用于PCB板的铺铜装置的制作方法

文档序号:15483092发布日期:2018-09-18 23:08阅读:297来源:国知局

本实用新型涉及印刷电路板PCB的设计及制作,尤其涉及一种印刷电路板PCB的铺铜装置。



背景技术:

目前,随着电子元器件的发展,印刷电路板PCB的生产设计面临更多的问题与挑战。在PCB板的设计过程中,一块PCB板通常要经历原理图设计、PCB布线、PCB制作、性能测试、原理图设计如此反复的循环,但其中的每一个环节都十分繁琐,例如原理图设计之后要先进行PCB布局布线前的仿真,仿真检查出错误要再返回原理图设计环节,期间仅仅是保存、选择参数、执行的操作就多达几十步,又例如传统的PCB设计、制作分别在不同的平台上进行,使用不同的PCB设计软件、不同的PCB铺铜机,往往需要同时熟练掌握多种互不兼容的操作规程,使得本身便繁琐低下的效率更打折扣。因此,一种能同时快速地完成PCB的设计与制作的铺铜装置成为了当前迫切需求。



技术实现要素:

本实用新型旨在解决上述问题,而提供一种可快速完成PCB绘制编辑、PCB仿真测试、PCB板制作的铺铜装置。

为实现上述目的,本实用新型提供一种用于PCB板的铺铜装置,其特征在于,该装置包括:

固定平台,

铺铜机构,

控制终端,所述控制终端包括PCB设计单元、铺铜控制单元及快捷操作单元,所述控制终端分别与固定平台和铺铜机构电性耦接或通信连接;

其中,所述PCB设计单元用于PCB文件绘制编辑、仿真测试及生成PCB文件,所述PCB设计单元包括PCB绘制模块及PCB仿真模块,所述PCB绘制模块与PCB仿真模块通信连接;

其中,所述快捷操作单元分别与PCB设计单元和铺铜控制单元电性耦接或通信连接,所述快捷操作单元用于创建第一快捷操作模式及第二快捷操作模式;

其中,所述第一快捷操作模式为完成PCB设计单元多个执行动作的命令宏;

其中,所述第二快捷操作模式为完成铺铜控制单元多个执行动作的命令宏。

所述PCB绘制模块包括原理图设计部、PCB布局布线部及PCB文件生成部;所述PCB仿真模块包括布线前仿真部、信号完整性仿真部、电源完整性仿真部、电磁兼容性仿真部。

所述原理图设计部与所述布线前仿真部相连接,所述PCB布局布线部分别与信号完整性仿真部、电源完整性仿真部、电磁兼容性仿真部,所述PCB文件生成部与信号完整性仿真部、电源完整性仿真部、电磁兼容性仿真部相连接。

所述快捷操作单元包括对象选择模块、动作选择模块及逻辑选择模块,所述对象选择模块用于选取创建快捷命令的执行对象,所述动作选择模块用于选取执行对象的执行动作,所述逻辑选择模块用于选取多个执行对象之间的逻辑关系。

所述对象选择模块分别与原理图设计部、PCB布局布线部、PCB文件生成部、布线前仿真部、信号完整性仿真部、电源完整性仿真部及电磁兼容性仿真部通信连接。

所述控制终端还包括显示设备、输入设备及供电设备,所述显示设备与PCB设计单元、铺铜控制单元及快捷操作单元电性耦接或通信连接;所述输入设备分别与PCB设计单元、铺铜控制单元及快捷操作单元电性耦接或通信连接;所述供电设备分别与显示设备、输入设备、PCB设计单元、铺铜控制单元及快捷操作单元电性耦接。

所述显示设备为屏幕显示器或平板电脑;所述输入设备为键盘鼠标或平板电脑。

所述铺铜机构设置有焊盘加工设备、喷锡设备、刷锡设备、回流焊设备、机械手,所述铺铜控制单元分别与焊盘加工设备、喷锡设备、刷锡设备、回流焊设备、机械手电性耦接或通信连接。

