CN1647081A - 电子元件设计、采购和制造协作 - Google Patents

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Abstract

设计电子元件(1200)包括：从设计者接收器件标准(例如参数值、采购值等)(1202)；在数据库查询对应于该器件标准的器件(1204)；在数据库查询与相应的器件相关的采购数据和/或工程数据(1206)；基于采购数据将器件呈现给设计者(1208)；以及从设计者接收将所呈现的器件中的一个识别为选定器件的输入(1210)。

Description

电子元件设计、采购和制造协作
相关申请
本申请要求2002年2月22日由至少一个共同发明人提交的U.S.临时专利申请序列号60/359,424的优先权，其内容在此引入以供参考。
技术领域
本发明通常涉及一种电子元件的设计和制造，以及更具体地说，涉及一种能够在元件的设计阶段集成设计和采购(procurement)分析的示意图设计(schematic design)工具。
背景技术
计算机辅助设计(CAD)系统非常公知并且广泛用在电子电路的设计中。已知系统允许设计者将对象输入电子制图文件中并连接对象以便“画出”正在设计的电路。
尽管一些CAD系统显得非常复杂，并且向设计者提供大量制图工具，但这些程序基本上仅是制图工具。制图文件中的对象仅是弧、圆、线条等等。尽管能组合弧、圆和线条来提供对象的外观(例如，晶体管符号、器件组件、文字标签等等)，对象仍然仅是弧、圆、线条等等的组合。CAD程序不能将对象识别为具有任何实际物理特性的实体(例如，器件类型、功能等等)。
图1示例说明从构思电子元件到制造电子元件的传统方法。在初始的构思阶段102中，考虑电子元件的总体结构、目的和功能等等。然后，在示意图设计阶段104，设计者将构思变为示意图。如上所述，示意图是简单的电路图，具有表示各种电子器件的符号(电阻器、晶体管、电容器等等)。然后，在第三阶段106中，将示意图发送给印刷电路板(PCB)设计者，为该电子元件设计一个或多个PCB。PCB设计阶段106非常耗时，要求设计者识别图中的每个器件、组合用于每个器件的工程数据(器件类型、值、组装、占位面积(footprint)等等)、识别图中器件的互连性，然后布局PCB。接着，在第四步骤108中制作PCB。
在第五阶段110，还将示意图的副本传送到产品引进中心(PIC，ProductIntroduction Center)，在这里，购买构造电子元件所需的电子器件。为了减少元件上市的时间，PCB设计阶段106和PIC购买阶段110通常同时发生。在一些情况下，对PIC来说需要选择和/或替换设计中的电子器件。结果是PCB制作所使用的设计可能与PIC所使用的设计稍微不同。
接着，在第六阶段112中，组装原型，并且该设计经受DFx分析(例如，可制造性设计、可测试性设计、制作设计、采购设计、可靠性设计和质量设计等等)。如果DFx分析的结果不满意，那么将元件设计返回到设计阶段104以便补救一些发觉的缺陷。通常，在可以大批量制造之前，设计将经历几次反复。
一旦在原型和DFx阶段112中发现元件设计可接受，将设计转交到大批量工厂，在这里，在第七阶段114中，建立用于元件器件的供应链，并执行附加DFx分析。进行任何所需的设计修正，以及修正后的设计被转交到大批量采购阶段116，在这里，获得制造所设计的元件所需的电子器件。最后，在第九阶段118中制造所述元件。
注意，存在从大批量采购阶段116和制造阶段118到供应链建立阶段114的反馈，以便微调供应链。然而，注意没有从阶段114、116或118中的任何一个到示意图设计阶段104的任何反馈。因此，如果新的设计修正从示意图设计阶段104流入制造阶段118，在阶段114中校正的任何设计误差将会再发生。
总的来说，在初始设计阶段中的多次重新设计以及由缺少从制造到设计的反馈导致的重复设计误差均使得增加上市的时间并增加设计成本。因此，所需要的是一种用于设计电子元件的系统和方法，减少采购处理所需的重复设计次数。还需要一种减少引入到设计至制造流的设计误差的次数的系统和方法。还需要一种便于容易地注释(annotation)设计变化的系统和方法。
发明内容
本发明通过提供一种用于集成电子元件设计工具与业务规则过滤器和设计分析处理的系统和方法，克服了与现有技术相关的问题。本发明的一个方面便于利用从采购观点来说优选的器件来设计元件，因此减少了基于设计变化的后续采购的需要。本发明的另一方面便于在设计阶段实现可制造性和/或模型测试，从而减少了基于后续制造的设计变化的需要。
用于设计电子元件的方法包括：从设计者接收器件标准(例如参数值、采购值等等)；在数据库查询对应于搜索标准的器件；在数据库查询与相应器件相关的采购数据和/或工程数据；基于采购数据，将器件提交给设计者；以及从将所提交的器件的一个识别为选定器件的设计者接收输入。在特定方法中，基于一个或多个采购值(例如制造商、价格、可利用性、制造商状态等等)排序所返回的器件，并按有序列表提交给设计者。
