Korvatakseen virheen, jonka Gerber, perinteinen PCB datastandardi, ei voi vaihtaa tietoja kahdella tavalla, otetaan käyttöön kolme uuden PCB-datastandardin ehdokasmuotoa: IPC:n GenCAM, Valorin ODB + + ja EIA:n EDIF400. PCB -suunnittelun/valmistuksen tiedonsiirtotekniikan tutkimuksen edistymistä analysoidaan. Käsitellään PCB-tiedonvaihdon avainteknologiaa ja standardointimahdollisuutta. On huomautettava, että piirilevyjen suunnittelun ja valmistuksen nykyinen point-to-point-kytkentätila on muutettava yhdeksi ihanteelliseksi kytkentämoodiksi.

Esittely

Yli 20 vuoden ajan kotimaista ja ulkomaista elektronista suunnittelua/valmistusta harjoittaa huippuluokan integroitu piiri (IC) -piiri, nopea painettu piirilevy (PCB), PCB) ja Electronic Design Automation (EDA) -teknologia. Elektroniikkatuotteiden osajärjestelmänä PCB toimii ydinmoduuliyksikönä elektroniikkateollisuudessa. Tilastojen mukaan elektroniikkatuotteiden suunnittelusyklin osuus koko kehitys- ja tuotantosyklistä on yli 60 %; Ja 80% – 90% kustannuksista määritetään siru- ja piirilevyosajärjestelmän suunnittelussa. Elektroniset suunnittelijat tuottavat PCB:n suunnittelu-/valmistustiedot käyttämällä EDA-työkaluja, mukaan lukien PCB:n valmistus, kokoonpano ja testaus. PCB data Format -standardi on kuvaava kieli piirilevyn layout suunnittelua säätelemään, jota käytetään tiedonsiirron toteuttamiseen EDA-työkalujen tai suunnittelijoiden välillä, tiedonvaihtoon kaavioiden ja layoutin välillä sekä saumattomaan suunnittelun ja valmistustestin väliseen yhteyteen.

Gerber on de facto PCB-tietoalan standardi ja sitä käytetään edelleen laajalti. Gerber-prototyypistä vuonna 1970 Gerber 274X:ään vuonna 1992 tiettyjä piirilevyjen käsittelyyn ja kokoonpanoon liittyviä tietoja ei voida ilmaista tai sisällyttää Ger2ber-muotoon yhä monimutkaisemmissa malleissa, kuten piirilevyn tyyppi, keskipaksuus ja prosessiparametrit. Varsinkin sen jälkeen, kun Gerber-tiedosto on luovutettu PCB-prosessorille, ongelmia, kuten suunnittelusääntöristiriita, löydetään usein tarkastelemalla valon piirrostehostetta. Tällä hetkellä on välttämätöntä palata suunnitteluosastoon Gerber -tiedoston luomiseksi ennen PCB -käsittelyä. Tällainen uudelleenkäsittely vie 30 % kehityssyklistä, ja ongelmana on, että Gerber on yksisuuntainen tiedonsiirto, ei kaksisuuntainen tiedonvaihto. Gerberin poistuminen piirilevymuotojen valtavirrasta on itsestäänselvyys, mutta vielä ei ole selvää, mikä korvaa Gerberin seuraavan sukupolven PCB-tietojen standardina.

Uutta PCB-tiedonsiirtostandardia suunnitellaan aktiivisesti ulkomailla, ja kolme tunnustettua ehdokasmuotoa ovat: InSTItute for Packaging and Interconnect, IPC), Generic Computer Aided Manufacturing (GenCAM), Val2or’S ODB + + ja Electronic Indus2tries AssociaTon, EDIF400 YVA). Keskittyminen standardeihin tulee, kun miljoonia dollareita on menetetty viime vuosina huonon tiedonvaihdon vuoksi. On raportoitu, että yli 3 % painetun kartongin käsittelykustannuksista menee vuosittain hukkaan tietojen käsittelyyn ja validointiin. Toisin sanoen miljardeja dollareita tuhlataan koko elektroniikkateollisuuteen joka vuosi! Suoran tuhlauksen lisäksi toistuva vuorovaikutus suunnittelijoiden ja valmistajien välillä kuluttaa paljon energiaa ja aikaa epätyypillisen datan vuoksi. Matalakatteisen elektroniikan valmistuksessa tämä on toinen näkymätön kustannus.

