KR20030003223A

KR20030003223A - 인쇄기판의 3차원형상데이터 작성시스템

Info

Publication number: KR20030003223A
Application number: KR1020027009387A
Authority: KR
Inventors: 마쓰다다쓰히로
Original assignee: 가부시키가이샤 즈켄
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2003-01-09
Also published as: CN1425161A; WO2001054000A1; KR100674208B1; US7030873B2; EP1258821A1; HK1054809A1; CN100343853C; EP1258821A4; US20030001839A1; JP2001202401A; JP4372296B2; IL150338A0

Abstract

상당한 시간과 노력 없이 고정밀도의 인쇄기판에 대하여 3차원형상데이터를 발생하기 위한 시스템이다. 이 시스템은 인쇄기판에 관한 3차원단순형상데이터를 저장하기 위한 제1저장수단; 전자부품에 관한 3차원상세형상데이터를 저장하기 위한 제2저장수단; 배선데이터를 저장하기 위한 제3저장수단; 및 제1저장수단에 저장된 인쇄기판에 관한 단순형상데이터, 제2저장수단에 저장된 전자부품에 관한 3차원상세형상데이터, 및 제3저장수단에 저장된 배선데이터를 읽어내며, 인쇄기판3차원단순형상데이터가 나타내는 인쇄기판의 3차원단순형상을 구성하는 전자부품형상을 전자부품3차원상세형상데이터가 나타내는 전자부품형상으로 치환한 인쇄기판의 3차원형상과, 배선데이터가 나타내는 배선패턴형상 및 비아/랜드형상을 합성한 인쇄기판의 3차원상세형상을 나타내는 인쇄기판3차원상세형상데이터를 발생하는 발생수단을 포함한다.

Description

인쇄기판의 3차원형상데이터 작성시스템{System for creating three-dimensional shape data of printed board}

종래에는, 인쇄기판의 3차원형상데이터를 만들기 위하여, 기판외형, 기판두께, 전자부품ID, 직사각형의 전자부품영역, 전자부품높이, 및 전자부품의 배치정보와 같은 데이터는, 기판CAD시스템으로부터 중간데이터형식(Intermediate Data Format; IDF)의 파일형식으로 출력되며, 기판CAD시스템으로부터 출력된 이 IDF파일은 인터페이스를 통해 3차원CAD시스템에 입력되고, 전자부품형상이 직육면체형상으로 표현된 인쇄기판의 3차원형상데이터가, 당해 3차원CAD시스템에 입력된 IDF파일에 기초하여 만들어진다.

구체적으로는, 전술한 기판CAD시스템으로부터 출력된 IDF파일에 기초하여 만들어진 인쇄기판의 3차원형상데이터에는, 전자부품에 관련한 직사각형 전자부품영역(즉, 전자부품의 바닥을 나타내는 2차원형상) 및 전자부품높이의 데이터만이 주어지므로, 각 전자부품형상은 실물의 형상과는 다른 직육면체형상으로 표현되고, 게다가, 직사각형 전자부품영역인 전자부품의 바닥형상에 관하여 당해 전자부품의 발핀(foot pin)선단이 끝선이 되게 만들어지는 경우가 있으므로, 인쇄기판의 작성된 3차원형상데이터를 고정밀도의 끼워맞춤점검과 강도분석을 위한 시뮬레이션데이터로서 사용하는 것은 한계가 있다는 문제가 있다.

한편, 전술한 종래의 기법에 의해 고정밀도의 인쇄기판의 3차원형상데이터을 작성하는 경우, 각 설계자는 IDF형식에 의해 얻어진 인쇄기판의 3차원형상데이터의 데이터편집을 수작업으로 수행할 필요가 있기 때문에, 대단히 많은 시간과 노력이 필요하다는 문제가 있다.

