Kako bi nadoknadio nedostatak koji je Gerber, tradicionalan PCB podatkovni standard, ne može razmjenjivati ​​podatke na dva načina, uvedena su tri formata kandidata za novi standard za PCB podatke: IPC -ov GenCAM, Valor -ov ODB + + i EIA -in EDIF400. Analizira se napredak u istraživanju tehnologije razmjene podataka dizajna/proizvodnje PCB-a. Raspravlja se o ključnoj tehnologiji i mogućnostima standardizacije razmjene PCB podataka. Ističe se da se trenutni način preklapanja točka-točka dizajna i proizvodnje PCB-a mora promijeniti u jedan idealan način preklapanja.

Uvod

Već više od 20 godina domaća i strana elektronička industrija dizajna/proizvodnje odvija se uz pomoć vrhunskih čipova s ​​integriranim krugom (IC), brzih tiskanih pločica (PCB), PCB) i tehnologija Electronic Design Automation (EDA). Kao podsustav elektroničkih proizvoda, PCB igra ulogu jezgre modula u elektroničkoj proizvodnoj industriji. Prema statistikama, ciklus dizajna elektroničkih proizvoda čini više od 60% cjelokupnog ciklusa razvoja i proizvodnje; I 80% ~ 90% troškova je određeno u dizajnu podsustava čipa i PCB-a. Podatke o dizajnu/proizvodnji PCB-a generiraju elektronski dizajneri koristeći EDA alate, uključujući proizvodnju, montažu i testiranje PCB-a. Standard formata podataka PCB-a je opisni jezik za reguliranje dizajna PCB-a, koji se koristi za realizaciju prijenosa podataka između EDA alata ili dizajnera, razmjene podataka između shema i izgleda, te besprijekorne veze između dizajna i proizvodnog testa.

Gerber je de facto PCB standard industrije podataka i još uvijek se široko koristi. Od Gerber prototipa 1970. do Gerber 274X 1992., neke informacije vezane uz obradu i sastavljanje PCB-a ne mogu se izraziti ili uključiti u Ger2ber format za sve složenije dizajne, kao što su tip PCB ploče, srednja debljina i procesni parametri. Pogotovo nakon što se Gerber datoteka preda PCB procesoru, problemi kao što je sukob pravila dizajna često se pronalaze kroz provjeru efekta crtanja svjetla. U ovom trenutku, potrebno je vratiti se u odjel dizajna kako bi se regenerirala Gerber datoteka prije obrade PCB-a. Ovakva prerada zauzima 30% razvojnog ciklusa, a problem je što je Gerber jednosmjerni prijenos podataka, a ne dvosmjerna razmjena podataka. Gerberov izlazak iz mainstreama PCB formata unaprijed je zaključak, ali još nije jasno koji će zamijeniti Gerber kao standard sljedeće generacije za PCB podatke.

Novi standard za razmjenu podataka PCB-a aktivno se planira u inozemstvu, a tri priznata formata kandidata su: Institut za ambalažu i međusobno povezivanje, IPC), Generic Computer Aided Manufacturing (GenCAM), Val2or’S ODB + + i Electronic Indus2tries Association, EDIF400 EIA). Fokus na standarde dolazi jer su milijuni dolara izgubljeni posljednjih godina zbog loše razmjene podataka. Izvještava se da se više od 3% troškova obrade tiskanih ploča svake godine gubi na obradu i provjeru valjanosti podataka. Drugim riječima, svake se godine na cjelokupnu elektroničku industriju troše milijarde dolara! Osim izravnog 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 akreditirani institut za standardizaciju istraživačkog instituta za PCB. Službeni dokument GEN-CAM-a nosi naziv IPC-2511 i sadrži nekoliko podstandarda serije IPC-2510 (IPC-2512 do IPC-2518). Standardi serije Ipc-2510 temelje se na GenCAD formatu (koji je uveo Mitron), a podstandardi su međusobno ovisni. Dokumentacija ovog standarda uključuje podatke 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 omogućuje pristup podacima i dizajnerima i inženjerima proizvodnje. U izlaznim podacima proizvođaču, podaci se također mogu proširiti, kao što je dodavanje tolerancija dopuštenih procesom obrade, davanje više informacija za proizvodnju ploča itd. GenCAM prihvaća ASC format i podržava 14 grafičkih simbola. GenCAM uključuje ukupno 20 informacijskih odjeljaka s detaljima zahtjeva dizajna i pojedinosti proizvodnje. Svaki odjeljak izražava funkciju ili zadatak. Sat znanja MAssembly SMT uvodi profesionalna SMT znanja na kolokvijalnom jeziku. Maxam Technology, prva PCB (MaxAM učionica znanja) ploča s uzorcima, nabava komponenti i pružatelj usluga na jednom mjestu! Svaki odjeljak je logički neovisan i može se koristiti kao zasebna datoteka. 20 informativnih odjeljaka GenCAM -a su: Zaglavlje, administracija informacija o narudžbi, primitivi, grafika, slojevi i zavareni blokovi Stogovi, obrasci, paketi, obitelji i uređaji. Uređaji, Mechani2Cals, komponente, rute, napajanje, testne veze, ploče, ploče, FlxTUR Es), crteži i promjene.

