उस दोष के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए, जो कि गेरबर, पारंपरिक पीसीबी डेटा मानक, दो तरीकों से डेटा का आदान-प्रदान नहीं कर सकता, नए पीसीबी डेटा मानक के तीन उम्मीदवार प्रारूप पेश किए गए हैं: आईपीसी का जेनकैम, वेलोर का ओडीबी + + और ईआईए का ईडीआईएफ 400। पीसीबी डिजाइन/विनिर्माण डेटा विनिमय प्रौद्योगिकी की अनुसंधान प्रगति का विश्लेषण किया जाता है। पीसीबी डेटा एक्सचेंज की प्रमुख प्रौद्योगिकी और मानकीकरण संभावनाओं पर चर्चा की गई है। यह बताया गया है कि पीसीबी डिजाइन और निर्माण के वर्तमान पॉइंट-टू-पॉइंट स्विचिंग मोड को एक आदर्श स्विचिंग मोड में बदला जाना चाहिए।

परिचय

20 से अधिक वर्षों से, घरेलू और विदेशी इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन / निर्माण उद्योग हाई-एंड इंटीग्रेटेड सर्किट (IC) चिप्स, हाई-स्पीड प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) द्वारा हो रहा है, PCB) और इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन AutomaTion (EDA) तकनीक। इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की एक उपप्रणाली के रूप में, पीसीबी इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण उद्योग में कोर मॉड्यूल इकाई की भूमिका निभाता है। आंकड़ों के अनुसार, इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के डिजाइन चक्र में पूरे विकास और उत्पादन चक्र का 60% से अधिक हिस्सा होता है; और 80% ~ 90% लागत चिप और पीसीबी सबसिस्टम के डिजाइन में निर्धारित की जाती है। पीसीबी डिजाइन/विनिर्माण डेटा इलेक्ट्रॉनिक डिजाइनरों द्वारा ईडीए टूल्स का उपयोग करके उत्पन्न किया जाता है, जिसमें फैब्रिकेशन, असेंबली और पीसीबी का परीक्षण शामिल है। पीसीबी डेटा प्रारूप मानक पीसीबी लेआउट डिजाइन को विनियमित करने के लिए एक वर्णनात्मक भाषा है, जिसका उपयोग ईडीए उपकरण या डिजाइनरों के बीच डेटा हस्तांतरण, योजनाबद्ध और लेआउट के बीच डेटा विनिमय, और डिजाइन और निर्माण परीक्षण के बीच सहज कनेक्शन का एहसास करने के लिए किया जाता है।

Gerber वास्तव में PCB डेटा उद्योग मानक है और अभी भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। 1970 में Gerber प्रोटोटाइप से 274 में Gerber 1992X तक, PCB प्रोसेसिंग और असेंबली से संबंधित कुछ जानकारी को अधिक जटिल डिजाइनों, जैसे PCB बोर्ड प्रकार, मध्यम मोटाई और प्रक्रिया मापदंडों के लिए Ger2ber प्रारूप में व्यक्त या शामिल नहीं किया जा सकता है। विशेष रूप से पीसीबी प्रोसेसर को गेरबर फाइल सौंपने के बाद, डिजाइन नियम संघर्ष जैसी समस्याएं अक्सर प्रकाश ड्राइंग प्रभाव की जांच के माध्यम से पाई जाती हैं। इस समय, पीसीबी प्रसंस्करण से पहले Gerber फ़ाइल को पुन: उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन विभाग में वापस जाना आवश्यक है। इस तरह के पुनर्विक्रय में विकास चक्र का 30% हिस्सा होता है, और समस्या यह है कि Gerber एक तरफ़ा डेटा स्थानांतरण है, न कि दो-तरफ़ा डेटा विनिमय। पीसीबी प्रारूपों की मुख्यधारा से गेरबर का बाहर निकलना एक पूर्व निष्कर्ष है, लेकिन यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि पीसीबी डेटा के लिए अगली पीढ़ी के मानक के रूप में गेरबर की जगह कौन लेगा।

