TWI416358B - 印刷電路板佈線系統及印刷電路板內層分割方法 - Google Patents

Description

印刷電路板佈線系統及印刷電路板內層分割方法

本發明涉及印刷電路板(Printed Circuit Board；PCB)佈線領域，特別涉及一種印刷電路板佈線系統及印刷電路板內層分割方法。

隨著積體電路高密度的發展，使用電子設計自動化佈線軟體進行印刷電路板佈線(Printed Circuit Board Layout)已成為電子產品生產中的一個不可缺少的環節。通常，在印刷電路板佈線過程中，佈線人員根據電路板圖檔中訊號層需要的電源訊號分佈情況對印刷電路板中的電源層進行分割並為分割得到的各區塊鋪銅及分配唯一的電源訊號名稱，以此使電源層為訊號層提供電源訊號。例如，訊號層需要的電源訊號有三類：1.5V、3.0V及4.5V，每類電源訊號集中的分佈在一起，對應的，電源層被分割成三個區域以分別提供1.5V、3.0V及4.5V的電源訊號，並將該三個區域的電源訊號分別命名為1.5V、3.0V及4.5V。

現有的印刷電路板佈線軟體為佈線人員提供了分割內層的功能。此處以佈線人員對屬於內層的電源層的分割進行舉例說明。佈線 人員啟動現有的印刷電路板佈線軟體的分割內層功能後，印刷電路板佈線軟體的工作區中顯示的電源層被佈線人員設置的多條分割線劃分成多個區域，印刷電路板佈線軟體會順次高亮每個區域，以方便佈線人員利用輸入框手動為高亮顯示的區域分配對應的電源訊號名稱。然而，當電源層中的分割線很密集時，佈線人員可能因難以識別出高亮的區塊而在輸入框輸入錯誤的電源訊號名，在此時印刷電路板佈線軟體不容許佈線人員修改錯誤的訊號名，佈線人員只能在對電源層完成分割內層的操作後，再查找之前輸入的錯誤電源訊號名，然後修改查找到的錯誤電源訊號名，如此給佈線人員帶來不便。

有鑒於此，有必要提供一種可以自動完成內層分割的印刷電路板佈線系統。

還有必要提供一種可以自動完成內層分割的內層分割方法。

一種印刷電路板佈線系統，包括電路板佈線模組、檢測模組、區域分割模組及區域名稱確定模組。電路板佈線模組用於根據電路原理圖產生電路板圖檔，其中該電路板圖檔中包括電源層的輪廓資訊、根據訊號層需要的電源訊號分佈情況而對應設置的多條分割線資訊及與訊號層需要的電源訊號的種類相對應的多個指定訊號名。該檢測模組用於在檢測到電路板佈線模組因回應用戶的執行操作產生的執行資訊時，產生啟動訊號，並將產生的啟動訊號提供給區域分割模組。區域分割模組用於回應啟動訊號，搜索該電路板圖檔中電源層的輪廓資訊、分割線資訊及指定訊號名，並 根據搜索到的輪廓資訊及分割線資訊將電源層劃分成與訊號層需要的電源訊號分佈情況相對應的多個區域，將搜索到的指定訊號名提供給區域名稱確定模組。區域名稱確定模組用於判斷區域分割模組中指定訊號名是否被電源層中所劃分的一個區域覆蓋，並在判斷出指定訊號名被一區域覆蓋時將該指定訊號名分配給該區域。該電路板佈線模組根據區域分割模組劃分的區域及區域名稱確定模組分配的指定訊號名在其產生的電路板圖中顯示該電源層。

一種印刷電路板內層分割方法，該方法應用於印刷電路板佈線系統中，其中印刷電路板佈線系統根據電路原理圖產生電路板圖檔，其中該電路板圖檔中包括電源層的輪廓資訊、根據訊號層需要的電源訊號分佈情況而對應設置的多條分割線資訊及與訊號層需要的電源訊號的種類相對應的多個指定訊號名，該方法包括如下步驟：檢測印刷電路板佈線系統是否產生執行資訊，其中，該執行資訊由印刷電路板佈線系統回應用戶的執行操作而產生；在檢測到執行資訊時，搜索該電路板圖檔中電源層的輪廓資訊、分割線資訊及指定訊號名；根據搜索到的輪廓資訊及分割線資訊將電源層劃分成與訊號層需要的電源訊號分佈情況相對應的多個區域；在判斷出指定訊號名被電源層中所劃分的一個區域覆蓋時，將該指定訊號名分配給該區域； 根據劃分的區域及分配的指定訊號名在電路板圖中顯示該電源層。

