電路板生產設計系統及方法

2023-05-17 15:42:21

專利名稱：電路板生產設計系統及方法
技術領域：
本發明涉及電路板設計技術領域，尤其涉及一種包括輔助設計系統的電路板生產 設計系統，以及利用該設計系統設計生產電路板所需生產資料的方法。
背景技術：
電路板(printed circuit board，印刷電路板)生產設計是指電路板生產企業自 接到客戶訂單後，針對該訂單組織相應的生產資料和確定適宜的工藝參數來生產客戶指定 結構和性能參數的產品。電路板生產設計主要是根據生產工藝流程進行按工藝要求的各項 生產資料的設計。所述生產資料是指電路板製作的各個工序中所需用到的治工具，如鑽孔 程序，底片，模具以及各種治具等生產資料。在企業內部，電路板生產設計圖樣首先由CAM (Computer assistant manufacturing，計算機輔助製造)工程師藉助設計軟體完成，經由QA工程師確認該設計圖 樣在生產上是否可行後，交由產線生產工藝師組織生產操作。具體地，CAM工程師在獲悉訂 單產品的結構參數及性能參數後，將遵循企業規範中的設計規則按生產工藝要求來設計電 路板各個生產流程採用何種治工具，即何種生產資料。該設計規則是指企業內部對電路板 製作各流程的生產經驗的總結。例如，機構孔製作工序中，若需製作孔徑小於0. 5毫米的機 構孔，多採用鑽孔工藝，孔徑大於0. 5毫米的機構孔，則多採用衝孔工藝。導通孔製作工序 中，孔徑小於0. 15毫米的導通孔，多採用雷射鑽孔工藝，孔徑大於0. 15毫米的導通孔，多採 用機械鑽孔工藝。該企業規範通常以大量印刷品形式存在。對於一名初入職的CAM工程 師而言，由於不熟悉設計規則，在對電路板進行生產資料設計時，往往需頻繁地翻閱設計規 則，浪費大量時間。即使經驗豐富的CAM工程師也難免會因人為原因，在設計時忘記設計規 則，一旦被後續QA工程師逐步檢查出來，CAM工程師不得不對已完成的設計進行返工處理， 無疑會降低生產效率。因此，有必要提供一種可減少設計時間、提高生產效率的電路板生產設計系統及 方法。

發明內容
以下以實施例為例說明一種可指導CAM工程師對電路板生產所需生產資料進行 設計的電路板生產設計系統及方法。一種電路板生產設計系統，包括設計工具系統，用於設計電路板的多個生產流程 所需的生產資料；輔助設計系統，其包括設計規則存儲模塊、設計規則生成模塊以及判別模 塊，所述設計規則存儲模塊存儲有多個設計規則，所述多個設計規則與電路板的多個生產 流程以及每個生產流程中的生產信息關聯對應，所述設計規則生成模塊用於根據對電路板 的生產流程以及生產信息的選擇自設計規則存儲模塊獲取相應生產流程以及生產信息的 設計規則，並將相應生產流程以及生產信息的設計規則生成設計規則序列單，所述判別模 塊用於判定在設計工具系統中對相應生產流程的設計是否符合設計規則生成模塊生成的4相應生產流程的設計規則序列單；以及人機界面，其包括設計界面和輔助界面，所述設計界 面用於顯示設計工具系統設計生產資料的過程及結果，所述輔助界面用於顯示設計規則生 成模塊對電路板的生產流程以及生產信息的選擇過程以及根據選擇生成的設計規則序列—種電路板生產設計方法，包括利用設計規則生成模塊對待生產的電路板的生 產流程以及生產信息進行選擇以生成對應一個生產流程的設計規則序列單並顯示於人機 界面；參照該生產流程的設計規則序列單在人機界面中利用設計工具系統對電路板在該生 產流程的生產資料進行設計；利用判別模塊判定在設計工具系統中對該生產流程的生產資 料的設計是否符合該設計規則序列單，若否，則參照該設計規則序列單在人機界面中利用 設計工具系統修改對生產電路板的該生產流程的生產資料的設計，若是，則利用設計規則 生成模塊生成下一生產流程的設計規則序列單，並利用設計工具系統對電路板在下一生產 流程的生產資料進行設計。