通信交換機(jī)房制圖與概預(yù)算畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　課題名稱 通信交換機(jī)房制圖與概預(yù)算 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　班 級

2、 通信S10-3 </p><p>　　專 業(yè) 通信技術(shù) </p><p>　　所 在 系 電子技術(shù)系 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　完成日期 </p&g

3、t;<p>　　天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 頁號（1）</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃表</p><p>　　天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 頁號（2）</p><p>　　注：1

4、.本任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫。</p><p>　　2.簽字部分用筆填寫,其余各項(xiàng)均要求打印。（宋體、小4號字）</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告</p><p>　　天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 頁號（1）</p><p>　　天津電子信息職業(yè)技術(shù)

5、學(xué)院 頁號（2）</p><p>　　注：本報(bào)告由學(xué)生本人填寫（打印、宋體、小4號字）。</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　前言 --------------

6、----------------------------------9</p><p>　　1.1CAD的重要性----------------------------------------9</p><p>　　第二章 CAD的簡介和發(fā)展歷史-----------------------------------9</p><p>　　第三章 CAD技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

7、-------------------------------------10</p><p>　　3.1 CAD的優(yōu)點(diǎn)-----------------------------------------------10</p><p>　　3.2CAD的缺點(diǎn)------------------------------------------------11</p><p

8、>　　第四章 通信工程中CAD制圖應(yīng)用------------------------------12</p><p>　　4.1機(jī)房平面圖-----------------------------------------------12</p><p>　　第五章 CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢---------------------------------- 12</p>

9、<p>　　第六章 總結(jié)------------------------------------------------- 17</p><p>　　參考文獻(xiàn)---------------------------------------------------- 17</p><p>　　附錄 -----------------------------------------

10、-------------- 18</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　1.1 CAD的重要性</p><p>　　CAD技術(shù)的推廣和應(yīng)用作為“九五”計(jì)劃的一個重點(diǎn)，這些年來已在全國的各大型企業(yè)中初具規(guī)模。這些單位由于起步較早，用于CAD技術(shù)開發(fā)的資金較為充裕，所配置的硬件數(shù)量較多，軟件的更新?lián)Q代也比較及時。隨著國內(nèi)

11、掌握微機(jī)CAD系統(tǒng)應(yīng)用與開發(fā)設(shè)計(jì)的技術(shù)隊(duì)伍不斷擴(kuò)大，企業(yè)也能很方便地通過各種渠道獲得來自外部的技術(shù)支持，如版本升級、二次開發(fā)、應(yīng)用培訓(xùn)等。    據(jù)了解，絕大部分的大型企業(yè)已成功地將CAD技術(shù)運(yùn)用于本單位二維工程圖紙的繪制；有的企業(yè)嘗試將數(shù)據(jù)文件存在軟盤中交管理部門歸檔，然后進(jìn)行有關(guān)文件數(shù)據(jù)的匯總（如匯總整件匯總表、外購件匯總表、標(biāo)準(zhǔn)件匯總表等），大大節(jié)省了、物力和產(chǎn)品研制時間；更有一些技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的單位

12、，在三維CAD技術(shù)方面的掌握和應(yīng)用較好，可以用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)三維圖的實(shí)體造型，在方案的初期配合三維造型完成各種圖像、動畫進(jìn)行方案的預(yù)演及匯報(bào)，并在設(shè)計(jì)過程中利用建好的模型進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。這些企業(yè)已完成了“甩圖板”，達(dá)到了提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期的目的。</p><p>　　在中發(fā)現(xiàn)，一個單位的CAD技術(shù)的推廣與應(yīng)用程度與單位主管領(lǐng)導(dǎo)的主觀認(rèn)識和采取的管理方法有著極大的關(guān)系。以某大型企業(yè)為例，