使用上述印刷電路板佈線系統及印刷電路板內層分割方法，印刷電路板佈線系統在檢測到執行資訊後，自動搜索電路板圖檔中電源層的輪廓資訊、分割線資訊及指定訊號名，並根據搜索到的輪廓資訊、分割線資訊及指定訊號名將電源層劃分成與訊號層需要的電源訊號分佈情況相對應的多個區域。如此，佈線人員不需要手動輸入電源訊號，便可完成分割電源層的操作。

100‧‧‧印刷電路板佈線系統

10‧‧‧電路板佈線模組

20‧‧‧檢測模組

30‧‧‧區域分割模組

31‧‧‧搜索單元

32‧‧‧運算單元

33‧‧‧區域生成單元

34‧‧‧刪除單元

40‧‧‧區域名稱確定模組

41‧‧‧第一判斷單元

42‧‧‧第二判斷單元

50‧‧‧挖洞模組

51‧‧‧第三判斷單元

52‧‧‧挖洞單元

S10~S17‧‧‧印刷電路板內層分割方法步驟

第1圖為一較佳實施方式的印刷電路板佈線系統的模組圖。

第2圖為另一較佳實施方式的印刷電路板佈線系統的模組圖。

第3圖為提醒佈線人員進行挖洞的提示視窗示意圖。

第4圖為印刷電路板內層分割方法流程圖。

請參看圖1，其為印刷電路板佈線系統100的模組圖。印刷電路板佈線系統100包括電路板佈線模組10、檢測模組20、區域分割模組30及區域名稱確定模組40。

電路板佈線模組10用於根據電路原理圖產生電路板圖檔，其中該電路板圖檔中包括基準訊號名、電源層的輪廓資訊、根據訊號層需要的電源訊號分佈情況而對應設置的多條分割線資訊、與訊號層需要的電源訊號的種類相對應的多個指定訊號名及已經劃分的電源層的區域資訊。其中，基準訊號名為從電路原理圖獲取的用 於描述所有訊號名稱的字元，例如，用於描述電路原理圖中不同電源種類的電源訊號名；電源層的輪廓資訊是指描繪電源層外形的點集合；分割線資訊是指描繪分割線的點集合，分割線的多少由佈線人員根據訊號層需要的電源訊號分佈情況進行設定；指定訊號名用於描述分割線在電源層上圍成的區塊，該指定訊號名由佈線人員按照訊號層需要的電源訊號的種類確定且該指定訊號名中的字元採用點集合的形式描述；已經劃分的電源層的區域資訊是指能夠提供電源訊號的區域。

檢測模組20用於在檢測到電路板佈線模組10因回應用戶的執行操作產生的執行資訊時，產生啟動訊號。檢測模組20將產生的啟動訊號提供給區域分割模組30。例如，用戶的執行操作為在指令區14中輸入分割指令，此時電路板佈線模組10產生對應的分割執行資訊。

區域分割模組30用於回應啟動訊號，搜索該電路板圖檔中基準訊號名、電源層的輪廓資訊、分割線資訊及指定訊號名、已經劃分的電源層的區域資訊，並根據搜索到的輪廓資訊及分割線資訊將電源層劃分成與電源訊號分佈情況相對應的多個區域。區域分割模組30還將搜索到的基準訊號名、指定訊號名提供給區域名稱確定模組40及將搜索到的已經劃分的電源層的區域資訊從該電路板圖檔中刪除。

區域分割模組30包括搜索單元31、運算單元32、區域生成單元33及刪除單元34。該搜索單元31回應該啟動訊號，搜索該電路板圖檔中基準訊號名、電源層的輪廓資訊、分割線資訊、指定訊號名 及已經劃分的電源層的區域資訊，並將搜索到的輪廓資訊、分割線資訊提供給運算單元32，將搜索到的基準訊號名、指定訊號名提供給該區域名稱確定模組40，將搜索到的已經劃分的電源層的區域資訊提供給刪除單元34。

該運算單元32將接收的輪廓資訊、分割線資訊做與非運算，以得到中間資料並將中間資料提供給區域生成單元33。其中，該與非運算為：查找輪廓資訊中與分割線資訊相同的點集合，刪除查找到的點集合，將查找輪廓資訊中剩下的點集合作為中間資料。

該區域生成單元33根據中間資料生成與電源訊號分佈情況對應的多個區域資訊，並將該等區域資訊提供給電路板佈線模組10及區域名稱確定模組40。該等區域資訊所描述的區域能提供訊號層需要的電源訊號。

