專利名稱：電子元件設計、采購和制造協(xié)作的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及一種電子元件的設計的方法和系統(tǒng)，以及更具體地說，涉及一種能夠在元件的設計階段集成設計和采購(procurement)分析的示意圖設計(schematic design)工具。
背景技術：
計算機輔助設計(CAD )系統(tǒng)非常公知并且廣泛用在電子電路的設計中。已知系統(tǒng)允許設計者將對象輸入電子制圖文件中并連接對象以便"畫出"正在設計的電路。
盡管一些CAD系統(tǒng)顯得非常復雜，并且向設計者提供大量制圖工具，但這些程序基本上僅是制圖工具。制圖文件中的對象僅是弧、圓、線條等等。盡管能組合弧、圓和線條來提供對象的外觀(例如，晶體管符號、器件組件、文字標簽等等)，對象仍然僅是弧、圓、線條等等的組合。CAD程序不能將對象識別為具有任何實際物理特性的實體(例如，器件類型、功能等等)。
圖1示例說明從構(gòu)思電子元件到制造電子元件的傳統(tǒng)方法。在初始的構(gòu)思階段102中，考慮電子元件的總體結(jié)構(gòu)、目的和功能等等。然后，在示意圖設計階段104,設計者將構(gòu)思變?yōu)槭疽鈭D。如上所述，示意圖是簡單的電路圖，具有表示各種電子器件的符號(電阻器、晶體管、電容器等等)。然后，在第三階段106中，將示意圖發(fā)送給印刷電路板(PCB)設計者，為該電子元件設計一個或多個PCB。 PCB設計階段106非常耗時，要求設計者識別圖中的每個器件、組合用于每個器件的工程數(shù)據(jù)(器件類型、值、組裝、占位
面積(footprint)等等)、識別圖中器件的互連性，然后布局PCB。接著，在第四步驟108中制作PCB。
在第五階段110，還將示意圖的副本傳送到產(chǎn)品引進中心(PIC, ProductIntroduction Center),在這里，購買構(gòu)造電子元件所需的電子器件。為了減少元件上市的時間，PCB設計階段106和PIC購買階段110通常同時發(fā)生。在一些情況下，對PIC來說需要選擇和/或替換設計中的電子器件。結(jié)果是PCB制作所使用的設計可能與PIC所使用的設計稍微不同。
接著，在第六階段112中，組裝原型，并且該設計經(jīng)受DFx分析(例如，可制造性設計、可測試性設計、制作設計、采購設計、可靠性設計和質(zhì)量設計等等)。如果DFx分析的結(jié)果不滿意，那么將元件設計返回到設計階段104以便補救一些發(fā)覺的缺陷。通常，在可以大批量制造之前，設計將經(jīng)歷幾次反復。
一旦在原型和DFx階段112中發(fā)現(xiàn)元件設計可接受，將設計轉(zhuǎn)交到大批量工廠，在這里，在第七階段114中，建立用于元件器件的供應鏈，并執(zhí)行附加DFx分析。進行任何所需的設計修正，以及修正后的設計被轉(zhuǎn)交到大批量采購階段116，在這里，獲得制造所設計的元件所需的電子器件。最后，在第九階段118中制造所述元件。
注意，存在從大批量釆購階段116和制造階段118到供應鏈建立階段114的反饋，以便微調(diào)供應鏈。然而，注意沒有從階段114、 116或118中的任何一個到示意圖設計階段104的任何反饋。因此，如果新的設計修正從示意圖設計階段104流入制造階段118,在階段114中校正的任何設計誤差將會再發(fā)生。
總的來說，在初始設計階段中的多次重新設計以及由缺少從制造到設計的反饋導致的重復設計誤差均使得增加上市的時間并增加設計成本。因此，所需要的是一種用于設計電子元件的系統(tǒng)和方法，減少采購處理所需的重復設計次數(shù)。還需要一種減少引入到設計至制造流的設計誤差的次數(shù)的系統(tǒng)和方法。還需要一種便于容易地注釋(annotation)設計變化的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種用于集成電子元件設計工具與業(yè)務規(guī)則過濾器和設計分析處理的系統(tǒng)和方法，克服了與現(xiàn)有技術相關的問題。本發(fā)明的一個方 面便于利用從采購觀點來說優(yōu)選的器件來設計元件，因此減少了基于設計變 化的后續(xù)采購的需要。本發(fā)明的另一方面便于在設計階段實現(xiàn)可制造性和/或 模型測試，從而減少了基于后續(xù)制造的設計變化的需要。
用于設計電子元件的方法包括從設計者接收器件標準(例如參數(shù)值、 采購值等等)；在數(shù)據(jù)庫查詢對應于搜索標準的器件；在數(shù)據(jù)庫查詢與相應器 件相關的采購數(shù)據(jù)和/或工程數(shù)據(jù)；基于釆購數(shù)據(jù)，將器件提交給設計者；以 及從將所提交的器件的一個識別為選定器件的設計者接收輸入。在特定方法 中，基于一個或多個采購值(例如制造商、價格、可利用性、制造商狀態(tài)等 等)排序所返回的器件，并按有序列表提交給設計者。
然后，將表示選定器件的對象輸入到設計文件中，以及將對象與器件的 工程和/或采購數(shù)據(jù)相關聯(lián)。在特定實施例中，通過將工程數(shù)據(jù)嵌入文件對象 中，將對象與工程數(shù)據(jù)相關聯(lián)?？蛇x地，可以通過至數(shù)據(jù)庫的鏈接將數(shù)據(jù)與 對象相關聯(lián)。能夠與設計文件對象相關聯(lián)的工程數(shù)據(jù)的類型包括但不限于器 件占位面積數(shù)據(jù)、器件引腳輸出網(wǎng)表數(shù)據(jù)、器件物理尺寸數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)和 封裝數(shù)據(jù)。另外，可以由設計者將連接數(shù)據(jù)和注釋數(shù)據(jù)輸入到設計文件對象 中。
將采購和/或工程數(shù)據(jù)與設計文件對象相關聯(lián)便于執(zhí)行操作和可制造性 測試。在一種方法中，檢索設計規(guī)則并對設計文件運行測試。設計測試運行 的類型包括但不限于可制造性設計、可測試性設計、制作設計、采購設計、 可靠性設計和質(zhì)量設計。另外，可以對設計文件運行預測才莫擬測試，因為文 件對象與參數(shù)數(shù)據(jù)相關聯(lián)。另外，可以運行設計的采購測試，因為文件對象 與采購數(shù)據(jù)相關聯(lián)。根據(jù)特定測試的性質(zhì)和設計者的喜好，當將器件置于設 計文件中或當完成設計時，可以運行上述測試。
