印刷电路板元件检查方法及其系统与流程

1.本发明涉及一种元件检查方法及其系统，且特别涉及一种可检查印刷电路板布局的印刷电路板元件检查方法及其系统。


背景技术：

2.随着科技的进展以及人们对于电子产品的需求提升，印刷电路板(printed circuit board；pcb)的需求量也随之上升。然而，目前现有的印刷电路板制造流程，在印刷电路板布局(pcb layout)时，皆是将印刷电路板机构图转入印刷电路板布局的软件中，再以人工检查的方式逐一检查印刷电路板机构图及印刷电路板布局图的差异，往往相当耗费时间，并且有疏漏错误的风险。
3.有鉴于此，一种可自动检查比对的印刷电路板元件检查方法及其系统，仍是目前相关业者共同努力的目标。


技术实现要素：

4.依据本发明的一实施方式提供一种印刷电路板元件检查方法，其包含一数据输入步骤、一分析步骤及一比对步骤。数据输入步骤输入一电路板机构图信息及一电路板布局图信息至一处理器。分析步骤使处理器分析电路板机构图信息以取出多个机构元件数据，及分析电路板布局图信息以取出多个布局元件数据，其中各机构元件数据包含一机构元件编号及一机构元件位置，各布局元件数据包含一布局元件编号及一布局元件位置。比对步骤依照各机构元件编号对应的各布局元件编号，将各机构元件数据与其对应的布局元件数据进行比对，确认各布局元件位置与其对应的机构元件位置是否相同，并且输出一元件比对信息。
5.依据本发明的另一实施方式提供一种印刷电路板元件检查系统，其包含一处理器。处理器接受一电路板机构图信息及一电路板布局图信息，且包含一机构分析模块、一布局分析模块及一比对模块。机构分析模块用以分析电路板机构图信息，以取得多个机构元件数据，其中各机构元件数据包含一机构元件编号及一机构元件位置。布局分析模块用以分析电路板布局图信息，以取得多个布局元件数据，其中各布局元件数据包含一布局元件编号及一布局元件位置。比对模块接收机构元件数据及布局元件数据，并用以比对各机构元件数据及各布局元件数据，其中比对模块依照各机构元件编号对应的各布局元件编号，将各机构元件数据与其对应的布局元件数据进行比对，确认各布局元件位置与其对应的机构元件位置是否相同，并且输出一元件比对信息。
附图说明
6.图1示出依照本发明的一实施例的印刷电路板元件检查系统的示意图；
7.图2示出依照图1实施例的电路板机构图信息的示意图；
8.图3示出依照图2实施例的电路板机构图信息的局部放大示意图；
9.图4示出依照图1实施例的电路板布局图信息的示意图；
10.图5示出依照图1实施例的元件比对图的示意图；
11.图6示出依照本发明另一实施例的印刷电路板元件检查方法的步骤流程图；以及
12.图7示出依照图6实施例的印刷电路板元件检查方法的详细步骤的步骤流程图。
13.附图标记说明：
14.10：印刷电路板元件检查系统
15.100：处理器
16.110：机构分析模块
17.120：布局分析模块
18.130：比对模块
19.140：输出模块
20.s100：印刷电路板元件检查方法
21.s110：数据输入步骤
22.s120：分析步骤
23.s130：比对步骤
24.s200：详细步骤
25.s210,s220,s230,s240,s250,s260,s270：子步骤
26.200：电路板机构图信息
27.210,220,230：机构元件数据
28.221：最小机构矩形
29.300：电路板布局图信息
30.310,320：布局元件数据
31.ar1,ar2,ar3,ar4,ar5,ar6：箭号
32.t1,t2,t3,t4,t5,t6：文字
33.d1,d2：标示框
34.x,y：轴
35.θ：机构元件摆放角度
具体实施方式
36.请参照图1、图2、图3、图4，其中图1示出依照本发明的一实施例的印刷电路板元件检查系统10的示意图，图2示出依照图1实施例的电路板机构图信息200的示意图，图3示出依照图2实施例的电路板机构图信息200的局部放大示意图，图4示出依照图1实施例的电路板布局图信息300的示意图。如图1、图2及图4所示，印刷电路板元件检查系统10包含一处理器100，其接受一电路板机构图信息200及一电路板布局图信息300。处理器100包含一机构分析模块110、一布局分析模块120及一比对模块130。机构分析模块110用以分析电路板机构图信息200，以取得多个机构元件数据210、220、230，其中各机构元件数据210、220、230包含一机构元件编号及一机构元件位置。布局分析模块120用以分析电路板布局图信息300，以取得多个布局元件数据310、320，其中各布局元件数据310、320包含一布局元件编号及一布局元件位置。比对模块130接收机构元件数据210、220、230及布局元件数据310、320，并用