然后，将表示选定器件的对象输入到设计文件中，以及将对象与器件的工程和/或采购数据相关联。在特定实施例中，通过将工程数据嵌入文件对象中，将对象与工程数据相关联。可选地，可以通过至数据库的链接将数据与对象相关联。能够与设计文件对象相关联的工程数据的类型包括但不限于器件占位面积数据、器件引脚输出网表数据、器件物理尺寸数据、参数数据和封装数据。另外，可以由设计者将连接数据和注释数据输入到设计文件对象中。
将采购和/或工程数据与设计文件对象相关联便于执行操作和可制造性测试。在一种方法中，检索设计规则并对设计文件运行测试。设计测试运行的类型包括但不限于可制造性设计、可测试性设计、制作设计、采购设计、可靠性设计和质量设计。另外，可以对设计文件运行预测模拟测试，因为文件对象与参数数据相关联。另外，可以运行设计的采购测试，因为文件对象与采购数据相关联。根据特定测试的性质和设计者的喜好，当将器件置于设计文件中或当完成设计时，可以运行上述测试。
通过更新设计规则，可以从制造处理向设计阶段提供反馈。类似地，通过更新数据库中的采购数据，可以从采购部门向设计者提供反馈。相信这种反馈在现有技术中并不公知。
在另一特定方法中，生成设计后报告，这在后续制造处理中很有用。这种报告的例子包括但不限于网表(定义器件互连)以及材料清单(BOM)。
还公开了计算机可读介质，具有嵌入其中的、用于使计算机便于执行本发明的方法的代码。
还描述了一种用于设计电子元件的系统。该系统包括用于从设计者接收数据和命令的设计者接口，以及示意图设计工具。示意图设计工具响应从设计者接收的器件标准(例如参数数据)，并用于在数据库中查询满足器件标准的器件和与器件相关联的采购数据，以及基于采购数据，将器件提交给设计者。然后，设计工具用于从设计者接收表示选择了一种所显示的器件的输入，将表示所选定器件的对象插入设计文件中，以及将采购数据与文件对象相关联。与器件相关的工程数据还与文件对象相关联。
特定的实施例进一步包括材料清单发生器，用于根据与设计文件中的对象相关联的采购和/或工程数据生成材料清单。另一个特定的实施例包括网表发生器，用于根据与设计文件中的对象相关联的工程数据生成网表。另一个实施例包括用于对设计文件执行设计分析的设计分析器(DFx、预测模拟等等)。
还公开了用于将数据存储在零件数据库中的创新数据结构。
还公开了用于将采购和/或工程数据与设计文件中的对象相关联的创新数据结构。
还公开了用于从构思阶段至制造处理和通过制造处理获得电子元件的创新业务方法。
附图说明
参考下述附图来描述本发明，其中，相同的标记基本上表示类似的元件：
图1示例说明从构思到制造获得电子元件的现有技术方法；
图2示例说明根据本发明的一个实施例，从构思到制造获得电子元件的方法；
图3是示例说明在元件的设计阶段，采购和设计分析的集成的关系图；
图4是示出工程和采购数据至设计者桌面的流向的框图；
图5是示出用于图4中所示的供应链数据的示例性数据结构的图；
图6是示出用于图4中所示的保密工程数据的示例性数据结构的图；
图7是示出用于图4中所示的公用工程数据的示例性数据结构的图；
图8是示出根据本发明的一个实施例，用于设计电子元件的系统的框图；
图9是更详细地示出图8的设计者系统的框图；
图10是示出用于图9的示意图设计文件的示例性数据结构的图；
图11是根据本发明，概述用于设计电子元件的一种特定方法的流程图；以及
图12是概述基于与器件相关联的采购数据来选择用在设计中的器件的一种特定方法的流程图。
具体实施方式
本发明通过将供应链信息和/或DFx分析与示意图设计工具相结合来克服与现有技术相关的问题。在下述描述中，阐述了许多特定的细节(例如特定数据结构、特定DFx分析类型等等)以便提供本发明的全面理解。然而，本领域的技术人员将意识到除了这些特定的细节外，也可以实施本发明。在其他实例中，省略公知的计算机编程惯例的细节(例如提供API、数据库管理等等)，以便不必要地使本发明不清楚。
图2示例说明了根据本发明的一个方面，从构思到制造获得电子元件的处理200。第一构思阶段202与现有技术处理中的构思阶段102相似。然而，在设计阶段204，在初始设计阶段期间，使用访问和使用供应链(采购)和/或DFx资源的示意图设计工具来设计元件。示意图设计工具的功能将在下面更详细地描述。为了理解处理200的目的，知道示意图设计工具基于采购标准来选定器件，然后将采购和工程数据(直接或经由链接)嵌入设计文件中则足以。基于采购数据来选择包括在设计中的器件消除或至少大大减少了在后期采购处理期间所需的设计改变的次数。将工程数据(例如器件占位面积、引脚输出网表等等)嵌入设计文件中使得设计工具在设计阶段对元件执行DFx分析，从而消除或至少大大地减少了保证设计的可制造性所需的重新设计的次数。
嵌入技术和采购数据还通过允许示意图设计工具产生在后续处理中有用的输出来简化处理200的后续阶段。例如，设计工具能够自动地生成用在PCB设计206和制作208处理中的网表(连接性、器件类型、占位面积、引脚输出网表等等)。作为另一例子，示意图设计工具能够自动地生成用在PIC购买处理210中的材料清单(BOM)。另外，因为基于采购数据来选择用在元件中的器件，以及设计文件已经包括采购数据，不需要另外的供应链建立。因此，方法200可以从PIC购买处理直接进入到大批量采购处理212。
