本發(fā)明涉及電路板仿真,尤其涉及一種印制電路板仿真方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、隨著電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展,印刷電路板(pcb)作為其核心組件,其設(shè)計(jì)與優(yōu)化的復(fù)雜性日益增加。傳統(tǒng)的pcb設(shè)計(jì)與仿真方法主要依賴于手動(dòng)輸入?yún)?shù)和計(jì)算,導(dǎo)致時(shí)間消耗大、準(zhǔn)確性不足,并且難以滿足高頻信號(hào)傳輸?shù)男枨?。pcb設(shè)計(jì)過(guò)程通常包括電路原理圖設(shè)計(jì)、布局設(shè)計(jì)以及后續(xù)的仿真與驗(yàn)證,但傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程往往缺乏系統(tǒng)性,容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷。此外,傳統(tǒng)仿真工具多集中于電氣特性分析,如直流特性和交流特性,然而對(duì)于復(fù)雜電路在高頻、高速環(huán)境下的行為缺乏足夠的考慮。隨著信號(hào)頻率的提高,pcb中信號(hào)的完整性、時(shí)延和串?dāng)_等問題愈加突出。現(xiàn)有技術(shù)往往無(wú)法有效處理多層pcb設(shè)計(jì)中信號(hào)完整性與電磁干擾(emi)問題,導(dǎo)致信號(hào)失真和性能下降。這不僅影響了整體電路性能,還可能導(dǎo)致產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,本發(fā)明有必要提供一種印制電路板仿真方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì),以解決至少一個(gè)上述技術(shù)問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,一種印制電路板仿真方法,包括以下步驟:
3、步驟s1:獲取電路板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),并對(duì)電路板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板組件層次劃分,從而獲得電路板組件層次數(shù)據(jù);根據(jù)電路板組件層次數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析,從而獲得電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型;
4、步驟s2:對(duì)電路板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板結(jié)構(gòu)材料特征提取,從而獲得電路板結(jié)構(gòu)材料數(shù)據(jù),并根據(jù)電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型以及電路板結(jié)構(gòu)材料數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板工況仿真,從而獲得電路板工況仿真數(shù)據(jù);
5、步驟s3:基于電路板工況仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)完整性評(píng)估,從而獲得電路板信號(hào)完整性數(shù)據(jù),并根據(jù)電路板信號(hào)完整性數(shù)據(jù)對(duì)電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型進(jìn)行信號(hào)異常組件結(jié)構(gòu)劃分,從而獲得信號(hào)異常組件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù);
6、步驟s4:根據(jù)信號(hào)異常組件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板多層布局優(yōu)化,從而獲得優(yōu)化電路板組件結(jié)構(gòu)模型,并對(duì)優(yōu)化電路板組件結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行電磁干擾統(tǒng)計(jì)模擬,從而獲得電磁干擾模擬數(shù)據(jù);
7、步驟s5:根據(jù)電磁干擾模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板熱管理仿真,從而獲得電路板熱流分布圖,并根據(jù)電路板熱流分布圖對(duì)優(yōu)化電路板組件結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行多層電路板散熱優(yōu)化,從而獲得最優(yōu)電路板組件結(jié)構(gòu)模型;
8、步驟s6:獲取電路板印制參數(shù)集,并根據(jù)電路板印制參數(shù)集對(duì)最優(yōu)電路板組件結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行電路板印制策略分析,從而獲得電路板印制策略。
