TWI640932B

TWI640932B - Electronic part pattern verification system and method thereof

Info

Publication number: TWI640932B
Application number: TW106126790A
Authority: TW
Inventors: 范姜昱翔; 洪盟峰; 王彥智; 魏君強; 陳怡婷
Original assignee: 富比庫股份有限公司
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2017-08-08
Publication date: 2018-11-11
Also published as: TW201911122A

Abstract

本發明係提供一種電子零件圖樣驗證系統及其方法。前述系統提供外部使用端選取欲進行驗證之電子零件圖樣，接著讀取外部資料庫之驗證規則清單，並對電子零件圖樣進行特徵擷取作業，接著從電子零件圖樣提取特徵資料，以及依據驗證規則清單對特徵資料進行驗證，並顯示前述之驗證結果。

Description

電子零件圖樣驗證系統及其方法

本發明係一種電子零件圖樣驗證系統及其方法，尤指一種可自動執行驗證之電子零件圖樣驗證系統及其方法。

在印刷電路佈局(PCB layout)工作流程中，電路佈局工程師會繪製所需的電子元件之接腳圖樣(footprint)，並建立圖樣資料庫以供電路佈局之用。

而當接腳圖樣完成繪製後，目前多藉由人工方式檢查繪製檔案是否有誤，惟此種做法已無法因應目前電子零件新增之速度，使得接腳圖樣之驗證正確率對後續印刷電路之設計與製造產生了諸多不可預料之風險。

綜上所述，如何提供一種可解決前述問題之方案乃本領域亟需解決之技術問題。

為解決前揭之問題，本發明之目的係提供一種可自動進行電子零件圖樣驗證之技術方案。

為達上述目的，本發明提出一種電子零件圖樣驗證系統。其包含人機介面、建置規則模組、建立應用程式介面指令模組、特徵擷取模組、資料處理模組、以及零件圖樣驗證模組。人機介面提供外部使用端選取欲進行驗證之電子零件圖樣，其中電子零件圖樣係對應一電路佈局系統之檔案格式。建置規則模組連接人機介面並讀取外部資料庫之驗證規則清單，以作為後續驗證之依據。建立應用程式介面指令模組提供用於存取電路佈局系統之應用程式介面。特徵擷取模組提供對電子零件圖樣進行特徵擷取作業。資料處理模組連接人機介面、建立應用程式介面指令模組以及特徵擷取模組，並操作應用程式介面以及特徵擷取模組，以從電子零件圖樣提取特徵資料。零件圖樣驗證模組連接人機介面，並依據驗證規則清單對特徵資料進行驗證，並提供一驗證結果至人機介面。

為達上述目的，本發明提出一種電子零件圖樣驗證方法。前述方法包含下列步驟：選取欲進行驗證之電子零件圖樣，其中電子零件圖樣係對應一電路佈局系統之檔案格式。接著，讀取外部資料庫之驗證規則清單，以作為後續驗證之依據。再者，提供用於存取電路佈局系統之應用程式介面。另外，依據應用程式介面以由電子零件圖樣提取特徵資料。又依據驗證規則清單對特徵資料進行驗證，並提供一驗證結果。

