CN102054085A - 电路板生产设计系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种电路板生产设计系统，其包括设计工具系统、辅助设计系统以及人机界面。所述设计工具系统用于设计电路板的多个生产流程所需的生产资料。所述辅助设计系统包括设计规则存储模块、设计规则生成模块以及判别模块。所述设计规则存储模块存储有多个设计规则。所述设计规则生成模块用于根据选择自设计规则存储模块获取相应的设计规则，并生成设计规则序列单。所述判别模块用于判定在设计工具系统中对相应生产流程的设计是否符合设计规则序列单。所述人机界面用于显示设计规则序列单以及设计工具系统设计生产资料的过程和结果。本技术方案还提供一种利用上述系统生产设计电路板的方法。

Description

电路板生产设计系统及方法

技术领域

本发明涉及电路板设计技术领域，尤其涉及一种包括辅助设计系统的电路板生产设计系统，以及利用该设计系统设计生产电路板所需生产资料的方法。

背景技术

电路板(printed circuit board，印刷电路板)生产设计是指电路板生产企业自接到客户订单后，针对该订单组织相应的生产资料和确定适宜的工艺参数来生产客户指定结构和性能参数的产品。电路板生产设计主要是根据生产工艺流程进行按工艺要求的各项生产资料的设计。所述生产资料是指电路板制作的各个工序中所需用到的治工具，如钻孔程序，底片，模具以及各种治具等生产资料。

在企业内部，电路板生产设计图样首先由CAM(Computer assistant manufacturing，计算机辅助制造)工程师借助设计软件完成，经由QA工程师确认该设计图样在生产上是否可行后，交由产线生产工艺师组织生产操作。具体地，CAM工程师在获悉订单产品的结构参数及性能参数后，将遵循企业规范中的设计规则按生产工艺要求来设计电路板各个生产流程采用何种治工具，即何种生产资料。该设计规则是指企业内部对电路板制作各流程的生产经验的总结。例如，机构孔制作工序中，若需制作孔径小于0.5毫米的机构孔，多采用钻孔工艺，孔径大于0.5毫米的机构孔，则多采用冲孔工艺。导通孔制作工序中，孔径小于0.15毫米的导通孔，多采用激光钻孔工艺，孔径大于0.15毫米的导通孔，多采用机械钻孔工艺。该企业规范通常以大量印刷品形式存在。对于一名初入职的CAM工程师而言，由于不熟悉设计规则，在对电路板进行生产资料设计时，往往需频繁地翻阅设计规则，浪费大量时间。即使经验丰富的CAM工程师也难免会因人为原因，在设计时忘记设计规则，一旦被后续QA工程师逐步检查出来，CAM工程师不得不对已完成的设计进行返工处理，无疑会降低生产效率。

因此，有必要提供一种可减少设计时间、提高生产效率的电路板生产设计系统及方法。

发明内容

以下以实施例为例说明一种可指导CAM工程师对电路板生产所需生产资料进行设计的电路板生产设计系统及方法。

一种电路板生产设计系统，包括：设计工具系统，用于设计电路板的多个生产流程所需的生产资料；辅助设计系统，其包括设计规则存储模块、设计规则生成模块以及判别模块，所述设计规则存储模块存储有多个设计规则，所述多个设计规则与电路板的多个生产流程以及每个生产流程中的生产信息关联对应，所述设计规则生成模块用于根据对电路板的生产流程以及生产信息的选择自设计规则存储模块获取相应生产流程以及生产信息的设计规则，并将相应生产流程以及生产信息的设计规则生成设计规则序列单，所述判别模块用于判定在设计工具系统中对相应生产流程的设计是否符合设计规则生成模块生成的相应生产流程的设计规则序列单；以及人机界面，其包括设计界面和辅助界面，所述设计界面用于显示设计工具系统设计生产资料的过程及结果，所述辅助界面用于显示设计规则生成模块对电路板的生产流程以及生产信息的选择过程以及根据选择生成的设计规则序列单。

一种电路板生产设计方法，包括：利用设计规则生成模块对待生产的电路板的生产流程以及生产信息进行选择以生成对应一个生产流程的设计规则序列单并显示于人机界面；参照该生产流程的设计规则序列单在人机界面中利用设计工具系统对电路板在该生产流程的生产资料进行设计；利用判别模块判定在设计工具系统中对该生产流程的生产资料的设计是否符合该设计规则序列单，若否，则参照该设计规则序列单在人机界面中利用设计工具系统修改对生产电路板的该生产流程的生产资料的设计，若是，则利用设计规则生成模块生成下一生产流程的设计规则序列单，并利用设计工具系统对电路板在下一生产流程的生产资料进行设计。