9、本發(fā)明對(duì)電路板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組件層次劃分,能夠有效提高設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性,使得后續(xù)仿真和分析更加有序。通過(guò)組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析,可以直觀地展示電路板的結(jié)構(gòu)關(guān)系,便于識(shí)別設(shè)計(jì)中的潛在問題。層次數(shù)據(jù)提供了更清晰的框架,便于后續(xù)優(yōu)化、電磁干擾及信號(hào)完整性分析的進(jìn)行。提取材料特征能夠幫助設(shè)計(jì)者充分理解電路板(pcb)材料對(duì)性能的影響,確保在設(shè)計(jì)中采用合適的材料進(jìn)行構(gòu)建。工況仿真能夠評(píng)估電路板在特定工作環(huán)境下的性能,提前識(shí)別可能的失效點(diǎn)。通過(guò)工況仿真分析,能夠提高pcb的設(shè)計(jì)可靠性,確保其具有良好的動(dòng)態(tài)性能。通過(guò)信號(hào)完整性評(píng)估,可獲取精確的信號(hào)傳輸數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決可能的信號(hào)失真問題,提高pcb性能。信號(hào)異常組件結(jié)構(gòu)劃分能夠預(yù)防在高頻信號(hào)傳輸中發(fā)生的串?dāng)_、時(shí)延等問題,從而提高整體電路的穩(wěn)定性。依據(jù)信號(hào)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行布局優(yōu)化,能夠有效提高pcb的空間利用率,并減少信號(hào)干擾。電磁干擾的統(tǒng)計(jì)模擬能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)提供具體的干擾數(shù)據(jù),幫助更好地處理emi問題,提升電路的抗干擾能力。通過(guò)熱流分布圖的分析,能夠明確高溫區(qū)域并采取相應(yīng)散熱措施,有效防止組件過(guò)熱導(dǎo)致的性能下降。優(yōu)化后的多層散熱結(jié)構(gòu)能夠維持電路板在高負(fù)載下的工作性能,提高整體產(chǎn)品的可靠性與使用壽命。通過(guò)對(duì)最優(yōu)結(jié)構(gòu)模型的印制策略分析,能夠?yàn)閜cb制造過(guò)程提供指導(dǎo),降低制造成本和時(shí)間。形成明確的印制參數(shù)集,有助于未來(lái)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化和重復(fù)性,為后續(xù)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)提供了可靠保障。綜上所述,通過(guò)這些步驟的實(shí)施,可以顯著提升pcb設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和高頻性能,減少傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中常見的問題與缺陷,最終實(shí)現(xiàn)更高效、可靠的電路板設(shè)計(jì)與優(yōu)化。這將為滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的性能需求提供有力支持。
10、可選地,步驟s1具體為:
11、步驟s11:獲取電路板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),并對(duì)電路板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板結(jié)構(gòu)特征提取,從而獲得電路板結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù);
12、步驟s12:對(duì)電路板結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板結(jié)構(gòu)分類,從而獲得電路板板件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及電路板組件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù);
13、步驟s13:根據(jù)電路板板件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)對(duì)電路板組件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板組件樹形層次劃分,從而獲得電路板組件層次數(shù)據(jù);
14、步驟s14:根據(jù)電路板組件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行組件電氣特性分析,從而獲得組件電氣特性數(shù)據(jù),并根據(jù)組件電氣特性數(shù)據(jù)進(jìn)行組件電信號(hào)路徑連接,從而獲得組件電信號(hào)路徑數(shù)據(jù);
15、步驟s15:根據(jù)電路板組件層次數(shù)據(jù)以及組件電信號(hào)路徑數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建,從而獲得電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型。
