自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性的方法、装置
阅读说明：本技术 自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性的方法、装置 (Method and device for automatically optimizing copper foil and filling hole of power supply to increase current stability ) 是由 曾睿承 于 2021-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性的方法、装置,所述方法包括如下步骤：收集PCB布线时器件的相关信息；根据收集的信息匹配执行模块；触发执行模块侦测铜箔电流量以及灌孔电流量并输出侦测结果；根据侦测结果,输入修改参数触发执行模块自动优化铜箔宽度和灌孔数量。依据自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性能够减少变动设计时工程师所花费的检查时间且能去满足设计规范要求,其他部门工程师可以不用再针对此问题一一做检查,布局/布线工程师可以经由此程序有效精准的侦测电流量及改善灌孔数量与铜箔面积,并且能够大大的减少人工检查避免工程师人为疏忽的状况造成项目的改版设计发生。(The invention provides a method and a device for automatically optimizing a copper foil and a filling hole of a power supply to increase current stability, wherein the method comprises the following steps: collecting related information of devices during PCB wiring; matching the execution module according to the collected information; triggering the execution module to detect the current amount of the copper foil and the current amount of the hole filling and outputting a detection result; and inputting a modification parameter to trigger the execution module to automatically optimize the width of the copper foil and the number of the irrigation holes according to the detection result. The current stability is increased according to the copper foil and the filling holes of the automatic optimization power supply, so that the inspection time spent by engineers in the process of design change can be reduced, the design specification requirements can be met, the engineers in other departments do not need to inspect the problem one by one, the layout/wiring engineers can effectively and accurately detect the current amount and improve the number of the filling holes and the area of the copper foil through the program, and the manual inspection can be greatly reduced, so that the situation that the engineers are careless to cause the project revision design can be avoided.)
技术领域
本发明涉及PCB电源布线设计技术领域，具体涉及一种自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性的方法、装置。
背景技术
服务器研发过程中，不断地修改布局/布线来满足客户以及各部门信号质量的需求，不管是主板或是小卡，只要有任何修改包含(机构板型、原理图更新、器件移动/删减、更换器件物料等)，布局/布线工程师就需要重新确认。
PCB设计过程中最重要就是确保电流量输出/输入的定性，造成电流量不足的原因有电源输入端、电源输出端、铜箔的宽度、铜箔的厚度与铜箔转换层面的灌孔数量是否有足够乘载的电流量，电源不够则无法有效堤共主动器件的正常运作，进而造成宕机，重置，无法达到应有的效能等。尤其当前主板/服务器的效能越来越好，速度越来越快，主要芯片以及供电连接器所需要的瓦数越来越大，这在整体的系统稳定性就要求十分严谨，电流量不足，不但会引响系统整体效能，严重时可能会有数据误判、烧板等情形，无法开机等情形，此时布线、硬件、电源工程师就会因为要在电源平面及灌孔花费了大量时间检查及修改，而且还会有遗漏的可能性。
