CN110414123B - 一种基于坐标对图形数据进行元件封装的方法及设备 - Google Patents
一种基于坐标对图形数据进行元件封装的方法及设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于坐标对图形数据进行元件封装的方法,包括获取图形数据和坐标文件;对所述图形数据和所述坐标文件进行预处理,对应获得焊盘数据和元件数据;所述焊盘数据包括焊盘中心点坐标、焊盘的形状和焊盘的大小;所述元件数据包括元件中心点坐标、元件名称和封装名称;对于任一元件,找出与所述元件匹配的焊盘并放入一目标焊盘集;将所述元件和所述目标焊盘集中的焊盘关联于对应的元件名称。所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法不依赖于人工经验,整个过程通过计算机实现,封装效率高且出错概率低,在缩短封装时间的同时也能很好的保证封装准确性。
Description
技术领域
本发明属于印刷电路领域,涉及一种元件封装方法,特别是涉及一种基于坐标对图形数 据进行元件封装的方法及设备。
背景技术
随着人们对电子产品的要求越来越高,电子产品越来越智能,电子产品的PCB板也越来 越复杂,相应的,电子产品PCB板上的元器件也越来越多。如何快速地将坐标与图形数据转 换成封装元件以适用于计算机辅助设计,已成为本领域技术人员亟待解决的问题。
目前电子制造行业内一般采用人工方式实现坐标与图形数据到元件的封装,封装过程如 下:
1.用工具导入图形数据和坐标文件;
2.肉眼查看哪些焊盘是属于同一个元件的,将其框选,使用软件内的工具将其封装为一 个元件;
3.将封装好的元件存储为模板;
4.对于相同的元件可采用相同方式直接封装;
5.重复2-4步骤将所有的元件和焊盘封装成元件。
这种利用人工实现的元件封装方式效率不高且容易出错,会对产品性能产生影响,进而 导致产品合格率降低。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种基于坐标对图形数据进行元 件封装的方法,用于解决现有元件封装方式效率不高且容易出错的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于坐标对图形数据进行元件封装的 方法,所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法包括:获取图形数据和坐标文件;对所 述图形数据和所述坐标文件进行预处理,对应获得焊盘数据和元件数据;所述焊盘数据包括焊盘中心点坐标、焊盘的形状和焊盘的大小;所述元件数据包括元件中心点坐标、元件名称 和封装名称;对于任一元件,找出与所述元件匹配的焊盘并放入一目标焊盘集;将所述元件 和所述目标焊盘集中的焊盘关联于对应的元件名称。
于本发明的一实施例中,对于任一元件,找出与所述元件匹配的焊盘并放入一目标焊盘 集的实现方法包括:找出元件名称以C或者R开头的元件并放入一CR元件集;对于所述CR 元件集中的任一元件,计算所述元件与所有焊盘之间的距离,并记为第一距离;将第一距离小于第一距离阈的焊盘放入一第一备选焊盘集;计算所述第一备选焊盘集中任意两个焊盘的 距离中点与所述元件之间的距离,并记为第二距离;将第二距离小于第二距离阈的距离中点 对应的焊盘放入所述目标焊盘集。
于本发明的一实施例中,对于任一元件,找出与所述元件匹配的焊盘并放入一目标焊盘 集的实现方法包括:对于任一元件,找出与所述元件距离小于第三距离阈的焊盘并放入一第 二备选焊盘集;利用所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的横坐标减去所述元件的横坐标后取绝对值得到一横坐标差值集,利用所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的纵坐标减去所述元件 的纵坐标后取绝对值得到一纵坐标差值集;构建一选脚矩形,所述选脚矩形以所述元件为中 心,以所述横坐标差值集中最大元素的2倍为横向边长,以所述纵坐标差值集中最大元素的 2倍为纵向边长;逐渐缩小所述选脚矩形的范围并且将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形 边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘,直到:所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中心点到所述元件的距离小于第四距离阈,且所述第二备选焊盘集中所有焊 盘的最小外接矩形中不存在其他元件;将所述第二备选焊盘集中的所有焊盘放入所述目标焊 盘集。
于本发明的一实施例中,逐渐缩小所述选脚矩形的范围并且将所述选脚矩形范围内和所 述选脚矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的实现方法包括:用所述横坐 标差值集中最大元素的2倍作为所述选脚矩形的横向边长,按照由大到小的顺序依次选取所述纵坐标差值集中的元素的2倍作为所述选脚矩形的纵向边长,将所述选脚矩形范围内和所 述选脚矩形边上的焊盘放入所述第二备选焊盘集;删除所述横坐标差值集中的最大元素,用 所述横坐标差值集剩余元素中最大元素的2倍作为所述选脚矩形的横向边长,按照由大到小 的顺序依次选取所述纵坐标差值集中的元素的2倍作为所述选脚矩形的纵向边长并将所述选 脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘,重复此步骤。