所述铺铜控制单元包括焊盘加工设备模块、喷锡设备模块、刷锡设备模块、回流焊设备模块、机械手模块。

所述快捷操作单元的对象选择模块还分别与焊盘加工设备模块、喷锡设备模块、刷锡设备模块、回流焊设备模块、机械手模块电性耦接或通信连接。

本实用新型的贡献在于,其有效解决了现有PCB板铺铜设计和生产因操作复杂繁琐而导致效率低下的问题。本实用新型通过将PCB板铺铜设计和生产整合在同一个装置中进行,利用一个控制终端同时操作完成PCB板的的设计和生产,通过设置能够分别对PCB设计和生产的操作创建快捷模式的快捷操作单元,实现简化PCB设计和生产的操作,通过用户根据灵活多变的设计思路,而创建个性化的快捷模式,实现PCB设计与生产灵活的一体化联动控制。因而可有效地解决了现有PCB板铺铜设计和生产因操作复杂繁琐而导致效率低下的问题,增强了设计生产一体化的灵活调控,提高操作过程的容错率,降低工人操作失误的发生率。

【附图说明】

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是实施例一的控制终端结构框图。

图3是本实用新型的整体控制框图。

图4是本实用新型的PCB设计单元内部连接示意图。

图5是实施例一的对象选择模块与选取对象连接示意图。

图6是实施例二的控制终端结构框图。

图7是实施例二的对象选择模块与选取对象连接示意图。

图8是实施例二的铺铜控制单元与控制对象连接示意图。

图9是实施例二的铺铜控制单元结构框图。

图10是实施例二的铺铜机构结构框图。

【图标说明】

固定平台~10 铺铜机构~20

控制终端~30 PCB设计单元~31

铺铜控制单元~32 快捷操作单元~33

PCB绘制模块~311 PCB仿真模块~312

原理图设计部~3111 PCB布局布线部~3112

PCB文件生成部~3113 PCB仿真模块~312

布线前仿真部~3121 信号完整性仿真部~3122

电源完整性仿真部~3123 电磁兼容性仿真部~3124

对象选择模块~331 动作选择模块~332

逻辑选择模块~333 显示设备~34

输入设备~35 供电设备~36

焊盘加工设备~21 喷锡设备~22

刷锡设备~23 回流焊设备~24

机械手~25 焊盘加工设备模块~321

喷锡设备模块~322 刷锡设备模块~323

回流焊设备模块~324 机械手模块~325

【具体实施方式】

在下文中,将参考附图描述实用新型的各种实施方式。然而,实施方式可以按各种形式实施,而不应被认为限制于本文中提及的实施方式。而是,提供这些实施方式是为了使得本实用新型向本领域技术人员完整地传达本实用新型的保护范围。另外,为了避免混淆本公开的主题,可能没有详细描述或示出已知的功能或结构。

下面结合附图和实施方式对本实用新型进行详细说明。

参阅图1,图1是本实用新型的整体结构示意图

实施例一中,本实用新型的用于PCB板的铺铜装置包括固定平10,铺铜机构20,控制终端30。

其中,固定平台10可以是本领域公知的任意形式的用作安放或固定PCB板用的平台,其可以是一种具有特定结构的平台,也可以视为对能够实现安放或固定PCB板功能的机体的简称。

进一步地,所述特定结构的平台可以是公知的垂直式电路板印刷平台,也可是以悬臂形式固定于其他机体侧面的简易印刷平台。

进一步地,所述特定结构可以指代平台的形状,所述形状可以是圆形、方形、多边形、菱形、椭圆形,本实施例中1中,该形状为方形。

进一步地,所述特定结构可以指代平台的附加结构,例如平台表面还设置有引导废料的凹槽,或者设置有固定夹具的通孔。

需要强调的是,本实施例中,由于本实用新型的主题是实现简化铺铜设计和生产的结构特征,而不是具体实施铺铜功能的硬件,因此申请人基于该固定平台为现有技术,故而简化了固定平台的描述,以突出本实用新型的主题,而不应当视为对技术公开的不充分。