綜上所述，本發明提出之電子零件圖樣驗證系統及其方法藉由分析與比對電子零件圖樣之特徵，得以自動化的完成電子零件圖樣之驗證作業。

FP‧‧‧電子零件圖樣

VF_1‧‧‧腳位間距

VF_2‧‧‧實體外形

VF_3‧‧‧文字實體外型

VF_4‧‧‧零件放置區

VF_5‧‧‧中心文字

VF_6‧‧‧圖樣符號

1‧‧‧電子零件圖樣驗證系統

11‧‧‧人機介面

12‧‧‧建置規則模組

13‧‧‧建立應用程式介面指令模組

14‧‧‧特徵擷取模組

15‧‧‧資料處理模組

16‧‧‧零件圖樣驗證模組

2‧‧‧使用端

3‧‧‧資料庫

圖1為本發明第一實施例電子零件圖樣驗證系統之系統方塊圖。

圖2為本發明第二實施例電子零件圖樣驗證方法之流程圖。

圖3為電子零件圖樣驗證系統之運作時序圖。

圖4為電子零件圖樣驗證系統執行讀取作業時序圖。

圖5為電子零件圖樣示意圖。

以下將描述具體之實施例以說明本發明之實施態樣，惟其並非用以限制本發明所欲保護之範疇。

請參閱圖1，其為本發明第一實施例電子零件圖樣驗證系統1之系統方塊圖。前述系統包含人機介面11、建置規則模組12、建立應用程式介面指令模組13、特徵擷取模組14、資料處理模組15、以及零件圖樣驗證模組16。前述人機介面11提供外部使用端2選取欲進行驗證之電子零件圖樣FP(圖5)，其中電子零件圖樣FP係對應電路佈局系統之檔案格式。前述建置規則模組12連接人機介面11，並讀取外部資料庫3之驗證規則清單，以作為後續驗證之依據。前述建立應用程式介面指令模組13提供用於存取電路佈局系統之應用程式介面。前述特徵擷取模組14提供對電子零件圖樣FP進行特徵擷取作業。前述資料處理模組15連接人機介面11、建立應用程式介面指令模組13以及特徵擷取模組14，並操作應用程式介面以及特徵擷取模組14，以由電子零件圖樣FP提取特徵資料。前述零件圖樣驗證模組16連接人機介面11，並依據驗證規則清單對特徵資料進行驗證，並提供驗證結果至人機介面11。

於另一實施例中，前述驗證規則清單進一步包含腳位設計規則、腳位間距規則、實體外形規則、文字實體外型規則、覆蓋區規則、測試點規則、零件放置區規則、中心文字標示規則、圖樣描述文字規則...等其中至少一個。

前述系統人機介面11、建置規則模組12、建立應用程式介面指令模組13、特徵擷取模組14、資料處理模組15、以及零件圖樣驗證模組16可選用執行於處理器之軟體模組或由可程式數位電路晶片實現之。前述之電路佈局系統係指Protel、OrCAD、Allegro...等可用於印刷電路板(PCB)電路佈局之程式。於另一實施例中，前述電子零件圖樣係為印刷電路板電子零件圖樣。

於另一實施例中，前述資料處理模組15係對特徵資料進行歸一化處理。於另一實施例中，前述歸一化處理係將特徵資料轉換為JSON(JavaScript Object Notation)、XML(Extensible Markup Language)...等格式。於另一實施例中，前述特徵資料進一步包含對應電子零件圖樣之腳位資訊、幾何圖形資訊、文字描述資訊其中至少一個。

請參閱圖2，其為本發明第二實施例電子零件圖樣驗證方法之流程圖。前述方法包含下列步驟：S101：選取欲進行驗證之電子零件圖樣，其中電子零件圖樣係對應一電路佈局系統之檔案格式。

S102：讀取外部資料庫之驗證規則清單，以作為後續驗證之依據。

S103：提供用於存取電路佈局系統之應用程式介面。

S104：依據應用程式介面以由電子零件圖樣提取特徵資料。

S105：依據驗證規則清單對特徵資料進行驗證，並提供一驗證結果。

於另一實施例中，前述方法之驗證規則清單進一步包含腳位設計規則、腳位間距規則、實體外形規則、文字實體外型規則、覆蓋區規則、測試點規則、零件放置區規則、中心文字標示規則、圖樣描述文字規則...等其中至少一個。於另一實施例中，前述方法係對特徵資料進行歸一化處理。於另一實施例中，前述方法之歸一化處理係將特徵資料轉換為JSON(JavaScript Object Notation)、XML(Extensible Markup Language)或其他與之相等之資料格式。於另一實施例中，前述方法之特徵資料進一步包含對應電子零件圖樣之腳位資訊、幾何圖形資訊、文字描述資訊其中至少一個。

以下本發明茲以第一實施例之電子零件圖樣驗證系統1進行說明，惟第二實施例之電子零件圖樣驗證方法亦可達到相同或相似之技術功效。請接著參閱圖3，其為電子零件圖樣驗證系統1之運作時序圖，其時序說明如下：P201：使用端2藉由電子零件圖樣驗證系統1選擇驗證零件之圖樣(footprint)。

P202：使用端2藉由電子零件圖樣驗證系統1輸入零件圖樣資訊。

P203：使用端2藉由電子零件圖樣驗證系統1選擇建置規則。

P204：電子零件圖樣驗證系統1執行驗證作業。

P205：電子零件圖樣驗證系統1至資料庫3搜尋建置規則。

P206：電子零件圖樣驗證系統1對指定的電子零件圖樣FP進行特徵擷取。

P207：電子零件圖樣驗證系統1取得電子零件圖樣FP之特徵資料。

P208：電子零件圖樣驗證系統1依建置規則執行驗證作業。

P209：電子零件圖樣驗證系統1於顯示介面顯示驗證結果供使用端2參閱。

於時序P201~P204中，使用端2可藉由人機介面11選擇待驗證的電子零件圖樣、建置規則、零件實體資訊、零件資訊...等。

接著，選擇或輸入電子零件之接腳(pad)參數，該參數包含選擇接腳類型、接腳形狀、接腳尺寸、接腳間距、輸入接腳至外形間距、選擇plated或non-plated型態、輸入誤差值以及標示特殊做法(例如當接腳為第1支腳標示pin 1，惟前述之參數僅為列示，類型不以此為限。前述之接腳類型可包含表面安裝元件(SMD，surface-mount devices)、雙列直插封裝(DIP，dual in-line package)、貫孔結構(Via)等類型。

