专利名称：印刷电路板功率检视系统及方法
技术领域：
本发明涉及ー种印刷电路板(printed circuit board, PCB)辅助设计系统及方法，尤其是关于一种PCB功率检视系统及方法。
背景技术：
印刷电路板(printed circuit board,PCB)的生产流程一般是先设计出PCB布局图(layout)，再根据PCB布局图制作PCB样板，打上零件，然后送交实验室测试PCB样板是否满足客户的效率需求。若不满足需求，则根据经验修改PCB布局图。由于缺乏有效的工具来帮助进行效率上的分析，设计部门通常都得等到PCB样板送回实测时，才能了解PCB效率是否能符合要求；在无法了解PCB布局图哪个地方需要做改 进时，只能以经验来修改，经常是改善有限，而且返エ的机率高。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供ー种PCB功率检视系统及方法，可在PCB打板前估算出效率是否能满足客户需求，定位PCB布局图需要修改的部分，以避免PCB设计返エ的问题。ー种印刷电路板功率检视系统。该系统包括一系列功能模块。利用这些功能模块，该系统从计算机的存储器读取印刷电路板PCB的布图文件，分析该布图文件得到该PCB每一层的电源区域及接地区域的铜箔分布情況。之后，该系统根据分析得到的铜箔分布情况计算电流从该PCB上供电模块到负载芯片所经过的该PCB上每ー层的电源区域或接地区域的铜箔的长度及截面积，井根据计算得到的铜箔的长度、截面积及电阻率及预设參数计算该PCB每ー层的功率消耗。当该PCB某一层的功率消耗超过预设标准吋，该系统在所述布图文件上定位该层的电源区域及接地区域，并提示用户对定位区域的铜箔布局进行修改。ー种印刷电路板功率检视方法，该方法包括(A)从计算机的存储器读取印刷电路板PCB的布图文件；(B)布图分析步骤分析该布图文件，得到该PCB每ー层的电源区域及接地区域的铜箔分布情况；(C)根据分析得到的铜箔分布情况计算电流从该PCB上供电模块到负载芯片所经过的该PCB上每ー层的电源区域或接地区域的铜箔的长度及截面积；(D)根据计算得到的铜箔的长度、截面积及电阻率及预设參数计算该PCB每ー层的功率消耗；(E)判断该PCB每ー层的功率消耗是否超过预设标准；及(F)当该PCB某一层的功率消耗超过预设标准时，在所述布图文件上定位该层的电源区域及接地区域，并提示用户对定位区域的铜箔布局进行修改。相较于现有技木，本发明提供的PCB功率检视系统及方法，可在PCB打板前估算出效率是否能满足客户需求，定位PCB布局图需要修改的部分，以避免设计返エ的问题。
图I是本发明PCB功率检视系统较佳实施例的应用环境图。图2是本发明PCB功率检视系统较佳实施例的功能模块图。
图3是本发明PCB功率检视方法较佳实施例的流程图。图4是电流从PCB上供电模块至负载IC的示意图。主要元件符号说明
计算机100
存储器10
处理器20
PCB功率检视系统30
文件读取模块31
布图分析模块32
计算模块33
判断模块34
提示模块35
PCB布图文件40_
显示器50
PCB200
供电模块201
负载IC202'
电源区域21
信号线区域22
接地区域23如下具体实施方式
将结合上述附图进ー步说明本发明。
具体实施例方式參阅图I所示，是本发明印刷电路板(printed circuit board, PCB)功率检视系统较佳实施例的应用环境图。该PCB功率检视系统30应用于计算机100。该计算机100还包括存储器10、处理器20及显示器50。存储器10存储各种PCB，例如PCB 200的PCB布图文件40，以及PCB功率检视系统30的程序化代码。处理器20执行所述程序化代码，实现PCB功率检视系统30提供的下述功能。显示器50显示PCB布图文件40。參阅图2所示，是本发明PCB功率检视系统30较佳实施例的功能模块图。该PCB功率检视系统30包括文件读取模块31、布图分析模块32、计算模块33、判断模块34及提示模块35。本发明所称的模块可以为由多个电子元器件构成的硬件芯片，也可以为由一系列计算指令组成的计算机程序段。本实施例所述的模块是ー种能够被计算机100的处理器20所执行并且能够完成固定功能的计算机程序段，其存储在计算机100的存储器10中。文件读取模块31用于从存储器10读取所述PCB布图文件40。布图分析模块32用于分析该PCB布图文件40，得到PCB200每ー层的电源区域21及接地区域23的铜箔分布情况(參阅图4所示)。PCB布图文件40包括PCB 200各层的走线布局及PCB200上零件的布局。
