TWI567578B - 限制區轉換方法與限制區轉換裝置 - Google Patents

Description

限制區轉換方法與限制區轉換裝置

本發明係關於一種限制區轉換方法與限制區轉換裝置，且特別是一種關於ECAD規則的限制區轉換方法與限制區轉換裝置。

圖1為印刷電路裸板、機構件與電子元件之配置的示意圖。

傳統機構工程師(MERD)在設計印刷電路板(PCB)時，需注意空間規劃，避免電子元件與其他設計件產生干涉撞件。因此會先將一部分電子元件20建置於PCB裸板10上，再依照機構件30(即機構工程師所設計的模型，例如機殼的上下蓋)與PCB裸板10間的剩餘空間，以供規劃電子工程師(EERD)擺放其他電子元件所需的限制區40，如圖1所示。

由於電子工程師所使用的軟體(例如：Allegro)無法直接讀取機構工程師所指定的電子元件限制範圍，需仰賴機構工程師另行依照ECAD(Electrical Engineering Computer-Aided Design)規則來建立限制區。如此一來，電子工程師才可利用軟體直接讀取電子元件限制範圍。

圖2為建立ECAD限制區的過程的示意圖。

舉例來說，如圖2所示，機構工程師需描繪PCB裸板10之板邊線段來建立為Place Keepin區域(置內區域)a，以及依據電子元件擺放區域的限制區高度來建立Place Keepout區域 (排外區域)b(即不可擺放電子元件區域)，最終才得以建立出ECAD限制區c，以供電子工程師讀取。

圖3為不同高度的實體限制區之間產生有衝突區域的示意圖。

然而，如圖3所示，由於電子元件擺放區域d具有不同的高度，因此不可擺放電子元件區域e亦對應不同的高度，即Place Keepout區域b1與b2。當Place Keepout區域b1中有涵蓋到其他Place Keepout區域b2時，則在Place Keepout區域b1與b2之交集b1∩b2的下方，將會造成衝突區域f產生。換句話說，衝突區域f即代表Place Keepout區域b1所涵蓋之電子元件擺放區域d的區域。

因此，在上述機構工程師用以建立限制區的方式中，當不同高度的實體限制區之間產生有衝突區域的情況下，則需要耗費大量的人力與時間成本，來進一步處理有關於衝突區域的矛盾。

有鑑於上，本發明提出一種限制區轉換方法與限制區轉換裝置，藉以解決上述問題。

本發明提供一種限制區轉換方法，包括下列步驟：讀取一印刷電路板的一裸版資訊與以及多個元件擺放資訊，其中多個元件擺放資訊對應多個實體限制區。根據裸版資訊中的一邊緣資料，來定義出一第一區域。根據多個實體限制區對應印刷電路板之平面的多個投影，來定義出多個第二區域。從多個第二區域中，選出其範圍與其他至少一第二區域之範圍具有重疊部分的多個第二區域，並將其定義至一限制衝突集合之中。選擇性地修改限制衝突集合中多個第二區域的範圍，以使其中任兩第二區域皆不具有重疊部分。

在本發明一實施例中，所述限制區轉換方法包括下列步驟：在限制衝突集合中之多個第二區域中，選出一第一衝突區域，以及位於第一衝突區域之內的至少一第二衝突區域，修改第一衝突區域的一區域邊界以成為一內縮型邊界，其中內縮型邊界包括一外邊界、一內邊界以及連接外邊界與內邊界的一連接橋邊界，外邊界為修改前的第一衝突區域之區域邊界的一部份，內邊界配置於至少一第二衝突區域之區域邊界之相鄰的外側，以及將修改後之第一衝突區域從限制衝突集合中剔除，並重複上述步驟。