IPC GenCAM on piirilevyjen suunnittelun/valmistuksen tiedonvaihtostandardin suunnitelma, jonka on kehittänyt IPC, joka on ANSI:n akkreditoitu piirilevyjen standardointitutkimuslaitos. GEN-CAM:n virallinen asiakirja on nimeltään IPC-2511, ja se sisältää useita IPC-2510-sarjan alastandardeja (IPC-2512 – IPC-2518). Ipc-2510-sarjan standardit perustuvat GenCAD-muotoon (jota Mitron esitteli), ja alistandardit ovat toisistaan ​​riippuvaisia. Tämän standardin dokumentaatio sisältää tiedot kortin tyypistä, alustasta, patchista, insertistä, signaalilinjasta jne. Lähes kaikki piirilevyn käsittelytiedot voidaan saada GenCAM-parametreista.

GenCAM:n tiedostorakenne antaa sekä suunnittelijoille että valmistusinsinööreille pääsyn tietoihin. Valmistajalle tulostettaessa tietoja voidaan myös laajentaa, kuten lisäämällä käsittelyprosessin sallimia toleransseja, antamalla useita tietoja paneelien valmistukseen jne. GenCAM käyttää ASC ⅱ -muotoa ja tukee 14 graafista symbolia. GenCAM sisältää yhteensä 20 tietoosiota, jotka sisältävät yksityiskohtaiset suunnitteluvaatimukset ja valmistustiedot. Jokainen osa ilmaisee toiminnon tai tehtävän. MAss Assembly SMT -tuntiluokka esittelee ammattimaisen SMT -tiedon puhekielellä. Maxam Technology, ensimmäinen PCB (MaxAM Knowledge Classroom) -näytelevy, komponenttien hankinta ja korjaustiedosto yhden luukun palveluntarjoaja! Jokainen osa on loogisesti riippumaton ja sitä voidaan käyttää erillisenä tiedostona. GenCAMin 20 tieto -osiota ovat: Otsikko, tilaustietojen hallinta, primitiivit, grafiikat, kerrokset ja hitsatut lohkot Pinot, kuviot, paketit, perheet ja laitteet. Laitteet, Mechani2Cals, komponentit, reitit, virta, testiliitännät, levyt, paneelit, FlxTUR Es), piirustukset ja muutokset.

GenCAM sallii yllä olevien 20 tietoosion näkyvän tiedostossa vain kerran, mikä tarjoaa erilaista tietoa valmistusprosessille yhdistelmämuutoksilla. GenCAM säilyttää informaatiosemantiikan hierarkian ja rakenteen, ja jokainen valmistuslaite käsittelee vain tehtäväänsä liittyvän tieto -osan sisällön.

GenCAM 2.0 -tiedostojen aiemmat versiot noudattavat bacosin normaalimuotoisia (BNF) sääntöjä. GenCAM 2.0 käyttää XML-tiedostomuotostandardia ja XML-mallia, mutta IPC-2511A:n perustietomalli ei ole juurikaan muuttunut. Uusi versio vain kirjoitti uudelleen tiedon järjestyksen, mutta tiedon sisältö ei ole muuttunut.

Tällä hetkellä monet EDA:n ja PCB:n CAM-ohjelmistotoimittajat tukevat GenCAM:ia tiedonsiirtomuotona. Näitä EDA -yrityksiä ovat Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS ja Veribest. PCB CAM -ohjelmiston toimittajia ovat ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software ja GraphiCode jne.

Israel Valor Computing Systemsin lanseeraama Valor ODB + + Open Data Base (ODB + +) mahdollistaa tuotannon suunnittelun (DFM) sääntöjen sisällyttämisen suunnitteluprosessiin. ODB + + käyttää laajennettavaa ASC ⅱ -muotoa tallentaakseen kaikki piirilevyjen valmistukseen ja kokoonpanoon tarvittavat tekniset tiedot yhteen tietokantaan. Yksi tietokanta sisältää grafiikkaa, poraustietoja, johdotuksia, komponentteja, verkkoluetteloita, teknisiä tietoja, piirustuksia, suunnitteluprosessien määritelmiä, raportointitoimintoja, ECO- ja DFM-tuloksia jne. Suunnittelijat voivat päivittää nämä tietokannat DFM-suunnittelun aikana tunnistaakseen mahdolliset asettelu- ja johdotusongelmat ennen kokoamista.

ODB + + on kaksisuuntainen muoto, jonka avulla tietoja voidaan siirtää eteenpäin ja ylös. Kun suunnittelutiedot on siirretty piirilevykauppaan ASC ⅱ -muodossa, prosessori voi suorittaa prosessitoimintoja, kuten etsauskompensointia, paneelikuvausta, lähtöporausta, johdotusta ja valokuvausta.