PIC原型和DFx处理214类似于现有技术中的类似处理，除了大大地减少了要求设计变化的DFx结果的数量。因为现在基本上与PIC购买处理210同时执行大批量采购处理212，只要在处理214中设计通过了DFx分析，处理200就能进入到持续增产(ramp up)处理216以便持续增产到大批量制造。
最后，注意到在制造持续增产处理216和设计处理204之间有反馈环路(包括双向设计改变注释)。下面将参考本发明的示例性实施例来描述提供该反馈的机制。
图3是示例说明在设计者桌面如何提供设计分析和采购信息的关系图300。CAD设计302是示意图设计工具，设计者可以利用该示意图设计工具来设计电子元件。总体数据库304是包括与存储在其中的电子器件相关的采购数据和工程数据的电子器件的数据库。CAD设计系统302在数据库304中查询满足设计者标准的器件，然后器件和相关的工程数据和采购数据一起被置于元件设计文件中。
能够用多种方法来更新和/或扩充总体数据库304。例如，供应商(1-n)能够更新一些与他们供应的器件相关的采购(价格、可利用性等等)和/或工程数据(封装、占位面积等等)。另外，公司的材料决策支持系统(MDSS，material decision support system)308能够基于来自公司的企业资源计划(ERP)和供应链3 10的反馈，更新和/或扩充总体数据库304中的采购数据(例如新制造商、优选卖主状态、折扣等等)。另外，DFx/预测模拟处理312可以基于来自PCB制作和组装处理314的反馈，更新和/或扩充数据库304中的工程数据。
除了向总体数据库304提供反馈之外，可以由CAD设计302调用DFx/预测模拟处理312以便分析元件设计文件。在本实施例中，当通过CAD设计302将每个器件置于设计文件中时，执行DFx分析。因此，如果将一个器件放在设计文件中违反了设计规则(例如错误的器件族等等)，设计者会被警告。可选地，在设计元件期间或紧接在设计元件后可以由来自CAD设计302的命令调用DFx再检查/预测模拟312。
对本领域的技术人员来说DFx程序是非常公知的。然而，在设计阶段由示意图设计程序来实现DFx分析被认为是本发明的新颖方面。可以经由应用程序接口(API)由CAD设计302调用DFx分析和/或预测模拟处理，或可选地，被包含到CAD设计程序302本身中。在任何一种情况下，将工程数据嵌入设计文件中使得在最早的设计阶段进行DFx分析和预测模拟成为可能。
当完成元件设计时，设计文件(或由此产生的报告)被传递到生产数据管理器(PDM)316，用于设计的文件管理和注释。通过将注释数据嵌入设计文件中，至少部分实现设计的文件管理和注释。这便于稍后需要设计修正时双向改变注释。
ERP和供应链处理310从PDM 316接收设计文件，并使用设计文件或由此生成的报告(例如BOM)来采购制造元件所需的器件。原型和大批量制造处理将所采购的器件和所制作的PCB组装为成品。质量保证、文件管理和制造执行系统处理320使用所完成的设计文件来记录和监视制造处理318。
线条322和324表示存在于现有技术中的障碍，在其上不向设计者提供反馈。然而，如图3所示，在本发明的发明处理中，这种反馈的确发生。特别地，通过更新由DFx/预测模拟处理312应用的DFx和预测模拟规则，经由SMT机器程序314和DFx/预测模拟处理312，提供从制造处理318到CAD设计302的反馈。类似地，通过更新总体数据库304中的采购数据，经由公司MDSS 308，从ERP和供应链数据310提供反馈。如上所述，与现有技术处理相比，这种反馈减少了从构思到大批量制造元件所需的设计修正的次数。
图4是示例说明将供应链(采购)数据和工程数据提供到设计者桌面的框图。电子器件的总体数据库402包括供应链数据404、保密工程数据406和公用工程数据408。供应链数据404包括与电子器件相关的采购数据，包括但不限于价格、制造商、制造商优选状态、器件可利用性、交货期限、AML频率和需求。内部地开发大多数供应链数据404并且取决于公司的业务关系。然而，可以从公共源获得一些供应链数据(例如标准价格清单等等)。在本发明的实施例中，从公司MDSS410将供应链数据404提供到总体数据库402。保密工程数据406包括但不限于与器件相关的面积、占位面积、引脚输出网表、参数数据、元件几何结构等等。公用工程数据408包括与保密工程数据类似的数据，除了由一个或多个公用数据库412提供公用工程数据408外。
基于业务规则和供应链数据的一组过滤器414过滤和排序提供到设计者桌面416的数据。例如，设计者通过提供所需参数数据，从数据库402请求零件(例如100K电阻器)。然后基于与器件相关的采购数据，排序所返回的器件(所有100K电阻器)并呈现到设计者桌面416上。例如，较便宜的器件等级高于较昂贵的器件。作为另一例子，来自优选制造商的器件等级高于来自非优选状态的制造商的器件。作为另一例子，易于获得的器件等级高于延期交货的器件。仅举例提供上述例子。所使用的特定过滤方案通常由设计者的喜好而定。在一些情况下，可以向各种采购数据值分配分级排序优先级。在一些情况下，按加权平均来组合所选定的采购数据值。与如何划分器件的等级无关，将向设计者提供存在于公司的供应链中的器件，从而减少发生促使未来设计改变的采购。