16、本發(fā)明通過(guò)獲取電路板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)并進(jìn)行結(jié)構(gòu)特征提取,可以深入理解電路板的物理布局、元件位置和布線情況。這種結(jié)構(gòu)特征的明確,有助于識(shí)別設(shè)計(jì)中的潛在問題,如布線密集導(dǎo)致的信號(hào)干擾或熱管理問題,為后續(xù)的優(yōu)化提供依據(jù)。對(duì)電路板結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,可以有效地將電路板劃分為不同的部分,如板件結(jié)構(gòu)和組件結(jié)構(gòu)。這一分類過(guò)程有助于簡(jiǎn)化整體設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,使工程師能夠更集中地進(jìn)行特定區(qū)域的分析和優(yōu)化,從而提高設(shè)計(jì)效率。通過(guò)樹形層次劃分,能夠明確電路板各組件之間的層次和關(guān)系,使得設(shè)計(jì)思路更為清晰。這種層次結(jié)構(gòu)不僅有助于理解組件間的相互作用,也為后續(xù)的故障分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了清晰的框架。進(jìn)行組件的電氣特性分析及連接路徑的確定,可以獲取組件的電性能數(shù)據(jù)及其信號(hào)流向。這能夠揭示組件間的電氣交聯(lián)關(guān)系,識(shí)別信號(hào)傳遞中的潛在瓶頸,輔助工程師在電路性能上進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)。根據(jù)進(jìn)行完的組件層次數(shù)據(jù)和信號(hào)路徑數(shù)據(jù)構(gòu)建拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型,能夠形成對(duì)電路板設(shè)計(jì)更為系統(tǒng)化的理解。這一模型不僅有助于進(jìn)一步的仿真與驗(yàn)證,還能在設(shè)計(jì)變更時(shí)快速評(píng)估其對(duì)整體性能的影響,從而提高設(shè)計(jì)的可靠性。
17、可選地,步驟s13具體為:
18、步驟s131:根據(jù)電路板板件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板板件層次整合,從而獲得電路板板件層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù);
19、步驟s132:對(duì)電路板板件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行板件布線特征提取,從而獲得板件布線數(shù)據(jù);
20、步驟s133:根據(jù)電路板組件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行組件連接結(jié)構(gòu)特征提取以及組件空間分布特征提取,從而獲得組件連接結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及組件空間分布數(shù)據(jù);
21、步驟s134:根據(jù)組件空間分布數(shù)據(jù)對(duì)組件連接結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及板件布線數(shù)據(jù)進(jìn)行板件-組件連接關(guān)聯(lián),從而獲得板件-組件連接關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù);
22、步驟s135:根據(jù)電路板板件層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及板件-組件連接關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板樹形層次結(jié)構(gòu)整合,從而獲得電路板組件層次數(shù)據(jù)。
23、本發(fā)明通過(guò)對(duì)電路板板件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行層次整合,可以清晰地定義每個(gè)板件的層級(jí)關(guān)系。這有助于理解電路板的整體架構(gòu),提高設(shè)計(jì)的可視化效果,并便于后續(xù)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證和修改。板件布線特征提取使設(shè)計(jì)人員能夠識(shí)別和分析布線的復(fù)雜性與合理性。這一過(guò)程能夠優(yōu)化布線路徑,降低信號(hào)干擾,提高信號(hào)完整性,從而提高電路板的性能和可靠性。通過(guò)提取組件連接結(jié)構(gòu)及空間分布特征,可以有效識(shí)別各組件之間的關(guān)系及其在電路板上的布局。這對(duì)于優(yōu)化組件布局、減少相互干擾以及提高散熱效率至關(guān)重要,有助于提升整體設(shè)計(jì)質(zhì)量。根據(jù)組件空間分布數(shù)據(jù)對(duì)組件連接結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及板件布線數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),可以實(shí)現(xiàn)組件與板件之間的精確映射,這有助于在設(shè)計(jì)階段快速定位問題,提高了設(shè)計(jì)效率,減少了后期修改的成本。通過(guò)整合電路板板件層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和板件-組件連接關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),形成電路板的樹形層次結(jié)構(gòu),有助于全面把握電路板的整體設(shè)計(jì)及功能分布,這種結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)管理方式可以方便設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及測(cè)試階段的信息流通與協(xié)作,提高整個(gè)項(xiàng)目的協(xié)同性與效率。
