PCB装联CAD/CAPP/CAM集成系统
2001/4/7 来源:华中理工大学学报 作者:王 俊 卢正鼎 刘 青

    核心提示:1、pcb装联cad/capp/cam集成系统的总体结构设计,2、中心数据库的设计,2.1 pcb的产品设计数据库,2.2 pcb装联工艺设计数据库,3、各子系统的设计,3.1 面向cad的前置数据转换子系统的设计, 3.2 工艺决策和工艺文件生成子系统的设计,3.3 工艺文件管理子系统的设计,3.4 面向cam的后置数据转换子系统的设计,

  从CIMS集成的角度来看,当前国内电子产品制造普遍存在以下问题: 尽管一些先进的EDA工具和自动化生产设备得到了应用, 但却是一群“自动化孤岛”,彼此不能直接地进行信息的传输与交换,需要进行手工的数据输入和编程,尤其是在中小批量的电子产品的制造时,使得设备相当多的时间都处于数据准备阶段,同时由于大量的人工干预导致错误频繁;设计和制造各环节的数据集成度不高,大多数工艺文件的编制也都依靠手工完成,主要根据个人经验,效率低,且因人而异,因此,难以保证规范性.
  从上面的问题可以看出电子企业的CIMS工程信息集成的一个主要的瓶颈就在于连接CADCAM的中间环节上,需要对CAD/CAPP/CAM系统进行集成,使整个CIMS工程中的数据流畅通无阻.本文针对此情况提出了一种适合国内电子企业实际的CAD/CAPP/CAM集成方法,并重点说明了PCB装联集成系统的设计与实现.

    1、PCB装联CAD/CAPP/CAM集成系统的总体结构设计

  为了实现全面的集成,最完整的解决方案当然是依据STEP标准来定义综合的产品数据模型以实现完善的数据交换,但完全按照STEP标准来定义数据模型,需要使用许多新的概念与工具,这是一个相对较长和渐进的过程,目前国内电子企业的条件还不成熟.而电子产品的数据交换也还没有一个适应各种设备的统一标准,各种EDA工具和自动化的制造设备都采用各自独立的数据标准,因此,本研究以STEP标准为依据,从庞杂的产品数据中仅抽取与制造过程相关的部分,进行裁剪后定义了一种基于中心数据库的集成数据模型来提供设计、制造以及测试等环节之间的统一的数据交换接口,这在目前的应用水平下是一种结构相对简单,且高效和实用的方案[1].
  整个PCB装联集成系统的结构与功能如图 1 所示.

图 1 系统的结构与功能

    2、中心数据库的设计

  中心数据库中的库结构提供了系统各部分进行数据交换的统一的接口,中心数据库中与PCB装联过程相关的信息主要由以下两部分组成.

    2.1 PCB的产品设计数据库
  PCB的整体设计数据表,用来记录机盘设计、加工一般描述信息.主要字段有 (机盘代号,机盘名称,水平尺寸,垂直尺寸,设计软件).
  元件的定位数据表,用来记录PCB板上所有元件的位置描述信息.主要字段有 (机盘代号,元件位号,封装库名,元件类型,元件定位的X坐标和Y坐标,元件安装角度).
  元件位号数据表,用来记录PCB板上所有元件显示位号所需的相关数据.主要字段有 (机盘代号,元件位号,位号位置的X坐标和Y坐标,位号高度,位号方向).
  引脚网表,用来记录PCB板上所有元件的引脚连接信息.主要字段有 (机盘代号,元件位号,引脚标号,连接网名).
  过孔网表,记录PCB板上所有的过孔的信息.主要字段有 (机盘代号,过孔名称,连接网名,过孔X坐标和Y坐标,过孔孔径).
  元件封装表,记录所有元件的整体描述.主要字段有(封装名称,安装方式,水平尺寸,垂直尺寸,管脚数目,元件高度,设计软件).
  元件外形数据表,记录元件外形的描述信息.主要字段有 (封装名称,设计软件,外形标志,起点X坐标和Y坐标,终点X坐标和Y坐标).
  引脚表,记录每个元件封装引脚的描述信息.主要字段有 (封装名称,设计软件,引脚标号,焊盘名称,引脚的X坐标和Y坐标).
  焊盘表,记录各种类型焊盘的描述信息.主要字段有(焊盘名称,焊盘形状,水平尺寸,垂直尺......点击查阅全文......↓