图5示出用于从MDSS 410提供到总体数据库402的采购数据的示例性数据结构500。数据结构500包括批准的制造商列(AML)表502、全球定价表504和AML频率表506。批准的制造商表502的记录包括内部器件零件号字段508、用户名称字段510、制造商名称字段512、制造商的零件号字段514、制造商DUNS字段516、器件描述字段518和制造商优选状态字段520。器件零件号字段508保存识别用于特定设计中的特定客户的器件的号码。用户名称字段510保存指示为其设计元件的客户的数据。制造商名称字段512保存指示器件的制造商(或供应商)的名称的数据。制造商零件号字段保存指示由制造商为该器件所指定的唯一零件号的数据。制造商DUNS字段516保存制造商的身份的标准化表示的数据。器件描述字段518保存提供器件的简单描述的数据。制造商优选状态字段520保存指示制造商的优选状态的数据。例如，将一些卖主视为战略上的伙伴(S)，其他卖主视为核心(C)卖主，以及另一些卖主具有非优选(N)状态。当然，根据公司的需要、业务关系等等，可以采用或多或少的制造商优选指示符。
器件零件号字段508、制造商名称字段512和制造商的零件号字段514是表502的关键(key)字段。同时，制造商名称512和零件号514唯一地识别来自特定制造商的特定器件，并当与器件零件号508组合时唯一地识别表502中的每个记录。
全球定价表504的记录包括制造商名称字段522、制造商DUNS字段524、制造商零件号字段526、价格字段528、地区字段530、交货期限字段532和注释字段534。制造商名称字段522和制造商零件号字段526是表504的关键字段，并一起定义来自特定制造商的特定物理器件。制造商DUNS字段526保存与表502的字段516相同的数据。价格字段528保存指示器件的单位价格的数据。来自全世界的卖主的价格应当被转换成一种通用的货币，以便能比较价格。地区字段530保存指示制造商的地理区域的数据(例如欧洲、亚洲、北美等等)。交货期限字段532保存指示制造商的交货期限的数据(交付周期、交付方法等等)。注释字段534是用于存储可能与器件选择相关或有助于采购人员的任何注释的自由文本字段。
AML频率表506的记录包括制造商名称字段536、制造商DUNS字段538、制造商零件号字段540、AML频率字段542和3个月使用率字段544。制造商名称字段536和制造商零件号字段540是表506中的关键字段，并分别与表502中的字段512和514相关，以及与表504中的字段522和526相关，如由图5中的关系箭头所示。关系箭头上的双箭头表示表502中多于一条记录能包括制造商名和零件号的指定组合。制造商DUNS 538保存与其他表中的相同命名字段类似的数据。
AML频率字段542保存指示在它们的制造商名称字段512、536和它们的制造商零件号字段514、540中具有相同值的表502中记录的数目的数据。换句话说，已经批准了多少客户和/或工程具有来自这一特定制造商的这一特定器件。3月使用率字段544保存指示在前三个月期间已经使用这一特定器件的数目的数据。
图6示出用于存储保密工程数据406的示例性数据结构600。数据结构600包括参数数据表602、几何数据表604和封装信息表606。参数数据表602的记录包括制造商名称字段608、制造商零件号字段610、器件类型字段612、值字段614和响应函数字段616。制造商名称字段608和制造商零件号字段610是关键字段，并与在数据结构500中相同命名的字段相关(图5)。的确，这一关系提供总体数据库402的保密工程数据406、供应链数据404和公用工程数据408(如下所述)之间的链接。器件类型字段612保存指示由该记录表示的器件的类型的数据(电阻器、晶体管、逻辑门等等)。值字段614保存指示器件的值的数据(例如100欧姆、与门等)。响应函数字段616保存能够复制器件的电子特性的数据(例如数学函数)。
几何数据表604的记录包括制造商名称字段618、制造商零件号字段620、物理几何字段622、占位面积字段624和引脚输出网表字段626。制造商名称字段618和制造商零件号字段620是表604的关键字段并如所示，与表602和606中的相同名称的字段相关，以及与数据结构500(图5)和700(图7)中的相同名称的相同字段相关。物理几何字段622保存指示器件的物理尺寸(大小、形状等等)的数据。占位面积字段624保存指示在PCB上器件将占用的占位面积(形状和面积)的数据。引脚输出网表字段626包括表示器件的引脚(电子连接)结构的数据。
封装信息表606的记录包括制造商名称字段628、制造商零件号字段630、封装类型字段632和每个封装的器件数字段634。制造商名称字段628和制造商零件号字段630是表606的关键字段。封装类型字段632保存指示器件装入何种类型的封装(单个、DIP等等)的数据。每个封装的器件数字段634保存指示进入特定封装类型的器件的数目的数据。例如，在一个双列直插式封装(DIP)中通常可用多个逻辑门。
