ولكي يعوض جربر العيب التقليدي PCB معيار البيانات ، لا يمكن تبادل البيانات بطريقتين ، يتم تقديم ثلاثة تنسيقات مرشحة لمعيار بيانات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الجديد: IPC’s GenCAM و Valor ODB + و EIA’s EDIF400. يتم تحليل التقدم البحثي لتصميم / تكنولوجيا تبادل بيانات التصنيع. وتناقش التكنولوجيا الرئيسية وآفاق التقييس لتبادل البيانات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يشار إلى أنه يجب تغيير وضع التبديل الحالي من نقطة إلى نقطة لتصميم وتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى وضع تبديل مثالي واحد.

المقدمة

لأكثر من 20 عامًا ، تتم صناعة التصميم / التصنيع الإلكتروني المحلي والأجنبي من خلال رقائق الدوائر المتكاملة (IC) المتطورة ، لوحة الدوائر المطبوعة عالية السرعة (PCB) ، PCB) وتكنولوجيا AutomaTIon للتصميم الإلكتروني (EDA). كنظام فرعي للمنتجات الإلكترونية ، يلعب ثنائي الفينيل متعدد الكلور دور وحدة الوحدة الأساسية في صناعة التصنيع الإلكترونية. وفقًا للإحصاءات ، تمثل دورة تصميم المنتجات الإلكترونية أكثر من 60 ٪ من دورة التطوير والإنتاج بأكملها ؛ ويتم تحديد 80٪ ~ 90٪ من التكلفة في تصميم الرقاقة والنظام الفرعي ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يتم إنشاء بيانات تصميم / تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور بواسطة مصممين إلكترونيين باستخدام أدوات EDA ، بما في ذلك FabricaTIon وتجميع واختبار ثنائي الفينيل متعدد الكلور. معيار تنسيق بيانات ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو لغة وصفية لتنظيم تصميم تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، والذي يستخدم لتحقيق نقل البيانات بين أدوات أو مصممي EDA ، وتبادل البيانات بين المخططات والتخطيط ، والاتصال السلس بين التصميم واختبار التصنيع.

Gerber هو المعيار الفعلي لصناعة بيانات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ولا يزال مستخدمًا على نطاق واسع. من النموذج الأولي لـ Gerber في عام 1970 إلى Gerber 274X في عام 1992 ، لا يمكن التعبير عن بعض المعلومات المتعلقة بمعالجة وتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو تضمينها في تنسيق Ger2ber للتصاميم المعقدة بشكل متزايد ، مثل نوع لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور وسمك متوسط ​​ومعلمات العملية. خاصة بعد تسليم ملف Gerber إلى معالج PCB ، غالبًا ما توجد مشكلات مثل تعارض قواعد التصميم من خلال التحقق من تأثير الرسم الخفيف. في هذا الوقت ، من الضروري العودة إلى قسم التصميم لإعادة إنشاء ملف Gerber قبل معالجة PCB. يستحوذ هذا النوع من إعادة العمل على 30٪ من دورة التطوير ، والمشكلة هي أن جربر هو نقل بيانات في اتجاه واحد ، وليس تبادل بيانات ثنائي الاتجاه. يعد خروج جربر من التيار الرئيسي لتنسيقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور نتيجة حتمية ، لكن لم يتضح بعد أيهما سيحل محل جربر كمعيار الجيل التالي لبيانات ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

يتم التخطيط بنشاط لمعيار جديد لتبادل البيانات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الخارج ، وتنسيقات المرشحين الثلاثة المعترف بها هي: InsTItute للتغليف والتوصيل البيني ، IPC) ، والتصنيع العام بمساعدة الكمبيوتر (GenCAM) ، و Val2or’S ODB + + و AssociaTIon Indus2tries الإلكترونية ، EDIF400 EIA). يأتي التركيز على المعايير في الوقت الذي ضاعت فيه ملايين الدولارات في السنوات الأخيرة بسبب ضعف تبادل البيانات. يُذكر أن أكثر من 3٪ من تكاليف معالجة اللوحة المطبوعة تُهدر كل عام على معالجة البيانات والتحقق من صحتها. بمعنى آخر ، تُهدر مليارات الدولارات على صناعة الإلكترونيات بأكملها كل عام! بالإضافة إلى النفايات المباشرة ، فإن التفاعلات المتكررة بين المصممين والمصنعين تستهلك الكثير من الطاقة والوقت بسبب البيانات غير القياسية. بالنسبة لتصنيع الإلكترونيات منخفضة الهامش ، فهذه تكلفة أخرى غير مرئية.

