JP4550010B2 - Printed circuit board CAD system and footprint generation method in the same system - Google Patents
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この発明は、プリント基板に電子部品を取り付けるために設けられるパッドの導体パターンを示すフットプリントを生成する、プリント基板CADシステム、および同システムにおけるフットプリント生成方法に関するものである。 The present invention relates to a printed circuit board CAD system for generating a footprint indicating a conductor pattern of a pad provided for attaching an electronic component to a printed circuit board, and a footprint generating method in the system.
通常、プリント基板を製造するためには、ホール情報と、レジスト印刷用、印刷シルクスクリーン、銅箔エッチング用の作成フィルム情報とが必要である。
プリント基板CAD(Computer Aided Design)システムにおいて、それらの情報は、CADデータ内の層概念(以下、層という)上に、固有の形状(以下、オブジェクトという)を持つ形態で格納される。また、加工工程の変化や製造仕様に変化があった場合、上記した層を切り替えることによって対応している。
Usually, in order to manufacture a printed circuit board, hole information and information on a film for resist printing, printing silk screen, and copper foil etching are required.
In a printed circuit board CAD (Computer Aided Design) system, such information is stored in a form having a specific shape (hereinafter referred to as an object) on a layer concept (hereinafter referred to as a layer) in CAD data. In addition, when there is a change in processing steps or a change in manufacturing specifications, this is dealt with by switching the above-described layers.
例えば、プリント基板の一個所にホールを空ける場合でも、CADデータ上、形状を変えたホール形状が複数の層に存在する。この様な複数仕様毎の層がオブジェクト毎に串刺しになった構造で記憶装置に格納され、各製造仕様に応じて必要層を指定して出力することで工程変化や仕様変化に対応している。
このため、プリント基板CADのフットプリントに用いられる層は、汎用性を持たせるほど多くの層が必要であり、このため、データ入力に多大な労力を必要とする。また、フットプリントを構成するオブジェクトの形状は、実装性能に直結する半田ランドやレジスト形状を含んでおり、製造条件に対応した複雑な計算式により算出され、また、これら計算式は製造メーカ毎のノウハウになっているため汎用化は困難であった。
For example, even when a hole is opened in one place on a printed circuit board, a hole shape whose shape is changed exists in a plurality of layers in CAD data. Layers with multiple specifications like this are stored in a storage device in a structure that is skewered for each object, and it corresponds to process changes and specification changes by specifying and outputting the required layers according to each manufacturing specification .
For this reason, the layers used for the footprint of the printed circuit board CAD are required to have a large number of layers so as to have versatility, and therefore, a large amount of labor is required for data input. In addition, the shape of the objects that make up the footprint includes solder lands and resist shapes that are directly linked to the mounting performance, and is calculated by complex calculation formulas that correspond to the manufacturing conditions. Since it has become know-how, it has been difficult to generalize.
一方、電子部品の作成を合理化するために、あらかじめ複雑な形状を有するフットプリントのパッドスタックについてパラメータ入力可能な形状定義を行い、この定義に従って各パラメータに対する数値入力を一定の規則に沿った画面上で行い、パッドスタックの作画を行う電気CADライブラリ登録方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、機械CADを表計算ソフトウェアとシームレスに連携させ、表計算ソフトウェアに十分なCADモデルの記述能力を持たせることにより、部品の形状が未知の場合や部品同士の組み合わせが変化する場合にも柔軟な対処を行うことができ、ユーザが快適な操作を行うことのできる表計算ソフトウェアと連携可能なCADシステムも知られている(例えば、特許文献2参照)。
On the other hand, in order to streamline the creation of electronic components, a shape definition that allows parameter input for a footprint pad stack having a complex shape is defined in advance, and numerical input for each parameter is performed on the screen according to certain rules according to this definition. There is known an electric CAD library registration method for performing padding and drawing a pad stack (see, for example, Patent Document 1).
Also, by seamlessly linking machine CAD with spreadsheet software, and having enough CAD model description capability, spreadsheet software can be used flexibly even when the shape of parts is unknown or the combination of parts changes. There is also known a CAD system capable of performing various countermeasures and capable of cooperating with spreadsheet software that allows a user to perform comfortable operations (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら上記した特許文献1に開示された技術によれば、フットプリントのパッドスタックについて作画や登録、検索は容易化されても、設計ルールが千差万別であることから定式化することは難しく、部品のシリーズ化を行う場合にも設計ルールに従って基本仕様から部品の形状を算出して部品モデルを作成する必要がある。
また、特許文献2に開示された技術によれば、ユーザカスタマイズな表計算ソフトウェアを用いて柔軟性を高めているものの、表計算内で仕様や加工工程に応じた部品モデルを選択、構成しているだけであり、部品形状から2次的に算出される層構成を持つフットプリントや内部オブジェクトを作成することはできない。さらに、既に、電子部品のCADデータや電子部品の寸法パラメータがデータベース化されていた場合には格別な効果は得られない。いずれにしても、プリント基板CAD部品は、層毎に互いに一定のルールに基づいた形状や配置座標との関連性があり、その算出ルールは各社固有のノウハウで構成されているため、汎用化あるいは自動化することが困難であった。
However, according to the technique disclosed in
Further, according to the technique disclosed in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、層構成を持つフットプリントやオブジェクトを、ユーザノウハウを用いて自在に自動生成することができる、プリント基板CADシステム、および同システムにおけるフットプリント生成方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. A printed circuit board CAD system capable of automatically generating a footprint or an object having a layer configuration freely using user know-how, and An object is to obtain a footprint generation method in the same system.