於時序P205中，電子零件圖樣驗證系統1會向資料庫3下達SQL指令以讀取指定之驗證規則清單。為能讀取指定電路佈局系統之檔案內容，因此電子零件圖樣驗證系統1在建立應用程式介面指令模組13提供可讀取各個電路佈局系統之應用程式介面(API，application interface)，其讀取作業(圖4)之細部說明如下：P301：電子零件圖樣驗證系統1令資料處理模組15取得圖樣特徵資料。

P302：資料處理模組15令建立應用程式介面指令模組13提供指定之API指令。

P303：資料處理模組15令特徵擷取模組14取得圖樣特徵資料。

P304：資料處理模組15對圖樣特徵資料進行資料格式轉換。

P305：資料處理模組15回傳JSON資料格式之圖樣特徵資料。

前述之JSON資料格式包含了腳位資訊、幾何圖形資訊、文字描述資訊。在腳位資訊中記載了腳位名稱、擺放座標、腳位編號屬性、各個電路層面功能的大小與形狀。幾何圖形資訊記載了接腳於各個電路板層面之資訊、以及對應電路佈局系統中的層面資料與物件屬性(例如：線段與形狀之線段、起始座標、結束座標...等)。文字描述資訊記載了文字內容、擺放座標、擺放角度、方向、文字大小、文字占用空間...等。

為驗證電子零件圖樣正確無誤，零件圖樣驗證模組16會對下列項目進行驗證。為方便說明，本案以圖5之電子零件圖樣FP示意圖進行解說：LIST_1：腳位驗證的項目包含腳位名稱驗證、腳位層面驗證以及腳位間距驗證(驗證編號：VF_1)。

LIST_2：零件實體外型驗證(Assembly，驗證編號：VF_2)的總長度與寬度進行驗證。

LIST_3：文字實體外型驗證(Silkscreen，驗證編號：VF_3)包含的線段位置與線段腳位的距離，在文字實體外型(Silkscreen)驗證規則中與實體外型VF_2位置相同，但是與接腳保持安全距離。

LIST_4：覆蓋區驗證(Dfa_Bound)針對描述零件實體外型(Assembly)與接腳(pad)區域進行驗證，因此Dfa_Bound必須符合VF_1和VF_2上。

LIST_5：零件放置區驗證(Place_Bound，驗證編號：VF_4)類似於覆蓋區驗證(Dfa_Bound)，而在規則上Place_Bound則大於Dfa_Bound，因此依規則放大後的覆蓋區驗證(Dfa_Bound)即為零件放置區驗證(Place_Bound)，其中零件放置區驗證(Place_Bound)還包含了零件高度屬性之驗證。

LIST_6：測試點限制區驗證(No_Probe)如同零件放置區驗證(Place_Bound)，惟測試點限制區驗證無針對高度屬性進行驗證。

LIST_7：中心文字驗證(Body Center，驗證編號：VF_5)標示其中包含文字內容、文字圖形以及電子零件圖樣中心座標。

LIST_8：圖樣資訊驗證(footprint Information)係確認圖樣資訊之正確性。

LIST_9：圖樣符號(sign，驗證編號：VF_6)是用來標記零件之功能特性，例如接腳(Pad)的順序、連接器的方向、板子邊緣、零件特性和功能。

LIST_10：限制區驗證(Keep out)主要為驗證零件對PCB製程中的描述，例如因零件的構造或特性，而讓PCB製程中產生之限制條件。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

