CN109451666A - 一种pcb拼版设计方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB拼版设计方法、系统及装置，包括预先根据各个PCB板的信息建立信息库，信息库包括用于描述PCB板的形状的形状参数；获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数；根据待拼版PCB板的形状参数从信息库中确定能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，以便对待拼版PCB板和确定的PCB板进行拼版设计。本发明减少了因为待拼版PCB板的形状异形导致的板材浪费，提高了PCB板材利用率，降低了PCB的成本。

Description

一种PCB拼版设计方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及PCB技术领域，特别是涉及一种PCB拼版设计方法、系统及装置。

背景技术

在计算机系统中，硬件系统作为整个系统的物理支撑，对计算机系统运行的稳定性和可靠性起到了至关重要的作用。PCB板在整个硬件系统中的功能占比和面积占比都很高，在整个硬件系统的成本中也占据了一定的比例。PCB的成本基本上可以分为两个部分，板材材料成本和制程成本，两者基本上是1：1的比例关系。因此，为了实现PCB成本的下降，一般从材料和制程两个方面入手。针对PCB材料部分，除了从材料成本上考虑以外，如何提升板材利用率是一个非常重要的着力方向。

针对板材利用率的提升，业内的主流做法为拼版生产，将多个没有电器连接关系的独立单板，拼接在一起进行生产，提高PCB成本板的有效使用面积，进而提升板材利用率。在进行拼版设计时，目前的做法为将同一个板子旋转或镜像成多块，拼接在一块覆铜板上进行生产。但是受限于PCB外形的多样性，特别是板型有部分内凹时，不管是对其进行旋转还是镜像，均会造成PCB板的内凹部分无法参与到有效的PCB成品面积中来，从而拉低板材利用率。

发明内容

本发明的目的是提供一种PCB拼版设计方法、系统及装置，减少了因为待拼版PCB板的形状异形导致的板材浪费，提高了PCB板材利用率，降低了PCB的成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种PCB拼版设计方法，包括：

预先根据各个PCB板的信息建立信息库，所述信息库包括用于描述PCB板的形状的形状参数；

获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数；

根据所述待拼版PCB板的形状参数从所述信息库中确定能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，以便对所述待拼版PCB板和确定的所述PCB板进行拼版设计。

优选地，所述预先根据各个PCB板的信息建立信息库，包括：

预先根据各个不包括内凹结构的PCB板的信息建立信息库。

优选地，所述获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数，包括：

从用户绘制的待拼版PCB板的图形中自动获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数。

优选地，所述形状参数包括PCB板的边框在预设坐标系中的坐标。

优选地，所述根据所述待拼版PCB板的形状参数从所述信息库中确定能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，包括：

从所述信息库中选取PCB板；

控制所述PCB板在所述待拼版PCB板的内凹结构中按照预设路径移动；

判断在移动过程中是否存在至少一个时刻，选取的所述PCB板的所有边框坐标和所述待拼版PCB板的所有边框坐标均不重合；如果是，则确定选择的所述PCB板为能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板。

优选地，所述从所述信息库中选取PCB板，包括：

从所述信息库中选取多个PCB板，并对选取的每个PCB进行后续判断步骤；

在确定选择的所述PCB板为能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板之前，该方法还包括：

判断能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板是否为多个，如果是，则确定面积最大的PCB板作为与所述待拼版PCB板拼版的PCB板。

优选地，所述确定能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板之后，该方法还包括：

判断确定的所述PCB板的厚度和层数是否分别对应小于所述待拼版PCB板的厚度和层数，如果是，则对确定的所述PCB板的厚度和层数与所述待拼版PCB板的厚度和层数分别进行归一化，再进行后续步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种PCB拼版设计系统，包括：

建立单元，用于预先根据各个PCB板的信息建立信息库，所述信息库包括用于描述PCB板的形状的形状参数；

获取单元，用于获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数；

确定单元，用于根据所述待拼版PCB板的形状参数从所述信息库中确定能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，以便对所述待拼版PCB板和确定的所述PCB板进行拼版设计。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种PCB拼版设计装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述PCB拼版设计方法的步骤。