13、早在90年代前后就開始CAD方面的嘗試及應(yīng)用，采購了幾臺在當(dāng)時不錯的Intel－286原裝機(jī)和惠普卷筒式繪圖儀，CAD軟件用AutoCAD10.0版。由于單位領(lǐng)導(dǎo)層并未意識到CAD技術(shù)能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，因而不鼓勵設(shè)計(jì)人員使用計(jì)算機(jī)繪圖，五年過去了，只有少數(shù)幾位對CAD感興趣的年輕人用計(jì)算機(jī)繪出了一些簡單的零件圖。一直到1995年，該單位的科研管理部門強(qiáng)力推行CAD，規(guī)定只有用計(jì)算機(jī)繪的圖紙才能歸檔，只用了短短的一年多時間，該單位就

14、徹底甩掉了繪圖板和丁字尺。</p><p>　　CAD的簡介和發(fā)展歷史</p><p>　　CAD技術(shù)起源于美國，它經(jīng)歷了一個由二維設(shè)計(jì)技術(shù)向三維設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的過程。早期的二維機(jī)械CAD技術(shù)實(shí)際上是計(jì)算機(jī)輔助繪圖（Computer Aided Drafting），它只是起到了一個電子圖板的作用，因?yàn)槎S機(jī)械CAD技術(shù)沒能很好地解決設(shè)計(jì)中最困難的幾個問題，如：復(fù)雜的投影線生成問題、尺寸漏標(biāo)問

15、題、漏畫圖線問題、機(jī)構(gòu)幾何關(guān)系和運(yùn)動關(guān)系的分析討論問題、設(shè)計(jì)的更新與修改問題、設(shè)計(jì)工程管理問題等。所以，二維機(jī)械CAD沒有起到真正的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的作用。其實(shí)，人在設(shè)計(jì)零件時的思維是三維的，是與顏色、材料、硬度、形狀、尺寸、位置、相關(guān)零件、制造工藝等概念相關(guān)聯(lián)的，甚至帶有相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動關(guān)系，只是由于以前的手段有限，人們不得不共同約定了在第一象限平行正投影的二維視圖表達(dá)規(guī)則，用有限個相關(guān)聯(lián)的二維投影圖表達(dá)自己的三維設(shè)想。通常，二維圖的表達(dá)

16、信息是極不完整的，而且繪圖、讀圖要經(jīng)過專門訓(xùn)練的人來進(jìn)行，以便“糾正”人類頭腦中的原始的、關(guān)于幾何形體表達(dá)的“錯誤”，于是人們迫切渴望三維CAD技術(shù)的出現(xiàn)。</p><p><b>　　CAD技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)</b></p><p><b>　　CAD技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　毋庸質(zhì)疑CAD技術(shù)的長處使得人們趨

17、之若騖，它有以下幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)</p><p><b>　　1、圖面清潔</b></p><p>　　工作人員用手繪圖，常常手里拿著幾只不同粗細(xì)的墨筆，丁字尺、等工具不停的在手里更換，而且一旦畫錯，修改非常費(fèi)事，甚至從頭來過，圖面修修補(bǔ)補(bǔ)顯的臟亂。用CAD繪圖則可以一只鼠標(biāo)做你想做的任何事情。它有統(tǒng)一的線型庫、字體庫，圖面整潔統(tǒng)一。CAD軟件繪圖真正做到方便、整潔、清潔。&

18、lt;/p><p><b>　　2、精度提高</b></p><p>　　建筑設(shè)計(jì)的精度一般標(biāo)注到毫米，結(jié)構(gòu)計(jì)算的精度也不是很高， CAD在日影分析、室內(nèi)聲場分析、燈光照度分析等方面的計(jì)算精度、速度也是手工計(jì)算無法比擬的。</p><p>　　3、CAD在建筑表現(xiàn)圖上的優(yōu)勢</p><p>　　這也是CAD在建筑設(shè)計(jì)上最出風(fēng)