विदेशों में एक नए पीसीबी डेटा एक्सचेंज मानक की सक्रिय रूप से योजना बनाई जा रही है, और तीन मान्यता प्राप्त उम्मीदवार प्रारूप हैं: पैकेजिंग और इंटरकनेक्ट के लिए संस्थान, IPC), जेनेरिक कंप्यूटर एडेड मैन्युफैक्चरिंग (GenCAM), Val2or’S ODB + + और इलेक्ट्रॉनिक इंडस2ट्रीज़ एसोसिएशन, ईडीआईएफ400 ईआईए)। मानकों पर ध्यान दिया जाता है क्योंकि हाल के वर्षों में खराब डेटा विनिमय के कारण लाखों डॉलर का नुकसान हुआ है। यह बताया गया है कि प्रत्येक वर्ष 3% से अधिक मुद्रित बोर्ड प्रसंस्करण लागत डेटा को संसाधित करने और मान्य करने पर बर्बाद हो जाती है। दूसरे शब्दों में, पूरे इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग पर हर साल अरबों डॉलर बर्बाद होते हैं! प्रत्यक्ष कचरे के अलावा, डिजाइनरों और निर्माताओं के बीच बार-बार होने वाली बातचीत गैर-मानक डेटा के कारण बहुत अधिक ऊर्जा और समय की खपत करती है। कम मार्जिन वाले इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण के लिए, यह एक और अदृश्य लागत है।

आईपीसी जेनकैम आईपीसी द्वारा विकसित पीसीबी डिजाइन/विनिर्माण डेटा एक्सचेंज मानक का एक खाका है, जो पीसीबी के लिए एएनएसआई मान्यता प्राप्त मानकीकरण अनुसंधान संस्थान है। GEN-CAM के आधिकारिक दस्तावेज़ को IPC-2511 नाम दिया गया है और इसमें IPC-2510 श्रृंखला (IPC-2512 से IPC-2518) के कई उप-मानक शामिल हैं। Ipc-2510 श्रृंखला मानक GenCAD प्रारूप (Mitron द्वारा प्रस्तुत) पर आधारित हैं, और उप-मानक अन्योन्याश्रित हैं। इस मानक के प्रलेखन में बोर्ड प्रकार, पैड, पैच, इंसर्ट, सिग्नल लाइन आदि की जानकारी शामिल है। लगभग सभी पीसीबी प्रसंस्करण जानकारी GenCAM मापदंडों से प्राप्त की जा सकती है।

GenCAM की फ़ाइल संरचना डिज़ाइनर और निर्माण इंजीनियरों दोनों को डेटा तक पहुँच प्रदान करती है। निर्माता को डेटा आउटपुट में, डेटा को भी बढ़ाया जा सकता है, जैसे प्रसंस्करण प्रक्रिया द्वारा अनुमत सहिष्णुता को जोड़ना, पैनल निर्माण के लिए कई जानकारी देना आदि। GenCAM ASC प्रारूप को अपनाता है और 14 ग्राफिक प्रतीकों का समर्थन करता है। GenCAM में डिजाइन आवश्यकताओं और विनिर्माण विवरणों का विवरण देने वाले कुल 20 सूचना अनुभाग शामिल हैं। प्रत्येक अनुभाग एक फ़ंक्शन या असाइनमेंट को व्यक्त करता है। MAssembly SMT ज्ञान वर्ग बोलचाल की भाषा में पेशेवर SMT ज्ञान का परिचय देता है। मैक्सम टेक्नोलॉजी, पहला पीसीबी (मैक्सएएम नॉलेज क्लासरूम) सैंपल बोर्ड, कंपोनेंट्स प्रोक्योरमेंट, और पैच वन-स्टॉप सर्विस प्रोवाइडर! प्रत्येक अनुभाग तार्किक रूप से स्वतंत्र है और इसे एक अलग फ़ाइल के रूप में उपयोग किया जा सकता है। GenCAM के 20 सूचना खंड हैं: हैडर, सूचना प्रशासन, आदिम, ग्राफिक्स, परतें, और वेल्डेड ब्लॉक का आदेश ढेर, पैटर्न, पैकेज, परिवार और उपकरण। डिवाइसेस, Mechani2Cals, कंपोनेंट्स, रूट्स, पावर, टेस्टकनेक्ट्स, बोर्ड्स, पैनल्स, FlxTUR ईएस), चित्र और परिवर्तन।

GenCAM उपरोक्त 20 सूचना अनुभागों को फ़ाइल में केवल एक बार प्रकट होने की अनुमति देता है, संयोजन में परिवर्तन के माध्यम से निर्माण प्रक्रिया को अलग-अलग जानकारी प्रदान करता है। GenCAM सूचना शब्दार्थ के पदानुक्रम और संरचना को संरक्षित करता है, और प्रत्येक निर्माण उपकरण केवल अपने कार्य के लिए प्रासंगिक सूचना अनुभाग सामग्री को संसाधित करता है।