在本發明另一實施例中，其中在第一衝突區域中，至少一第二衝突區域的範圍的大小僅次於第一衝突區域。

在本發明另一實施例中，其中第一衝突區域的區域邊界與至少一第二衝突區域的區域邊界之間不具有交集處。

在本發明另一實施例中，其中至少一第二衝突區域之間不具有交集處而彼此分離。

在本發明另一實施例中，其中至少一第二衝突區域的區域邊界之間具有交集處。

在本發明另一實施例中，所述限制區轉換方法更包括下列步驟：將第一區域與多個第二區域合併為一ECAD限制區。

本發明提供一種限制區轉換裝置，包括一資訊讀取模組、一區域定義模組與一衝突排解模組。區域定義模組耦接資訊讀取模組。衝突排解模組耦接區域定義模組。資訊讀取模組用以讀取一印刷電路板的一裸版資訊與以及多個元件擺放資訊，其中多個元件擺放資訊對應多個實體限制區。區域定義模組用以根據裸版資訊中的一邊緣資料，來定義出一第一區域，以及根據多個實體限制區對應印刷電路板之平面的多個投影，來定義出多個第二區域。衝突排解模組用以從多個第二區域中，選出其範圍與其他至少一第二區域之範圍具有重疊部分的多個第二區域，並將其定義至一限制衝突集合之中，以及選擇性地修改限制衝突集合中多個第二區域的範圍，以使其中任兩第二區域皆不具有重疊部分。

如上所述，本發明藉由將實體限制區對應印刷電路板之平面的投影，來定義出多個第二區域，並於具有重疊部分的限制衝突集合之中，由外圈至內圈來逐一修改其第二區域的範圍，以使其中任兩第二區域皆不具有重疊部分。如此一來，即可自動化地消除電子元件擺放區域之中的衝突區域。

以上關於本發明內容及以下關於實施方式之說明係用以示範與闡明本發明之精神與原理，並提供對本發明之申請專利範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中敘述本發明之詳細特徵，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且依據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下實施例係進一步說明本發明之諸面向，但非以任何面向限制本發明之範疇。

圖4為根據本發明之一實施例的限制區轉換裝置400的方塊圖。如圖4所示，限制區轉換裝置400包括資訊讀取模組410、區域定義模組420、衝突排解模組430以及資訊整併模組440。區域定義模組420耦接資訊讀取模組410，衝突排解模組430耦接區域定義模組420，資訊整併模組440耦接區域定義模組420與衝突排解模組430。限制區轉換裝置400可以是個人電腦、伺服器、可攜式行動裝置，或者是其他各種類型的電子裝置。資訊讀取模組410、區域定義模組420、衝突排解模組430以及資訊整併模組440可以是各種晶片或者是微處理器，在此不加以限制。

圖5為根據本發明之一實施例的限制區轉換方法的流程圖。如圖5所示，本發明實施例之限制區轉換方法包括步驟S510~ S560。

圖6為根據本發明之一實施例之排解不同高度的實體限制區之間所產生的衝突區域的示意圖。圖7A~7C為根據本發明之一實施例之實體限制區、對應的投影以及所選取之第一衝突區域與第二衝突區域的示意圖。下列請時參照圖4、圖5、圖6與圖7A~7C。

在步驟S510中，資訊讀取模組410讀取一印刷電路板的一裸版資訊與以及多個元件擺放資訊。其中，多個元件擺放資訊對應多個實體限制區。舉例來說，如圖7A~7C所示，實體限制區P1~P10皆可分別對應一電子零件的擺放資訊。

在步驟S520中，區域定義模組420根據裸版資訊中的一邊緣資料，來定義出一第一區域。舉例來說，如圖6所示，區域定義模組420可藉由PCB裸板10之邊緣資料來定義出第一區域R1。換句話說，第一區域R1即對應Place Keepin區域。

在步驟S530中，區域定義模組420根據多個實體限制區對應印刷電路板之平面的多個投影，來定義出多個第二區域。舉例來說，如圖7A~7C所示，區域定義模組420根據實體限制區P1~P10所對應之投影，可定義出第二區域R201~R210。此外，第二區域可對應一高度限制資訊(即Place Keepout區域)。也就是說，第二區域表示一特定範圍內的多少高度以上不可再置放電子元件。

在步驟S540中，衝突排解模組430從多個第二區域中，選出其範圍與其他至少一第二區域之範圍具有重疊部分的多個第二區域，並將其定義至一限制衝突集合之中。舉例來說，如圖6所示，衝突排解模組430可判定第二區域R21與R22兩者之間具有彼此重疊的部分，而把第二區域中R21與R22設定為限制衝突集合的其中之一。相似地，如圖7A~7C所示，衝突排解模組430可判定第二區域R201~ R210中任一者皆至少與其它一第二區域之間具有重疊部分，進而將其設定為限制衝突集合的其中之一。

