适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法、装置及应用转让专利
申请号 : CN202111324239.0
文献号 : CN113779925B
文献日 : 2022-01-28
发明人 : 周邦兵 , 蔡熙炫 , 林若楠
申请人 : 杭州捷配信息科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法,其特征在于,包括:获取同一PCB板的所有PCB线路层;
获取每一所述PCB线路层上的至少一网络,其中所述网络为相连的线路元素组成的闭环图形,对每一所述网络进行表面处理得到网络真实表面;
获取每一所述网络真实表面内的外边线;
遍历每一所述网络真实表面的每一外边线,获取每一所述网络真实表面内与所述外边线的间隔在安全距离内的边线,从所述边线中筛选满足筛选条件的边线作为对应的对边线,其中所述筛选条件为:所述对边线和所述外边线的线路方向是相向的,且所述对边线位于所述外边线的对面,获取所述外边线和对应的所述对边线的距离值;
遍历所有所述网络真实表面的距离值,取所述距离值的最小值作为最小线宽值。
2.根据权利要求1所述的适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法,其特征在于,“获取每一所述PCB线路层上的至少一网络”包括:获取每一所述PCB线路层上的所有线路元素,扣除所有线路元素中的负向元素,将相连的所述线路元素组成闭环的所述网络。
3.根据权利要求1所述的适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法,其特征在于,筛选条件为同时满足:所述对边线的终点的切线方向的向量和所述外边线的起点的切线方向的向量点乘为负值,所述对边线的终点的切线方向的向量和所述外边线的起点的切线方向的向量的叉乘小于等于0,所述外边线的起点到所述对边线的终点的向量和所述外边线起点的切线方向的向量的叉乘为正数,所述外边线的起点到终点的向量和所述外边线的起点至所述对边线的起点的向量的点乘大于等于0,所述外边线的起点到终点的向量和所述外边线的终点至所述对边线的终点的向量的点乘小于等于0。
4.根据权利要求1所述的适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法,其特征在于,“获取所述外边线和对应的所述对边线的距离值”包括:若所述外边线或者所述对边线上有凹点,则获取所述外边线或者所述对边线上的凹点,取所述凹点和对面的边线的最短距离作为距离值;若不存在凹点,则获取所述外边线和对应的所述对边线之间的最短距离作为距离值。
5.根据权利要求1所述的适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法,其特征在于,在“遍历每一所述网络真实表面的每一外边线”中,若所述网络真实表面对应的是铜皮,判断所述外边线和对应的对边线的连线是否位于所述铜皮的正负极通路上,若是的话,则获取所述外边线和对应的所述对边线的距离值。
6.根据权利要求1所述的适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法,其特征在于,“遍历所有所述网络真实表面的距离值,取所述距离值的最小值作为最小线宽值”包括:设定最小线宽变量,遍历所有所述网络真实表面的距离值,将小于所述最小线宽变量的距离值替换为新的最小线宽变量,遍历结束后最终的所述最小线宽变量作为最小线宽值。
7.根据权利要求1所述的适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法,其特征在于,设定线宽安全阈值,获取所有小于线宽安全阈值的所述网络真实表面的距离值作为风险距离值,标记所述风险距离值所在的位置。
8.一种适用于PCB工程文件的最小线宽计算装置,其特征在于,包括:PCB线路层解析单元,用于获取同一PCB板的所有PCB线路层;
网络解析单元,用于获取每一所述PCB线路层上的至少一网络,其中所述网络为相连的线路元素组成的闭环图形,对每一所述网络进行表面处理得到网络真实表面;
外边线解析单元,用于获取每一所述网络真实表面内的外边线;
边线距离解析单元,用于遍历每一所述网络真实表面的每一外边线,获取每一所述网络真实表面内与所述外边线的间隔在安全距离内的边线,从所述边线中筛选满足筛选条件的边线作为对应的对边线,其中所述筛选条件为:所述对边线和所述外边线的线路方向是相向的,且所述对边线位于所述外边线的对面,获取所述外边线和对应的所述对边线的距离值;
线宽获取单元,用于遍历所有所述网络真实表面的距离值,取所述距离值的最小值作为最小线宽值。
9.一种电子装置,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1到7任一项所述的适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法。
10.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码,所述过程包括根据权利要求1至7任一项所述的适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法。
说明书 :
适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法、装置及应用
技术领域
背景技术