以比对各机构元件数据210、220、230及各布局元件数据310、320，其中比对模块130依照各机构元件编号对应的各布局元件编号，将各机构元件数据210、220、230与其对应的布局元件数据310、320进行比对，确认各布局元件位置与其对应的机构元件位置是否相同，并且输出一元件比对信息。
37.在印刷电路板布局的过程中，印刷电路板元件检查系统10可通过将电路板布局图信息300与电路板机构图信息200进行比对分析，检查各元件的摆放是否正确，并且输出元件比对信息供使用者确认检查结果。借此，可降低因人工检查所耗费的时间成本并避免人工检查疏漏的错误，借此提升印刷电路板布局的正确率。后面将详述印刷电路板元件检查系统10的细节。
38.如图1至图3所示，机构分析模块110接收并分析电路板机构图信息200。具体而言，电路板机构图信息200是由一机构设计软件绘制而成，电路板机构图信息200是模拟实际完成并包含元件的电路板，故是于一预定尺寸形状的电路板区域内绘制实际尺寸的元件(在电路板机构图信息200中即为机构元件)，且各机构元件包含自身的机构元件编号，其可存为一dxf(drawing exchange format)格式或一dwg(drawing)格式的向量图档。本实施例中，电路板机构图信息200为dxf格式的向量图档。
39.再者，于电路板机构图信息200中可包含元件的外型以及元件的引脚，元件可例如是接头、螺丝孔、cpu、散热片等。各元件在电路板机构图信息200中可视为向量图档的一图元(block)，其中图元为基本几何图形及文字组合，以表示元件外形及引脚组成，机构分析模块110再将各图元转为可分析的元件信息。在实施上，可使用机构设计软件中的程序指令“annotate-note”来于图元上标示引脚，并使箭号标注引脚，特别是第1个引脚及最后一个引脚(第n个引脚)。机构分析模块110即可取电路板机构图信息200中各图元的注解文字(annotate text)做为机构元件数据210、220、230的机构元件引脚名称，并且箭号位置为机构元件引脚位置，且可取键值做为机构元件编号。详细来说，箭头尖端的位置为机构元件引脚位置。如图2所示，箭号ar1及箭号ar2分别指向机构元件数据210中的二引脚，且对应的机构元件引脚名称的文字t1、t2分别为a1及b1，箭号ar3及箭号ar4分别指向机构元件数据220中的二引脚，且对应的机构元件引脚名称的文字t3、t4分别为1及n，箭号ar5及箭号ar6分别指向机构元件数据230中的二引脚，且对应的机构元件引脚名称的文字t5、t6分别为1及n。
40.机构元件数据210、220、230可还包含多个端点，其中机构分析模块110依照各机构元件数据210、220、230的端点形成一最小机构矩形，将机构元件数据210、220、230的最小机构矩形的大小定义为各机构元件数据210、220、230的一机构元件尺寸。如图3所示，以机构元件数据220为例，机构元件数据220的端点彼此相连形成四条直线，并且形成最小机构矩形221。机构分析模块110将最小机构矩形221在x轴及y轴平面上的大小定义为机构元件数据220的机构元件尺寸，并且将最小机构矩形221在x轴及y轴平面上的中心点定义为机构元件数据220的机构元件位置。具体而言，机构元件数据220的机构元件位置为x轴及y轴平面上(100,150)的坐标点。借此，印刷电路板元件检查系统10只需分析电路板机构图信息200及电路板布局图信息300即可取得所需信息，不需要接收额外的数据，借此提升使用的便利性。
41.再者，如图3所示，机构分析模块110可定义最小机构矩形221的一长边与x轴的角度为机构元件数据220的一机构元件摆放角度θ。类似地，机构分析模块110亦可以相同方式
定义机构元件数据210、230的机构元件摆放角度，在此不赘述。具体而言，机构元件数据220的一机构元件摆放角度θ为35度，机构元件数据210、230的机构元件摆放角度皆为0度。
