基于约瑟夫森结的超导量子芯片,由于构成该芯片的电路元件,都可以通过微纳加工手段制备并很好的集成到平面电路中,因此与现有的成熟半导体工艺保持了很好的兼容性。在版图设计中,通常使用计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)软件进行设计。但是通用CAD软件在设计过程中存在交互性不够良好、软件结构过于臃肿(一些功能或模块对于量子芯片设计人员来说并不适用)等问题,并且在量子芯片版图设计过程中,包含许多常用的元件,这些元件具有相同的连接关系--拓扑关系,只是在不同版图设计中所需的尺寸有所不同。综上所述,开发一款小型轻量化软件:能够满足光刻中对于材料性能和工艺参数研究中对于简单图像的设计要求;并建立一个类似于机械设计标准零件库的模型库,将量子芯片设计中的常用单元与复杂结构,以标准件的形式进行存储;能够为产品设计带来方便,缩短产品设计周期。国外CAD技术发展非常成熟,已经用于商业化,而国内大多是基于国外软件提供的接口进行二次开发。在此背景下,本文对国内外CAD软件技术发展现状进行了探讨,通过对软件需求的分析,提出了以Open CASCADE(OCC)几何内核主要工具包进行CAD软件开发。本文的研究工作从几何实体的数据和显示两个方面进行。实体显示模块,利用Qt Designer实现了软件的图形界面设计,同时通过OCC的Visualization Model实现了实体数据的可视化。在数据模块,对Open CASCADE中的BRep表示法、几何与拓扑结构、视角变换(坐标变换)等进行了深入研究,在此基础下,提出了基于Qt、OCC、C++混合编程,实现基本几何体创建、修改。研究了参数化绘图技术,提出程序驱动的参数化绘图设计方案,将标准件库分为两个部分:一是零件模板库,该库将公式表达法与程序设计法相结合,把零件的几何尺寸以特征参数的形式表示,然后将零件拓扑结构以程序的方式进行表示;另一是零件信息库,该库主要是将零件的信息,如零件名、参数、使用次数等,存储在MySQL数据库中,通过数据库的查询高效性找到对应的目标零件库,并将参数值传入目标。