通過更新設計規(guī)則，可以從制造處理向設計階段提供反饋。類似地，通 過更新數(shù)據(jù)庫中的采購數(shù)據(jù)，可以從采購部門向設計者提供反饋。相信這種 反饋在現(xiàn)有技術中并不公知。
在另一特定方法中，生成設計后報告，這在后續(xù)制造處理中很有用。這 種報告的例子包括但不限于網(wǎng)表(定義器件互連)以及材料清單(BOM)。
還公開了計算機可讀介質(zhì)，具有嵌入其中的、用于使計算機便于執(zhí)行本 發(fā)明的方法的代碼。
7還描述了 一種用于設計電子元件的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于從設計者接收 數(shù)據(jù)和命令的設計者接口，以及示意圖設計工具。示意圖設計工具響應從設
計者接收的器件標準(例如參數(shù)數(shù)據(jù))，并用于在數(shù)據(jù)庫中查詢滿足器件標準 的器件和與器件相關聯(lián)的采購數(shù)據(jù)，以及基于采購數(shù)據(jù)，將器件提交給設計 者。然后，設計工具用于從設計者接收表示選擇了一種所顯示的器件的輸入， 將表示所選定器件的對象插入設計文件中，以及將采購數(shù)據(jù)與文件對象相關 聯(lián)。與器件相關的工程數(shù)據(jù)還與文件對象相關聯(lián)。
特定的實施例進一步包括材料清單發(fā)生器，用于根據(jù)與設計文件中的對 象相關聯(lián)的采購和/或工程數(shù)據(jù)生成材料清單。另 一個特定的實施例包括網(wǎng)表 發(fā)生器，用于根據(jù)與設計文件中的對象相關聯(lián)的工程數(shù)據(jù)生成網(wǎng)表。另一個
等)。1 ' 、 a ^
還公開了用于將數(shù)據(jù)存儲在零件數(shù)據(jù)庫中的創(chuàng)新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
新業(yè)務方法<


參考下述附圖來描述本發(fā)明，其中，相同的標記基本上表示類似的元件
圖1示例說明從構(gòu)思到制造獲得電子元件的現(xiàn)有技術方法；
圖2示例說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，從構(gòu)思到制造獲得電子元件的
方法；
圖3是示例說明在元件的設計階段，采購和設計分析的集成的關系圖4是示出工程和釆購數(shù)據(jù)至設計者桌面的流向的框圖5是示出用于圖4中所示的供應鏈數(shù)據(jù)的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖6是示出用于圖4中所示的保密工程數(shù)據(jù)的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖7是示出用于圖4中所示的公用工程數(shù)據(jù)的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用于設計電子元件的系統(tǒng)的框圖9是更詳細地示出圖8的設計者系統(tǒng)的框圖IO是示出用于圖9的示意圖設計文件的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖；圖ll是根據(jù)本發(fā)明，概述用于設計電子元件的一種特定方法的流程以及
圖12是概述基于與器件相關聯(lián)的采購數(shù)據(jù)來選擇用在設計中的器件的 一種特定方法的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明通過將供應鏈信息和/或DFx分析與示意圖設計工具相結(jié)合來克 服與現(xiàn)有技術相關的問題。在下述描述中，闡述了許多特定的細節(jié)(例如特 定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、特定DFx分析類型等等)以便提供本發(fā)明的全面理解。然而， 本領域的技術人員將意識到除了這些特定的細節(jié)外，也可以實施本發(fā)明。在 其他實例中，省略公知的計算機編程慣例的細節(jié)(例如提供API、數(shù)據(jù)庫管 理等等)，以便不必要地使本發(fā)明不清楚。
圖2示例說明了根據(jù)本發(fā)明的一個方面，從構(gòu)思到制造獲得電子元件的 處理200。第一構(gòu)思階段202與現(xiàn)有技術處理中的構(gòu)思階段102相似。然而， 在設計階段204，在初始設計階段期間，使用訪問和使用供應鏈(采購)和/ 或DFx資源的示意圖設計工具來設計元件。示意圖設計工具的功能將在下面 更詳細地描述。為了理解處理200的目的，知道示意圖設計工具基于采購標 準來選定器件，然后將采購和工程數(shù)據(jù)(直接或經(jīng)由鏈接)嵌入設計文件中 則足以?；诓少彅?shù)據(jù)來選擇包括在設計中的器件消除或至少大大減少了在 后期采購處理期間所需的設計改變的次數(shù)。將工程數(shù)據(jù)(例如器件占位面積、 引腳輸出網(wǎng)表等等)嵌入設計文件中使得設計工具在設計階段對元件執(zhí)行 DFx分析，從而消除或至少大大地減少了保證設計的可制造性所需的重新設 計的次數(shù)。
嵌入技術和采購數(shù)據(jù)還通過允許示意圖設計工具產(chǎn)生在后續(xù)處理中有用 的輸出來簡化處理200的后續(xù)階段。例如，設計工具能夠自動地生成用在PCB 設計206和制作208處理中的網(wǎng)表(連接性、器件類型、占位面積、引腳輸 出網(wǎng)表等等)。作為另一例子，示意圖設計工具能夠自動地生成用在PIC購買 處理210中的材料清單(BOM)。另外，因為基于采購數(shù)據(jù)來選擇用在元件 中的器件，以及設計文件已經(jīng)包括采購數(shù)據(jù)，不需要另外的供應鏈建立。因 此，方法200可以從PIC購買處理直接進入到大批量采購處理212。
