Inplan和Genesis软件联合自动生成阻抗条方法探索

王 燕

（深圳崇达多层线路板有限公司，广东 深圳 518132）

Inplan和Genesis软件联合自动生成阻抗条方法探索

王 燕

（深圳崇达多层线路板有限公司，广东 深圳 518132）

介绍一种可以快速、准确计算阻抗并自动生成阻抗条的程序及其使用方法。该方法操作简便，可以进一步提高阻抗值的精确性及阻抗条的制作效率。

阻抗计算；阻抗条；Inplan；Genesis

1 前言

阻抗作为线路板的一个控制点之一，不断向着数量更多、种类更多、且不对称分布种类发展。这种多元化设计，不仅对软件提出了新的挑战，同时也对制作方法提出了新的要求。

针对阻抗的计算和阻抗条的制作，经过了三个阶段（见表1）。

第一个阶段，效率低，误差大，不利于“多品种、小批量”产品的制作；

第二个阶段，效率相对第一阶段有所提升，但仍然处于半自动状态，并且不能充分发挥软件自身的功能，多种软件各自独立，没有实现信息共享。

综合以上两个阶段的不足，目前，阻抗的计算和阻抗条的制作正式步入第三个阶段：使用Inplan和Genesis程序一次性计算阻抗并自动生成阻抗条。实现了更准确、更快速的阻抗设计，并进一步降低了工作的繁琐性。

表1 各阶段对比表

本文以一个12层板20组阻抗为例，描述其阻抗计算及阻抗条自动生成过程，通过论述此新程序的使用方法，将新方法和第二阶段的旧方法做一个比较，以说明新方法的优势所在。

2 名词定义

（1）阻抗条：客户要求线路板内某一根线或一组线做阻抗控制，为方便测试，PCB企业在生产板上的空白位置设计与客户板内条件一致的阻抗模块，包括线宽、介厚、铜厚等技术参数。通过阻抗测试仪对这些模块进行阻抗值的测试、验证，从而保证客户成品板内阻抗线的阻值合格。这种阻抗模块即称为阻抗条。

（2）MI（Manufacturing Instruction），即生产制作指示；是工程设计人员根据客户的要求和行业通用标准，结合本公司的具体情况策划出产品的制作流程，以及对各工序的要求和指引。

（3）Genesis：一种图形设计、编辑软件，供线路板厂的设计部CAM用于制作照相底版、钻带、铣带等工具。

（4）Inplan：一种PCB产前智能工程系统软件，供线路板厂的设计部用于制作MI。

3 程序运行前准备

3.1 定义各层属性

打开Genesis，做好分层顺序、定义各层属性。

此处需要注意的是所有Genesis内的各项属性定义需正确。比如说生产板的型号、钻孔、内外层线路、阻焊、字符等，要特别注意正负片属性，阻抗条将与PCB内对应的属性一致，如原PCB L3层属性为负性，那么自动生成后的阻抗条L3层也为负性。

比较说明：此步骤与第二个阶段一样，是必须步骤，是程序运行的基础，不能省略。

3.2 阻抗计算

根据Inplan程序的提示，依次输入叠板信息、叠构限制条件、所有阻抗要求后（图1），运行一次统一计算。Inplan程序瞬间即可计算完毕，并提供几个与阻抗匹配的压合结构供选择，同时将阻抗的计算结果列表显示。工作人员可根据计算的结果判断是否需要再轻微调整线宽、或压合结构，以便更接近目标阻抗值。调整完毕后运行“计算蚀刻后阻抗”，阻抗计算工作即完成。

图1 阻抗计算步骤

比较说明：按照前阶段的旧方法，需要工作人员将每一种阻抗单独输入、单独计算，且计算过程中为了满足各种阻抗，需要多次重复输入、计算、调整，同时压合结构也需要不断调整、重复计算。新程序将所有的计算工作瞬间完成，大大节约了设计时间，且计算结果更精确，减轻了工作人员的负担。

针对此案例，根据工作人员的熟练程度，旧方法消耗的时间约在一至数小时之间，而新方法至少缩短了数小时的设计时间。

3.3 生成阻抗控制表

阻抗计算合格后，运行“确认阻抗和压合要求”步骤，Inplan软件自动生成阻抗控制表。从阻抗示意图栏可以很形象的判断出阻抗的类型：如外层单端阻抗、内层差分阻抗等。

比较说明：此步骤已经完全不同于之前的阶段。之前完全是单一阻抗分开计算、人工列表，很容易出错，又耗费时间，而且不够形象。

3.4 Inplan输出阻抗信息

从Inplan中输出MI信息（含阻抗）到指定位置，供Genesis程序自动获取阻抗信息，为下一步运行阻抗条自动生成程序做好准备。输出MI信息见图2。

比较说明：此步骤也完全不同于之前的两个阶段，第一阶段制作MI时需要输入一遍阻抗信息，画阻抗条时虽然不需要输入信息，但是全凭工作人员记忆及对照图纸信息去画，很容易出错、漏失；第二阶段制作MI时需要输入一遍阻抗信息，画阻抗条时需要再输入一遍阻抗信息，很容易出现两次输入的信息不一致，且消耗更多时间。