于本发明的一实施例中,逐渐缩小所述选脚矩形的范围并且将所述选脚矩形范围内和所 述选脚矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的实现方法包括:用所述纵坐 标差值集中最大元素的2倍作为所述选脚矩形的纵向边长,按照由大到小的顺序依次选取所述横坐标差值集中的元素的2倍作为所述选脚矩形的横向边长,将所述选脚矩形范围内和所 述选脚矩形边上的焊盘放入所述第二备选焊盘集;删除所述纵坐标差值集中的最大元素,用 所述纵坐标差值集剩余元素中最大元素的2倍作为所述选脚矩形的纵向边长,按照由大到小的顺序依次选取所述横坐标差值集中的元素的2倍作为所述选脚矩形的横向边长并将所述选 脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘,重复此步 骤。
于本发明的一实施例中,所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法还包括:根据所 述元件和所述目标焊盘集中的焊盘关联获得封装元件,将所述封装元件存入元件库。
于本发明的一实施例中,所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法还包括:对于任 一所述元件,根据所述元件数据中的封装名称将所述元件与所述元件库中存放的封装元件进 行逐一匹配,若所述元件库中存在与所述元件匹配的封装元件,则根据所述元件库中记载的信息找出与所述元件匹配的焊盘并放入所述目标焊盘集。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器调用 时实现本发明所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法。
本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括:存储器,用于存储有一计算机程序; 处理器,与所述存储器通信相连,用于调用所述计算机程序时实现本发明所述的基于坐标对 图形数据进行元件封装的方法;显示器,与所述处理器通信相连,用于显示所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法的相关GUI交互界面。
于本发明的一实施例中,所述电子设备还包括:输入模块,与所述处理器通信相连,用 于输入所述计算机程序所需的相关信息;或/和通信模块,与所述处理器通信相连,用于所述 电子设备与外部设备通信。
如上所述,本发明所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法,能够解决传统利用 人工方式进行元件封装过程中存在的以下问题:
1.人工封装过程中大多是靠经验来判断哪些焊盘属于一个元件,若是遇到之前没见过的 元件就无从判断;
2.现在电子产品的PCB板上大部分元件都是小型元件,人工在利用软件内部工具进行框 选时容易出现遗漏;
3.人工封装过程中容易受主观判断的影响导致出现错误;
4.人工封装非常耗时,若是出现转换错误需要进行反复修改,会大大增加项目周期。
相较之下,本发明所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法,不依赖于人工经验, 对于之前未处理过的元件也能很好的进行封装;整个过程通过计算机实现,封装效率高且出 错概率低,在缩短封装时间的同时也能很好的保证封装准确性。
附图说明
图1显示为本发明所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法在一具体实施例中的 实现流程示意图。
图2显示为一具体实施例中本发明所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法中步 骤S130的一种实现流程示意图。
图3显示为一具体实施例中本发明所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法中步 骤S130的一种实现场景示例图。
图4显示为一具体实施例中本发明所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法中步 骤S130的另一种实现流程示意图。
图5显示为一具体实施例中本发明所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法中步 骤S130的另一种实现场景示例图。
图6显示为一具体实施例中本发明所述的电子设备的结构示意图。
元件标号说明
11 元件名称以C或者R开头的元件
12 元件
13 元件
14 元件
15 元件
21 第一距离阈
22 第二距离阈
23 第三距离阈
24 第四距离阈
31 选脚矩形
32 最小外接矩形
4 电子设备
41 存储器
42 处理器
43 显示器
44 总线
S110~S140 步骤
S131a~S131e 步骤
