CN103870619A - 布线检查系统及方法 - Google Patents

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黄亚玲
白家南
许寿国
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Abstract

一种布线检查系统，其包括多个功能模块，用于从数据库中导入一个电路板文件，接收使用者选择的差分信号线网络名及不需要检查的零件编号，从所述电路板文件找到对应的差分信号线，并获取该差分信号线对所连接的所有零件及经过的所有换层孔，并去除不需要检查的零件，检查所述换层孔及剩余零件的引脚是否与铜箔避开，以判断所述换层孔及零件是否符合要求，并输出上述的布线检查结果报告。本发明还提供一种布线检查方法。利用本发明可以自动对布线是否遵守联合反焊盘和挖空参考层的设计规则进行检查。

Description

布线检查系统及方法
技术领域
本发明涉及一种电路板布线系统及方法，尤其涉及一种对布线是否遵守联合反焊盘和挖空参考层的设计规则进行检查的系统及方法。
背景技术
在传输速率很高（>=5Gb/s）的高速信号中，一般采用差分信号线来传输数据。为了更佳地体现差分信号线在信号完整性（Signal Integrity，SI）和电磁干扰（Electro Magnetic Interference，EMI）性能方面的优势，保持差分信号线的对称性和阻抗连续性非常重要。但是，在差分信号线进入零件引脚和换层时，由于引脚和换层孔的影响会造成阻抗突然变小从而出现阻抗不连续，进而对信号完整性造成严重损害。因此，在印刷电路板内部的互联设计时，必须对引脚和换层孔进行补偿设计，以减少各种可能的阻抗突变，将引脚和换层孔造成的阻抗不连续降到最低程度，尽量保持引脚和换层孔处信号受到的阻抗突变最小。目前采用的补偿设计通常是对反焊盘和参考层的处理，包括：
1.对于贯穿孔引脚和换层孔，在每一个铺了铜箔的布线层、以及电源层和接地层，将一对过孔（包括贯穿孔和换层孔）之间的铜箔挖空与过孔的反焊盘一起形成联合的反焊盘，从而增加过孔的等效阻抗。
2.对于贴片引脚，将两引脚焊盘以及焊盘之间的参考层挖空，减少焊盘与参考层的容性耦合进而使阻抗增加。
然而，现行的布线软件没有提供对差分信号线经过的引脚、过孔等是否遵守了联合反焊盘和挖空参考层的设计规则进行检查。此项检查通常由人工完成。人工检查不仅费时费力，还有可能有漏检的情况发生。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种布线检查系统及方法，其可以自动对布线是否遵守联合反焊盘和挖空参考层的设计规则进行检查。
一种布线检查系统，包括：载入模块，用于从数据库中导入一个电路板文件；选择模块，用于提供一个差分信号线列表及零件列表，以接收使用者从中选择的差分信号线网络名及不需要检查的零件编号；定位模块，用于根据使用者选择的差分信号线网络名从所述电路板文件找到对应的差分信号线，并获取该差分信号线对所连接的所有零件及经过的所有换层孔，并去除所述不需要检查的零件；检查模块，用于检查所述换层孔及剩余零件的引脚是否与铜箔避开，以判断所述换层孔及零件是否符合要求；及输出模块，用于输出上述的布线检查结果报告。
一种布线检查方法，包括：从数据库中导入一个电路板文件；提供一个差分信号线列表及零件列表，并接收使用者从中选择的差分信号线网络名及不需要检查的零件编号；根据使用者选择的差分信号线网络名从所述电路板文件找到对应的差分信号线，并获取该差分信号线对所连接的所有零件及经过的所有换层孔，并去除所述不需要检查的零件；检查所述换层孔及剩余零件的引脚是否与铜箔避开，以判断所述换层孔及零件是否符合要求；及输出上述的布线检查结果报告。
本发明所述的布线检查系统及方法能够自动对布线是否遵守联合反焊盘和挖空参考层的设计规则进行检查，避免了漏检的发生，同时节省了人工检查的时间，并把检查结果及时反馈，使得布线工程师能够根据该检查结果在电路板文件上进行定位和修改。
附图说明
图1是本发明布线检查系统较佳实施例的运行环境示意图。
图2是本发明布线检查系统较佳实施例的功能模块图。
图3A及图3B是本发明布线检查方法较佳实施例的作业流程图。
主要元件符号说明
  数据处理装置   1
  布线检查系统   10
  数据库   11
  存储设备   12
