CN107657123B - 一种返回路径过孔检视方法及系统 - Google Patents

一种返回路径过孔检视方法及系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种返回路径过孔检视方法及系统，该方法包括：识别目标PCB板中所有的信号过孔和返回路径过孔；分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离；其中，N值与所述目标PCB板中信号过孔的数量相一致；分别从每组距离中确定出相应的距离值最小的距离，得到相应的N个最短距离；分别判断每个最短距离是否小于预设的距离阈值；若是，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔符合布局规范；若否，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔不符合布局规范。本申请通过利用计算机常用的计算软件计算信号过孔与返回路径过孔的最短距离，进而判断返回路径孔径是否符合布局规范，大幅度缩短了信号路径过孔的检视时间。

Description

一种返回路径过孔检视方法及系统
技术领域
本发明涉及电路领域，特别涉及一种返回路径过孔检视方法及系统。
背景技术
信号的传输线路将信号从一端传输到另一端。所有的传输线路有两条路径组成，其中一条路径称为信号路径，另一条路径称为返回路径，如图1所示。而在四层电路传输线路中，如图2所示，第一层电路和第四层电路为信号层，第二层电路和第三层电路为GND层，即参考平面。如图2中信号的传输方向所示，信号路径由第一层电路出发，通过信号过孔连接到第四层电路。返回电流将从第三层电路切换回第二层电路。此时由于第二层电路与第三层电路没有合适的返回路径而引起返回路径不连续，将会通过耦合的方式从第三层电路切换到第二层电路。但是，该耦合方式将会导致信号质量大幅度变差，电路的电磁干扰也会受到影响。
通过添加返回路径过孔使第二层电路和第三层电路连通，形成连续的回路，有效避免了耦合对传输线路信号质量的影响。但随着信号频率的增大或信号对质量的要求比较高，该返回路径孔径需要尽可能近的靠近信号过孔以减少返回路径，这样传输的信号质量和电路的电磁干扰将不会受到影响。
关于如何保证PCB板中返回路径过孔尽可能近的靠近信号过孔，现有技术通常采用的是人工肉眼检视的方法，通过目测返回路径过孔与信号过孔的距离的方式判断返回路径过孔是否符合布局规范。但是，任一PCB板的过孔有很多，因而该方法非常耗时。
如何缩短返回路径过孔的检视时间是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种返回路径检视方法，能够有效缩短返回路径过孔的检视时间。其具体方案如下：
一种返回路径过孔检视方法，包括：
识别目标PCB板中所有的信号过孔和返回路径过孔；
分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离；其中，N值与所述目标PCB板中信号过孔的数量相一致；
分别从每组距离中确定出相应的距离值最小的距离，得到相应的N个最短距离；
分别判断每个最短距离是否小于预设的距离阈值；
若任一最短距离小于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔符合布局规范；
若任一最短距离大于或等于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔不符合布局规范。
可选的，所述识别目标PCB板中所有的信号过孔和返回路径过孔的过程包括：
从布局软件中获取所述目标PCB板中全部的过孔信息；其中，每一过孔信息均包括过孔名称、过孔通过的层面及过孔的坐标信息；
根据过孔名称将所有过孔划分为信号过孔及返回路径过孔。
可选的，所述分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离的过程包括：
依据每个信号过孔及所有返回路径过孔的坐标信息，分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离。
可选的，所述若任一最短距离大于或等于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔不符合布局规范的过程之后，还包括：
为与该最短距离对应的信号过孔重新添加符合布局规范的返回路径过孔。
可选的，所述的返回路径过孔的检视方法，还包括：
输出相应的返回路径过孔检视结果。
相应的，本发明还公开了一种返回路径过孔检视系统，包括：
过孔识别模块，用于识别目标PCB板中所有的信号过孔和返回路径过孔；