この発明に係るプリント基板CADシステムは、フットプリントを構成するパッドスタックについてパラメータ入力可能な形状定義を行い、前記形状定義に従い各パラメータに対する入力データを取得するデータ取得部と、前記入力データから、オブジェクトを層毎に重ね合わせた前記パッドスタックを生成するために、所定の設計ルールに基づきカスタマイズされた層構成と、前記オブジェクトの重ね合わせ座標とを生成する第1の演算部と、前記データ取得部を介して取得される入力データと、前記第1の演算部により生成される前記電子部品のオブジェクトの重ね合わせ座標とを取得し、第2の演算部へ引き渡す連携インタフェース部と、前記引き渡された入力データと、前記オブジェクトの重ね合わせ座標とに基づき、前記パッドスタックを前記電子部品の実装端子座標にレイアウトして前記フットプリントを生成する第2の演算部と、を備え、前記データ取得部を介して取得される入力データに基づき、層毎に電子部品のオブジェクト形状を特定する寸法と属性があらかじめ定義されたパッドスタック層構成表から表計算により所定の設計ルールに基づきカスタマイズされた層構成と形状データとを生成し、前記パッドスタック層構成表にリンクして定義されたオブジェクト座標算出表から、表計算により前記オブジェクトの重ね合わせ座標と属性データとを生成して前記連携インタフェース部へ供給するものである。
The printed circuit board CAD system according to the present invention defines a shape that allows parameter input for a pad stack constituting a footprint, and obtains input data for each parameter in accordance with the shape definition, and an object from the input data A first arithmetic unit that generates a layer configuration customized based on a predetermined design rule and a superposition coordinate of the object, and the data acquisition unit. A link interface unit that acquires input data acquired through the first calculation unit and a superimposition coordinate of the object of the electronic component generated by the first calculation unit, and passes to the second calculation unit; Based on the input data and the overlay coordinates of the object, the pads The click by laying the mounting terminals coordinates of the electronic component and a second arithmetic unit for generating the footprint, based on input data obtained through the data acquisition unit, the electronic components for each layer Generates a customized layer configuration and shape data based on a predetermined design rule from a pad stack layer configuration table in which dimensions and attributes for specifying the object shape are defined in advance, and links to the pad stack layer configuration table from an object coordinate calculation table defined with even the in is supplied to the linkage interface unit generates the coordinate and attribute data overlay the object by the spreadsheet.
この発明に係るプリント基板CADシステムにおけるフットプリント生成方法は、プリント基板CADシステムを構成する演算処理装置が、フットプリントを構成するパッドスタックについてパラメータ入力可能な形状定義を行い形状定義に従う各パラメータに対するデータ入力を、入力装置もしくは記憶装置から取得するステップと、前記取得したデータ入力に基づき、層毎、前記電子部品のオブジェクト形状を特定する寸法、および属性が定義され、記憶装置にあらかじめ記憶されたパッドスタック層構成表から、表計算により所定の設計ルールに基づいてカスタマイズされた層構成と形状データとを生成するステップと、前記パッドスタック層構成表にリンクして定義され、前記記憶装置にあらかじめ記憶されたオブジェクト座標算出表から、表計算により前記オブジェクトの重ね合わせ座標と属性データとを前記層構成に基づく数分だけ繰り返し生成するステップと、前記各オブジェクトの重ね合わせ座標により前記パッドスタックを生成し、前記パッドスタックを前記電子部品の実装端子座標にレイアウトしてフットプリントを生成出力するステップと、を有するものである。 According to the footprint generation method in the printed circuit board CAD system according to the present invention, the arithmetic processing device configuring the printed circuit board CAD system performs shape definition that allows parameter input for the pad stack configuring the footprint, and data for each parameter according to the shape definition A step of acquiring an input from an input device or a storage device, and a pad for which dimensions and attributes for specifying an object shape of the electronic component are defined for each layer and stored in advance in the storage device based on the acquired data input A step of generating a layer configuration and shape data customized based on a predetermined design rule from a stack layer configuration table based on a predetermined design rule, a link layer definition table linked to the pad stack layer configuration table, and pre-stored in the storage device Calculated object coordinates From the step of repeatedly generating the overlay coordinates and attribute data of the object by a number of times based on the layer configuration by spreadsheet, generating the pad stack with the overlay coordinates of each object, Laying out on the mounting terminal coordinates of the electronic component and generating and outputting a footprint.