大量修改需要工程师不断的去修改和检查电源区域的布线是否符合研发规范，使得研发过程中增加大极大的工作量，也增加了研发来回检查的时间，大量的重工表现既浪费时间且会降低工作效率，进而造成项目的时间延后。
发明内容
针对PCB架构的更新、电源模块的更换，造成重新设计。布线工程师在PCB还未完成时信号容易进入到电源模块，走线时会因为没注意到电源区块的完整性，误删电源灌孔数量及修改电源铜箔。项目更换人员，新的工程师因为不熟悉电源规范，在修改的过程中没有达到电源量的要求，而导致PCB烧版及电流量不够的问题。需要人工逐一确认电压源，时间长，凡是人工检查的都有可能有遗漏的风险问题。本发明提供一种自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性的方法、装置。
本发明的技术方案是：
第一方面，本发明技术方案提供一种自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性的方法，包括如下步骤：
收集PCB布线时器件的相关信息；
根据收集的信息匹配执行模块；
触发执行模块侦测铜箔电流量以及灌孔电流量并输出侦测结果；
根据侦测结果，输入修改参数触发执行模块自动优化铜箔宽度和灌孔数量。
进一步的，所述的触发执行模块侦测铜箔电流量以及灌孔电流量并输出侦测结果的步骤之前还包括：
设置执行参数。
进一步的，所述的根据侦测结果，输入修改参数触发执行模块自动优化铜箔宽度和灌孔数量的步骤之后还包括：
输出优化后的各参数，并将输出的参数以表格的形式呈现。方便将来可加载此规范进行检。
进一步的，所述的收集PCB布线时器件的相关信息的步骤中，相关信息包括电源名称、器件位号、迭钩表。
进一步的，所述的设置执行参数的步骤包括：
输入器件位号、电源名称、输入/输出电流量、灌孔承载电流量；
选择灌孔种类和迭构参数；其中，迭构参数包括温度、线宽、铜厚、内层/外层。
进一步的，所述的触发执行模块侦测铜箔电流量以及灌孔电流量并输出侦测结果的步骤具体包括：
根据输入的器件位号、电源名称、输入/输出电流量侦测铜箔电流量；
选择灌孔的种类输入灌孔承载电流量；
选择迭构参数；
计算当前电流量；
将铜箔电流量不足区域以及灌孔电流量不足区域分别标注输出。
进一步的，根据侦测结果，输入修改参数触发执行模块自动优化铜箔宽度和灌孔数量的步骤包括：
根据侦测结果，输入修改参数触发执行模块自动调整铜箔宽度和灌孔数量对全区域电流量进行动态补偿。
第二方面，本发明技术方案还提供一种自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性的装置，包括收集模块、匹配模块、执行模块和输出模块；
收集模块，用于收集PCB布线时器件的相关信息；
匹配模块，用于根据收集的信息匹配执行模块；
执行模块，用于设置执行参数，并根据设置的执行参数侦测铜箔电流量以及灌孔电流量并输出侦测结果；并根据侦测结果，接收输入的修改参数自动优化铜箔宽度和灌孔数量；
输出模块，用于输出优化后的各参数，并将输出的参数以表格的形式呈现。
进一步的，所述的相关信息包括电源名称、器件位号、迭钩表；
执行模块包括输入单元和选择单元；
输入单元，用于输入器件位号、电源名称、输入/输出电流量、灌孔承载电流量；
选择单元，用于选择灌孔种类和迭构参数；其中，迭构参数包括温度、线宽、铜厚、内层/外层。
进一步的，执行模块还包括侦测单元、计算单元、指示单元；
侦测单元，用于根据输入的器件位号、电源名称、输入/输出电流量侦测铜箔电流量；
计算单元，用于根据选择单元选择的灌孔的种类、输出单元输入的灌孔承载电流量以及选择的迭构参数，计算当前电流量；
指示单元，用于将铜箔电流量不足区域以及灌孔电流量不足区域分别标注输出。
进一步的，执行模块，还用于根据侦测结果，接收输入单元输入的修改参数自动调整铜箔宽度和灌孔数量对全区域电流量进行动态补偿。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：依据自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性能够减少变动设计时工程师所花费的检查时间且能去满足设计规范要求，其他部门工程师可以不用再针对此问题一一做检查，布局/布线工程师可以经由此程序有效精准的侦测电流量及改善灌孔数量与铜箔面积，并且能够大大的减少人工检查避免工程师人为疏忽的状况造成项目的改版设计发生。
可以依据硬件工程师、电源工程师、所提供的电压瓦数进行电压源的参数设定。依据温度可计算出电流变动量。电源换层时，灌孔数量以及灌孔大小是否能够有效的保持电流量的转换。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
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，对于本领域普通技术人员而言，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附图。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的装置的示意性框图。