與現有技術相比，本技術方案的電路板生產設計系統包括輔助設計系統，該輔助 設計系統提供設計者指導性設計動作和設計規則，避免頻繁翻閱設計規則和因人為原因出 錯。採用該生產設計系統進行電路板生產設計，可節約設計時間，提高設計效率和設計準確 率，並可以使相關設計規則得到電子化的保存和延續。


圖1是本技術方案實施例提供的電路板生產設計系統的功能模塊圖。圖2是本技術方案實施例提供的電路板生產設計方法的流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖及實施例對本技術方案提供的電路板生產設計系統及方法進行詳 細說明。參見圖1，本技術方案實施例提供的電路板生產設計系統1可以建構在一個或多 個計算機中，其包括設計工具系統10、輔助設計系統20以及人機界面30。所述設計工具系 統10和輔助設計系統20均可與人機界面30進行通信，即，可進行數據和信號的傳輸。所述設計工具系統10用於使得CAM工程師根據待生產電路板的結構參數及性能 參數，並遵循一定的設計規則設計出合適的生產資料，從而使得產線生產工藝師可利用CAM 工程師設計出的生產資料組織生產，進而生產出符合要求的電路板。所述設計工具系統10 可以包括設計子系統11和監控模塊12。所述設計子系統11用於供CAM工程師設計電路 板各個流程的生產資料，其可以是現有的Genesis或GenFlex等CAM設計軟體，也可以是其 它用於供CAM工程師設計生產資料的軟體。所述生產資料是指電路板製作的各個流程中所 需用到的治工具，如採用的鑽孔程序、曝光底片、衝型模具以及各種治具等生產資料。所述 監控模塊12用於在CAM工程師設計了電路板的各個流程的生產資料之後，觸發輔助設計系 統20，以根據輔助設計系統20的響應判斷對電路板該流程的生產資料的設計是否符合設 計規則，從而決定是否可以輸出對電路板的各個流程的生產資料的設計。所述輔助設計系統20用於輔助CAM工程師使用設計工具系統10進行待生產的電 路板的生產資料的設計。輔助設計系統20包括設計規則存儲模塊21、設計規則生成模塊22以及判別模塊23。所述設計規則存儲模塊21可以為半導體存儲器或磁性存儲器，例如 為一個計算機的硬碟。設計規則存儲模塊21存儲有多個設計規則，每個設計規則均與電路 板的至少一個生產流程以及該至少一個生產流程中的至少一個生產信息關聯對應。設計規 則是指普遍意義上設計電路板的生產資料的規範，其可以是企業內部對電路板製作流程的 生產經驗的總結，也可以是電路板設計行業內在對電路板製作流程中約定俗成的規範，也 可以是客戶對於電路板製作流程的要求等等。舉例來說，電路板的生產流程基本包括鑽孔、 黑孔、壓膜、曝光、顯影、蝕亥IJ、去膜、自動光學檢測、覆蓋層貼合、衝孔、化學鍍金、文字印刷、 衝型、電性測試、表面貼裝、目檢等。舉例來說，在蝕刻這個生產流程中，當電路板導電線路 的線寬/線距要求大於等於時，CAM工程師應當設計線路蝕刻補償值為Imil以 下。也就是說，在蝕刻生產流程中，存在這樣一個設計規則當電路板導電線路的線寬/線 距要求大於等於細il/^iil時，線路蝕刻補償值為Imil以下。所述設計規則生成模塊22包括選擇子模塊221、獲取子模塊222以及輸出子模塊 223。所述選擇子模塊221用於供CAM工程師利用鍵盤、滑鼠或者其它工具通過勾選、點擊或 其它方式輸入待生產電路板的生產流程以及生產信息。