其中,铺铜机构20可以是本领域公知的用以实现对PCB板铺铜的设备,根据原理的不同可以分为化学侵蚀法、电学铺铜法等,根据固定平台的结构的点特点,还可以分为通过导轨传动的横置式、通过合页与固定平台铰接的翻开示、通过垂直支架竖向设置的垂直式等等,简而言之,铺铜机构的形式多种多样,其属于本领域的公知常识,

同样需要强调是,由于本实用新型的主题是实现简化铺铜设计和生产的硬件,而不是具体实施铺铜功能的结构特征,因此申请人基于该铺铜机构为现有技术,故而简化了固定平台10的描述,以突出本实用新型的主题,而不应当视为对技术公开的不充分。

参阅图1~图5,

其中,所述控制终端30包括PCB设计单元31、铺铜控制单元32、快捷操作单元33;

其中,所述PCB设计单元31、铺铜控制单元32、快捷操作单元33可以有多种实现形式,可以是每个单元分别用一个独立的微处理器作为处理信息的中枢,也可以将所有单元设置于一个处理器中;

进一步地,所述微处理器或处理器可以用于处理数据,作为公知的实现形式,所述控制终端30还自然地设置有存储器、通信电路等;

进一步地,所述存储器可以是可擦除编程只读存储器,还可以是随机读写存储器;其可以读取或写入各种数据信息和/或程序代码;

进一步地,所述通信电路可以通过通信天线接受包括无线电讯号在内的数据信号识别并读写数据信号的数据信息,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触,其也可是以实际介质接触从而实现的电连接;

进一步地,所述控制终端30还可以包括由常见的放大器、比较器、三级管、MOS管等组合起来的电路以纯粹硬件方式实现相应功能。

需要注意是,虽然本实用新型需基于电路结构、电器硬件与软件程序以实现相应的功能,但实现该功能的电路结构、电器硬件与软件程序的形式为公知常识,实现形式多种多样,然而本实用新型保护的客体是实现简化铺铜设计和生产的结构特征,单纯的电路结构、电器硬件与软件程序本领域技术人员完全可以根据实际需求选用现有技术,也不助于本领域技术人元理解本实用新型的技术方案,因此申请人基于本实用新型要保护的是实现简化铺铜设计和生产的结构特征,为了使本领域技术人员更准确地领会本实用新型的技术方案,申请人以功能性描述的结构特征描述本实用新型的技术方案,而不应理解为缺少硬件描述并认为公开不充分。

其中,所述PCB设计单元31用于PCB文件绘制编辑、仿真测试及生成PCB文件,本领域现有技术中有多种方式实现PCB印刷电路板的设计,最传统的方式是手工绘制,目前最常用的方式是通过专业的电子设计软件,例如Altium Designer,可以完成PCB设计原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等,本领域当然也可以选用更简单的实现方式,例如将各个环节以独立的功能单元,独立的程序,独立的电子元件配合完成相应的功能,本实用新型中,实现该功能的软件程序与电子硬件仅仅是实现技术方案的基础,并非本实用新型所请求保护的客体,因此,申请人基于本实用新型要保护的是实现简化铺铜设计和生产的结构特征,为了使本领域技术人员更准确地领会本实用新型的技术方案,申请人仅以最常见Altium Designer软件程序为例,描述本实施例的具体实现方式,而不能因此认为本实用新型是基于该Altium Designer软件程序才能实现的技术方案,也不能认为本实用新型仅仅是该Altium Designer软件程序的操作方法。

其中,所述PCB设计单元31包括PCB绘制模块311,PCB仿真模块312;

进一步地,所述PCB绘制模块311与PCB仿真模块312通信连接;

其中,所述PCB绘制模块包括原理图设计部3111、PCB布局布线部3112 及PCB文件生成部3113,

其中,所述原理图设计部3111可以是任何能够实现或辅助实现原理图绘制编辑的电路结构、电器硬件与软件程序的有机组合,本实施例一中,所述原理图设计部指的是Altium Designer软件程序中实现印刷电路板电路原理图的功能部分;