S132a~S132e 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露 的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加 以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征 可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,图示 中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际 实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。随着人们对电子产品的要求越来越高,电子产品越来越智能,电子产品的PCB板也越来越复 杂,相应的,电子产品PCB板上的元器件也越来越多。如何快速高效地将坐标对图形数据转 换成封装元件以适用于计算机辅助设计,已成为本领域技术人员亟待解决的问题。然而,传 统封装方式存在受个人经验限制、转换效率低以及错误率高等问题。针对这些问题,本发明 提出了一种于坐标对图形数据进行元件封装的方法,包括:获取图形数据和坐标文件;对所述图形数据和所述坐标文件进行预处理,对应获得焊盘数据和元件数据;所述焊盘数据包括 焊盘中心点坐标、焊盘的形状和焊盘的大小;所述元件数据包括元件中心点坐标、元件名称 和封装名称;对于任一元件,找出与所述元件匹配的焊盘并放入一目标焊盘集;将所述元件 和所述目标焊盘集中的焊盘关联于对应的元件名称。所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法不依赖于人工经验,对于之前未处理过的元件也能很好的进行封装;整个过程通过计 算机实现,封装效率高且出错概率低,在缩短封装时间的同时也能很好的保证封装准确性。
请参阅图1,显示为本发明所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法在一具体实施 例中的实现过程示意图。于本实施例中所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法包括:
S110,获取图形数据和坐标文件;所述坐标文件包含名称和XY坐标。所述图形数据和 所述坐标文件可以通过计算机软件来获取,所述计算机软件例如Altium Designer,Protel DXP 等;所述图形数据包括Gerber数据、DXF数据、GDS数据等。
S120,对所述图形数据和所述坐标文件进行预处理,对应获得焊盘数据和元件数据。通 过对所述图形数据进行预处理可以获得焊盘数据;通过对所述坐标文件进行预处理可以获得 元件数据。所述焊盘数据包括焊盘中心点坐标、焊盘的形状和焊盘的大小;所述元件数据包括元件中心点坐标、元件名称和封装名称。
S130,对于任一元件,找出与所述元件匹配的焊盘并放入一目标焊盘集。
S140,将所述元件和所述目标焊盘集中的焊盘关联于对应的元件名称。
由于元件名称以C或者R开头的大部分元件对应两个焊盘,相对其他多焊盘元件处理起 来更加简单,因此,于本发明的一实施例中,请参见图2,所述步骤S130于任一元件,找出 与所述元件匹配的焊盘并放入一目标焊盘集的一种实现过程包括:
S131a,找出元件名称以C或者R开头的元件并放入一CR元件集;
S131b,对于所述CR元件集中的任一元件,计算所述元件与所有焊盘之间的距离,并记 为第一距离;
S131c,将第一距离小于第一距离阈的焊盘放入一第一备选焊盘集;
S131d,计算所述第一备选焊盘集中任意两个焊盘的距离中点与所述元件之间的距离,并 记为第二距离;
S131e,将第二距离小于第二距离阈的距离中点对应的焊盘放入所述目标焊盘集。
以图3所示的应用场景为例对图2所述的方法进行详细介绍,具体为:
S131a,找出元件名称以C或者R开头的元件并放入一CR元件集;于图3中,元件11为一以C或者R开头的元件;
S131b,对于所述CR元件集中的任一元件,计算所述元件与所有焊盘之间的距离,并记 为第一距离;所述第一距离可以利用所述焊盘的中心坐标和所述元件的中心坐标根据两点之 间的距离公式获得;例如,若焊盘1的中心坐标为(x1,y1),元件11的中心坐标为(x0,y0), 则焊盘1对应的第一距离为
S131c,将第一距离小于第一距离阈的焊盘放入一第一备选焊盘集;于图3中,以元件 11的中心为圆心第一距离阈21为半径的圆内包含的焊盘中心对应的焊盘即为所述第一距离 小于第一距离阈的焊盘;具体地,焊盘1、焊盘2和焊盘3为第一距离小于第一距离阈的焊 盘,将焊盘1、焊盘2和焊盘3放入所述第一备选焊盘集;
S131d,计算所述第一备选焊盘集中任意两个焊盘的距离中点与所述元件之间的距离,并 记为第二距离;根据焊盘中心的坐标计算任意两个焊盘的距离中点的坐标;于图3中,所述 第一备选焊盘集包括焊盘1、焊盘2和焊盘3,若焊盘1的中心坐标为(x1,y1),焊盘2的中心 坐标为(x2,y2),焊盘3的中心坐标为(x3,y3),则焊盘1和焊盘2的距离中点的坐标为焊盘2和焊盘3的距离中点的坐标为/>焊盘1和焊盘3的 距离中点的坐标为/>然后根据所述距离中点的坐标和所述元件的中心坐标利用两点间距离公式计算即可得出所述第二距离;
S131e,将第二距离小于第二距离阈的距离中点对应的焊盘放入所述目标焊盘集。于图3 中,以元件11的中心为圆心第二距离阈22为半径的圆内包含的焊盘距离中点对应的焊盘即 为第二距离小于第二距离阈的距离中点对应的焊盘;具体地,焊盘1跟焊盘3的距离中点位于以元件11的中心为圆心第二距离阈22为半径的圆内,焊盘1跟焊盘2的距离中点位于以 元件11的中心为圆心第二距离阈22为半径的圆外,焊盘2跟焊盘3的距离中点位于以元件 11的中心为圆心第二距离阈22为半径的圆外,因此焊盘1跟焊盘3应当放入所述目标焊盘 集。
请参阅图4,显示为本实施例中对于任一元件,找出与所述元件匹配的焊盘并放入一目 标焊盘集的实现过程示意图。从图中可以看出对于任一所述元件,找出与所述元件匹配的焊 盘并放入一目标焊盘集的过程包括:
S132a,对于任一元件,找出与所述元件距离小于第三距离阈的焊盘并放入一第二备选焊 盘集;所述任一元件的元件名称可以以C或者R开头,也可以不以C或者R开头。对于元 件名称以C或者R开头的元件,以图2所述的方法进行处理则更简洁方便,而若以图4所示方法进行处理则运算复杂度会增加。
S132b,利用所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的横坐标减去所述元件的横坐标后取绝对 值得到一横坐标差值集,利用所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的纵坐标减去所述元件的纵 坐标后取绝对值得到一纵坐标差值集;
S132c,构建一选脚矩形,所述选脚矩形以所述元件为中心,以所述横坐标差值集中最大 元素的2倍为横向边长,以所述纵坐标差值集中最大元素的2倍为纵向边长;
S132d,逐渐缩小所述选脚矩形的范围并且将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的 焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘,直到:所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小 外接矩形中心点到所述元件的距离小于第四距离阈,且所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中不存在其他元件;所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的焊盘指的是所述 焊盘的中心点位于所述选脚矩形范围内或所述选脚矩形边上;
S132e,将所述第二备选焊盘集中的所有焊盘放入所述目标焊盘集。
请参阅图5,显示为本实施例中利用上述方法进行元件封装的示例图。接下来将结合图5 对图4所述步骤进行详细介绍。
S132a,对于任一元件,找出与所述元件距离小于第三距离阈的焊盘并放入一第二备选焊 盘集;于图5中,以元件12的中心为圆心第三距离阈23为半径的圆内包含的焊盘中心对应 的焊盘即为与所述元件距离小于第三距离阈的焊盘;具体地,于图5中,与元件12距离小于 第三距离阈的焊盘包括焊盘1、焊盘2、焊盘3、焊盘4、焊盘5、焊盘6和焊盘9;
S132b,利用所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的横坐标减去所述元件的横坐标后取绝对 值得到一横坐标差值集,利用所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的纵坐标减去所述元件的纵 坐标后取绝对值得到一纵坐标差值集;
S132c,构建一选脚矩形,所述选脚矩形以所述元件为中心,以所述横坐标差值集中最大 元素的2倍为横向边长,以所述纵坐标差值集中最大元素的2倍为纵向边长;于图5中所述 选脚矩形31的边穿过所述横坐标差值集中最大元素对应的焊盘以及所述纵坐标差值集中最大元素对应的焊盘,即所述选脚矩形的范围由横坐标差值集中最大元素对应的焊盘5和所述 纵坐标差值集中最大元素对应的焊盘6决定;
S132d,逐渐缩小所述选脚矩形的范围并且将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的 焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘,直到:所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小 外接矩形中心点到所述元件的距离小于第四距离阈,且所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中不存在其他元件;于图5中,所述选脚矩形31逐渐缩小,每缩小一次都将所述 选脚矩形31范围内以及边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘并分析得出所述 第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形32,所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的 焊盘指的是所述焊盘的中心点位于所述选脚矩形范围内或所述选脚矩形边上;所述缩小过程持续进行直到所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形32的中心点到所述元件的距 离小于第四距离阈24且所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形32中不存在其他元 件;
S132e,将所述第二备选焊盘集中的焊盘放入所述目标焊盘集。
于本发明的一实施例中,逐渐缩小所述选脚矩形的范围并且将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的所述焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的实现方法包括:
用所述横坐标差值集中最大元素的2倍作为所述选脚矩形的横向边长,按照由大到小的 顺序依次选取所述纵坐标差值集中的元素的2倍作为所述选脚矩形的纵向边长,将所述选脚 矩形范围内和所述选脚矩形边上的所述焊盘放入所述第二备选焊盘集;删除所述横坐标差值集中的最大元素,用所述横坐标差值集剩余元素中最大元素的2倍作为所述选脚矩形的横向 边长,按照由大到小的顺序依次选取所述纵坐标差值集中的元素的2倍作为所述选脚矩形的 纵向边长并将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的所述焊盘替换所述第二备选焊盘集 中原有的所有焊盘,重复此步骤。在此过程中,所述选脚矩形每改变一次形状都进行一次判 断,如果所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中心点到所述元件的距离小于第四 距离阈且所述第二备选焊盘集中所有所述焊盘的最小外接矩形中不存在其他所述元件,则所述选脚矩形停止缩小。
