如何实现DXF结构格式文件自动识别生成板框

前言

随着科技的不断进步和创新，PCB（印刷电路板）行业正经历着前所未有的高速发展。PCB作为电子设备中不可或缺的基础组件，其重要性日益凸显。现代电子产品对性能和尺寸的要求不断提高，推动了PCB设计和制造技术的持续创新。

PCB的形状已从传统的平面矩形发展到多维立体结构，以适应更紧凑、更复杂的电子系统需求。这些形状的多样化和复杂化，不仅提高了电子产品的性能和可靠性，也极大地丰富了PCB的应用领域。从消费电子到航空航天，从医疗设备再到汽车电子，PCB的身影无处不在。随着新材料、新工艺的不断涌现，PCB的未来发展前景广阔，它将继续扮演着连接现代世界的关键角色。Genesis支持自动识别导入的DXF结构格式，在复杂的结构图中自动识别DXF文件的边界，直接转换成板框，可以帮设计工程师节省时间，缩短了设计的周期。

Genesis平台简介

芯和半导体Genesis是面向封装和PCB板级系统设计的软件平台。它基于“仿真驱动设计”理念，集成芯和自有仿真能力在设计前-中-后不同流程的协同分析，提前将系统电路、电磁，电源和热仿真等问题识别和解决在设计初期，实现系统设计与仿真一体化解决方案，提高产品研发效率。  

Genesis自动识别DXF

形成板框流程介绍

1.导入DXF格式结构文件

首先，打开Genesis，点击菜单栏中的File->Import->DXF，如图1所示。  

图 1 

导入DXF命令菜单

接着，弹出“DXF in”界面，在弹出的窗口File处选择需要导入的DXF文件，如图2所示。

图 2

选择导入的DXF

在设置界面“DXF units”位置，设置默认导入的单位，此处选择MM，导入的单位需和结构软件导出的单位保持一致，如图3所示。

图 3

设置导入默认单位

接着，在“DXF in”界面，点击“Edit/View Layers”，设置DXF所要导入的层，如图4所示。备注：此处的层可以是自定义层，也可以是任意层，转换成板框之后，可以删除该层导进来的数据。

图 4

设置导入的DXF对应的层

点击完“Edit/View Layers”之后，软件弹出Dxf in Edit Layer界面，如图5所示。

图 5

Dxf in Edit Layer界面

在如下界面，在界面Select All位置点击，Select All位置此时被选中勾上；在Class位置，点击右侧的三角箭头，选择BOARD GEOMETRY，如图6所示。

图 6

设置导入的Class层

在DXF in Edit界面，点击“New Subclass“，软件会弹出来“New SubClass”界面，如图7所示。

图 7

新建Subclass

在弹出Subclass界面，输入放置DXF的Subclass层的名称，例如：DXF_0625，注意：输入的名称就是对应的Subclass的层的名称，然后点击“confirm”,如图8所示。  

图 8

输入新建Subclass层名称

Subclass命名界面关闭后，继续点击DXF in Edit Layer界面下方的“map“,此时软件会自动map好subclass层，继续点击OK关闭界面，如图9、图10所示。  

图 9

点击OK关闭DXF in Edit Layer界面

图 10

map完成的subclass界面

接着上一步骤，继续点击“Import”，如图11所示。

图 11

点击Import导入DXF

2.自动识别DXF边界，

形成闭合形状

接着上一步，点击OK之后，导入的DXF文件会自动挂在鼠标上，可以通过鼠标点击在PCB layout里的需要放置的位置，备注：可以先放置任意位置，转换成板框后然后按照坐标位置精确放置，如图12所示。

图 12

放置导入的DXF的位置

导入到layout里的DXF文件是以组的形式导入的，此时只能全部选中，不能单独选中其中的某以部分，选中导进来的DXF文件，然后鼠标右键：Grouping->Ungroup,如图13所示。

图 13

Ugroup导入DXF文件

此时，导入进来的DXF文件都是单独的一段一段的不连续的线段，并不是完整的闭合的形状，接着选中是板宽外形上的任意一条线段，鼠标右键Select->Close dxf drawing,如图14所示。

图 14

选中线段鼠标右键

点击完Close dxf drawing命令之后，需要将属性改成对应板框属性，操作步骤如下：

1. 选中闭合形状的任意一条边，鼠标右键：Transform Tools->Polygon，如图15所示；

2. 软件自动弹出如图16提示界面，点击OK；

3. 此时跳出Conversion setting界面，选择“Create bounding hull”选项，点击OK，如图17所示。

图 15

转换成Polygon属性

图 16

点击OK

图 17

转换选项设置

3.将形成的闭合形状转换成板框，

放置到板框Outline层

接着上一步，会生成一个板框属性的闭合形状的，当前默认是放置在Top层，需要使用Z-Copy命令复制到板框层即Outline：

1. 打开菜单Home->   Zcopyshape，点击激活Zcopy命令，如图18所示；

2. 在右边Option分别设置：将Class设置为BOARD GEMETRY，Subclass设置为Outline,然后放大显示界面，选中闭合的板框，如图19所示。

