Kako bi nadoknadio nedostatak koji je Gerber, tradicionalni PCB standard podataka, ne može razmjenjivati ​​podatke na dva načina, uvedena su tri formata kandidata za novi standard podataka o PCB -u: IPC -ov GenCAM, Valor -ov ODB + + i EIA -in EDIF400. Analiziran je napredak u istraživanju tehnologije razmjene podataka dizajna/proizvodnje PCB-a. Razmatraju se ključna tehnologija i standardizacijski izgledi za razmjenu podataka PCB-a. Ističe se da se trenutni režim preklapanja od tačke do tačke kod projektovanja i proizvodnje PCB-a mora promeniti u jedan idealan režim preklapanja.

Uvod

Već više od 20 godina, domaća i strana industrija elektronskog dizajna/proizvodnje odvija se uz pomoć vrhunskih čipova sa integrisanim kolom (IC), brzih štampanih ploča (PCB), PCB) i tehnologija Electronic Design Automation (EDA). Kao podsustav elektroničkih proizvoda, PCB igra ulogu jezgre modula u elektronskoj industriji. Prema statistikama, ciklus dizajna elektronskih proizvoda čini više od 60% cjelokupnog ciklusa razvoja i proizvodnje; I 80% ~ 90% troškova je određeno u dizajnu čipa i PCB podsistema. Podatke o dizajnu/proizvodnji PCB -a generiraju elektronički dizajneri koristeći alate EDA, uključujući proizvodnju, montažu i ispitivanje PCB -a. Standard formata PCB podataka je deskriptivni jezik za regulisanje dizajna PCB rasporeda, koji se koristi za realizaciju prenosa podataka između EDA alata ili dizajnera, razmene podataka između šema i rasporeda, i besprekorne veze između dizajna i proizvodnog testa.

Gerber je de facto standard industrije PCB podataka i još uvijek se široko koristi. Od Gerberovog prototipa 1970. do Gerber 274X 1992., neke informacije koje se odnose na obradu i montažu PCB -a ne mogu se izraziti niti uključiti u Ger2ber format za sve složenije dizajne, poput tipa PCB ploče, srednje debljine i parametara procesa. Posebno nakon što se Gerber datoteka preda PCB procesoru, problemi poput sukoba pravila dizajna često se pronalaze provjerom efekta crtanja svjetlosti. U ovom trenutku, potrebno je vratiti se u odjel dizajna kako bi se regenerirao Gerber fajl prije obrade PCB-a. Ova vrsta prerade zauzima 30% razvojnog ciklusa, a problem je što je Gerber jednosmjerni prijenos podataka, a ne dvosmjerna razmjena podataka. Gerberov izlazak iz mainstreama PCB formata je unaprijed zaključen, ali još nije jasno koji će zamijeniti Gerber kao standard sljedeće generacije za PCB podatke.

Novi standard za razmjenu podataka PCB-a se aktivno planira u inostranstvu, a tri priznata formata kandidata su: INSTITUT za pakovanje i međusobno povezivanje, IPC), Generička računarski podržana proizvodnja (GenCAM), Val2or’S ODB + + i Udruženje elektronskih industrija, EDIF400 EIA). Fokus na standarde dolazi jer su milioni dolara izgubljeni posljednjih godina zbog loše razmjene podataka. Izvještava se da se više od 3% troškova obrade štampanih ploča troši svake godine na obradu i validaciju podataka. Drugim riječima, milijarde dolara se bacaju na cijelu elektronsku industriju svake godine! Osim direktnog otpada, ponovljene interakcije između dizajnera i proizvođača troše puno energije i vremena zbog nestandardnih podataka. Za proizvodnju elektronike s niskom maržom, ovo je još jedan nevidljivi trošak.

