WO2019104812A1 - 一种设计冷板的方法和设计系统 - Google Patents

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钱胜杰
瞿永建
刘久轩
刘丰收
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上海望友信息科技有限公司
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/30—Circuit design
    • G06F30/39—Circuit design at the physical level
    • G06F30/392—Floor-planning or layout, e.g. partitioning or placement

Definitions

  • the present invention relates to a computer method and system, and more particularly to a method and design system for designing a cold plate.
  • the cold plate described here is a metal plate of uniform thickness, which is fixed against a printed circuit board (PCB) and then mounted with a plug-in component.
  • PCB printed circuit board
  • the cold plate will be hollowed out to the component installation position. Let it be installed properly.
  • the present invention provides a method and design system for designing a cold plate.
  • a method of designing a cold plate comprising the steps of:
  • the layout information is automatically adjusted to determine the final cold plate layout.
  • a design system for designing a cold plate characterized in that the design system comprises:
  • Obtaining a module configured to obtain design information of a printed circuit board corresponding to the cold plate to be designed
  • Generating a module configured to generate layout information of the cold plate based on the design size information
  • an adjustment module configured to automatically adjust the layout information to determine a final cold plate layout when the layout information does not meet a predetermined processing requirement.
  • a computer readable storage medium having stored thereon is a computer program, wherein the program is implemented by a processor to implement the steps of the method.
  • the method and system for designing a cold plate of the present invention have the following beneficial effects: the layout information of the cold plate can be automatically generated based on the PCB design drawing, the accuracy and efficiency are higher, and the cold plate can be automatically based on the processing requirements.
  • the layout information is checked to be more accurate, and it is convenient to modify and update the layout information of the cold plate.
  • FIG. 1 is a schematic flow chart of a method for designing a cold plate according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a design system for designing a cold plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing design information of a PCB board corresponding to a cold plate to be designed according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of determining contour information of a cold plate based on profile information of a PCB board according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing layout information of a hollowed out and merged cold plate corresponding to a cold plate to be designed according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing design information of a cold plate having a hollowed out area and a heat dissipation strip according to an embodiment of the invention.
  • the protection scope of the method for accessing a large amount of data according to the present invention is not limited to the execution order of the steps enumerated in the embodiment, and the steps of the prior art steps of increasing or decreasing and replacing the steps according to the principles of the present invention include Within the scope of protection of the present invention.
  • the present invention also provides an access system for a large amount of data, the access system of the large amount of data can implement the method for accessing a large amount of data according to the present invention, but the implementation device for accessing a large amount of data according to the present invention
  • the structure of the access system including, but not limited to, the large amount of data enumerated in this embodiment, all structural variations and substitutions of the prior art according to the principles of the present invention are included in the scope of the present invention.
  • FIG. 1 illustrates a method of designing a cold plate in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the method according to the present embodiment includes step S1, step S2, and step S3. Therein, the method according to the invention is carried out by the design system 1.
  • the design system 1 includes an acquisition module 101, a generation module 102, and an adjustment module 103.
  • step S1 the acquisition module acquires design information of the PCB board corresponding to the cold plate.
  • the design information of the PCB board includes, but is not limited to, profile information of the PCB board, heat sink component information on the PCB board, and plug-in component information on the PCB board that does not require heat dissipation.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a PCB board corresponding to a cold plate to be designed according to an embodiment of the present invention, including information about a heat dissipating component. Among them, the outline of the PCB and the pin information corresponding to each heat dissipating component contained on the PCB are displayed. Among them, the white hole-shaped area is the area corresponding to the pin.
  • the acquiring module may obtain the design information of the PCB by importing the design document corresponding to the PCB and reading the size information in the design document.
  • the design documents of the PCB board include, but are not limited to, CAD documents and the like.
  • step S2 the generation module generates layout information of the cold plate based on the design information.
  • the generating module performs a conversion operation based on the obtained PCB board design information to obtain layout information of the corresponding cold board.
  • the layout information includes, but is not limited to, hollowed out area size information, heat strip position information, and the like.
  • the generating module performs corresponding amplification based on the size information in the design information based on the predetermined enlargement rule to generate layout information corresponding to the cold plate based on the enlarged size information.
  • the generating module determines, according to the PCB board design information, the pin sizes of the respective heat dissipating components included, and the size information of the component sizes that do not need to be dissipated, and correspondingly obtains the size information based on the predetermined enlargement rule.
  • the enlargement is performed to generate layout information corresponding to the cold plate based on the enlarged size information.
  • the generating module determines the hollowed out area required for generating the cold plate based on the enlarged size information to finally generate the layout information of the cold plate.
  • the generating module may first determine the contour size of the corresponding cold plate based on the design information of the PCB. And, obtaining the size information of the heat dissipating component and the heat dissipating component included in the PCB, and based on a predetermined amplification rule: the component pin amplification value: X axis 2 mm, Y axis 1.5 mm; common component amplification value: X
  • the axial direction is 2 mm and the Y-axis is 2 mm.
  • the origin of the X-axis and the Y-axis is the center of each hollowed out area.
  • the generation module increases the pin size of each heat dissipating component by 2 mm on both sides of the X-axis, and increases the 1.5 mm on both sides of the Y-axis, respectively, as the size of the corresponding cold-plate hollowed out area;
  • the component size is increased by 2 mm on both sides of the X-axis and by 2 mm on both sides of the Y-axis, respectively, as the size of the corresponding cold plate hollowed out area.
  • the generating module arranges the heat dissipation strip between the pins of the component to be cooled, thereby generating layout information of the cold plate.
  • step S3 when the layout information does not satisfy the predetermined processing requirement, the adjustment module automatically adjusts the layout information to determine the final cold plate layout.
  • the design system further includes an inspection module that automatically checks the layout information based on the predetermined processing requirements.
  • the inspection module removes the processing area.
  • the inspection module checks the spacing between the respective hollowed out areas according to the preset minimum machining spacing value, and when it is found that the spacing between the two hollowed out areas is less than the minimum machining spacing value (eg The area corresponding to the spacing is removed, that is, the two hollowed out areas are connected (as shown on the right side of FIG. 5).
  • the design system further includes an output module to output the final layout information to design the cold plate based on the final layout information when the layout information satisfies the processing requirement.
  • the output information can be in the form of data such as CAD or Gerber.
  • the layout information of the cold plate can be automatically generated based on the PCB design drawing, the efficiency is higher, and the layout information of the cold plate can be automatically checked based on the processing requirements, which is more accurate, and is more convenient to modify and update the cold. Board layout information.
  • the present invention effectively overcomes various shortcomings in the prior art and has high industrial utilization value.