IPC GenCAM هو مخطط لمعيار تبادل بيانات تصميم / تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي طورته IPC ، وهو معهد أبحاث التقييس المعتمد من ANSI لثنائي الفينيل متعدد الكلور. تحمل الوثيقة الرسمية لـ GEN-CAM اسم IPC-2511 وتحتوي على عدة معايير فرعية لسلسلة IPC-2510 (IPC-2512 إلى IPC-2518). تعتمد معايير سلسلة IPC-2510 على تنسيق GenCAD (تم تقديمه بواسطة Mitron) ، والمعايير الفرعية مترابطة. تتضمن وثائق هذه المواصفة القياسية معلومات عن نوع اللوحة ، والوسادة ، والرقعة ، والإدخال ، وخط الإشارة ، إلخ. يمكن الحصول على جميع معلومات معالجة ثنائي الفينيل متعدد الكلور تقريبًا من معلمات GenCAM.

يتيح هيكل ملف GenCAM لكل من المصممين ومهندسي التصنيع الوصول إلى البيانات. في إخراج البيانات إلى الشركة المصنعة ، يمكن أيضًا توسيع البيانات ، مثل إضافة التفاوتات المسموح بها بواسطة عملية المعالجة ، وإعطاء معلومات متعددة لتصنيع الألواح ، إلخ. تعتمد GenCAM تنسيق ASC ⅱ وتدعم 14 رمزًا رسوميًا. يتضمن GenCAM إجمالي 20 قسمًا للمعلومات توضح بالتفصيل متطلبات التصميم وتفاصيل التصنيع. يعبر كل قسم عن وظيفة أو مهمة. تقدم فئة المعرفة MAssembly SMT المعرفة المهنية SMT في اللغة العامية. Maxam Technology ، أول لوحة عينة PCB (الفصل الدراسي المعرفي MaxAM) ، ومشتريات المكونات ، ومزود خدمة التصحيح الشامل! كل قسم مستقل منطقيًا ويمكن استخدامه كملف منفصل. أقسام المعلومات العشرين لـ GenCAM هي: رأس ، طلب إدارة المعلومات ، العناصر الأولية ، الرسومات ، الطبقات ، والكتل الملحومة الأكوام والأنماط والحزم والعائلات والأجهزة. الأجهزة ، Mechani2Cals ، المكونات ، المسارات ، الطاقة ، Testconnects ، اللوحات ، اللوحات ، FlxTUR Es) والرسومات والتغييرات.

يسمح GenCAM لأقسام المعلومات العشرين المذكورة أعلاه بالظهور مرة واحدة فقط في الملف ، مما يوفر معلومات مختلفة لعملية التصنيع من خلال التغييرات في المجموعة. يحافظ GenCAM على التسلسل الهرمي والهيكل لدلالات المعلومات ، ويعالج كل جهاز تصنيع محتوى قسم المعلومات المتعلق بوظيفته فقط.

تتوافق الإصدارات السابقة من ملفات GenCAM 2.0 مع قواعد bacos normal Form (BNF). يعتمد GenCAM 2.0 معيار تنسيق ملف XML ونظام XML ، لكن نموذج المعلومات الأساسي في IPC-2511A لم يتغير. النسخة الجديدة أعادت كتابة تنظيم المعلومات فقط ، لكن محتوى المعلومات لم يتغير.

في الوقت الحاضر ، يدعم العديد من بائعي برامج CAM من EDA و PCB GenCAM كتنسيق لتبادل البيانات. تشمل شركات EDA هذه Mentor و Cadence و Zuken و OrCAD و PADS و Veribest. يشمل بائعي برامج PCB CAM ACT و IGI و Mitron و RouterSolutions و Wise Software و GraphiCode ، إلخ.

تسمح Valor ODB + + Open Data Base (ODB + +) ، التي أطلقتها Israel Valor Computing Systems ، بتصميم قواعد التصنيع (DFM) ليتم تجسيدها في عملية التصميم. يستخدم ODB + + تنسيق ASC القابل للتوسيع لتخزين جميع البيانات الهندسية اللازمة لتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتجميعه في قاعدة بيانات واحدة. تحتوي قاعدة البيانات الفردية على رسومات ، ومعلومات الحفر ، والأسلاك ، والمكونات ، وقوائم الشبكة ، والمواصفات ، والرسومات ، وتعريفات العمليات الهندسية ، ووظائف إعداد التقارير ، ونتائج ECO و DFM ، وما إلى ذلك. يمكن للمصممين تحديث قواعد البيانات هذه أثناء تصميم سوق دبي المالي لتحديد مشاكل التخطيط والأسلاك المحتملة قبل التجميع.

ODB + + هو تنسيق ثنائي الاتجاه يسمح بتمرير البيانات لأسفل ولأعلى. بمجرد نقل بيانات التصميم إلى متجر PCB في شكل ASC ، يمكن للمعالج تنفيذ عمليات معالجة مثل تعويض النقش ، وتصوير اللوحة ، وحفر الإخراج ، والأسلاك والتصوير.