24、可選地,步驟s14具體為:
25、步驟s141:對(duì)電路板組件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行組件結(jié)構(gòu)功能描述特征提取以及組件電氣特征提取,從而獲得組件結(jié)構(gòu)功能描述數(shù)據(jù)以及組件電氣特征數(shù)據(jù);
26、步驟s142:對(duì)組件結(jié)構(gòu)功能描述數(shù)據(jù)進(jìn)行功能描述文本轉(zhuǎn)換,從而獲得組件結(jié)構(gòu)功能描述文本數(shù)據(jù),并根據(jù)組件結(jié)構(gòu)功能描述文本數(shù)據(jù)進(jìn)行組件功能描述聚類,從而獲得組件功能聚類數(shù)據(jù);
27、步驟s143:對(duì)組件電氣特征數(shù)據(jù)進(jìn)行組件電氣特性分析,從而獲得組件電氣特性數(shù)據(jù),并根據(jù)組件電氣特性數(shù)據(jù)進(jìn)行組件電氣特性聚類,從而獲得組件電氣聚類數(shù)據(jù);
28、步驟s144:根據(jù)組件功能聚類數(shù)據(jù)以及組件電氣聚類數(shù)據(jù)進(jìn)行連接組件交集運(yùn)算,從而獲得組件連接數(shù)據(jù);
29、步驟s145:對(duì)電路板組件層次數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板板件布線特征提取,從而獲得電路板層次板件布線數(shù)據(jù);
30、步驟s146:根據(jù)電路板層次板件布線數(shù)據(jù)以及組件連接數(shù)據(jù)進(jìn)行電信號(hào)路徑圖整合,從而獲得組件電信號(hào)路徑數(shù)據(jù)。
31、本發(fā)明通過(guò)對(duì)電路板組件結(jié)構(gòu)和電氣特征進(jìn)行提取,可以系統(tǒng)性地分析組件的功能和性能,這不僅增強(qiáng)了對(duì)組件的理解,還為后續(xù)的功能優(yōu)化和故障排查提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。形成的組件結(jié)構(gòu)功能描述數(shù)據(jù)和電氣特征數(shù)據(jù)利于建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)集,為進(jìn)一步的分析和機(jī)器學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練奠定基礎(chǔ)。功能描述文本轉(zhuǎn)換使得復(fù)雜的功能描述變得更加直觀和易于理解,便于工程師和工程師在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行討論和修改,通過(guò)聚類分析,可以發(fā)現(xiàn)功能相似的組件,這有助于識(shí)別設(shè)計(jì)中的冗余或潛在的替代組件,從而降低成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜性。電氣特性分析使得設(shè)計(jì)人員能夠詳細(xì)了解每個(gè)組件的工作參數(shù),如電流、電壓、功耗等,這對(duì)確保電路板在實(shí)際工作條件下的可靠性至關(guān)重要,組件電氣特性聚類幫助工程師識(shí)別出電氣性能相似的組件,優(yōu)化選型和配置,從而提高電路板的整體性能。連接組件交集運(yùn)算能夠直觀地展示不同功能組件之間的關(guān)系,有助于理解系統(tǒng)架構(gòu)和信號(hào)流動(dòng)路徑,優(yōu)化布局設(shè)計(jì),有助于識(shí)別出潛在的信號(hào)干擾問題,提前解決連接問題,降低后期調(diào)試的復(fù)雜性。電路板層次板件布線特征提取對(duì)布線的優(yōu)化至關(guān)重要,通過(guò)分析板件之間的布線關(guān)系,可以減少信號(hào)干擾,提高信號(hào)傳輸?shù)男?。有效的布線特征可以幫助工程師在面臨空間限制時(shí)作出更合理的布局決策,確保電路板整體的高效運(yùn)行。電信號(hào)路徑圖整合提供了一個(gè)全面的視圖,幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的分析,確保所有電氣信號(hào)能夠正確且高效地傳輸。這一整合使得在后續(xù)的設(shè)計(jì)迭代中,能夠更為迅速地進(jìn)行電路優(yōu)化,減少了設(shè)計(jì)測(cè)試階段可能出現(xiàn)的遺漏風(fēng)險(xiǎn)。
32、可選地,步驟s2具體為:
33、步驟s21:對(duì)電路板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板結(jié)構(gòu)材料特征提取以及電路板設(shè)計(jì)工況特征提取,從而獲得電路板結(jié)構(gòu)材料數(shù)據(jù)以及電路板設(shè)計(jì)工況數(shù)據(jù);