所述獲取子模塊222用於根據選擇 子模塊221的輸入結果獲取設計規則存儲模塊21中存儲的相應設計規則。所述輸出子模 塊223用於將獲取子模塊獲取222的相應設計規則輸出至人機界面30，並形成設計規則序 列單。所述設計規則序列單可以包括多個對應於多個生產流程的規則集群項，每個規則集 群項可以包括多個設計規則。例如，在設計時，CAM工程師可能需要通過選擇子模塊221輸 入鑽孔這個生產流程以及小於等於0. 5毫米的機構孔這個生產信息。獲取子模塊222可以 獲取與上述輸入的生產流程以及生產信息相對應的設計規則小於等於0. 5毫米機構孔， 需採用鑽孔工藝製作，與CCL鑽孔一起制出。此時獲取子模塊222就會把這一條設計規則 加入到設計規則序列單中鑽孔生產流程規則集群項下，於是在人機界面30顯示的設計規 則序列單中，就會包括「小於等於0. 5毫米機構孔，需與CCL鑽孔一起制出」這條設計規則。 當然，以上內容僅僅是舉例而言，事實上設計規則序列單還可以包括多個其它的、與選擇子 模塊221的輸入結果相對應的其它設計規則集群項以及多個設計規則。所述設計規則生成模塊22優選還包括更新子模塊，所述更新子模塊用於用於供 CAM工程師通過更新選擇待生產電路板的生產流程以及生產信息更改設計規則序列單中的 設計規則，其可以包括選擇次模塊、比較次模塊、獲取次模塊以及輸出次模塊。所述選擇次 模塊用於供CAM工程師利用鍵盤、滑鼠或者其它工具通過勾選、點擊或其它方式輸入待更 新的生產流程以及生產信息。所述比較次模塊用於比較新輸入的生產流程以及生產信息與 原先輸入的生產流程以及生產信息的異同，並將不同的生產流程以及生產信息輸出給獲取 次模塊。所述獲取次模塊用於根據比較次模塊輸出的信息自設計規則存儲模塊21獲取相 應的設計規則。所述輸出次模塊用於將獲取次模塊獲取的設計規則輸出於人機界面30的 設計規則序列單中。所述判別模塊23包括獲取子模塊231、判斷子模塊232以及響應子模塊233。所述 獲取子模塊231用於根據監控模塊12的觸發獲取設計工具系統10設計的生產資料以及設 計規則生成模塊22生成的設計規則序列單，所述判斷子模塊232用於判斷獲取子模塊231 獲取的生產資料和設計規則序列單是否相符合，所述相符合是指設計的生產資料是否符合 設計規則序列單上的每一項設計規則。所述響應子模塊233用於獲取判斷子模塊232的判斷結果，並將判斷結果232響應給設計工具系統10的監控模塊12。當判斷子模塊232的 判斷結果為是時，即獲取子模塊231獲取的生產資料和設計規則序列單相符合時，響應子 模塊233響應給監控模塊12 —個第一響應信號，從而使得監控模塊12允許設計子系統11 輸出設計的生產資料；當判斷子模塊232的判斷結果為否時，即獲取子模塊231獲取的生產 資料和設計規則序列單不符合時，響應子模塊233響應給監控模塊12 —個第二響應信號， 從而使得監控模塊12不允許設計子系統11輸出設計的生產資料，而必須進行生產資料的 設計修改。所述判別模塊23可以是計算機的處理器、判別電路或者其它具有判別性能的元 件。所述輔助設計系統20優選還包括計時模塊、處理模塊、設計規則更新模塊以及設 計規則培訓子系統。所述計時模塊用於在觸發下開始統計或結束統計設計電路板的生產資 料的時間。所述處理模塊用於處理分析計時模塊的計時結果，並將處理分析結果輸出於輔 助界面。所述設計規則更新模塊用於更新設計規則存儲模塊21中存儲的多個設計規則，其 可以包括更改子模塊和添加子模塊。所述更改子模塊用於根據要求更改現有的設計規則。 所述添加子模塊用於添加新的設計規則。