この発明によれば、形状定義パラメータを取得し、パッドスタック層構成表から表計算により所定の設計ルールに基づいてカスタマイズされた層構成と形状データを、また、オブジェクト座標算出表からオブジェクトの重ね合わせ座標と属性データとを計算してパッドスタックを生成し、当該パッドスタックを電子部品の実装端子座標にレイアウトしてフットプリントを生成出力することにより、層構成を持つフットプリントや内部オブジェクトを、ユーザノウハウを用いて自在に自動生成することができる。 According to the present invention, the shape definition parameters are acquired, and the layer configuration and shape data customized based on a predetermined design rule are calculated from the pad stack layer configuration table based on a predetermined design rule, and the object overlay is superimposed from the object coordinate calculation table. By generating coordinates and attribute data and generating a pad stack, laying out the pad stack on the mounting component coordinates of the electronic component and generating and outputting the footprint, the footprint and internal objects with layer structure can be created by the user. It can be automatically generated freely using know-how.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るプリント基板CADシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。
図1に示すプリント基板CADシステムは、演算処理装置1を制御中枢とし、この演算処理装置1に、入出力装置2と、主記憶装置3と、外部記憶装置4,5とが、図示せぬアドレス、データコントロールのためのラインが複数本で構成されるシステムバスを介して共通に接続され、構成される。主記憶装置3には、例えば、マイクロソフト社のWindows(登録商標)等の基本ソフトウェアが常駐し、かつ、後述する表計算ソフトウェア、プリント基板CADソフトウェアが格納されている。演算処理装置1は、これらソフトウェア(プログラム)を逐次読み出し、実行することにより、プリント基板に実装する電子部品データを生成する。この中に、この発明で意図するフットプリントデータが含まれる。
FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of a printed circuit board CAD system according to
The printed circuit board CAD system shown in FIG. 1 uses the
演算制御装置1の内部構成を機能表現すれば、データ取得部11と、第1の演算部12と、第2の演算部13と、連携インタフェース部14とから成る。
データ取得部11は、フットプリントを構成するパッドスタックについてパラメータ入力可能な形状定義を行い、この形状定義に従い各パラメータに対する入力データを取得する機能を持つ。具体的には、入出力装置2からユーザインタフェース(表示入力)を介して取込む方法と、外部記憶装置4に格納された電子部品データにある電子部品毎のデータ項目の中からパラメータに相当するデータを抽出する方法と、外部記憶装置4に格納された電子部品図面CADデータの形状図面の中からパラメータに相当するデータを抽出する方法の3つが用意される。
If the internal configuration of the arithmetic and
The
なお、外部記憶装置4からパラメータに相当するデータを抽出する後者の2つの方法によれば、データ取得部11は、外部記憶装置4から抽出したデータを後述する表計算ソフトウェアに対して入力するための拡張インタフェースとしての機能も併せ持つことになる。
According to the latter two methods of extracting data corresponding to the parameters from the
また、第1の演算部12は、データ取得部11を介して取得される入力データから、オブジェクトを層毎に重ね合わせたパッドスタックを生成するために、所定の設計ルールに基づいてカスタマイズされた層構成と、オブジェクトの重ね合わせ座標とを計算する機能を持つ。具体的に、第1の演算部12は、主記憶装置3に格納された表計算ソフトウェアを実行する演算手段であり、ここで使用される表計算ソフトウェアは、スプレッドシートやデータベースソフトウェア等のデータを処理、保存、計算、表示するための流通ソフトウェアとする。
Further, the
上記した第1の演算部12は、表計算ソフトウェアが持つ表計算定義ファイルに、あらかじめ定義され登録されたユーザノウハウにかかわる計算式、あるいは書式に従い、複数の行列に展開して表現されたデータを所定の設計ルールに従い計算することにより形状を示すデータとして生成し出力する。
なお、ここで使用される流通ソフトウェアとして、例えば、マイクロソフト社のExcel(登録商標)等のスプレットートや、Access(登録商標)等のデータベース検索ソフトウェアが知られている。
The
As distribution software used here, for example, a spreadsheet such as Microsoft Excel (registered trademark) or database search software such as Access (registered trademark) is known.
第2の演算部13は、パッドスタックを電子部品の実装端子座標にレイアウトしてフットプリントを生成する機能を持つ。具体的には、主記憶装置3に格納されたプリント基板CADソフトウェアを実行する演算手段であり、これも流通ソフトウェアを用いることができる。プリント基板CADソフトウェアとして、例えば、Cad Soft社のEAGLE(登録商標)等が知られている。
また、連携インタフェース部14は、表計算ソフトウェアにより作成されたデータをプリント基板CADが解釈できるかたちで受け渡すために仲介する、主記憶装置3に格納された連携プログラムを実行するための手段であり、この連携プログラムとして、例えば、マイクロソフト社のWindows(登録商標)の通信方法の一つである「ActiveX Automation」を使用することができる。
The second
Further, the
第2の演算部13により生成されるフットプリントは、外部記憶装置5に割り付けられるプリント基板CAD電子部品DBに格納される他、入出力装置2にも出力され表示される。
The footprint generated by the
図2、図3は、図1に示すプリント板CADシステムの概略動作を説明するために引用した動作概念図であり、図2は、第1の演算部12が使用する作業用メモリ上に展開される表データを、図3は、第2の演算部13および連携インタフェース部14によって使用される作業用メモリ上に展開されるパッドスタックデータのそれぞれを示す。なお、上記した作業用メモリは、主記憶装置3の空き領域に割り付けられるものとする。
以下、図2、図3を参照しながら、図1に示すプリント板CADシステムの概略動作について説明する。
2 and 3 are operation conceptual diagrams cited for explaining the schematic operation of the printed circuit board CAD system shown in FIG. 1, and FIG. 2 is developed on a working memory used by the first
The schematic operation of the printed board CAD system shown in FIG. 1 will be described below with reference to FIGS.
