专利名称：元件布设系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种元件布设技术，更具体地，涉及一种搭载至布设 软件中以于印刷电路板的布设区域内布设各元件的系统及方法。
背景技术：
现有印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)的布局程序通常是由 电子工程师设计印刷电路板的电路图，并于绘制完后转为一布局图 (layout),其次，由机构工程师设计并绘制该印刷电路板的机构图，接 着再令布局工程师执行放置(placement)操作，以将电子元件依照电路图 或机构图而放置到印刷电路板的预定位置，最后，令布局工程师将放 置于印刷电路板上的电子元件以绕线(routing)方式连接，以完成布局图 (layout)的设计，从而供电路板制造商于后续依据该布局图完成该印刷 电路板的制造。于上述布局过程中，其中，该电子元件的放置是一重要的步骤， 于现有技术中，该放置操作一般是通过布局工程师以人为方式而至电 子元件数据库中查找出与该电路图或机构封装图中所示的电子元件信 息相匹配的电子元件并将其逐一放置到印刷电路板内的正确位置，其 中，该电路图中标示有例如电阻、电容或其他晶片的电子元件，该机 构图标示有该电路板的机构封装中所涉及的例如钻孔或螺丝孔的机构 元件，如此，使得该电子元件的放置过程冗长且效率低下；另外，一 般印刷电路板的功能众多，其所需放置的电子元件的数量众多，例如 为数百个甚至是数千个不同类型的电子元件，这无异于增加布局工程 师的工作负担，更可相形增加于布局过程中发生错误的几率，易造成 放置错误及耗费许多时间放置的情况发生，且该种情事发生的几率与 电路板的电子元件的数量成正比的；再有，于后续对所布局的电子元 件进行核查并需对所核查为错误的电子元件进行修改更换时，还需耗 费大量的时间与精力，对要寻求工作效率提高及生产成本降低以增加产品竞争力的制造厂商而言，显然是极不合理的。为克服上述现有手动放置电子元件所引起的缺点，现部分布局软 件(例如EDA软件)可提供有自动布局的功能，然该软件所提供的自动 布局功能实际上不具可操作性的，其不能使所欲放置的元件自动避开附近的例如贯穿元件(PTH)、线路(trace)、焊盘(pad)或通孔(via)等其他 电子元件，故所完成的布局结果往往会无法通过设计规则査核 (DRC,DesignRuleCheck)而不符合设计要求，此时，仍需借助布局工程 师以手动方式进行调整与修改，同样费时费力且不可避免地造成工作 效率低下的问题。此外，通过软件自动放置电子元件，所完成放置的 电子元件也往往杂乱无章，影响电路板的美观。因此，如何克服上述现有技术的缺点，进而提供一种可自动布局 电子元件的技术，避免现有技术中因人为操作而造成操作繁复、耗费 时间及生产成本，布设错误频发，以及增加电路板的整体可视性，实 为目前需要解决的问题。发明内容鉴于上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种能于 元件布设的过程中从而各待布设的元件得以快速且准确地布设于电路 板上的元件布设系统及方法。本发明的另一目的在于提供一种可简化操作流程、节省操作时间 及降低生产成本的元件布设系统及方法。本发明的再一 目的在于提供一种于布设操作完成后增加布设可视 性的元件布设系统及方法。为达上述目的及其他，本发明即提供一种元件布设系统及方法。 该元件布设系统搭载至用以设计印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB) 的布设软件中，其中，该印刷电路板具有布设区域，且于该布设区域 上涂设有所需布设的元件的信息，该元件布设系统包括设定模块， 用以设定与待布设元件相关的部件的布设优先级别以及于各优先级别 中该待布设元件与该部件的布设规则；侦测模块，用以当通过布设软 件选取一元件以执行元件布设操作时，依据该设定模块所设定的布设 优先级别侦测该待布设元件的附近是否有部件，且于侦测到有部件时则读取该部件的信息并产生一触发信号进行输出；查询模块，用以于 接收到该侦测模块所输出的触发信号时，依据所读取的该部件的信息，至该设定模块中查询与该部件相对应的布设规则；以及布设模块，用以依据该査询模块所查询的布设规则，将该待布设元件布设至与该部件相距一预设的布设间距的位置，从而符合设计规则查核(DRC,Design Rule Check)要求。