前言

隨著科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，PCB（印刷電路板）行業(yè)正經(jīng)歷著前所未有的高速發(fā)展。PCB作為電子設(shè)備中不可或缺的基礎(chǔ)組件，其重要性日益凸顯。現(xiàn)代電子產(chǎn)品對(duì)性能和尺寸的要求不斷提高，推動(dòng)了PCB設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新。

PCB的形狀已從傳統(tǒng)的平面矩形發(fā)展到多維立體結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)更緊湊、更復(fù)雜的電子系統(tǒng)需求。這些形狀的多樣化和復(fù)雜化，不僅提高了電子產(chǎn)品的性能和可靠性，也極大地豐富了PCB的應(yīng)用領(lǐng)域。從消費(fèi)電子到航空航天，從醫(yī)療設(shè)備再到汽車電子，PCB的身影無(wú)處不在。隨著新材料、新工藝的不斷涌現(xiàn)，PCB的未來(lái)發(fā)展前景廣闊，它將繼續(xù)扮演著連接現(xiàn)代世界的關(guān)鍵角色。Genesis支持自動(dòng)識(shí)別導(dǎo)入的DXF結(jié)構(gòu)格式，在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)圖中自動(dòng)識(shí)別DXF文件的邊界，直接轉(zhuǎn)換成板框，可以幫設(shè)計(jì)工程師節(jié)省時(shí)間，縮短了設(shè)計(jì)的周期。

Genesis平臺(tái)簡(jiǎn)介

芯和半導(dǎo)體Genesis是面向封裝和PCB板級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件平臺(tái)。它基于“仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)”理念，集成芯和自有仿真能力在設(shè)計(jì)前-中-后不同流程的協(xié)同分析，提前將系統(tǒng)電路、電磁，電源和熱仿真等問(wèn)題識(shí)別和解決在設(shè)計(jì)初期，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真一體化解決方案，提高產(chǎn)品研發(fā)效率。

Genesis自動(dòng)識(shí)別DXF

形成板框流程介紹

1.導(dǎo)入DXF格式結(jié)構(gòu)文件

首先，打開Genesis，點(diǎn)擊菜單欄中的File->Import->DXF，如圖1所示。

圖 1

導(dǎo)入DXF命令菜單

接著，彈出“DXF in”界面，在彈出的窗口File處選擇需要導(dǎo)入的DXF文件，如圖2所示。

圖2

選擇導(dǎo)入的DXF

在設(shè)置界面“DXF units”位置，設(shè)置默認(rèn)導(dǎo)入的單位，此處選擇MM，導(dǎo)入的單位需和結(jié)構(gòu)軟件導(dǎo)出的單位保持一致，如圖3所示。

圖 3

設(shè)置導(dǎo)入默認(rèn)單位

接著，在“DXF in”界面，點(diǎn)擊“Edit/View Layers”，設(shè)置DXF所要導(dǎo)入的層，如圖4所示。備注：此處的層可以是自定義層，也可以是任意層，轉(zhuǎn)換成板框之后，可以刪除該層導(dǎo)進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)。

圖 4

設(shè)置導(dǎo)入的DXF對(duì)應(yīng)的層

點(diǎn)擊完“Edit/View Layers”之后，軟件彈出Dxf in Edit Layer界面，如圖5所示。

圖 5

Dxf in Edit Layer界面

在如下界面，在界面Select All位置點(diǎn)擊，Select All位置此時(shí)被選中勾上；在Class位置，點(diǎn)擊右側(cè)的三角箭頭，選擇BOARD GEOMETRY，如圖6所示。

圖 6

設(shè)置導(dǎo)入的Class層

在DXF in Edit界面，點(diǎn)擊“New Subclass“，軟件會(huì)彈出來(lái)“New SubClass”界面，如圖7所示。

圖 7

新建Subclass

在彈出Subclass界面，輸入放置DXF的Subclass層的名稱，例如：DXF_0625，注意：輸入的名稱就是對(duì)應(yīng)的Subclass的層的名稱，然后點(diǎn)擊“confirm”,如圖8所示。

圖 8

輸入新建Subclass層名稱

Subclass命名界面關(guān)閉后，繼續(xù)點(diǎn)擊DXF in Edit Layer界面下方的“map“,此時(shí)軟件會(huì)自動(dòng)map好subclass層，繼續(xù)點(diǎn)擊OK關(guān)閉界面，如圖9、圖10所示。