PCB的层数，是指PCB拥有可以独立布线的铜箔的层数。例如，多层PCB可能包括多个信号层，电源层，地层等。每ー层都包括敷有铜箔的一个或多个电源区域或接地区域。导通孔是PCB上一些填充或者包裹了可导电材料的孔，是多层PCB中不同层走线之间的电气连接。这些孔可以连接多层PCB之间的电源区域或接地区域，让电流顺利通过PCB各层。PCB功率的损耗主要源自各层铜箔的阻杭。计算模块33用于根据分析得到的铜箔分布情况计算电流从PCB 200上供电模块201到负载芯片(integrated chip, IC) 202 (例如CPU、内存等)所经过的PCB 200上每ー层的电源区域21或接地区域23的铜箔的长度L及截面积A。如图4所示，箭头表示电流方向，PCB 200某ー个信号层包括电源区域21、信号线区域22及接地区域23。电流从供电模块201到达负载IC 202途经电源区域21或接地区域23。由于电源区域21或接地区域23的铜箔分布形状及厚度是不规则的，故计算模块33可能需要利用一定的数学方法，例如微积分，计算电流从供电模块201到负载IC 202途经电源区域21或接地区域23的铜箔的长度L及截面积A。计算模块33还用于根据计算得到的铜箔的长度L、截面积A、电阻率p及预先设置的參数计算PCB每ー层的功率消耗DCR。所述预先设置的參数包括供电模块201的供电电压、负载IC 202的需求电流。例如，在本实施方式中，设置供电模块201的供电电压为I伏特，负载IC 202的需求电流为I安培，则功率消耗DCR = p*L/A。PCB每ー层的功率消耗DCR等于该层电源区域21的功率消耗DCR及接地区域23的功率消耗DCR之和。判断模块34用于判断PCB每ー层的功率消耗DCR是否超过预设标准。该预设标准可以为ー个相对标准，例如，假设PCB 200某ー个信号层的功率消耗DCR大于或等于其它某一层的功率消耗DCR的10倍，则判断模块34判断该信号层的功率消耗DCR超过预设标准。该预设标准也可以为ー个具体数值，例如7. 13776e-6。提示模块35用于当PCB 200某一层的功率消耗DCR超过预设标准时，在PCB布图文件40上定位该层的电源区域21及接地区域23，提示用户对电源区域21及接地区域23的铜箔布局进行修改，例如调整铜箔的长度L或截面积A。參阅图3所示，是本发明PCB功率检视方法较佳实施例的流程图。步骤S31，文件读取模块31从存储器10读取所述PCB布图文件40。步骤S32，布图分析模块32分析该PCB布图文件40，得到PCB 200每ー层的电源区域21及接地区域23的铜箔分布情況。PCB布图文件40包括PCB 200各层的走线布局及PCB 200上零件的布局。步骤S33，计算模块33根据分析得到的铜箔分布情况计算电流从PCB 200上供电模块201到负载IC 202 (例如CPU、内存等)所经过的PCB 200上每一层的电源区域21或接地区域23的铜箔的长度L及截面积A。如图4所示，箭头表示电流方向，PCB 200某一个信号层包括电源区域21、信号线区域22及接地区域23。电流从供电模块201途经电源区域21或接地区域23到达负载IC202。步骤S34，计算模块33根据计算得到的铜箔的长度L、截面积A及电阻率p及预先设置的参数计算PCB每一层的功率消耗DCR。所述预先设置的参数包括供电模块201的供电电压、负载IC 202的需求电流。例如，在本实施方式中，设置供电模块201的供电电压为I伏特，负载IC 202的需求电流为I安培，则功率消耗DCR = p*L/A。PCB每一层的功率消耗DCR等于该层电源区域21的功率消耗DCR及接地区域23的功率消耗DCR之和。
