Afin de pallier le défaut que Gerber, le traditionnel PCB standard de données, ne peut pas échanger de données de deux manières, trois formats candidats du nouveau standard de données PCB sont introduits : GenCAM d’IPC, ODB++ de Valor et EDIF400 d’EIA. Les progrès de la recherche sur la technologie d’échange de données de conception/fabrication de circuits imprimés sont analysés. La technologie clé et la perspective de normalisation de l’échange de données PCB sont discutées. Il est souligné que le mode de commutation point à point actuel de la conception et de la fabrication des PCB doit être changé en un seul mode de commutation idéal.

L’introduction

Depuis plus de 20 ans, l’industrie de conception/fabrication électronique nationale et étrangère utilise des puces de circuits intégrés (CI) haut de gamme, des cartes de circuits imprimés (PCB) à grande vitesse, PCB) et la technologie d’automatisation de conception électronique (EDA). En tant que sous-système de produits électroniques, PCB joue le rôle d’unité de module de base dans l’industrie de fabrication électronique. Selon les statistiques, le cycle de conception des produits électroniques représente plus de 60 % de l’ensemble du cycle de développement et de production ; Et 80% ~ 90% du coût est déterminé dans la conception de la puce et du sous-système PCB. Les données de conception/fabrication de PCB sont générées par des concepteurs électroniques à l’aide d’outils EDA, y compris la fabrication, l’assemblage et le test des PCB. La norme de format de données PCB est un langage descriptif pour réguler la conception de la mise en page PCB, qui est utilisé pour réaliser le transfert de données entre les outils ou les concepteurs EDA, l’échange de données entre les schémas et la mise en page, et une connexion transparente entre la conception et le test de fabrication.

Gerber est la norme de facto de l’industrie des données PCB et est encore largement utilisé. Du prototype Gerber en 1970 au Gerber 274X en 1992, certaines informations relatives au traitement et à l’assemblage des PCB ne peuvent pas être exprimées ou incluses au format Ger2ber pour des conceptions de plus en plus complexes, telles que le type de carte PCB, l’épaisseur moyenne et les paramètres de processus. Surtout après la remise du fichier Gerber au processeur PCB, des problèmes tels que des conflits de règles de conception sont souvent détectés en vérifiant l’effet de dessin de la lumière. A ce moment, il est nécessaire de retourner au bureau d’études pour régénérer le fichier Gerber avant le traitement PCB. Ce type de remaniement occupe 30% du cycle de développement, et le problème est que Gerber est un transfert de données unidirectionnel, et non un échange de données bidirectionnel. La sortie de Gerber du courant dominant des formats PCB est une fatalité, mais il n’est pas encore clair qui remplacera Gerber en tant que norme de prochaine génération pour les données PCB.

A new PCB data exchange standard is being actively planned abroad, and the three recognized candidate formats are: L’Institut du Packaging et de l’Interconnexion, IPC), Generic Computer Aided Manufacturing (GenCAM), Val2or’S ODB++ et Electronic Indus2tries Association, EDIF400 EIE). L’accent mis sur les normes intervient alors que des millions de dollars ont été perdus ces dernières années en raison d’un mauvais échange de données. It is reported that more than 3% of printed board processing costs are wasted each year on processing and validating data. En d’autres termes, des milliards de dollars sont gaspillés chaque année dans l’ensemble de l’industrie électronique ! En plus des déchets directs, les interactions répétées entre les concepteurs et les fabricants consomment beaucoup d’énergie et de temps en raison de données non standard. Pour la fabrication d’électronique à faible marge, il s’agit d’un autre coût invisible.

IPC GenCAM est un modèle de norme d’échange de données de conception/fabrication de PCB développé par IPC, qui est l’institut de recherche en normalisation accrédité par l’ANSI pour les PCB. Le document officiel de GEN-CAM est nommé IPC-2511 et contient plusieurs sous-normes de la série IPC-2510 (IPC-2512 à IPC-2518). Les normes de la série Ipc-2510 sont basées sur le format GenCAD (introduit par Mitron) et les sous-normes sont interdépendantes. La documentation de cette norme comprend les informations sur le type de carte, le pad, le patch, l’insert, la ligne de signal, etc. Presque toutes les informations de traitement des PCB peuvent être obtenues à partir des paramètres GenCAM.

La structure de fichiers de GenCAM permet aux concepteurs et aux ingénieurs de fabrication d’accéder aux données. Dans la sortie des données vers le fabricant, les données peuvent également être étendues, telles que l’ajout de tolérances autorisées par le processus de traitement, la fourniture d’informations multiples pour la fabrication de panneaux, etc. GenCAM adopte le format ASC et prend en charge 14 symboles graphiques. GenCAM comprend un total de 20 sections d’informations détaillant les exigences de conception et les détails de fabrication. Chaque section exprime une fonction ou une affectation. La classe de connaissances MAssembly SMT présente les connaissances professionnelles SMT dans un langage familier. Maxam Technology, le premier panneau d’échantillonnage de PCB (MaxAM Knowledge Class), l’approvisionnement en composants et le fournisseur de services de correctifs à guichet unique ! Chaque section est logiquement indépendante et peut être utilisée comme un fichier séparé. Les 20 rubriques d’information de GenCAM sont : En-tête, gestion des informations de commande, primitives, graphiques, calques et blocs soudés Piles, modèles, packages, familles et appareils. Appareils, Mechani2Cals, Composants, routes, Puissance, Testconnects, cartes, Panneaux, FlxTUR Es), dessins et modifications.

GenCAM allows the above 20 information sections to appear only once in the file, providing different information to the manufacturing process through changes in combination. GenCAM préserve la hiérarchie et la structure de la sémantique de l’information, et chaque dispositif de fabrication ne traite que le contenu de la section d’information pertinent pour son travail.