所述設計規則培訓子系統可以包括設計規則獲取 模塊、設計規則培訓內容生成模塊以及設計規則培訓內容輸出模塊，所述設計規則獲取模 塊用於根據對電路板的生產流程以及生產信息的選擇自設計規則存儲模塊21獲取相應生 產流程以及生產信息的設計規則，所述設計規則培訓內容生成模塊用於根據設計規則獲取 模塊獲取的設計規則生成設計規則培訓試卷或者設計規則培訓序列單，所述設計規則培訓 內容輸出模塊用於將所述設計規則培訓內容生成模塊生成的設計規則培訓試卷或者設計 規則培訓序列單輸出至人機界面30。人機界面30包括設計界面31和輔助界面32。所述設計界面31用於顯示設計工 具系統10設計生產資料的過程及結果，包括設計子系統11對電路板各個生產流程的設計 過程，設計的生產資料，觸發監控模塊12的響應結果以及其它與設計工具系統10相關的過 程和結果。所述輔助界面32用於顯示設計規則生成模塊22對電路板的生產流程以及生產 信息的選擇過程以及根據選擇生成的設計規則序列單等。當然，輔助界面32還可以顯示計 時模塊的計時結果，設計規則培訓子系統的設計規則培訓試卷或者設計規則培訓序列單， 以及其它需要顯示的與輔助設計系統20相關的過程及結果等等。本實施例提供的電路板生產設計系統1電子化設計規則，可以使相關設計規則得 到電子化的保存和延續。並且，將生產資料的設計規則獨立於該設計工具系統設置，並可 以根據選擇適時適需顯示，極大地方便了 CAM工程師對電路板的各個流程的生產資料的設 計，可以減少翻閱設計規則的時間，提高設計效率。另外，還可以使得CAM工程師在空閒時 間進一步熟悉或學習生產資料的設計規則。以下將以採用上述電路板生產設計系統1設計電路板生產資料為例，說明本技術 方案實施例提供的電路板生產設計方法。該電路板生產設計方法包括以下步驟第一步，根據接到的客戶訂單，熟悉並確定設計任務，即需設計的電路板的結構和 性能參數。第二步，通過與該設計工具系統10通信的人機界面30，建立設計任務，即，利用設 計工具系統10對生產該電路板所需生產資料進行設計。具體的，可以利用設計子系統117通過設計界面31進行一個電路板的生產流程中的生產資料進行設計。第三步，利用設計規則生成模塊22對待生產的電路板的生產流程以及生產信息 進行選擇以生成對應各個生產流程的設計規則序列單並顯示於人機界面30的輔助界面 32。第四步，參照設計規則序列單在人機界面30中利用設計工具系統對電路板在各 個生產流程的生產資料進行設計。第五步，利用判別模塊23判定在設計工具系統10中對生產流程的生產資料的設 計是否符合該設計規則序列單。若否，則參照該設計規則序列單在人機界面中利用設計工 具系統10修改對生產電路板的生產資料的設計。若是，則利用設計規則生成模塊22輸出 設計的生產資料。具體的，CAM工程師可以在完成生產資料的設計後觸發監控模塊12，如此，判別模 塊23的獲取子模塊231可以根據監控模塊12的觸發獲取設計工具系統10設計的生產資料 以及設計規則生成模塊22生成的設計規則序列單，然後利用判斷子模塊232判斷獲取子模 塊231獲取的生產資料和設計規則序列單是否相符合。判斷子模塊232進行判斷後，響應 子模塊233通過獲取判斷子模塊232的判斷結果，將判斷結果232響應給設計工具系統10 的監控模塊12。當判斷子模塊232的判斷結果為是時，響應子模塊233響應給監控模塊12 一個第一響應信號，從而使得監控模塊12允許設計子系統11輸出設計的生產資料；當判斷 子模塊232的判斷結果為否時，響應子模塊233響應給監控模塊12 —個第二響應信號，從 而使得監控模塊12不允許設計子系統11輸出設計的生產資料，而必須進行生產資料的設 計修改。