CN113095032B - 一种高速过孔自动建模方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高速过孔自动建模方法、装置、终端及存储介质，首先存储PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格；之后读取PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格的数据，根据所读取数据建立各板层，并设置各板层的相关参数；读取PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格的数据，根据所读取数据建立相关过孔。本发明将相关参数保存到表格中，建模时，仿真软件自动读取表格中数据，根据表格中数据建立各板层和各个过孔，无需人工操作，节省大量时间，有效提高建模效率。

Description

一种高速过孔自动建模方法、装置、终端及存储介质
技术领域
本发明涉及PCB板高速过孔建模领域，具体涉及一种高速过孔自动建模方法、装置、终端及可存储介质。
背景技术
高速PCB多层板中，信号从某层互联机传输到另一层互联机需要通过过孔来实现连接，在频率低于1GHz时，过孔能起到一个很好的连接作用，其寄生电容、电感可以忽略。当频率高于1GHz后，过孔的寄生效应对信号完整性的影响就不能忽略，此时过孔在传输路径上表现为阻抗不连续的断点，会产生信号的反射、延时、衰减等信号完整性问题。因此，需要对过孔进行建模仿真，判断过孔对信号的影响。
目前过孔建模3D架构部分，需要使用3D仿真软件做建模，通常是人工按照操作步骤选择相关参数，建立各板层，再在板层上选择参数建立过孔。当参数多、层数多时，这种人工操作的方式需要耗费大量时间，影响工作效率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种高速过孔自动建模方法、装置、终端及可存储介质，对高速过孔自动建模，提高工作效率。
本发明的技术方案是：一种高速过孔自动建模方法，包括以下步骤：
存储PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格；
读取PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格的数据，根据所读取数据建立各板层，并设置各板层的相关参数；
读取PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格的数据，根据所读取数据建立相关过孔。
进一步地，PCB结构辅助数据表格所包含的数据包括：总层数、阻抗、介质损耗、频率、信号输入层数、信号输出层数、信号输入线宽、信号输出线宽、过孔型态、最小钻孔尺寸、最小焊盘尺寸、最小反焊盘尺寸、最小盲孔尺寸、最小盲孔焊盘尺寸、最小盲孔反焊盘尺寸。
进一步地，过孔参数表格包含的数据包括：信号层过孔参数和接地层过孔参数；
信号层过孔参数包括相应过孔的钻孔直径、焊盘直径、非电源层反焊盘直径、电源层反焊盘直径、信号层过孔间距离；
接地层过孔参数包括相应过孔的钻孔直径、焊盘直径、电源层反焊盘直径、信号层与接地层过孔间距离。
进一步地，读取PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格的数据，根据所读取数据建立各板层，并设置各板层的相关参数，具体为：
读取TOP层数据，建立TOP层导体并设置材料；
读取SUBi层数据，建立SUBi层尺寸大小并设置材料、介电常数和介质损耗；其中i＝1、2、……、N-1；
读取Lj层数据，建立Lj层尺寸大小并设置材料；其中j＝2、3、……、N-1，N为总层数；
读取BOT层数据，建立BOT层尺寸大小并设置材料、介电常数和介质损耗；
其中，TOP层指PCB板的顶层，BOT层指PCB板的底层，SUBi层指各个封装基板，Lj层指各个封装基板上的线路板。
本发明的技术方案还包括一种高速过孔自动建模装置，包括，
存储模块：存储PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格；
板层建立模块：读取PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格的数据，根据所读取数据建立各板层，并设置各板层的相关参数；
过孔建立模块：读取PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格的数据，根据所读取数据建立相关过孔。
进一步地，PCB结构辅助数据表格所包含的数据包括：总层数、阻抗、介质损耗、频率、信号输入层数、信号输出层数、信号输入线宽、信号输出线宽、过孔型态、最小钻孔尺寸、最小焊盘尺寸、最小反焊盘尺寸、最小盲孔尺寸、最小盲孔焊盘尺寸、最小盲孔反焊盘尺寸。
进一步地，过孔参数表格包含的数据包括：信号层过孔参数和接地层过孔参数；
信号层过孔参数包括相应过孔的钻孔直径、焊盘直径、非电源层反焊盘直径、电源层反焊盘直径、信号层过孔间距离；
接地层过孔参数包括相应过孔的钻孔直径、焊盘直径、电源层反焊盘直径、信号层与接地层过孔间距离。
进一步地，板层建立模块读取PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格的数据，根据所读取数据建立各板层，并设置各板层的相关参数，具体为：
读取TOP层数据，建立TOP层导体并设置材料；
读取SUBi层数据，建立SUBi层尺寸大小并设置材料、介电常数和介质损耗；其中i＝1、2、……、N-1；
读取Lj层数据，建立Lj层尺寸大小并设置材料；其中j＝2、3、……、N-1，N为总层数；
读取BOT层数据，建立BOT层尺寸大小并设置材料、介电常数和介质损耗；
