[发明专利]电子产品EDA设计的PCB虚拟制造系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子产品EDA设计的PCB虚拟制造系统及其实现方法。

背景技术

在电子产品SMT表面组装生产中，设计一般是由设计工程师在计算机上利用多种计算机辅助设计EDA(如Protel、PowerPCB、OrCAD、Candence、Mentor)工具来完成。电子产品在组装生产之前，设计工程师往往要花费大量的人力和时间去进行EDA设计的检错和调整，通过人工操作的方式逐一与可制造性设计准则做比对，这些工作不仅效率低下，并且容易发生错误。

随着市场竞争的加剧，产品交货周期必须缩短，生产成本必须控制。目前，国内外均是开发各种EDA设计转换技术和错误检查技术，但不能3D可视化直观显示EDA设计的PCB板的布局和SMT组装生产后的PCB情况，也不能3D可视化直观显示EDA设计的PCB板的物理参数错误和可装配性错误，还需反复试生产和调整。因此如果可以提供一套电子产品EDA设计的PCB虚拟制造系统及其方法，在PCB设计和制造“孤岛”间建立联系，可以提高电子产品EDA设计的效率和正确性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种电子产品EDA设计的PCB虚拟制造系统及其实现方法。该系统能在导入EDA设计文件之后，在VC++6.0环境下采用面向对象技术和OpenGL技术自动进行PCB静态3D仿真和组装3D仿真，模拟电子产品EDA设计的PCB的SMT制造过程，并进行PCB可制造性分析，在仿真过程中对PCB板设计上的错误进行检测，实时提示和存档。本发明能在PCB设计和制造“孤岛”间建立联系，在最短时间内为为EDA最优设计的数据修改提供直观依据，以达到开发周期和成本的最优化、生产效率的最高化之目的。

本发明所采用的技术方案为：一种电子产品EDA设计的PCB虚拟制造系统，该系统包含4个模块：

1、EDA信息提取模块：读入EDA设计文件，从中提取PCB板设计的信息和判别参数，并将其保存为统一格式的中EDA仿真文件，并将数据输入到数据库中。

2、PCB静态和组装3D仿真模块：根据EDA信息提取模块中提取的仿真信息，建立虚拟制造系统的仿真模型，在VC++6.0环境下采用面向对象技术和OpenGL技术自动进行PCB静态3D仿真，采用图形变换技术和双缓存技术自动进行PCB组装3D仿真。PCB静态3D仿真用于静态显示组装生产后的PCB情况，包括：PCB基板仿真、PCB贴片器件仿真、PCB焊膏仿真、PCB焊点仿真、PCB胶点仿真，每种类型又分为正面静态仿真和反面静态仿真，可缩放、旋转、平移。PCB组装3D仿真用于显示PCB板在SMT生产工艺中的动态运行过程，包括：PCB贴片仿真、PCB丝印仿真、PCB点胶仿真、PCB回流焊接仿真、PCB波峰焊接仿真、PCB AOI仿真。

3、PCB可制造性分析模块：从EDA信息提取模块提取出来的各元素的判别参数，根据可制造性设计准则逐一进行检测，实时显示和存档电子产品EDA设计的PCB物理参数错误和可装配性错误；显示和存档的错误包括：错误代码和序号、错误的类型、错误的的编号和位置。错误的检测采用了八向区域检测方法，检查某一元素周围8个方向矩形区域是否冲突来判断错误。

4、数据库模块：包括元器件物理参数数据库、规则数据库、贴装数据库；PCB物理参数错误准则和可装配性错误准则。贴装数据库包括：贴装基板数据、标号Fiducial数据、贴装元器件数据。

所述的EDA信息提取模块输出端连接数据库模块、3D仿真模块和PCB可制造性分析模块，3D仿真模的输出端连接PCB可制造性分析模块，数据库模块连接所述的EDA信息提取模块、PCB静态和组装3D仿真模块、PCB可制造性分析模块以及数据库模块。

本发明还提供了一种利用电子产品EDA设计的PCB虚拟制造系统实现PCB虚拟制造的方法，该方法包括以下步骤：

1)3D信息提取模块读入EDA设计文件，从中提取仿真信息用于仿真，提取元器件和PCB板的判别参数用于PCB可制造性分析，并将其保存为统一格式的中EDA仿真文件，并将数据输入到数据库中；

2)PCB静态和组装3D仿真模块3D可视化模拟电子产品EDA设计的PCB的制造过程，根据EDA信息提取模块中提取的仿真信息，在VC++6.0环境下采用面向对象技术和OpenGL技术自动进行PCB静态3D仿真，采用图形变换技术和双缓存技术自动进行PCB组装3D仿真；