一种基于PCB图的测试方法、系统、存储介质及设备与流程

一种基于pcb图的测试方法、系统、存储介质及设备
技术领域
1.本发明涉及硬件技术领域，尤其涉及一种基于pcb图的测试方法、系统、存储介质及设备。


背景技术：

2.在pcba(printed circuit board assembly，印刷电路板成品板)加工生产过程中，压接件、螺钉等零件的安装会产生一定的应力，此应力会对其周围的零件产生影响，严重的会导致零件锡裂。已经焊接好的电子零件之所以会掉落或发生锡裂，其主要原因可以归结为：应力》结合力。而零件自身的结合力与其焊盘大小强相关。
3.但在所有pcb(printed circuit board，印刷电路板)制作时常用的零件中，如图2示出的bga封装的芯片的示意图以及图3示出的qfn封装的芯片的示意图，bga封装的芯片和qfn封装的芯片均为本体较大、焊盘较小的零件，且其所有的焊盘都在零件本体下方。针对此类零件，如果产生锡裂问题，硬件工程师无法从零件外观获知，因而不利于检测维修。基于此，在制版过程中要求bga封装的芯片以及qfn封装的芯片距离螺孔及压接件满足一定的安全距离。此安全距离和pcb的板厚有关。以往都是人为手动去测量，容易遗漏零件，导致测试效率低且可靠性差。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于pcb图的测试方法、系统、存储介质及设备，用以解决现有技术中在测试部分零件是否满足预设安装安全要求时测试效率低且可靠性差的问题。
5.基于上述目的，本发明提供了一种基于pcb图的测试方法，包括以下步骤：
6.通过pcb制图软件获取pcb图上若干零件的位号和封装类型名称；
7.通过pcb制图软件在pcb图的丝印层获取若干零件的位号和丝印坐标信息；
8.通过每个零件的位号将其封装类型名称与丝印坐标信息关联，并将每个零件的位号、封装类型名称和丝印坐标信息均记录至表格中；
9.针对特定零件，根据其位号在表格中提取其丝印坐标信息，并将其丝印坐标信息中的若干坐标值增加或减少预设数值，以得到若干扩展坐标值；
10.针对指定零件，根据其位号在表格中提取其丝印坐标信息，并将其丝印坐标信息中的若干坐标值与若干扩展坐标值进行比较，并基于比较结果确认其中是否有坐标值落入若干扩展坐标值所组成的范围内；
11.响应于指定零件有坐标值落入范围内，得到指定零件为不符合预设要求的零件的测试结果。
12.在一些实施例中，方法还包括：
13.基于对pcb图进行制版所用的pcb板的厚度确定预设数值。
14.在一些实施例中，通过pcb制图软件获取pcb图上若干零件的位号和封装类型名称
包括：
15.通过pcb制图软件获取pcb图上若干零件的位号、封装类型名称和第一中心坐标信息。
16.在一些实施例中，通过每个零件的位号将其封装类型名称与丝印坐标信息关联，并将每个零件的位号、封装类型名称和丝印坐标信息均记录至表格中包括：
17.通过每个零件的位号将其封装类型名称、第一中心坐标信息与丝印坐标信息关联，并将每个零件的位号、封装类型名称、第一中心坐标信息和丝印坐标信息均记录至表格中，并基于表格确认是否有指定零件缺失封装类型名称；
18.响应于有指定零件缺失封装类型名称，通过pcb制图软件获取其引脚坐标信息，并基于引脚坐标信息得到其第二中心坐标信息；
19.判断第二中心坐标信息是否与若干零件的若干第一中心坐标信息中的一个或多个一致；
20.响应于第二中心坐标信息与若干第一中心坐标信息中的一个或多个一致，将缺失封装类型名称的指定零件的封装类型名称记录至表格中。
21.在一些实施例中，缺失封装类型名称的指定零件的封装类型为qfn封装。
22.在一些实施例中，方法还包括：
23.基于测试结果从表格中将不符合预设要求的零件的位号、封装类型名称和丝印坐标信息复制到测试报告中。
24.在一些实施例中，特定零件包括压接件和/或螺钉，指定零件包括封装类型为bga封装的芯片和/或封装类型为qfn封装的芯片。
25.本发明的另一方面，还提供了一种基于pcb图的测试系统，包括：
26.第一获取模块，配置用于通过pcb制图软件获取pcb图上若干零件的位号和封装类型名称；
27.第二获取模块，配置用于通过pcb制图软件在pcb图的丝印层获取若干零件的位号和丝印坐标信息；
28.记录模块，配置用于通过每个零件的位号将其封装类型名称与丝印坐标信息关联，并将每个零件的位号、封装类型名称和丝印坐标信息均记录至表格中；
29.坐标扩展模块，配置用于针对特定零件，根据其位号在表格中提取其丝印坐标信息，并将其丝印坐标信息中的若干坐标值增加或减少预设数值，以得到若干扩展坐标值；
30.确认模块，配置用于针对指定零件，根据其位号在表格中提取其丝印坐标信息，并将其丝印坐标信息中的若干坐标值与若干扩展坐标值进行比较，并基于比较结果确认其中是否有坐标值落入若干扩展坐标值所组成的范围内；以及
31.测试结果获得模块，配置用于响应于指定零件有坐标值落入范围内，得到指定零件为不符合预设要求的零件的测试结果。
32.本发明的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