図2において、演算処理装置1が表計算を行うにあたり、事前にパッドスタックについてパラメータ入力可能な形状定義が行なわれ、ユーザは、入出力装置2を操作してその形状定義に従う各パラメータに対するデータ入力を行う。データ取得部11は、その入力データである形状パラメータ111を取り込んで表計算を行う第1の演算部12に供給する。データ取得部11は、形状パラメータ111を、内蔵する拡張インタフェースを介して外部記憶装置4から取得してもよい。
第1の演算部12は、取得した形状パラータに基づき、層毎、電子部品のオブジェクト形状を特定する寸法、および属性(ここでは、層、層名称、発生層、形状、幅、高さ)が定義されたパッドスタック層構成表121から、表計算により所定の設計ルールに基づいてカスタマイズされた層構成と形状データとを取得する。また、第1の演算部12は、パッドスタック層構成表121にリンクして定義され、あらかじめ登録されたオブジェクト属性表122およびオブジェクト座標算出表123から、表計算によりオブジェクト属性(ここでは、形状、構成オブジェクト、構成数)と、当該オブジェクトの重ね合わせ座標(ここでは、層構成座標1〜n毎のXY座標)とを取得して連携インタフェース部14へ出力する。
In FIG. 2, when the
Based on the acquired shape parameters, the
連携インタフェース部14は、図3に示されるように、データ取得部11から形状パラメータ111を、第1の演算部12からオブジェクト座標算出表123をそれぞれ取得し、オブジェクト座標算出表123から、表計算によるオブジェクトの重ね合わせ座標(例えば、座標1について始点、終点、円始点、円終点、円中心、円方向のそれぞれのXY座標)を層構成(層1〜層11)に基づく数分だけ繰り返し取得して第2の演算部13へ引き渡す。
第2の演算部13は、各オブジェクトの重ね合わせ座標により、層毎(ここでは、層1〜層11)に生成されるデータを重ね合わせ演算してパッドスタックを生成し、当該パッドスタックを電子部品の実装端子座標にレイアウトしてフットプリントを生成出力する。なお、ここでいう層データとは、プリント基板の表面層に構成されるランドデータ、このランドに対してどの表面を半田付けさせるか決定するレジストデータ、プリント基板の内層にかかわる内層データ、ホールデータタイプ等をいう。
As shown in FIG. 3, the
The
図4は、この発明のプリント基板CADシステムにより生成され出力されるフットプリントを構成するパッドスタックの一例を示す図である。ここで、パッドスタックとは、電子部品の電極部分に相当する内部オブジェクトを層毎に重ね合わせたデータをいう。
図4(a)は、端子がプリント基板のスルーホールを貫通するタイプの挿入部品(ディスクリート)パッドスタック、図4(b)は、プリント基板上に表面実装されるSMD(Surface Mounting Devices)タイプ部品のパッドスタックである。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a pad stack constituting a footprint generated and output by the printed circuit board CAD system of the present invention. Here, the pad stack refers to data in which internal objects corresponding to electrode portions of an electronic component are overlaid for each layer.
FIG. 4A shows an insert component (discrete) pad stack in which the terminal penetrates a through hole of the printed circuit board, and FIG. 4B shows an SMD (Surface Mounting Devices) type component that is surface-mounted on the printed circuit board. The pad stack.
図5に、表面実装部品のSMD端子のパッドを設計する場合の設計例が示されている。ここでは、SMDタイプ電子部品のリード線設置面の端子長Aから、表計算ソフトウェアにより作成される端子ピッチ対応表402を参照し、それぞれ、ランド、レジスト、メタルマスクの各形状を特定するための寸法データB、L、W、R、マスク長さ、マスク幅を生成する例が示されている。
ユーザは、各製造場所の各工程に応じて上記した端子ピッチ対応表402を構成する各行列データ、および設計ルールに基づく計算式をあらかじめ記述しておく必要がある。
FIG. 5 shows a design example in the case of designing the pad of the SMD terminal of the surface mount component. Here, referring to the terminal pitch correspondence table 402 created by the spreadsheet software from the terminal length A of the lead wire installation surface of the SMD type electronic component, each shape of land, resist, and metal mask is specified. An example of generating dimension data B, L, W, R, mask length, and mask width is shown.
