臺10用於設計電路板，本實施例中該電路板設計平臺10採用美國Cadence公司的Allegro電路板設計平臺。電路板輔助設計模塊12用於自動生成橢圓熱焊盤圖形的端點坐標值。電路板設計平臺10可根據該端點坐標值自動生成圓滑的橢圓熱焊盤圖形。存儲單元14用於存儲預先設定的規則，該規則定義橢圓熱焊盤圖形的端點坐標值與橢圓熱焊盤圖形的軸長之間的關係。
輸入終端16及顯示終端18分別與計算機系統1相連。其中輸入終端16用於輸入橢圓熱焊盤圖形的軸長；顯示終端18用於顯示所述橢圓熱焊盤圖形。
如圖2所示，為本發明一較佳實施方式之橢圓熱焊盤圖形2示意圖。橢圓熱焊盤圖形2由四段等大小的圓弧20組成，每兩個相鄰圓弧20之間設置有散熱通道26。橢圓熱焊盤圖形2具有兩相互垂直的軸，其中，x表橢圓熱焊盤圖形2的第一軸22長度，y表橢圓熱焊盤圖形2的第二軸24長度。w表散熱通道26的寬度。
w的取值滿足如下條件
由於四段獨立圓弧20的大小形狀都相同，以下以其中一段圓弧20為例說明橢圓熱焊盤圖形的端點值與x、y的對應關係。
如圖3所示，為圖2所示之橢圓熱焊盤圖形2之橢圓熱焊盤圖形2之四分之一部分圓弧20之端點示意圖。圓弧20可劃分為一近似扇形的第一部分200及一近似矩形的第二部分202。第一部分200具有一內徑(OB)及一外徑(OA)，其長度分別為rs及rb。rs與rb的長度取決於橢圓熱焊盤圖形2的軸長x與y中較小者Min(x，y)，其值滿足rb＝Min(x，y)+30；
rs＝Min(x，y)+16。
第二部分202的高度offy＝|y-x|/2。
第一部分200具有A、B、C、D四端點，第二部分202具有C、D、E、F四端點。其中分別由端點AOC、AOY確定的角度θ_a、θ_d通過反三角函數取得。其值滿足如下條件_a=acos(w2rb);]]>_d=acos(w2rs).]]>以橢圓熱焊盤圖形2的中心為原點，第一軸22及第二軸24分別為X，Y坐標軸，則得到各端點坐標值如下A的坐標(a0，a1)，其中a0＝w/2；a1=rb*sin(_a)+offy=rb2-(w/2)2+offy.]]>B的坐標(b0，b1)，其中b0＝w/2；b1=rs*sin(_d)+offy=rs2-(w/2)2+offy.]]>C的坐標(c0，c1)，其中c0＝rs；c1＝offy。
D的坐標(d0，d1)，其中d0＝rb；d1＝offy。
E的坐標(e0，e1)，其中e0＝rb；e1＝w/2。
F的坐標(f0，f1)，其中f0＝rs；f1＝w/2。
由於X，Y坐標軸將橢圓熱焊盤圖形劃分為均等的四等分，故橢圓熱焊盤圖形的其它3/4部分的端點坐標值可依對稱原理取得。
如圖4所示，為本發明一較佳實施方式之橢圓熱焊盤圖形繪製流程圖。首先步驟50，電路板輔助設計模塊12接收輸入終端16輸入的橢圓熱焊盤圖形的軸長x、y。然後依照存儲單元14中存儲的規則確定Min(x，y)(步驟52)。然後依照存儲單元14中存儲的規則先確定散熱通道w的值，及內外徑值rs、rb，第二部分高度值offy，再計算得到1/4橢圓熱焊盤圖形的各端點坐標值(步驟54)。接著，步驟56，依照對稱原理獲得橢圓熱焊盤圖形其餘部分的端點坐標值。步驟58，電路板設計平臺10根據該等端點坐標值繪製出圓滑的橢圓熱焊盤圖形。最後，步驟510，橢圓熱焊盤圖形通過顯示終端18輸出。
權利要求
1.一種電路板輔助設計系統，包括一電路板設計平臺，所述電路板設計平臺用於根據一給定之端點坐標值繪製橢圓熱焊盤圖形，其特徵在於還包括一電路板輔助設計模塊，及一存儲單元，所述存儲單元存儲有預先定義之規則，所述規則定義所述橢圓熱焊盤之軸長與所述端點坐標值之對應關係，所述電路板輔助設計模塊用於根據一給定之橢圓熱焊盤軸長產生所述橢圓熱焊盤圖形之端點坐標值。
