Aby se vynahradil defekt, který Gerber, tradiční PCB datový standard, nelze si vyměňovat data dvěma způsoby, jsou zavedeny tři kandidátské formáty nového datového standardu PCB: IPC GenCAM, Valor ODB + + a EIA EDIF400. Je analyzován vývoj výzkumu technologie návrhu/výroby PCB pro výměnu dat. Jsou diskutovány klíčové technologie a perspektiva standardizace výměny dat PCB. Je třeba zdůraznit, že současný dvoubodový spínací režim návrhu a výroby PCB musí být změněn na jediný ideální spínací režim.

Představení se

Již více než 20 let se domácí a zahraniční elektronický design/výroba vyrábí pomocí špičkových čipů s integrovanými obvody (IC), vysokorychlostních desek s plošnými spoji (PCB), PCB) a technologie Electronic Design AutomaTion (EDA). Jako subsystém elektronických produktů hraje PCB roli základní modulové jednotky v elektronickém výrobním průmyslu. Podle statistik tvoří konstrukční cyklus elektronických výrobků více než 60 % celého vývojového a výrobního cyklu; A 80% ~ 90% nákladů je určeno v návrhu čipu a subsystému PCB. Data návrhu/výroby DPS generují elektroničtí designéři pomocí nástrojů EDA, včetně výroby, montáže a testování DPS. Standard PCB data Format je popisný jazyk pro regulaci návrhu rozvržení PCB, který se používá k realizaci přenosu dat mezi nástroji EDA nebo návrháři, výměně dat mezi schématy a rozvržením a bezproblémovému propojení mezi návrhem a výrobním testem.

Gerber je de facto datový průmyslový standard PCB a je stále široce používán. Od prototypu Gerber v roce 1970 po Gerber 274X v roce 1992 některé informace související se zpracováním a montáží PCB nelze vyjádřit nebo zahrnout do formátu Ger2ber pro stále složitější návrhy, jako je typ desky plošných spojů, střední tloušťka a parametry procesu. Zejména poté, co je soubor Gerber předán procesoru PCB, jsou často problémy, jako je konflikt pravidel návrhu, zjištěny kontrolou efektu kresby světlem. V tuto chvíli je nutné se vrátit do konstrukčního oddělení k přegenerování souboru Gerber před zpracováním DPS. Tento druh přepracování zabírá 30 % vývojového cyklu a problém je v tom, že Gerber je jednosměrný přenos dat, nikoli obousměrná výměna dat. Odchod společnosti Gerber z hlavního proudu formátů PCB je předem jasný, ale zatím není jasné, který nahradí Gerber jako standard nové generace pro data PCB.

V zahraničí se aktivně plánuje nový standard pro výměnu dat PCB a tři uznávané kandidátské formáty jsou: Institut pro balení a propojení, IPC), Generic Computer Aided Manufacturing (GenCAM), Val2or’S ODB + + a Electronic Indus2tries Association, EDIF400 EIA). Zaměření na standardy přichází, protože v posledních letech byly ztraceny miliony dolarů kvůli špatné výměně dat. Uvádí se, že více než 3 % nákladů na zpracování tištěných desek se každoročně vyplýtvá na zpracování a ověřování dat. Jinými slovy, v celém elektronickém průmyslu se ročně vyhodí miliardy dolarů! Kromě přímého plýtvání spotřebují mnoho energie a času i opakované interakce mezi designéry a výrobci kvůli nestandardním datům. Pro výrobu elektroniky s nízkou marží je to další neviditelná cena.

IPC GenCAM je návrh standardu pro návrh/výrobu dat pro výměnu PCB vyvinutý společností IPC, což je institut pro výzkum standardizace pro PCB akreditovaný ANSI. Oficiální dokument GEN-CAM se jmenuje IPC-2511 a obsahuje několik podstandardů řady IPC-2510 (IPC-2512 až IPC-2518). Standardy řady Ipc-2510 jsou založeny na formátu GenCAD (zavedený společností Mitron) a podstandardy jsou vzájemně závislé. Dokumentace této normy obsahuje informace o typu desky, padu, patchi, vložce, signálním vedení atd. Téměř všechny informace o zpracování DPS lze získat z parametrů GenCAM.

Struktura souborů GenCAM umožňuje přístup k datům jak konstruktérům, tak výrobním technikům. Ve výstupu dat k výrobci mohou být data také rozšířena, jako je přidání tolerancí povolených procesem zpracování, poskytnutí více informací pro výrobu panelů atd. GenCAM přijímá formát ASC ⅱ a podporuje 14 grafických symbolů. GenCAM obsahuje celkem 20 informačních sekcí s podrobnými požadavky na design a výrobní detaily. Každá sekce vyjadřuje funkci nebo přiřazení. Třída znalostí MAssembly SMT seznamuje s profesionálními znalostmi SMT v hovorovém jazyce. Maxam Technology, první vzorová deska PCB (MaxAM znalostní učebna), dodavatel komplexních služeb pro nákup komponent a opravy! Každá sekce je logicky nezávislá a lze ji použít jako samostatný soubor. 20 informačních sekcí GenCAMu je: Záhlaví, správa informací o objednávání, primitiva, grafika, vrstvy a svařované bloky Zásobníky, vzory, balíčky, rodiny a zařízení. Zařízení, Mechani2Cals, komponenty, trasy, napájení, testovací připojení, desky, panely, FlxTUR Es), výkresy a změny.