步骤S35，判断模块34判断PCB 200每一层的功率消耗DCR是否超过预设标准，例如判断PCB 200某一个信号层的功率消耗DCR是否大于或等于其它某一层的功率消耗DCR的10倍。若PCB 200每一层的功率消耗DCR都未超过预设标准，则流程结束。若PCB 200某一层的功率消耗DCR超过预设标准，则执行步骤S36。步骤S36，提示模块35在PCB布图文件40上定位该层的电源区域21及接地区域23，并提示用户对电源区域21及接地区域23的铜箔布局进行修改，例如调整铜箔的长度L或截面积A。最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.ー种印刷电路板功率检视系统，其特征在干，该系统包括 文件读取模块，用于从计算机的存储器读取印刷电路板PCB的布图文件； 布图分析模块，用于分析该布图文件，得到该PCB每ー层的电源区域及接地区域的铜箔分布情况； 计算模块，用于根据分析得到的铜箔分布情况计算电流从该PCB上供电模块到负载芯片所经过的该PCB上每ー层的电源区域或接地区域的铜箔的长度及截面积，井根据计算得到的铜箔的长度、截面积及电阻率及预设參数计算该PCB每ー层的功率消耗； 判断模块，用于判断该PCB每ー层的功率消耗是否超过预设标准；及提示模块，用于当该PCB某一层的功率消耗超过预设标准时，在所述布图文件上定位 该层的电源区域及接地区域，并提示用户对定位区域的铜箔布局进行修改。
2.如权利要求I所述的印刷电路板功率检视系统，其特征在于，该PCB每ー层的功率消耗等于该层电源区域的功率消耗及接地区域的功率消耗之和。
3.如权利要求I所述的印刷电路板功率检视系统，其特征在于，所述预设參数包括供电模块的供电电压及负载芯片的需求电流。
4.如权利要求I所述的印刷电路板功率检视系统，其特征在于，所述计算模块利用微积分的方法计算电流从供电模块到负载芯片途经电源区域或接地区域的铜箔的长度及截面积。
5.ー种印刷电路板功率检视方法，其特征在于，该方法包括 文件读取步骤从计算机的存储器读取印刷电路板PCB的布图文件； 布图分析步骤分析该布图文件，得到该PCB每ー层的电源区域及接地区域的铜箔分布情况； 第一计算步骤根据分析得到的铜箔分布情况计算电流从该PCB上供电模块到负载芯片所经过的该PCB上每ー层的电源区域或接地区域的铜箔的长度及截面积； 第二计算步骤根据计算得到的铜箔的长度、截面积及电阻率及预设參数计算该PCB姆ー层的功率消耗； 判断步骤判断该PCB每ー层的功率消耗是否超过预设标准；及提示步骤当该PCB某一层的功率消耗超过预设标准时，在所述布图文件上定位该层的电源区域及接地区域，并提示用户对定位区域的铜箔布局进行修改。
6.如权利要求5所述的印刷电路板功率检视方法，其特征在干，该PCB每ー层的功率消耗等于该层电源区域的功率消耗及接地区域的功率消耗之和。
7.如权利要求5所述的印刷电路板功率检视方法，其特征在于，所述预设參数包括供电模块的供电电压及负载芯片的需求电流。
8.如权利要求5所述的印刷电路板功率检视方法，其特征在于，计算电流从供电模块到负载芯片途经电源区域或接地区域的铜箔的长度及截面积是采取微积分的方法。
全文摘要
本发明提供一种PCB功率检视系统。该系统从计算机的存储器读取印刷电路板PCB的布图文件，分析该布图文件得到该PCB各层的电源区域及接地区域的铜箔分布情况。之后，该系统根据分析得到的铜箔分布情况计算电流从该PCB上供电模块到负载芯片所经过的该PCB上各层的电源区域或接地区域的铜箔的长度及截面积，并根据计算得到的铜箔的长度、截面积及电阻率及预设参数计算该PCB各层的功率消耗。当该PCB某一层的功率消耗超过预设标准时，该系统在所述布图文件上定位该层的电源区域及接地区域，并提示用户对定位区域的铜箔布局进行修改。本发明提供一种PCB功率检视方法。
文档编号G06F17/50GK102867072SQ20111018552
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者黄宗胜, 陈俊仁, 何敦逸, 周玮洁, 严欣亭 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司