본 발명은 인쇄기판의 3차원형상데이터의 작성을 위한 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 예를 들면, 전자제품제조회사의 제품개발과정 중에 수행되는 3차원제품설계에서, 전기실장설계공정 및 기기외장설계공정 간에 행해지는 설계절충에 이용되기에 적합한 인쇄기판의 3차원형상데이터를 작성하기 위한 시스템에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 인쇄기판의 3차원형상데이터작성시스템의 실시예의 일 예를 보여주는 블록구성도,

도 2는 배선패턴형상 및 비아/랜드형상의 일 예를 보여주는 설명도,

도 3은 IDF매개변수의 그래픽사용자인터페이스(GUI)의 일 예를 보여주는 설명도,

도 4는 IDF기판파일의 일 예를 보여주는 데이터리스트,

도 5는 IDF부품파일의 일 예를 보여주는 데이터리스트,

도 6은 IDF기판파일에 의한 기판의 사양을 보여주는 도표,

도 7은 IDF부품파일에 의한 전자부품의 사양을 보여주는 도표,

도 8은 인쇄기판의 3차원의 간단한 형상의 일 예를 보여주는 설명도,

도 9는 전자부품의 3차원의 상세한 형상의 일 예를 보여주는 설명도,

도 10은 인쇄기판의 3차원형상의 일 예를 보여주는 설명도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 기판모형작성기(board modelar)12 : 인쇄기판CAD

14 : 기판CAD파일16 : IDF기판파일

18 : IDF부품파일20 : 외부설계데이터베이스

22 : 부품3차원상세형상라이브러리

30 : 외부설계정보인터페이스(외부설계정보I/F)

32 : 기판CAD파일독출수단34 : IDF라이브러리조작수단

36 : IDF파일독출수단38 : 외부설계데이터베이스검색수단

40 : 부품3차원형상독출수단50 : 3차원정보작성/합성수단

52 : 기판3차원형상작성/합성수단54 : 부품3차원형상치환수단

60 : 외부인터페이스(외부I/F)62 : IDF변환라이브러리

100 : 배선패턴형상/비아-랜드형상저장영역

102 : 기판외형 등의 저장영역104 : 기판3차원단순형상저장영역

106 : 부품3차원상세형상저장영역108 : 기판3차원상세형상저장영역

본 발명은 종래기술이 갖는 전술한 문제들을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 대단히 많은 시간과 노력을 필요로 하지 않으면서도 고정밀도의 인쇄기판의 3차원형상데이터를 작성할 수 있는, 인쇄기판의 3차원형상데이터를 작성하는 시스템을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인쇄기판의 3차원단순형상데이터를 나타내는 인쇄기판3차원단순형상데이터를 저장하는 제1저장수단; 전자부품의 3차원상세형상데이터를 나타내는 전자부품3차원상세형상데이터를 저장하는 제2저장수단; 인쇄기판의 배선패턴형상 및 비아/랜드형상을 나타내는 배선데이터를 저장하는 제3저장수단; 및 제1저장수단에 저장된 인쇄기판단순형상데이터, 제2저장수단에 저장된 전자부품3차원상세형상데이터, 및 제3저장수단에 저장된 배선데이터를 읽어내며, 인쇄기판3차원단순형상데이터가 나타내는 인쇄기판의 3차원단순형상을 구성하는 전자부품형상을 전자부품3차원상세형상데이터가 나타내는 전자부품형상으로 치환한 인쇄기판의 3차원형상을, 배선데이터가 나타내는 배선패턴형상 및 비아/랜드형상과 합성한 인쇄기판의 3차원상세형상을 나타내는 인쇄기판3차원상세형상데이터를 발생하는 발생수단을 포함한다.

여기서, 나중에 설명되는 [실시예] 단락에 관련하여 언급하면, 전술한 제1저장수단은 기판3차원단순형상저장영역(104)에 해당하며, 전술한 제2저장수단은 부품3차원상세형상저장영역(106)에 해당하며, 전술한 제3저장수단은 배선패턴형상/비아-랜드형상저장영역(100)에 해당하고, 전술한 발생수단은 부품3차원형상치환수단(54)에 해당한다.

게다가, 본 발명은, 제1저장수단에 저장된 인쇄기판3차원단순형상데이터가 나타내는 전자부품의 전자부품3차원상세형상데이터를, 외부데이터베이스에서부터 제2저장수단으로 읽어내는 독출수단을 더 포함한다.

여기서, 나중에 설명되는 [실시예] 단락에 관련하여 언급하면, 전술한 외부데이터베이스는 부품3차원상세형상라이브러리(22)에 해당하고, 전술한 독출수단은 부품3차원형상독출수단(40)에 해당한다.

더욱이, 본 발명은, 제2의 외부데이터베이스로부터 소정의 데이터를 읽어내고, 읽어낸 데이터에 기초하여 인쇄기판3차원단순형상데이터를 발생하는 처리수단을 더 포함하고, 전술한 독출수단은, 처리수단이 읽어낸 소정의 데이터가 나타내는전자부품에 따라 상기 외부데이터베이스로부터 전자부품3차원상세형상데이터를 읽어내는 것이다.