PIC原型和DFx處理214類似于現(xiàn)有纟支術中的類似處理，除了大大地減少了要求設計變化的DFx結(jié)果的數(shù)量。因為現(xiàn)在基本上與PIC購買處理210 同時執(zhí)行大批量采購處理212，只要在處理214中設計通過了 DFx分析，處 理200就能進入到持續(xù)增產(chǎn)(ramp up )處理216以便持續(xù)增產(chǎn)到大批量制造。 最后，注意到在制造持續(xù)增產(chǎn)處理216和設計處理204之間有反饋環(huán)路 (包括雙向設計改變注釋)。下面將參考本發(fā)明的示例性實施例來描述提供該 反饋的機制。
圖3是示例說明在設計者桌面如何提供設計分析和采購信息的關系圖 300。 CAD設計302是示意圖設計工具，設計者可以利用該示意圖設計工具 來設計電子元件?？傮w數(shù)據(jù)庫304是包括與存儲在其中的電子器件相關的采 購數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)的電子器件的數(shù)據(jù)庫。CAD設計系統(tǒng)302在數(shù)據(jù)庫304中 查詢滿足設計者標準的器件，然后器件和相關的工程數(shù)據(jù)和采購數(shù)據(jù)一起被 置于元件設計文件中。
能夠用多種方法來更新和/或擴充總體數(shù)據(jù)庫304。例如，供應商(l-n) 能夠更新一些與他們供應的器件相關的采購(價格、可利用性等等)和/或工 程數(shù)據(jù)(封裝、占位面積等等)。另外，公司的材料決策支持系統(tǒng)(MDSS， material decision support system )308能夠基于來自公司的企業(yè)資源計劃(ERP ) 和供應鏈310的反饋，更新和/或擴充總體數(shù)據(jù)庫304中的采購數(shù)據(jù)(例如新 制造商、優(yōu)選賣主狀態(tài)、折扣等等)。另外，DFx/預測模擬處理312可以基于 來自PCB制作和組裝處理314的反饋，更新和/或擴充數(shù)據(jù)庫304中的工程數(shù) 據(jù)。
除了向總體數(shù)據(jù)庫304提供反饋之外，可以由CAD設計302調(diào)用DFx/ 預測模擬處理312以便分析元件設計文件。在本實施例中，當通過CAD設計 302將每個器件置于設計文件中時，執(zhí)行DFx分析。因此，如果將一個器件 放在設計文件中違反了設計規(guī)則(例如錯誤的器件族等等)，設計者會被警告。 可選地，在設計元件期間或緊接在設計元件后可以由來自CAD設計302的命 令調(diào)用DFx再檢查/預測模擬312。
對本領域的技術人員來說DFx程序是非常公知的。然而，在設計階段由 示意圖設計程序來實現(xiàn)DFx分析被認為是本發(fā)明的新穎方面?？梢越?jīng)由應用 程序接口 (API)由CAD設計302調(diào)用DFx分析和/或預測才莫擬處理，或可 選地，被包含到CAD設計程序302本身中。在任何一種情況下，將工程數(shù)據(jù) 嵌入設計文件中使得在最早的設計階段進行DFx分析和預測模擬成為可能。
10當完成元件設計時，設計文件(或由此產(chǎn)生的報告)被傳遞到生產(chǎn)數(shù)據(jù)
管理器(PDM)316,用于設計的文件管理和注釋。通過將注釋數(shù)據(jù)嵌入設計 文件中，至少部分實現(xiàn)設計的文件管理和注釋。這便于稍后需要設計修正時 雙向改變注釋。
ERP和供應鏈處理310從PDM 316接收"i殳計文件，并使用設計文件或由 此生成的報告(例如BOM)來采購制造元件所需的器件。原型和大批量制造 處理將所采購的器件和所制作的PCB組裝為成品。質(zhì)量保證、文件管理和制 造執(zhí)行系統(tǒng)處理320使用所完成的設計文件來記錄和監(jiān)視制造處理318。
線條322和324表示存在于現(xiàn)有技術中的障礙，在其上不向設計者提供 反饋。然而，如圖3所示，在本發(fā)明的發(fā)明處理中，這種反饋的確發(fā)生。特 別地，通過更新由DFx/預測模擬處理312應用的DFx和預測模擬規(guī)則，經(jīng)由 SMT機器程序314和DFx/預測模擬處理312，提供從制造處理318到CAD 設計302的反饋。類似地，通過更新總體數(shù)據(jù)庫304中的采購數(shù)據(jù)，經(jīng)由公 司MDSS 308，從ERP和供應鏈數(shù)據(jù)310提供反饋。如上所述，與現(xiàn)有技術 處理相比，這種反饋減少了從構(gòu)思到大批量制造元件所需的設計修正的次數(shù)。
圖4是示例說明將供應鏈(采購)數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)提供到設計者桌面的 框圖。電子器件的總體數(shù)據(jù)庫402包括供應鏈數(shù)據(jù)404、保密工程數(shù)據(jù)406 和公用工程數(shù)據(jù)408。供應鏈數(shù)據(jù)404包括與電子器件相關的采購數(shù)據(jù)，包 括但不限于價格、制造商、制造商優(yōu)選狀態(tài)、器件可利用性、交貨期限、AML 頻率和需求。內(nèi)部地開發(fā)大多數(shù)供應鏈數(shù)據(jù)404并且取決于公司的業(yè)務關系。 然而，可以從公共源獲得一些供應鏈數(shù)據(jù)(例如標準價格清單等等)。在本發(fā) 明的實施例中，從7>司MDSS410將供應鏈數(shù)據(jù)404 >|是供到總體數(shù)據(jù)庫402。 保密工程數(shù)據(jù)406包括但不限于與器件相關的面積、占位面積、引腳輸出網(wǎng) 表、參數(shù)數(shù)據(jù)、元件幾何結(jié)構(gòu)等等。公用工程數(shù)據(jù)408包括與保密工程數(shù)據(jù) 類似的數(shù)據(jù)，除了由一個或多個公用數(shù)據(jù)庫412提供公用工程數(shù)據(jù)408外。