Claims

一種電子零件圖樣驗證系統，包含：人機介面，提供外部使用端選取欲進行圖樣驗證之電子零件對應電路佈局系統之檔案格式；建置規則模組，連接該人機介面，該建置規則模組係讀取外部資料庫之驗證規則清單，以作為後續驗證之依據，其中，該驗證規則清單包含腳位驗證及零件實體外型驗證，腳位驗證的項目包含腳位名稱驗證、腳位層面驗證以及腳位間距驗證，零件實體外型驗證為對總長度與寬度進行驗證；建立應用程式介面指令模組，提供用於存取該電路佈局系統之應用程式介面；特徵擷取模組，自該人機介面對欲進行驗證之電子零件對應電路佈局系統之檔案格式進行特徵擷取；資料處理模組，連接該人機介面、該建立應用程式介面指令模組以及該特徵擷取模組，該資料處理模組操作該應用程式介面以及該特徵擷取模組，令該特徵擷取模組由該電子零件對應電路佈局系統之檔案格式提取特徵資料，該特徵資料包含對應該電子零件圖樣之幾何圖形資訊，且該幾何圖形資訊記載接腳於各個電路板層面之資訊，以及對應電路佈局系統中的層面資料；以及零件圖樣驗證模組，連接該人機介面，該零件圖樣驗證模組係依據該驗證規則清單對該特徵資料進行驗證，並提供驗證結果至該人機介面。
如請求項1所述之電子零件圖樣驗證系統，其中該驗證規則清單更包含文字實體外型驗證、覆蓋區驗證、零件放置區驗證、測試點限制區驗證、中心文字驗證、圖樣資訊驗證、圖樣符號，及限制區驗證其中至少一個，文字實體外型驗證包含線段位置與線段腳位的距離，且文字實體外型驗證與零件實體外型驗證的位置相同，但與接腳保持安全距離，覆蓋區驗證針對描述零件實體外型驗證與接腳區域進行驗證，且覆蓋區驗證必須符合腳位驗證和零件實體外型驗證上，零件放置區驗證大於覆蓋區驗證，因此依驗證規則放大後的覆蓋區驗證即為零件放置區驗證，且零件放置區驗證包含零件高度屬性之驗證，測試點限制區驗證同零件放置區驗證，惟測試點限制區驗證無針對高度屬性進行驗證，中心文字驗證為標示其中包含文字內容、文字圖形以及電子零件圖樣中心座標，圖樣資訊驗證係確認圖樣資訊之正確性，圖樣符號是用來標記零件之功能特性，包括接腳的順序、連接器的方向、板子邊緣、零件特性和功能，限制區驗證為驗證零件是驗證零件對印刷電路板製程中的描述，包括因零件的構造或特性，而讓印刷電路板製程中產生之限制條件。
如請求項1所述之電子零件圖樣驗證系統，其中該資料處理模組係對該特徵資料進行歸一化處理，而該歸一化處理係將該特徵資料轉換為JSON(JavaScript Object Notation)、XML(Extensible Markup Language)等資料格式。
如請求項1所述之電子零件圖樣驗證系統，其中該特徵資料進一步更包含對應該電子零件圖樣之腳位資訊、文字描述資訊其中至少一個。
一種電子零件圖樣驗證方法，包含：選取欲進行圖樣驗證之電子零件對應電路佈局系統之檔案格式；讀取外部資料庫之驗證規則清單，以作為後續驗證之依據，其中，該驗證規則清單包含腳位驗證及零件實體外型驗證，腳位驗證的項目包含腳位名稱驗證、腳位層面驗證以及腳位間距驗證，零件實體外型驗證為對總長度與寬度進行驗證；提供用於存取該電路佈局系統之應用程式介面；該資料處理模組操作該應用程式介面及該特徵擷取模組，令該特徵擷取模組由該電子零件對應電路佈局系統之檔案格式提取特徵資料，該特徵資料包含對應該電子零件圖樣之幾何圖形資訊，且該幾何圖形資訊記載接腳於各個電路板層面之資訊，以及對應電路佈局系統中的層面資料；以及依據該驗證規則清單對該特徵資料進行驗證，並提供一驗證結果。
如請求項5所述之電子零件圖樣驗證方法，其中該驗證規則清單進一步更包含文字實體外型驗證、覆蓋區驗證、零件放置區驗證、測試點限制區驗證、中心文字驗證、圖樣資訊驗證、圖樣符號，及限制區驗證其中至少一個，文字實體外型驗證包含線段位置與線段腳位的距離，且文字實體外型驗證與零件實體外型驗證的位置相同，但與接腳保持安全距離，覆蓋區驗證針對描述零件實體外型驗證與接腳區域進行驗證，且覆蓋區驗證必須符合腳位驗證和零件實體外型驗證上，零件放置區驗證大於覆蓋區驗證，因此依驗證規則放大後的覆蓋區驗證即為零件放置區驗證，且零件放置區驗證包含零件高度屬性之驗證，測試點限制區驗證同零件放置區驗證，惟測試點限制區驗證無針對高度屬性進行驗證，中心文字驗證為標示其中包含文字內容、文字圖形以及電子零件圖樣中心座標，圖樣資訊驗證係確認圖樣資訊之正確性，圖樣符號是用來標記零件之功能特性，包括接腳的順序、連接器的方向、板子邊緣、零件特性和功能，限制區驗證為驗證零件是驗證零件對印刷電路板製程中的描述，包括因零件的構造或特性，而讓印刷電路板製程中產生之限制條件。
如請求項5所述之電子零件圖樣驗證方法，係對該特徵資料進行歸一化處理，而該歸一化處理係將該特徵資料轉換為JSON(JavaScript Object Notation)、XML(Extensible Markup Language)等資料格式。
如請求項5所述之電子零件圖樣驗證方法，其中該特徵資料進一步更包含對應該電子零件圖樣之腳位資訊、文字描述資訊其中至少一個。