The user needs to describe in advance the matrix data constituting the terminal pitch correspondence table 402 and the calculation formula based on the design rule in accordance with each process at each manufacturing location.
一方、端子がプリント基板のスルーホールを貫通するディスクリート部品の場合、パッドスタックは、上記した表面実装部品より多くの層データにより構成される。
図6に、ディスクリート部品の形状算出のために用意されるパッドスタック層構成表121の一例を示す。ここに示すパッドスタック層構成表121は、図4(a)のディスクリート部品に対応して表作成されるデータ記述例であり、列[601]〜[612]を構成するデータ項目毎、層名称、発生層、形状テーブル、W、H、D、Xspo、Yspo、パッドサイズ、パッド名、オフセットX座標、オフセットY座標の各データ項目から成る。このパッドスタック層構成表121を用いることでユーザが運用状況に応じて計算式等に関する記述を変更でき、使用方法に応じた、層配置と指定形状に関するデータを生成することができる。
On the other hand, when the terminal is a discrete component that passes through the through hole of the printed circuit board, the pad stack is composed of more layer data than the above-described surface-mounted component.
FIG. 6 shows an example of the pad stack layer configuration table 121 prepared for calculating the shape of the discrete component. The pad stack layer configuration table 121 shown here is an example of data description created corresponding to the discrete parts in FIG. 4A, and each data item constituting the columns [601] to [612] has a layer name. , Generation layer, shape table, W, H, D, Xspo, Yspo, pad size, pad name, offset X coordinate, offset Y coordinate. By using the pad stack layer configuration table 121, the user can change the description regarding the calculation formula or the like according to the operation status, and can generate data regarding the layer arrangement and the specified shape according to the usage method.
ここでは、発生層[602]の列に、ディスクリート部品のパッドスタックを構成するために必要な名称が記述されており、また、それぞれに対応して実際にCAD上で識別される層名称601が記述されている。さらに、列[603]は、オブジェクトの形状を表す文字列、[604]〜[612]以降の列には、その形状を特定するために必要な寸法やパラメータ及びその内部オブジェクトの配置座標(オフセット)等が記述されている。
これらの各種寸法や属性、名称は、第1の演算部12が表計算を行うことでユーザが直接記述した行列により表現されたデータもしくはその関連項目から算出することができる。この層構成に基づき、各内部オブジェクトの形状や属性について詳細を作成するものである。
Here, in the column of the generation layer [602], names necessary for configuring the pad stack of discrete components are described, and the
These various dimensions, attributes, and names can be calculated from data represented by a matrix directly described by the user or related items by the
図7に、サーマルパッドの設計例を示す。サーマルパッドとは、スルーホールと電源層を接続するときに使用されるパッドであり、以下のように形状表現される。
すなわち、上記した図6のパッドスタック層構成表121における形状テーブル[603]の列からサーマル形状であることを識別し、幅[604]の列とオフセットY座標[612]の列のそれぞれに記述されたデータに基づき、表計算により内部オブジェクトの形状を生成する。そして、これらの表データにリンクして作成される、図8(a)(b)にそれぞれ示すオブジェクト属性表122、オブジェクト座標算出表123により、属性(形状がサーマル、構成オブジェクトがライン、構成数4)、およびオブジェクトを構成する座標(構成層1〜4毎の各XY座標)を表計算により算出する。
FIG. 7 shows a design example of the thermal pad. The thermal pad is a pad used when connecting the through hole and the power supply layer, and the shape is expressed as follows.
That is, the thermal shape is identified from the column of the shape table [603] in the pad stack layer configuration table 121 of FIG. 6 described above, and is described in each of the column of the width [604] and the column of the offset Y coordinate [612]. Based on the obtained data, the shape of the internal object is generated by spreadsheet. Then, the attributes (the shape is thermal, the configuration object is a line, the number of configurations) are created based on the object attribute table 122 and the object coordinate calculation table 123 shown in FIGS. 4) and coordinates constituting the object (XY coordinates for each of the
上記したように、この発明に係るプリント基板CADシステムによれば、層構成と内部オブジェクトの属性と座標を、電子部品毎複数の行列データで表現することで、ユーザノウハウを用いて自在に内部オブジェクトの形状を表現することが可能になる。 As described above, according to the printed circuit board CAD system according to the present invention, by expressing the layer configuration and the attributes and coordinates of the internal object with a plurality of matrix data for each electronic component, the internal object can be freely used using user know-how. Can be expressed.
図9は、この発明のプリント基板CADシステムにおけるフットプリント生成方法の各工程を説明するために引用したフローチャートである。
以下、図9に示すフローチャートを参照しながら、図1に示すプリント基板CADシステムにおけるフットプリント生成方法の各工程について詳細に説明する。
FIG. 9 is a flowchart cited for explaining each step of the footprint generation method in the printed circuit board CAD system of the present invention.