基于業(yè)務規(guī)則和供應鏈數(shù)據(jù)的一組過濾器414過濾和排序提供到設計者 桌面416的數(shù)據(jù)。例如，設計者通過提供所需參數(shù)數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)庫402請求 零件(例如IOOK電阻器)。然后基于與器件相關的采購數(shù)據(jù)，排序所返回的 器件(所有100K電阻器)并呈現(xiàn)到設計者桌面416上。例如，較便宜的器 件等級高于較昂貴的器件。作為另一例子，來自優(yōu)選制造商的器件等級高于 來自非優(yōu)選狀態(tài)的制造商的器件。作為另一例子，易于獲得的器件等級高于延期交貨的器件。僅舉例提供上述例子。所使用的特定過濾方案通常由設計 者的喜好而定。在一些情況下，可以向各種采購數(shù)據(jù)值分配分級排序優(yōu)先級。 在一些情況下，按加權(quán)平均來組合所選定的采購數(shù)據(jù)值。與如何劃分器件的 等級無關，將向設計者提供存在于公司的供應鏈中的器件，從而減少發(fā)生促 使未來設計改變的采購。
圖5示出用于從MDSS 410提供到總體數(shù)據(jù)庫402的采購數(shù)據(jù)的示例性 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)500。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)500包括批準的制造商列(AML)表502、全球定 價表504和AML頻率表506。批準的制造商表502的記錄包括內(nèi)部器件零件 號字段508、用戶名稱字段510、制造商名稱字段512、制造商的零件號字段 514、制造商DUNS字段516、器件描述字段518和制造商優(yōu)選狀態(tài)字段520。 器件零件號字段508保存識別用于特定設計中的特定客戶的器件的號碼。用 戶名稱字段510保存指示為其設計元件的客戶的數(shù)據(jù)。制造商名稱字段512 保存指示器件的制造商(或供應商)的名稱的數(shù)據(jù)。制造商零件號字段保存 指示由制造商為該器件所指定的唯一零件號的數(shù)據(jù)。制造商DUNS字段516 保存制造商的身份的標準化表示的數(shù)據(jù)。器件描述字段518保存提供器件的 簡單描述的數(shù)據(jù)。制造商優(yōu)選狀態(tài)字段520保存指示制造商的優(yōu)選狀態(tài)的數(shù) 據(jù)。例如，將一些賣主視為戰(zhàn)略上的伙伴(S)，其他賣主視為核心(C)賣 主，以及另一些賣主具有非優(yōu)選(N)狀態(tài)。當然，根據(jù)公司的需要、業(yè)務 關系等等，可以采用或多或少的制造商優(yōu)選指示符。
器件零件號字段508、制造商名稱字段512和制造商的零件號字段514 是表502的關鍵(key)字段。同時，制造商名稱512和零件號514唯一地識 別來自特定制造商的特定器件，并當與器件零件號508組合時唯一地識別表 502中的每個記錄。
全球定價表504的記錄包括制造商名稱字段522、制造商DUNS字段524、 制造商零件號字段526、價格字段528、地區(qū)字段530、交貨期限字段532和 注釋字段534。制造商名稱字段522和制造商零件號字段526是表504的關 鍵字段，并一起定義來自特定制造商的特定物理器件。制造商DUNS字段526 保存與表502的字段516相同的數(shù)據(jù)。價格字段528保存指示器件的單位價 格的數(shù)據(jù)。來自全世界的賣主的價格應當被轉(zhuǎn)換成一種通用的貨幣，以便能 比較價格。地區(qū)字段530保存指示制造商的地理區(qū)域的數(shù)據(jù)(例如歐洲、亞 洲、北美等等)。交貨期限字段532保存指示制造商的交貨期限的數(shù)據(jù)(交付周期、交付方法等等)。注釋字段534是用于存儲可能與器件選擇相關或有助
于采購人員的任何注釋的自由文本字段。
AML頻率表506的記錄包括制造商名稱字段536、制造商DUNS字段 538、制造商零件號字段540、 AML頻率字段542和3個月使用率字段544。 制造商名稱字段536和制造商零件號字段540是表506中的關鍵字段，并分 別與表502中的字段512和514相關，以及與表504中的字段522和526相 關，如由圖5中的關系箭頭所示。關系箭頭上的雙箭頭表示表502中多于一 條記錄能包括制造商名和零件號的指定組合。制造商DUNS 538保存與其他 表中的相同命名字段類似的數(shù)據(jù)。
AML頻率字段542保存指示在它們的制造商名稱字段512、 536和它們 的制造商零件號字段514、 540中具有相同值的表502中記錄的數(shù)目的數(shù)據(jù)。 換句話說，已經(jīng)批準了多少客戶和/或工程具有來自這一特定制造商的這一特 定器件。3月使用率字段544保存指示在前三個月期間已經(jīng)使用這一特定器 件的數(shù)目的數(shù)據(jù)。
圖6示出用于存儲保密工程數(shù)據(jù)406的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)600。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 600包括參數(shù)數(shù)據(jù)表602、幾何數(shù)據(jù)表604和封裝信息表606。參數(shù)數(shù)據(jù)表602 的記錄包括制造商名稱字段608、制造商零件號字段610、器件類型字段612、 值字段614和響應函數(shù)字段616。制造商名稱字段608和制造商零件號字段 610是關鍵字段，并與在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)500中相同命名的字段相關(圖5)。的確， 這一關系提供總體數(shù)據(jù)庫402的保密工程數(shù)據(jù)406、供應鏈數(shù)據(jù)404和公用 工程數(shù)據(jù)408 (如下所述)之間的鏈接。器件類型字段612保存指示由該記 錄表示的器件的類型的數(shù)據(jù)(電阻器、晶體管、邏輯門等等)。值字段614保 存指示器件的值的數(shù)據(jù)(例如IOO歐姆、與門等)。響應函數(shù)字段616保存能 夠復制器件的電子特性的數(shù)據(jù)(例如數(shù)學函數(shù))。