本申请预先建立了PCB板的信息库，后续根据待拼版PCB板的形状参数从信息库中自动确定能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，以便后续将确定的PCB板放置在待拼版PCB板的内凹结构中并在一个覆铜板上进行生产，减少了因为待拼版PCB板的形状异形导致的板材浪费，提高了PCB板材利用率，降低了PCB的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种PCB拼版设计方法的流程图；

图2为本发明提供的一种PCB拼版设计系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种PCB拼版设计方法、系统及装置，减少了因为待拼版PCB板的形状异形导致的板材浪费，提高了PCB板材利用率，降低了PCB的成本。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参照图1，图1为本发明提供的一种PCB拼版设计方法的流程图，该方法包括：

S11：预先根据各个PCB板的信息建立信息库，信息库包括用于描述PCB板的形状的形状参数；

首先需要说明的是，这里的内凹结构可以是类似于汉字“凹”的结构(字的中上端便是内凹结构)，也可以是类似于汉字“回”的结构(中间的口便是内凹结构)，内凹结构也可以由弧线构成，也可以由多条直线构成，本申请对此不作特别的限定，根据实际情况来定。

具体地，本申请中，首先建立各PCB板的信息库，这里的PCB板可以是一些常用形状、常用功能的PCB板；且又考虑到后续会选出PCB板放置在待拼版PCB板(一般尺寸大一些)的内凹结构中，因此，这里选取的PCB板最好是尺寸小一些的PCB板(有些功能或者型号的PCB板的尺寸本身就会小一些)。信息库中包括各个PCB板的形状参数和型号，形状参数用来描述PCB板的形状，以便后续判定PCB板能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中。

此外，本申请对于各个PCB板的形状不作特别的限定，可以具有内凹结构，也可以不具有内凹结构，可以是规则的，也可以是不规则的。本申请对于信息库中PCB板的个数和型号不作特别的限定，根据实际情况来定。

S12：获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数；

建立好信息库后，在实际应用中，获取具有内凹结构的待拼版的形状参数，待拼版PCB板的形状参数也用来描述待拼版PCB板的形状。可以理解的是，待拼版PCB板的形状参数和信息库中各个PCB板的形状参数是同类型的，例如都用在一个坐标系中的坐标来描述PCB板的形状。本申请对于形状参数的具体类型不做特别的限定，根据实际情况来定。

S13：根据待拼版PCB板的形状参数从信息库中确定能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，以便对待拼版PCB板和确定的PCB板进行拼版设计。

在获取到待拼版PCB板的形状参数后，便可知道待拼版PCB板的内凹结构的大小，而信息库中的各个PCB板的形状大小也是已知的，进而也便可以从信息库中找出能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板。在找到待拼版PCB板和确定的PCB板后，用户便可以分别针对这两个PCB板进行各自对应的布局和布线设计，按照电气和功能规则要求完成PCB设计。最后，将设计完成的待拼版PCB板(大板卡)和确定的PCB板进行拼版设计，将确定的PCB板放置在待拼版PCB板的内凹结构内，整体投板至PCB工厂进行生产。

综上，本申请预先建立了PCB板的信息库，后续根据待拼版PCB板的形状参数从信息库中自动确定能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，以便后续将确定的PCB板放置在待拼版PCB板的内凹结构中并在一个覆铜板上进行生产，减少了因为待拼版PCB板的形状异形导致的板材浪费，提高了PCB板材利用率，降低了PCB的成本。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选地实施例，预先根据各个PCB板的信息建立信息库，包括：

预先根据各个不包括内凹结构的PCB板的信息建立信息库。

具体地，在实际应用中，建立信息库时，可以选择具有内凹结构的PCB板，也可以选择不具有内凹结构的PCB板。本实施例中，考虑到要选择放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，因为，为了进一步提高PCB板的板材利用率，本实施例中选择不包括内凹结构的PCB板，也即选择规则的PCB板，其中，这里的PCB板规则与否通过是否包括内凹结构来界定，例如待拼版PCB板便是不规则PCB板。此外，这里的不包括内凹结构的PCB板具体可以为正方形、长方形或者圆形等。