जेनकैम 2.0 फाइलों के पिछले संस्करण बैकोस नॉर्मल फॉर्म (बीएनएफ) नियमों का अनुपालन करते हैं। GenCAM 2.0 XML फ़ाइल स्वरूप मानक और XML योजना को अपनाता है, लेकिन IPC-2511A में मूलभूत सूचना मॉडल शायद ही बदला है। नया संस्करण केवल सूचना के संगठन को फिर से लिखता है, लेकिन सूचना की सामग्री नहीं बदली है।

वर्तमान में, EDA और PCB के कई CAM सॉफ़्टवेयर विक्रेता GenCAM को डेटा विनिमय प्रारूप के रूप में समर्थन करते हैं। इन EDA कंपनियों में Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS और Veribest शामिल हैं। पीसीबी सीएएम सॉफ्टवेयर विक्रेताओं में एसीटी, आईजीआई, मिट्रोन, राउटर सॉल्यूशंस, वाइज सॉफ्टवेयर और ग्राफीकोड आदि शामिल हैं।

इज़राइल वेलोर कंप्यूटिंग सिस्टम द्वारा लॉन्च किया गया वेलोर ओडीबी + + ओपन डेटा बेस (ओडीबी + +), डिजाइन प्रक्रिया में मैन्युफैक्चरिंग (डीएफएम) नियमों के लिए डिजाइन की अनुमति देता है। ODB ++ पीसीबी निर्माण और असेंबली के लिए आवश्यक सभी इंजीनियरिंग डेटा को एक डेटाबेस में संग्रहीत करने के लिए एक्स्टेंसिबल ASC प्रारूप का उपयोग करता है। एक एकल डेटाबेस में ग्राफिक्स, ड्रिलिंग जानकारी, वायरिंग, घटक, नेटलिस्ट, विनिर्देश, चित्र, इंजीनियरिंग प्रक्रिया परिभाषाएं, रिपोर्टिंग फ़ंक्शन, ईसीओ और डीएफएम परिणाम आदि शामिल हैं। असेंबली से पहले संभावित लेआउट और वायरिंग समस्याओं की पहचान करने के लिए डिज़ाइनर DFM डिज़ाइन के दौरान इन डेटाबेस को अपडेट कर सकते हैं।

ODB ++ एक द्विदिश प्रारूप है जो डेटा को नीचे और ऊपर पारित करने की अनुमति देता है। एक बार जब डिज़ाइन डेटा को एएससी रूप में पीसीबी की दुकान में स्थानांतरित कर दिया जाता है, तो प्रोसेसर प्रक्रिया संचालन जैसे नक़्क़ाशी मुआवजा, पैनल इमेजिंग, आउटपुट ड्रिलिंग, वायरिंग और फोटोग्राफी कर सकता है।

ODB + + अधिक बुद्धिमान स्पष्ट संरचना को अपनाता है, विशिष्ट उपाय हैं: (1) प्रतिबाधा, सोना-चढ़ाया हुआ / गैर-सोना-चढ़ाया हुआ छेद, विशिष्ट छेद कनेक्शन प्लेट परत और अन्य सिस्टम विशेषताओं सहित; (२) अस्पष्ट सूचना विवरण को समाप्त करने के लिए WYSIWYG का उपयोग करें; ③ सभी वस्तुओं की विशेषताएँ एकल विशेषता स्तर पर हैं; ④ अद्वितीय प्लेट परत और अनुक्रम परिभाषा; सटीक डिवाइस पैकेजिंग और पिन मॉडलिंग; बीओएम डेटा एम्बेड करने का समर्थन करें।

ODB ++ एक मानक फ़ाइल संरचना का उपयोग करता है जो एक फ़ाइल पथ ट्री के रूप में एक डिज़ाइन का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें डिज़ाइन फ़ोल्डर के तहत संबंधित डिज़ाइन जानकारी वाले सबफ़ोल्डर की एक श्रृंखला होती है। पाथ ट्री को डेटा खोए बिना विभिन्न प्रणालियों के बीच माइग्रेट किया जा सकता है। यह ट्री संरचना डिज़ाइन में कुछ डेटा को एक बड़ी फ़ाइल के विपरीत, पूरी बड़ी फ़ाइल को पढ़े और लिखे बिना व्यक्तिगत रूप से पढ़ने और लिखने की अनुमति देती है। ODB ++ फ़ाइल पथ ट्री की 13 परतें चरण, मैट्रिक्स, प्रतीक, स्टैकअप, कार्य प्रपत्र और कार्य हैं प्रवाह, गुण, एपर्चर टेबल, इनपुट, आउटपुट, उपयोगकर्ता, एक्सटेंशन, लॉग, आदि।