幾何數(shù)據(jù)表604的記錄包括制造商名稱字段618、制造商零件號字段620、 物理幾何字段622、占位面積字段624和引腳輸出網(wǎng)表字段626。制造商名稱 字段618和制造商零件號字段620是表604的關鍵字段并如所示，與表602 和606中的相同名稱的字段相關，以及與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)500 (圖5)和700 (圖7) 中的相同名稱的相同字段相關。物理幾何字段622保存指示器件的物理尺寸 (大小、形狀等等)的數(shù)據(jù)。占位面積字段624保存指示在PCB上器件將占 用的占位面積(形狀和面積)的數(shù)據(jù)。引腳輸出網(wǎng)表字段626包括表示器件的引腳(電子連接)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。
封裝信息表606的記錄包括制造商名稱字段628、制造商零件號字段630、 封裝類型字段632和每個封裝的器件數(shù)字段634。制造商名稱字段628和制 造商零件號字段630是表606的關鍵字段。封裝類型字段632保存指示器件 裝入何種類型的封裝(單個、DIP等等)的數(shù)據(jù)。每個封裝的器件數(shù)字段634 保存指示進入特定封裝類型的器件的數(shù)目的數(shù)據(jù)。例如，在一個雙列直插式 封裝(DIP)中通常可用多個邏輯門。
圖7示出公用工程數(shù)據(jù)408的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)700，包括參數(shù)數(shù)據(jù)表702。 參數(shù)數(shù)據(jù)表702的記錄包括制造商名稱字段704、制造商零件號字段706、器 件類型字段708和值字段710。制造商名稱字段704和制造商零件號字段706 是表702的關鍵字段。器件類型字段708保存指示器件的類型的數(shù)據(jù)，以及 值字段710保存指示器件的電子值的數(shù)據(jù)。
盡管數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)700具有比數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)600更少的不同字段，但在這一特定 實施例表702中將具有遠比數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的表600更多的記錄。實際上，可期望 表700提供盡可能完備的可從所有制造商獲得的所有可用的零件庫。然后， 設計者將能找出滿足他/她需求的器件，即使在保密工程數(shù)據(jù)庫406中沒有相 應的零件。
不特別要求任何特定的數(shù)據(jù)類型均保存在保密工程數(shù)據(jù)406而不是公用 工程數(shù)據(jù)408中。相反，判定在何處存儲數(shù)據(jù)更多地由數(shù)據(jù)的值而定。很敏 感、不能由公眾隨意獲得、積累資源要求相當大的時間投資和/或提供竟爭優(yōu) 勢的數(shù)據(jù)通常保存為保密。
通過舉例方式提供上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以便提供本發(fā)明的清楚說明。已知的 DFx和預測模擬程序分析大量無件設計的特性。鑒于這一公開內(nèi)容，對本領 域的技術人員來說根據(jù)所使用的分析程序的類型和需求，將許多另外的數(shù)據(jù) 字段添加到在此所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中是很顯然的。在此所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存相 對簡單以避免由于本領域的技術人員非常公知的數(shù)據(jù)庫編程問題而使本發(fā)明 不清楚。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用于設計電子元件的系統(tǒng)800的框圖。 系統(tǒng)800包括多個元件設計站802 ( l-m)、總體數(shù)據(jù)庫804、 DFx規(guī)則數(shù)據(jù)庫 806、 MDSS 808以及制造處理810，均通過內(nèi)部網(wǎng)全備812互連。元件i殳計站 802 (l-m)包括具有綜合的基于DFx和采購的判定能力的示意圖設計工具，
14將更詳細地描述。總體數(shù)據(jù)庫804與參考圖4-7所述的總體數(shù)據(jù)庫402類似。 DFx規(guī)則數(shù)據(jù)庫806是當元件設計站802對設計文件執(zhí)行DFx分析或預測模 擬時應用的規(guī)則匯編。MDSS向總體數(shù)據(jù)庫804提供當選定器件置于設計文 件中時，由元件i殳計系統(tǒng)802 4吏用的采購數(shù)據(jù)。制造處理810表示制造由設 計站802 i殳計的元件的工廠。
DFx規(guī)則數(shù)據(jù)庫806提供從制造處理810到設計站802的反饋機制。特 別地，制造處理810更新DFx規(guī)則數(shù)據(jù)庫806。例如假定特定設計具有未被 設計站802執(zhí)行的DFx分析認識到的制造設計缺陷。當在制造處理810中發(fā) 現(xiàn)該設計缺陷時，制造處理810將更新DFx規(guī)則以識別出那個特定問題。因 此，在后續(xù)設計中，或同一設計的后續(xù)修正中將不會重復該缺陷。相反，根 據(jù)現(xiàn)有技術，制造處理將簡單地修正該設計來補救該缺陷。因此，在后續(xù)設 計和/或同 一設計的后續(xù)修正中將重復該缺陷。
可以經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)818 (例如Internet)從多個7>用數(shù)據(jù)庫814 (l-p)和/ 或公司的供應商816 ( l-r)擴充和/或更新總體數(shù)據(jù)庫804。防火墻820防止 總體數(shù)據(jù)庫804中的保密數(shù)據(jù)被未授權(quán)訪問。