圖 9

點(diǎn)擊OK關(guān)閉DXF in Edit Layer界面

圖 10

map完成的subclass界面

接著上一步驟，繼續(xù)點(diǎn)擊“Import”，如圖11所示。

圖 11

點(diǎn)擊Import導(dǎo)入DXF

2.自動(dòng)識(shí)別DXF邊界，

形成閉合形狀

接著上一步，點(diǎn)擊OK之后，導(dǎo)入的DXF文件會(huì)自動(dòng)掛在鼠標(biāo)上，可以通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊在PCB layout里的需要放置的位置，備注：可以先放置任意位置，轉(zhuǎn)換成板框后然后按照坐標(biāo)位置精確放置，如圖12所示。

圖 12

放置導(dǎo)入的DXF的位置

導(dǎo)入到layout里的DXF文件是以組的形式導(dǎo)入的，此時(shí)只能全部選中，不能單獨(dú)選中其中的某以部分，選中導(dǎo)進(jìn)來(lái)的DXF文件，然后鼠標(biāo)右鍵：Grouping->Ungroup,如圖13所示。

圖 13

Ugroup導(dǎo)入DXF文件

此時(shí)，導(dǎo)入進(jìn)來(lái)的DXF文件都是單獨(dú)的一段一段的不連續(xù)的線段，并不是完整的閉合的形狀，接著選中是板寬外形上的任意一條線段，鼠標(biāo)右鍵Select->Close dxf drawing,如圖14所示。

圖 14

選中線段鼠標(biāo)右鍵

點(diǎn)擊完Close dxf drawing命令之后，需要將屬性改成對(duì)應(yīng)板框?qū)傩裕僮鞑襟E如下：

1. 選中閉合形狀的任意一條邊，鼠標(biāo)右鍵：Transform Tools->Polygon，如圖15所示；

2. 軟件自動(dòng)彈出如圖16提示界面，點(diǎn)擊OK；

3. 此時(shí)跳出Conversion setting界面，選擇“Create bounding hull”選項(xiàng)，點(diǎn)擊OK，如圖17所示。

圖 15

轉(zhuǎn)換成Polygon屬性

圖 16

點(diǎn)擊OK

圖 17

轉(zhuǎn)換選項(xiàng)設(shè)置

3.將形成的閉合形狀轉(zhuǎn)換成板框，

放置到板框Outline層

接著上一步，會(huì)生成一個(gè)板框?qū)傩缘拈]合形狀的，當(dāng)前默認(rèn)是放置在Top層，需要使用Z-Copy命令復(fù)制到板框?qū)蛹碠utline：

1. 打開菜單Home-> Zcopyshape，點(diǎn)擊激活Zcopy命令，如圖18所示；

2. 在右邊Option分別設(shè)置：將Class設(shè)置為BOARD GEMETRY，Subclass設(shè)置為Outline,然后放大顯示界面，選中閉合的板框，如圖19所示。

圖 18

激活ZCOPY命令

圖 19

Zcopy命令復(fù)制到Outline層

然后，將鼠標(biāo)放置在空白區(qū)域鼠標(biāo)右鍵Done結(jié)束命令,關(guān)閉其它層顯示，只打開Outline層即可看到生成板框，也可以設(shè)置成不同顏色查看，如圖20所示。

圖 20

查看生成Outline

通常情況下，為了準(zhǔn)確放置板框的位置準(zhǔn)確性，我們放置板框會(huì)按照參考坐標(biāo)來(lái)放置，可以選中DXF，鼠標(biāo)放置在要Snap的點(diǎn)，按鍵盤快捷鍵M，然后DXF掛在鼠標(biāo)上時(shí)，直接鼠標(biāo)右鍵選擇Special Tools->Move Exactly，如圖21所示。

圖 21

將選中圖形轉(zhuǎn)換大Outline層

在彈出的界面里分別設(shè)置X和Y的坐標(biāo)值，然后點(diǎn)擊OK，即可完成自動(dòng)按照坐標(biāo)放置板框位置，如圖22所示。

圖 22

輸入坐標(biāo)

4.導(dǎo)入DXF斷開場(chǎng)景，

可實(shí)現(xiàn)軟件自動(dòng)連接、閉合生成板框

在上面介紹的場(chǎng)景是在導(dǎo)入的DXF文件，線與線之間雖然不是完整閉合的線，但是線與線之間都是連接在一起的線，直接通過(guò)軟件進(jìn)行識(shí)別邊界生成閉合板框即可；在設(shè)計(jì)中，我們也通常會(huì)遇到導(dǎo)入的DXF中間某幾個(gè)線段之間沒(méi)有完全連接在一起，有斷開的小缺口，咱們也可以通過(guò)軟件自動(dòng)識(shí)別查找出斷開的點(diǎn)，然后進(jìn)行軟件自動(dòng)連接生成板框。