图7示出公用工程数据408的示例性数据结构700，包括参数数据表702。参数数据表702的记录包括制造商名称字段704、制造商零件号字段706、器件类型字段708和值字段710。制造商名称字段704和制造商零件号字段706是表702的关键字段。器件类型字段708保存指示器件的类型的数据，以及值字段710保存指示器件的电子值的数据。
尽管数据结构700具有比数据结构600更少的不同字段，但在这一特定实施例表702中将具有远比数据结构的表600更多的记录。实际上，可期望表700提供尽可能完备的可从所有制造商获得的所有可用的零件库。然后，设计者将能找出满足他/她需求的器件，即使在保密工程数据库406中没有相应的零件。
不特别要求任何特定的数据类型均保存在保密工程数据406而不是公用工程数据408中。相反，判定在何处存储数据更多地由数据的值而定。很敏感、不能由公众随意获得、积累资源要求相当大的时间投资和/或提供竞争优势的数据通常保存为保密。
通过举例方式提供上述数据结构，以便提供本发明的清楚说明。已知的DFx和预测模拟程序分析大量元件设计的特性。鉴于这一公开内容，对本领域的技术人员来说根据所使用的分析程序的类型和需求，将许多另外的数据字段添加到在此所示的数据结构中是很显然的。在此所示的数据结构保存相对简单以避免由于本领域的技术人员非常公知的数据库编程问题而使本发明不清楚。
图8是根据本发明的一个实施例，用于设计电子元件的系统800的框图。系统800包括多个元件设计站802(1-m)、总体数据库804、DFx规则数据库806、MDSS 808以及制造处理810，均通过内部网络812互连。元件设计站802(1-m)包括具有综合的基于DFx和采购的判定能力的示意图设计工具，将更详细地描述。总体数据库804与参考图4-7所述的总体数据库402类似。DFx规则数据库806是当元件设计站802对设计文件执行DFx分析或预测模拟时应用的规则汇编。MDSS向总体数据库804提供当选定器件置于设计文件中时，由元件设计系统802使用的采购数据。制造处理810表示制造由设计站802设计的元件的工厂。
DFx规则数据库806提供从制造处理810到设计站802的反馈机制。特别地，制造处理810更新DFx规则数据库806。例如假定特定设计具有未被设计站802执行的DFx分析认识到的制造设计缺陷。当在制造处理810中发现该设计缺陷时，制造处理810将更新DFx规则以识别出那个特定问题。因此，在后续设计中，或同一设计的后续修正中将不会重复该缺陷。相反，根据现有技术，制造处理将简单地修正该设计来补救该缺陷。因此，在后续设计和/或同一设计的后续修正中将重复该缺陷。
可以经由互联网818(例如Internet)从多个公用数据库814(1-p)和/或公司的供应商816(1-r)扩充和/或更新总体数据库804。防火墙820防止总体数据库804中的保密数据被未授权访问。
图9是更详细地示出一个设计站802的框图，包括非易失性数据存储器902、一个或多个处理单元904、工作存储器906(例如随机存取存储器)、用户输入/输出(I/O)设备908和一个或多个通信设备910，均经内部总线912互连。非易失性数据存储器902存储数据和代码，即使当设计站802关电时也能保持。非易失性数据存储器的典型例子包括只读存储器(ROM)、硬盘驱动器、光盘驱动器和其他类型的可移动介质。处理单元904通过处理存储在非易失性数据存储器902和存储器906中的可执行代码，将功能性告知设计站802。工作存储器906提供用于正由处理单元904处理的数据和代码的临时存储。用户I/O设备908提供用于设计者与设计站802进行交互的部件，并且通常包括诸如键盘、监视器、打印机、定点设备等等的设备。通信设备包括诸如调制解调器的设备，以及便于与网络812上的其他设备通信的网络适配器。
为清楚地说明设计站802的操作，将设计站802的功能性表示为存储器906中的代码块。然而，本领域的技术人员将理解到在设计站802的操作期间，不需要所有代码存在于存储器906中。实际上，在操作期间，根据需要，处理单元904通常将部分代码移入和移出存储器906(例如移到/从非易失性数据存储器902、数据库804，806等等移出)以便执行。例如，尽管所示的存储器906中的功能块物理连接，本领域的技术人员将理解到它们实际上是通过相互调用来处理通信。
如图9所示，存储器906包括操作系统914、一个或多个应用程序916、示意图设计工具918、示意图设计文件920、业务和供应链规则集922、DFx分析器924、预测模拟处理926和网表和BOM发生器928。操作系统914是在其上运行其他程序的低级程序。应用程序916表示字处理程序、图形程序等等，以及用于表示设计站802不需要只是用于示意图设计工具918。