其中,所述PCB布局布线部3112可以是任何能够实现或辅助实现PCB布局布线的电路结构、电器硬件与软件程序的有机组合,本实施例一中,所述原理图设计部指的是Altium Designer软件程序中实现印刷电路板PCB布局布线的功能部分;

其中,PCB文件生成部3113可以是任何能够实现或辅助实现PCB文件生成的电路结构、电器硬件与软件程序的有机组合,本实施例一种,所述PCB文件生成部指的是Altium Designer软件程序生成PCB文件的功能部分,还包含了文件保存功能,文件另存为其他格式文件的功能部分。

具体地,文件另存为其他格式文件的功能部分在本实施一中可以理解为将某个操作后生成的PCB文件另存为带有“mcr”后缀的文件,该文件可以备份文件在其他应用阶段导入打开。

其中,所述PCB仿真模块包括布线前仿真部3121、信号完整性仿真部3122、电源完整性仿真部3123、电磁兼容性仿真部3124。

其中,所述布线前仿真部3121可以是任何能够实现或辅助实现布线前PCB板电路原理图仿真测试的电路结构、电器硬件与软件程序的有机组合,其主要用于PCB电路原理图的错误检查;本实施例一中,所述原理图设计部指的是Altium Designer软件程序中实现印刷电路板电路原理图仿真测试的功能部分。

其中,所述信号完整性仿真部3122可以是任何能够实现或辅助实现PCB信号完整性仿真检查的电路结构、电器硬件与软件程序的有机组合,其主要用于PCB布线后电路信号完整性的错误检查;本实施例一中,所述原理图设计部指的是Altium Designer软件程序中实现印刷电路板电路信号完整性仿真测试的功能部分。

其中,所述电源完整性仿真部3123可以是任何能够实现或辅助实现PCB电源完整性性仿真检查的电路结构、电器硬件与软件程序的有机组合,其主要用于PCB布线后电源完整性的错误检查;本实施例一中,所述原理图设计部指的是Altium Designer软件程序中实现印刷电路板电路电源完整性仿真测试的功能部分。

其中,所述电磁兼容性仿真部3124可以是任何能够实现或辅助实现PCB电磁兼容性仿真检查的电路结构、电器硬件与软件程序的有机组合,其主要用于PCB布线后电磁兼容性的错误检查;本实施例一中,所述原理图设计部指的是Altium Designer软件程序中实现印刷电路板电路电磁兼容性仿真测试的功能部分。

其中,所述快捷操作单元33分别与PCB设计单元31和铺铜控制单元32电性耦接或通信连接,所述快捷操作单元33用于创建第一快捷操作模式及第二快捷操作模式;

其中,所述第一快捷操作模式为完成PCB设计单元多个执行动作的命令宏;

具体地,为了利于本领域技术人员对技术方案的理解,申请人以一个具体的操作描述快捷操作单元在PCB设计阶段的应用,该操作方法是为了便于本领域技术人员理解,而不能视为本实用新型是对操作方法的保护。

操作示例如下:

S10用户打开Altium Designer在菜单栏里找到“output window”选项,鼠标来到Altium Designer的左下角点击“macro”中间的“record”,

S20用户在“rec”下点击菜单栏的中的“tools”下选着“pour manager”点击“start”之后关闭,回到左下角中点击红色的“stop”,在保存中点击另存,另存的文件是mcr后缀。

S30用户在菜单“tools”下打开“customize”中找到“macro files”中新建一个找到另存的“mcr”后缀文件打开导入。

S40用户在“keyboard and mouse”下的“mode”选择“allmodes Commands”下选择“maceos”双击出现“mcr”。

S50出现对话框“assign shortcut for”在里面输入用户想要的快捷键,再选中“ok”,最后选中“close”。

S60打开一个新的pcb,试运行,结束。

本领域技术人员可以根据需要将所S10~S60其中的若干个步骤编辑组织在一起,作为一个单独命令完成一个特定任务,使得PCB设计与生产过程中,当出现某个仿真错误或其他需要回溯到之前步骤与当时文件状态的操作时,能够简化操作,提高效率。