該刪除單元34用於將搜索到的已經劃分的電源層的區域資訊從該電路板圖檔中刪除。如此防止在區域分割模組30完成電源層區域分割後，在電源層上劃分出兩個重合的區域。

區域名稱確定模組40用於判斷區域分割模組30中指定訊號名是否被電源層中所劃分的一個區域覆蓋：在判斷出指定訊號名被一區域覆蓋時將該指定訊號名分配給該區域；在判斷出指定訊號名沒有被劃分的區域覆蓋時為該區域分配一個默認的訊號名，以便於佈線人員在之後的佈線過程查找該區域。其中，區域名稱確定模組40在判斷出指定訊號名被一區域覆蓋時還判斷該指定訊號名是否與電路板圖檔中的其中一個基準訊號名相同，在判斷出該指定 訊號名與其中一個基準訊號名相同時將該指定訊號名分配給該區域。

該區域名稱確定模組40包括第一判斷單元41及第二判斷單元42。該第一判斷單元41接收該多個區域資訊及該指定訊號名，並判斷指定訊號名是否被其中一區域資訊覆蓋：在判斷出指定訊號名被其中一區域資訊覆蓋時將該指定訊號名提供給該第二判斷單元42；在判斷出指定訊號名沒有被所有區域資訊覆蓋時為該區域資訊分配一個默認的訊號名。其中，判斷指定訊號名是否被其中一區域資訊覆蓋的方式具體為：逐個獲取區域資訊，判斷表示指定訊號名的點集合是否包含在獲取的區域資訊的點集合內，如果判斷出表示指定訊號名的點集合包含在獲取的區域資訊的點集合內，則認為指定訊號名被該區域資訊覆蓋，否則認為指定訊號名沒有被該區域資訊覆蓋。

第二判斷單元42用於在接收到該第一判斷單元41提供的指定訊號名時，判斷接收到的指定訊號名是否與電路板圖檔中的其中一個基準訊號名相同，並在判斷出該指定訊號名與其中一個基準訊號名相同時將該指定訊號名提供給電路板佈線模組10；在判斷出該指定訊號名與其中任何一個基準訊號名不相同時產生指定訊號名命名錯誤的提示。

該電路板佈線模組10根據區域分割模組30劃分的區域及區域名稱確定模組40分配的指定訊號名在其產生電源層。

在其他實施方式中，請同時參看圖2，印刷電路板佈線系統100的 模組圖還包括挖洞模組50，該挖洞模組50用於在區域名稱確定模組40判斷出與其中一個基準訊號名相同時，判斷電源層是否為正片，並在判斷出電源層為正片時產生提示資訊，並回應用戶根據提示資訊執行的輸入操作對電源層進行挖洞操作。該挖洞模組50包括第三判斷單元51及挖洞單元52。

該第三判斷單元51用於判斷電源層是否為正片，並在判斷出電源層為正片時產生執行訊號。

該挖洞單元52響應該第三判斷單元51產生的執行訊號，產生提示資訊，並回應用戶根據提示資訊執行的輸入操作對電源層進行挖洞操作。例如，提示資訊可以藉由圖63所示的提示介面600，用戶在選擇“是”按鈕後，該挖洞單元52執行挖洞操作。

請參看圖4，其為印刷電路板內層分割方法的流程圖。該方法應用於印刷電路板佈線系統中，例如該印刷電路板內層分割方法可由存儲在電腦記憶體中的一組程式碼來表示，將該組程式碼作為插件裝入印刷電路板佈線系統中，使得印刷電路板佈線系統能夠自動將電源層劃分成與電源訊號分佈情況相對應的多個區域。該印刷電路板內層分割方法包括如下步驟：

步驟S10，檢測印刷電路板佈線系統是否產生執行資訊，其中，該執行資訊由印刷電路板佈線系統回應用戶的執行操作而產生。該印刷電路板佈線系統根據電路原理圖產生電路板圖檔，其中該電路板圖檔中包括基準訊號名、電源層的輪廓資訊、根據訊號層需要的電源訊號分佈情況而對應設置的多條分割線資訊、與訊號 層需要的電源訊號的種類相對應的多個指定訊號名及已經劃分的電源層的區域資訊。其中，基準訊號名為從電路原理圖獲取的用於描述所有訊號名稱的字元，例如，用於描述電路原理圖中不同電源種類的電源訊號名；電源層的輪廓資訊是指描繪電源層外形的點集合；分割線資訊是指描繪分割線的點集合，分割線的多少由佈線人員根據訊號層需要的電源訊號分佈情況進行設定；指定訊號名用於描述分割線在電源層上圍成的區塊，該指定訊號名由佈線人員按照訊號層需要的電源訊號的種類確定且該指定訊號名中的字元採用點集合的形式描述；已經劃分的電源層的區域資訊是指能夠提供電源訊號的區域。