여기서, 나중에 설명되는 [실시예] 단락에 관련하여 언급하면, 전술한 제2의 외부데이터베이스는 IDF기판파일(16) 및 IDF부품파일(18)에 해당하고, 전술한 독출수단은 IDF파일독출수단(36) 및 기판3차원형상작성/합성수단(52)에 해당한다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 인쇄기판의 3차원형상데이터작성시스템의 실시예의 일 예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 인쇄기판의 3차원형상데이터작성시스템의 실시예의 일 예를 나타내는 블록구성도를 보여준다.

이 인쇄기판의 3차원형상데이터작성시스템(이후, '이 시스템'이라 함)은, 동작의 제어가 마이크로컴퓨터 및 그것의 소프트웨어에 의해 실현되는 것이고, 본 발명의 주요부분을 형성하는 기판모형작성기(10), 기판모형작성기(10)에 연결된 인쇄기판CAD(12), 인쇄기판CAD(12)에 연결된 기판CAD파일(14), 인쇄기판CAD(12)로부터 출력되며 기판모형작성기(10)에 연결된 IDF기판파일(16), 인쇄기판CAD(12)로부터 출력되며 기판모형작성기(10)에 연결된 IDF부품파일(18), 기판모형작성기(10)에 연결된 외부설계데이터베이스(20), 및 기판모형작성기(10)에 연결된 부품3차원상세형상라이브러리(22)를 가짐으로써 구성된다.

여기서, 기판모형작성기(10)는, 외부설계정보인터페이스(외부설계정보I/F; 30), 및 3차원정보작성/합성수단(50)을 가짐으로써 구성된다.

그리고, 외부설계정보인터페이스(30)는, 기판CAD파일독출수단(32), IDF라이브러리조작수단(34), IDF파일독출수단(36), 외부설계데이터베이스검색수단(38), 및 부품3차원형상독출수단(40)을 가진다.

또한, 3차원정보작성/합성수단(50)은, 기판3차원형상작성/합성수단(53), 및 부품3차원형상치환수단(54)을 가져 구성된다.

인쇄기판CAD(12)는 외부인터페이스(외부I/F; 60) 및 IDF변환라이브러리(62)를 가진다.

전술한 구성으로, 이 인쇄기판의 3차원형상데이터작성시스템에서는, 파일다이알로그와 같은 실체파일선택수단(미도시)이 대상기판파일을 먼저 선택하고 대상기판의 전체경로는 기판CAD파일독출수단(32)에 의해 얻어진다.

다음에, 기판CAD파일독출수단(32)은, 전술한 바와 같이 얻어진 전체경로를 매겨변수로 하여 인쇄기판CAD(12)의 외부인터페이스(60)에 보내고, 인쇄기판CAD(12)의 외부조작명령(예컨대, ASCII I/F, OLE통신 등)의 기능을 사용하여 기판CAD파일(14)에 접근한다.

그리고, 기판CAD파일독출수단(32)은, 전술한 처리와 유사한 외부조작명령의 기능을 사용하여, 접근된 기판CAD파일(14)로부터의 배선데이터로서 배선패턴형상 및 비아/랜드형상의 2종류의 2차원형상데이터를 얻고, 그 데이터를 임의접근메모리(RAM)로 구성된 배선패턴형상/비아-랜드형상저장영역(100)에 저장한다.

도 2는 배선패턴형상 및 비아-랜드형상의 일 예를 보여준다.

다음으로, 전술한 바와 같이, 파일다이알로그와 같은 실체파일선택수단(미도시)은 먼저 대상기판파일을 선택하고, 기판CAD파일독출수단(32)에 의해 대상기판의 전체경로가 얻어지며, 얻어진 전체경로는 인쇄기판CAD(12)의 외부인터페이스(60)에 매개변수로서 전해지고, IDF라이브러리조작수단(34)은, 기판CAD파일(14)이 접근된 상태에서, 인쇄기판CAD(12)의 외부조작명령(예컨대, ASCII I/F, OLE통신 등)의 기능을 사용하여 그래픽사용자인터페이스(GUI)에 따라 입력이 촉구된 IDF매개변수를 입력하여, 인쇄기판CAD(12)의 IDF변환라이브러리는 활성화된다.