本发明还提供一元件布设方法，其搭载至用以设计印刷电路板 (Printed Circuit Board, PCB)的布设软件中，其中，该印刷电路板具有 布设区域，且于该布设区域上涂设有所需布设的元件的信息，该方法包括以下步骤预先设定与待布设元件相关的部件的布设优先级别以 及于各优先级别中该待布设元件与该部件的布设规则；当通过布设软 件选取一元件以执行元件布设操作时依据所设定的布设优先级别依序 侦测该待布设元件的附近是否有部件，且于侦测到有部件时则读取该 部件的信息并产生一触发信号进行输出；于接收到该触发信号时，依 据所读取的该部件的信息，查询与该部件相对应的布设规则；以及依 据所查询的布设规则，将该待布设元件布设至与该部件相距一预设的 布设间距的位置，从而符合设计规则查核(DRC，Design Rule Check)要 求。本发明的元件布设系统及方法，预先设定与待布设元件相关的部 件的布设优先级别以及于各优先级别中该待布设元件与该部件的布设 规则，以于执行元件布设操作时，侦测该待布设元件的附近是否有部 件，并依据所读取的该部件的信息，査询与该部件相对应的布设规则， 以供据此将该待布设元件布设至与该部件相距一预设的布设间距的位 置，以完成元件的布设，藉以提高元件布设的效率，并可避免现有技 术中因手动布设元件导致布设结果因无法通过设计规则查核 (DRC,Design Rule Check)而不符设计要求的问题，简化操作流程及节省时间。同时，本发明的元件布设系统及方法，可令布设后的元件与附 近的部件的至少一端保持线对齐状态，从而增加元件布设的美观度。
图1是本发明的元件布设系统的基本架构方块示意图；图2是本发明的元件布设方法的流程示意图；图3是本发明的元件布设系统及方法的一应用实施例示意图；图4是本发明的元件布设系统及方法的另一应用实施例示意图;以及图5是本发明的元件布设系统及方法的又一应用实施例示意图。 主要元件符号说明1元件布设系统10设定模块12侦测模块14查询模块16布设模块30待布设元件32PTH元件33电阻320、 330外框34通孔(X0，Y0)、 (X1,Y1) 座标 S0、 Sl、 S2 最小间距 S200 S210 步骤具体实施方式
以下通过特定的具体实施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示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功 效。本发明也可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明 书中的各项细节也可基于不同的观点与应用，在不背离本发明的精神 下进行各种修饰与变更。请参阅图1，其为本发明的元件布设系统的基本架构方块示意图。 该元件布设系统1搭载至用以通过数据处理装置设计印刷电路板 (Printed Circuit Board， PCB)的布设软件中，其中，该印刷电路板具有 布设区域，且于该布设区域上涂设有所需布设的元件的信息。于本实 施例中，该布设软件是例如EDA(Essential Electronic Design Automation电子设计自动化)软件，该布设区域设于该印刷电路板的正面与背面， 该元件的信息是指标示有该元件的产品型号。如图所示，本发明的元件布设系统l包括设定模块IO、侦测模 块12、査询模块14以及布设模块16。该设定模块10用以设定与待布设元件相关的部件的布设优先级别 以及于各优先级别中该待布设元件与该部件的布设规则。于本实施例 中，该待布设元件是例如为电阻、电容、电感或晶片，而该部件是例如PTH(Plating Through Hole)元件、除PTH元件外的其他元件或包括 信号线(trace)、焊盘(pad)及通孔(via)在内的导体，且各部件的布设优先 级别的先后依序是为PTH(Plating Through Hole)元件，除PTH元件外 的其他元件，以及包括信号线(tmce)、焊盘(pad)及通孔(via)在内的导体。 此外，该布设规则是具体指该待布设元件与附近的部件间具有一预设 的最小间距，且令该待布设元件与附近的部件的至少一端保持线对齐 状态。该侦测模块12用以当通过布设软件选取一元件以执行元件布设操 作时依据该设定模块10所设定的布设优先级别依序侦测该待布设元件 的附近是否有部件，且于侦测到有部件时则读取该部件的信息并产生 一触发信号进行输出。于本实施例中，该侦测模块12是侦测该印刷电 路板上该待布设元件的布设面的相对面附近是否有PTH元件，其次再 依序侦测该待布设元件的布设面附近是否有其他元件以及例如信号线 (trace)、焊盘(pad)及通孔(via)等导体。而该部件的信息是指该部件的产 品型号及其布设于该印刷电路板的位置座标。此外，该侦测模块12采 用例如自左至右、由上而下的方式逐一侦测该印刷电路板的布设区域。