GenCAM umožňuje, aby se výše uvedených 20 informačních sekcí objevilo v souboru pouze jednou a poskytlo různé informace výrobnímu procesu prostřednictvím změn v kombinaci. GenCAM zachovává hierarchii a strukturu sémantiky informací a každé výrobní zařízení zpracovává pouze obsah informační sekce relevantní pro jeho práci.

Předchozí verze souborů GenCAM 2.0 vyhovují pravidlům bacos normal Form (BNF). GenCAM 2.0 přijímá standard formátu souboru XML a schéma XML, ale základní informační model v IPC-2511A se téměř nezměnil. Nová verze pouze přepsala organizaci informací, ale obsah informací se nezměnil.

V současné době mnoho dodavatelů CAM softwaru EDA a PCB podporuje GenCAM jako formát pro výměnu dat. Mezi tyto společnosti EDA patří Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS a Veribest. Mezi dodavatele PCB CAM softwaru patří ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software a GraphiCode atd.

Valor ODB + + Open Data Base (ODB + +), spuštěná společností Israel Valor Computing Systems, umožňuje začlenění pravidel návrhu pro výrobu (DFM) do procesu návrhu. ODB + + používá rozšiřitelný formát ASC ⅱ k ukládání všech technických dat nezbytných pro výrobu a montáž PCB v jediné databázi. Jedna databáze obsahuje grafiku, informace o vrtání, zapojení, komponenty, seznamy sítí, specifikace, výkresy, definice technických procesů, funkce hlášení, výsledky ECO a DFM atd. Návrháři mohou aktualizovat tyto databáze během návrhu DFM, aby identifikovali potenciální problémy s uspořádáním a zapojením před montáží.

ODB + + je obousměrný formát, který umožňuje předávání dat dolů a nahoru. Jakmile jsou data návrhu přenesena do dílny PCB ve formě ASC ⅱ, procesor může provádět procesní operace, jako je kompenzace leptání, zobrazení panelu, výstupní vrtání, zapojení a fotografování.

ODB + + přijímá inteligentnější explicitní strukturu, konkrétní opatření jsou: (1) včetně impedance, pozlaceného/nepozlaceného otvoru, specifické vrstvy spojovací desky otvorů a dalších atributů systému; (2) Použijte WYSIWYG k odstranění nejednoznačného popisu informací; ③ Atributy všech objektů jsou na úrovni jednoho prvku; ④ Jedinečná definice vrstvy desky a sekvence; Přesné balení zařízení a modelování pinů; ⑥ Podporujte vkládání dat kusovníku.

ODB + + používá standardní strukturu souborů, která představuje návrh jako strom cesty k souboru, s řadou podsložek obsahujících související informace o návrhu ve složce návrhu. Strom cest lze migrovat mezi různými systémy bez ztráty dat. Tato stromová struktura umožňuje číst a zapisovat některá data v návrhu jednotlivě bez čtení a zápisu celého velkého souboru, na rozdíl od jednoho velkého souboru. 13 vrstev stromu cest k souboru ODB ++ jsou kroky, matice, symboly, sady, pracovní formuláře a práce. Toky, atributy, tabulky clony, vstup, výstup, uživatel, rozšíření, protokol atd.

Normální návrh ODB + + může obsahovat až 53 souborů návrhu ve výše uvedené složce plus 2 další soubory v návrhu knihovny ODB + +. ODB + + podporuje celkem 26 standardních grafických symbolů.

Kvůli zvláštnosti návrhu PCB nejsou některé velké soubory v databázi vhodné pro strukturované ukládání. Pro tento účel používá ODB + + souborový styl záznamu textu v řádcích, přičemž každý řádek obsahuje více bitů informací oddělených mezerami. Pořadí řádků v souboru je důležité a konkrétní řádek může vyžadovat, aby následující řádky následovaly určitý objednávkový formulář. Znak na začátku každého řádku definuje typ informace, kterou řádek popisuje.

Valor byl propuštěn pro veřejnost v roce 1997. V roce 2000 byl vydán standard XML podporovaný ODB + + (X) 1.0. ODB ++ (X) 3.1A byla vydána v roce 2001. ODB + + (X) přepisuje organizaci informací ODB + + za účelem usnadnění výměny dat mezi návrhem a výrobou, přičemž její informační model se příliš nemění. Soubor ODB + + (X) obsahuje šest velkých podřízených prvků, To znamená obsah (obsah ODX), kusovník (ODX-BOM), autorizovaný prodejce (ODX-AVL), pomocný návrh (ODX-CAD), informace o dodávkách (ODX-Logistics -HEADER) a změny (ODX-HistoryREC ), atd. K vytvoření prvku na vysoké úrovni (ODX).

Dodavatelé softwaru EDA, jako je Cadence, Mentor, PADS, VeriBest a Zuken, mimo jiné, začali podporovat ODB + + / ODB + + (X). Dodavatelé softwaru PCB CAM jako Mitron, FABmaster, Unicam a Graphic také přijali technologii ODB + +. Mezi těmito softwarovými společnostmi je vytvořena uživatelská aliance Valor. Dokud se vyměňují data EDA a zpracovávají se neutrální soubory, lze vytvářet ovladače zařízení a detekční programy.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) byla vyvinuta a publikována společností EIA.Je to vlastně schéma popisu modelovacího jazyka. EDIF je strukturovaný textový soubor ASC ⅱ s režimem popisu BNF. Verze EDIF300 a novější používají jazyk informačního modelování EXPRESS3. EDIF300 popisuje informace včetně informací o hierarchii, informací o konektivitě, informací o knihovnách, grafických informacích, informací o objektech, které lze vytvořit, informace o správě návrhu, informace o chování modulu, informace o simulaci a informace o anotacích.