33.本发明的再一方面，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时执行上述方法。
34.本发明至少具有以下有益技术效果：
35.本发明通过获取pcb图中所有零件的位号、封装类型名称和丝印坐标信息，并对特定零件的丝印坐标进行扩展，以划定特定零件在安装过程中的安全区域，并通过判断指定零件的坐标是否落入其安全区域内，从而获得不符合预设要求的指定零件；进一步提高了测试指定零件的位置是否符合预设安装安全要求的效率以及可靠性，并有助于指示硬件开发人员对不符合预设要求的指定零件重新调整其位置，从而有利于缩短产品的研发周期，进而提高产品的市场竞争力。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
37.图1为根据本发明实施例提供的基于pcb图的测试方法的示意图；
38.图2为根据现有技术提供的bga封装的芯片的示意图；
39.图3为根据现有技术提供的qfn封装的芯片的示意图；
40.图4为根据本发明实施例提供的qfn封装的芯片的特征判定过程中添加辅助线的示意图；
41.图5为根据本发明实施例提供的压接件与bga封装的芯片的坐标示意图；
42.图6为根据本发明实施例提供的基于pcb图的测试系统的示意图；
43.图7为根据本发明实施例提供的实现基于pcb图的测试方法的计算机可读存储介质的示意图；
44.图8为根据本发明实施例提供的执行基于pcb图的测试方法的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
45.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
46.需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称的非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备固有的其他步骤或单元。
47.基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种基于pcb图的测试方法的实施例。图1示出的是本发明提供的基于pcb图的测试方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：
48.步骤s10、通过pcb制图软件获取pcb图上若干零件的位号和封装类型名称；
49.步骤s20、通过pcb制图软件在pcb图的丝印层获取若干零件的位号和丝印坐标信息；
50.步骤s30、通过每个零件的位号将其封装类型名称与丝印坐标信息关联，并将每个
零件的位号、封装类型名称和丝印坐标信息均记录至表格中；
51.步骤s40、针对特定零件，根据其位号在表格中提取其丝印坐标信息，并将其丝印坐标信息中的若干坐标值增加或减少预设数值，以得到若干扩展坐标值；
52.步骤s50、针对指定零件，根据其位号在表格中提取其丝印坐标信息，并将其丝印坐标信息中的若干坐标值与若干扩展坐标值进行比较，并基于比较结果确认其中是否有坐标值落入若干扩展坐标值所组成的范围内；
53.步骤s60、响应于指定零件有坐标值落入范围内，得到指定零件为不符合预设要求的零件的测试结果。
54.本实施例中，pcb(printed circuit board，印制电路板)制图软件包括altium designer软件、protel软件等。pcb图指的是在pcb制图软件上进行设计绘制的电路板布局图。
55.本发明实施例通过获取pcb图中所有零件的位号、封装类型名称和丝印坐标信息，并对特定零件的丝印坐标进行扩展，以划定特定零件在安装过程中的安全区域，并通过判断指定零件的坐标是否落入其安全区域内，从而获得不符合预设要求的指定零件；进一步提高了测试指定零件的位置是否符合预设安装安全要求的效率以及可靠性，并有助于指示硬件开发人员对不符合预设要求的指定零件重新调整其位置，从而有利于缩短产品的研发周期，进而提高产品的市场竞争力。
56.在一些实施例中，方法还包括：基于对pcb图进行制版所用的pcb板的厚度确定预设数值。
57.在一些实施例中，通过pcb制图软件获取pcb图上若干零件的位号和封装类型名称包括：通过pcb制图软件获取pcb图上若干零件的位号、封装类型名称和第一中心坐标信息。
58.在一些实施例中，通过每个零件的位号将其封装类型名称与丝印坐标信息关联，并将每个零件的位号、封装类型名称和丝印坐标信息均记录至表格中包括：通过每个零件的位号将其封装类型名称、第一中心坐标信息与丝印坐标信息关联，并将每个零件的位号、封装类型名称、第一中心坐标信息和丝印坐标信息均记录至表格中，并基于表格确认是否有指定零件缺失封装类型名称；响应于有指定零件缺失封装类型名称，通过pcb制图软件获取其引脚坐标信息，并基于引脚坐标信息得到其第二中心坐标信息；判断第二中心坐标信息是否与若干零件的若干第一中心坐标信息中的一个或多个一致；响应于第二中心坐标信息与若干第一中心坐标信息中的一个或多个一致，将缺失封装类型名称的指定零件的封装类型名称记录至表格中。
59.在一些实施例中，缺失封装类型名称的指定零件的封装类型为qfn封装。