与现有技术相比，本技术方案的电路板生产设计系统包括辅助设计系统，该辅助设计系统提供设计者指导性设计动作和设计规则，避免频繁翻阅设计规则和因人为原因出错。采用该生产设计系统进行电路板生产设计，可节约设计时间，提高设计效率和设计准确率，并可以使相关设计规则得到电子化的保存和延续。

附图说明

图1是本技术方案实施例提供的电路板生产设计系统的功能模块图。

图2是本技术方案实施例提供的电路板生产设计方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本技术方案提供的电路板生产设计系统及方法进行详细说明。

参见图1，本技术方案实施例提供的电路板生产设计系统1可以建构在一个或多个计算机中，其包括设计工具系统10、辅助设计系统20以及人机界面30。所述设计工具系统10和辅助设计系统20均可与人机界面30进行通信，即，可进行数据和信号的传输。

所述设计工具系统10用于使得CAM工程师根据待生产电路板的结构参数及性能参数，并遵循一定的设计规则设计出合适的生产资料，从而使得产线生产工艺师可利用CAM工程师设计出的生产资料组织生产，进而生产出符合要求的电路板。所述设计工具系统10可以包括设计子系统11和监控模块12。所述设计子系统11用于供CAM工程师设计电路板各个流程的生产资料，其可以是现有的Genesis或GenFlex等CAM设计软件，也可以是其它用于供CAM工程师设计生产资料的软件。所述生产资料是指电路板制作的各个流程中所需用到的治工具，如采用的钻孔程序、曝光底片、冲型模具以及各种治具等生产资料。所述监控模块12用于在CAM工程师设计了电路板的各个流程的生产资料之后，触发辅助设计系统20，以根据辅助设计系统20的响应判断对电路板该流程的生产资料的设计是否符合设计规则，从而决定是否可以输出对电路板的各个流程的生产资料的设计。

所述辅助设计系统20用于辅助CAM工程师使用设计工具系统10进行待生产的电路板的生产资料的设计。辅助设计系统20包括设计规则存储模块21、设计规则生成模块22以及判别模块23。所述设计规则存储模块21可以为半导体存储器或磁性存储器，例如为一个计算机的硬盘。设计规则存储模块21存储有多个设计规则，每个设计规则均与电路板的至少一个生产流程以及该至少一个生产流程中的至少一个生产信息关联对应。设计规则是指普遍意义上设计电路板的生产资料的规范，其可以是企业内部对电路板制作流程的生产经验的总结，也可以是电路板设计行业内在对电路板制作流程中约定俗成的规范，也可以是客户对于电路板制作流程的要求等等。举例来说，电路板的生产流程基本包括钻孔、黑孔、压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜、自动光学检测、覆盖层贴合、冲孔、化学镀金、文字印刷、冲型、电性测试、表面贴装、目检等。举例来说，在蚀刻这个生产流程中，当电路板导电线路的线宽/线距要求大于等于4mil/4mil时，CAM工程师应当设计线路蚀刻补偿值为1mil以下。也就是说，在蚀刻生产流程中，存在这样一个设计规则：当电路板导电线路的线宽/线距要求大于等于4mil/4mil时，线路蚀刻补偿值为1mil以下。

所述设计规则生成模块22包括选择子模块221、获取子模块222以及输出子模块223。所述选择子模块221用于供CAM工程师利用键盘、鼠标或者其它工具通过勾选、点击或其它方式输入待生产电路板的生产流程以及生产信息。所述获取子模块222用于根据选择子模块221的输入结果获取设计规则存储模块21中存储的相应设计规则。所述输出子模块223用于将获取子模块获取222的相应设计规则输出至人机界面30，并形成设计规则序列单。所述设计规则序列单可以包括多个对应于多个生产流程的规则集群项，每个规则集群项可以包括多个设计规则。例如，在设计时，CAM工程师可能需要通过选择子模块221输入钻孔这个生产流程以及小于等于0.5毫米的机构孔这个生产信息。获取子模块222可以获取与上述输入的生产流程以及生产信息相对应的设计规则：小于等于0.5毫米机构孔，需采用钻孔工艺制作，与CCL钻孔一起制出。此时获取子模块222就会把这一条设计规则加入到设计规则序列单中钻孔生产流程规则集群项下，于是在人机界面30显示的设计规则序列单中，就会包括“小于等于0.5毫米机构孔，需与CCL钻孔一起制出”这条设计规则。当然，以上内容仅仅是举例而言，事实上设计规则序列单还可以包括多个其它的、与选择子模块221的输入结果相对应的其它设计规则集群项以及多个设计规则。