34、步驟s22:基于電路板結(jié)構(gòu)材料數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板結(jié)構(gòu)材料特性分析,從而獲得電路板結(jié)構(gòu)材料特性數(shù)據(jù);
35、步驟s23:根據(jù)電路板結(jié)構(gòu)材料特性數(shù)據(jù)以及電路板設(shè)計(jì)工況數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真邊界條件設(shè)定,從而獲得工況仿真邊界條件數(shù)據(jù);
36、步驟s24:根據(jù)電路板結(jié)構(gòu)材料特性數(shù)據(jù)對(duì)電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)材料特性填充,從而獲得電路板組件仿真結(jié)構(gòu)模型;
37、步驟s25:根據(jù)工況仿真邊界條件數(shù)據(jù)對(duì)電路板組件仿真結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行電路板工況有限元仿真,從而獲得電路板工況仿真數(shù)據(jù)。
38、本發(fā)明提取電路板結(jié)構(gòu)材料特征,可幫助工程師識(shí)別所用材料的種類及其物理化學(xué)特性,例如導(dǎo)電性、熱導(dǎo)性和機(jī)械強(qiáng)度等。通過(guò)提取設(shè)計(jì)工況特征,能夠深入理解電路板在工作環(huán)境中所承受的電氣、熱和機(jī)械負(fù)荷,為后續(xù)的分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。依托材料特性分析,能夠評(píng)估電路板在不同工作條件下的表現(xiàn),進(jìn)而為材料選擇與設(shè)計(jì)優(yōu)化提供實(shí)證依據(jù)。通過(guò)了解材料特性,工程師可以在設(shè)計(jì)階段預(yù)判潛在問題,降低因材料不合適導(dǎo)致的產(chǎn)品失效風(fēng)險(xiǎn)??茖W(xué)的設(shè)置工況仿真邊界條件,可以確保仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,提供了進(jìn)行深入仿真分析的前提,使得所得結(jié)果更加貼近實(shí)際情況,便于后續(xù)決策。通過(guò)填充材料特性,可以構(gòu)建出更接近真實(shí)情況的仿真結(jié)構(gòu)模型,從而提升模型在模擬中的準(zhǔn)確性。為設(shè)計(jì)人員和分析師提供更直觀的電路板組件信息,幫助他們理解設(shè)計(jì)改進(jìn)的潛在影響。通過(guò)對(duì)電路板組件的有限元分析,可以更全面地評(píng)估電路板在特定工況下的性能,如耐熱性、抗沖擊性等。仿真結(jié)果為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)支持,幫助工程師做出更為科學(xué)合理的決策,減少試錯(cuò)成本。
39、可選地,步驟s3具體為:
40、步驟s31:對(duì)電路板工況仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行電磁仿真數(shù)據(jù)提取,從而獲得電路板電磁仿真數(shù)據(jù);
41、步驟s32:對(duì)電路板電磁仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行組件信號(hào)線路仿真劃分,從而獲得組件信號(hào)線路仿真數(shù)據(jù)集,并對(duì)組件信號(hào)線路仿真數(shù)據(jù)集進(jìn)行信號(hào)線路信號(hào)衰減統(tǒng)計(jì),從而獲得高衰減信號(hào)線路數(shù)據(jù)以及低衰減信號(hào)線路數(shù)據(jù);
42、步驟s33:根據(jù)信號(hào)線路仿真數(shù)據(jù)集進(jìn)行信號(hào)波動(dòng)特征整合,從而獲得信號(hào)線路仿真信號(hào)波動(dòng)數(shù)據(jù),并根據(jù)信號(hào)線路仿真信號(hào)波動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)線路串?dāng)_關(guān)聯(lián)識(shí)別,從而獲得信號(hào)線路信號(hào)波動(dòng)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù);
43、步驟s34:根據(jù)信號(hào)線路信號(hào)波動(dòng)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)線路串?dāng)_頻率統(tǒng)計(jì),從而獲得高頻串?dāng)_信號(hào)線路數(shù)據(jù)以及低頻串?dāng)_信號(hào)線路數(shù)據(jù);
44、步驟s35:對(duì)高衰減信號(hào)線路數(shù)據(jù)以及高頻串?dāng)_信號(hào)線路數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)線路交集運(yùn)算,從而獲得低信號(hào)完整性信號(hào)線路數(shù)據(jù);對(duì)低衰減信號(hào)線路數(shù)據(jù)以及低頻串?dāng)_信號(hào)線路數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)線路交集運(yùn)算,從而獲得高信號(hào)完整性信號(hào)線路數(shù)據(jù);