60.在一些实施例中，特定零件包括压接件和/或螺钉，指定零件包括封装类型为bga封装的芯片和/或封装类型为qfn封装的芯片。
61.bga(ball grid array package)表示球栅阵列封装。qfn(quad flat no-leads package)表示方形扁平无引脚封装，是表面贴片型封装之一。qfn封装与lcc(leadless chip carriers)封装完全不同，lcc仍有外延引脚，只是将引脚弯折至底部，而qfn封装则完全没有任何外延引脚。
62.在一些实施例中，方法还包括：基于测试结果从表格中将不符合预设要求的零件的位号、封装类型名称和丝印坐标信息复制到测试报告中。
63.本实施例中，另外也需要从表格中将不符合预设要求的零件的第一中心坐标信息复制到测试报告中。
64.图2示出了bga封装的芯片的示意图；图3示出了qfn封装的芯片的示意图；图4示出了qfn封装的芯片的特征判定过程中添加辅助线的示意图；图5示出了压接件与bga封装的芯片的坐标示意图。如图2-5所示，本发明的基于pcb图的测试方法的一示例性实施例如下：
65.1.通过pcb制图软件获取pcb图上若干零件的位号、封装类型名称和中心坐标信息(即第一中心坐标信息)。
66.2.通过pcb制图软件在该pcb图的丝印层获取若干零件的位号和丝印坐标信息。pcb中的零件丝印只有方形和圆形两种。对于位号开头为u的零件的丝印是方形，其丝印坐标信息为方形四个边线段的起始坐标和终点坐标。对于位号开头为mh的零件的丝印为圆形，其丝印坐标信息包含圆心坐标center-xy及半径尺寸radius。
67.3.通过将步骤1和步骤2得到的信息进行合并，得到该pcb图中所有零件的位号、封装类型名称、中心坐标信息和丝印坐标信息。分析pcb图上零件的命名规则，螺孔的package symbol name(封装类型名称)都包含“mh”字样，bga零件的package symbol name都包含“bga”字样，压接件的package symbol name都包含“pf”字样，根据这些规则，可以通过筛选表格中的数据快速得到螺孔、压接件、bga封装的芯片的坐标信息和丝印框信息。只有qfn封装的芯片的package symbol name没有任何字样，无法通过筛选获得。下面就如何获取筛选qfn封装的芯片来展开说明：
68.如图3所示，qfn封装的芯片的外型具有如下特征：a.除四周有一圈信号pin(引脚)外，中心位置还有一个较大的gnd pin；b.所有pin均被丝印包围，丝印框之外无任何pin脚。根据这两个特征，获取整板零件的pin信息，然后依次遍历所有零件的pin信息及零件的中心坐标，若有pin坐标和零件的中心坐标相同，则判定此零件满足上述所说的a特征。再对符合a特征的零件做如下处理：获取这些零件的pin坐标信息，将其连接成如图4所示的虚线。并获取椭圆pin的尺寸，记为(a，b)，其中，a为椭圆pin的长轴尺寸，b为短轴尺寸。从表格中可以获得此零件的丝印坐标，记ab线段的纵坐标为y1，与ab线段平行的虚线横坐标记y2；记ac线段的横坐标x1，与ac线段平行的虚线横坐标为x2；若y1-y2》a/2；同时x2-x1》a/2，则判定此零件满足上述所说的b特征(有pin均被丝印包围，丝印框之外无任何pin脚)。
69.4.从表格中筛选螺孔(mh＊)、压接件(pf＊)、bga封装的芯片、qfn封装的芯片的丝印坐标信息。
70.5.根据不同的pcb板厚预设不同要求的安全距离，假设安全距离为h1：
71.当板厚小于2.4mm时，压接件、螺孔分别距离bga封装的芯片、qfn封装的芯片的距离需要大于10mm；
72.当板厚大于2.4mm时，压接件、螺孔分别距离bga封装的芯片、qfn封装的芯片的距离需要大于5mm；
73.根据此要求将不符合规则的bga封装的芯片、qfn封装的芯片的信息记录下来。
74.6.如图5所示，遍历表格，以压接件为基准，计算其距离所有qfn封装的芯片、bga封装的芯片的距离。压接件、qfn封装的芯片、bga封装的芯片的外型均为方形。压接件的四个角的坐标依次记为{a(x1,y2)，b(x2,y2)，c(x1,y1)，d(x2,y1)}，对压接件丝印框向外延伸h1画虚线框，虚线框矩形四个角的坐标为{a1(x1-h1,y2+h1)，b1(x2+h1,y2+h1)，c1(x1-h1,
y1-h1)，d1(x2+h1,y1-h1))，其次再次遍历表格中bga封装的芯片、qfn封装的芯片的四个角的坐标，假使被比较的bga封装的芯片或者qfn封装的芯片某一个角的坐标为(x,y)，若同时满足x1-h1《x《x2+h1，且y1-h1《y《y2+h1，则判定此零件不符合预设要求，记录其位号及坐标。
75.类似的，可以将圆形的螺孔比拟成与其直径相等的正方形，按照上述步骤，也可将螺孔周围不符合预设规则的bga封装的芯片、qfn封装的芯片信息导出。
76.7.从表格中将不符合预设要求的零件的位号、封装类型名称、中心坐标信息和丝印坐标信息复制到测试报告中。