所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形是指具有两条水平边和两条垂直边且包 含所述第二备选焊盘集中所有焊盘中心点的最小矩形,获取所述最小外接矩形的方法包括: 分别找出所述第二备选焊盘集中横坐标最大的元素、横坐标最小的元素、纵坐标最大的元素、纵坐标最小的元素;分别过所述横坐标最大的元素和所述横坐标最小的元素做两条垂直方向 的直线;分别过所述纵坐标最大的元素和所述纵坐标最小的元素做两条水平方向的直线;所 述两条垂直方向的直线和所述两条水平方向的直线围成的矩形即为所述第二备选焊盘集中所 有焊盘的最小外接矩形。
请参阅图5,于本实施例中,所述选脚矩形31的中心为所述元件12的中心。记焊盘n的横坐标减去元件12的横坐标后取绝对值为hn,焊盘n的纵坐标减去元件12的纵坐标后取绝 对值为zn;若h5>h9>h2>h3>h4>h1>h6,z6>z9>z1>z4>z5>z2>z3,则逐渐缩小所述选脚矩形31的范围并且将所述选脚矩形31范围内和所述选脚矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中 的所有焊盘的步骤包括:
S132d1,以2h5作为所述选脚矩形31的横向边长,2z6作为所述选脚矩形31纵向边长, 此时焊盘5和焊盘6位于所述选脚矩形31的边上,焊盘1、焊盘2、焊盘3、焊盘4和焊盘9位于所述选脚矩形31范围内,所述第二备选焊盘集包括焊盘5、焊盘6、焊盘1、焊盘2、焊 盘3、焊盘4和焊盘9,所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形穿过焊盘5、焊盘6 和焊盘9;此时所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中心点到所述元件的距离不 小于第四距离阈,需要继续改变所述选脚矩形31的大小;
S132d2,保持所述选脚矩形31的横向边长不变,选取2z9作为所述选脚矩形的纵向边长, 得出对应的第二备选焊盘集以及对应的最小外接矩形;此时所述第二备选焊盘集中所有焊盘 的最小外接矩形中心点到所述元件12的距离不小于第四距离阈,需要继续改变所述选脚矩形 31的大小;
S132d3,保持所述选脚矩形31的横向边长不变,依次选取2z1、2z4、2z5、2z2、2z3作为所述选脚矩形31的纵向边长并得出对应的第二备选焊盘集以及对应的最小外接矩形;于本实 施例中,当所述选脚矩形31的横向边长为2h5时,所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外 接矩形中心点到所述元件12的距离均不小于第四距离阈,需要继续改变所述选脚矩形31的大小;
S132d4,选取2h9作为所述选脚矩形31的横向边长,2z6作为所述选脚矩形31纵向边长, 得出所述第二备选焊盘集以及对应的最小外接矩形;此时所述第二备选焊盘集中所有焊盘的 最小外接矩形中心点到所述元件12的距离不小于第四距离阈,需要继续改变所述选脚矩形 31的大小;
S132d5,保持所述选脚矩形31的横向边长不变,依次选取2z9、2z1、2z4、2z5、2z2、2z3作为所述选脚矩形31的纵向边长并得出对应的第二备选焊盘集以及对应的最小外接矩形;于 本实施例中,当所述选脚矩形31的横向边长为2h9时,所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最 小外接矩形中心点到所述元件12的距离均不小于第四距离阈,需要继续改变所述选脚矩形 31的大小;
S132d6,选取2h2作为所述选脚矩形31的横向边长,依次选取2z6、2z9作为所述选脚矩 形31的纵向边长并得出对应的第二备选焊盘集以及对应的最小外接矩形;此时,所述第二备 选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中心点到所述元件12的距离均不小于第四距离阈,需要 继续改变所述选脚矩形31的大小;
S132d7,保持所述选脚矩形31的横向边长不变,选取2z1作为所述选脚矩形31的纵向 边长,此时所述第二备选焊盘集包括焊盘1、焊盘2、焊盘3和焊盘4;对应的最小外接矩形为32,所述最小外接矩形32的中心点到所述元件12的距离小于第四距离阈且其中不存在其他元件,条件满足,此时停止改变所述选脚矩形31。
于本发明的一实施例中,所述逐渐缩小所述选脚矩形的范围并且将所述选脚矩形范围内 和所述选脚矩形边上的所述焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的实现方法包括:
用所述纵坐标差值集中最大元素的2倍作为所述选脚矩形的纵向边长,按照由大到小的 顺序依次选取所述横坐标差值集中的元素的2倍作为所述选脚矩形的横向边长,将所述选脚 矩形范围内和所述选脚矩形边上的所述焊盘放入所述第二备选焊盘集;删除所述纵坐标差值集中的最大元素,用所述纵坐标差值集剩余元素中最大元素的2倍作为所述选脚矩形的纵向 边长,按照由大到小的顺序依次选取所述横坐标差值集中的元素的2倍作为所述选脚矩形的 横向边长并将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的所述焊盘替换所述第二备选焊盘集 中原有的所有焊盘,重复此步骤。在此过程中,所述选脚矩形每改变一次形状都进行一次判 断,如果所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中心点到所述元件的距离小于第四 距离阈且所述第二备选焊盘集中所有所述焊盘的最小外接矩形中不存在其他所述元件,则所述选脚矩形停止缩小。
请参阅图5,于本实施例中,所述选脚矩形31的中心为所述元件12的中心。记焊盘n的横坐标减去元件12的横坐标后取绝对值为hn,焊盘n的纵坐标减去元件12的纵坐标后取绝对值为zn;若h5>h9>h2>h3>h4>h1>h6,z6>z9>z1>z4>z5>z2>z3,则逐渐缩小所述选脚矩形31 的范围并且将所述选脚矩形31范围内和所述选脚矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的步骤包括:
以2z6作为所述选脚矩形31的纵向边长,依次选取2h5、2h9、2h2、2h3、2h4、2h1和 2h6作为所述选脚矩形31的横向边长,得出对应的第二备选焊盘集以及对应的最小外接矩形;此时所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中心点到所述元件12的距离均不小于 第四距离阈,需要继续改变所述选脚矩形31的大小;
以2z9作为所述选脚矩形31的纵向边长,依次选取2h5、2h9、2h2、2h3、2h4、2h1和 2h6作为所述选脚矩形31的横向边长,得出所述第二备选焊盘集以及对应的最小外接矩形; 此时所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中心点到所述元件12的距离均不小于第四距离阈,需要继续改变所述选脚矩形31的大小;
以2z1作为所述选脚矩形31的纵向边长,依次选取2h5、2h9作为所述选脚矩形31的横 向边长,得出对应的所述第二备选焊盘集以及对应的最小外接矩形;此时所述第二备选焊盘 集中所有焊盘的最小外接矩形中心点到所述元件12的距离均不小于第四距离阈,需要继续改 变所述选脚矩形31的大小;
以2z1作为所述选脚矩形31的纵向边长,以2h2作为所述选脚矩形31的横向边长,得出 对应的所述第二备选焊盘集以及对应的最小外接矩形;此时所述第二备选焊盘集包括焊盘1、 焊盘2、焊盘3和焊盘4;对应的最小外接矩形为32,所述最小外接矩形32的中心点到所述 元件12的距离小于第四距离阈且其中不存在其他元件,条件满足,此时停止改变所述选脚矩 形31。
于本发明的一实施例中,所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法还包括:根据所 述元件和所述目标焊盘集中的焊盘关联获得封装元件,将所述封装元件存入元件库。所述元 件库存放有封装元件的相关信息,包括封装名称、焊盘数量、焊盘间距、封装图形、封装尺寸信息等。
于本发明的一实施例中,所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法还包括:对于任 一所述元件,根据所述元件数据中的封装名称将所述元件与所述元件库中存放的封装元件进 行逐一匹配,若所述元件库中存在与所述元件匹配的封装元件,则根据所述元件库中记载的信息找出与所述元件匹配的焊盘并放入所述目标焊盘集。
于本发明的一实施例中,对于任一元件,找出与所述元件匹配的焊盘并放入一目标焊盘 集的实现方法包括:
对于任一所述元件,根据所述元件数据中的封装名称将所述元件与所述元件库中存放的 封装元件进行逐一匹配;
若所述元件库中存在与所述元件匹配的封装元件,则根据所述元件库中记载的信息找出 与所述元件匹配的焊盘并放入所述目标焊盘集;
若所述元件库中不存在与所述元件匹配的封装元件,判断所述元件名称是否以C或者R 开头;
若所述元件名称以C或者R开头,找出元件名称以C或者R开头的元件并放入一CR元件集;对于所述CR元件集中的任一元件,计算所述元件与所有焊盘之间的距离,并记为第一距离;将第一距离小于第一距离阈的焊盘放入一第一备选焊盘集;计算所述第一备选焊盘 集中任意两个焊盘的距离中点与所述元件之间的距离,并记为第二距离;将第二距离小于第二距离阈的距离中点对应的焊盘放入所述目标焊盘集;根据所述元件和所述目标焊盘集中的 焊盘关联获得封装元件,将所述封装元件存入所述元件库;所述元件库存放有封装元件的相 关信息,包括封装名称、焊盘数量、焊盘间距、封装图形、封装尺寸信息等;
若所述元件名称不以C或者R开头,找出与所述元件距离小于第三距离阈的焊盘并放入 一第二备选焊盘集;利用所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的横坐标减去所述元件的横坐标 后取绝对值得到一横坐标差值集,利用所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的纵坐标减去所述 元件的纵坐标后取绝对值得到一纵坐标差值集;构建一选脚矩形,所述选脚矩形以所述元件为中心,以所述横坐标差值集中最大元素的2倍为横向边长,以所述纵坐标差值集中最大元 素的2倍为纵向边长;逐渐缩小所述选脚矩形的范围并且将所述选脚矩形范围内和所述选脚 矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘,直到:所述第二备选焊盘集中所有 焊盘的最小外接矩形中心点到所述元件的距离小于第四距离阈,且所述第二备选焊盘集中所 有焊盘的最小外接矩形中不存在其他元件;将所述第二备选焊盘集中的所有焊盘放入所述目标焊盘集;根据所述元件和所述目标焊盘集中的焊盘关联获得封装元件,将所述封装元件存 入所述元件库;所述元件库存放有封装元件的相关信息,包括封装名称、焊盘数量、焊盘间 距、封装图形、封装尺寸信息等。