여기서, GUI에 따라 입력이 촉구된 IDF매개변수로서는, '기판파일명', '작성된 IDF파일명', '버전', '단위계', '기판두께', '기판파일확장자', 및 '부품라이브러리확장자'가 설정된다.

그리고, 인쇄기판CAD(12)의 IDF변환라이브러리(62)에서, 인쇄기판CAD(12)는 '기판외형', '기판원점', '부품ID', '부품배치' 및 '부품원점'을 접근된 기판CAD파일(14)로부터 얻고, 또, 입력된 IDF매개변수에 기초하여 기판에 관한IDF기판파일(16)과 부품에 관한 IDF부품파일(18)을 작성하고, 그것들을 소정의 버스에 출력한다.

여기서, 도 4는 IDF기판파일(16)의 일 예를 보여주고, 도 5는 IDF부품파일(18)의 일 예를 보여준다.

다음으로, IDF파일독출수단(36)은, 전술한 바와 같이 작성되어 소정의 버스에 출력된 IDF기판파일(16)로부터, 예를 들면, 도 6의 도표에 보인 사양에 기초하여 '기판외형', '기판두께' 및 '기판원점'의 각 요소의 값을 얻으며, 전술한 바와 같이 작성되어 소정의 버스에 출력된 IDF부품파일(18)로부터, 예를 들면, 도 7의 도표에 보인 사양에 기초하여 '부품ID', '부품배치', '부품원점' 및 '부품2차원단순형상'의 각 요소의 값을 얻고, 얻어진 값들을 기판외형 등의 저장영역(102)에 제정한다.

그 후, 기판3차원형상작성/합성수단(52)은, 기판외형 등의 저장영역(102)에 저장된 값들에 기초하여, 전자부품형상이 직육면체의 형상으로 표현된, 예를 들면, 도 8에 보인 인쇄기판의 3차원단순형상을 나타내는 인쇄기판3차원단순형상데이터를 작성 및 합성한다.

기판3차원형상작성/합성수단(52)에 의해 작성 및 합성된 인쇄기판3차원단순형상데이터는 기판3차원단순형상저장영역(104)에 저장된다.

더욱이, 외부설계데이터베이스검색수단(38)은 IDF파일독출수단(36)에 의해 얻어진 부품ID를 키(key)로서 사용하고, 외부설계데이터베이스(20)가 RDB형태라면, 그것에 대응하는 레코드ID를 얻는다.

그리고, 도 1에 보인 블록구성에서, 외부설계데이터베이스(20)는 RDB형태이고, 외부설계데이터베이스검색수단(38)이 레코드ID를 얻는 경우를 보여준다.

외부설계데이터베이스(20)가 파일서버와 같은 실체파일관리형태라면, 외부설계데이터베이스검색수단(38)은 대응하는 전체경로를 얻는다.

그래서, 부품3차원형상독출수단(40)은, 외부설계데이터베이스검색수단(38)에 의해 얻어진 레코드ID에 관련된 부품3차원상세형상라이브러리(22)로부터, 전자부품형상을 실물의 형상으로서 표현한, 예를 들면, 도 9에 보인 전자부품의 3차원상세형상을 나타내는 전자부품3차원상세형상데이터를 읽어들이고, 읽어들인 전자부품3차원상세형상데이터를 부품3차원상세형상저장영역(106)에 저장한다.

그 후, 부품3차원형상치환수단(54)은, 기판3차원단순형상저장영역(104)에 저장된 인쇄기판3차원단순형상데이터가 나타내는 각 전자부품의 배치정보에 기초하여, 부품3차원상세형상저장영역(106)에 저장된 전자부품3차원상세형상데이터를 읽어들이며, 당해 전자부품3차원상세형상데이터를 사용하여 전자부품의 상세형상을 합성하며, 합성된 전자부품의 상세형상에 의해 전자부품의 간단한 형상을 치환하고, 예를 들면, 도 10에 보인 인쇄기판의 3차원형상을 작성한다.

게다가, 배선패턴형상/비아-랜드형상저장영역(100)에 저장된 배선패턴형상 및 비아/랜드형상에 관하여, 배선패턴형상에는 배선패턴의 두께정보를 입력하며, 비아/랜드형상에는 기판의 두께정보를 입력하여, 3차원형상정보로서 배선패턴형상 및 비아/랜드형상을 작성하고, 전술한 인쇄기판3차원상세형상을 배치정보인 기판원점과 합성하여, 인쇄기판의 3차원상세형상을 완성한다.