距离计算模块，用于分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离；其中，N值与所述目标PCB板中信号过孔的数量相一致；
最短距离获得模块，用于分别从每组距离中确定出相应的距离值最小的距离，得到相应的N个最短距离；
过孔判断模块，用于分别判断每个最短距离是否小于预设的距离阈值；
若任一最短距离小于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔符合布局规范；
若任一最短距离大于或等于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔不符合布局规范。
可选的，所述过孔识别模块包括：
过孔获得单元，用于从布局软件中获取所述目标PCB板中全部的过孔信息；其中，每一过孔信息均包括过孔名称、过孔通过的层面及过孔的坐标信息；
过孔划分单元，用于根据过孔名称将所有过孔划分为信号过孔及返回路径过孔。
可选的，所述距离计算模块，具体用于依据每个信号过孔及所有返回路径过孔的坐标信息，分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离。
可选的，过孔判断模块还包括：
过孔添加模块，用于为与该最短距离对应的信号过孔重新添加符合布局规范的返回路径过孔。
可选的，所述的返回路径过孔检视系统，还包括：
结果输出模块，用于输出相应的返回路径过孔检视结果。
本发明公开的一种返回路径检视方法，通过利用信号过孔与返回路径过孔的坐标信息计算信号过孔与所有返回路径过孔的距离，并通过比较任一信号路径过孔与所有返回路径过孔的距离获得最小距离，通过该最小距离与距离阈值作比较，判断该最小距离对应的返回路径孔径是否符合布局规范。可见，本发明通过利用计算机常用的计算软件计算信号过孔与返回路径过孔的最短距离，判断返回路径孔径是否符合布局规范，大幅度缩短了检视时间。此外，由于采用计算软件，排除了人为主观因素的干扰，从而使返回路径的检视结果更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为信号传输路线的传输示意图；
图2为信号过孔及耦合效应的示意图；
图3为返回路径过孔的示意图；
图4为本发明实施例公开的一种返回路径过孔检视方法的流程图；
图5为本发明实施例公开的另外一种返回路径过孔检视方法的流程图；
图6为本发明实施例公开的一种返回路径过孔检视方法的具体实施方式中PCB板及该方法计算运行指令图；
图7为本发明实施例公开的一种返回路径过孔检视方法的具体实施方式中过孔信息统计图；
图8为本发明实施例公开的一种返回路径过孔检视方法的具体实施方式中信号过孔与返回路径过孔的最近距离统计图；
图9为本发明实施例公开的一种返回路径过孔检视系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种返回路径过孔检视方法，参见图4所示的流程图，包括：
步骤S11：识别目标PCB板中所有的信号过孔和返回路径过孔。
需要说明的是，目标PCB板中的过孔数以万计，无法用肉眼准确识别出信号过孔和返回路径过孔。因此，本发明利用记录所有过孔信息的布局软件识别目标PCB板中所有的信号过孔和返回路径过孔。
步骤S12：分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离；其中，N值与所目标PCB板中信号过孔的数量相一致。
可以理解的是，如果信号过孔的个数是N个，返回路径过孔的数目为M个，那么分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离，共有N*M个数据。
步骤S13：分别从每组距离中确定出相应的距离值最小的距离，得到相应的N个最短距离。
可以理解的是，通过比较每组距离的数值，得到每组距离中数据的最小值，进而得到相应的N个最短距离。
步骤S14：分别判断每个最短距离是否小于预设的距离阈值；
若任一最短距离小于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔符合布局规范；
若任一最短距离大于或等于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔不符合布局规范。
可见，本发明实施例通过利用计算机常用的计算软件计算信号过孔与返回路径过孔的最短距离，判断返回路径孔径是否符合布局规范，大幅度缩短了检视时间，此外，使返回路径的检视结果更加准确。
本发明实施例还公开了另外一种返回路径检视方法，参见图5所示的流程图，包括：
步骤S21：从布局软件中获取所述目标PCB板中全部的过孔信息；其中，每一过孔信息均包括过孔名称、过孔通过的层面及过孔的坐标信息；根据过孔名称将所有过孔划分为信号过孔及返回路径过孔。