42.如图1及图4所示，布局分析模块120接收并分析电路板布局图信息300。具体而言，电路板布局图信息300可以是csv(comma separated values)格式的图档，并由印刷电路板布局软件产出，但本发明不以此为限。布局分析模块120取得的电路板布局图信息300的各布局元件数据310、320可还包含布局元件引脚位置、一布局元件尺寸及一布局元件摆放角度，并取键值做为布局元件编号。具体而言，布局元件数据310的布局元件编号为j2，布局元件数据320的布局元件编号为j1，而布局元件引脚位置是焊垫(pad)的中心位置。布局分析模块120可如前述机构分析模块110定义机构元件数据210、220、230的机构元件尺寸及长边相对x轴的角度以定义布局元件数据310、320的布局元件尺寸及布局元件摆放角度，在此不赘述。而如图4所示，布局元件数据310、320的布局元件摆放角度皆为0度。
43.请一并参照图5，其示出依照图1实施例的元件比对图400的示意图。如图1至图5所示，处理器100可还包含一输出模块140。输出模块140接收元件比对信息及电路板机构图信息200，其中元件比对信息包含一元件比对表及一元件比对图400，输出模块140依据元件比对信息及电路板机构图信息200输出元件比对图400。进一步来说，元件比对信息可还包含一元件增减信息。比对模块130首先确认是否有与机构元件编号对应的布局元件编号，当任一机构元件编号与布局元件编号均无法对应时，比对模块130输出元件增减信息。如图5所示，机构元件数据230的机构元件编号没有与的对应的布局元件编号，意即，电路板布局图信息300中缺少机构元件数据230的对应数据。比对模块130输出一缺少机构元件数据230的元件增减信息，并且输出模块140在以电路板机构图信息200为基准绘制的元件比对图400上以一标示框d2在机构元件数据230上标示。标示框d2可以是一圆形的标示框，也可以是其他几何形状，本发明不以此为限。在其他实施例中，当布局元件编号没有与的对应的机构元件编号，意即，电路板布局图信息中有相对于电路板机构图信息多出的布局元件数据，比对模块输出一增加布局元件数据的元件增减信息，并且输出模块在以电路板机构图信息为基准绘制的元件比对图上以一标记在相对于多出的布局元件数据的空白位置上标示。
44.再者，当机构元件编号与布局元件编号对应，以机构元件数据220及布局元件数据320为例，机构元件数据220的机构元件编号与布局元件数据320的布局元件编号皆为j1，意即机构元件数据220与布局元件数据320对应。比对模块130开始对机构元件数据220与布局元件数据320进行比对。具体而言，比对模块130分别比对机构元件数据220的机构元件位置、机构元件引脚位置、机构元件尺寸及机构元件摆放角度θ与布局元件数据320的布局元件位置、布局元件引脚位置、布局元件尺寸及布局元件摆放角度。如图5所示，元件比对信息可还包含一元件旋转角度比对信息，比对模块130确认各布局元件摆放角度与其对应的机构元件摆放角度是否相同。当机构元件数据220的机构元件摆放角度θ与布局元件数据320的布局元件摆放角度不同时，比对模块130输出元件旋转角度比对信息，并且输出模块140在以电路板机构图信息200为基准绘制的元件比对图400上以一矩形的标示框d1在机构元件数据210上标示。
45.输出模块140可依据元件比对信息输出元件比对表如表一所示：
[0046][0047]
其他实施例中，当机构元件位置与其对应的布局元件位置不同时，比对模块输出一元件位移的元件比对信息；当机构元件数据中，任一标示引脚的箭头无法与全部的布局元件数据的引脚对应时，比对模块输出一缺少引脚的元件比对信息。详细来说，布局元件数据的引脚为电路板布局图信息在x轴及y轴平面上的一范围区域，比对模块确认标示引脚的箭头的位置是否落于范围区域内。具体而言，当一箭头的位置在x轴及y轴平面上的坐标为(315,243)，而一布局元件引脚位置的范围区域在x轴上的坐标为310-320，在y轴上的坐标为240-260，则比对模块确认前述机构元件数据的引脚与其对应的布局元件数据的引脚相同，并且将前述机构元件引脚位置的引脚由原本标示的文字替换成前述布局元件引脚位置的引脚的文字。再者，比对模块通过箭头标示的坐标确认机构元件引脚位置与其对应的布局元件引脚位置是否相同，若两者的坐标相距的距离大于一预设值，则判断为机构元件引脚位置与布局元件引脚位置有差异，视为引脚位移。当机构元件数据相对于其对应的布局元件数据的引脚有缺少、多出或有位置上的差异时，比对模块输出包含引脚缺少、引脚多出或引脚位移的元件比对信息，并且输出模块在以电路板机构图信息为基准绘制的元件比对图上以一几何形状的标示框在机构元件数据的引脚上标示。