该查询模块14用以于接收到该侦测模块12所输出的触发信号时， 依据所读取的该部件的信息，至该设定模块10中查询与该部件相对应 的布设规则。该布设模块16用以依据该查询模块14所查询的布设规则，将该 待布设元件布设至与该部件相距一预设的布设间距的位置。于本实施 例中，该布设模块16依据该部件的位置座标及该布设规则中所设定的 例如该待布设的元件与该部件的最小间距、对齐方式等，自动将该待 布设的元件布设于最佳的合适位置处，从而所布设的元件符合设计规则查核(DRC,Design Rule Check)要求，并达整齐可视的效果。通过本发明的元件布设系统1执行本发明的元件布设方法流程如 图2所示，本发明的元件布设方法包括以下步骤在步骤S200，令设 定模块10预先设定与待布设元件相关的部件的布设优先级别以及于各 优先级别中该待布设元件与该部件的布设规则。随后，进至步骤S202。 在步骤S202，当通过布设软件选取一元件以执行元件布设操作时， 令侦测模块12依据所设定的布设优先级别依序侦测该待布设元件的附 近是否有部件，若有，则进至步骤S204;若否，则进至步骤S210。于 本实施例中，该侦测动作具体包括侦测该印刷电路板上该待布设元件 的布设面的相对面附近是否有PTH元件，其次再依序侦测该待布设元 件的布设面附近是否有其他元件以及例如信号线(toce)、焊盘(pad)及通 孔(via)等导体。在步骤S204，令该侦测模块12读取该部件的信息并产生一触发信 号进行输出。随后，进至步骤S206。在步骤S206，令查询模块14于接收到该侦测模块12所输出的触 发信号时，依据所读取的该部件的信息，查询与该部件相对应的布设 规则。于本实施例中，该布设规则具体指该待布设元件与附近的部件 间具有一预设最小间距，且令该待布设元件与附近的部件的至少一端 保持线对齐状态。随后，进至步骤S208。在步骤S208，令布设模块16依据该査询模块14所查询的布设规 则，将该待布设元件布设至与该部件相距一预设的布设间距的位置， 从而布设的元件符合设计规则査核(DRC,Design Rule Check)要求。在步骤S210，令布设模块16通过该布设软件进行常规布设操作。请参阅图3，其显示本发明的元件布设系统及方法的一应用实施例 示意图。如图所示，于本实施例中，该印刷电路板3上该待布设元件 30的布设面的相对面附近是存在一例如电容的PTH元件32，其中， 该PTH元件32复具有一用以形成一净空区域的外框320。当使用者通 过布设软件选取该待布设元件30以于该PTH元件32的相对右侧进行 布设时，预先令该侦测模块12执行侦测动作，并于该侦测模块12侦 测到该PTH元件32时，读取该PTH元件32的例如产品型号及其布设 于该印刷电路板的位置座标等信息，同时产生一触发信号进行输出。于本实施例中，该位置座标是指该PTH元件32的外框320中与该待 布设元件30相关的右边框座标，例如为(XO，YO)。其次令该查询模块 14于接收到该侦测模块12所输出的触发信号时，依据所读取的该部件 的信息，至该设定模块10中查询与该部件相对应的布设规则，于本实 施例中，该布线规则是例如横坐标对齐，且该待布设的元件30与该PTH 元件32间具有一预设最小间距SO。再进而通过布设模块16依据该査 询模块14所查询的布设规则，将该待布设元件30布设至与该部件保 持最小间距SO的位置处(XO+SO,YO)。请参阅图4，其显示本发明的元件布设系统及方法的另一应用实施 例示意图。如图所示，于本实施例中，该印刷电路板上该待布设元件 30的布设面相对于该待布设元件30的左侧是存在例如电阻的元件33， 其外框330的右边框座标是(X1,Y1)，则该待布设元件30依据布设规则 布设于与该元件33间保持预设最小间距Sl的位置处(X1+S1,Y1)。请参阅图5，其显示本发明的元件布设系统及方法的又一应用实施 例示意图。如图所示，于本实施例中，该印刷电路板上该待布设元件 30(例如为具有多引脚的晶片)的布设面相对于该待布设元件30的左侧 是存在例如通孔(via)的元件34，该待布设元件30是依据布设规则布设 于与该元件34间保持预设最小间距S2的位置。综上所述，本发明的元件布设系统及方法，于执行布设操作时， 当通过布设软件选取一元件以执行元件布设操作时，依据预先设定的 布设优先级别依序侦测该待布设元件的附近是否有部件，且于侦测到 有部件时，读取该部件信息并据此査询与该部件相对应的布设规则， 以供依据该布设规则，自动将该待布设元件布设至与该部件相距一预 设的布设间距的位置，藉以避免现有手动操作过程中因需处理的元件 数量众多及人为疏忽而导致工作效率低下及布设过程中错误频发的情 事，提高工作效率且可确保元件布设的正确性；另外，本发明的元件 布设系统及方法，以自动化操作将各待布设的元件布设于电路板上， 相比于现有技术中采手动逐一布设元件，可简化操作流程及节省操作 时间，从而设计电路板的生产成本得以降低；同时，本发明的元件布 设系统及方法，可令布设后的元件与附近的部件的至少一端保持线对 齐状态，从而增加元件布设的美观度。