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Abstract

一种设计冷板的方法和设计系统。所述方法包括以下步骤：获取待设计的冷板对应的印刷电路板的设计信息（S1）；基于所述设计信息，生成所述冷板的布局信息（S2）；当所述布局信息不满足预定加工要求时，自动对所述布局信息进行调整，以确定最终的冷板布局（S3）。其优点在于：能够自动基于PCB设计图纸来生成冷板的布局信息，精度和效率更高，并且能够自动基于加工要求对冷板的布局信息进行检查，更加准确，并且，便于修改和更新冷板的布局信息。

Description

一种设计冷板的方法和设计系统 技术领域
本发明涉及一种计算机方法和系统，特别是涉及一种设计冷板的方法和设计系统。
背景技术
针对双列直插式封装(DIP,dual inline-pin package)插件元件设计的冷板，工艺要求是先安装冷板。此处所述的冷板是一块整体厚度一致的金属板，紧贴印刷电路板(PCB，Printed Circuit Board)固定，再安装插件元件。对需要散热的DIP插件本体下面紧贴冷板安装，类似骑在冷板条上安装；对于无需散热的插件元件，例如插件电容，连接器等等，冷板对元件的安装位置会挖空，让其可以正常安装。
先有技术中，生成DIP插件元件的冷板时，需要由设计人员根据需要对散热的元件位置手工进行绘制区域，例如：哪些元件区域挖空，哪些地方是金属板，哪些插件孔区域要挖空。然而这种方式却存在如下几个问题：一个是绘制效率较低，当元件数量较多或者结构复杂的时候，需要花费较大的人力和时间在该过程中；另一个是其需要人工基于加工要求对绘制区域进行检查，容易产生检查不准确等问题；再一个是不方便修改，当PCB板的设计图纸发生变动或更改时，需要重新人工绘制相应的冷板图纸。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种设计冷板的方法和设计系统，用于解决现有技术中的效率低下，不便更改等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种设计冷板的方法和设计系统。
在本发明的一实施例中，提供一种设计冷板的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a.获取待设计的冷板对应的印刷电路板的设计信息；
b.基于所述设计信息，生成所述冷板的布局信息；
c.当所述布局信息不满足预定加工要求时，自动对所述布局信息进行调整，以确定最终的冷板布局。
在本发明的又一实施例中，提供一种设计冷板的设计系统，其特征在于，所述设计系统包括：
获取模块，用于获取待设计的冷板对应的印刷电路板的设计信息；
生成模块，用于基于所述设计尺寸信息，生成所述冷板的布局信息；
调整模块，用于当所述布局信息不满足预定加工要求时，自动对所述布局信息进行调整，以确定最终的冷板布局。
在本发明的又一实施例中，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。
如上所述，本发明的设计冷板的方法及系统，具有以下有益效果：能够自动基于PCB设计图纸来生成冷板的布局信息，精度和效率更高，并且能够自动基于加工要求对冷板的布局信息进行检查，更加准确，并且，便于修改和更新冷板的布局信息。
附图说明
图1显示为本发明实施例所述的一种设计冷板的方法的流程示意图。
图2显示为本发明实施例所述的一种设计冷板的设计系统的结构示意图。
图3显示为本发明实施例所述的一种待设计冷板对应的、包含需要散热元件信息的PCB板设计信息示意图；
图4显示为本发明实施例所述的一种基于PCB板的轮廓信息来确定冷板的轮廓信息的示意图；
图5显示为本发明实施例所述的一种待设计冷板对应的挖空和合并的布局信息示意图；
图6显示为本发明实施例所述的一种具有挖空区域和散热条的冷板的设计信息示意图。
元件标号说明
1        设计系统
101      获取模块
102      生成模块
103      调整模块
S1～S3   步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精 神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明所述的大量数据的存取方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