45、步驟s36:對(duì)低信號(hào)完整性信號(hào)線路數(shù)據(jù)以及高信號(hào)完整性信號(hào)線路數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)合并,從而獲得電路板信號(hào)完整性數(shù)據(jù),并根據(jù)組件信號(hào)線路仿真數(shù)據(jù)集對(duì)電路板信號(hào)完整性數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)線路組件關(guān)聯(lián),從而獲得電路板組件信號(hào)完整性數(shù)據(jù);
46、步驟s37:根據(jù)電路板組件信號(hào)完整性數(shù)據(jù)對(duì)電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型進(jìn)行低信號(hào)完整性信號(hào)線路關(guān)聯(lián)組件劃分,從而獲得信號(hào)異常組件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。
47、本發(fā)明通過(guò)對(duì)電路板工況進(jìn)行電磁仿真,可以獲得真實(shí)環(huán)境下電路板的電磁性能數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)為后續(xù)分析提供了基礎(chǔ),確保了仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,使得設(shè)計(jì)人員可以識(shí)別潛在的電磁干擾源并進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)電路板中各個(gè)組件的信號(hào)線路進(jìn)行仿真劃分,有助于更精確地分析不同信號(hào)線路的性能。通過(guò)對(duì)信號(hào)衰減進(jìn)行統(tǒng)計(jì),設(shè)計(jì)人員可以找到高衰減和低衰減的信號(hào)線路,進(jìn)而采取針對(duì)性的設(shè)計(jì)措施來(lái)優(yōu)化信號(hào)傳輸,提升整體電路性能。整合信號(hào)線路仿真數(shù)據(jù),識(shí)別信號(hào)波動(dòng)特征,可以碰撞識(shí)別并分析線路之間的串?dāng)_情況,這能夠幫助設(shè)計(jì)人員理解不同信號(hào)之間的相互影響,為后續(xù)改進(jìn)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持,減少信號(hào)干擾導(dǎo)致的問題。通過(guò)對(duì)信號(hào)線路串?dāng)_頻率進(jìn)行統(tǒng)計(jì),能夠?qū)⑿盘?hào)線路分為高頻串?dāng)_和低頻串?dāng)_,這是在不同頻率下對(duì)信號(hào)完整性進(jìn)行評(píng)估的關(guān)鍵一步。這有助于識(shí)別在高速信號(hào)傳輸中影響性能的線路,以便于針對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行特點(diǎn)優(yōu)化。對(duì)高衰減信號(hào)線路數(shù)據(jù)和高頻串?dāng)_信號(hào)線路數(shù)據(jù)進(jìn)行交集運(yùn)算,有助于識(shí)別和優(yōu)化信號(hào)完整性較低的線路。同樣,對(duì)低衰減和低頻串?dāng)_線路進(jìn)行交集運(yùn)算,有助于找出信號(hào)完整性較高的線路。這樣的操作增強(qiáng)了線路性能的可預(yù)測(cè)性和可靠性,便于后續(xù)設(shè)計(jì)改進(jìn)。通過(guò)低信號(hào)完整性和高信號(hào)完整性的信號(hào)線路數(shù)據(jù)合并,形成全面的電路板信號(hào)完整性數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)分析結(jié)合了不同狀態(tài)下的電路表現(xiàn),為后續(xù)電路優(yōu)化與調(diào)試提供了明確的數(shù)據(jù)依據(jù)。同時(shí),根據(jù)信號(hào)線路組件關(guān)聯(lián),可以進(jìn)一步提升電路板設(shè)計(jì)中的信號(hào)質(zhì)量,降低故障率。通過(guò)對(duì)電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分,能夠有效識(shí)別出哪些組件存在信號(hào)異常。這為故障排查、優(yōu)化設(shè)計(jì)和提升電路板性能提供了重要依據(jù),使得設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠更快速地定位問題,進(jìn)行有針對(duì)性的改進(jìn)。
48、可選地,步驟s4具體為:
49、步驟s41:通過(guò)電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型對(duì)信號(hào)異常組件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)異常組件密集度統(tǒng)計(jì),從而獲得高密集度異常組件區(qū)域數(shù)據(jù)以及低密集度異常組件區(qū)域數(shù)據(jù);
50、步驟s42:對(duì)電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型進(jìn)行電路板板件布線特征提取,從而獲得板件布線數(shù)據(jù);