所述设计规则生成模块22优选还包括更新子模块，所述更新子模块用于用于供CAM工程师通过更新选择待生产电路板的生产流程以及生产信息更改设计规则序列单中的设计规则，其可以包括选择次模块、比较次模块、获取次模块以及输出次模块。所述选择次模块用于供CAM工程师利用键盘、鼠标或者其它工具通过勾选、点击或其它方式输入待更新的生产流程以及生产信息。所述比较次模块用于比较新输入的生产流程以及生产信息与原先输入的生产流程以及生产信息的异同，并将不同的生产流程以及生产信息输出给获取次模块。所述获取次模块用于根据比较次模块输出的信息自设计规则存储模块21获取相应的设计规则。所述输出次模块用于将获取次模块获取的设计规则输出于人机界面30的设计规则序列单中。

所述判别模块23包括获取子模块231、判断子模块232以及响应子模块233。所述获取子模块231用于根据监控模块12的触发获取设计工具系统10设计的生产资料以及设计规则生成模块22生成的设计规则序列单，所述判断子模块232用于判断获取子模块231获取的生产资料和设计规则序列单是否相符合，所述相符合是指设计的生产资料是否符合设计规则序列单上的每一项设计规则。所述响应子模块233用于获取判断子模块232的判断结果，并将判断结果232响应给设计工具系统10的监控模块12。当判断子模块232的判断结果为是时，即获取子模块231获取的生产资料和设计规则序列单相符合时，响应子模块233响应给监控模块12一个第一响应信号，从而使得监控模块12允许设计子系统11输出设计的生产资料；当判断子模块232的判断结果为否时，即获取子模块231获取的生产资料和设计规则序列单不符合时，响应子模块233响应给监控模块12一个第二响应信号，从而使得监控模块12不允许设计子系统11输出设计的生产资料，而必须进行生产资料的设计修改。所述判别模块23可以是计算机的处理器、判别电路或者其它具有判别性能的元件。

所述辅助设计系统20优选还包括计时模块、处理模块、设计规则更新模块以及设计规则培训子系统。所述计时模块用于在触发下开始统计或结束统计设计电路板的生产资料的时间。所述处理模块用于处理分析计时模块的计时结果，并将处理分析结果输出于辅助界面。所述设计规则更新模块用于更新设计规则存储模块21中存储的多个设计规则，其可以包括更改子模块和添加子模块。所述更改子模块用于根据要求更改现有的设计规则。所述添加子模块用于添加新的设计规则。所述设计规则培训子系统可以包括设计规则获取模块、设计规则培训内容生成模块以及设计规则培训内容输出模块，所述设计规则获取模块用于根据对电路板的生产流程以及生产信息的选择自设计规则存储模块21获取相应生产流程以及生产信息的设计规则，所述设计规则培训内容生成模块用于根据设计规则获取模块获取的设计规则生成设计规则培训试卷或者设计规则培训序列单，所述设计规则培训内容输出模块用于将所述设计规则培训内容生成模块生成的设计规则培训试卷或者设计规则培训序列单输出至人机界面30。

人机界面30包括设计界面31和辅助界面32。所述设计界面31用于显示设计工具系统10设计生产资料的过程及结果，包括设计子系统11对电路板各个生产流程的设计过程，设计的生产资料，触发监控模块12的响应结果以及其它与设计工具系统10相关的过程和结果。所述辅助界面32用于显示设计规则生成模块22对电路板的生产流程以及生产信息的选择过程以及根据选择生成的设计规则序列单等。当然，辅助界面32还可以显示计时模块的计时结果，设计规则培训子系统的设计规则培训试卷或者设计规则培训序列单，以及其它需要显示的与辅助设计系统20相关的过程及结果等等。