本发明还提供一种大量数据的存取系统，所述大量数据的存取系统可以实现本发明所述的大量数据的存取方法，但本发明所述的大量数据的存取方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的大量数据的存取系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。
请参阅图1，图1示意出了根据本发明的一个实施例的一种设计冷板的方法。
根据本实施例的方法包括步骤S1、步骤S2和步骤S3。其中，根据本发明的方法由设计系统1来执行。该设计系统1包括获取模块101，生成模块102以及调整模块103。
在步骤S1中，获取模块获取冷板对应的PCB板的设计信息。
其中，所述PCB板的设计信息包括但不限于所述PCB板的轮廓信息、该PCB板上的散热插件元件信息，以及该PCB板上的无需散热的插件元件信息。
根据本发明的一个示例，参考图3，图3显示为本发明实施例所述的一种待设计冷板对应的、包含需要散热元件信息的PCB板示意图。其中，显示了PCB的轮廓，以及PCB板上包含的各个散热元件对应的引脚信息。其中，白色孔状区域即为引脚对应的区域。
具体地，根据本方案的步骤S1中，获取模块可以通过导入PCB对应的设计文档，并读取该设计文档中的各项尺寸信息，来获得PCB板的设计信息。
优选地，PCB板的设计文档包括但不限于CAD文档等。
接着，在步骤S2中，生成模块基于所述设计信息，生成所述冷板的布局信息。
具体地，生成模块基于所获得的PCB板设计信息，对其进行转换操作，以获得相应的冷板的布局信息。
其中，所述布局信息包括但不限于：挖空区域尺寸信息，散热条位置信息等等。
优选地，生成模块基于所述设计信息中的尺寸信息，基于预定放大规则进行相应的放大， 以基于放大后的各项尺寸信息来生成与所述冷板对应的布局信息。
具体地，生成模块基于PCB板设计信息，确定所包含的各个散热元件的引脚尺寸，以及不需散热的元件尺寸等各项尺寸信息，并对所获得的尺寸信息，基于预定放大规则进行相应的放大，以基于放大后的各项尺寸信息来生成与冷板对应的布局信息。
更优选地，生成模块基于该放大后的各项尺寸信息，确定生成冷板需要的挖空区域，来最终生成冷板的布局信息。
例如，参考图4和图6，生成模块可先基于PCB板的设计信息，确定相应冷板的轮廓尺寸。并且，获取该PCB所包含的需散热元件和不需散热元件的尺寸信息，并基于预定放大规则：元件引脚放大值：X轴向2毫米，Y轴向1.5毫米；普通元件放大值：X轴向2毫米，Y轴向2毫米，其中，X轴与Y轴的原点为各个挖空区域的中心。
则生成模块将各个需散热元件的引脚尺寸在X轴向的两边分别增加2毫米，Y轴向两边分别增加1.5毫米后，作为对应的冷板挖空区域的尺寸；并将不需散热元件的元件尺寸在X轴向两边分别增加2毫米，在Y轴向两边分别增加2毫米后，作为对应的冷板挖空区域的尺寸。并且，生成模块在需散热的元件的引脚之间布置散热条，进而生成冷板的布局信息。
接着，在步骤S3中，当所述布局信息不满足预定加工要求时，调整模块自动对所述布局信息进行调整，以确定最终的冷板布局。
优选地，设计系统还包括检查模块，该检查模块基于所述预定加工要求，自动对所述布局信息进行检查。
优选地，当所述布局信息中的存在小于所述最小加工间距的区域间距时，检查模块移除所述加工区域。
例如，参考图5，检查模块根据预设的最小加工间距值，对各个挖空区域之间的间距进行检查，并当发现两个挖空区域之间的间距小于该最小加工间距值时(如图5左侧所示)，将该间距对应的区域移除，亦即是该两个挖空区域贯通(如图5右侧所示)。
更优选地，设计系统还包括输出模块，以当所述布局信息满足所述加工要求时，输出所述最终布局信息，以基于该最终布局信息来设计所述冷板。输出的信息可以为CAD或者Gerber等数据形式。
根据本发明的方法，能够自动基于PCB设计图纸来生成冷板的布局信息，效率更高，并且能够自动基于加工要求对冷板的布局信息进行检查，更加准确，并且，更加便于修改和更新冷板的布局信息。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

