專利名稱：影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)最優(yōu)化取值方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路板的設(shè)計領(lǐng)域，尤其是一種影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)最優(yōu)化取值方法。
背景技術(shù)：
品質(zhì)是電子產(chǎn)品制造商保持其市場競爭力的關(guān)鍵因素，而電子產(chǎn)品的品質(zhì)往往在其最初的設(shè)計階段就能夠大致決定。電路板(print circuit board，又稱PCB板)是電子產(chǎn)品的主要組成部分，其設(shè)計往往直接影響電子產(chǎn)品中信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。因此， 電路板的設(shè)計對電子產(chǎn)品的品質(zhì)起著重要作用。在電路板的設(shè)計中，各布線線段的長度、布線層別、各傳輸線特征阻抗等參數(shù)都會影響信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，從而導(dǎo)致電子產(chǎn)品品質(zhì)的降低。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提出一種影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)最優(yōu)化取值方法，其通過實驗設(shè)計法確定影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)的最優(yōu)化取值，以進行更精確穩(wěn)健的電路板設(shè)計。一種影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)最優(yōu)化取值方法，包括獲取電路板上P個元器件中影響電路板信號傳輸質(zhì)量的某種參數(shù)的m個變數(shù)；將上述m個變數(shù)中的每個變數(shù)設(shè)置η個取值；依照該m個變數(shù)中每個變數(shù)的η個取值構(gòu)建第一實驗設(shè)計表；根據(jù)上述第一實驗設(shè)計表進行模擬實驗，記錄該第一實驗設(shè)計表中的每組實驗所得到的P個眼圖高度； 根據(jù)上述第一實驗表中每組實驗得到的P個眼圖高度，利用一個預(yù)設(shè)的模型公式，通過數(shù)學(xué)算法進行回歸計算，擬合出P個眼圖高度的經(jīng)驗公式；將上述m個變數(shù)設(shè)置η’個取值，其中，η’大于η ；依照該m個變數(shù)中每個變數(shù)的η’個取值，構(gòu)建第二實驗設(shè)計表；利用上述擬合出來的P個眼圖高度的經(jīng)驗公式，對該第二實驗設(shè)計表中的每組實驗進行計算，計算出每組實驗的P個眼圖高度；根據(jù)上述計算出來的每組實驗的P個眼圖高度，從第二實驗設(shè)計表中篩選出P個眼圖高度均大于1的若干組實驗；計算該篩選出來的若干組實驗中每組實驗的P個眼圖高度的平均值；及挑選出所計算出來的平均值最大的那組實驗，將該組實驗中的m個變數(shù)的值作為該m個變數(shù)的最優(yōu)化的值。本發(fā)明所提供的影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)最優(yōu)化取值方法通過實驗設(shè)計法確定影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)的最優(yōu)化取值，以進行更精確穩(wěn)健的電路板設(shè)計， 其實驗的次數(shù)少且效率高。此外，本方法能夠同時對電路板上的多個元器件進行參數(shù)最優(yōu)化的取值。


圖IA-圖IB舉例演示了電路板上9個內(nèi)存的布線線段長度的4個變數(shù)及每個變數(shù)的3種取值。
圖2是本發(fā)明影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)最優(yōu)化取值方法較佳實施例的實施流程圖。圖3A-圖;3B舉例演示了利用反應(yīng)曲面法構(gòu)建的第一實驗設(shè)計表。圖4舉例演示了對第一實驗設(shè)計表進行實驗得到的每組實驗的P個眼圖高度。圖5A-圖5B舉例演示了一個預(yù)設(shè)的模型公式及利用該模型公式根據(jù)圖4得到的眼圖高度擬合出的P個眼圖高度的經(jīng)驗公式。圖6A-圖6B舉例演示了利用全因子實驗法構(gòu)建的第二實驗設(shè)計表。圖7舉例演示了利用圖5中擬合的P個眼圖高度的經(jīng)驗公式對圖6的第二實驗設(shè)計表中的每組實驗進行計算得到的每組實驗的P個眼圖高度。圖8舉例演示了對P個信號眼圖高度均大于1的若干組實驗的篩選。圖9舉例演示了對參數(shù)最優(yōu)化取值的確定。