于本发明的一实施例中,对于任一元件,找出与所述元件匹配的焊盘并放入一目标焊盘 集的实现方法包括:
对于任一所述元件,根据所述元件数据中的封装名称将所述元件与所述元件库中存放的 封装元件进行逐一匹配;
若所述元件库中存在与所述元件匹配的封装元件,则根据所述元件库中记载的信息找出 与所述元件匹配的焊盘并放入所述目标焊盘集;
若所述元件库中不存在与所述元件匹配的封装元件,找出与所述元件距离小于第三距离 阈的焊盘并放入一第二备选焊盘集;利用所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的横坐标减去所 述元件的横坐标后取绝对值得到一横坐标差值集,利用所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的纵坐标减去所述元件的纵坐标后取绝对值得到一纵坐标差值集;构建一选脚矩形,所述选脚 矩形以所述元件为中心,以所述横坐标差值集中最大元素的2倍为横向边长,以所述纵坐标 差值集中最大元素的2倍为纵向边长;逐渐缩小所述选脚矩形的范围并且将所述选脚矩形范 围内和所述选脚矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘,直到:所述第二备 选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中心点到所述元件的距离小于第四距离阈,且所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中不存在其他元件;将所述第二备选焊盘集中的所有 焊盘放入所述目标焊盘集;根据所述元件和所述目标焊盘集中的焊盘关联获得封装元件,将 所述封装元件存入所述元件库;所述元件库存放有封装元件的相关信息,包括封装名称、焊 盘数量、焊盘间距、封装图形、封装尺寸信息等。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器调用 时实现本发明所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法。所述计算机可读存储介质包 括:ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
请参阅图6,本发明还提供一种电子设备4,所述电子设备4包括:
存储器41,用于存储有一计算机程序;优选地,所述存储器41包括:ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质;
处理器42,与所述存储器通信相连,用于调用所述计算机程序时实现本发明所述的基于 坐标对图形数据进行元件封装的方法;所述处理器42可以是通用处理器,包括中央处理器 (Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是 数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,简称FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件;
显示器43,与所述处理器通信相连,用于显示所述基于坐标对图形数据进行元件封装的 方法的相关GUI交互界面。
此外,所述电子设备还包括总线44,所述存储器41、所述处理器42和所述显示器43通 过总线44通信相连。
于本发明的一实施例中,所述电子设备还包括:输入模块,与所述处理器通信相连,用 于输入所述计算机程序所需的相关信息;或/和通信模块,与所述处理器通信相连,用于所述 电子设备与外部设备通信。
本发明所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法的保护范围不限于本实施例列举 的步骤执行顺序,凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方 案都包括在本发明的保护范围内。
本发明所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法,不依赖于人工经验,对于之前未 处理过的元件也能很好的进行封装;整个过程通过计算机实现,封装效率高且出错概率低, 在缩短封装时间的同时也能很好的保证封装准确性。因此,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种基于坐标对图形数据进行元件封装的方法,其特征在于,包括:
获取图形数据和坐标文件;
对所述图形数据和所述坐标文件进行预处理,对应获得焊盘数据和元件数据;所述焊盘数据包括焊盘中心点坐标、焊盘的形状和焊盘的大小;所述元件数据包括元件中心点坐标、元件名称和封装名称;
对于任一元件,找出与所述元件匹配的焊盘并放入一目标焊盘集;
将所述元件和所述目标焊盘集中的焊盘关联于对应的元件名称;
其中,对于任一元件,找出与所述元件匹配的焊盘并放入一目标焊盘集的实现方法包括:
找出元件名称以C或者R开头的元件并放入一CR元件集;
对于所述CR元件集中的任一元件,计算所述元件与所有焊盘之间的距离,并记为第一距离;
将第一距离小于第一距离阈的焊盘放入一第一备选焊盘集;
计算所述第一备选焊盘集中任意两个焊盘的距离中点与所述元件之间的距离,并记为第二距离;