  1. 一种设计冷板的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
    a.获取待设计的冷板对应的印刷电路板的设计信息；
    b.基于所述设计信息，生成所述冷板的布局信息；
    c.当所述布局信息不满足预定加工要求时，自动对所述布局信息进行调整，以确定最终的冷板布局。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
    -基于所述预定加工要求，自动对所述布局信息进行检查。
  3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预定加工要求包括最小加工间距，其中，所述步骤c包括以下步骤：
    c1当所述布局信息中的存在小于所述最小加工间距的加工区域时，移除所述加工区域。
  4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤b进一步还包括：
    -基于所述设计信息中的尺寸信息，基于预定放大规则进行相应的放大，以基于放大后的各项尺寸信息来生成与所述冷板对应的布局信息。
  5. 根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
    -当所述布局信息满足所述加工要求时，输出所述最终布局信息，以基于该最终布局信息来设计所述冷板。
  6. 一种设计冷板的设计系统，其特征在于，所述设计系统包括：
    获取模块，用于获取待设计的冷板对应的印刷电路板的设计信息；
    生成模块，用于基于所述设计尺寸信息，生成所述冷板的布局信息；
    调整模块，用于当所述布局信息不满足预定加工要求时，自动对所述布局信息进行调整，以确定最终的冷板布局。
  7. 根据权利要求6所述的设计系统，其特征在于，所述设计系统还包括：
    检查模块，用于基于所述预定加工要求，自动对所述布局信息进行检查。
  8. 根据权利要求6或7所述的设计系统，其特征在于，所述预定加工要求包括最小加工间距，其中，所述调整模块进一步用于：
    -当所述布局信息中存在小于所述最小加工间距的加工区域时，移除所述加工区域。
  9. 根据权利要求6或7所述的设计系统，其特征在于，所述生成模块进一步用于：
    -基于所述设计信息中的尺寸信息，基于预定放大规则进行相应的放大，以基于放大后的各项尺寸信息来生成与所述冷板对应的布局信息。
  10. 根据权利要求6或7所述的设计系统，其特征在于，所述设计系统还包括：
    输出模块，用于当所述布局信息满足所述加工要求时，输出所述最终布局信息，以基于该最终布局信息来设计所述冷板。
  11. 一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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