[0048]
值得一提的是，当布局元件摆放角度与其对应的机构元件摆放角度不同时，比对模块可先将布局元件数据或其对应的机构元件数据进行旋转，使得布局元件摆放角度与其对应的机构元件摆放角度调整至相同时，再进行引脚的比对，但本发明不以此为限。
[0049]
请参照图6，其示出依照本发明另一实施例的印刷电路板元件检查方法s100的步骤流程图。图6实施例中，将搭配图1至图5实施例的印刷电路板元件检查系统10一并说明，
但本发明不以此为限。印刷电路板元件检查方法s100包含一数据输入步骤s110、一分析步骤s120及一比对步骤s130。数据输入步骤s110输入一电路板机构图信息200及一电路板布局图信息300至一处理器100。分析步骤s120分析电路板机构图信息200以取得多个机构元件数据210、220、230，及分析电路板布局图信息300以取得多个布局元件数据310、320，其中各机构元件数据210、220、230包含一机构元件编号及一机构元件位置，各布局元件数据310、320包含一布局元件编号及一布局元件位置。比对步骤s130依照各机构元件编号对应的各布局元件编号，将各机构元件数据210、220、230与其对应的布局元件数据310、320进行比对，确认各布局元件位置与其对应的机构元件位置是否相同，并且输出一元件比对信息。
[0050]
借此，通过处理器100自动比对电路板机构图信息200及电路板布局图信息300的差异，并且元件比对信息供使用者确认检查结果，借此避免因人工检查所耗费的时间成本并且提升检查的准确度，进而提升使用者修正印刷电路板布局的效率。
[0051]
请一并参阅图7，其示出依照图6实施例的印刷电路板元件检查方法s100的详细步骤s200的步骤流程图。如图7所示，印刷电路板元件检查方法s100的详细步骤s200包含多个子步骤s210、s220、s230、s240、s250、s260、s270。子步骤s210中，将电路板机构图信息200及电路板布局图信息300分别输入至处理器100的机构分析模块110及布局分析模块120，并且机构分析模块110及布局分析模块120分别执行子步骤s230及子步骤s220。子步骤s220中，布局分析模块120分析电路板布局图信息300以取出布局元件数据310、320，并将布局元件数据310、320传输至比对模块130。子步骤s230中，机构分析模块110分析电路板机构图信息200，并将电路板机构图信息200中表示各机构元件的图元信息取出，并且执行子步骤s240。子步骤s240中，机构分析模块110将图元信息转为元件信息，并执行子步骤s250。子步骤s250中，机构分析模块110由元件信息取出机构元件数据210、220、230，并将机构元件数据210、220、230传输至比对模块130。待子步骤s220及子步骤s250完成，执行子步骤s260。子步骤s260中，比对模块130依照机构元件编号及其对应的布局元件编号将各机构元件数据210、220、230与其对应的布局元件数据310、320进行比对，再依据元件的差异输出元件比对信息并将元件比对信息传输至输出模块140，并且执行子步骤s270。子步骤s270中，输出模块140依据元件比对信息输出元件比对表及元件比对图400。
[0052]
综合上述，本发明具有下列优点：其一，通过比对模块自动比对电路板机构图信息及电路板布局图信息，降低人工检查的时间成本。其二，通过端点形成的最小矩形，即可进行元件的比对分析，不需要额外的元件信息。其三，可比对确认机构元件数据相对于布局元件数据是否有摆放角度的差异。
[0053]
虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

技术特征：