在步驟S550中，衝突排解模組430選擇性地修改限制衝突集合中多個第二區域的範圍，以使其中任兩第二區域皆不具有重疊部分。舉例來說，如圖6所示，衝突排解模組430可從限制衝突集合中對第二區域中R21的範圍進行修改而產生R21'，使R21'與R22之間不再具有重疊部分。

在步驟S560中，資訊整併模組440將第一區域與多個第二區域合併為一ECAD限制區。舉例來說，如圖6所示，資訊整併模組440將第一區域R1與第二區域R21'與R22合併為一ECAD限制區E。如此一來，在原本對應第二區域中R21與R22之間衝突區域(請參照圖3中的衝突區域f)可因此消除。換句話說，對應第二區域R21'與R22的高度限制範圍(即Place Keepout區域b3與b4)，幾乎可以涵蓋整個不可擺放電子元件區域e。此外，對應第二區域R21'的Place Keepout區域b3，不再與電子元件擺放區域d之間有重疊。

圖8為根據本發明之另一實施例的限制區轉換方法的流程圖。如圖8所示，本發明實施例之限制區轉換方法包括步驟S551~ S554。下列請時參照圖4、圖6、圖7A~7C與圖8。

在步驟S551中，衝突排解模組430進一步在限制衝突集合中之多個第二區域中，選出一第一衝突區域，以及位於第一衝突區域之內的至少一第二衝突區域。舉例來說，如圖6所示，第一衝突區域R21之內可包括第二衝突區域R22。換句話說，第一衝突區域R21的範圍與第二衝突區域R22的範圍是具有交集的。

在步驟S552中，衝突排解模組430進一步修改第一衝突區域的一區域邊界以成為一內縮型邊界，其中內縮型邊界包括一外邊界、一內邊界以及連接外邊界與內邊界的一連接橋邊界，外邊界為修改前的第一衝突區域之區域邊界的一部份，內邊界配置於至少一第二衝突區域之區域邊界之相鄰的外側。舉例來說，如圖6所示，修改後的第一衝突區域R21'具有外邊界g1、一內邊界g2以及連接外邊界g1與內邊界g2的連接橋邊界g3。如此一來，修改後的第一衝突區域R21'的範圍與第二衝突區域R22的範圍則不具有交集。在圖6中，內邊界g2與第二衝突區域R22之區域邊界兩者之間的距離實際上可以十分微小。

在步驟S553中，衝突排解模組430進一步將修改後之第一衝突區域從限制衝突集合中剔除。如上所述，在圖6中，由於對應第二區域R21'與R22的高度限制範圍(即Place Keepout區域b3與b4)，幾乎可以涵蓋整個不可擺放電子元件區域e，且對應第二區域R21'的Place Keepout區域b3不再與電子元件擺放區域d之間有重疊，因此可將第二區域R21(或R21')從限制衝突集合中剔除。

在步驟S554中，衝突排解模組430進一步判斷限制衝突集合是否處理完畢，以決定是否重複上述步驟S551~ S553。換句話說，當衝突排解模組430可從限制衝突集合中再選出另一第一衝突區域，以及位於所再選出的第一衝突區域之內的至少一第二衝突區域時，則可以如上述步驟來修改再選出的第一衝突區域的區域邊界，直到限制衝突集合處理完畢為止。

在本發明實施例中，在上述步驟S551中，衝突排解模組430在第一衝突區域中，所選出的至少一第二衝突區域的範圍的大小可僅次於第一衝突區域。如圖7B所示，當限制衝突集合中具有第二區域R204、R205與R206時，衝突排解模組430可先選出具有最大範圍的第二區域R204來做為第一衝突區域，再從第一衝突區域的範圍向內搜尋，而找出具有次大範圍的第二區域R205來做為第二衝突區域，再於後續執行步驟S552~ S554。也就是說，第一衝突區域R204為當下之最外圈A，第二衝突區域R205為當下之次外圈B。