Les versions précédentes des fichiers GenCAM 2.0 sont conformes aux règles Bacos Normal Form (BNF). GenCAM 2.0 adopte la norme de format de fichier XML et le schéma XML, mais le modèle d’information fondamental dans IPC-2511A n’a pratiquement pas changé. La nouvelle version n’a réécrit que l’organisation de l’information, mais le contenu de l’information n’a pas changé.

À l’heure actuelle, de nombreux fournisseurs de logiciels de FAO d’EDA et de PCB prennent en charge GenCAM comme format d’échange de données. Ces sociétés EDA comprennent Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS et Veribest. Les fournisseurs de logiciels PCB CAM incluent ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software et GraphiCode, etc.

Valor ODB++ Open Data Base (ODB++), lancée par Israel Valor Computing Systems, permet d’intégrer les règles de conception pour la fabrication (DFM) dans le processus de conception. ODB + + uses extensible ASC ⅱ format to store all engineering data necessary for PCB manufacturing and assembly in a single database. Une seule base de données contient des graphiques, des informations de forage, du câblage, des composants, des listes d’interconnexions, des spécifications, des dessins, des définitions de processus d’ingénierie, des fonctions de rapport, des résultats ECO et DFM, etc. Les concepteurs peuvent mettre à jour ces bases de données pendant la conception DFM pour identifier les problèmes potentiels de disposition et de câblage avant l’assemblage.

ODB + + is a bidirectional format that allows data to be passed down and up. Une fois les données de conception transférées à l’atelier PCB sous forme ASC ⅱ, le processeur peut effectuer des opérations de traitement telles que la compensation de gravure, l’imagerie de panneau, le perçage de sortie, le câblage et la photographie.

ODB ++ adopte une structure explicite plus intelligente, les mesures spécifiques sont : (1) y compris l’impédance, le trou plaqué or/non plaqué or, la couche de plaque de connexion de trou spécifique et d’autres attributs du système ; (2) Utiliser WYSIWYG pour éliminer les descriptions d’informations ambiguës ; ③ Les attributs de tous les objets sont au niveau de la fonctionnalité unique ; ④ Couche de plaque unique et définition de séquence ; Emballage précis de l’appareil et modélisation des broches ; ⑥ Support the embedding of BOM data.

ODB++ utilise une structure de fichier standard qui représente une conception sous la forme d’une arborescence de chemins de fichiers, avec une série de sous-dossiers contenant des informations de conception associées sous le dossier de conception. L’arborescence des chemins peut être migrée entre différents systèmes sans perte de données. Cette structure arborescente permet à certaines données de la conception d’être lues et écrites individuellement sans lire ni écrire l’intégralité du fichier volumineux, par opposition à un seul fichier volumineux. Les 13 couches de l’arborescence du chemin de fichier ODB ++ sont les étapes, la matrice, les symboles, les empilements, les formulaires de travail et le travail Flux, Attributs, Tables d’ouverture, entrée, sortie, utilisateur, extension, journal, etc.

Une conception ODB++ normale peut contenir jusqu’à 53 fichiers de conception dans le dossier ci-dessus, plus 2 fichiers supplémentaires dans la conception de la bibliothèque ODB++. ODB++ prend en charge un total de 26 symboles graphiques standard.

En raison de la particularité de la conception des circuits imprimés, certains fichiers volumineux de la base de données ne conviennent pas au stockage structuré. À cette fin, ODB++ utilise un style de fichier d’enregistrement de texte en lignes, chaque ligne contenant plusieurs bits d’information séparés par des espaces. L’ordre des lignes dans un fichier est important, et une ligne particulière peut exiger que les lignes suivantes suivent un certain formulaire d’ordre. Le caractère au début de chaque ligne définit le type d’information que la ligne décrit.

Valor a été rendu public en 1997. En 2000, la norme XML prise en charge par ODB + + (X) 1.0 a été publiée. ODB + + (X) 3.1A est sorti en 2001. ODB++ (X) réécrit l’organisation de l’information d’ODB++ afin de faciliter l’échange de données entre la conception et la fabrication, alors que son modèle d’information ne change pas beaucoup. Un fichier ODB + + (X) contient six grands éléments enfants, C’est-à-dire le contenu (ODX-content), la nomenclature (ODX-BOM), le fournisseur autorisé (ODX-AVL), la conception auxiliaire (ODX-CAD), les informations d’approvisionnement (ODX-Logistics -HEADER) et le changement (ODX-HistoryREC ), etc. Pour former un élément de haut niveau (ODX).

Les éditeurs de logiciels EDA tels que Cadence, Mentor, PADS, VeriBest et Zuken, entre autres, ont commencé à prendre en charge ODB + + / ODB + + (X). Les éditeurs de logiciels PCB CAM tels que Mitron, FABmaster, Unicam et Graphic ont également adopté la technologie ODB++. Parmi ces sociétés de logiciels, l’alliance d’utilisateurs Valor est formée. Tant que les données EDA sont échangées et que des fichiers neutres sont traités, des pilotes de périphériques et des programmes de détection peuvent être formés.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) a été développé et publié par EIA.Il s’agit en fait d’un schéma de description de langage de modélisation. EDIF est un fichier texte ASC structuré avec mode de description BNF. Les versions d’EDIF300 et ultérieures utilisent le langage de modélisation d’informations EXPRESS3. EDIF300 décrit des informations comprenant des informations de hiérarchie, des informations de connectivité, des informations de bibliothèque, des informations graphiques, des informations d’objet instanciable, des informations de gestion de conception, des informations de comportement de module, des informations de simulation et des informations d’annotation.