19、頭的。CAD制作的建筑效果圖其透視關(guān)系、光影關(guān)系、建筑材料的質(zhì)感，都可真實(shí)再現(xiàn)，惟妙惟肖，在加上真實(shí)的樹木、人、天空、汽車配景，幾可亂真。如果在加上現(xiàn)場環(huán)境照片融合更有說服力。CAD制作效果圖優(yōu)勢還在于，只要建筑的三維模型搭建完成，就可以任意指定透視角度，模型材質(zhì)，快速生成多張效果圖而無需從頭做起，這是傳統(tǒng)手繪效果圖無法比擬的。</p><p>　　CAD的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使人身臨其境，在建筑物沒有建成時去真實(shí)體驗(yàn)它

20、的存在，你可以在虛擬但真實(shí)的建筑中游覽、走查，當(dāng)戴上VR手套、眼罩時你甚至可以去觸摸它。這一切都讓設(shè)計(jì)師在建筑設(shè)計(jì)上收益非淺，在向甲方推銷自己的設(shè)計(jì)成果時也更有說服力。</p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)理念的改變</b></p><p>　　CAD的智能化將部分取代設(shè)計(jì)師的一些設(shè)計(jì)工作，而CAD對設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化起著巨大的推動作用。隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展

21、，跨地區(qū)</p><p>　　合作設(shè)計(jì)，異地招投標(biāo)、設(shè)計(jì)評審也將普及。在第一時間接受科技信息，與世界同步。通過一根電話線“在家工作”將成為可能。</p><p><b>　　CAD技術(shù)的缺點(diǎn)</b></p><p>　　CAD技術(shù)在給建筑設(shè)計(jì)業(yè)帶來巨大效益的同時其負(fù)面作用也日益顯現(xiàn)，值得我們深思。</p><p>　　3

22、.2 CAD技術(shù)的缺點(diǎn)</p><p>　　1、 CAD的精確性要求其每一筆都要有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，使得方案設(shè)計(jì)中需要的模糊性、隨機(jī)性被扼殺，設(shè)計(jì)缺乏靈感。CAD軟件自身功能的局限性以及設(shè)計(jì)師對CAD軟件掌握的熟練程度，使得建筑師好的靈感、創(chuàng)意不能通過CAD表達(dá)出來，建筑師的思想、思路、靈感被束縛。</p><p>　　2 、CAD是一項(xiàng)科技含量很高的技術(shù)，通常一名設(shè)計(jì)師要用半年到一年的時間才能

23、熟練掌握CAD軟件及電腦知識。可是在科技飛速發(fā)展的今天你學(xué)習(xí)的步伐永遠(yuǎn)追不上電腦、外設(shè)、CAD軟件的更新、升級步伐。設(shè)計(jì)師不得不花費(fèi)大量時間應(yīng)付這些變化。CAD的復(fù)雜、難懂使得設(shè)計(jì)師望而卻步，一些院所專門設(shè)立、配備電腦操作維修人員，甚至設(shè)立一個專門的CAD工作部，因?yàn)橐粋€優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師不一定是CAD高手，反之亦然。CAD對人力、時間的浪費(fèi)可見一斑。</p><p>　　3、 CAD對物質(zhì)財(cái)力的浪費(fèi)更甚。一個院所要想

24、實(shí)現(xiàn)微機(jī)制圖其硬件設(shè)備如：電腦、工作站、繪圖儀、復(fù)印機(jī)、掃描儀、數(shù)字化儀、數(shù)碼相機(jī)、可錄光驅(qū)、UPS等的投資不菲，而它們的折舊率、升級費(fèi)用也很高。它的軟件投資也居高不下，當(dāng)然前提是使用正版軟件。在國內(nèi)一套建筑軟件就要花費(fèi)1~2萬元，而水暖、電、結(jié)構(gòu)、預(yù)算各專業(yè)都配齊要十幾到二十幾萬元，在加上操作系統(tǒng)軟件、常用辦公軟件其花費(fèi)驚人。</p><p>　　CAD技術(shù)使得設(shè)計(jì)師不得不面對計(jì)算機(jī)病毒，CAD軟件本身的BUG