يتبنى ODB + + هيكلًا صريحًا أكثر ذكاءً ، وتدابير محددة هي: (1) بما في ذلك الممانعة ، والفتحة المطلية بالذهب / غير المطلية بالذهب ، وطبقة لوحة توصيل الفتحة المحددة وسمات النظام الأخرى ؛ (2) استخدم WYSIWYG للتخلص من وصف المعلومات الغامض ؛ تكون سمات جميع الكائنات على مستوى الميزة الفردية ؛ طبقة لوحة فريدة وتعريف التسلسل ؛ تغليف دقيق للجهاز ونمذجة دبوس ؛ ⑥ دعم تضمين بيانات BOM.

يستخدم ODB + + بنية ملف قياسية تمثل تصميمًا كشجرة مسار ملف ، مع سلسلة من المجلدات الفرعية التي تحتوي على معلومات التصميم ذات الصلة ضمن مجلد التصميم. يمكن ترحيل شجرة المسار بين الأنظمة المختلفة دون فقد البيانات. تسمح بنية الشجرة هذه بقراءة وكتابة بعض البيانات في التصميم بشكل فردي دون قراءة وكتابة الملف الكبير بالكامل ، بدلاً من ملف كبير واحد. 13 طبقة من شجرة مسار ملف ODB ++ عبارة عن خطوات ومصفوفة ورموز و Stackups ونماذج عمل وعمل التدفقات ، السمات ، جداول الفتحة ، الإدخال ، الإخراج ، المستخدم ، الامتداد ، السجل ، إلخ.

يمكن أن يحتوي تصميم ODB + + العادي على ما يصل إلى 53 ملف تصميم في المجلد أعلاه ، بالإضافة إلى ملفين آخرين في تصميم مكتبة ODB + +. يدعم ODB + + إجمالي 26 رمز رسومي قياسي.

نظرًا لخصوصية تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فإن بعض الملفات الكبيرة في قاعدة البيانات ليست مناسبة للتخزين المنظم. لهذا الغرض ، يستخدم ODB + + نمط ملف لتسجيل النص في سطور ، كل سطر يحتوي على أجزاء متعددة من المعلومات مفصولة بمسافات. يعد ترتيب الأسطر في الملف أمرًا مهمًا ، ويمكن أن يتطلب سطر معين أن تتبع الأسطر التالية نموذج طلب معين. يحدد الحرف الموجود في بداية كل سطر نوع المعلومات التي يصفها السطر.

تم إطلاق Valor للجمهور في عام 1997. في عام 2000 ، تم إصدار معيار XML يدعم ODB + + (X) 1.0. تم إصدار ODB + + (X) 3.1A في عام 2001. يعيد ODB + + (X) كتابة تنظيم المعلومات الخاص بـ ODB + + من أجل تسهيل تبادل البيانات بين التصميم والتصنيع ، في حين أن نموذج المعلومات الخاص به لا يتغير كثيرًا. يحتوي ملف ODB + + (X) على ستة عناصر فرعية كبيرة ، أي المحتوى (محتويات ODX) ، فاتورة المواد (ODX-BOM) ، البائع المعتمد (ODX-AVL) ، التصميم الإضافي (ODX-CAD) ، معلومات الإمداد (ODX-Logistics -HEADER) والتغيير (ODX-HistoryREC )، إلخ. لتكوين عنصر عالي المستوى (ODX).

بدأ بائعو برامج EDA مثل Cadence و Mentor و PADS و VeriBest و Zuken ، من بين آخرين ، في دعم ODB + + / ODB + + (X). اعتمد بائعو برامج PCB CAM مثل Mitron و FABmaster و Unicam و Graphic أيضًا تقنية ODB + +. من بين شركات البرمجيات هذه ، تم تشكيل تحالف مستخدم Valor. طالما يتم تبادل بيانات EDA ومعالجة الملفات المحايدة ، يمكن تكوين برامج تشغيل الأجهزة وبرامج الكشف.

تم تطوير ونشر EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) بواسطة EIA.إنه في الواقع مخطط وصف لغة النمذجة. EDIF هو ملف نصي منظم ASC ⅱ مع وضع وصف BNF. تستخدم إصدارات EDIF300 وما بعده لغة نمذجة معلومات EXPRESS3. يصف EDIF300 المعلومات بما في ذلك معلومات التسلسل الهرمي ومعلومات الاتصال ومعلومات المكتبة والمعلومات الرسومية ومعلومات الكائن القابلة للتسجيل الفوري ومعلومات إدارة التصميم ومعلومات سلوك الوحدة ومعلومات المحاكاة ومعلومات الشرح.