可以理解的是，通常是利用过孔名称将所有过孔进行分类，当然也可以根据过孔通过的层面进行分类，例如，通过第一层和第四层信号路径的过孔为信号过孔，通过第二层和第四层返回路径的过孔为返回路径过孔。
步骤S22：依据每个信号过孔及所有返回路径过孔的坐标信息，分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离。
需要说明的是，步骤S22计算每个信号过孔及所有返回路径过孔的距离可以利用Office Excel软件通过公式设置进行计算得到每个信号过孔与所有返回路径过孔相应的N组距离。当然，必要情况下，也可以使用其他计算软件。
步骤S23：分别从每组距离中确定出相应的距离值最小的距离，得到相应的N个最短距离。
可以理解的是，通过比较每组距离的数值，得到每组距离中数据的最小值，进而得到相应的N个最短距离。
步骤S24：分别判断每个最短距离是否小于预设的距离阈值；
若任一最短距离小于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔符合布局规范；
若任一最短距离大于或等于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔不符合布局规范。
进一步的，为了提高PCB板中信号路径过孔整体的准确率，本发明实施例中，若任一最短距离大于或等于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔不符合布局规范的过程之后，还包括：
为与该最短距离对应的信号过孔重新添加符合布局规范的返回路径过孔。
进一步的，为了方便统计相应的返回路径过孔检视结果，本发明实施例还包括：
输出相应的返回路径过孔检视结果。
本发明还公开了一种返回路径过孔的具体实施方式，参见图6至图8所示，包括：
a、从布局软件里面把全部的过孔信息撷取出来，该信息包括有信号名称、过孔通过的层面、坐标位置。具体操作结果图如图6所示，此PCB板总共有15477个过孔，图中信息的过孔是GND，坐标位置是(-484.8770，-155.3890)。
b、通过信号名称把所有过孔分类为信号过孔及返回路径过孔。
c、把每一个信号过孔通过坐标位置分别与全部的返回路径过孔去计算出距离，并且找出最短的返回路径过孔的距离及坐标位置。具体操作图如图7所示。
d、从分析报告里得知信号过孔与最近的返回路径过孔之间距离，并且筛选出超过布局规范的距离。具体操作结果图如图8所示。
e、得到不符合布局规范的信号过孔的坐标位置，通过布局工程师去添加合适的返回路径过孔以改善信号质量与EMI的抑制。
利用上述返回路径过孔检视方法的具体实施方式检视上述PCB板，将由目测花费3小时以上的检视时间缩短为30分钟，有效地缩短了返回路径过孔检视时间。
相应的，本发明还公开了一种返回路径过孔检视系统，参见图9所示，包括：
过孔识别模块11，用于识别目标PCB板中所有的信号过孔和返回路径过孔。
其中，上述过孔识别模块11包括过孔获得单元和过孔划分单元，具体的：
过孔获得单元，用于从布局软件中获取所述目标PCB板中全部的过孔信息；其中，每一过孔信息均包括过孔名称、过孔通过的层面及过孔的坐标信息。
过孔划分单元，用于根据过孔名称将所有过孔划分为信号过孔及返回路径过孔。
可以理解的是，通常是利用过孔的名称将所有过孔进行分类，当然也可以根据过孔通过的层面进行分类，例如，通过第一层和第四层信号路径的过孔为信号过孔，通过第二层和第四层返回路径的过孔为返回路径过孔。
距离计算模块12，用于分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离；其中，N值与所述目标PCB板中信号过孔的数量相一致。
需要说明的是，距离计算模块12，具体用于依据每个信号过孔及所有返回路径过孔的坐标信息，分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离。
本实施例中，计算每个信号过孔及所有返回路径过孔的距离可以利用OfficeExcel软件通过设置公式进行计算得到每个信号过孔与所有返回路径过孔相应的N组距离。当然，必要情况下，也可以使用其他计算软件。
最短距离获得模块13，用于分别从每组距离中确定出相应的距离值最小的距离，得到相应的N个最短距离。
可以理解的是，通过比较每组距离的数值，得到每组距离中数据的最小值，进而得到相应的N个最短距离。
过孔判断模块14，用于分别判断每个最短距离是否小于预设的距离阈值；
若任一最短距离小于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔符合布局规范；
若任一最短距离大于或等于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔不符合布局规范。
进一步的，为了提高PCB板中信号路径过孔整体的准确率，本发明实施例还包括：