1.一种印刷电路板元件检查方法，其特征在于，包含：一数据输入步骤，输入一电路板机构图信息及一电路板布局图信息至一处理器；一分析步骤，使该处理器分析该电路板机构图信息以取得多个机构元件数据，及分析该电路板布局图信息以取得多个布局元件数据，其中各该机构元件数据包含一机构元件编号及一机构元件位置，各该布局元件数据包含一布局元件编号及一布局元件位置；以及一比对步骤，依照各该机构元件编号对应的各该布局元件编号，将各该机构元件数据与其对应的该布局元件数据进行比对，确认各该布局元件位置与其对应的该机构元件位置是否相同，并且输出一元件比对信息。2.如权利要求1所述的印刷电路板元件检查方法，其特征在于，该元件比对信息包含一元件比对表及一元件比对图。3.如权利要求1所述的印刷电路板元件检查方法，其特征在于，各该机构元件数据还包含多个端点，其中各该机构元件数据的该些端点形成一最小机构矩形，将各该机构元件数据的该最小机构矩形的大小定义为各该机构元件数据的一机构元件尺寸；各该布局元件数据还包含多个端点，其中各该布局元件数据的该些端点形成一最小布局矩形，将各该布局元件数据的该最小布局矩形的大小定义为一布局元件尺寸，并确认各该布局元件尺寸与其对应的该机构元件尺寸是否相同。4.如权利要求3所述的印刷电路板元件检查方法，其特征在于，该元件比对信息包含一元件旋转角度比对信息，在该比对步骤中，定义各该最小机构矩形的一长边与一x轴的角度为各该机构元件数据的一机构元件摆放角度，定义各该最小布局矩形的一长边与该x轴的角度为各该布局元件数据的一布局元件摆放角度，确认各该布局元件摆放角度与其对应的该机构元件摆放角度是否相同，并输出该元件旋转角度比对信息。5.如权利要求1所述的印刷电路板元件检查方法，其特征在于，该元件比对信息包含一元件增减信息，且在该比对步骤中，当任一该机构元件编号与该些布局元件编号均无法对应时，输出该元件增减信息。6.一种印刷电路板元件检查系统，其特征在于，包含：一处理器，接受一电路板机构图信息及一电路板布局图信息，且包含：一机构分析模块，用以分析该电路板机构图信息，以取得多个机构元件数据，其中各该机构元件数据包含一机构元件编号及一机构元件位置；一布局分析模块，用以分析该电路板布局图信息，以取得多个布局元件数据，其中各该布局元件数据包含一布局元件编号及一布局元件位置；及一比对模块，接收该些机构元件数据及该些布局元件数据，并用以比对各该机构元件数据及各该布局元件数据，其中该比对模块依照各该机构元件编号对应的各该布局元件编号，将各该机构元件数据与其对应的该布局元件数据进行比对，确认各该布局元件位置与其对应的该机构元件位置是否相同，并且输出一元件比对信息。7.如权利要求6所述的印刷电路板元件检查系统，其特征在于，该处理器还包含：一输出模块，接收该元件比对信息及该电路板机构图信息，其中该元件比对信息包含一元件比对表及一元件比对图，该输出模块依据该元件比对信息及该电路板机构图信息输出该元件比对图。
8.如权利要求6所述的印刷电路板元件检查系统，其特征在于，各该机构元件数据还包含多个端点，其中该机构分析模块依照各该机构元件数据的该些端点形成一最小机构矩形，将各该机构元件数据的该最小机构矩形的大小定义为各该机构元件数据的一机构元件尺寸；各该布局元件数据还包含多个端点，其中该布局分析模块依照各该布局元件数据的该些端点形成一最小布局矩形，将各该布局元件数据的该最小布局矩形的大小定义为一布局元件尺寸；其中，该比对模块确认各该布局元件尺寸与其对应的该机构元件尺寸是否相同。9.如权利要求8所述的印刷电路板元件检查系统，其特征在于，该元件比对信息包含一元件旋转角度比对信息，该机构分析模块定义各该最小机构矩形的一长边与一x轴的角度为各该机构元件数据的一机构元件摆放角度，该布局分析模块定义各该最小布局矩形的一长边与该x轴的角度为各该布局元件数据的一布局元件摆放角度，该比对模块确认各该布局元件摆放角度与其对应的该机构元件摆放角度是否相同，并输出该元件旋转角度比对信息。10.如权利要求6所述的印刷电路板元件检查系统，其特征在于，该元件比对信息包含一元件增减信息，当任一该机构元件编号与该些布局元件编号均无法对应时，该比对模块输出该元件增减信息。

技术总结
一种印刷电路板元件检查方法包含数据输入步骤、分析步骤及比对步骤。数据输入步骤输入电路板机构图信息及电路板布局图信息至处理器。分析步骤分析电路板机构图信息及电路板布局图信息以取得机构元件数据及布局元件数据，其中机构元件数据包含机构元件编号及机构元件位置，布局元件数据包含布局元件编号及布局元件位置。比对步骤依照机构元件编号对应的布局元件编号，将机构元件数据与其对应的布局元件数据进行比对，确认布局元件位置与其对应的机构元件位置是否相同，并且输出元件比对信息。借此，降低人工检查的时间成本。降低人工检查的时间成本。降低人工检查的时间成本。


技术研发人员：廖碧贤 郑铭裕 洪宇腾
受保护的技术使用者：环荣电子(惠州)有限公司
技术研发日：2022.02.18
技术公布日：2022/5/25