响应从设计者接收数据和命令，示意图设计工具918通过如下所述将电子器件添加到设计文件920来创建示意图设计文件920。设计者通过提供所需器件的参数值来启动将器件添加到设计文件920上的处理。例如，设计者可以输入器件的类型和值，诸如100欧姆电阻器。然后，示意图设计工具918在总体数据库804查询满足参数要求的器件。数据库804返回所发现的满足搜索参数的所有器件的记录，包括与器件相关的工程和采购数据。然而，在将返回的器件呈现经给设计者以便选择之前，示意图设计工具918通过将业务和供应链规则922应用到与返回的器件记录相关的采购数据，来排序和过滤数据。例如，设计工具918可能滤除不是由优选卖主制造的所有器件。作为另一例子，设计工具918可能基于价格或可利用性过滤所返回的器件。另外，设计工具918调用DFx分析器，通过将DFx规则应用到与返回的器件相关的工程数据来过滤返回的器件记录，从而去除将其增加到设计文件920上将违反DFx规则的任何器件(例如不兼容器件类型)。
通过另外参考图10进行设计工具918的操作的说明，图10表示用于设计文件920的示例性数据结构。设计文件920包括对象1002(1-x)的链接列表。每个对象1002表示设计文件920中的器件，并包括制图图象数据1004、参数数据1006、采购数据1008、几何数据1010、连接数据1012、注释数据1004和到列表中的下一对象1002的链接。使用制图图象数据1004在显示屏上、引脚输出网表等等生成表示器件的符号的图象。参数数据1006、采购数据1008和几何数据1010的内容如上所述。连接数据1012表示至设计文件920中的其他对象的电子连接(例如引脚对引脚)。注释数据1014存储注释到设计文件920，以及下一对象链接1016提供链接列表中下一对象的地址。
再参考图9，一旦排序和过滤返回的器件，设计工具918将排序后的器件呈现给设计者以便选择。然后，设计者经由I/O设备908输入他的选择，将所呈现的器件中的一个识别为选择的器件。接着，设计工具918将表示选定器件的对象1002添加到设计文件920中，并通过将器件的采购数据写入字段1008中，以及通过将器件的工程数据写入参数数据字段1006和几何数据字段1010，将采购和工程数据记录与新添加的对象相关联。可选地，可以将至采购和工程数据的链接写到对象1002，而不是数据本身。
一旦将对象1002添加到设计文件920，设计者能够建立与设计文件920中的其他对象的电子连接。响应来自设计者的输入(例如用定点设备画连接线)，示意图设计工具918将数据输入被链接的对象的连接数据字段1012。连接数据指示连接哪一引脚/端子。DFx分析器924检查以便确保连接不违反任何DFx规则。
设计者继续在设计文件920中放置和连接器件，直到完成设计为止。当完成设计文件920时，与设计文件920中的对象1002相关的采购和工程数据使能使用将加快制造处理的各种设计分析器和工具。例如，现在可以再次调用DFx分析器924来分析设计文件920。由DFx分析器924运行的测试包括但不限于可制造性设计、可测试性设计、制作设计、采购设计、可靠性设计和质量设计。另外，预测模拟处理926可以使用与设计文件920中的对象1002相关的参数数据和连接数据，来分析所设计的电路的操作。
另外，诸如网表和BOM发生器928的工具能够在设计文件920上操作以便生成帮助加速制造处理的后续阶段的报告或文件。网表和BOM发生器928根据与设计文件920中的对象1002相关的工程和采购数据，自动地生成网表和BOM。在现有技术中，可以根据示意图制图手动地编译这些报告，其仅包含器件的符号。这些处理耗时且易于出错。与现有技术的手动方法相比，根据本发明，自动生成这些报告提供显著的时间节省和显著地减少错误。
使能特定工具或分析器所需的是在设计阶段，将特定分析或工具所需的数据嵌入(或链接到)置于设计文件920中的对象1002中。实际上，期望根据这一公开内容，将开发另外的分析和工具，以及将用于这些分析所需的数据提供到总体数据库804，并与存储在其中的器件相关联。
图11是根据本发明的一个方面，概述用于设计电子元件的一个特定方法1100的流程图。在第一步骤1102，设计者基于与器件相关的采购数据，选择用于添加到设计文件的器件。然后，在第二步骤1104，检索与选定器件相关的工程数据。接着，在第三步骤1106，将对象插入设计文件中，以及将该对象与采购和/或工程数据相关联。在第四步骤1108，执行DFx分析以确保将该器件添加到设计文件中不违反任何设计规则。然后，在第五步骤1110，设计者确定设计是否完成。如果未完成，那么方法1100返回到第一步骤1102以便选择添加到设计文件的另一器件。如果完成设计，那么方法进入第六步骤1112，在此执行设计后分析，以及生成设计后报告。然后，设计方法1100结束。
图12是概述用于执行基于采购数据选定器件的方法1100的第一步骤1102的一种特定方法的流程图1200。在第一步骤1202，系统从设计者接收搜索标准(例如参数值)。然后，在第二步骤1204，在数据库查询对应于搜索标准的器件。接着，在第三步骤1206，在数据库查询与返回的器件相关的采购数据。注意能够并且最可能将数据库查询步骤1104、1204和1206同时执行作为单个查询。接着，在步骤1208，基于与返回的器件相关的采购和/或设计数据，过滤和/或排序响应查询而返回的器件并呈交给设计者。然后，在第五步骤1210，由系统接收设计者选择的所提交的器件中的一个，以及器件选择方法1200结束。