本实施例提供的电路板生产设计系统1电子化设计规则，可以使相关设计规则得到电子化的保存和延续。并且，将生产资料的设计规则独立于该设计工具系统设置，并可以根据选择适时适需显示，极大地方便了CAM工程师对电路板的各个流程的生产资料的设计，可以减少翻阅设计规则的时间，提高设计效率。另外，还可以使得CAM工程师在空闲时间进一步熟悉或学习生产资料的设计规则。

以下将以采用上述电路板生产设计系统1设计电路板生产资料为例，说明本技术方案实施例提供的电路板生产设计方法。

该电路板生产设计方法包括以下步骤：

第一步，根据接到的客户订单，熟悉并确定设计任务，即需设计的电路板的结构和性能参数。

第二步，通过与该设计工具系统10通信的人机界面30，建立设计任务，即，利用设计工具系统10对生产该电路板所需生产资料进行设计。具体的，可以利用设计子系统11通过设计界面31进行一个电路板的生产流程中的生产资料进行设计。

第三步，利用设计规则生成模块22对待生产的电路板的生产流程以及生产信息进行选择以生成对应各个生产流程的设计规则序列单并显示于人机界面30的辅助界面32。

第四步，参照设计规则序列单在人机界面30中利用设计工具系统对电路板在各个生产流程的生产资料进行设计。

第五步，利用判别模块23判定在设计工具系统10中对生产流程的生产资料的设计是否符合该设计规则序列单。若否，则参照该设计规则序列单在人机界面中利用设计工具系统10修改对生产电路板的生产资料的设计。若是，则利用设计规则生成模块22输出设计的生产资料。

具体的，CAM工程师可以在完成生产资料的设计后触发监控模块12，如此，判别模块23的获取子模块231可以根据监控模块12的触发获取设计工具系统10设计的生产资料以及设计规则生成模块22生成的设计规则序列单，然后利用判断子模块232判断获取子模块231获取的生产资料和设计规则序列单是否相符合。判断子模块232进行判断后，响应子模块233通过获取判断子模块232的判断结果，将判断结果232响应给设计工具系统10的监控模块12。当判断子模块232的判断结果为是时，响应子模块233响应给监控模块12一个第一响应信号，从而使得监控模块12允许设计子系统11输出设计的生产资料；当判断子模块232的判断结果为否时，响应子模块233响应给监控模块12一个第二响应信号，从而使得监控模块12不允许设计子系统11输出设计的生产资料，而必须进行生产资料的设计修改。

另外，在利用设计工具系统1对电路板的一个生产流程的生产资料开始设计之前，可以触发计时模块以开始计时，在对电路板的该同一个生产流程的生产资料设计完成之后，可以触发计时模块以停止计时。如此，计时模块即可以获得CAM工程师在该生产流程的设计用时。若在每个生产流程的设计前后均进行计时模块的触发，则可以获得CAM工程师在各个生产流程的设计用时。当然，在设计电路板的多个生产流程的生产资料之后，还可以利用处理模块分析电路板的每个生产流程的设计用时。

此外，当生产工程师总结出新的生产资料设计规则后，该电路板生产设计方法还可以包括通过设计规则更新模块将该新的生产资料设计规则储存于分别与各个进行电路板设计的终端通信的服务器或数据库中的步骤。

本技术方案的电路板设计系统和设计方法不限于前述描述，本领域普通技术人员可根据本技术方案的技术构思作其它各种相应的改变与变形。但所有这些改变与变形都应属于本申请权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电路板生产设计系统，其包括：

设计工具系统，用于设计电路板的多个生产流程所需的生产资料；

辅助设计系统，其包括设计规则存储模块、设计规则生成模块以及判别模块，所述设计规则存储模块存储有多个设计规则，所述多个设计规则与电路板的多个生产流程以及每个生产流程中的生产信息关联对应，所述设计规则生成模块用于根据对电路板的生产流程以及生产信息的选择自设计规则存储模块获取相应生产流程以及生产信息的设计规则，并将相应生产流程以及生产信息的设计规则生成设计规则序列单，所述判别模块用于判定在设计工具系统中对生产资料的设计是否符合设计规则序列单；以及

人机界面，其包括设计界面和辅助界面，所述设计界面用于显示设计工具系统设计生产资料的过程及结果，所述辅助界面用于显示设计规则生成模块对电路板的生产流程以及生产信息的选择过程以及根据选择生成的设计规则序列单。

