具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明实施例包括：

一种基于CAM系统的自动移线移孔的检测与优化方法，通过在CAM系统中提供独有的移线移孔功能模块，在移孔移线的同时进行对孔/线的设计原理检测，使得移孔操作不改变网络或元器件之间的连通性，这样不仅可以保证板厂工程师在系统中的每一次操作都是在符合设计原理的规则内，而且单次移孔操作能同时作用于多层，提高了在移线移孔的过程中操作的便利性。另外，移孔移线操作后铜皮自动修改以适配新的孔线排布。

一种基于CAM系统的自动移线移孔的检测与优化方法，具体步骤包括：

（1）移线移孔功能模块对多层PCB走线图进行预处理。

（1.1）移线移孔功能模块获取导入的多层PCB走线图。

（1.2）根据预设的工业制造模拟仿真参数对PCB走线图上的元器件和走线线路进行生产工业制造模拟仿真，以得到生产工业制造模拟仿真文件。

工业制造模拟仿真参数包括内外层补偿参数和孔环优化参数。

其中，内外层补偿参数包括整体线（Line & Arc TD）参数、整体大铜面（Surface）参数、整体光学点（Mark）参数、整体贴件（SMD）参数、整体球状贴件（BGA）参数、单边孔PAD（PTH）参数、单边孔PAD（VIA）参数等。

孔环优化参数包括单边最小孔环值（VIA）参数、单边最佳孔环值（VIA）参数、最小孔环值（盲孔）参数、单边最小孔环值（PTH）参数、单边最佳孔环值（PTH）参数等。

（1.3）根据预设的形状、大小的调整参数对所有元器件 (孔、线、焊盘等) 进行形状微调，以匹配生产线的设备限制。

（1.4）多层孔的同步移动：在CAM系统中，将多层线路层上的同一个孔以及与这个孔对应的垫盘进行组合，且组合后的孔与垫盘皆以相互关联的、同大小（或按比例缩放）的圆形图形表示在不同层级的PCB上；根据预先获取的线路板的网络关系信息对孔/线的图形集进行网络分析，并将影响多个层级的同一孔/线的图形进行整合，使得同一个孔可以在不同多层线路层上同步移动，把元器件赋予原本图形的抽象作为属性数据，这样在移孔操作时，用户就是对元器件操作而非图形操作，从而减少移孔操作的复杂性与难度。

其中，网络关系信息为每个线路板上电路结构的连接导通关系以及相邻两个线路板上电路结构的连接导通关系，即“网络”就是指平面设计图上的整体电路设计。

（1.5）针对移孔不改变连通性：CAM系统的自动化网络分析的过程中，获取连接线与孔的网络关系（网络连通关系）信息，将由这些连通信息组成的连接线与孔的网络关系集合作为特殊数据结构存入CAM系统底层，以确保移孔移线中不会改变孔与线的连通关系。当移孔移线后，如果连接线与孔的网络连通关系发生变化，则连接线与孔的网络关系集合也会发生改变。

（2）根据预先通过MRC (Manufacture Rule Check) 录入的禁止布置参数，在PCB上的每个孔与线的周边形成禁止布置区。当禁止布置区与实物对象发生碰撞时产生实时的错误提示。通过精确计算无法移动物体的禁止布置区来可视化可布区的空间，用户在可布区空间内的操作不会违反设计规则，大大提高了移线移孔操作的便利性和精准性。

禁止布置参数可以通过EPCAM主程序中的RobotCAM界面进行设置。在移线移孔模块中，只能直接导入或者使用这些参数，不给予操作用户修改禁止布置参数的权限。

禁止布置参数包括线到线间距阈值、线到SMD-PAD 间距阈值、线到BGA-PAD间距阈值、线到PTH-PAD间距阈值、线到VIA-PAD间距阈值、SMD-PAD到BGA-PAD间距阈值、SMD-PAD到PTH-PAD间距阈值、SMD-PAD到VIA-PAD间距阈值、BGA-PAD到PTH-PAD间距阈值、BGA-PAD到VIA-PAD间距阈值、PTH-PAD到VIA-PAD间距阈值等。