  处理器   13
  载入模块   100
  选择模块   101
  定位模块   102
  检查模块   103
  输出模块   104
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应该理解，此处所描述的具体实施例或者实施方式仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，是本发明布线检查系统10较佳实施例的运行环境示意图。该布线检查系统10运行于数据处理装置1中。所述数据处理装置1可能是计算机、服务器或者其他具有数据处理功能的电子设备。
所述数据处理装置1还包括数据库11。所述数据库11内存储有电路板文件（board file）。所述电路板文件中包括电路板各个布线层的布线信息。所述布线信息包括零件名称、编号，零件的位置坐标，封装名称，引脚类型，引脚编号，引脚位置坐标等。所述布线信息还包括信号线的网络名，信号线连接的零件编号及位置坐标，信号线经过的换层孔的名称、位置，信号线的线长、线宽、路径等，以及铜箔所在层数、外观框边界、与引脚及换层孔走线避开的避开位置等。
如图2所示的布线检查系统10包含一个或多个软件功能模块，如载入模块100、选择模块101、定位模块102、检查模块103及输出模块104。所述软件功能模块100~104是具有特定功能的软件程序段，存储在数据处理装置1的存储设备12中，并由数据处理装置1的处理器13来执行。
所述载入模块100用于从数据库11导入电路板文件；所述选择模块101用于提供一个差分信号线列表及零件列表，以接收使用者从中选择的差分信号线网络名及不需要检查的零件编号；所述定位模块102用于根据使用者选择的差分信号线网络名从所述电路板文件找到对应的差分信号线，并获取该差分信号线对所连接的所有零件及经过的所有换层孔，并去除所述不需要检查的零件；所述检查模块103用于检查所述换层孔及剩余零件的引脚是否与铜箔避开，以判断所述换层孔及零件是否符合要求；及所述输出模块104用于输出上述的布线检查结果报告。
以下结合图3详细说明软件功能模块100~104的功能。
参阅图3A及3B所示，是本发明布线检查方法较佳实施例的作业流程图。根据不同的需求，该些图所示流程图中步骤的执行顺序可以改变，某些步骤可以省略。
运行布线检查系统10，并由其载入模块100从数据库11中导入一个电路板文件（步骤S01）。选择模块101提供一个差分信号线列表及一个零件列表，以接收使用者从中选择的差分信号线网络名及不需要检查的零件编号（步骤S02），其中，所述不需要检查的零件如BGA（BallGrid Array，球栅阵列结构）零件。定位模块102根据所选择的差分信号线网络名从所述电路板文件中找到所述差分信号线对（步骤S03），从所述电路板文件中获取所述差分信号线对所连接的所有零件及经过的所有换层孔，并去除所述不需要检查的零件（步骤S04）。检查模块103选择其中一对换层孔（步骤S05），获取所述电路板文件中的所有电源层及接地层（步骤S06），并检查所述所有电源层及接地层的铜箔在所述换层孔及之间的区域是否避开（步骤S07）。所述避开是指换层孔之间的铜箔被挖空。当所述所有电源层及接地层的铜箔在所述换层孔及之间的区域没有避开时，检查模块103判断该对换层孔不符合要求（步骤S08），当所述所有电源层及接地层的铜箔在所述换层孔及之间的区域避开时，检查模块103判断该对换层孔符合要求（步骤S09）。检查模块103判断是否还有没有选择过的换层孔（步骤S10），若有没有选择过的换层孔，则返回上述的步骤S05，否则，若所有换层孔都选择过，则执行下述的步骤S11。
检查模块103进一步从剩余的零件中选择其中一个零件（步骤S11），所述剩余的零件是指从所述差分信号线对所连接的所有零件中去除所述不需要检查的零件之后的零件。检查模块103判断所选择的零件是否为贴片型（步骤S12）。若是贴片型，则检查模块103获取该零件的引脚所在的层面，并找到该层面相邻的电源层及接地层（步骤S13），检查所述电源层及接地层的铜箔在该零件的引脚及引脚之间的区域是否避开（步骤S14），若没有避开，则检查模块103判断该零件引脚不符合要求（步骤S16），若是避开，则检查模块103判断该零件引脚符合要求（步骤S17）。