2.如权利要求1所述的电路板生产设计系统，其特征在于，所述辅助设计系统还包括计时模块和处理模块，所述计时模块用于在触发下开始统计或结束统计设计电路板的生产资料的时间，所述处理模块用于处理分析计时模块的计时结果。

3.如权利要求1所述的电路板生产设计系统，其特征在于，所述辅助设计系统还包括设计规则更新模块，用于更新设计规则存储模块中存储的多个设计规则。

4.如权利要求1所述的电路板生产设计系统，其特征在于，所述辅助设计系统还包括设计规则培训子系统，所述设计规则培训子系统包括设计规则获取模块、设计规则培训内容生成模块以及设计规则培训内容输出模块，所述设计规则获取模块用于根据对电路板的生产流程以及生产信息的选择自设计规则存储模块获取相应生产流程以及生产信息的设计规则，所述设计规则培训内容生成模块用于根据设计规则获取模块获取的设计规则生成设计规则培训试卷或者设计规则培训序列单，所述设计规则培训内容输出模块用于将所述设计规则培训内容生成模块生成的设计规则培训试卷或者设计规则培训序列单输出至人机界面。

5.如权利要求1所述的电路板生产设计系统，其特征在于，所述设计规则生成模块包括选择子模块、获取子模块以及输出子模块，所述选择子模块用于输入电路板的生产流程以及生产信息，所述获取子模块用于根据选择子模块的输入结果获取设计规则存储模块中存储的相应设计规则以形成设计规则序列单，所述输出子模块用于将获取子模块形成的设计规则序列单输出至辅助界面。

6.如权利要求5所述的电路板生产设计系统，其特征在于，所述设计规则生成模块还包括更新子模块，所述更新子模块包括选择次模块、比较次模块、获取次模块以及输出次模块，所述选择次模块用于输入更新的生产流程以及生产信息，所述比较次模块用于比较更新的生产流程以及生产信息与原先输入的生产流程以及生产信息的异同，并将不同的生产流程以及生产信息输出给获取次模块，所述获取次模块用于根据比较次模块输出的信息自设计规则存储模块获取相应的设计规则，所述输出次模块用于将获取次模块获取的设计规则输出于设计规则序列单。

7.如权利要求1所述的电路板生产设计系统，其特征在于，所述设计工具系统包括设计子系统和监控模块，所述设计子系统用于进行电路板各个流程的生产资料的设计，所述监控模块用于在设计电路板各个流程的生产资料之后，触发辅助设计系统的判别模块，以根据判别模块的响应判别对电路板生产资料的设计是否符合设计规则序列单，从而决定是否输出对电路板的生产资料的设计。

8.如权利要求7所述的电路板生产设计系统，其特征在于，所述判别模块包括获取子模块、判断子模块以及响应子模块，所述获取子模块用于根据监控模块的触发获取设计工具系统设计的生产资料以及设计规则生成模块生成的设计规则序列单，所述判断子模块用于判断获取子模块获取的生产资料和设计规则序列单是否相符合，所述响应子模块用于获取判断子模块的判断结果，并将判断结果响应给设计工具系统的监控模块，当判断子模块的判断结果为是时，响应子模块响应给监控模块第一响应信号，从而使得监控模块允许设计子系统输出设计的生产资料；当判断子模块的判断结果为否时，响应子模块响应给监控模块第二响应信号，从而使得监控模块不允许设计子系统输出设计的生产资料。

9.一种电路板生产设计方法，包括：

利用设计规则生成模块对待生产的电路板的生产流程以及生产信息进行选择以生成对应的设计规则序列单并显示于人机界面；

参照设计规则序列单在人机界面中利用设计工具系统对电路板的生产资料进行设计；

利用判别模块判定在设计工具系统中的生产资料的设计是否符合该设计规则序列单，若否，则参照该设计规则序列单在人机界面中利用设计工具系统修改对生产电路板的生产资料的设计，若是，则输出设计工具系统设计的电路板的生产资料。

10.如权利要求9所述的电路板生产设计方法，其特征在于，在利用设计工具系统对电路板的一个生产流程的生产资料开始设计之前，触发计时模块以开始计时，在对电路板的该同一个生产流程的生产资料设计完成之后，触发计时模块以停止计时，在设计电路板的多个生产流程的生产资料之后，利用处理模块分析电路板的每个生产流程的设计时间。

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