其中，TOP层指PCB板的顶层，BOT层指PCB板的底层，SUBi层指各个封装基板，Lj层指各个封装基板上的线路板。
本发明的技术方案还包括一种终端，包括：
处理器；
用于存储处理器的执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行上述任一项所述的方法。
本发明的技术方案还包括一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法。
本发明提供的一种高速过孔自动建模方法、装置、终端及可存储介质，将相关参数保存到表格中，建模时，仿真软件自动读取表格中数据，根据表格中数据建立各板层和各个过孔，无需人工操作，节省大量时间，有效提高建模效率。
附图说明
图1是本发明具体实施例一方法流程示意图；
图2是本发明具体实施例一部分过孔参数解释示意图；
图3是本发明具体实施例二结构示意框图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种高速过孔自动建模方法，包括以下步骤：
S1，存储PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格；
S2，读取PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格的数据，根据所读取数据建立各板层，并设置各板层的相关参数；
S3，读取PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格的数据，根据所读取数据建立相关过孔。
本实施例首先将相关数据保存到相应表格中，之后仿真软件(如HFSS仿真软件)读取表格中的数据，根据所读取数据建模，表格中存储有建模所需的所有参数。
PCB结构数据表格包含PCB结构的相关数据，如下表1所示，建模时读取PCB结构数据表格中的数据，获得各层参数，比如TOP层材料为铜(Copper)，厚度为0.5mil等。
表1 PCB结构数据表格
Figure BDA0002998470580000051
Figure BDA0002998470580000061
Figure BDA0002998470580000071
本实施例的PCB结构辅助数据表格所包含的数据如下表2所示(需要说明的是，各表格内具体数据仅为示意，并不一定与其他表格内数据对应)，包括：总层数、阻抗、介质损耗、频率、信号输入层数、信号输出层数、信号输入线宽、信号输出线宽、过孔型态、最小钻孔尺寸、最小焊盘尺寸、最小反焊盘尺寸、最小盲孔尺寸、最小盲孔焊盘尺寸、最小盲孔反焊盘尺寸。建模时，读取PCB结构辅助数据表格中的数据，获得PCB结构辅助数据，比如总层数、信号输入输出层数等。
表2 PCB结构辅助数据表格
Figure BDA0002998470580000072
本实施例的过孔参数表格包含的数据如下表3所示，包括：信号层过孔(Sig_Via)参数和接地层过孔参数。其中信号层过孔(GND_Via)参数包括相应过孔的钻孔直径(d)、焊盘直径(D1)、非电源层反焊盘直径(D2)、电源层反焊盘直径、信号层过孔间距离(Svia_Pitch)；接地层过孔参数包括相应过孔的钻孔直径(d)、焊盘直径(D1)、电源层反焊盘直径、信号层与接地层过孔间距离(Gvia_Pitch)。将各板层建好后，通过读取PCB结构辅助数据表格和过孔参数表格中各个过孔的参数在板层上建立过孔。如图2所示为部分过孔参数解释示意图。
表3过孔参数表格
Figure BDA0002998470580000081
需要说明的是，本实施例步骤S2建立各板层时，依次读取各板层的数据，根据各板层的性质建立各板层，具体包括以下步骤：
S201，读取TOP层(顶层)数据，建立TOP层导体并设置材料；
S202，读取SUBi层数据，建立SUBi层尺寸大小并设置材料、介电常数和介质损耗；其中i＝1、2、……、N-1；
S203，读取Lj层数据，建立Lj层尺寸大小并设置材料；其中j＝2、3、……、N-1，N为总层数；以表1数据为例，N为24；
S204，读取BOT层(底层)数据，建立BOT层尺寸大小并设置材料、介电常数和介质损耗。
其中，SUBi层指各个封装基板，Lj层指各个封装基板上的线路板。
执行上述步骤建立各板层后，读取PCB结构辅助数据表格和过孔参数表格内数据(包括d、D1、D2等)，建立各过孔。
应理解，在本申请的该实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
实施例二
如图3所示，本实施例提供一种高速过孔自动建模装置，执行后实现实施例一的方法，包括以下功能模块。
存储模块101：存储PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格；
板层建立模块102：读取PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格的数据，根据所读取数据建立各板层，并设置各板层的相关参数；
过孔建立模块103：读取PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格的数据，根据所读取数据建立相关过孔。
其中，PCB结构辅助数据表格所包含的数据包括(如实施例一中的表1)：总层数、阻抗、介质损耗、频率、信号输入层数、信号输出层数、信号输入线宽、信号输出线宽、过孔型态、最小钻孔尺寸、最小焊盘尺寸、最小反焊盘尺寸、最小盲孔尺寸、最小盲孔焊盘尺寸、最小盲孔反焊盘尺寸。
过孔参数表格包含的数据包括(如实施例一中的表2)：信号层过孔参数和接地层过孔参数。信号层过孔参数包括相应过孔的钻孔直径、焊盘直径、非电源层反焊盘直径、电源层反焊盘直径、信号层过孔间距离；接地层过孔参数包括相应过孔的钻孔直径、焊盘直径、电源层反焊盘直径、信号层与接地层过孔间距离。