宽度对确保PCB的质量性能至关重要,且科学的走线宽度的设置也有助于确保电流的安全
传输而不会过热并损坏电路板。
线在工程文件中往往是多个线条的组成,甚至有可能会被负向元素所扣除的情况,其中负
向元素包括线条或者Gerber中画出的元素,导致现有方法分析得到的线宽并不是真实的最
小线宽。而检查最小线宽的精度直接影响PCB板的品质,如果检查结果不准确的话,轻则会
影响PCB使用寿命,重则直接导致PCB板报废,因此有必要提供一种可精准获取最小线宽的
计算方法。
发明内容
最小线宽,该方案可从实体化准确计算出真实的最小线宽进而保证PCB产品品质。
其中所述网络为相连的线路元素组成的闭环图形,对每一所述网络进行表面处理得到网络
真实表面;获取每一所述网络真实表面内的外边线;遍历每一所述网络真实表面的每一外
边线,获取每一所述网络真实表面内与所述外边线的间隔在安全距离内的边线,从所述边
线中筛选满足筛选条件的边线作为对应的对边线,获取所述外边线和对应的所述对边线的
距离值;遍历所有所述网络真实表面的距离值,取所述距离值的最小值作为最小线宽值。
每一所述PCB线路层上的至少一网络,其中所述网络为相连的线路元素组成的闭环图形,对
每一所述网络进行表面处理得到网络真实表面;外边线解析单元,用于获取每一所述网络
真实表面内的外边线;边线距离解析单元,用于遍历每一所述网络真实表面的每一外边线,
获取每一所述网络真实表面内与所述外边线的间隔在安全距离内的边线,从所述边线中筛
选满足筛选条件的边线作为对应的对边线,获取所述外边线和对应的所述对边线的距离
值;线宽获取单元,用于遍历所有所述网络真实表面的距离值,取所述距离值的最小值作为
最小线宽值。
述的适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法。
文件的最小线宽计算方法。
述的适用于PCB工程文件的最小线宽计算方法。
进行扣除负向元素的处理以解决背景技术中提到的问题,此外本方案利用地峡的概念获取
每个网络真实表面的外边线和对边线的距离值,遍历所有的距离值得到最小线宽值,这样
获取的最小线宽值是更为准确的。
附图说明
具体实施方式
中所描述的实施方式并不代表与本说明书一个或多个实施例相一致的所有实施方式。相
反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书一个或多个实施例的一些方面相
一致的装置和方法的例子。
多或更少。此外,本说明书中所描述的单个步骤,在其他实施例中可能被分解为多个步骤进
行描述;而本说明书中所描述的多个步骤,在其他实施例中也可能被合并为单个步骤进行
描述。
“最窄地峡算法”进行简要说明:如果把PCB板上的线路、焊盘和铜皮构成的每一闭合网络图
形比作陆地,此时最窄地峡指的就是对应PCB板图形的最小线宽。利用这种理论知识则通过
最窄地峡算法计算最窄处的距离即可获取最小线宽。
边线,获取所述外边线和对应的所述对边线的距离值;
方案以外边线作为岛的海岸线获取满足筛选条件的对边线,相当于获取岛的最窄地峡,进
而以最窄地峡获取最小线宽。
行线宽检查。
成闭环的所述网络。一般而言,一个PCB线路层有多个线路元素,多个线路元素组成多个闭
环的网络,这里可以将闭环的网络理解为独立的岛屿,以此方式则可将每个PCB线路层的图
形划分成不同独立的闭环区域。
下,所述线路元素还包括表面对象,其中表面对象指的是铜皮、pad等对象。
成闭环的网络。在本方案中,“去负处理”的操作可以形象地理解为:假设线路元素具有一定
宽度,并且线路元素离铜皮太近,需要擦除线路元素的边缘用以避免与铜皮接触,也就是用
一块类似橡皮擦的元素擦拭该线路元素时,线路元素此时会被擦出一个缺口,整个过程就
是扣除负向元素。值得一提的是,本方案还可以通过聚类分类的方法将网络进行分类处理。
宽,由于地峡存在于网络内部,所以对每个网络都并行计算各自的最窄地峡。
的闭环作为遍历路线。具体的,搜索与每一所述外边线距离小于安全距离之内但是距离大
于0的外边线作为边线,其中安全距离可人为进行设定,这样的好处可以简单的方式筛查边
线,进而大幅度地减少后续的计算量。
乘为负值,且所述对边线的终点的切线方向的向量和所述外边线的起点的切线方向的向量
的叉乘小于等于0,这两个限定表示所述对边线和所述外边线的线路方向是相向的;所述外
边线的起点到所述对边线的终点的向量和所述外边线的起点的切线方向的向量的叉乘为
正数,这个限定表示对边线在外边线的对面;所述外边线的起点到终点的向量和所述外边
线的起点至所述对边线的起点的向量的点乘大于等于0,所述外边线的起点到终点的向量
和所述外边线的终点至所述对边线的终点的向量的点乘小于等于0。
src;外边线AB的起点到对边线DC终点的方向的向量为Vct_atp。筛选条件则满足:1.Vct_
src叉乘Vct_dst小于等于零,2.Vct_src点乘Vct_dst小于零,这两个条件满足的作用在于
外边线AB与对边线DC的方向是相向的;3.Vct_src叉乘Vct_atp为正,这个条件满足的作用
在于对边线DC一定在外边线AB的对面;4. 大于等于零, 小于等于
零,AB边线起点到终点的向量和AB边线起点到DC对边线的起点的向量的点乘大于等于0,AB
边线起点到终点的向量和AB边线终点到DC对边线终点的向量的点乘小于等于0,这个条件
满足的作用在于外边线AB与对边线DC的对面区域有交集。
边线不将其作为后续计算的线路。
处海岸之间的一对点的其中一个点,该点通常大多数情况下是在海岸线局部内凹的极值
点,这里的局部内凹包括两种情况,一种是大多数的情况,此时至少具有一个凹部,该凹部