在本發明另一實施例中，其中至少一第二衝突區域之間不具有交集處而彼此分離。如圖7A所示，衝突排解模組430先選出具有最大範圍的第二區域R201來做為第一衝突區域之後，由於第二區域R202與R203兩者彼此並未有內外圈的關係。且彼此獨立而分離，因此衝突排解模組430可同時將第二區域R202與R203選做為第二衝突區域，再於後續執行步驟S552~ S554。也就是說，第一衝突區域R201為當下之最外圈C，第二衝突區域R202與R203皆為當下之次外圈D。

在本發明又另一實施例中，其中至少一第二衝突區域的區域邊界之間具有交集處。如圖7C所示，衝突排解模組430先選出具有最大範圍的第二區域R207來做為第一衝突區域之後，由於第二區域R208與R209兩者彼此並未有內外圈的關係，且第二區域R208與R209之區域邊界之間具有交集處，因此衝突排解模組430可同時將第二區域R208與R209選做為第二衝突區域，再於後續執行步驟S552~ S554。也就是說，第一衝突區域R207為當下之最外圈E，第二衝突區域R208與R209皆為當下之次外圈F。

在本發明實施例中，衝突排解模組430在上述步驟S551中，所選出的第一衝突區域的區域邊界與至少一第二衝突區域的區域邊界之間可不具有交集處。如上述之圖6與圖7A~7C皆屬於此情況。

圖9為根據本發明之另一實施例之實體限制區所對應投影的區域邊界之間具有交集處的示意圖。

如圖9所示，實體限制區P11與P12之間所對應之第二區域區(投影)的區域邊界之間具有交集處I，以及實體限制區P11與P13之間所對應之第二區域(投影)的區域邊界之間亦具有交集處I。

在本發明實施例中，在步驟S551中，當衝突排解模組430判斷限制衝突集合之中的其中任兩第二區域的區域邊界上具有交集處I時，則具有交集處I的兩第二區域可不被選做第一衝突區域或第二衝突區域來執行後續的步驟。

綜上所述，本發明藉由將實體限制區對應印刷電路板之平面的投影，來定義出多個第二區域，並於具有重疊部分的限制衝突集合之中，逐一揀選最外圈之第二區域(第一衝突區域)與次外圈之第二區域(第二衝突區域)來修改其範圍，以使其中任兩第二區域皆不具有重疊部分。其中，具有交集處的兩第二區域可不被選做相對應地第一衝突區域或第二衝突區域。如此一來，即可自動化地消除電子元件擺放區域之中的衝突區域。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

a‧‧‧Place Keepin區域
b、b1~b4‧‧‧Place Keepout區域
c‧‧‧ECAD限制區
d‧‧‧電子元件擺放區域
e‧‧‧不可擺放電子元件區域
f‧‧‧衝突區域
400‧‧‧限制區轉換裝置
410‧‧‧資訊讀取模組
420‧‧‧區域定義模組
430‧‧‧衝突排解模組
440‧‧‧資訊整併模組
P1~P13‧‧‧實體限制區
R1‧‧‧第一區域
R21、R22、R201~R210‧‧‧第二區域
R21'‧‧‧修改後之第二區域
g1‧‧‧外邊界
g2‧‧‧內邊界
g3‧‧‧連接橋邊界
A、C、E‧‧‧最外圈
B、D、F‧‧‧次外圈
I‧‧‧交集處
S510~ S560‧‧‧限制區轉換方法的步驟
S551~ S554‧‧‧限制區轉換方法的步驟

圖1為印刷電路裸板、機構件與電子元件之配置的示意圖。 圖2為建立ECAD限制區的過程的示意圖。 圖3為不同高度的實體限制區之間產生有衝突區域的示意圖。 圖4為根據本發明之一實施例的限制區轉換裝置的方塊圖。 圖5為根據本發明之一實施例的限制區轉換方法的流程圖。 圖6為根據本發明之一實施例之排解不同高度的實體限制區之間所產生的衝突區域的示意圖。 圖7A~7C為根據本發明之一實施例之實體限制區、對應的投影以及所選取之第一衝突區域與第二衝突區域的示意圖。 圖8為根據本發明之另一實施例的限制區轉換方法的流程圖。 圖9為根據本發明之另一實施例之實體限制區所對應投影的區域邊界之間具有交集處的示意圖。