IPC GenCAM je nacrt standarda za razmjenu podataka o dizajnu/proizvodnji PCB-a koji je razvio IPC, koji je ANSI akreditovani istraživački institut za standardizaciju za PCB. Zvanični dokument GEN-CAM-a nosi naziv IPC-2511 i sadrži nekoliko podstandarda serije IPC-2510 (IPC-2512 do IPC-2518). Standardi serije Ipc-2510 zasnovani su na GenCAD formatu (koji je uveo Mitron), a podstandardi su međusobno zavisni. Dokumentacija ovog standarda uključuje informacije o vrsti ploče, podlozi, zakrpi, umetku, signalnoj liniji itd. Gotovo sve informacije o obradi PCB -a mogu se dobiti iz GenCAM parametara.

GenCAM -ova struktura datoteka daje pristup podacima i dizajnerima i inženjerima proizvodnje. U izlazu podataka proizvođaču, podaci se također mogu proširiti, kao što je dodavanje tolerancija dopuštenih procesom obrade, davanje više informacija za proizvodnju panela, itd. GenCAM usvaja ASC ⅱ format i podržava 14 grafičkih simbola. GenCAM uključuje ukupno 20 informativnih odjeljaka koji detaljno opisuju zahtjeve dizajna i detalje proizvodnje. Svaki odjeljak izražava funkciju ili zadatak. Predavanje o SMT -u na MA -u predstavlja profesionalno znanje SMT -a na razgovornom jeziku. Maxam Technology, prva PCB (MaxAM učionica znanja) ploča za uzorke, nabavka komponenti i dobavljač usluga na jednom mjestu! Svaki odjeljak je logički neovisan i može se koristiti kao zasebna datoteka. 20 informativnih sekcija GenCAM -a su: Zaglavlje, administracija informacija o narudžbi, primitivi, grafika, slojevi i zavareni blokovi Stogovi, obrasci, paketi, porodice i uređaji. Uređaji, Mechani2Cals, komponente, rute, napajanje, testne veze, ploče, paneli, FlxTUR Es), crteže i izmjene.

GenCAM dozvoljava da se gornjih 20 sekcija informacija pojavljuju samo jednom u datoteci, pružajući različite informacije proizvodnom procesu kroz promjene u kombinaciji. GenCAM čuva hijerarhiju i strukturu semantike informacija, a svaki proizvodni uređaj obrađuje samo sadržaj odjeljka informacija bitan za njegov posao.

Prethodne verzije datoteka GenCAM 2.0 u skladu su s pravilima bacos normalnog obrasca (BNF). GenCAM 2.0 usvaja standard XML formata datoteke i XML šemu, ali osnovni informacioni model u IPC-2511A se gotovo nije promenio. Nova verzija samo je prepravila organizaciju informacija, ali sadržaj informacija nije promijenjen.

Trenutno, mnogi dobavljači CAM softvera EDA i PCB podržavaju GenCAM kao format za razmjenu podataka. Ove EDA kompanije uključuju Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS i Veribes. Proizvođači PCB CAM softvera uključuju ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software i GraphiCode itd.

Valor ODB + + Otvorena baza podataka (ODB + +), koju je pokrenuo Israel Valor Computing Systems, dozvoljava dizajn za Manufacturing (DFM) pravila koja se utjelovljuju u procesu dizajna. ODB + + koristi proširivi ASC ⅱ format za pohranjivanje svih inženjerskih podataka potrebnih za proizvodnju i sklapanje PCB-a u jednu bazu podataka. Jedna baza podataka sadrži grafiku, informacije o bušenju, ožičenje, komponente, popise mreža, specifikacije, crteže, definicije inženjerskih procesa, funkcije izvještavanja, rezultate ECO -a i DFM -a itd. Dizajneri mogu ažurirati ove baze podataka tijekom projektiranja DFM -a kako bi identificirali potencijalne probleme s rasporedom i ožičenjem prije montaže.

ODB + + je dvosmjerni format koji omogućava prosljeđivanje podataka prema dolje i gore. Nakon što se podaci o dizajnu prenesu u PCB radnju u ASC obliku, procesor može izvesti procesne operacije kao što su kompenzacija jetkanja, snimanje panela, bušenje izlaza, ožičenje i fotografija.