图中，11-收集模块，12-匹配模块，13-执行模块，14-输出模块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性的方法，包括如下步骤：
步骤11：收集PCB布线时器件的相关信息；
步骤12：根据收集的信息匹配执行模块；
步骤13：触发执行模块侦测铜箔电流量以及灌孔电流量并输出侦测结果；
步骤14：根据侦测结果，输入修改参数触发执行模块自动优化铜箔宽度和灌孔数量。
依据规范做到电源端的稳定设计，减少不良设计进而改善布线工程师的缺失。在Cadence Layout设计中，通过编写Skill一种自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性，然后将编写好的Skill程序放入到Skill选单中，执行该Skill程序就能自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性。
本发明实施例提供一种自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性的方法，包括如下步骤：
步骤21：收集PCB布线时器件的相关信息；
步骤22：根据收集的信息匹配执行模块；
步骤23：设置执行参数；
步骤24：触发执行模块侦测铜箔电流量以及灌孔电流量并输出侦测结果；
步骤25：根据侦测结果，输入修改参数触发执行模块自动优化铜箔宽度和灌孔数量；
步骤26：输出优化后的各参数，并将输出的参数以表格的形式呈现。
方便将来可加载此规范进行检。
需要说明的是，步骤21中所述的收集PCB布线时器件的相关信息的步骤中，相关信息包括电源名称、器件位号、迭钩表。
步骤23中所述的设置执行参数的步骤包括：输入器件位号、电源名称、输入/输出电流量、灌孔承载电流量；选择灌孔种类和迭构参数；其中，迭构参数包括温度、线宽、铜厚、内层/外层。
步骤24中，所述的触发执行模块侦测铜箔电流量以及灌孔电流量并输出侦测结果的步骤具体包括：
步骤241：根据输入的器件位号、电源名称、输入/输出电流量侦测铜箔电流量；
步骤242：选择灌孔的种类输入灌孔承载电流量，选择迭构参数，计算当前电流量；
步骤243：将铜箔电流量不足区域以及灌孔电流量不足区域分别标注输出。
本发明实施例提供一种自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性的方法，包括如下步骤：
步骤21：收集PCB布线时器件的相关信息；
步骤22：根据收集的信息匹配执行模块；
步骤23：设置执行参数；
步骤24：触发执行模块侦测铜箔电流量以及灌孔电流量并输出侦测结果；
步骤25：根据侦测结果，输入修改参数触发执行模块自动优化铜箔宽度和灌孔数量；
步骤26：输出优化后的各参数，并将输出的参数以表格的形式呈现。
方便将来可加载此规范进行检。
需要说明的是，步骤21中所述的收集PCB布线时器件的相关信息的步骤中，相关信息包括电源名称、器件位号、迭钩表。
步骤23中所述的设置执行参数的步骤包括：输入器件位号、电源名称、输入/输出电流量、灌孔承载电流量；选择灌孔种类和迭构参数；其中，迭构参数包括温度、线宽、铜厚、内层/外层。
步骤24中，所述的触发执行模块侦测铜箔电流量以及灌孔电流量并输出侦测结果的步骤具体包括：
步骤241：根据输入的器件位号、电源名称、输入/输出电流量侦测铜箔电流量；
步骤242：选择灌孔的种类输入灌孔承载电流量，选择迭构参数，计算当前电流量；
步骤243：将铜箔电流量不足区域以及灌孔电流量不足区域分别标注输出。
步骤25中，根据侦测结果，输入修改参数触发执行模块自动优化铜箔宽度和灌孔数量的步骤包括：
根据侦测结果，输入修改参数触发执行模块自动调整铜箔宽度和灌孔数量对全区域电流量进行动态补偿。
具体的，在Cadence Layout设计中，通过编写Skill一种自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性，然后将编写好的Skill程序放入到Skill选单中，执行该Skill程序就能自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性，其中包含了零件、迭构参数、铜箔、灌孔这四种对象的设定，辅助工程师在PCB上设计时的繁琐设计，达到设计上自动除错以及补偿功能，此自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性设计，工程师需要收集各补部门的器件位号、电压源安培数、温度系数、灌孔所能承载的电流，依照各部门提供的信息，填入参数，执行自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性，由布局/布线工程师、硬件工程师、电源工程师共同确认，以防止事后信号，铜箔和零件的更改，并依照Skill流程依序填入提共的位号以及规范数据。用此Skill程序来实现快速自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性，可增加准确性以避免人为错误，也可减少重复性的工作缩短工设计工时，活化设计并达到提升效率的目的。需要说明的是，零件:可以依据硬件工程师、电源工程师、所提供的电压瓦数进行零件的电压源参数设定。迭构参数:依据温度、线宽、铜厚、内层/外层，可计算出电流变动量。灌孔:电源换层时，灌孔数量以及灌孔大小是否能够有效的保持电流量的转换。铜箔:电源面积以及层数是否能能够堤供足够的电量。