具體實施例方式本發(fā)明所述影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)最優(yōu)化取值方法是全部或部分以計算機程序處理流程為基礎(chǔ)，通過計算機執(zhí)行按上述流程編制的計算機程序，對計算機外部數(shù)據(jù)進行控制或者處理的解決方案。影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)可能包括各布線線段的長度、布線層別、各傳輸線特征阻抗等。以下，本實施例以如圖IA所示，電路板上多個內(nèi)存DO D8的布線線段長度的4個變數(shù)A、B、C、D為例，配合圖2至圖9，介紹本發(fā)明影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)最優(yōu)化取值，即變數(shù)A、B、C、D的最優(yōu)化取值方法的解決方案。參閱圖2所示，是本發(fā)明影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)最優(yōu)化取值方法較佳實施例的實施流程圖。步驟S10，獲取電路板上P個元器件中影響電路板信號傳輸質(zhì)量的某種參數(shù)的m個變數(shù)。本實施例中，如圖IA所示，所述P個元器件是指9個內(nèi)存DO D8，所述影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)的m個變數(shù)是指圖1所示內(nèi)存DO D8的布線線段長度的4種變數(shù)A、 B、C、D。步驟S11，將上述m個變數(shù)中的每個變數(shù)設(shè)置η種取值。本實施例中，如圖IB所示，所述每個變數(shù)的η個取值分別設(shè)置為“1”、“0”及“_1”三種，如長度A的“3000”、“2500” 及“2000”三種取值。步驟S12，利用反應(yīng)曲面法，依照該m個變數(shù)中每個變數(shù)的η種取值構(gòu)建第一實驗設(shè)計表。如圖3Α所示，所述反應(yīng)曲面法是以m個變數(shù)中的其中三個變數(shù)為三個軸向，構(gòu)建一個立方體，根據(jù)正方體的頂點、十二條邊的中點、及/或正方體的中心點取值，構(gòu)建如圖 3B所示的第一實驗設(shè)計表。步驟S13，根據(jù)上述第一實驗設(shè)計表進行模擬實驗，記錄該第一實驗設(shè)計表中的每組實驗所得到的P個眼圖高度。所述眼圖是由許多信號波形部分重疊形成的圖形，其形狀類似“眼”的形狀。“眼”大，即眼圖高度大，則表示信號傳輸質(zhì)量好，“眼”小，即眼圖高度小， 表示信號傳輸?shù)倪^程中有干擾。應(yīng)該可以了解，所述P個眼圖高度分別為電路板上P個元器件所產(chǎn)生信號的眼圖高度。所述實驗得到的P個眼圖高度如圖4所示的EHO EH8。步驟S14，根據(jù)上述第一實驗表中的每組實驗得到的P個眼圖高度，利用一個預(yù)設(shè)的模型公式，通過數(shù)學(xué)算法進行回歸計算，擬合出P個眼圖高度的經(jīng)驗公式。所述預(yù)設(shè)的模型公式參見圖5A所示。在該模型公式中，b0 bm+1為系數(shù)，A、B、C、D是指上述內(nèi)存DO D8的布線線段長度的4個變數(shù)。所述通過數(shù)學(xué)算法進行回歸計算擬合出P個眼圖高度的經(jīng)驗公式是通過計算出如圖5B所示的P組(ΕΗ0 EH8)bQ bm+1的值，從而得到P組眼圖高度的公式。例如，根據(jù)計算出來的k bm+1，電路板上第4個元器件(如內(nèi)存D3)所產(chǎn)生信號的眼圖高度，即EH3的經(jīng)驗公式為EH = 0. 902431-0. 00188A-0. 0121B-0. 04209C-0. 00144D+0. 090599Α2+0· 0149 49B2-0. 0042C2-0. 0024D2+0.004613AB+0. 007087AC+0. 001375AD+0. 010163BC-0. 00073B D+0. 001975CD+e。步驟S15，將上述m個變數(shù)設(shè)置n’種取值，其中，n’大于n。如上所述，所述每個變數(shù)分別設(shè)置為“ 1 ”、“0 ”及“-1 ”三種取值，如長度A的“ 3000 ”、“ 2500 ”及“ 2000 ”三種取值。因此，本實施例中，如圖6A所示，所述每個變數(shù)分別設(shè)置為“1”、“0. 5”、“0”、“-0. 5”及 “-1 ” 五種取值，如長度 A 的 “ 3000 ”、“ 2750 ”、“ 2500 ”、“ 2250 ” 及 “ 2000 ” 五種取值。步驟S16，利用全因子實驗法，依照該m個變數(shù)中每個變數(shù)的η’種取值，構(gòu)建第二實驗設(shè)計表。所述全因子實驗法是將所有因素的所有狀態(tài)都進行實驗的方法。在本實施例中，所述全因子實驗法是將Α、B、C、D四個變數(shù)中每個變數(shù)的η’種取值的所有組合都進行實驗。所構(gòu)建的第二實驗設(shè)計表如圖6Β所示。步驟S17，利用上述擬合出來的P個眼圖高度的經(jīng)驗公式，對該第二實驗設(shè)計表中的每組實驗進行計算，計算出如圖7所示的每組實驗的P個眼圖高度。例如，對于第二實驗設(shè)計表中的第一組實驗，如圖6所示，Α、B、C、D分別為“ 1，，、“ 1，，、“ 1，，、“-1，，，即Α、B、C、D的取值分別為“3000”、“650”、“1300”、“300”。將Α、B、C、D的值分別代入P個眼圖高度的經(jīng)