25、，設(shè)備的更新升級，電腦資料的保存等一些不可靠因素。由于上述一個或幾個原因設(shè)計(jì)師就得停止工作，去解決與設(shè)計(jì)無關(guān)的問題，或者由于設(shè)計(jì)師的誤操作和對CAD知識掌握不夠，可能辛苦幾天甚至幾年的設(shè)計(jì)成果被誤刪、覆蓋付之東流。國內(nèi)某結(jié)構(gòu)軟件早期版本的程序錯誤讓人汗津，歲為造成重大損失并且在后續(xù)版本得到修正，但誰又能保證現(xiàn)行的軟件不存在問題呢。</p><p>　　CAD技術(shù)極為方便的復(fù)制、套用使得電腦文件的版權(quán)問題也日益尖銳

26、。</p><p>　　綜上所述，CAD技術(shù)給設(shè)計(jì)師帶來了極大的方便，但也帶來了許多負(fù)面效應(yīng)。無論如何我們都應(yīng)承認(rèn)CAD給我們的好處，無法回避它的副作用。要正視它的局限性，善用它的長處。并且要有節(jié)制的使用CAD，一切都要以設(shè)計(jì)為本，不要片面追求設(shè)計(jì)技術(shù)，通過對CAD技術(shù)的不斷完善發(fā)展讓它更好的為我們服務(wù)。</p><p>　　通信工程中CAD制圖應(yīng)用</p><p>

27、;<b>　　建筑層</b></p><p><b>　　線路層</b></p><p><b>　　標(biāo)注層</b></p><p>　　CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢</p><p><b>　　5．1 起步階段</b></p><p>　

28、　CAD技術(shù)起源于美國，它經(jīng)歷了一個由二維設(shè)計(jì)技術(shù)向三維設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的過程。早期的二維機(jī)械CAD技術(shù)實(shí)際上是計(jì)算機(jī)輔助繪圖（Computer Aided Drafting），它只是起到了一個電子圖板的作用，因?yàn)槎S機(jī)械CAD技術(shù)沒能很好地解決設(shè)計(jì)中最困難的幾個問題，如：復(fù)雜的投影線生成問題、尺寸漏標(biāo)問題、漏畫圖線問題、機(jī)構(gòu)幾何關(guān)系和運(yùn)動關(guān)系的分析討論問題、設(shè)計(jì)的更新與修改問題、設(shè)計(jì)工程管理問題等。所以，二維機(jī)械CAD沒有起到真正的計(jì)算機(jī)

29、輔助設(shè)計(jì)的作用。其實(shí)，人在設(shè)計(jì)零件時的思維是三維的，是與顏色、材料、硬度、形狀、尺寸、位置、制造工藝等概念相關(guān)聯(lián)的，甚至帶有相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動關(guān)系，只是由于以前的手段有限，人們不得不共同約定了在第一象限平行正投影的二維視圖表達(dá)規(guī)則，用有限個相關(guān)聯(lián)的二維投影圖表達(dá)自己的三維設(shè)想。通常，二維圖的表達(dá)信息是極不完整的，而且繪圖、讀圖要經(jīng)過專門訓(xùn)練的人來進(jìn)行，以便“糾正”</p><p>　　5．2 普遍應(yīng)用階段</p

30、><p>　　1.CAD技術(shù)發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵及主流產(chǎn)品</p><p>　　CAD技術(shù)發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵----CAD數(shù)據(jù)模型 在CAD/CAM系統(tǒng)中，CAD的數(shù)據(jù)模型是一個關(guān)鍵。隨著CAD建模技術(shù)的進(jìn)步，CAM才能有本質(zhì)的發(fā)展。三維CAD技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了四次技術(shù)革命(以CAD數(shù)據(jù)模型為表征的)。由此，使三維CAD技術(shù)的發(fā)展已趨成熟。</p><p>　　CAD