그 후, 부품3차원형상치환수단(54)에 의해 전술한 바와 같이 작성된 인쇄기판의 3차원상세형상을 나타내는 인쇄기판3차원상세형상데이터는, 기판3차원상세형상저장영역(108)에 저장된다.

따라서, 기판3차원상세형상저장영역(108)에 저장된 인쇄기판3차원상세형상데이터가 인쇄기판의 3차원형상을 상세히 표현하는 것이 되므로, 고정밀도의 끼워맞춤점검 및 강도분석과 같은 시뮬레이션데이터로서 충분히 이용될 수 있다.

게다가, 이 시스템에 의하면, 각 설계자는 IDF형식에 의해 얻어진 인쇄기판의 3차원데이터의 데이터편집을 수작업으로 행할 필요가 없으므로, 노력이 현저히 줄어들 수 있고 처리시간도 급격히 짧아질 수 있다.

전술한 실시예는 다음에 보인 (1) 내지 (3)으로 변형될 수 있다.

(1) 전술한 실시예에서는, IDF형식이 데이터형식으로서 사용된 경우가 설명되었지만, 당연히, 이것에 한정되지는 않고, 어떠한 형식이라도 데이터형식으로서 사용될 수 있다.

(2) 전술한 실시예에서는, 인쇄기판3차원단순형상데이터가 이 시스템에서 만들어졌지만, 당연히, 이것에 한정되지는 않고, 외부시스템에서 만들어진 인쇄기판3차원단순형상데이터를 입력받을 수 있는 인터페이스기능을 마련하여, 인쇄기판3차원상세형상데이터는 외부시스템에서 만든 인쇄기판3차원단순형상데이터을 사용하여 만들어져도 좋다.

(3) 전술한 실시예와 앞서의 (1) 및 (2)에 보인 변형예들은 적절히 결합될 수 있다.

본 발명은 전술한 바와 같이 구성되므로, 고정밀도의 인쇄기판의 3차원형상데이터를 대단히 많은 시간과 노력 없이 만들 수 있다는 효과를 제공한다.

Claims

인쇄기판의 3차원형상데이터를 작성하기 위한 시스템에 있어서,

인쇄기판의 3차원단순형상데이터를 나타내는 인쇄기판3차원단순형상데이터를 저장하는 제1저장수단;

전자부품의 3차원상세형상데이터를 나타내는 전자부품3차원상세형상데이터를 저장하는 제2저장수단;

인쇄기판의 배선패턴형상 및 비아/랜드형상을 나타내는 배선데이터를 저장하는 제3저장수단; 및

상기 제1저장수단에 저장된 인쇄기판단순형상데이터, 상기 제2저장수단에 저장된 전자부품3차원상세형상데이터, 및 상기 제3저장수단에 저장된 배선데이터를 읽어내며, 인쇄기판3차원단순형상데이터가 나타내는 인쇄기판의 3차원단순형상을 구성하는 전자부품형상을 전자부품3차원상세형상데이터가 나타내는 전자부품형상으로 치환한 인쇄기판의 3차원형상과, 배선데이터가 나타내는 배선패턴형상 및 비아/랜드형상을 합성한 인쇄기판의 3차원상세형상을 나타내는 인쇄기판3차원상세형상데이터를 발생하는 발생수단을 포함하는 인쇄기판의 3차원형상데이터작성시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1저장수단에 저장된 인쇄기판3차원단순형상데이터가 나타내는 전자부품의 전자부품3차원상세형상데이터를, 외부데이터베이스에서부터 제2저장수단으로 읽어내는 독출수단을 더 포함하는 인쇄기판의 3차원형상데이터작성시스템.
제2항에 있어서, 제2의 외부데이터베이스로부터 소정의 데이터를 읽어내고, 읽어낸 데이터에 기초하여 인쇄기판3차원단순형상데이터를 발생하는 처리수단을 더 포함하고,

상기 독출수단은, 상기 처리수단이 읽어낸 소정의 데이터가 나타내는 전자부품에 따라 상기 외부데이터베이스로부터 전자부품3차원상세형상데이터를 읽어내는 것인 인쇄기판의 3차원형상데이터작성시스템.