驗公式中，得到該組實驗的P個眼圖高度。步驟S18，根據(jù)上述計算出來的每組實驗的P個眼圖高度，如圖8所示，篩選出P個眼圖高度均大于1的若干組實驗。步驟S19，計算該篩選出來的若干組實驗中每組實驗的P個眼圖高度的平均值。步驟S20，挑選出所計算出來的平均值最大的那組實驗，如圖9陰影部分所示，將該組實驗中的m個變數(shù)的值作為影響電路板信號傳輸質(zhì)量的某種參數(shù)的m個變數(shù)的最優(yōu)化的值。
權(quán)利要求
1.一種影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)最優(yōu)化取值方法，其特征在于，該方法包括 獲取電路板上P個元器件中影響電路板信號傳輸質(zhì)量的某種參數(shù)的m個變數(shù)； 將上述m個變數(shù)中的每個變數(shù)設(shè)置η種取值；依照該m個變數(shù)中每個變數(shù)的η種取值構(gòu)建第一實驗設(shè)計表； 根據(jù)上述第一實驗設(shè)計表進行模擬實驗，記錄該第一實驗設(shè)計表中的每組實驗所得到的P個眼圖高度；根據(jù)上述第一實驗表中每組實驗得到的P個眼圖高度，利用一個預(yù)設(shè)的模型公式，通過數(shù)學(xué)算法進行回歸計算，擬合出P個眼圖高度的經(jīng)驗公式； 將上述m個變數(shù)設(shè)置η’種取值，其中，η’大于η ； 依照該m個變數(shù)中每個變數(shù)的η’種取值，構(gòu)建第二實驗設(shè)計表； 利用上述擬合出來的P個眼圖高度的經(jīng)驗公式，對該第二實驗設(shè)計表中的每組實驗進行計算，計算出每組實驗的P個眼圖高度；根據(jù)上述計算出來的每組實驗的P個眼圖高度，從第二實驗設(shè)計表中篩選出P個眼圖高度均大于1的若干組實驗；計算該篩選出來的若干組實驗中每組實驗的P個眼圖高度的平均值；及挑選出所計算出來的平均值最大的那組實驗，將該組實驗中的m個變數(shù)的值作為該m 個變數(shù)的最優(yōu)化的值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述P個元器件是指電路板上的P個內(nèi)存， 所述影響電路板信號傳輸質(zhì)量的某種參數(shù)的m個變數(shù)是指該P個內(nèi)存布線線段長度的m種變數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述η為3。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述η’為5。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一實驗設(shè)計表是利用反應(yīng)曲面法構(gòu)建。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二實驗設(shè)計表是利用全因子實驗法構(gòu)建。
全文摘要
本發(fā)明提供一種影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)最優(yōu)化取值方法。該方法構(gòu)建一個實驗次數(shù)較少的第一實驗設(shè)計表，通過模擬實驗得到該第一實驗設(shè)計表中每組實驗的眼圖高度。根據(jù)該眼圖高度，通過數(shù)學(xué)回歸算法擬合出眼圖高度的經(jīng)驗公式。該方法通過全因子實驗法構(gòu)建第二實驗設(shè)計表，根據(jù)擬合出來的公式計算該第二實驗設(shè)計表中每組實驗的眼圖高度，并在該第二實驗設(shè)計表中篩選出眼圖高度均大于1的若干組實驗。該方法計算所篩選出來的若干組實驗中每組實驗的眼圖高度平均值，將平均值最大的那組實驗中的m個變數(shù)的值作為該m個變數(shù)的最優(yōu)化的值。本發(fā)明通過實驗設(shè)計法確定影響電路板信號傳輸質(zhì)量的參數(shù)的最優(yōu)化取值，以進行更精確穩(wěn)健的電路板設(shè)計。
文檔編號G06F17/50GK102456086SQ201010528498
公開日2012年5月16日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者李政憲, 蘇曉蕓, 賴盈佐 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司