31、技術(shù)的主流產(chǎn)品: 目前流行的CAD技術(shù)基礎(chǔ)理論主要有Pro/E為代表的參數(shù)化造型理論和以I-DEAS為代表的變量化造型理論兩大流派，它們都屬于基于約束的實(shí)體造型技術(shù)。而某些CAD/CAM系統(tǒng)宣稱自己采用的是混合數(shù)據(jù)模型，實(shí)際上是由于它們受原系統(tǒng)內(nèi)核的限制，在不愿意重寫系統(tǒng)的前提下，只能將面模型與實(shí)體模型結(jié)合起來，各自發(fā)揮自己的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上這種混合模型的CAD/CAM系統(tǒng)由于其數(shù)據(jù)表達(dá)的不一致性，其發(fā)展空間是受限制的。因此，CAD/C

32、AM技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，目前在國際市場上最有影響的機(jī)械CAD/CAM軟件有：Pro/E、I-DEAS、UGⅡ、Auto CAD。這四大軟件約占全世界CAD軟件市場的60%以上。</p><p>　　Pro/E的參數(shù)化技術(shù)特點(diǎn)如下：</p><p>　　a.基于特征：將某些具有代表性的平面幾何形狀定義為特征，并將其所有尺寸存為可變參數(shù)，進(jìn)而形成實(shí)體，以此為基礎(chǔ)來進(jìn)行更為復(fù)雜的幾何形體的構(gòu)造。&l

33、t;/p><p>　　b.全尺寸約束：將形狀和尺寸結(jié)合起來考慮，通過尺寸約束實(shí)現(xiàn)對幾何形狀的控制。造型必須以完整的尺寸參數(shù)為出發(fā)點(diǎn)（全約束），不能漏標(biāo)尺寸（欠約束），不能多標(biāo)尺寸（過約束）。</p><p>　　c.尺寸驅(qū)動設(shè)計(jì)修改：通過編輯尺寸數(shù)值來驅(qū)動幾何形狀的改變。</p><p>　　d.全數(shù)據(jù)相關(guān)：尺寸參數(shù)的修改導(dǎo)致其它相關(guān)模塊中的相關(guān)尺寸得以全盤更新。采用參

34、數(shù)化技術(shù)的好處在于它徹底改等了自由建模的無約束狀態(tài),幾何形狀均以尺寸的形式而被有效控制。如打算修改零件形狀時，只需修改一下尺寸即可實(shí)現(xiàn)形狀的改變。</p><p>　　I-DEAS的變量化技術(shù)特點(diǎn)如下：</p><p>　　a.尺寸變量直接對應(yīng)實(shí)際模型：采用三維變量化技術(shù)，在不必重新生成幾何模型的前提下，能夠任意改變?nèi)S尺寸標(biāo)注方式。</p><p>　　b.將直接

35、描述和歷史樹描述相結(jié)合：使設(shè)計(jì)人員可以針對零件上的任意特征直接進(jìn)行圖形化的編輯、修改。從而使用戶對其三維產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更為直觀和實(shí)用。</p><p>　　2. 國外CAD/CAM軟件</p><p>　　2.1 Pro/E(Pro/Engineer) </p><p>　　是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC）開發(fā)的CAD/CAM軟件，在我國也有較多用戶。它采用面向?qū)ο?/p>

36、的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和全參數(shù)化造型技術(shù)，為三維實(shí)體造型提供了一個優(yōu)良的平臺。其工業(yè)設(shè)計(jì)方案可以直接讀取內(nèi)部的零件和裝配文件，當(dāng)原始造型被修改后，具有自動更新的功能。Pro/E可謂是一個全方位的3D產(chǎn)品開發(fā)軟件，其模塊眾多。集成了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、數(shù)控加工、鈑金件設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、逆向工程、自動測量、機(jī)構(gòu)仿真、應(yīng)力分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理等功能于一體。（如MOLDESIGN模塊用于建立幾何外形，產(chǎn)生模具的模芯和腔體，產(chǎn)生精加工零