圖9是更詳細地示出一個設計站802的框圖，包括非易失性數(shù)據(jù)存儲器 902、 一個或多個處理單元904、工作存儲器906 (例如隨機存取存儲器)、用 戶輸入/輸出(I/O)設備908和一個或多個通信設備910，均經(jīng)內(nèi)部總線912 互連。非易失性數(shù)據(jù)存儲器902存儲數(shù)據(jù)和代碼，即使當設計站802關電時 也能保持。非易失性數(shù)據(jù)存儲器的典型例子包括只讀存儲器(ROM)、硬盤 驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器和其他類型的可移動介質(zhì)。處理單元904通過處理存儲 在非易失性數(shù)據(jù)存儲器902和存儲器906中的可執(zhí)行代碼，將功能性告知設 計站802。工作存儲器906提供用于正由處理單元904處理的數(shù)據(jù)和代碼的 臨時存儲。用戶1/O設備908提供用于設計者與設計站802進行交互的部件， 并且通常包括諸如鍵盤、監(jiān)視器、打印機、定點設備等等的設備。通信設備 包括諸如調(diào)制解調(diào)器的設備，以及便于與網(wǎng)絡812上的其他設備通信的網(wǎng)絡 適配器。
為清楚地說明設計站802的梯:作，將設計站802的功能性表示為存儲器 906中的代碼塊。然而，本領域的技術人員將理解到在設計站802的操作期 間，不需要所有代碼存在于存儲器906中。實際上，在操作期間，根據(jù)需要， 處理單元904通常將部分代碼移入和移出存儲器906 (例如移到/從非易失性數(shù)據(jù)存儲器902、數(shù)據(jù)庫804， 806等等移出)以便執(zhí)行。例如，盡管所示的 存儲器906中的功能塊物理連接，本領域的技術人員將理解到它們實際上是 通過相互調(diào)用來處理通信。
如圖9所示，存儲器906包括操作系統(tǒng)914、 一個或多個應用程序916、 示意圖設計工具918、示意圖設計文件920、業(yè)務和供應鏈規(guī)則集922、 DFx 分析器924、預測才莫擬處理926和網(wǎng)表和BOM發(fā)生器928。操作系統(tǒng)914是 在其上運行其他程序的低級程序。應用程序916表示字處理程序、圖形程序 等等，以及用于表示設計站802不需要只是用于示意圖設計工具918。
響應從設計者接收數(shù)據(jù)和命令，示意圖設計工具918通過如下所述將電 子器件添加到設計文件920來創(chuàng)建示意圖設計文件920。設計者通過提供所 需器件的參數(shù)值來啟動將器件添加到設計文件920上的處理。例如，設計者 可以輸入器件的類型和值，諸如100歐姆電阻器。然后，示意圖設計工具918 在總體數(shù)據(jù)庫804查詢滿足參數(shù)要求的器件。數(shù)據(jù)庫804返回所發(fā)現(xiàn)的滿足 搜索參數(shù)的所有器件的記錄，包括與器件相關的工程和采購數(shù)據(jù)。然而，在 將返回的器件呈現(xiàn)經(jīng)給設計者以便選擇之前，示意圖設計工具918通過將業(yè) 務和供應鏈規(guī)則922應用到與返回的器件記錄相關的采購數(shù)據(jù)，來排序和過 濾數(shù)據(jù)。例如，設計工具918可能濾除不是由優(yōu)選賣主制造的所有器件。作 為另一例子，設計工具918可能基于價格或可利用性過濾所返回的器件。另 外，設計工具918調(diào)用DFx分析器，通過將DFx規(guī)則應用到與返回的器件相 關的工程數(shù)據(jù)來過濾返回的器件記錄，從而去除將其增加到設計文件920上 將違反DFx規(guī)則的任何器件(例如不兼容器件類型)。
通過另外參考圖10進行設計工具918的操作的說明，圖IO表示用于設 計文件920的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。設計文件920包括對象1002 ( l-x)的鏈接列 表。每個對象1002表示設計文件920中的器件，并包括制象數(shù)據(jù)1004、 參數(shù)數(shù)據(jù)1006、采購數(shù)據(jù)1008、幾何數(shù)據(jù)1010、連接數(shù)據(jù)1012、注釋數(shù)據(jù) 1004和到列表中的下一對象1002的鏈接。使用制象數(shù)據(jù)1004在顯示屏 上、引腳輸出網(wǎng)表等等生成表示器件的符號的圖象。參數(shù)數(shù)據(jù)1006、采購數(shù) 據(jù)1008和幾何數(shù)據(jù)1010的內(nèi)容如上所述。連接數(shù)據(jù)1012表示至設計文件 920中的其他對象的電子連接(例如引腳對引腳)。注釋數(shù)據(jù)1014存儲注釋 到設計文件920,以及下一對象鏈接1016提供鏈接列表中下一對象的地址。
再參考圖9, 一旦排序和過濾返回的器件，設計工具918將排序后的器件呈現(xiàn)給設計者以便選擇。然后，設計者經(jīng)由I/O設備908輸入他的選擇， 將所呈現(xiàn)的器件中的一個識別為選擇的器件。接著，設計工具918將表示選 定器件的對象1002添加到設計文件920中，并通過將器件的采購數(shù)據(jù)寫入字 段1008中，以及通過將器件的工程數(shù)據(jù)寫入?yún)?shù)數(shù)據(jù)字段1006和幾何數(shù)據(jù) 字段IOIO,將采購和工程數(shù)據(jù)記錄與新添加的對象相關聯(lián)。可選地，可以將 至采購和工程數(shù)據(jù)的鏈接寫到對象1002，而不是數(shù)據(jù)本身。
一旦將對象1002添加到設計文件920,設計者能夠建立與設計文件920 中的其他對象的電子連接。響應來自設計者的輸入(例如用定點設備畫連接 線)，示意圖設計工具918將數(shù)據(jù)輸入被鏈接的對象的連接數(shù)據(jù)字段1012。 連接數(shù)據(jù)指示連接哪一引腳/端子。DFx分析器924檢查以便確保連接不違反 任何DFx規(guī)則。
設計者繼續(xù)在設計文件920中放置和連接器件，直到完成設計為止。當 完成設計文件920時，與設計文件920中的對象1002相關的采購和工程數(shù)據(jù) 使能使用將加快制造處理的各種設計分析器和工具。例如，現(xiàn)在可以再次調(diào) 用DFx分析器924來分析設計文件920。由DFx分析器924運行的測試包括 但不限于可制造性設計、可測試性設計、制作設計、采購i殳計、可靠性設計 和質(zhì)量"&計。另外，預測^^擬處理926可以-使用與i殳計文件920中的對象1002 相關的參數(shù)數(shù)據(jù)和連接數(shù)據(jù)，來分析所設計的電路的操作。