步驟S11，在檢測到執行資訊時，搜索該電路板圖檔中電源層的輪廓資訊、分割線資訊及指定訊號名及已經劃分的電源層的區域資訊。

步驟S12，刪除搜索到的已經劃分的電源層的區域資訊。

步驟S13，根據搜索到的輪廓資訊及分割線資訊將電源層劃分成與電源訊號分佈情況相對應的多個區域。根據搜索到的輪廓資訊及分割線資訊將電源層劃分成與電源訊號分佈情況相對應的多個區域的具體步驟為：將搜索到的輪廓資訊、分割線資訊做與非運算，以產生中間資料；根據產生的中間資料生成與電源訊號分佈情況對應的多個區域資訊。

步驟S14，在判斷出指定訊號名被電源層中所劃分的一個區域覆蓋時，將該指定訊號名分配給該區域。

步驟S15，在判斷出指定訊號名被電源層中所劃分的一個區域覆蓋時，還判斷該指定訊號名是否與電路板圖檔中的其中一個基準訊號名相同，並在判斷出該指定訊號名與其中一個基準訊號名相同時，執行步驟S17。

步驟S16，在判斷出指定訊號名沒有被電源層中所劃分的一個區域覆蓋時，為該區域分配一個默認的訊號名，以便於佈線人員在之後的佈線過程查找該區域。

步驟S17，根據劃分的區域及分配的指定訊號名或者根據劃分的區域及默認的訊號名在電路板圖中顯示該電源層。

在其他實施方式中，上述印刷電路板內層分割方法還包括以下步驟：在判斷出該指定訊號名與其中一個基準訊號名相同時，判斷電源層是否為正片，並在判斷出電源層為正片時產生執行訊號；根據產生的執行訊號產生提示資訊，並回應用戶根據提示資訊執行的輸入操作對電源層進行挖洞操作。

使用上述印刷電路板佈線系統及印刷電路板內層分割方法，印刷電路板佈線系統在檢測到執行資訊後，自動搜索電路板圖檔中電源層的輪廓資訊、分割線資訊及指定訊號名，並根據搜索到的輪廓資訊、分割線資訊及指定訊號名將電源層劃分成與訊號層需要的電源訊號分佈情況相對應的多個區域，並根據需要自動地為區域挖洞，如此為佈線人員分割電源層提供了方便。

S10~S17‧‧‧印刷電路板內層分割方法步驟

Claims (11)