37、件和完善的模具裝配文件），采用操作界面的完全是視窗化，使初學(xué)者更加便利。其該軟件還支持高速加工和多軸加工，帶有多種圖形文件接口。</p><p>　　2.2 I-DEAS</p><p>　　是美國SDRC公司開發(fā)的一套完整的CAD/CAM系統(tǒng)，其側(cè)重點(diǎn)是工程分析和產(chǎn)品建模。它采用開放型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，把實(shí)體建模、有限元模型與分析、計(jì)算機(jī)繪圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與綜合、數(shù)控編程以及文件管理等集成

38、為一體，因而可以在設(shè)計(jì)過程中較好地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)。通過公用接口以及共享的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，把軟件各模塊集成于一個系統(tǒng)中。其中實(shí)體建模是I-DEAS的基礎(chǔ)，它包括了工程設(shè)計(jì)、工程制圖、模塊、制造、有限元仿真、測試數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理以及電路板設(shè)計(jì)七大模塊。</p><p>　　如：工程設(shè)計(jì)模塊主要用于對產(chǎn)品進(jìn)行幾何設(shè)計(jì)，它包括實(shí)體建模、裝配、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等幾個子模塊。實(shí)體建模模塊中，用戶可以非常方便快捷地進(jìn)行產(chǎn)品的三維

39、實(shí)體造型設(shè)計(jì)和修改。其所生成的實(shí)體三維幾何模型是整個工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；裝配模塊通過對給定幾何實(shí)體的定位來表達(dá)組件的關(guān)系，并可實(shí)現(xiàn)干涉檢驗(yàn)及物理特性計(jì)算；機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊用來分析機(jī)構(gòu)的復(fù)雜運(yùn)動關(guān)系，并可通過動畫顯示連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動過程。</p><p>　　5.3 一體化和智能化的階段</p><p>　　20世紀(jì)90年代，在計(jì)算機(jī)和其他領(lǐng)域不斷出現(xiàn)新技術(shù)，不同領(lǐng)域技術(shù)的融合,徹底改善了人機(jī)關(guān)系，特

40、別是多媒體和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)出現(xiàn)為CAD工具的模擬與仿真創(chuàng)造了條件，深化了計(jì)算機(jī)在各個工程領(lǐng)域的應(yīng)用，電子封裝CAD技術(shù)也開始進(jìn)入一體化和智能化的階段。從80年代末開始，芯片在先進(jìn)的材料加工技術(shù)和EDA的驅(qū)動下，特征尺寸不斷減小，集成度不斷提高，發(fā)展到VLSI階段，SMT也逐漸成為市場的主流。原有的封裝形式，如QFP盡管不斷縮小引腳節(jié)距，甚至達(dá)到0．3mm的工藝極限，但仍無法解決需要高達(dá)數(shù)百乃至上千引腳的各類IC芯片的封裝問題。經(jīng)過封裝工

41、作者的努力，研究出焊球陣列(BGA)以及芯片尺寸封裝(CSP)解決了長期以來芯片小封裝大，封裝總是落后芯片發(fā)展的問題。另一方面，在HIG基礎(chǔ)上研究出多芯片組件(MCM)，它是一種不需要將每個芯片先封裝好了再組裝到一起，而是將多個LSI、VLSI芯片和其他元器件高密度組裝在多層互連基板上，然后封裝在同一殼體內(nèi)的專用電子產(chǎn)品。MCM技術(shù)相對于PCB而言有許多優(yōu)點(diǎn)，比如能從本質(zhì)上減少互連延遲。但由于組件數(shù)量多，各組件和各種性能之間交互作用，也