एक सामान्य ODB ++ डिज़ाइन में उपरोक्त फ़ोल्डर में 53 डिज़ाइन फ़ाइलें हो सकती हैं, साथ ही ODB + + लाइब्रेरी डिज़ाइन में 2 और फ़ाइलें हो सकती हैं। ODB ++ कुल 26 मानक ग्राफिक प्रतीकों का समर्थन करता है।

पीसीबी डिजाइन की विशिष्टता के कारण, डेटाबेस में कुछ बड़ी फाइलें संरचित भंडारण के लिए उपयुक्त नहीं हैं। इस उद्देश्य के लिए, ODB + + पंक्तियों में टेक्स्ट रिकॉर्ड करने की एक फ़ाइल शैली का उपयोग करता है, प्रत्येक पंक्ति में स्पेस द्वारा अलग की गई जानकारी के कई बिट्स होते हैं। किसी फ़ाइल में पंक्तियों का क्रम महत्वपूर्ण है, और एक विशेष पंक्ति के लिए आवश्यक हो सकता है कि बाद की पंक्तियाँ एक निश्चित क्रम प्रपत्र का पालन करें। प्रत्येक पंक्ति की शुरुआत में वर्ण उस प्रकार की जानकारी को परिभाषित करता है जिसका वर्णन पंक्ति करती है।

वेलोर को 1997 में जनता के लिए जारी किया गया था। 2000 में, ODB + + (X) 1.0 समर्थित XML मानक जारी किया गया था। ODB + + (X) 3.1A 2001 में जारी किया गया था। ODB + + (X) डिज़ाइन और निर्माण के बीच डेटा के आदान-प्रदान की सुविधा के लिए ODB ++ के सूचना संगठन को फिर से लिखता है, जबकि इसका सूचना मॉडल ज्यादा नहीं बदलता है। एक ODB + + (X) फ़ाइल में छह बड़े चाइल्ड एलिमेंट होते हैं, वह है, सामग्री (ODX-सामग्री), सामग्री का बिल (ODX-BOM), अधिकृत विक्रेता (ODX-AVL), सहायक डिज़ाइन (ODX-CAD), आपूर्ति की जानकारी (ODX-Logistics -HEADER) और परिवर्तन (ODX-HistoryREC) ), आदि। एक उच्च स्तरीय तत्व (ODX) बनाने के लिए।

EDA सॉफ्टवेयर विक्रेता जैसे Cadence, Mentor, PADS, VeriBest और Zuken, ने ODB + + / ODB + + (X) का समर्थन करना शुरू कर दिया है। पीसीबी सीएएम सॉफ्टवेयर विक्रेताओं जैसे मिट्रोन, एफएबीमास्टर, यूनिकैम और ग्राफिक ने भी ओडीबी + + तकनीक को अपनाया है। इन सॉफ्टवेयर कंपनियों के बीच वेलोर यूजर अलायंस बनता है। जब तक ईडीए डेटा का आदान-प्रदान किया जाता है और तटस्थ फाइलों को संसाधित किया जाता है, तब तक डिवाइस ड्राइवर और डिटेक्शन प्रोग्राम बनाए जा सकते हैं।

EIA EDIF400 इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन इंटरचेंजफ़ॉर्मेट (EDIF) को EIA द्वारा विकसित और प्रकाशित किया गया था।यह वास्तव में एक मॉडलिंग भाषा विवरण योजना है। EDIF BNF विवरण मोड के साथ एक संरचित ASC टेक्स्ट फ़ाइल है। EDIF300 के संस्करण और बाद में EXPRESS3 सूचना मॉडलिंग भाषा का उपयोग करते हैं। EDIF300 पदानुक्रम सूचना, कनेक्टिविटी सूचना, पुस्तकालय सूचना, ग्राफिक सूचना, तात्कालिक वस्तु सूचना, डिजाइन प्रबंधन सूचना, मॉड्यूल व्यवहार सूचना, अनुकरण सूचना और एनोटेशन सूचना सहित सूचना का वर्णन करता है।