1. 一種印刷電路板佈線系統，包括電路板佈線模組，電路板佈線模組用於根據電路原理圖產生電路板圖檔，該電路板圖檔中包括電源層的輪廓資訊、根據訊號層需要的電源訊號分佈情況而對應設置的多條分割線資訊及與訊號層需要的電源訊號的種類相對應的多個指定訊號名，其中：該印刷電路板佈線系統還包括檢測模組、區域分割模組及區域名稱確定模組；該檢測模組用於在檢測到電路板佈線模組因回應用戶的執行操作產生的執行資訊時，產生啟動訊號，並將產生的啟動訊號提供給區域分割模組；區域分割模組用於回應啟動訊號，搜索該電路板圖檔中電源層的輪廓資訊、分割線資訊及指定訊號名，並根據搜索到的輪廓資訊及分割線資訊將電源層劃分成與訊號層需要的電源訊號分佈情況相對應的多個區域，將搜索到的指定訊號名提供給區域名稱確定模組；區域名稱確定模組用於判斷區域分割模組中指定訊號名是否被電源層中所劃分的一個區域覆蓋，並在判斷出指定訊號名被一區域覆蓋時將該指定訊號名分配給該區域；該電路板佈線模組根據區域分割模組劃分的區域及區域名稱確定模組分配的指定訊號名在其產生的電路板圖中顯示該電源層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板佈線系統，其中該區域分割模組包括搜索單元、運算單元、區域生成單元；該搜索單元回應該啟動訊號，搜索該電路板圖檔中電源層的輪廓資訊、分割線資訊及指定訊號名，並將搜索到的輪廓資訊、分割 線資訊提供給運算單元，將搜索到的指定訊號名提供給該區域名稱確定模組；運算單元將接收的輪廓資訊、分割線資訊做與非運算，以得到中間資料並將中間資料提供給區域生成單元；區域生成單元根據中間資料生成與電源訊號分佈情況對應的多個區域資訊，並將該等區域資訊提供給電路板佈線模組及該區域名稱確定模組；該區域名稱確定模組包括第一判斷單元；該第一判斷單元接收該區域資訊及該指定訊號名，並判斷指定訊號名是否被其中一區域資訊覆蓋。
3. 如申請專利範圍第2項所述之印刷電路板佈線系統，其中該電路板圖檔中還包括基準訊號名，該區域名稱確定模組還包括第二判斷單元，該第二判斷單元用於在第一判斷單元判斷出指定訊號名被其中一區域資訊覆蓋時判斷接收到的指定訊號名是否與電路板圖檔中的其中一個基準訊號名相同，並在判斷出該指定訊號名與其中一個基準訊號名相同時將該指定訊號名提供給電路板佈線模組。
4. 如申請專利範圍第2項所述之印刷電路板佈線系統，其中該電路板圖檔中還包括已經劃分的電源層的區域資訊；該搜索單元回應該啟動訊號，還搜索該電路板圖檔中已經劃分的電源層的區域資訊；該區域分割模組還包括刪除單元；該刪除單元用於將搜索到的已經劃分的電源層的區域資訊從該電路板圖檔中刪除。
5. 如申請專利範圍第2項所述之印刷電路板佈線系統，其中該第一 判斷單元接收該區域資訊及該指定訊號名，在判斷出指定訊號名沒有被劃分的區域資訊覆蓋時為該區域資訊分配一個默認的訊號名。
6. 一種印刷電路板內層分割方法，該方法應用於印刷電路板佈線系統中，其中印刷電路板佈線系統根據電路原理圖產生電路板圖檔，該電路板圖檔中包括電源層的輪廓資訊、根據訊號層需要的電源訊號分佈情況而對應設置的多條分割線資訊及與訊號層需要的電源訊號的種類相對應的多個指定訊號名，該方法包括如下步驟：檢測印刷電路板佈線系統是否產生執行資訊，其中，該執行資訊由印刷電路板佈線系統回應用戶的執行操作而產生；在檢測到執行資訊時，搜索該電路板圖檔中電源層的輪廓資訊、分割線資訊及指定訊號名；根據搜索到的輪廓資訊及分割線資訊將電源層劃分成與訊號層需要的電源訊號分佈情況相對應的多個區域；在判斷出指定訊號名被電源層中所劃分的一個區域覆蓋時，將該指定訊號名分配給該區域；根據劃分的區域及分配的指定訊號名在電路板圖中顯示該電源層。
7. 如申請專利範圍第6項所述之印刷電路板內層分割方法，其中根據搜索到的輪廓資訊及分割線資訊將電源層劃分成與電源訊號分佈情況相對應的多個區域的具體步驟為：將搜索到的輪廓資訊、分割線資訊做與非運算，以產生中間資料； 根據產生的中間資料生成與電源訊號分佈情況對應的多個區域資訊。
8. 如申請專利範圍第6項所述之印刷電路板內層分割方法，其中該印刷電路板內層分割方法還包括以下步驟：在判斷出指定訊號名沒有被劃分的區域覆蓋時，為該區域分配一個默認的訊號名。
9. 如申請專利範圍第6項所述之印刷電路板內層分割方法，其中該電路板圖檔中還包括已經劃分的電源層的區域資訊；該印刷電路板內層分割方法還包括以下步驟：在檢測到執行資訊時，搜索該電路板圖檔中已經劃分的電源層的區域資訊；刪除搜索到的該已經劃分的電源層的區域資訊。
10. 如申請專利範圍第6項所述之印刷電路板內層分割方法，其中該電路板圖檔中還包括基準訊號名；該印刷電路板內層分割方法還包括以下步驟：在判斷出指定訊號名被其中一區域覆蓋時判斷指定訊號名是否與基準訊號名相對應；並在判斷出指定訊號名與基準訊號名相對應時，執行根據劃分的區域及分配的指定訊號名在電路板圖中顯示該電源層的步驟。
11. 如申請專利範圍第10項所述之印刷電路板內層分割方法，其中該印刷電路板內層分割方法還包括以下步驟：在判斷出該指定訊號名與其中一個基準訊號名相同時，判斷電源層是否為正片，並在判斷出電源層為正片時產生執行訊號；根據產生的執行訊號產生提示資訊，並回應用戶根據提示資訊執 行的輸入操作對電源層進行挖洞操作。