本发明的特定实施例的描述现在完成。在不脱离本发明的范围的情况下，可以取代、修改或省略许多所述特征。例如，可以用另外的数据结构来代替所述数据结构。作为另一例子，可以将另外和/或不同的工程和/或采购数据包括在设计文件的对象中。另外，可以根据不同的/另外的数据来生成另外和/或不同的分析和报告。对本领域的技术人员来说，特别是鉴于上述公开内容，与所示的特定的实施例的这些和其他差异是显而易见的。实际上，在此呈现的例子意图是相对简单，以便不会由于对软件和数据库程序员来说非常公知的细节而使本发明不清楚。
另外，本领域的技术人员将意识到本发明包括几个新颖的方面，单独和彼此结合均认为有创造性。因此，不应当将本发明的单一方面视为本发明的必要部件。实际上，期望在各个特定实施例中，可以省略本发明的一个或多个创造性特征，同时保留其他创造性特征。

Claims (60)

1.一种用于设计电子元件的方法，所述方法包括：
从设计者接收参数值；
在数据库中查询对应于所述参数值的器件；
在所述数据库中查询与所述器件相关的采购数据；
基于所述采购数据，将所述器件呈现给所述设计者；以及
从所述设计者接收将所述器件中的一个识别为选定器件的输入。
2.如权利要求2所述的方法，其中，将所述器件呈现给所述设计者的步骤包括：
基于所述采购数据，分级所述器件中的每一个；以及
根据所述分级呈现所述器件。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述分级取决于多个采购值的加权平均值。
4.如权利要求2所述的方法，其中，所述分级至少部分取决于所述器件的价格。
5.如权利要求2所述的方法，其中，所述分级至少部分取决于所述器件的制造商。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述分级至少部分取决于所述制造商的优选状态。
7.如权利要求5所述的方法，其中，所述分级至少部分取决于所述制造商的地理位置。
8.如权利要求2所述的方法，其中，所述分级至少部分取决于所述器件的可利用性。
9.如权利要求2所述的方法，其中，所述分级至少部分取决于与所述器件相关的交货期限。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包括在所述数据库查询与所述选定器件相关的工程数据的步骤。
11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：
将表示所述选定器件的对象插入设计文件中；以及
将所述工程数据与所述对象相关联，所述对象与所述选定器件相关。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述工程数据包括与所述选定器件相关的几何数据。
13.如权利要求12所述的方法，其中，与所述选定器件相关的所述几何数据包括与所述选定器件相关的占位面积。
14.如权利要求12所述的方法，其中，与所述选定器件相关的所述几何数据包括与所述选定器件相关的引脚布局。
15.如权利要求12所述的方法，其中，与所述选定器件相关的所述几何数据包括与所述选定器件相关的物理尺寸。
16.如权利要求11所述的方法，其中，所述工程数据包括与所述选定器件相关的参数数据。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述参数数据包括与所述选定器件相关的响应函数。
18.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
从所述设计者接收定义所述选定器件与所述设计文件中的其他器件之间的连接的数据；以及
将所述连接数据与表示所述选定器件的所述对象相关联。
19.如权利要求11所述的方法，进一步包括将至少一部分采购数据与表示所述选定器件的所述对象相关联。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述采购数据包括所述器件的制造商的标志。
21.如权利要求19所述的方法，其中，所述采购数据包括所述器件的价格的标志。
22.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
从所述设计者接收注释所述选定器件中的变化的数据；以及
将所述注释数据与表示所述选定器件的所述对象相关联。
23.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
将至少一部分所述采购数据与所述对象相关联；以及
将所述连接数据与所述对象相关联。
24.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
检索设计规则；以及
对所述设计文件执行设计分析。
25.如权利要求24所述的方法，其中，所述设计分析包括可制造性设计测试。
26.如权利要求24所述的方法，其中，所述设计分析包括可测试性设计测试。
27.如权利要求24所述的方法，其中，所述设计分析包括制作设计测试。
28.如权利要求24所述的方法，其中，所述设计分析包括采购设计测试。
29.如权利要求24所述的方法，其中，所述设计分析包括质量设计测试。