该方法的实现步骤如下：
(1)收集相关信息:电源名称、器件位号、迭构表。
(2)运行程序:运行程序自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性。
(3)输入器件名称、电源名称、所需安培数。依照工程师所提供的信息输入器件位号、电源名称、输入/输出电流量，依据参数值侦测电流量是否有不足现象。
(4)选择灌孔种类:VIA20D10、VIA24D12、VIA32D16。输入所需要使用的灌孔类型，在电源铜箔转换层面时需要用灌孔做导通连接，VIA20D10电流导通计算方式:灌孔直径为20mil，导通孔直径为10mil，所以电流量的导通是10mil的孔能够通过1安培的电量。
(5)输入灌孔承载电流量:VIA20D10＝1A、VIA24D12＝1.5A、VIA32D16＝2A。灌孔所能通过电流量由仿真工程师提供数值，依造仿真工程师提供灌孔电流量数值输入到参数设定，然而设计空间上的密度考虑会使用不同的灌孔形状，一般来说会有三种大小可以选择，VIA20、VIA24、VIA32，灌孔直径越大所能通过的电流量越多，所以设计上比较偏向使用大的灌孔做电源的连接，以服务器需要较长的使用年限，大的灌孔也比较不容易有老化问题。
(6)选择迭构参数:温度、线宽、铜厚、内层/外层，计算当前电流量。经由收集的信息依序填入输入温度＝35(常温)、线宽＝1mm宽度、铜厚＝2.4oz、内层(I)/外层(O)＝I(铜箔内层)，程序依照数值自动计算出当前的电流量。
(7)执行侦测电流量；Check Power plane/Via。其中，包括侦测当前铜箔电流量状况和侦测当前铜箔转换层面时灌孔数量的电流量状况；
例如，侦测铜箔电流量不足区域产生红色报错，设定器件需要1.9安培的电流量，输入电流量的铜箔宽度为0.25mm，计算出为1.296安培，明显不足；侦测灌孔电流量不足区域产生红色报错，当前电源铜箔转换只有2个灌孔＝2安培的电流导通量，红色区域表示此灌孔数量明显不足。
(8)执行自动优化功能；Automatic optimization。例如：经过自动优化铜箔后加大，电流量由原先的1.296安培提升到2.445安培，加大后的铜箔提升了0.53％的电流量，可供应器件的输入电流量1.9安培使用，铜箔加大的电流量会以原先的电流量去加上0.3％做补偿的动作，因为有些输入电源和输出电源距离较远，中途的电量会有一定的耗损，故一般来说会加大电流量至原先的0.2～0.3％较安全。自动优化铜箔功能可针对全区域电流量进行动态补偿功能，当高密度板子无法有效改善铜箔电源时，则需要针对红色区域电流量不足的地方由布线工程师与电源工程师讨论进行优化布局/布线的改善。
经过自动优化后增加2个灌孔，由于许多电源铜箔都需要靠灌孔来做一个电源平面的转换，此时除了铜箔本身的宽度能够符合电流量规范，铜箔与铜箔的连接的灌孔也要有足够的数量去导通当前所需要的电流量，例如3.2安培需要四个灌孔来满足电流量的转换，避免电流量不足的情形发生。
(9)输出表格:将来可加载此规范进行检，Export Excel。
(10)运行Skill结束输出Done命令:Done。
如图2所示，本发明实施例还提供一种自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性的装置，包括收集模块11、匹配模块12、执行模块13和输出模块14；
收集模块11，用于收集PCB布线时器件的相关信息；
匹配模块12，用于根据收集的信息匹配执行模块；
执行模块13，用于设置执行参数，并根据设置的执行参数侦测铜箔电流量以及灌孔电流量并输出侦测结果；并根据侦测结果，接收输入的修改参数自动优化铜箔宽度和灌孔数量；
输出模块14，用于输出优化后的各参数，并将输出的参数以表格的形式呈现。
需要说明的是，所述的相关信息包括电源名称、器件位号、迭钩表；
执行模块13包括输入单元和选择单元；
输入单元，用于输入器件位号、电源名称、输入/输出电流量、灌孔承载电流量；
选择单元，用于选择灌孔种类和迭构参数；其中，迭构参数包括温度、线宽、铜厚、内层/外层。
本发明实施例还提供一种自动优化电源的铜箔与灌孔增加电流稳定性的装置，包括收集模块11、匹配模块12、执行模块13和输出模块14；
收集模块11，用于收集PCB布线时器件的相关信息；
匹配模块12，用于根据收集的信息匹配执行模块；
执行模块13，用于设置执行参数，并根据设置的执行参数侦测铜箔电流量以及灌孔电流量并输出侦测结果；并根据侦测结果，接收输入的修改参数自动优化铜箔宽度和灌孔数量；
输出模块14，用于输出优化后的各参数，并将输出的参数以表格的形式呈现。
需要说明的是，所述的相关信息包括电源名称、器件位号、迭钩表；
执行模块13包括输入单元和选择单元；
输入单元，用于输入器件位号、电源名称、输入/输出电流量、灌孔承载电流量；
选择单元，用于选择灌孔种类和迭构参数；其中，迭构参数包括温度、线宽、铜厚、内层/外层。
执行模块13还包括侦测单元、计算单元、指示单元；
侦测单元，用于根据输入的器件位号、电源名称、输入/输出电流量侦测铜箔电流量；
计算单元，用于根据选择单元选择的灌孔的种类、输出单元输入的灌孔承载电流量以及选择的迭构参数，计算当前电流量；
指示单元，用于将铜箔电流量不足区域以及灌孔电流量不足区域分别标注输出。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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