Hereinafter, the steps of the footprint generation method in the printed circuit board CAD system shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、ユーザは、例えば、図10に示されるように、入出力装置2に表示される形状パラメータ設定画面に従い、電子部品の各形状パラメータに基づくデータ入力を行う(ステップST901)。ここでは、ユーザは、ユーザインタフェースにより、基板種類、長穴長さw、長穴高さh、穴交差のパラメータ毎、システムによって表示される選択項目の中から選択するか、あるいは直接入力することによりシステムに取込まれる形態をとる。ここで取込まれた形状パラメータは、表計算ソフトウェアのファイル識別子が付与され、後述する連携インタフェース部14によって使用される連携層構成表ファイルとしてファイル名が付与され作業用メモリに格納される。
演算処理装置1は、データ取得部11により形状パラメータ111を取得して第1の演算部12へ供給する(ステップST902)。形状パラメータは、他に、外部記憶装置4に格納された電子部品データのデータ項目の中から形状パラメータに相当するデータを抽出し、あるいは、外部記憶装置4の電子部品図面CADデータに対応した形状図面からパラメータに相当するデータを抽出し(ステップST910)、第1の演算部12(表計算ソフトウェア)へ供給してもよい。
First, for example, as shown in FIG. 10, the user inputs data based on each shape parameter of the electronic component in accordance with the shape parameter setting screen displayed on the input / output device 2 (step ST901). Here, the user selects from the selection items displayed by the system, or directly inputs, for each board type, long hole length w, long hole height h, hole crossing parameter, through the user interface. It takes the form taken in by the system. The imported shape parameter is given a file identifier of the spreadsheet software, and is given a file name as a linkage layer configuration table file used by the
なお、図10に示す形状パラメータ設定画面は、表計算ソフトウェア、プリント基板CADソフトウェア、あるいは固有のアプリケーションプログラムによって実装される。ユーザもしくはシステムは、プリント基板に実装する電子部品の形状を特定するために必要な項目(形状パラメータ)を入力し、取込むものである。 The shape parameter setting screen shown in FIG. 10 is implemented by spreadsheet software, printed circuit board CAD software, or a unique application program. The user or system inputs and imports items (shape parameters) necessary for specifying the shape of the electronic component mounted on the printed circuit board.
連携インタフェース部14は、第1の演算部12により生成されたパッドスタック層構成表121からその電子部品に関する層構成情報を取得し(ステップST903)、また、オブジェクト属性表122およびオブジェクト座標算出表123からオブジェクトの形状座標を生成し(ステップST905)、パッドスタックを生成する(ステップST906)。
連携インタフェース部14は、上記した処理をパッドスタック層構成表121に定義された層構成数分だけ繰り返して(ステップST904)、制御を第2の演算部13に引き渡す。連携インタフェース部14はまた、先に記憶した連携層構成ファイル名を第2の演算部13に引き渡す。
第2の演算部13は、その連携層構成フィル名から形状パラメータを取得して部品ボデー図を作成すると共に、各オブジェクトの重ね合わせ座標(パッド座標)を入手して(ステップST907)、パッドスタック生成する(ステップST908)。そしてそのパッドスタックを部品端子座標にレイアウトすることにより部品データ(フットプリント)を生成する(ステップST909)。
The
The
The
なお、連携インタフェース部14が上記した処理を実行するためには、形状パラメータについて上記した各表のどの行列から必要な情報を入手するかについて、連携インタフェースソフトウェアにあらかじめ設定定義しておく必要がある。
形状パラメータは、連携インタフェースソフトウェア固有の形式に限らず、ファイルもしくは表計算ソフトウェアの形式に従ってもよい。このように、連携インタフェースソフトウェアを表計算ソフトウェアと連携させることで、表計算ソフトウェアを用いて算出した自由な様式をフットプリントとして生成することが可能になる。
In order for the
The shape parameter is not limited to the format unique to the cooperation interface software, and may be in the form of a file or spreadsheet software. As described above, by linking the linkage interface software with the spreadsheet software, it is possible to generate a free style calculated using the spreadsheet software as a footprint.