新方法实现了INPLAN和genesis软件之间的对接，可以信息共享，减少了一次手动输入，保证了和MI的一致性，且缩短了时间，提高了效率。

图2 输出MI信息

4 自动生成阻抗条的程序运行方法

4.1 获取Inplan中的基本信息

打开Genesis，点击快捷键，获取Inplan中的基本信息，包括阻抗信息。

比较说明：所有阻抗信息从Inplan中自动获取，实现信息共享。而在第二阶段，工作人员需要对照MI的阻抗列表，重新输入一遍阻抗信息，既浪费时间又容易出错。

4.2 开始制作阻抗条

点击快捷键，进入阻抗条生成程序，出现图3的对话框。根据客户的要求进行选择，此选择将决定阻抗条上显示的蚀刻字的内容：是原始资料的线宽、间隙，还是调整后的线宽、间隙。

比较说明：此步骤为新增步骤，更方便体现客户的要求，并为后工序制作出货报告提供便利。

图3 阻抗条线宽、间隙取值图

4.3 确认单端阻抗信息

点击图3的“Continue”按键，程序继续运行下一步，出现的画面共列出10组特性阻抗的具体参数。注意事项：将相邻层可能重叠的阻抗分开，使其不要出现在同一根阻抗条上。

比较说明：列表一目了然，且信息分布规整，更方便核对。之前旧表格中的信息分布没有规律，很容易漏失信息。

4.4 确认差分阻抗信息

按照错误提示更改正确后，程序继续运行，出现差分阻抗的各项参数，检查后没有需要调整的内容，继续运行下一步。

比较说明：特性阻抗和差分阻抗分开列表，更方便核对。

4.5 阻抗条布线及排版

根据前面提供的所有信息，程序开始自动生成阻抗条。

比较说明：此步骤可以直接利用第二阶段编好的程序，并新增了排版功能，更合理便捷。

4.6 检查核对

检查自动生成的阻抗条是否完全符合要求，如阻抗线宽、间隙、蚀刻字、参考层、尺寸等。检查完毕保存即可。

比较说明：和前两个阶段一样，检查的步骤是必不可少的。区别在于现在的阻抗分布更合理、更有规律，检查起来事半功倍。

5 使用新方法的效果验证

5.1 阻抗计算过程的效果验证

通过统计阻抗计算及列表的净时间（从3.2至3.3步骤），对新方法进行验证（见表2）。

表2 阻抗计算时间统计表

从表2可以看出：新方法比旧方法大大节约了工时，提高了阻抗计算的效率，并且新方法对工作人员经验的依赖程度大为降低。

5.2 自动生成阻抗条过程的效果验证

通过统计完成阻抗条的净时间（从4.1至4.8步骤），对新程序进行验证（见表3，仅以工作人员A为例）。第三阶段与之前两个阶段相比，分别节约了57、3.5分钟，提升比例分别为95%、60%。

因为新方法需要手动输入的内容少，步骤全面而又简明，程序操作简单，所以有极高的准确性。对品质和效率都有明显的提升。

6 结语

表3 阻抗计算时间统计表

从阻抗设计依次经历的这三个阶段，可以看出，印制板在设计方面，仍然有很大的提升空间，伴随着软件的集成化、管理的系统化、跨专业人才的丰富，印制板的设计方法也会有更多的新方法被探索出来。

本文从阻抗设计的角度探讨印制板工程资料软件应用，及科学管理给工作带来的变化和改进。以此思路，也可探索出其他图形制作方面，更便捷高效的制作方法。

[1]李勇. Genesis脚本快速生产阻抗条的运用[J]. 印制电路信息, 2012,S1.

Discuss the method of combining inplan with genesis software to auto-generation impedance

WANG Yan

This paper describes a quick and accurate method of auto-generation and calculation impedance module.The method is simple to use, it can further improve the eff i ciency of production and precision of impedance module.

Impedance Calculation; Impedance Module; Inplan Software; Genesis Software

TN41 < class="emphasis_bold">文献标识码：A文章编号：

1009-0096（2014）06-0028-04

王燕，设计部审核工程师。