ODB + + usvaja inteligentniju eksplicitnu strukturu, a specifične mjere su: (1) uključujući impedanciju, pozlaćenu/nepozlaćenu rupu, specifični sloj spojne ploče sa rupama i druge sistemske atribute; (2) Koristite WYSIWYG za uklanjanje dvosmislenog opisa informacija; ③ Atributi svih objekata su na nivou jedne karakteristike; Jedinstvena definicija sloja ploče i sekvence; Precizno pakovanje uređaja i modeliranje iglica; ⑥ Podržava ugrađivanje podataka BOM-a.

ODB + + koristi standardnu ​​strukturu datoteke koja predstavlja dizajn kao stablo putanje datoteke, sa nizom podfoldera koji sadrže povezane informacije o dizajnu u fascikli dizajna. Stablo putanje može se migrirati između različitih sistema bez gubitka podataka. Ova struktura stabla omogućava da se neki podaci u dizajnu čitaju i pišu pojedinačno bez čitanja i pisanja cijele velike datoteke, za razliku od jedne velike datoteke. 13 slojeva staze putanje ODB ++ datoteke su koraci, matrica, simboli, slaganje, radni obrasci i rad Tokovi, atributi, tablice otvora blende, ulaz, izlaz, korisnik, proširenje, dnevnik itd.

Uobičajeni ODB + + dizajn može sadržavati do 53 datoteke dizajna u gornjoj mapi, plus još 2 datoteke u dizajnu ODB + + biblioteke. ODB + + podržava ukupno 26 standardnih grafičkih simbola.

Zbog specifičnosti dizajna PCB-a, neke velike datoteke u bazi podataka nisu pogodne za strukturirano skladištenje. U tu svrhu ODB + + koristi stil datoteke za snimanje teksta u redovima, a svaki red sadrži više bitova informacija odvojenih razmacima. Redoslijed redova u datoteci je važan, a određeni red može zahtijevati da sljedeći redovi slijede određeni oblik narudžbe. Znak na početku svakog retka definira vrstu informacije koju red opisuje.

Valor je pušten u javnost 1997. godine. 2000. godine izašao je ODB + + (X) 1.0 podržan XML standard. ODB + + (X) 3.1A je objavljen 2001. godine. ODB + + (X) prepisuje informacijsku organizaciju ODB + + kako bi olakšao razmjenu podataka između dizajna i proizvodnje, dok se njegov informacijski model ne mijenja mnogo. ODB + + (X) datoteka sadrži šest velikih podređenih elemenata, Odnosno, sadržaj (ODX-sadržaj), Predmet materijala (ODX-BOM), Ovlašteni dobavljač (ODX-AVL), Pomoćni dizajn (ODX-CAD), informacije o opskrbi (ODX-Logistics -HEADER) i promjene (ODX-HistoryREC ), itd. Za formiranje elementa visokog nivoa (ODX).

Dobavljači softvera EDA kao što su Cadence, Mentor, PADS, VeriBest i Zuken, između ostalih, počeli su podržavati ODB + + / ODB + + (X). Proizvođači PCB CAM softvera kao što su Mitron, FABmaster, Unicam i Graphic takođe su usvojili ODB + + tehnologiju. Među ovim softverskim kompanijama formiran je Valor korisnički savez. Sve dok se EDA podaci razmjenjuju i neutralne datoteke obrađuju, mogu se formirati upravljački programi uređaja i programi za detekciju.

EIA EDIF400 Elektronički dizajn InterchangeFormat (EDIF) je razvila i objavila EIA.To je zapravo šema opisa jezika modeliranja. EDIF je strukturirana ASC ⅱ tekstualna datoteka s načinom opisa BNF. Verzije EDIF300 i kasnije koriste jezik za modeliranje informacija EXPRESS3. EDIF300 opisuje informacije uključujući informacije o hijerarhiji, informacije o povezivanju, informacije o biblioteci, grafičke informacije, informacije o instancama o objektima, informacije o upravljanju dizajnom, informacije o ponašanju modula, informacije o simulaciji i informacije o napomenama.