30.如权利要求24所述的方法，其中，所述设计分析包括可靠性设计测试。
31.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
将定义所述选定器件和所述设计文件中的其他器件之间的连接的连接数据与所述对象相关联；以及
根据所述设计文件生成所述电子元件的示意图。
32.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
将定义所述选定器件和所述设计文件中的其他器件之间的连接的连接数据与所述对象相关联；以及
根据所述设计文件生成所述电子元件的网表。
33.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
将至少一部分所述采购数据与所述对象相关联；以及
根据所述设计文件生成材料清单。
34.一种用于设计电子元件的方法，包括：
将表示电子器件的对象置于设计文件中；
定义所述设计文件中的所述器件之间的互连；
将工程数据与所述设计文件中的所述对象相关联；以及
在设计阶段对所述设计文件执行DFx分析。
35.如权利要求34所述的方法，其中，当将所述对象置于所述设计文件中时，发生执行所述DFx分析的步骤。
36.如权利要求34所述的方法，进一步包括：
在所述设计分析之后生成示意图；以及
使用所述示意图来设计用于所述电子元件的印刷电路板。
37.如权利要求34所述的方法，进一步包括：
在所述设计分析之后，根据所述设计文件生成网表；以及
使用所述网表来设计用于所述电子元件的印刷电路板。
38.如权利要求34所述的方法，进一步包括：
从采购数据库检索采购数据；
将所述采购数据与所述设计文件中的对象相关联；以及
在设计阶段对所述设计文件执行采购分析。
39.如权利要求38所述的方法，进一步包括：
在所述采购分析之后，根据所述设计文件生成材料清单；以及
使用所述材料清单来启动采购处理。
40.如权利要求38所述的方法，进一步包括：通过所述采购处理更新所述采购数据库，从采购处理向所述电子元件的设计者提供反馈。
41.如权利要求34所述的方法，进一步包括：通过制造处理更新用于执行所述设计分析的设计规则，从所述制造处理向所述电子元件的设计者提供反馈。
42.一种用于设计电子元件的系统，所述系统包括：
用于从设计者接收数据和命令的设计者接口；
示意图设计工具，响应从所述用户接收的参数数据，在数据库中查询对应于所述参数数据的器件，在所述数据库查询与所述器件相关的采购数据，基于所述采购数据，经由所述设计者接口向所述设计者显示所述器件，以及从所述设计者接收将所显示的器件中的一个识别为选定器件的输入。
43.如权利要求42所述的系统，其中，所述示意图设计工具根据业务规则集，向所述设计者呈现所述器件。
44.如权利要求42所述的系统，其中，所述示意图设计工具进一步用于：
将表示所述选定器件的对象插入设计文件中；以及
将所述采购数据与所述对象相关联。
45.如权利要求44所述的系统，进一步包括材料清单发生器，响应与所述设计文件中的对象相关的所述采购数据，并生成材料清单。
46.如权利要求42所述的系统，其中，所述示意图设计工具进一步用于在数据库查询与所述选定器件相关的工程数据。
47.如权利要求46所述的系统，其中，所述示意图设计工具进一步用于：
将表示所述选定器件的对象插入设计文件中；以及
将所述工程数据与所述对象相关联。
48.如权利要求47所述的系统，进一步包括设计分析器，用于分析所述设计文件。
49.如权利要求48所述的系统，进一步包括网表发生器，用于基于与所述设计文件中的对象相关的所述工程数据生成网表。
50.一种计算机可读介质，在其中存储一种数据结构，包括：
第一字段，包含表示电子器件的数据；
第二字段，包含与所述电子器件相关的工程数据；以及
第三字段，包含与所述电子器件相关的采购数据。
51.如权利要求50所述的计算机可读介质，其中，所述数据结构进一步包括第四字段，包含表示所述电子器件的图形图象的数据。
52.如权利要求50所述的计算机可读介质，其中，所述工程数据包括参数数据。
53.如权利要求50所述的计算机可读介质，其中，所述工程数据包括几何数据。
54.如权利要求53所述的计算机可读介质，其中，所述几何数据包括表示器件占位面积的数据。
55.如权利要求53所述的计算机可读介质，其中，所述几何数据包括表示器件引脚输出网表排列的数据。
56.如权利要求50所述的计算机可读介质，其中：
所述工程数据包括几何数据；以及
进一步包括第四字段，包含与所述电子器件相关的参数数据。
57.如权利要求50所述的计算机可读介质，其中，所述采购数据表示与所述电子器件相关的制造商。
58.如权利要求57所述的计算机可读介质，进一步包括第四字段，包含表示与所述制造商相关的优选状态的数据。
59.如权利要求57所述的计算机可读介质，进一步包括第四字段，包含表示与所述电子器件相关的价格的数据。
60.如权利要求57所述的计算机可读介质，进一步包括第四字段，包含表示所述电子器件的可利用性的数据。
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