一方、データ取得部11は拡張インタフェースを備え、この拡張インタフェースにより、パラメータ設定画面を用いて入力される項目にかわって各種データベースから自動入力可能なことは既に説明したとおりである。
具体的に、その一つは、電子部品の属性や形状パラメータを外部記憶装置4に格納された電子部品CADデータで管理しておき、表計算を行う第1の演算部12に入力データとして供給することにより、データベースで一元管理された部品情報から容易にフットプリントを作成することが可能になる。なお、電子部品のデータベースは使用者がシステム内で作成する以外に、インターネット等を用いて外部業者等から入手、購入することも可能である。このことにより、フットプリント生成のコストや信頼性を格段に向上させることが可能になる。また、このデータベースを回路図CADと連携しておくことで回路図CADにより入力した電子部品に対応した形状で自動的にフットプリント生成が可能になる。
On the other hand, the
Specifically, one of them is that electronic component attributes and shape parameters are managed by electronic component CAD data stored in the
他の一つは、電子部品図面CADデータとして作成済みの電子部品の形状図面から必要なパラメータを抽出し、表計算を行う第1の演算部12に入力データとして供給するものである。このCADデータは3次元CADや2次元CADを用いて作成する。3次元CADによる電子部品図面CADデータと連携構成することでプリント基板の3次元表示に使用し、あるいは実装チェックに使用する技術が存在するが、これらデータを、拡張インタフェースを介して取得する構成とすることで、フットプリントを自動生成することが可能になる。また、電子部品図面CADデータは使用者が作成する以外に、インターネット等を用いて外部業者等から入手、購入することも可能であり、この場合、フットプリント生成のコストや信頼性を格段に向上させることが可能になる。
The other one is to extract necessary parameters from a shape drawing of an electronic component that has been created as electronic component drawing CAD data, and supply it as input data to the
上記したように、この発明の実施の形態1に係るプリント基板CADシステムは、基本的には、プリント基板CADソフトウェアが持つ機能を拡張したものであり、特徴的には、表計算ソフトウェア(第1の演算部12)と、プリント基板CAD(第2の演算部13)とを連携インタフェース部14において連携させたものである。このことにより、設計ルール等、ユーザ依存性の高いノウハウに近い部分は表計算ソフトウェアの定義ファイルにあらかじめ記述しておき、また、連携インタフェース部14の振る舞いについては、形状パラメータにより設定する構成とした。
この発明の実施の形態1によれば、層構成を持つフットプリントや内部オブジェクトを、ユーザノウハウを用いて自在に自動生成することができる。また、あらかじめ複雑な形状を有するフットプリントのパッドスタックについてパラメータ入力可能な形状定義を行い、この定義に従って各パラメータに対する入力を画面上で行うことにより、フットプリントの作成にかかるユーザの負担を軽減することができ、また、フットプリント作成の合理化がはかれる。さらに、既に作成され外部記憶装置4に格納された電子部品データ、あるいは電子部品図面CADデータを用い、これらのデータを、拡張インタフェースを介して表計算ソフトウェアに対する入力データとすることで、パラメータ入力の手間を省き、一層の自動化がはかれ、より利便性の高いプリント基板CADシステムを構築することができる。
As described above, the printed circuit board CAD system according to the first embodiment of the present invention basically extends the functions of the printed circuit board CAD software. Characteristically, the spreadsheet software (first The calculation unit 12) and the printed circuit board CAD (second calculation unit 13) are linked in the
According to the first embodiment of the present invention, footprints and internal objects having a layer configuration can be automatically generated freely using user know-how. In addition, by defining a shape that allows parameter input for a footprint pad stack having a complex shape in advance, and performing input for each parameter on the screen according to this definition, the burden on the user for creating the footprint is reduced. And streamlining the creation of footprints. Furthermore, by using electronic component data or electronic component drawing CAD data that has already been created and stored in the
1 演算処理装置、2 入出力装置、3 主記憶装置、4,5 外部記憶装置、11 データ取得部、12 第1の演算部、13 第2の演算部、14 連携インタフェース部、111 形状パラメータ、121 パッドスタック層構成表、122 オブジェクト属性表、123 オブジェクト座標算出表。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記フットプリントを構成するパッドスタックについてパラメータ入力可能な形状定義を行い、前記形状定義に従い各パラメータに対する入力データを取得するデータ取得部と、
前記入力データから、オブジェクトを層毎に重ね合わせた前記パッドスタックを生成するために、所定の設計ルールに基づきカスタマイズされた層構成と、前記オブジェクトの重ね合わせ座標とを生成する第1の演算部と、
前記データ取得部を介して取得される入力データと、前記第1の演算部により生成される前記電子部品のオブジェクトの重ね合わせ座標とを取得し、第2の演算部へ引き渡す連携インタフェース部と、
前記引き渡された入力データと、前記オブジェクトの重ね合わせ座標とに基づき、前記パッドスタックを前記電子部品の実装端子座標にレイアウトして前記フットプリントを生成する第2の演算部と、
を備え、
前記第1の演算部は、
前記データ取得部を介して取得される入力データに基づき、層毎に電子部品のオブジェクト形状を特定する寸法と属性があらかじめ定義されたパッドスタック層構成表から表計算により所定の設計ルールに基づきカスタマイズされた層構成と形状データとを生成し、前記パッドスタック層構成表にリンクして定義されたオブジェクト座標算出表から、表計算により前記オブジェクトの重ね合わせ座標と属性データとを生成して前記連携インタフェース部へ供給する、
ことを特徴とするプリント基板CADシステム。 In a printed circuit board CAD system that generates a footprint indicating pads provided for attaching electronic components to the printed circuit board,
Define a shape that allows parameter input for the pad stack constituting the footprint, and a data acquisition unit that acquires input data for each parameter according to the shape definition;
A first arithmetic unit that generates a layer configuration customized based on a predetermined design rule and a superimposition coordinate of the object in order to generate the pad stack in which the object is superimposed for each layer from the input data When,
A linkage interface unit that acquires input data acquired via the data acquisition unit and a superimposition coordinate of the object of the electronic component generated by the first calculation unit, and passes to the second calculation unit;
A second arithmetic unit that lays out the pad stack in mounting terminal coordinates of the electronic component and generates the footprint based on the delivered input data and the overlay coordinates of the object;
Equipped with a,
The first calculation unit includes:
Based on the input data acquired via the data acquisition unit, customization based on predetermined design rules by spreadsheet from the pad stack layer configuration table in which the dimensions and attributes that specify the object shape of the electronic component for each layer are predefined The generated layer configuration and shape data are generated, and from the object coordinate calculation table defined by linking to the pad stack layer configuration table, the overlay coordinates and attribute data of the object are generated by table calculation and the cooperation is performed. Supply to the interface part,
Printed circuit board CAD system comprising a call.