42、帶來了新的問題，使電設(shè)計(jì)、</p><p>　　LSI Logic公司認(rèn)為VLSI的出現(xiàn)使互連和封裝結(jié)構(gòu)變得更復(fù)雜，對應(yīng)用模擬和仿真技術(shù)發(fā)展分析和設(shè)計(jì)的CAD工具需求更為迫切。為了有效地管理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和涉及電子封裝模擬和仿真的CAD工具，他們提出了一個提供三個層面服務(wù)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)框架。框架的第一層支持CAD工具的一體化和仿真的管理，該層為仿真環(huán)境提供了一個通用的圖形用戶界面；第二層的重點(diǎn)放在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的描述和管

43、理，在這一層提供了一個面向?qū)ο蟮慕涌趤戆l(fā)展設(shè)計(jì)資源和包裝CAD工具；框架的第三層是在系統(tǒng)層面上強(qiáng)調(diào)對多芯片系統(tǒng)的模擬和仿真[32]。</p><p>　　Tanner Research公司認(rèn)為高帶寬數(shù)字、混合信號和RF系統(tǒng)需要用新方法對IC和高性能封裝進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)該在設(shè)計(jì)的初期就考慮基板和互連的性能。芯片及其封裝的系統(tǒng)層面優(yōu)化要求設(shè)計(jì)者對芯片和封裝有一個同步的系統(tǒng)層面的想法，而這就需要同步進(jìn)入芯片和封裝的系統(tǒng)層面

44、優(yōu)化要求設(shè)計(jì)者對芯片和封裝有一個同步的系統(tǒng)層面想法，而這就需要同步進(jìn)入芯片封裝的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，同步完成IC和封裝的版圖設(shè)計(jì)，同步仿真和分析，同步分離寄生參數(shù)，同步驗(yàn)證以保證制造成功。除非芯片及其封裝的版圖設(shè)計(jì)、仿真和驗(yàn)證的工具是一體化的，否則同步的設(shè)計(jì)需要就可能延長該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期。Tanner MCM Pro實(shí)體設(shè)計(jì)環(huán)境能夠用來設(shè)計(jì)IC和MCM系統(tǒng)[33]。</p><p>　　Samsung公司考慮到微電子封

45、裝的熱性能完全取決于所用材料的性能、幾何參數(shù)和工作環(huán)境，而它們之間的關(guān)系非常復(fù)雜且是非線性的，由于包括了大量可變的參數(shù)，仿真也是耗時的，故開發(fā)了一種可更新的系統(tǒng)預(yù)測封裝熱性能。該系統(tǒng)使用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠通過訓(xùn)練建立一個相當(dāng)復(fù)雜的非線性模型，在封裝開發(fā)中對于大量的可變參數(shù)不需要進(jìn)一步的仿真或試驗(yàn)就能快速給出準(zhǔn)確的結(jié)果，提供了快速、準(zhǔn)確選擇和設(shè)計(jì)微電子封裝的指南。與仿真的結(jié)果相比，誤差在1％以內(nèi)，因此會成為一種既經(jīng)濟(jì)又有效率的技術(shù)[34]。&

46、lt;/p><p>　　Motorola公司認(rèn)為對一個給定的IC，封裝的設(shè)計(jì)要在封裝的尺寸、I／0的布局、電性能與熱性能、費(fèi)用之間平衡。一個CSP的設(shè)計(jì)對某些用途是理想的，但對另一些是不好的，需要早期分析工具給出對任何用途的選擇和設(shè)計(jì)都是最好的封裝技術(shù)信息，因此開發(fā)了芯片尺寸封裝設(shè)計(jì)與評價(jià)系統(tǒng)(CSPDES)。用戶提供IC的信息，再從系統(tǒng)可能的CSP中選擇一種，并選擇互連的方式。</p><p&