另外，在利用設計工具系統1對電路板的一個生產流程的生產資料開始設計之 前，可以觸發計時模塊以開始計時，在對電路板的該同一個生產流程的生產資料設計完成 之後，可以觸發計時模塊以停止計時。如此，計時模塊即可以獲得CAM工程師在該生產流程 的設計用時。若在每個生產流程的設計前後均進行計時模塊的觸發，則可以獲得CAM工程 師在各個生產流程的設計用時。當然，在設計電路板的多個生產流程的生產資料之後，還可 以利用處理模塊分析電路板的每個生產流程的設計用時。此外，當生產工程師總結出新的生產資料設計規則後，該電路板生產設計方法還 可以包括通過設計規則更新模塊將該新的生產資料設計規則儲存於分別與各個進行電路 板設計的終端通信的伺服器或資料庫中的步驟。本技術方案的電路板設計系統和設計方法不限於前述描述，本領域普通技術人員 可根據本技術方案的技術構思作其它各種相應的改變與變形。但所有這些改變與變形都應 屬於本申請權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種電路板生產設計系統，其包括設計工具系統，用於設計電路板的多個生產流程所需的生產資料；輔助設計系統，其包括設計規則存儲模塊、設計規則生成模塊以及判別模塊，所述設計 規則存儲模塊存儲有多個設計規則，所述多個設計規則與電路板的多個生產流程以及每個 生產流程中的生產信息關聯對應，所述設計規則生成模塊用於根據對電路板的生產流程以 及生產信息的選擇自設計規則存儲模塊獲取相應生產流程以及生產信息的設計規則，並將 相應生產流程以及生產信息的設計規則生成設計規則序列單，所述判別模塊用於判定在設 計工具系統中對生產資料的設計是否符合設計規則序列單；以及人機界面，其包括設計界面和輔助界面，所述設計界面用於顯示設計工具系統設計生 產資料的過程及結果，所述輔助界面用於顯示設計規則生成模塊對電路板的生產流程以及 生產信息的選擇過程以及根據選擇生成的設計規則序列單。
2.如權利要求1所述的電路板生產設計系統，其特徵在於，所述輔助設計系統還包括 計時模塊和處理模塊，所述計時模塊用於在觸發下開始統計或結束統計設計電路板的生產 資料的時間，所述處理模塊用於處理分析計時模塊的計時結果。
3.如權利要求1所述的電路板生產設計系統，其特徵在於，所述輔助設計系統還包括 設計規則更新模塊，用於更新設計規則存儲模塊中存儲的多個設計規則。
4.如權利要求1所述的電路板生產設計系統，其特徵在於，所述輔助設計系統還包括 設計規則培訓子系統，所述設計規則培訓子系統包括設計規則獲取模塊、設計規則培訓內 容生成模塊以及設計規則培訓內容輸出模塊，所述設計規則獲取模塊用於根據對電路板的 生產流程以及生產信息的選擇自設計規則存儲模塊獲取相應生產流程以及生產信息的設 計規則，所述設計規則培訓內容生成模塊用於根據設計規則獲取模塊獲取的設計規則生成 設計規則培訓試卷或者設計規則培訓序列單，所述設計規則培訓內容輸出模塊用於將所述 設計規則培訓內容生成模塊生成的設計規則培訓試卷或者設計規則培訓序列單輸出至人 機界面。
5.如權利要求1所述的電路板生產設計系統，其特徵在於，所述設計規則生成模塊包 括選擇子模塊、獲取子模塊以及輸出子模塊，所述選擇子模塊用於輸入電路板的生產流程 以及生產信息，所述獲取子模塊用於根據選擇子模塊的輸入結果獲取設計規則存儲模塊中 存儲的相應設計規則以形成設計規則序列單，所述輸出子模塊用於將獲取子模塊形成的設 計規則序列單輸出至輔助界面。