首先，軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別斷開位置，步驟如下：

1. 導(dǎo)入DXF之后，選中要生成板框的任意一段線，鼠標(biāo)右鍵：Select->Close dxf drawing,如圖23所示；

2. 此時(shí)如果導(dǎo)入的DXF格式文件線與線之間有斷開的點(diǎn)，軟件會(huì)自動(dòng)查找并顯示紅色的圈圈標(biāo)處具體位置，如圖24所示。

圖 23

菜單執(zhí)行Close dxf drawing命令

圖 24

自動(dòng)查找斷開的點(diǎn)位置

接著，根據(jù)斷開線首尾相接的原則，交互式點(diǎn)擊選中完整的板框Drawing線后，鼠標(biāo)右鍵執(zhí)行：Search DXF->End Search命令，如圖25所示。

圖 25

輸入坐標(biāo)

執(zhí)行上一步命令，會(huì)彈出CloseDXFOuter命令界面，在Check Gap輸入最大四倍線寬，倍數(shù)輸入4，然后點(diǎn)擊“Auto Connect：命令，軟件進(jìn)行自動(dòng)連接點(diǎn)開的點(diǎn)，如圖26所示；連接之后按照上面DXF無(wú)斷開場(chǎng)景操作生成板框即可。

圖26

輸入Gap值自動(dòng)連接

總結(jié)

本文主要介紹了如何在Genesis平臺(tái)中對(duì)導(dǎo)入的DXF結(jié)構(gòu)格式文件自動(dòng)識(shí)別并形成板框的流程：針對(duì)復(fù)雜的DXF格式結(jié)構(gòu)文件，從導(dǎo)入DXF格式文件到Genesis layout里層設(shè)置、單位設(shè)置、自動(dòng)判斷DXF是否斷開點(diǎn)及位置、自動(dòng)連接斷開點(diǎn)、轉(zhuǎn)換成板框?qū)傩裕酵ㄟ^(guò)鼠標(biāo)右鍵命令軟件自動(dòng)識(shí)別成一個(gè)閉合形狀圖形，最后通過(guò)ZCOPY命令復(fù)制到對(duì)應(yīng)的板框?qū)樱焖偕砂蹇颉?/p>

Genesis是面向封裝和PCB板級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件平臺(tái)，支持自動(dòng)識(shí)別導(dǎo)入的DXF結(jié)構(gòu)格式文件，在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)圖中自動(dòng)識(shí)別DXF文件的邊界，直接轉(zhuǎn)換成板框，可以幫設(shè)計(jì)工程師節(jié)省時(shí)間，縮短設(shè)計(jì)的周期，提高設(shè)計(jì)效率。

關(guān)于芯和半導(dǎo)體EDA

芯和半導(dǎo)體提供“半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈仿真EDA解決方案”，是新一代智能電子產(chǎn)品中設(shè)計(jì)高頻/高速電子組件的重要工具，擁有領(lǐng)先的2.5D/3D Chiplet先進(jìn)封裝設(shè)計(jì)分析全流程的EDA平臺(tái)。產(chǎn)品涵蓋三大領(lǐng)域：：

芯片設(shè)計(jì)：匹配主流晶圓廠工藝節(jié)點(diǎn)，支持定制化PDK構(gòu)建需求，內(nèi)嵌豐富的片上器件模型，幫助用戶快速精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)建模與寄生參數(shù)提取。

封裝設(shè)計(jì)：集成多類封裝庫(kù)，提供通孔、走線和疊層的全棧電磁場(chǎng)仿真工具，為2.5D/3DIC先進(jìn)封裝打造領(lǐng)先的統(tǒng)一仿真平臺(tái)，提高產(chǎn)品開發(fā)和優(yōu)化效率。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)：基于完全自主產(chǎn)權(quán)的EDA仿真平臺(tái)，打通整機(jī)系統(tǒng)建模-設(shè)計(jì)-仿真-驗(yàn)證-測(cè)試的全流程，助力用戶一站式解決高速高頻系統(tǒng)中的信號(hào)完整性、電源完整性、熱和應(yīng)力等設(shè)計(jì)問(wèn)題。

關(guān)于芯和半導(dǎo)體

芯和半導(dǎo)體是一家從事電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）軟件工具研發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)，以仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，提供覆蓋IC、封裝到系統(tǒng)的具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全產(chǎn)業(yè)鏈 EDA 解決方案，支持SoC先進(jìn)工藝與Chiplet先進(jìn)封裝，致力于賦能和加速新一代高速高頻智能電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，已在5G、智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

芯和半導(dǎo)體創(chuàng)建于2010年，現(xiàn)已榮獲國(guó)家級(jí)專精特新小巨人企業(yè)，上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，運(yùn)營(yíng)及研發(fā)總部位于上海張江，在蘇州、武漢、西安設(shè)有研發(fā)分中心，在美國(guó)硅谷、北京、深圳、成都、西安設(shè)有銷售和技術(shù)支持部門。