51、步驟s43:根據(jù)板件布線數(shù)據(jù)對(duì)高密集度異常組件區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行異常組件間隔布局重構(gòu),從而獲得組件優(yōu)化布局?jǐn)?shù)據(jù);
52、步驟s44:根據(jù)板件布線數(shù)據(jù)對(duì)低密集度異常組件區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行異常組件信號(hào)交叉走線重構(gòu),從而獲得組件優(yōu)化走線數(shù)據(jù);
53、步驟s45:根據(jù)組件優(yōu)化布局?jǐn)?shù)據(jù)以及組件優(yōu)化走線數(shù)據(jù)對(duì)電路板組件仿真結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行電路板布局走線優(yōu)化,從而獲得優(yōu)化電路板組件結(jié)構(gòu)模型;
54、步驟s46:對(duì)優(yōu)化電路板組件結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行電磁干擾統(tǒng)計(jì)模擬,從而獲得電磁干擾模擬數(shù)據(jù)。
55、本發(fā)明通過(guò)對(duì)信號(hào)異常組件的密集度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),能夠識(shí)別出高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,這些區(qū)域可能受到電磁干擾、信號(hào)串?dāng)_等影響。早期識(shí)別這些區(qū)域可以為后續(xù)優(yōu)化提供方向,從而減少故障率和提升電路板的穩(wěn)定性。提取板件布線特征能夠提供電路板的布局信息,包括走線長(zhǎng)度、走線密度及相鄰組件的布置關(guān)系,這些信息對(duì)于理解信號(hào)傳輸特性及優(yōu)化設(shè)計(jì)至關(guān)重要,有助于后續(xù)走線優(yōu)化和布局調(diào)整。對(duì)高密集度異常組件進(jìn)行布局重構(gòu),能夠優(yōu)化組件間的間隔,從而減少信號(hào)干擾和串?dāng)_。優(yōu)化布局不僅提升了信號(hào)完整性,還能改善散熱性能,降低故障發(fā)生的概率。對(duì)低密集度區(qū)域進(jìn)行信號(hào)交叉走線重構(gòu),可以優(yōu)化信號(hào)傳輸路徑,減少走線之間的交叉干擾。通過(guò)有效的走線策略,可以提升信號(hào)質(zhì)量和減少延遲,確保電路板在高頻應(yīng)用中的穩(wěn)定性。通過(guò)綜合組件優(yōu)化布局?jǐn)?shù)據(jù)和走線數(shù)據(jù),可以實(shí)現(xiàn)整體電路板結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,這一過(guò)程有助于提升電路板的整體性能,確保信號(hào)傳輸效率高、傳輸延遲低,并且能有效地控制電磁干擾,從而滿足高性能電子設(shè)備的要求。通過(guò)對(duì)優(yōu)化后的電路板結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁干擾的統(tǒng)計(jì)模擬,可以提前識(shí)別潛在的電磁干擾問題。模擬數(shù)據(jù)為后續(xù)的設(shè)計(jì)調(diào)整提供依據(jù),使設(shè)計(jì)師能夠在實(shí)際生產(chǎn)前進(jìn)行必要的優(yōu)化,確保最終產(chǎn)品的可靠性和性能。
56、可選地,步驟s5具體為:
57、步驟s51:對(duì)電磁干擾模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板熱管理仿真,從而獲得電路板熱管理仿真數(shù)據(jù);
58、步驟s52:根據(jù)電路板熱管理仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板熱流分布圖繪制,從而獲得電路板熱流分布圖;
59、步驟s53:基于電路板熱流分布圖進(jìn)行熱流密度統(tǒng)計(jì),從而獲得高熱流密度電路板區(qū)域數(shù)據(jù);
60、步驟s54:根據(jù)優(yōu)化電路板組件結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行電路板走線特征提取,從而獲得優(yōu)化電路板走線數(shù)據(jù);
61、步驟s55:根據(jù)優(yōu)化電路板走線數(shù)據(jù)對(duì)高熱流密度電路板區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行熱流均衡走線布局優(yōu)化,從而獲得散熱優(yōu)化走線布局?jǐn)?shù)據(jù);
62、步驟s56:根據(jù)散熱優(yōu)化走線布局?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)優(yōu)化電路板組件結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行多層電路板散熱優(yōu)化,從而獲得最優(yōu)電路板組件結(jié)構(gòu)模型。