GenCAM dopušta da se gornjih 20 informacijskih odjeljaka pojavi 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 informacijskog odjeljka koji je relevantan za njegov posao.

Prethodne verzije GenCAM 2.0 datoteka u skladu su s pravilima bacos normalnog obrasca (BNF). GenCAM 2.0 usvaja standard formata XML datoteke i XML shemu, ali temeljni informacijski model u IPC-2511A gotovo se nije promijenio. Nova verzija samo je prepisala organizaciju informacija, ali se sadržaj informacija nije promijenio.

Trenutno, mnogi dobavljači CAM softvera EDA i PCB podržavaju GenCAM kao format za razmjenu podataka. Ove EDA tvrtke uključuju Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS i Veribes. Dobavljači 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, omogućuje utjelovljenje pravila za proizvodnju (DFM) u procesu dizajna. ODB + + koristi proširivi ASC ⅱ format za pohranjivanje svih inženjerskih podataka potrebnih za proizvodnju i montažu PCB-a u jednu bazu podataka. Jedna baza podataka sadrži grafiku, informacije o bušenju, ožičenje, komponente, popise mreža, specifikacije, crteže, definicije inženjerskih procesa, funkcije izvješćivanja, ECO i DFM rezultate itd. Dizajneri mogu ažurirati ove baze podataka tijekom DFM dizajna kako bi identificirali potencijalne probleme s rasporedom i ožičenjem prije montaže.

ODB + + je dvosmjerni format koji omogućuje prijenos podataka prema dolje i gore. Nakon što se projektni podaci prenesu u PCB shop u obliku ASC ⅱ, procesor može izvesti procesne operacije kao što su kompenzacija jetkanja, slikanje ploče, izlazno bušenje, ožičenje i fotografiranje.

ODB + + usvaja inteligentniju eksplicitnu strukturu, specifične mjere su: (1) uključujući impedanciju, pozlaćenu/ne-pozlaćenu rupu, specifični sloj spojne ploče za rupu i druge atribute sustava; (2) Koristite WYSIWYG za uklanjanje dvosmislenih opisa informacija; ③ Atributi svih objekata su na razini jedne značajke; ④ Jedinstveni sloj ploče i definicija slijeda; Precizno pakiranje uređaja i modeliranje igle; ⑥ Podrška za ugrađivanje podataka BOM-a.

ODB + + koristi standardnu ​​strukturu datoteke koja predstavlja dizajn kao stablo puta datoteke, s nizom podmapa koje sadrže povezane informacije o dizajnu u mapi dizajna. Stablo staza može se migrirati između različitih sustava bez gubitka podataka. Ova struktura stabla omogućuje čitanje i pisanje pojedinih podataka u dizajnu bez čitanja i pisanja cijele velike datoteke, za razliku od jedne velike datoteke. 13 slojeva stabla puteva datoteke ODB ++ su koraci, matrica, simboli, skupovi, obrasci za rad i rad Tokovi, atributi, tablice otvora blende, ulaz, izlaz, korisnik, proširenje, zapisnik itd.

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

Zbog specifičnosti dizajna PCB-a, neke velike datoteke u bazi podataka nisu prikladne za strukturiranu pohranu. U tu svrhu, ODB + + koristi stil datoteke za snimanje teksta u retke, pri čemu svaki redak sadrži više bitova informacija odvojenih razmacima. Redoslijed redaka u datoteci je važan, a određeni redak može zahtijevati da sljedeći redovi slijede određeni oblik reda. Znak na početku svakog retka definira vrstu informacije koju red opisuje.

Valor je pušten u javnost 1997. godine. Godine 2000. izašao je ODB + + (X) 1.0 podržan XML standard. ODB ++ (X) 3.1A objavljen je 2001. godine. ODB + + (X) prepisuje informacijsku organizaciju ODB + + kako bi se olakšala razmjena podataka između dizajna i proizvodnje, dok se njegov informacijski model ne mijenja puno. ODB + + (X) datoteka sadrži šest velikih podređenih elemenata, To jest, sadržaj (ODX-sadržaj), opis 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 visoke razine (ODX).

Dobavljači softvera EDA -e kao što su Cadence, Mentor, PADS, VeriBest i Zuken, između ostalih, počeli su podržavati ODB + + / ODB + + (X). Dobavljači PCB CAM softvera kao što su Mitron, FABmaster, Unicam i Graphic također su usvojili ODB++ tehnologiju. Među tim softverskim tvrtkama formira se 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 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) razvio je i objavio EIA.To je zapravo shema 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 knjižnici, grafičke informacije, trenutne informacije o objektima, informacije o upravljanju dizajnom, informacije o ponašanju modula, informacije o simulaciji i informacije o napomenama.