基于Cadence/Mentor的SMT虚拟制造系统

论文摘要

随着电子产品生产制造的跨越式发展,全世界电子产品的硬件装配生产已经全面转变到以SMT为核心的主流生产工艺。SMT生产线大大提高PCB生产的生产效率,降低了生产成本并挺高了产品质量。在工业现代化的过程中,虚拟制造（Virtual Manufacturing,VM）技术对现代工业的发展起着越来越大的作用,它不但能降低工业的生产成本,还对工业产品的精度,性能,美观度等方面进行改善,所以说虚拟制造在现代制造体系中发挥着重要的作用。虚拟制造技术是非常庞大和复杂的系统工程,是一门新兴学科领域,从提出到现在的几十年间,VM技术的研究取得了很多成果。在国外,虚拟制造已经被广泛的应用于工业生产中,并已经发挥了巨大的作用。本论文开发出一种基于EDA设计文件的SMT虚拟制造系统,并申请了中国发明专利。在本论文中以使用较广泛的两款EDA设计软件Cadence和Mentor Graphice为研究对象,采用Microsoft Visual C++ 6.0编写软件将EDA设计文件进行信息提取,并将信息写入格式统一的仿真中间文档中。再根据3D建模技术,建立SMT生产线中丝印机模型,并以VM技术为基础,在国内首次进行丝印机CAM程序编程和动态仿真。最后分析了SMT各种生产工艺,在Macromedia Flash 8中模拟了各个SMT生产线关键设备的生产过程,并开发程序,根据PCB的不同结构自动选择最理想的生产线工艺流程,并对生产线工艺流程进行可视化仿真。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 SMT虚拟制造的发展概况
• 1.2.1 SMT的发展概况
• 1.2.2 虚拟制造的发展概况
• 1.3 课题研究意义
• 本文研究的主要内容
• 第二章 PCB设计规则及PCB信息提取设计
• 2.1 PCB设计规则
• 2.1.1 PCB外形设计标准及其规则
• 2.1.2 PCB板上器件的布局标准及规则
• 2.1.3 用于SMT生产的焊盘设计规则
• 2.1.4 EDA软件所设计PCB对SMT虚拟制造系统的影响
• 2.2 仿真中间文档信息提取的设计
• 2.2.1 PCB仿真中间的文件设计
• 2.2.2 PCB信息的提取方法分析
• 本章小结
• 第三章 基于Cendence ORCAD\Mentor pads的信息提取
• 3.1 Cendence ORCAD的PCB信息提取
• 3.1.1 ORCAD设计文件分析
• 3.1.2 ORCAD信息提取
• 3.2 基于Mentor Graphics pads的PCB信息提取
• 3.2.1 Mentor Graphics pads EDA文件分析
• 3.2.2 mentor信息提取
• 本章小结
• 第四章 基于EDA的丝印机虚拟制造系统
• 4.1 总体设计
• 4.1.1 丝网印刷技术
• 4.1.2 丝印机虚拟制造系统主界面
• 4.2 MPM丝印机CAM程序编程界面
• 4.2.1 关键程序模块设计
• 4.3 丝印机3D可视化仿真
• 4.3.1 采用的可视化仿真技术
• 4.3.2 丝印机可视化仿真总体设计
• 4.3.3 OpenGL初始化及3DS模型文件读取
• 4.3.4 MPM丝印机静态仿真
• 4.3.5 MPM丝印机动态仿真
• 本章小节
• 第五章 基于EDA的SMT生产线工艺仿真
• 5.1 SMT生产线工艺设计方法
• 5.2 SMT生产线工艺流程分析
• 5.2.1 SMT生产线工艺流程
• 5.2.2 SMT组装类型和工艺流程
• 5.3 SMT生产线工艺仿真
• 5.3.1 Flash动画仿真的创建
• 5.3.2 基于VC的SMT生产线3D仿真
• 本章小节
• 总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
• 附录Ⅰ MPM丝印机编程主体部分代码
• 附录Ⅱ 生产线工艺仿真部分代码