77.本发明实施例的第二个方面，还提供了一种基于pcb图的测试系统。图6示出的是本发明提供的基于pcb图的测试系统的实施例的示意图。如图6所示，一种基于pcb图的测试系统包括：第一获取模块10，配置用于通过pcb制图软件获取pcb图上若干零件的位号和封装类型名称；第二获取模块20，配置用于通过pcb制图软件在pcb图的丝印层获取若干零件的位号和丝印坐标信息；记录模块30，配置用于通过每个零件的位号将其封装类型名称与丝印坐标信息关联，并将每个零件的位号、封装类型名称和丝印坐标信息均记录至表格中；坐标扩展模块40，配置用于针对特定零件，根据其位号在表格中提取其丝印坐标信息，并将其丝印坐标信息中的若干坐标值增加或减少预设数值，以得到若干扩展坐标值；确认模块50，配置用于针对指定零件，根据其位号在表格中提取其丝印坐标信息，并将其丝印坐标信息中的若干坐标值与若干扩展坐标值进行比较，并基于比较结果确认其中是否有坐标值落入若干扩展坐标值所组成的范围内；以及测试结果获得模块60，配置用于响应于指定零件有坐标值落入范围内，得到指定零件为不符合预设要求的零件的测试结果。
78.本发明实施例的第三个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，图7示出了根据本发明实施例提供的实现基于pcb图的测试方法的计算机可读存储介质的示意图。如图7所示，计算机可读存储介质3存储有计算机程序指令31。该计算机程序指令31被处理器执行时实现上述任意一项实施例的方法。
79.应当理解，在相互不冲突的情况下，以上针对根据本发明的基于pcb图的测试方法阐述的所有实施方式、特征和优势同样地适用于根据本发明的基于pcb图的测试系统和存储介质。
80.本发明实施例的第四个方面，还提供了一种计算机设备，包括如图8所示的存储器402和处理器401，该存储器402中存储有计算机程序，该计算机程序被该处理器401执行时实现上述任意一项实施例的方法。
81.如图8所示，为本发明提供的执行基于pcb图的测试方法的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。以如图8所示的计算机设备为例，在该计算机设备中包括一个处理器401以及一个存储器402，并还可以包括：输入装置403和输出装置404。处理器401、存储器402、输入装置403和输出装置404可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。输入装置403可接收输入的数字或字符信息，以及产生与基于pcb图的测试系统的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置404可包括显示屏等显示设备。
82.存储器402作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本技术实施例中的基于pcb图的测试方法对应的程序指令/模块。存储器402可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储
操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储基于pcb图的测试方法的使用所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
83.处理器401通过运行存储在存储器402中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的基于pcb图的测试方法。
84.最后需要说明的是，本文的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦写可编程rom(eeprom)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(ram)，该ram可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，ram可以以多种形式获得，比如同步ram(dram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据速率sdram(ddr sdram)、增强sdram(esdram)、同步链路dram(sldram)、以及直接rambus ram(drram)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
85.本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
86.结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。
87.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
88.应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
89.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非
旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。