过孔添加模块，用于为与该最短距离对应的信号过孔重新添加符合布局规范的返回路径过孔。
需要说明的是过孔添加模块是在若任一最短距离大于或等于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔不符合布局规范之后添加的。
进一步的，为了方便统计相应的返回路径过孔检视结果，本发明实施例还包括：
结果输出模块，用于输出相应的返回路径过孔检视结果。
关于上述返回路径过孔检视系统中各个模块和单元更加具体的工作过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再赘述。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的返回路径过孔的检视方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种返回路径过孔检视方法，其特征在于，包括：
识别目标PCB板中所有的信号过孔和返回路径过孔；
分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离；其中，N值与所述目标PCB板中信号过孔的数量相一致；
分别从每组距离中确定出相应的距离值最小的距离，得到相应的N个最短距离；
分别判断每个最短距离是否小于预设的距离阈值；
若任一最短距离小于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔符合布局规范；
若任一最短距离大于或等于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔不符合布局规范。
2.根据权利要求1所述的返回路径过孔的检视方法，其特征在于，所述识别目标PCB板中所有的信号过孔和返回路径过孔的过程包括：
从布局软件中获取所述目标PCB板中全部的过孔信息；其中，每一过孔信息均包括过孔名称、过孔通过的层面及过孔的坐标信息；
根据过孔名称将所有过孔划分为信号过孔及返回路径过孔。
3.根据权利要求2所述的返回路径过孔的检视方法，其特征在于，所述分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离的过程包括：
依据每个信号过孔及所有返回路径过孔的坐标信息，分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离。
4.根据权利要求1所述的返回路径过孔的检视方法，其特征在于，所述若任一最短距离大于或等于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔不符合布局规范的过程之后，还包括：
为与该最短距离对应的信号过孔重新添加符合布局规范的返回路径过孔。
5.根据权利要求1至4任一项所述的返回路径过孔的检视方法，其特征在于，还包括：
输出相应的返回路径过孔检视结果。
6.一种返回路径过孔检视系统，其特征在于，包括：
过孔识别模块，用于识别目标PCB板中所有的信号过孔和返回路径过孔；
距离计算模块，用于分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离；其中，N值与所述目标PCB板中信号过孔的数量相一致；
最短距离获得模块，用于分别从每组距离中确定出相应的距离值最小的距离，得到相应的N个最短距离；
过孔判断模块，用于分别判断每个最短距离是否小于预设的距离阈值；
若任一最短距离小于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔符合布局规范；
若任一最短距离大于或等于所述距离阈值，则判定与该最短距离对应的返回路径过孔不符合布局规范。
7.根据权利要求6所述的返回路径过孔检视系统，其特征在于，所述过孔识别模块包括：
过孔获得单元，用于从布局软件中获取所述目标PCB板中全部的过孔信息；其中，每一过孔信息均包括过孔名称、过孔通过的层面及过孔的坐标信息；
过孔划分单元，用于根据过孔名称将所有过孔划分为信号过孔及返回路径过孔。
8.根据权利要求7所述的返回路径过孔检视系统，其特征在于，
所述距离计算模块，具体用于依据每个信号过孔及所有返回路径过孔的坐标信息，分别计算每个信号过孔与所有返回路径过孔的距离，得到相应的N组距离。
9.根据权利要求7所述的返回路径过孔检视系统，其特征在于，过孔判断模块还包括：
过孔添加模块，用于为与该最短距离对应的信号过孔重新添加符合布局规范的返回路径过孔。
10.根据权利要求6至9任一项所述的返回路径过孔检视系统，其特征在于，还包括：
结果输出模块，用于输出相应的返回路径过孔检视结果。
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