6.如權利要求5所述的電路板生產設計系統，其特徵在於，所述設計規則生成模塊還 包括更新子模塊，所述更新子模塊包括選擇次模塊、比較次模塊、獲取次模塊以及輸出次模 塊，所述選擇次模塊用於輸入更新的生產流程以及生產信息，所述比較次模塊用於比較更 新的生產流程以及生產信息與原先輸入的生產流程以及生產信息的異同，並將不同的生產 流程以及生產信息輸出給獲取次模塊，所述獲取次模塊用於根據比較次模塊輸出的信息自 設計規則存儲模塊獲取相應的設計規則，所述輸出次模塊用於將獲取次模塊獲取的設計規 則輸出於設計規則序列單。
7.如權利要求1所述的電路板生產設計系統，其特徵在於，所述設計工具系統包括設 計子系統和監控模塊，所述設計子系統用於進行電路板各個流程的生產資料的設計，所述 監控模塊用於在設計電路板各個流程的生產資料之後，觸發輔助設計系統的判別模塊，以根據判別模塊的響應判別對電路板生產資料的設計是否符合設計規則序列單，從而決定是 否輸出對電路板的生產資料的設計。
8.如權利要求7所述的電路板生產設計系統，其特徵在於，所述判別模塊包括獲取子 模塊、判斷子模塊以及響應子模塊，所述獲取子模塊用於根據監控模塊的觸發獲取設計工 具系統設計的生產資料以及設計規則生成模塊生成的設計規則序列單，所述判斷子模塊用 於判斷獲取子模塊獲取的生產資料和設計規則序列單是否相符合，所述響應子模塊用於獲 取判斷子模塊的判斷結果，並將判斷結果響應給設計工具系統的監控模塊，當判斷子模塊 的判斷結果為是時，響應子模塊響應給監控模塊第一響應信號，從而使得監控模塊允許設 計子系統輸出設計的生產資料；當判斷子模塊的判斷結果為否時，響應子模塊響應給監控 模塊第二響應信號，從而使得監控模塊不允許設計子系統輸出設計的生產資料。
9.一種電路板生產設計方法，包括利用設計規則生成模塊對待生產的電路板的生產流程以及生產信息進行選擇以生成 對應的設計規則序列單並顯示於人機界面；參照設計規則序列單在人機界面中利用設計工具系統對電路板的生產資料進行設計；利用判別模塊判定在設計工具系統中的生產資料的設計是否符合該設計規則序列單， 若否，則參照該設計規則序列單在人機界面中利用設計工具系統修改對生產電路板的生產 資料的設計，若是，則輸出設計工具系統設計的電路板的生產資料。
10.如權利要求9所述的電路板生產設計方法，其特徵在於，在利用設計工具系統對電 路板的一個生產流程的生產資料開始設計之前，觸發計時模塊以開始計時，在對電路板的 該同一個生產流程的生產資料設計完成之後，觸發計時模塊以停止計時，在設計電路板的 多個生產流程的生產資料之後，利用處理模塊分析電路板的每個生產流程的設計時間。
全文摘要
一種電路板生產設計系統，其包括設計工具系統、輔助設計系統以及人機界面。所述設計工具系統用於設計電路板的多個生產流程所需的生產資料。所述輔助設計系統包括設計規則存儲模塊、設計規則生成模塊以及判別模塊。所述設計規則存儲模塊存儲有多個設計規則。所述設計規則生成模塊用於根據選擇自設計規則存儲模塊獲取相應的設計規則，並生成設計規則序列單。所述判別模塊用於判定在設計工具系統中對相應生產流程的設計是否符合設計規則序列單。所述人機界面用於顯示設計規則序列單以及設計工具系統設計生產資料的過程和結果。本技術方案還提供一種利用上述系統生產設計電路板的方法。
文檔編號G06F17/50GK102054085SQ200910308918
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月27日 優先權日2009年10月27日
發明者曾暉, 湯勇, 賀吉東 申請人:富葵精密組件(深圳)有限公司, 鴻勝科技股份有限公司