63、本發(fā)明通過(guò)電磁干擾模擬數(shù)據(jù)分析,提高了對(duì)電路板在真實(shí)工作環(huán)境下熱行為的理解,可幫助識(shí)別潛在的溫升問題,有助于提前采取措施以減少損壞風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)可視化熱流分布,可以迅速識(shí)別出高溫區(qū)域和熱源位置,有助于后續(xù)優(yōu)化設(shè)計(jì),有助于工程師評(píng)估電路板的熱管理設(shè)計(jì)的有效性,從而進(jìn)行必要的調(diào)整。統(tǒng)計(jì)出高熱流密度區(qū)域的數(shù)據(jù),可針對(duì)性地采取散熱措施,如增加散熱片或改進(jìn)空氣流通,通過(guò)精確的數(shù)據(jù)支持,減少了散熱設(shè)計(jì)的盲目性,提高設(shè)計(jì)效率。優(yōu)化走線模型可有助于減少信號(hào)損耗,同時(shí)改善熱傳導(dǎo)特性,有效降低熱聚集現(xiàn)象,確保信號(hào)完整性的同時(shí),能夠兼顧熱管理需求,增強(qiáng)產(chǎn)品的穩(wěn)定性。通過(guò)優(yōu)化布局,使得熱量在電路板上更均勻分布,避免局部過(guò)熱,有助于延長(zhǎng)元件的使用壽命,可以降低系統(tǒng)的整體溫度,提高設(shè)備在負(fù)載條件下的性能。多層設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)合走線布局,進(jìn)一步提升了散熱效率,使得電路板設(shè)計(jì)更為合理,得到的最優(yōu)電路板組件結(jié)構(gòu)模型,不僅提升了散熱性能,還可能降低生產(chǎn)成本和提高可靠性。
64、可選地,本說(shuō)明書還提供一種印制電路板仿真系統(tǒng),用于執(zhí)行如上所述的一種印制電路板仿真方法,該印制電路板仿真系統(tǒng)包括:
65、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析模塊,用于獲取電路板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),并對(duì)電路板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板組件層次劃分,從而獲得電路板組件層次數(shù)據(jù);根據(jù)電路板組件層次數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析,從而獲得電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型;
66、電路板工況仿真模塊,用于對(duì)電路板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板結(jié)構(gòu)材料特征提取,從而獲得電路板結(jié)構(gòu)材料數(shù)據(jù),并根據(jù)電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型以及電路板結(jié)構(gòu)材料數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板工況仿真,從而獲得電路板工況仿真數(shù)據(jù);
67、信號(hào)完整性評(píng)估模塊,用于基于電路板工況仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)完整性評(píng)估,從而獲得電路板信號(hào)完整性數(shù)據(jù),并根據(jù)電路板信號(hào)完整性數(shù)據(jù)對(duì)電路板組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型進(jìn)行信號(hào)異常組件結(jié)構(gòu)劃分,從而獲得信號(hào)異常組件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù);
68、電磁干擾模擬模塊,用于根據(jù)信號(hào)異常組件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板多層布局優(yōu)化,從而獲得優(yōu)化電路板組件結(jié)構(gòu)模型,并對(duì)優(yōu)化電路板組件結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行電磁干擾統(tǒng)計(jì)模擬,從而獲得電磁干擾模擬數(shù)據(jù);
69、電路板散熱優(yōu)化模塊,用于根據(jù)電磁干擾模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行電路板熱管理仿真,從而獲得電路板熱流分布圖,并根據(jù)電路板熱流分布圖對(duì)優(yōu)化電路板組件結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行多層電路板散熱優(yōu)化,從而獲得最優(yōu)電路板組件結(jié)構(gòu)模型;
70、電路板印制策略分析模塊,用于獲取電路板印制參數(shù)集,并根據(jù)電路板印制參數(shù)集對(duì)最優(yōu)電路板組件結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行電路板印制策略分析,從而獲得電路板印制策略。
71、本發(fā)明的印制電路板仿真系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明任意一種印制電路板仿真方法,用于聯(lián)合各個(gè)模塊之間的操作與信號(hào)傳輸?shù)拿浇椋酝瓿捎≈齐娐钒宸抡娣椒?,系統(tǒng)內(nèi)部模塊互相協(xié)作,從而提高電路板設(shè)計(jì)的效率和可靠性。
72、可選地,本說(shuō)明書還提供一種存儲(chǔ)介質(zhì),存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的印制電路板仿真方法。