2.根據權利要求1所述的電路板輔助設計系統，其特徵在於所述橢圓熱焊盤圖形由四段均分之圓弧組成，每相鄰兩圓弧之間設置有散熱通道。
3.根據權利要求2所述的電路板輔助設計系統，其特徵在於所述橢圓熱焊盤圖形之每段圓弧由一近似扇形之第一部及一近似方形之第二部組成，所述第一部與第二部分別具有四端點，所述第二部之兩端點與所述第一部之兩端點重合。
4.一種電路板輔助設計方法，通過一計算機系統實施，所述計算機系統與一輸入終端相連，所述計算機系統包括一電路板設計平臺，所述方法包括如下步驟接收所述輸入終端輸入之橢圓熱焊盤圖形在相互垂直的第一坐標軸及第二坐標軸上的軸長x，y；確定x，y中較小者Min(x，y)；確定橢圓熱焊盤圖形之端點坐標值；通過電路板設計平臺依所述端點坐標值繪製橢圓熱焊盤圖形。
5.根據權利要求4所述的電路板輔助設計方法，其特徵在於還包括如下步驟依照預先定義的規則確定所述橢圓熱焊盤圖形之內外徑值rs，rb，及散熱通道之寬度值w。依所述內外徑值rs，rb及散熱通道之寬度值w計算所述端點坐標值。
6.根據權利要求5所述的電路板輔助設計方法，其特徵在於橢圓熱焊盤圖形之內外徑值rs，rb滿足公式rs＝Min(x，y)+16；rb＝Min(x，y)+30；散熱通道之寬度值w與所述軸長x，y之間的對應關係為
所述橢圓熱焊盤圖形包括六個端點，所述六端點坐標值分別為第一端點在所述第一坐標軸及所述第二坐標軸上的坐標值分別為a0，a1，其滿足公式a0＝w/2；a1=rb2-(w/2)2+|y-x|/2;]]>第二端點在所述第一坐標軸及所述第二坐標軸上的坐標值分別為b0，b1，其滿足公式b0＝w/2；b1=rs2-(w/2)2+|y-x|/2;]]>第三端點在所述第一坐標軸及所述第二坐標軸上的坐標值分別為c0，c1，其滿足公式c0＝rs；c1=|y-x|/2;]]>第四端點在所述第一坐標軸及所述第二坐標軸上的坐標值分別為d0，d1，其滿足公式其中d0＝rb；d1=|y-x|/2;]]>第五端點在所述第一坐標軸及所述第二坐標軸上的坐標值分別為e0，e1，其滿足公式其中e0＝rb；e1=w/2;第六端點在所述第一坐標軸及所述第二坐標軸上的坐標值分別為f0，f1，其滿足公式其中f0＝rs；f1＝w/2。
7.根據權利要求4所述的電路板輔助設計方法，其特徵在於還包括如下步驟均等劃分所述橢圓熱焊盤圖形至四段對稱分布的1/4橢圓熱焊盤圖形；確定1/4橢圓熱焊盤圖形之端點坐標值；依對稱原理獲得其餘部分的端點坐標值。
8.根據權利要求7所述的電路板輔助設計方法，其特徵在於所述1/4橢圓熱焊盤圖形由一近似扇形之第一部及一近似方形之第二部組成。
9.根據權利要求8所述的電路板輔助設計方法，其特徵在於所述第二部之寬度為內外徑之差值，高度為x，y兩者差值的一半。
10.根據權利要求9所述的電路板輔助設計方法，其特徵在於所述1/4橢圓熱焊盤圖形端點坐標值由所述內外徑值，所述散熱通道之寬度值，及所述第二部之高度值共同決定。
全文摘要
一種電路板輔助設計系統，包括一電路板設計平臺，一電路板輔助設計模塊，及一存儲單元，所述電路板設計平臺用於根據一給定之端點坐標值繪製橢圓熱焊盤圖形，所述存儲單元存儲有預先定義之規則，所述規則定義所述橢圓熱焊盤之軸長與所述端點坐標值之對應關係，所述電路板輔助設計模塊用於根據一給定之橢圓熱焊盤軸長產生所述橢圓熱焊盤圖形之端點坐標值。所述電路板設計系統僅需用戶輸入橢圓熱焊盤之軸長即可自動繪製出橢圓熱焊盤圖形，可顯著提高電路板設計效率。
文檔編號G06F17/50GK1942055SQ20051010007
公開日2007年4月4日 申請日期2005年9月30日 優先權日2005年9月30日
發明者康立傑 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司