若步骤S12中判断所选择的零件不是贴片型，则该零件是贯穿孔型，则检查模块103检查所述电路板文件中的所有电源层及接地层的铜箔在该零件的引脚及引脚之间的区域是否避开（步骤S15），若没有避开，则检查模块103判断该零件引脚不符合要求（步骤S16），若是避开，则检查模块103判断该零件引脚符合要求（步骤S17）。之后，检查模块103判断所述剩余零件中是否还有没有选择过的零件（步骤S18）。若有没有选择过的零件，则返回上述的步骤S11，否则，若所述剩余零件都被选择过，则检查模块103判断是否还有其他差分信号线对需要检查（步骤S19）。其中，若使用者在选择模块101提供的差分信号线列表及零件列表中选择了其他的差分信号线网络名及/或不需要检查的零件编号，则检查模块103判断还有其他差分信号线对需要检查，流程返回上述的步骤S02。否则，若使用者没有选择其他的差分信号线网络名，则检查模块103判断没有其他的差分信号线对需要检查，则由输出模块104输出布线的检查结果报告（步骤S20）。所述检查结果报告包括差分信号线对的网络名、其所经过或者连接的不符合要求的换层孔或者零件引脚所在的位置坐标、层面、零件引脚的类型等信息。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改，如上述流程图中各步骤顺序的调换或等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种布线检查系统，其特征在于，该系统包括：
载入模块，用于从数据库中导入一个电路板文件；
选择模块，用于提供一个差分信号线列表及零件列表，以接收使用者从中选择的差分信号线网络名及不需要检查的零件编号；
定位模块，用于根据使用者选择的差分信号线网络名从所述电路板文件找到对应的差分信号线，并获取该差分信号线对所连接的所有零件及经过的所有换层孔，并去除所述不需要检查的零件；
检查模块，用于检查所述换层孔及剩余零件的引脚是否与铜箔避开，以判断所述换层孔及零件是否符合要求；及
输出模块，用于输出布线检查的结果报告。
2.如权利要求1所述的布线检查系统，其特征在于，所述检查模块还用于选择其中一对换层孔，获取所述电路板文件中的所有电源层及接地层，检查所述所有电源层及接地层的铜箔在所述换层孔及之间的区域是否避开。
3.如权利要求1所述的布线检查系统，其特征在于，所述检查模块还用于判断所述零件的类型。
4.如权利要求3所述的布线检查系统，其特征在于，当所述零件的类型为贴片型时，所述检查模块还用于获取该零件的引脚所在的层面，并找到该层面相邻的电源层及接地层，并检查所述电源层及接地层的铜箔在该零件的引脚及引脚之间的区域是否避开。
5.如权利要求3所述的布线检查系统，其特征在于，当所述零件的类型为贯穿孔型时，所述检查模块还用于获取所述电路板文件中的所有电源层及接地层，检查所述所有电源层及接地层的铜箔在该零件的引脚及引脚之间的区域是否避开。
6.一种布线检查方法，其特征在于，该方法包括：
载入步骤：从数据库中导入一个电路板文件；
选择步骤：提供一个差分信号线列表及零件列表，并接收使用者从中选择的差分信号线网络名及不需要检查的零件编号；
定位步骤：根据使用者选择的差分信号线网络名从所述电路板文件找到对应的差分信号线，并获取该差分信号线对所连接的所有零件及经过的所有换层孔，并去除所述不需要检查的零件；
检查步骤：检查所述换层孔及剩余零件的引脚是否与铜箔避开，以判断所述换层孔及零件是否符合要求；及
输出步骤：输出上述的布线检查结果报告。
7.如权利要求6所述的布线检查方法，其特征在于，所述检查步骤还包括：
选择其中一对换层孔，获取所述电路板文件中的所有电源层及接地层，检查所述所有电源层及接地层的铜箔在所述换层孔及之间的区域是否避开。
8.如权利要求6所述的布线检查方法，其特征在于，所述检查步骤还包括：
判断所述零件的类型。
9.如权利要求8所述的布线检查方法，其特征在于，当所述零件的类型为贴片型时，所述检查步骤还包括：
获取该零件的引脚所在的层面，并找到该层面相邻的电源层及接地层，并检查所述电源层及接地层的铜箔在该零件的引脚及引脚之间的区域是否避开。
10.如权利要求8所述的布线检查方法，其特征在于，当所述零件的类型为贯穿孔型时，所述检查步骤还包括：
获取所述电路板文件中的所有电源层及接地层，检查所述所有电源层及接地层的铜箔在该零件的引脚及引脚之间的区域是否避开。
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