图 18

激活ZCOPY命令

图 19

Zcopy命令复制到Outline层

然后，将鼠标放置在空白区域鼠标右键Done结束命令,关闭其它层显示，只打开Outline层即可看到生成板框，也可以设置成不同颜色查看，如图20所示。  

图 20

查看生成Outline

通常情况下，为了准确放置板框的位置准确性，我们放置板框会按照参考坐标来放置，可以选中DXF，鼠标放置在要Snap的点，按键盘快捷键M，然后DXF挂在鼠标上时，直接鼠标右键选择Special Tools->Move Exactly，如图21所示。  

图 21

将选中图形转换大Outline层

在弹出的界面里分别设置X和Y的坐标值，然后点击OK，即可完成自动按照坐标放置板框位置，如图22所示。  

图 22

输入坐标

4.导入DXF断开场景，

可实现软件自动连接、闭合生成板框

在上面介绍的场景是在导入的DXF文件，线与线之间虽然不是完整闭合的线，但是线与线之间都是连接在一起的线，直接通过软件进行识别边界生成闭合板框即可；在设计中，我们也通常会遇到导入的DXF中间某几个线段之间没有完全连接在一起，有断开的小缺口，咱们也可以通过软件自动识别查找出断开的点，然后进行软件自动连接生成板框。

首先，软件会自动识别断开位置，步骤如下：

1. 导入DXF之后，选中要生成板框的任意一段线，鼠标右键：Select->Close dxf drawing,如图23所示；

2. 此时如果导入的DXF格式文件线与线之间有断开的点，软件会自动查找并显示红色的圈圈标处具体位置，如图24所示。

图 23

菜单执行Close dxf drawing命令

图 24

自动查找断开的点位置

接着，根据断开线首尾相接的原则，交互式点击选中完整的板框Drawing线后，鼠标右键执行：Search DXF->End Search命令，如图25所示。  

图 25

输入坐标

执行上一步命令，会弹出CloseDXFOuter命令界面，在Check Gap输入最大四倍线宽，倍数输入4，然后点击“Auto Connect：命令，软件进行自动连接点开的点，如图26所示；连接之后按照上面DXF无断开场景操作生成板框即可。

图26

输入Gap值自动连接

总结

本文主要介绍了如何在Genesis平台中对导入的DXF结构格式文件自动识别并形成板框的流程：针对复杂的DXF格式结构文件，从导入DXF格式文件到Genesis layout里层设置、单位设置、自动判断DXF是否断开点及位置、自动连接断开点、转换成板框属性，到通过鼠标右键命令软件自动识别成一个闭合形状图形，最后通过ZCOPY命令复制到对应的板框层，快速生成板框。

Genesis是面向封装和PCB板级系统设计的软件平台，支持自动识别导入的DXF结构格式文件，在复杂的结构图中自动识别DXF文件的边界，直接转换成板框，可以帮设计工程师节省时间，缩短设计的周期，提高设计效率。

关于芯和半导体EDA

芯和半导体提供“半导体全产业链仿真EDA解决方案”，是新一代智能电子产品中设计高频/高速电子组件的重要工具，拥有领先的2.5D/3D Chiplet先进封装设计分析全流程的EDA平台。产品涵盖三大领域：：

芯片设计：匹配主流晶圆厂工艺节点，支持定制化PDK构建需求，内嵌丰富的片上器件模型，帮助用户快速精准地实现建模与寄生参数提取。

封装设计：集成多类封装库，提供通孔、走线和叠层的全栈电磁场仿真工具，为2.5D/3DIC先进封装打造领先的统一仿真平台，提高产品开发和优化效率。

系统设计：基于完全自主产权的EDA仿真平台，打通整机系统建模-设计-仿真-验证-测试的全流程，助力用户一站式解决高速高频系统中的信号完整性、电源完整性、热和应力等设计问题。

关于芯和半导体

芯和半导体是一家从事电子设计自动化（EDA）软件工具研发的高新技术企业，以仿真驱动设计，提供覆盖IC、封装到系统的具备完全自主知识产权的全产业链 EDA 解决方案，支持SoC先进工艺与Chiplet先进封装，致力于赋能和加速新一代高速高频智能电子产品的设计，已在5G、智能手机、物联网、人工智能和数据中心等领域得到广泛应用。

芯和半导体创建于2010年，现已荣获国家级专精特新小巨人企业，上海市科技进步一等奖，运营及研发总部位于上海张江，在苏州、武汉、西安设有研发分中心，在美国硅谷、北京、深圳、成都、西安设有销售和技术支持部门。