其中,所述第二快捷操作模式为完成铺铜控制单元多个执行动作的命令宏;本领域公知的PCB铺铜装置的操作过程同样属于公知常识,其创建快捷模式的方式与PCB设计阶段本质上相同,申请人为了突出实用新型的保护主题,故而不作详细描述。

其中,所述原理图设计部3111与所述布线前仿真部3121相连接,所述PCB布局布线部3112分别与信号完整性仿真部3122、电源完整性仿真部3123、电磁兼容性仿真3124相连接,所述PCB文件生成部与信号完整性仿真部3122、电源完整性仿真部3123、电磁兼容性仿真3124相连接。

进一步地,所述原理图设计部3111与所述布线前仿真部3121相连接可以理解为两个模块间的通信连接,也可是有实体介质的电连接;可以是一个处理器内部的两个模块间的信息交互,也可以是两个相互独立的功能处理单元间的信息交互。

其中,所述快捷操作单元33包括对象选择模块331、动作选择模块332及逻辑选择模块333。

其中,所述对象选择模块331用于选取创建快捷命令的执行对象,

进一步地,所述对象选择模块331分别与原理图设计部3111、PCB布局布线部3112、PCB文件生成部3113、布线前仿真部3121、信号完整性仿真部3122、电源完整性仿真部3123及电磁兼容性仿真部3124通信连接。

具体地,所述对象选择模块331分别与原理图设计部3111、PCB布局布线部3112、PCB文件生成部3113、布线前仿真部3121、信号完整性仿真部3122、电源完整性仿真部3123及电磁兼容性仿真部3124通信连接可以理解为当对象选择模块需要以上述各功能部为控制对象时,能够将快捷操作单元编辑的命令发送至指定的各功能部,其还可以具体是各功能部中某个具有特定意义的对象,例如在PCB设计阶段在Altium Designer在菜单栏里找到“output window”选项并选中,其中,如果已经进入到Altium Designer程序中,那么特定的控制对象应当是“output window”选项,而不是Altium Designer程序,也不是抽象于Altium Designer程序中用于实现PCB设计的PCB设计单元。可以理解的是选择对象必然是一个具体的有实际控制意义的对象。

其中,所述动作选择模块332用于选取执行对象的执行动作,其可以理解为根据不同操作阶段的特定执行特定的执行动作,

具体地,在PCB设计阶段,由于本实施例是基于Altium Designer软件程序描述本实用新型的技术方案,故而所述执行动作可以具体为某个菜单项目的选中,例如在Altium Designer在菜单栏里找到“output window”选项并选中,其中的“选中”即为具有实际执行意义的执行动作,但需要注意的,其中的“找到”本身是用户行为,但作为创建快捷模式是应当是程序本执行的“找到”动作,也可以理解为程序直接“调用”了“找到”的对象。可以理解的是,上述说明仅仅是为了方便本领域技术人员理解本实用新型的技术方案,而不代表本实用新型仅局限于上述应用。

其中,所述逻辑选择模块333用于选取多个执行对象之间的逻辑关系,其可以理解为对多个执行对象执行逻辑判定,例如Altium Designer在菜单栏里找到“output window”选项并选中,该命令可正常执行时则进入下一操作环节,若该命令存在错误时则根据需求设定另一个逻辑变量,并关联至特定的执行对象,例如信号完整性仿真阶段检查出PCB电路存在错误,则通过快捷模式执行特定的逻辑判定,使得该错误步骤后返回至原理图设计阶段。可以理解的是,上述说明仅仅是为了方便本领域技术人员理解本实用新型的技术方案,而不代表本实用新型仅局限于上述应用。