ODB + + ottaa käyttöön älykkäämmän eksplisiittisen rakenteen, erityisiä toimenpiteitä ovat: (1) mukaan lukien impedanssi, kullattu/ei-kullattu reikä, erityinen reikäliitäntälevykerros ja muut järjestelmän ominaisuudet; (2) Käytä WYSIWYG:tä poistaaksesi moniselitteisen tiedon kuvauksen; ③ Kaikkien objektien attribuutit ovat yhden ominaisuuden tasolla; ④ Ainutlaatuinen levykerros ja sekvenssimäärittely; Tarkka laitepakkaus ja nastamallinnus; ⑥ Tukea tuoteluettelotietojen upottamista.

ODB + + käyttää standarditiedostorakennetta, joka edustaa mallia tiedostopolkupuuna, ja suunnittelukansion alla on sarja alikansioita, jotka sisältävät suunnittelutietoja. Polkupuu voidaan siirtää eri järjestelmien välillä menettämättä tietoja. Tämä puurakenne mahdollistaa joidenkin suunnittelun tietojen lukemisen ja kirjoittamisen yksitellen lukematta ja kirjoittamatta koko suurta tiedostoa, toisin kuin yksittäinen suuri tiedosto. ODB ++ -tiedostopolkupuun 13 kerrosta ovat vaiheet, matriisi, symbolit, pinot, työlomakkeet ja työ Virrat, attribuutit, aukkotaulukot, tulo, lähtö, käyttäjä, laajennus, loki jne.

Normaali ODB + + -malli voi sisältää enintään 53 suunnittelutiedostoa yllä olevassa kansiossa sekä 2 muuta tiedostoa ODB + + -kirjastosuunnittelussa. ODB + + tukee yhteensä 26 vakiomuotoista graafista symbolia.

Piirilevysuunnittelun erityispiirteiden vuoksi jotkin tietokannan suuret tiedostot eivät sovellu strukturoituun tallennustilaan. Tätä tarkoitusta varten ODB ++ käyttää tiedostotyyliä, jossa tekstiä tallennetaan riveillä, ja jokainen rivi sisältää useita välilyönnillä erotettuja tietobittejä. Tiedoston rivien järjestys on tärkeä, ja tietty rivi voi edellyttää, että seuraavat rivit noudattavat tiettyä järjestyslomaketta. Jokaisen rivin alussa oleva merkki määrittää rivin kuvaaman tiedon tyypin.

Valor julkaistiin yleisölle vuonna 1997. Vuonna 2000 julkaistiin ODB + + (X) 1.0 -tuettu XML-standardi. ODB + + (X) 3.1A julkaistiin vuonna 2001. ODB + + (X) kirjoittaa uudelleen ODB + +:n tietoorganisaation helpottaakseen tiedonvaihtoa suunnittelun ja valmistuksen välillä, vaikka sen tietomalli ei juuri muutu. ODB + + (X) -tiedosto sisältää kuusi suurta alielementtiä, Eli sisältö (ODX-sisältö), materiaaliluettelo (ODX-BOM), valtuutettu toimittaja (ODX-AVL), apusuunnittelu (ODX-CAD), toimitustiedot (ODX-Logistics -HEADER) ja muutos (ODX-HistoryREC ), jne. Korkean tason elementin (ODX) muodostaminen.

EDA-ohjelmistotoimittajat, kuten Cadence, Mentor, PADS, VeriBest ja Zuken, ovat alkaneet tukea ODB + + / ODB + + (X) -tukea. PCB CAM -ohjelmistotoimittajat, kuten Mitron, FABmaster, Unicam ja Graphic, ovat myös ottaneet käyttöön ODB + + -teknologian. Näistä ohjelmistoyrityksistä muodostuu Valor-käyttäjäliitto. Niin kauan kuin EDA-tietoja vaihdetaan ja neutraaleja tiedostoja käsitellään, laiteajureita ja tunnistusohjelmia voidaan muodostaa.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) on EIA:n kehittämä ja julkaissut.Se on itse asiassa mallinnuskielen kuvausjärjestelmä. EDIF on jäsennelty ASC ⅱ -tekstitiedosto BNF-kuvaustilassa. EDIF300:n ja sitä uudemmat versiot käyttävät EXPRESS3-tietomallinnuskieltä. EDIF300 kuvaa tietoja, mukaan lukien hierarkiatiedot, liitettävyystiedot, kirjastotiedot, graafiset tiedot, hetkelliset objektitiedot, suunnittelun hallintatiedot, moduulin käyttäytymistiedot, simulaatiotiedot ja huomautustiedot.