ユーザインタフェースを介して表示される、前記パッドスタックを生成するために形状定義されたパラメータ毎に入力データを取込み、前記第1の演算部に供給することを特徴とする請求項1記載のプリント基板CADシステム。 The data acquisition unit
2. The printed circuit board according to claim 1, wherein input data is taken in for each parameter defined in order to generate the pad stack, which is displayed via a user interface, and is supplied to the first arithmetic unit. CAD system.
電子部品データベースに格納された電子部品毎のデータ項目の中から前記パラメータに相当するデータを抽出し、前記第1の演算部へ供給することを特徴とする請求項1記載のプリント基板CADシステム。 The data acquisition unit
2. The printed circuit board CAD system according to claim 1, wherein data corresponding to the parameter is extracted from data items for each electronic component stored in an electronic component database and supplied to the first arithmetic unit.
前記電子部品の図面CADデータに対応した形状図面から前記パラメータに相当するデータを抽出し、前記第1の演算部へ供給することを特徴とする請求項1記載のプリント基板CADシステム。 The data acquisition unit
2. The printed circuit board CAD system according to claim 1, wherein data corresponding to the parameter is extracted from a shape drawing corresponding to the drawing CAD data of the electronic component and supplied to the first arithmetic unit.
前記第1の演算部により出力されるパッドスタック層構成表から前記電子部品に関する層構成情報を取得するとともに、前記オブジェクト座標算出表からオブジェクトの形状座標を取得して前記パッドスタックを生成し、前記パッドスタックを前記パッドスタック層構成表に定義された層構成数分だけ繰り返し重ね合わせ出力することを特徴とする請求項1に記載のプリント基板CADシステム。 The cooperation interface unit
Obtaining layer configuration information about the electronic component from the pad stack layer configuration table output by the first arithmetic unit, obtaining the shape coordinates of the object from the object coordinate calculation table, generating the pad stack, 2. The printed circuit board CAD system according to claim 1 , wherein the pad stack is repeatedly superimposed and output by the number of layer configurations defined in the pad stack layer configuration table.
前記演算処理装置は、
前記フットプリントを構成するパッドスタックについてパラメータ入力可能な形状定義を行い、前記形状定義に従う各パラメータに対するデータ入力を、前記入力装置もしくは記憶装置から取得するステップと、
前記取得したデータ入力に基づき、層毎、前記電子部品のオブジェクト形状を特定する寸法、および属性が定義され、前記記憶装置にあらかじめ記憶されたパッドスタック層構成表から、表計算により所定の設計ルールに基づいてカスタマイズされた層構成と形状データとを生成するステップと、
前記パッドスタック層構成表にリンクして定義され、前記記憶装置にあらかじめ記憶されたオブジェクト座標算出表から、表計算により前記オブジェクトの重ね合わせ座標と属性データとを前記層構成に基づく数分だけ繰り返し生成するステップと、
前記各オブジェクトの重ね合わせ座標により前記パッドスタックを生成し、前記パッドスタックを前記電子部品の実装端子座標にレイアウトしてフットプリントを生成出力するステップと、
を有することを特徴とするプリント基板CADシステムにおけるフットプリント生成方法。 A footprint generation method in a printed circuit board CAD system, comprising at least an input / output device, a storage device, and an arithmetic processing unit, and generating a footprint indicating a conductor pattern of a pad provided for attaching an electronic component to the printed circuit board In
The arithmetic processing unit includes:
Performing a shape definition that allows parameter input for the pad stack constituting the footprint, and obtaining data input for each parameter according to the shape definition from the input device or storage device;
Based on the acquired data input, dimensions and attributes for specifying the object shape of the electronic component are defined for each layer, and a predetermined design rule is calculated by spreadsheet from the pad stack layer configuration table stored in the storage device in advance. Generating customized layer configuration and shape data based on
The object coordinate calculation table defined by linking to the pad stack layer configuration table and stored in the storage device in advance is repeated by the number of times based on the layer configuration based on the layer configuration by overlapping the object and attribute data of the object. Generating step;
Generating the pad stack from the overlay coordinates of the objects, laying out the pad stack on the mounting terminal coordinates of the electronic component, and generating and outputting a footprint;
A method of generating a footprint in a printed circuit board CAD system.
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