可见，本实施例的方案，可以进一步减少因为确定的PCB板的形状异形导致的板材浪费，提高了PCB板材利用率，降低了PCB的成本。

作为一种优选地实施例，获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数，包括：

从用户绘制的待拼版PCB板的图形中自动获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数。

具体地，在获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数时，可以是用户绘制待拼版PCB板，然后系统自动获取PCB板的形状参数。当然，也可以接收用户输入的待拼版PCB板的形状参数，本申请在此不作特别的限定，根据实际情况来定。

作为一种优选地实施例，形状参数包括PCB板的边框在预设坐标系中的坐标。

具体地，上述提到，形状参数用来描述PCB板的形状。本实施例中，形状参数可以为坐标，且该坐标可以包括PCB板的边框在预设坐标系中的坐标，还可以包括边框内的坐标。可见，为了描述PCB板的形状，一个型号的PCB板实际上对应的是一个坐标集(且为了更好地描述PCB板的形状，这里的坐标可以选取的密一些)。假设这里的预设坐标系为xy坐标系，则这里的坐标可以但不仅限为PCB板在xy坐标系的第一象限的坐标。

作为一种优选地实施例，根据待拼版PCB板的形状参数从信息库中确定能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，包括：

从信息库中选取PCB板；

控制PCB板在待拼版PCB板的内凹结构中按照预设路径移动；

判断在移动过程中是否存在至少一个时刻，选取的PCB板的所有边框坐标和待拼版PCB板的所有边框坐标均不重合；如果是，则确定选择的PCB板为能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板。

具体地，本实施例中，假定待拼版PCB板固定在预设坐标系的第一象限中，则描述其形状的坐标集是确定的。此外，这里的预设路径是预设的，例如可以但不仅限为S型。

在实际应用中，首先从信息库中选取PCB板，在锁定待拼版PCB的内凹结构后，控制PCB板在待拼版PCB板的内凹结构中按照预设路径移动，实际也是控制PCB板的坐标待拼版PCB板的内凹结构中按照预设路径移动，然后判断在移动过程中是否存在某一时刻或者某些时刻，选取的PCB板的所有边框坐标和待拼版PCB板的所有边框坐标均不重合；如果是，则说明该PCB板可以放置在待拼版PCB板的内凹结构中，否则，则说明该PCB板不能放置在待拼版PCB板的内凹结构中。

可见，通过该种方式可以判定PCB板是否能够置在待拼版PCB板的内凹结构中，方式简单，无需用户参与，自动化程度高。

此外，如果信息库中所有的PCB板均不能放置在待拼版PCB板的内凹结构中，则可以发出提示信息，该提示信息可以显示屏显示提示，也可以为语音提示。

作为一种优选地实施例，从信息库中选取PCB板，包括：

从信息库中选取多个PCB板，并对选取的每个PCB进行后续判断步骤；

在确定选择的PCB板为能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板之前，该方法还包括：

判断能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板是否为多个，如果是，则确定面积最大的PCB板作为与待拼版PCB板拼版的PCB板。

本实施例中，可以按照预设规则从信息库中选取多个PCB板，例如为了提高匹配成功率，可以选取多个不同面积的PCB板，具体个数本申请不作特别的限定。

依次判断每个PCB板是否能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中，待选取的PCB板全部判断完时，判断能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板是否为多个，如果是，则确定面积最大的PCB板作为与待拼版PCB板拼版的PCB板，如果只有一个，则直接将该PCB板作为与待拼版PCB板拼版的PCB板，如果没有，则发出提示信息，并继续从信息库中剩下的PCB板中进行选取并判断。

本实施提供的方案，可以最大限度的利用待拼版PCB板的内凹结构的面积，进一步提高了PCB板材利用率，降低了PCB的成本。

作为一种优选地实施例，确定能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板之后，该方法还包括：

判断确定的PCB板的厚度和层数是否分别对应小于待拼版PCB板的厚度和层数，如果是，则对确定的PCB板的厚度和层数与待拼版PCB板的厚度和层数分别进行归一化，再进行后续步骤。