其中，线到线到线间距、线到VIA-PAD间距线到via (过孔) 间距（即，线到VIA-PAD间距）、线到pad (垫盘) 间距（即线到SMD-PAD/BGA-PAD/PTH-PAD间距）、以及via到pad间距这四类间距是重点检测对象，其他的间距将会被作为警告项 (warnings) 而非错误项(errors)。

在EPCAM的主程序中与移孔移线的功能模块中，两个MRC所使用的参数是一致的(传参) ，两者的规则目的也是为了检查PCB走线图上的各种类型的间距是否在阈值内，但侧重点稍有不同。EPCAM主程序中的规则更偏重于生产制造方能否按照PCB走线图实际生产出PCB板；移孔移线模块中的规则更偏重于移孔移线的操作有没有对PCB走线图造成电路原理性上的错误，实际的错误位置是保持一致的。

（3）检测工业制造模拟仿真结构中所有元器件之间的当前间距，若当前间距不满足预设的禁止布置参数时，进行报错并显示错误分析列表和错误对比信息。其中，错误信息包括报错点名称、位置、报错原因等，方便用户进行修改调整。

（4）选择手动优化模式或自动优化模式对报错点进行优化，并生成移孔移线优化文件。其中，用户可以自由选择使用该自动化一键优化方法或是手动操作。

（4.1）当选择手动优化模式对报错点进行优化时：

（4.1.1）选择需要移动的对象（孔/线）并移动其位置，在移动过程中，实时检测连接线与孔的网络关系集合以及移动对象与周围元器件的当前间距。

（4.1.2）若检测到移孔移线后导致连接线与孔的网络关系集合发生改变（相对于步骤1.5中获取到的网络关系集合），即连接线与孔的网络连通关系发生改变时，则判断移动对象的位置为错误位置并报错给用户使之无法完成非法操作。

（4.1.3）若移动对象与周边元器件之间的当前间距不满足预设的禁止布置参数时，在元器件周围实时显示被移动对象接触或者进入的禁止布置区，同时判断移动对象的位置为错误位置并发出提示信息。

（4.1.4）当同时满足连接线与孔的网络关系集合以及预设的禁止布置参数时，则判断移动对象的位置为正确位置。

如图2-4所示，30与155代表网络分析进行后赋予不同种类的元器件的网络编号，在移动圆形孔结构的移动对象1的位置的过程中，如果移动对象1靠近不同网络的孔与线便会触发报错提示，与之交互的报错物体会高亮为亮绿色并在周围实时显示该物体深灰色的禁止布置区2，移动对象1必须放置在禁止布置区域外。

（4.1.5）如图5-6所示，判断是否需要进行铜面适配（可在移线移孔功能模块中选择或者取消该功能），当需要铜面适配时，在孔线移动后，自动根据孔线的位置选定需要适配的铜面区域（局部）3，并根据孔线的形状和大小调节铜面区域的范围和形状，形成避让区4，使得铜面适配新的孔线排布空间，此自动避铜操作将大大简化操作的复杂度。在自动适配时，局部重新计算铜面，非全局计算，提高了计算效率，只修改自动/手动移动孔线区域的铜面，使用到了网络分析与禁止布置参数，保证覆铜后网络正确且不影响制成。

（4.2）当选择自动优化模式对报错点进行优化时：

（4.2.1）根据报错对象的数量构建多维度模型。

例如：在图2-4中，报错分析为编号30的孔出现网络错误，与编号155孔的网络无关，30网络中该位置孔数量为6，则构建六维模型。

（4.2.2）根据预先设定或获取的排布规则（可以是预先提供的移孔移线规则文件）、元器件之间的网络关系信息、工业制造模拟仿真参数、禁止布置参数等排布信息，采用遗传算法对报错对象（孔/线）进行位置排布微调，从而实现一键自动调整优化以及铜面适配。其中，铜面适配的步骤与（4.1.5）中内容相同。

本发明一种基于CAM系统的自动移线移孔的检测与优化方法的有益效果是：大幅度提升了工作效率以及PCB板走线图优化的成功概率，从而提升了PCB制造业的整体盈利效率，另外，自动化智能化移线移孔方法贯彻了工业制造自动化智能化的发展趋势，以高效的系统操作代替大量人工操作，节约制造前处理生产资料的成本。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。