参阅图6~10,实施例二中,所述实施例二包括了所述实施例中的所有特征,在此基础上,所述控制终端30还包括显示设备34、输入设备35及供电设备36,

其中所述显示设备34可以是屏幕显示器或平板电脑,其当然还可以是智能手机、带有屏幕的控制仪器等其他可以实现显示功能的电子设备,本实施例中优选了平板电脑作为显示设备。

其中,所述输入设备35为键盘鼠标或平板电脑,其当然还可以根据显示设备的特点选用手写笔、控制器等其他能够实现输入功能的电子设备,本实施例中优选了平板电脑作为显示设备使得用户可以同时在平板电脑上完成输入操作与获取显示信息。

其中,所述显示设备34与PCB设计单元31、铺铜控制单元32及快捷操作单元33电性耦接或通信连接。

其中,所述输入设备35分别与PCB设计单元31、铺铜控制单元32及快捷操作单元33电性耦接或通信连接;

进一步地,由于本实施例中输入设备和显示设备设置于平板电脑内,相应地,供电设备分别设置于平板电脑内于固定平台内,分别为设置于平板电脑内的控制终端和固定平台及普通机构上的用电设备供电,相应的,设置于固定平台内的供电设备与设置于平板电脑内的控制终端通信连接,设置于平板电脑内供电设备通过电性耦接对控制系统供电。

其中,所述供电设备36分别与显示设备、输入设备、PCB设计单元、铺铜控制单元及快捷操作单元电性耦接。

进一步地,本实施例中控制终端优选地设置于平板电脑上,相应地,控制终端内部的各单元间均优选电性耦接。

其中,所述铺铜机构20设置有焊盘加工设备21、喷锡设备22、刷锡设备23、回流焊设备24、机械手25,所述铺铜控制单元32分别与焊盘加工设备21、喷锡设备22、刷锡设备23、回流焊设备24、机械手25电性耦接或通信连接,可以理解的是,所述焊盘加工设备21、喷锡设备22、刷锡设备23、回流焊设备24、机械手25均采用现有技术,本实用新型的创新点并不在于铺铜机构如何实现铺铜功能,因而申请人对此不作具体描述,以避免混淆本实用新型的主题。

其中,所述铺铜控制单元32包括焊盘加工设备模块321、喷锡设备模块322、刷锡设备模块323、回流焊设备模块324、机械手模块325;可以理解的是,对于本领域技术人员而言,上述设备控制用的方法、程序、电子硬件也均为现有技术,实用新型的创新点并不在于铺铜控制单元如何实现对铺铜机构的控制,而是如何实现简化控制的结构特征,因而申请人对此不作具体描述,以避免混淆本实用新型的主题。

进一步地,由于本实施例二优选地将控制终端设置于平板电脑上,自然地,所述焊盘加工设备模块321、喷锡设备模块322、刷锡设备模块323、回流焊设备模块324、机械手模块325还设置有相应的无线信息收发部,使得所述控制终端与所述焊盘加工设备模块、喷锡设备模块、刷锡设备模块、回流焊设备模块、机械手模块通信连接。

所述快捷操作单元33的对象选择模块331还分别与焊盘加工设备模块321、喷锡设备模块322、刷锡设备模块323、回流焊设备模块324、机械手模块325电性耦接或通信连接。由于本实施例二中优选地将控制终端设置于平板电脑内,因此所述对象选择模块与各设备模块的连接关系优选地为电性耦接。

籍此,本实用新型通过将PCB板铺铜的设计和生产集成到一个装置中控制,并通过设置能同时控制管理设计与生产的快捷操作模式实现了简化操作过程的作用,因而可有效地解决了现有PCB板铺铜设计和生产因操作复杂繁琐而导致效率低下的问题,增强了设计生产一体化的灵活调控,提高操作过程的容错率,降低工人操作失误的发生率

尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示,但本实用新型的保护范围并不局限于此,在不偏离本实用新型构思的条件下,对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本实用新型的权利要求范围内。

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