另外，諸如網(wǎng)表和BOM發(fā)生器928的工具能夠在設計文件920上操作 以便生成幫助加速制造處理的后續(xù)階段的報告或文件。網(wǎng)表和BOM發(fā)生器 928根據(jù)與設計文件920中的對象1002相關的工程和采購數(shù)據(jù)，自動地生成 網(wǎng)表和BOM。在現(xiàn)有技術中，可以根據(jù)示意圖制圖手動地編譯這些報告，其 僅包含器件的符號。這些處理耗時且易于出錯。與現(xiàn)有技術的手動方法相比， 根據(jù)本發(fā)明，自動生成這些報告提供顯著的時間節(jié)省和顯著地減少錯誤。
使能特定工具或分析器所需的是在設計階段，將特定分析或工具所需的 數(shù)據(jù)嵌入(或鏈接到)置于設計文件920中的對象1002中。實際上，期望根 據(jù)這一公開內(nèi)容，將開發(fā)另外的分析和工具，以及將用于這些分析所需的數(shù) 據(jù)提供到總體數(shù)據(jù)庫804，并與存儲在其中的器件相關聯(lián)。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個方面，概述用于設計電子元件的一個特定方法 1100的流程圖。在第一步驟1102，設計者基于與器件相關的采購數(shù)據(jù)，選擇 用于添加到設計文件的器件。然后，在第二步驟1104，檢索與選定器件相關的工程數(shù)據(jù)。接著，在第三步驟1106，將對象插入設計文件中，以及將該對 象與采購和/或工程數(shù)據(jù)相關聯(lián)。在第四步驟1108，執(zhí)行DFx分析以確保將 該器件添加到設計文件中不違反任何設計規(guī)則。然后，在第五步驟1110,設 計者確定設計是否完成。如果未完成，那么方法1100返回到第一步驟1102 以便選擇添加到設計文件的另一器件。如果完成設計，那么方法進入第六步 驟1112，在此執(zhí)行設計后分析，以及生成設計后報告。然后，設計方法IIOO 結(jié)束。
圖12是概述用于執(zhí)行基于采購數(shù)據(jù)選定器件的方法1100的第一步驟 1102的一種特定方法的流程圖1200。在第一步驟1202,系統(tǒng),人-沒計者接收 搜索標準(例如參數(shù)值)。然后，在第二步驟1204，在數(shù)據(jù)庫查詢對應于搜 索標準的器件。接著，在第三步驟1206，在數(shù)據(jù)庫查詢與返回的器件相關的 采購數(shù)據(jù)。注意能夠并且最可能將數(shù)據(jù)庫查詢步驟1104、 1204和1206同時 執(zhí)行作為單個查詢。接著，在步驟1208，基于與返回的器件相關的采購和/ 或設計數(shù)據(jù)，過濾和/或排序響應查詢而返回的器件并呈交給設計者。然后， 在第五步驟1210,由系統(tǒng)接收設計者選擇的所提交的器件中的一個，以及器 件選擇方法1200結(jié)束。
本發(fā)明的特定實施例的描述現(xiàn)在完成。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下， 可以取代、修改或省略許多所述特征。例如，可以用另外的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來代替 所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。作為另一例子，可以將另外和/或不同的工程和/或采購數(shù)據(jù)包 括在設計文件的對象中。另外，可以根據(jù)不同的/另外的數(shù)據(jù)來生成另外和/ 或不同的分析和報告。對本領域的技術人員來說，特別是鑒于上述公開內(nèi)容， 與所示的特定的實施例的這些和其他差異是顯而易見的。實際上，在此呈現(xiàn) 的例子意圖是相對簡單，以便不會由于對軟件和數(shù)據(jù)庫程序員來說非常公知 的細節(jié)而使本發(fā)明不清楚。
另外，本領域的技術人員將意識到本發(fā)明包括幾個新穎的方面，單獨和 彼此結(jié)合均認為有創(chuàng)造性。因此，不應當將本發(fā)明的單一方面視為本發(fā)明的 必要部件。實際上，期望在各個特定實施例中，可以省略本發(fā)明的一個或多 個創(chuàng)造性特征，同時保留其他創(chuàng)造性特征。
18
權(quán)利要求
1. 一種用于設計電子元件的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫，包括表示各個電子器件的多個數(shù)據(jù)文件；示意圖設計工具，響應于從設計者接收數(shù)據(jù)和命令，并且用于將表示電子器件的對象置于設計文件中，定義所述對象之間的互連，以及將工程數(shù)據(jù)與所述對象相關聯(lián)；和DFx分析器，用于分析所述設計文件以順從一組預定的DFx設計規(guī)則。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中當所述對象置于所述設計文件中時， 所述DFx分析器用于分析所述設計文件。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括示意圖發(fā)生器，用于在所述 DFx分析所述設計文件之后，根據(jù)所述設計文件生成至少一個示意圖。
4. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，進一步包括網(wǎng)表發(fā)生器，用于在所述DFx 分析所述設計文件之后，根據(jù)所述設計文件生成網(wǎng)表。
5. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中使用所述網(wǎng)表來設計用于所述電子元 件的印刷電路板。
6. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述示意圖設計工具用于從數(shù)據(jù)庫檢 索采購數(shù)據(jù)，以及將所述采購數(shù)據(jù)與所述設計文件中的對象相關聯(lián)，由此使 得在設計階段能夠?qū)λ鲈O計文件進行采購分析。