考虑到待拼版PCB板的厚度和确定的PCB板的厚度可能不同，待拼版PCB板的层数和确定的PCB板的层数可能不同，又考虑到待拼版PCB板的尺寸比确定的PCB板的尺寸大，因此，为了后续顺利拼版，进一步提高PCB板材利用率，降低PCB的成本，在确定能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板之后还判断确定的PCB板的厚度和层数是否分别对应小于待拼版PCB板的厚度和层数，如果是，对确定的PCB板的厚度和层数与待拼版PCB板的厚度和层数分别进行归一化，也即确定的PCB板的厚度和层数沿用待拼版PCB板的厚度和层数，在后续应用中，确定的PCB板多出来的层数不用即可。

请参照图2，图2为本发明提供的一种PCB拼版设计系统的结构示意图，该系统包括：

建立单元1，用于预先根据各个PCB板的信息建立信息库，信息库包括用于描述PCB板的形状的形状参数；

获取单元2，用于获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数；

确定单元3，用于根据待拼版PCB板的形状参数从信息库中确定能够放置在待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，以便对待拼版PCB板和确定的PCB板进行拼版设计。

对于本发明提供的系统的介绍可以参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。

本发明还提供了一种PCB拼版设计装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上述所述的PCB拼版设计方法的步骤。

对于本发明提供的装置的介绍可以参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。

需要说明的是，在本说明书中，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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种PCB拼版设计方法，其特征在于，包括：

预先根据各个PCB板的信息建立信息库，所述信息库包括用于描述PCB板的形状的形状参数；

获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数；

根据所述待拼版PCB板的形状参数从所述信息库中确定能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，以便对所述待拼版PCB板和确定的所述PCB板进行拼版设计。

2.如权利要求1所述的PCB拼版设计方法，其特征在于，所述预先根据各个PCB板的信息建立信息库，包括：

预先根据各个不包括内凹结构的PCB板的信息建立信息库。

3.如权利要求1所述的PCB拼版设计方法，其特征在于，所述获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数，包括：

从用户绘制的待拼版PCB板的图形中自动获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数。

4.如权利要求1所述的PCB拼版设计方法，其特征在于，所述形状参数包括PCB板的边框在预设坐标系中的坐标。

5.如权利要求4所述的PCB拼版设计方法，其特征在于，所述根据所述待拼版PCB板的形状参数从所述信息库中确定能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，包括：

从所述信息库中选取PCB板；

控制所述PCB板在所述待拼版PCB板的内凹结构中按照预设路径移动；

判断在移动过程中是否存在至少一个时刻，选取的所述PCB板的所有边框坐标和所述待拼版PCB板的所有边框坐标均不重合；

如果是，则确定选择的所述PCB板为能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板。

6.如权利要求5所述的PCB拼版设计方法，其特征在于，所述从所述信息库中选取PCB板，包括：

从所述信息库中选取多个PCB板，并对选取的每个PCB进行后续判断步骤；

在确定选择的所述PCB板为能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板之前，该方法还包括：

判断能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板是否为多个，如果是，则确定面积最大的PCB板作为与所述待拼版PCB板拼版的PCB板。

7.如权利要求1-6任一项所述的PCB拼版设计方法，其特征在于，所述确定能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板之后，该方法还包括：

判断确定的所述PCB板的厚度和层数是否分别对应小于所述待拼版PCB板的厚度和层数，如果是，则对确定的所述PCB板的厚度和层数与所述待拼版PCB板的厚度和层数分别进行归一化，再进行后续步骤。

8.一种PCB拼版设计系统，其特征在于，包括：

建立单元，用于预先根据各个PCB板的信息建立信息库，所述信息库包括用于描述PCB板的形状的形状参数；

获取单元，用于获取具有内凹结构的待拼版PCB板的形状参数；

确定单元，用于根据所述待拼版PCB板的形状参数从所述信息库中确定能够放置在所述待拼版PCB板的内凹结构中的PCB板，以便对所述待拼版PCB板和确定的所述PCB板进行拼版设计。

9.一种PCB拼版设计装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述PCB拼版设计方法的步骤。