47、gt;　　系統(tǒng)就會提供用戶使用條件下的電性能與熱性能，也可以選擇另一種，并選擇互連的方式。系統(tǒng)就會提供用戶使用條件下的電性能與熱性能，也可以選擇另外一種，以在這些方面之間達(dá)到最好的平衡。當(dāng)分析結(jié)束后，系統(tǒng)出口就會接通實(shí)際設(shè)計(jì)的CAD工具，完成封裝的設(shè)計(jì)過程[35]。</p><p>　　5.4 高度一體化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化階段</p><p>　　新階段的一體化概念不同于20世紀(jì)90年代初提

48、出的一體化。此時的一體化已經(jīng)不僅僅是將各種不同的CAD工具集成起來，而且還要將CAD與CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)、CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)、CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝過程)、PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)、ERP(企業(yè)資源計(jì)劃管理)等系統(tǒng)集成起來。這些系統(tǒng)如果相互獨(dú)立，很難發(fā)揮企業(yè)的整體效益。系統(tǒng)集成的核心問題是數(shù)據(jù)的共享問題。系統(tǒng)必須保證數(shù)據(jù)有效、完整、惟一而且能及時更新。即使是CAD系統(tǒng)內(nèi)部，各個部分共享數(shù)據(jù)也是一體化的核心問題。要解決這個問題

49、，需要將數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化。目前有很多分析軟件可以直接輸入CAD的SAT格式數(shù)據(jù)[36]。智能設(shè)計(jì)(Intelligent Design)和基于知識庫系統(tǒng)(Knowledge-basedSystem)的工程是出現(xiàn)在產(chǎn)品處理發(fā)展過程中的新趨勢。數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展到數(shù)據(jù)倉庫(Data Warehouse)又進(jìn)一步發(fā)展到知識庫(Knowledge Repository)，從單純的數(shù)據(jù)集到應(yīng)用一定的規(guī)則從數(shù)據(jù)中進(jìn)行知識的挖掘，再到讓數(shù)據(jù)自身具有自我學(xué)習(xí)

50、、積累能力，這是一個對數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用逐步深入的過程。正是由于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展</p><p><b>　　第六章 總結(jié)</b></p><p>　　現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展，推動電子產(chǎn)品向多功能、高性能、高可靠性、小型化、低成本的方向發(fā)展，微電子封裝、IC設(shè)計(jì)和IC制造共同構(gòu)成IC產(chǎn)業(yè)的三大支柱。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)作為一種重要的技術(shù)手段在IC產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮了巨大作用，

51、已廣泛應(yīng)用于電子封裝領(lǐng)域。本文結(jié)合各個時期電子封裝的特點(diǎn)，介紹了封裝CAD技術(shù)的發(fā)展歷程，并簡要分析了今后發(fā)展趨勢。強(qiáng)大的需要牽引和計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展會給電子封裝CAD提出新的要求。不難想象，電子封裝CAD將很快完成從單點(diǎn)技術(shù)到知識網(wǎng)絡(luò)的綜合應(yīng)用，從信息孤島到企業(yè)級協(xié)同甚至全球性協(xié)同的轉(zhuǎn)換。我國封裝行業(yè)面臨著巨大的考驗(yàn)，但這也給我們提供了新的發(fā)展空間。</p><p><b>　　參考

52、文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李志剛.模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[Ｍ].武漢：華中理工大學(xué)出版社，1998.</p><p>　　[2] 余世浩，李熙亞.沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)[Ｍ].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.</p><p>　　[3] 辛明，卜昆，汪文虎，李大雙．葉片精鑄模具設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)件智能選用方法研究．機(jī)床與液壓，2006，（3）：21

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56、11]靖永慧.淺析現(xiàn)代模具制造行業(yè)發(fā)展[J].模具技術(shù)，2001，(5)：68-71.</p><p>　　[12]杜志俊.現(xiàn)代模具技術(shù)綜述[J].機(jī)械工程師，1999，(6)：3-5.</p><p>　　[13]成基華，范玉青，袁國平，逄淑榮.CAD/CAM開發(fā)平臺及其發(fā)展趨勢[J].計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2000，12(2)：154-159. </

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