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述示意圖設計工具用于啟動所述采 購分析。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，進一步包括材料清單發(fā)生器，用于根據(jù)所 述設計文件生成材^F清單。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述材料清單^f皮用來啟動采購處理。
10. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，還包括采購反饋機制，用于從至少一個 采購處理向所述設計者提供反饋。
11. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其中所述示意圖設計工具用于基于所述 器件是否是公司的供應鏈中批準的器件來向所述設計者提供反饋。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述示意圖設計工具用于在向所述 設計者提供反饋之前將有關不是公司的供應鏈中批準的器件的反饋過濾掉。
13. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中還包括制造反饋機制，用于從至少一個制造處理向所述設計者提供反饋。
14. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述示意圖設計工具響應從所述設 計者接收參數(shù)數(shù)據(jù)，和用于在數(shù)據(jù)庫中查詢對應于所述參數(shù)數(shù)據(jù)的器件，在 所述數(shù)據(jù)庫查詢與所述器件相關的釆購數(shù)據(jù)，基于所述采購數(shù)據(jù)，向所述設 計者顯示所述器件，以及從所述設計者接收將所顯示的器件中的一個識別為 選定器件的輸入。
15. —種用于設計電子元件的方法，所述方法包括 從設計者接收參數(shù)值；在數(shù)據(jù)庫中查詢對應于所述參lt值的器件； 在所述數(shù)據(jù)庫查詢與所述器件相關的采購數(shù)據(jù)；基于所述采購數(shù)據(jù)，將所述器件呈現(xiàn)給所述設計者，包括基于所述器件 是否是公司的供應鏈中批準的器件來呈現(xiàn)所述器件；以及從所述設計者接收將所述器件中的一個識別為選定器件的輸入。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，將所述器件呈現(xiàn)給所述設計者的步驟包 括將那些不是公司的供應鏈中批準的器件過濾掉。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括 將表示所述選定器件的對象置于設計文件中； 定義所述設計文件中的器件之間的互連； 將工程數(shù)據(jù)與所述設計文件中的所述對象相關聯(lián)；以及 在設計階段對所述設計文件執(zhí)行DFx分析。
18. —種用于設計電子元件的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 用于從設計者接收數(shù)據(jù)和命令的設計者接口 ；示意圖設計工具，響應從所述用戶接收參數(shù)數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)庫中查詢對應 于所述參數(shù)數(shù)據(jù)的器件，在所述數(shù)據(jù)庫查詢與所述器件相關的釆購數(shù)據(jù)，基 于包括指示所述器件是否是公司的供應鏈中批準的器件的數(shù)據(jù)的所述采購數(shù) 據(jù)，經(jīng)由所述設計者接口向所述設計者顯示所述器件，以及從所述設計者接 收將所顯示的器件中的 一個識別為選定器件的輸入。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括過濾器，用于阻止那些不是公司 的供應鏈中批準的器件呈現(xiàn)給所述設計者。
20. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中響應于從所述設計者接收數(shù)據(jù)和命令的所述示意圖設計工具用于將表示所述選定器件的對象置于設計文件中，定義所述對象之間的互連，以及將工 程數(shù)據(jù)與所述對象相關聯(lián)；以及進一步包括DFx分析器，用于分析所述設計文件以順從一組預定的DFx設計規(guī)則。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于設計電子元件的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫，包括表示各個電子器件的多個數(shù)據(jù)文件；示意圖設計工具，響應于從設計者接收數(shù)據(jù)和命令，并且用于將表示電子器件的對象置于設計文件中，定義所述對象之間的互連，以及將工程數(shù)據(jù)與所述對象相關聯(lián)；和DFx分析器，用于分析所述設計文件以順從一組預定的DFx設計規(guī)則。該方法包括從設計者接收參數(shù)值；在數(shù)據(jù)庫中查詢對應于所述參數(shù)值的器件；在所述數(shù)據(jù)庫查詢與所述器件相關的采購數(shù)據(jù)；基于所述采購數(shù)據(jù)，將所述器件呈現(xiàn)給所述設計者，包括基于所述器件是否是公司的供應鏈中批準的器件來呈現(xiàn)所述器件；以及從所述設計者接收將所述器件中的一個識別為選定器件的輸入。
文檔編號G06Q50/00GK101482895SQ200910007518
公開日2009年7月15日 申請日期2003年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月22日
發(fā)明者保羅·N·伯恩斯, 尼古拉斯·E·布拉思韋特, 拉姆·G·博馬肯蒂, 維斯瓦努撒恩·加納帕西, 邁克爾·A·德坎, 道格拉斯·E·馬多克斯 申請人:弗萊克斯特羅尼克斯美國國際公司