S510~S560‧‧‧限制區轉換方法的步驟

Claims (10)

1. 一種限制區轉換方法，包括：讀取一印刷電路板的一裸版資訊與以及多個元件擺放資訊，其中該些元件擺放資訊對應多個實體限制區；根據該裸版資訊中的一邊緣資料，來定義出一第一區域；根據該些實體限制區對應該印刷電路板之平面的多個投影，來定義出多個第二區域；從該些第二區域中，選出其範圍與其他至少一第二區域之範圍具有重疊部分的多個第二區域，並將其定義至一限制衝突集合之中；以及選擇性地修改該限制衝突集合中該些第二區域的該範圍，以使其中任兩第二區域皆不具有該重疊部分。
2. 如請求項1所述的限制區轉換方法，其中於選擇性地修改該限制衝突集合中該些第二區域的該範圍，以使其中該任兩第二區域皆不具有該重疊部分的步驟中，包括：在該限制衝突集合中之該些第二區域中，選出一第一衝突區域，以及位於該第一衝突區域之內的至少一第二衝突區域；修改該第一衝突區域的區域邊界以成為一內縮型邊界，其中該內縮型邊界包括一外邊界、一內邊界以及連接該外邊界與該內邊界的一連接橋邊界，該外邊界為修改前的該第一衝突區域之該區域邊界的一部份，該內邊界配置於該至少一第二衝突區域之區域邊界之相鄰的外側；以及將修改後之該第一衝突區域從該限制衝突集合中剔除，並重複上述步驟。
3. 如請求項2所述的限制區轉換方法，其中在該第一衝突區域中，該至少一第二衝突區域的範圍的大小僅次於該第一衝突區域。
4. 如請求項3所述的限制區轉換方法，其中該第一衝突區域的該區域邊界與該至少一第二衝突區域的該區域邊界之間不具有交集處。
5. 如請求項4所述的限制區轉換方法，其中該至少一第二衝突區域之間不具有交集處而彼此分離。
6. 如請求項4所述的限制區轉換方法，其中該至少一第二衝突區域的該區域邊界之間具有交集處。
7. 如請求項1所述的限制區轉換方法，其中在選擇性地修改該限制衝突集合中該些第二區域的該範圍，以使其中該任兩第二區域皆不具有該重疊部分的步驟之後，更包括：將該第一區域與該些第二區域合併為一ECAD限制區。
8. 一種限制區轉換裝置，包括：一資訊讀取模組，用以讀取一印刷電路板的一裸版資訊與以及多個元件擺放資訊，其中該些元件擺放資訊對應多個實體限制區；一區域定義模組，耦接該資訊讀取模組，用以根據該裸版資訊中的一邊緣資料，來定義出一第一區域，以及根據該些實體限制區對應該印刷電路板之平面的多個投影，來定義出多個第二區域；以及一衝突排解模組，耦接該區域定義模組，用以從該些第二區域中，選出其範圍與其他至少一第二區域之範圍具有重疊部分的多個第二區域，並將其定義至一限制衝突集合之中，以及選擇性地修改該限制衝突集合中該些第二區域的該範圍，以使其中任兩第二區域皆不具有該重疊部分。
9. 如請求項8所述的限制區轉換裝置，其中該衝突排解模組進一步在該限制衝突集合中之該些第二區域中，選出一第一衝突區域，以及位於該第一衝突區域之內的至少一第二衝突區域，修改該第一衝突區域的區域邊界以成為一內縮型邊界，其中該內縮型邊界包括一外邊界、一內邊界以及連接該外邊界與該內邊界的一連接橋邊界，該外邊界為修改前的該第一衝突區域之該區域邊界的一部份，該內邊界配置於該至少一第二衝突區域之區域邊界之相鄰的外側，以及將修改後之該第一衝突區域從該限制衝突集合中剔除，並重複上述步驟。
10. 如請求項9所述的限制區轉換裝置，其中在該第一衝突區域中，該至少一第二衝突區域的範圍的大小僅次於該第一衝突區域。