的极值点与对面边线上的一个点连接形成最窄地峡;另一种情况是具有两个平直边线,该
平直边线的两端可接任意形状的边线,此时两个平直边线之间的连线形成最窄地峡。
对面的边线的最短距离作为距离值;若不存在凹点,则获取所述外边线和对应的所述对边
线之间的最短距离作为距离值。
值。
的最窄地峡,但是该图形意义上的最窄地峡没有经过电流从正极到负极的通路,该图形意
义上的最窄地峡不能视为该铜皮的最小线宽。
的正负极通路上,若是的话,则获取所述外边线和对应的所述对边线的距离值。
历所有所述网络真实表面的所述距离最小值的最小值作为所述最小线宽值。也可直接获取
所有所述网络真实表面的距离值的最小值作为最小线宽值。
最小线宽变量的距离值替换为新的最小线宽变量,遍历结束后最终的所述最小线宽变量作
为最小线宽值。
素,对所述线路元素进行负向扣除后再进行网络分类得到至少一网络,对所述网络进行布
尔运算合并得到网络真实表面;迭代处理每个所述网络真实表面上的外边线,寻找是否存
在和所述外边线相对的对边线,若存在对应的对边线则记录所述对边线,若不存在则迭代
处理下一条外边线,并基于记录的外边线和对边线计算最小线宽值。
选条件的边线作为对应的对边线,获取所述外边线和对应的所述对边线的距离值;
于PCB工程文件的最小线宽计算方法实施例中的步骤。
一个或多个集成电路。
(SolidStateDrive,简称为SSD)、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线
(UniversalSerialBus,简称为USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情
况下,存储器404可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下,存储器404可
在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中,存储器404是非易失性(Non‑Volatile)存
储器。在特定实施例中,存储器404包括只读存储器(Read‑OnlyMemory,简称为ROM)和随机
存取存储器(RandomAccessMemory,简称为RAM)。在合适的情况下,该ROM可以是掩模编程的
ROM、可编程ROM(ProgrammableRead‑OnlyMemory,简称为PROM)、可擦除PROM
(ErasableProgrammableRead‑OnlyMemory,简称为EPROM)、电可擦除PROM(ElectricallyE
rasableProgrammableRead‑OnlyMemory,简称为EEPROM)、电可改写ROM
(ElectricallyAlterableRead‑OnlyMemory,简称为EAROM)或闪存(FLASH)或者两个或更多
个以上这些的组合。在合适的情况下,该RAM可以是静态随机存取存储器(StaticRandom‑
AccessMemory,简称为SRAM)或动态随机存取存储器(DynamicRandomAccessMemory,简称为
DRAM),其中,DRAM可以是快速页模式动态随机存取存储器404(FastPageModeDynamicRand
omAccessMemory,简称为FPMDRAM)、扩展数据输出动态随机存取存储器(ExtendedDateOut
DynamicRandomAccessMemory,简称为EDODRAM)、同步动态随机存取内存
(SynchronousDynamicRandom‑AccessMemory,简称SDRAM)等。
络适配器(Network Interface Controller,简称为NIC),其可通过基站与其他网络设备相
连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,传输设备406可以为射频(Radio Frequency,
简称为RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
应的对边线,获取所述外边线和对应的所述对边线的距离值;
设备执行的固件或软件来实现,但是本发明不限于此。尽管本发明的各个方面可以被示出
和描述为框图、流程图或使用一些其他图形表示,但是应当理解,作为非限制性示例,本文
中描述的这些框、装置、系统、技术或方法可以以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬
件或控制器或其他计算设备或其某种组合来实现。
软件例程、小程序和/或宏的计算机软件或程序(也称为程序产品)可以存储在任何装置可
读数据存储介质中,并且它们包括用于执行特定任务的程序指令。计算机程序产品可以包
括当程序运行时被配置为执行实施例的一个或多个计算机可执行组件。一个或多个计算机
可执行组件可以是至少一个软件代码或其一部分。另外,在这一点上,应当注意,如图中的
逻辑流程的任何框可以表示程序步骤、或者互连的逻辑电路、框和功能、或者程序步骤和逻
辑电路、框和功能的组合。软件可以存储在诸如存储器芯片或在处理器内实现的存储块等
物理介质、诸如硬盘或软盘等磁性介质、以及诸如例如DVD及其数据变体、DC等光学介质上。
物理介质是非瞬态介质。
些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因
此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。