将第二距离小于第二距离阈的距离中点对应的焊盘放入所述目标焊盘集。
2.根据权利要求1所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法,其特征在于,对于任一元件,找出与所述元件匹配的焊盘并放入一目标焊盘集的实现方法包括:
对于任一元件,找出与所述元件的距离小于第三距离阈的焊盘并放入一第二备选焊盘集;
利用所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的横坐标减去所述元件的横坐标后取绝对值得到一横坐标差值集,利用所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的纵坐标减去所述元件的纵坐标后取绝对值得到一纵坐标差值集;
构建一选脚矩形,所述选脚矩形以所述元件为中心,以所述横坐标差值集中最大元素的2倍为横向边长,以所述纵坐标差值集中最大元素的2倍为纵向边长;
逐渐缩小所述选脚矩形的范围并且将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘,直到:所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中心点到所述元件的距离小于第四距离阈,且所述第二备选焊盘集中所有焊盘的最小外接矩形中不存在其他元件;
将所述第二备选焊盘集中的所有焊盘放入所述目标焊盘集。
3.根据权利要求2所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法,其特征在于,逐渐缩小所述选脚矩形的范围并且将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的实现方法包括:
用所述横坐标差值集中最大元素的2倍作为所述选脚矩形的横向边长,按照由大到小的顺序依次选取所述纵坐标差值集中的元素的2倍作为所述选脚矩形的纵向边长,将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的焊盘放入所述第二备选焊盘集;
删除所述横坐标差值集中的最大元素,用所述横坐标差值集剩余元素中最大元素的2倍作为所述选脚矩形的横向边长,按照由大到小的顺序依次选取所述纵坐标差值集中的元素的2倍作为所述选脚矩形的纵向边长并将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘,重复此步骤。
4.根据权利要求2所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法,其特征在于,逐渐缩小所述选脚矩形的范围并且将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘的实现方法包括:
用所述纵坐标差值集中最大元素的2倍作为所述选脚矩形的纵向边长,按照由大到小的顺序依次选取所述横坐标差值集中的元素的2倍作为所述选脚矩形的横向边长,将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的焊盘放入所述第二备选焊盘集;
删除所述纵坐标差值集中的最大元素,用所述纵坐标差值集剩余元素中最大元素的2倍作为所述选脚矩形的纵向边长,按照由大到小的顺序依次选取所述横坐标差值集中的元素的2倍作为所述选脚矩形的横向边长并将所述选脚矩形范围内和所述选脚矩形边上的焊盘替换所述第二备选焊盘集中的所有焊盘,重复此步骤。
5.根据权利要求1所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法,其特征在于,所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法还包括:根据所述元件和所述目标焊盘集中的焊盘关联获得封装元件,将所述封装元件存入元件库。
6.根据权利要求5所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法,其特征在于,所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法还包括:
对于任一所述元件,根据所述元件数据中的封装名称将所述元件与所述元件库中存放的封装元件进行逐一匹配,若所述元件库中存在与所述元件匹配的封装元件,则根据所述元件库中记载的信息找出与所述元件匹配的焊盘并放入所述目标焊盘集。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器调用时实现权利要求1至6任一项所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法。
8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
存储器,用于存储有一计算机程序;
处理器,与所述存储器通信相连,用于调用所述计算机程序时实现权利要求1至6任一项所述的基于坐标对图形数据进行元件封装的方法;
显示器,与所述处理器通信相连,用于显示所述基于坐标对图形数据进行元件封装的方法的相关GUI交互界面。
9.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
输入模块,与所述处理器通信相连,用于输入所述计算机程序所需的相关信息;或/和
通信模块,与所述处理器通信相连,用于所述电子设备与外部设备通信。
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