另外，板层建立模块102建立各板层时，依次读取各板层的数据，根据各板层的性质建立各板层。其读取PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格的数据，根据所读取数据建立各板层，并设置各板层的相关参数，具体为：
读取TOP层数据，建立TOP层导体并设置材料；
读取SUBi层数据，建立SUBi层尺寸大小并设置材料、介电常数和介质损耗；其中i＝1、2、……、N-1；
读取Lj层数据，建立Lj层尺寸大小并设置材料；其中j＝2、3、……、N-1，N为总层数；
读取BOT层数据，建立BOT层尺寸大小并设置材料、介电常数和介质损耗；
其中，TOP层指PCB板的顶层，BOT层指PCB板的底层，SUBi层指各个封装基板，Lj层指各个封装基板上的线路板。
实施例三
本实施例提供一种终端，该终端包括处理器和存储器。
存储器用于存储处理器的执行指令。存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器中的执行指令由处理器执行时，使得终端能够执行上述方法实施例中的部分或全部步骤。
处理器为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(IntegratedCircuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。
实施例四
本实施例提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种高速过孔自动建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
存储PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格；
读取PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格的数据，根据所读取数据建立各板层，并设置各板层的相关参数；
读取PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格的数据，根据所读取数据建立相关过孔：具体为：
读取TOP层数据，建立TOP层导体并设置材料；
读取SUBi层数据，建立SUBi层尺寸大小并设置材料、介电常数和介质损耗；其中i=1、2、……、N-1；
读取Lj层数据，建立Lj层尺寸大小并设置材料；其中j=2、3、……、N-1，N为总层数；
读取BOT层数据，建立BOT层尺寸大小并设置材料、介电常数和介质损耗；
其中，TOP层指PCB板的顶层，BOT层指PCB板的底层，SUBi层指各个封装基板，Lj层指各个封装基板上的线路板。
2.根据权利要求1所述的高速过孔自动建模方法，其特征在于，PCB结构辅助数据表格所包含的数据包括：总层数、阻抗、介质损耗、频率、信号输入层数、信号输出层数、信号输入线宽、信号输出线宽、过孔型态、最小钻孔尺寸、最小焊盘尺寸、最小反焊盘尺寸、最小盲孔尺寸、最小盲孔焊盘尺寸、最小盲孔反焊盘尺寸。
3.根据权利要求2所述的高速过孔自动建模方法，其特征在于，过孔参数表格包含的数据包括：信号层过孔参数和接地层过孔参数；
信号层过孔参数包括相应过孔的钻孔直径、焊盘直径、非电源层反焊盘直径、电源层反焊盘直径、信号层过孔间距离；
接地层过孔参数包括相应过孔的钻孔直径、焊盘直径、电源层反焊盘直径、信号层与接地层过孔间距离。
4.一种高速过孔自动建模装置，其特征在于，包括，
存储模块：存储PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格；
板层建立模块：读取PCB结构数据表格、PCB结构辅助数据表格的数据，根据所读取数据建立各板层，并设置各板层的相关参数；
过孔建立模块：读取PCB结构辅助数据表格、过孔参数表格的数据，根据所读取数据建立相关过孔，具体为：
读取TOP层数据，建立TOP层导体并设置材料；
读取SUBi层数据，建立SUBi层尺寸大小并设置材料、介电常数和介质损耗；其中i=1、2、……、N-1；
读取Lj层数据，建立Lj层尺寸大小并设置材料；其中j=2、3、……、N-1，N为总层数；
读取BOT层数据，建立BOT层尺寸大小并设置材料、介电常数和介质损耗；
其中，TOP层指PCB板的顶层，BOT层指PCB板的底层，SUBi层指各个封装基板，Lj层指各个封装基板上的线路板。
5.根据权利要求4所述的高速过孔自动建模装置，其特征在于，PCB结构辅助数据表格所包含的数据包括：总层数、阻抗、介质损耗、频率、信号输入层数、信号输出层数、信号输入线宽、信号输出线宽、过孔型态、最小钻孔尺寸、最小焊盘尺寸、最小反焊盘尺寸、最小盲孔尺寸、最小盲孔焊盘尺寸、最小盲孔反焊盘尺寸。
6.根据权利要求5所述的高速过孔自动建模装置，其特征在于，过孔参数表格包含的数据包括：信号层过孔参数和接地层过孔参数；
信号层过孔参数包括相应过孔的钻孔直径、焊盘直径、非电源层反焊盘直径、电源层反焊盘直径、信号层过孔间距离；
接地层过孔参数包括相应过孔的钻孔直径、焊盘直径、电源层反焊盘直径、信号层与接地层过孔间距离。
7.一种终端，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器的执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-3任一项所述的方法。
8.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任一项所述的方法。
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