上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限 制本发明，也即，本发明事实上仍可作其他改变。因此，任何本领域 技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修 改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求所列。
权利要求
1. 一种元件布设系统，搭载至用以通过数据处理装置设计印刷电路板的布设软件中，其中，该印刷电路板具有布设区域，且于该布设区域上涂设有所需布设的元件的信息，该元件布设系统包括设定模块，用以设定与待布设元件相关的部件的布设优先级别，以及于各优先级别中该待布设元件与该部件的布设规则；侦测模块，用以当通过布设软件选取一元件以执行元件布设操作时，依据该设定模块所设定的布设优先级别，依序侦测该待布设元件的附近是否有部件，且于侦测到有该部件时，读取该部件的信息并产生一触发信号进行输出；查询模块，用以于接收到该侦测模块所输出的触发信号时，依据所读取的该部件的信息，至该设定模块中查询与该部件相对应的布设规则；以及布设模块，用以依据该查询模块所查询的布设规则，将该待布设元件布设至与该部件相距一预设的布设间距的位置。
2. 根据权利要求1所述的元件布设系统，其中，该元件是选自电阻、 电容、电感或晶片的其中之一。
3. 根据权利要求1所述的元件布设系统，其中，该部件是选自PTH 元件或信号线、焊盘或通孔的其中之一种导体。
4. 根据权利要求3所述的元件布设系统，其中，该布设优先级别是 以PTH元件最优先。
5. 根据权利要求1所述的元件布设系统，其中，该部件的信息是指 该部件的产品型号及其布设于该印刷电路板的位置座标。
6. 根据权利要求1所述的元件布设系统，其中，该布设规则是具体 指该待布设元件与附近的部件间具有一最小间距，且令该待布设元件与附近的部件的至少一端保持线对齐状态。
7. —种元件布设方法，搭载至用以通过数据处理装置设计印刷电路 板的布设软件中，其中，该印刷电路板是具有布设区域，且于该布设 区域上涂设有所需布设的元件的信息，该方法包括以下步骤(1 )预先设定与待布设元件相关的部件的布设优先级别以及于各 优先级别中该待布设元件与该部件的布设规则；(2) 当通过布设软件选取一元件以执行元件布设操作时，依据所 设定的布设优先级别，依序侦测该待布设元件的附近是否有部件，若 是，则进至歩骤(3);若否，则结束流程步骤；(3) 读取该部件的信息并产生一触发信号进行输出；(4) 于接收到该触发信号时，依据所读取的该部件的信息，查询 与该部件相对应的布设规则；以及(5) 依据所查询的布设规则，将该待布设元件布设至与该部件相 距一预设的布设间距的位置。
8. 根据权利要求7所述的元件布设方法，其中，该元件是选自电阻、 电容、电感或晶片的其中之一。
9. 根据权利要求7所述的元件布设方法，其中，该部件是选自PTH 元件或信号线、焊盘或通孔的其中之一种导体。
10. 根据权利要求9所述的元件布设方法，其中，该布设优先级别 是以PTH元件最优先。
11. 根据权利要求7所述的元件布设方法，其中，该部件的信息是 指该部件的产品型号及其布设于该印刷电路板的位置座标。
12. 根据权利要求7所述的元件布设方法，其中，该布设规则是具 体指该待布设元件与附近的部件间具有一最小间距，且令该待布设元 件与附近的部件的至少一端保持线对齐状态。
全文摘要
一种元件布设系统及方法，搭载至用以设计印刷电路板的布设软件中，其中，该印刷电路板具有布设区域，且于该布设区域上涂设有所需布设的元件的信息，主要通过预先设定布设优先级别以及布设规则，并于选取元件以执行元件布设操作时，依据所设定的布设优先级别依序侦测该待布设元件的附近是否有部件，且于侦测到有部件时则读取该部件的信息并产生一触发信号进行输出，再于接收到该触发信号时，依据所读取的该部件的信息，查询与该部件相对应的布设规则，并依据所查询的布设规则，将该待布设元件布设至与该部件相距一预设的布设间距的位置，从而符合设计规则查核要求，从而提高元件的布设效率，简化操作流程，以及提高元件布设的可视性。
文档编号G06F17/50GK101281548SQ200710091078
公开日2008年10月8日 申请日期2007年4月6日 优先权日2007年4月6日
发明者范文纲, 莽 谈, 韦启锌 申请人:英业达股份有限公司