Գերբերին արատը լրացնելու համար ավանդական PCB տվյալների ստանդարտ, չի կարող տվյալների փոխանակում երկու եղանակով, ներդրվել են PCB տվյալների նոր ստանդարտի երեք թեկնածու ձևաչափեր՝ IPC-ի GenCAM, Valor-ի ODB + + և EIA-ի EDIF400: Վերլուծվում է PCB-ի նախագծման/արտադրության տվյալների փոխանակման տեխնոլոգիայի հետազոտության առաջընթացը: Քննարկվում են PCB տվյալների փոխանակման հիմնական տեխնոլոգիաները և ստանդարտացման հեռանկարները: Նշվում է, որ PCB- ի նախագծման և արտադրության ներկայիս կետ առ կետ անցման ռեժիմը պետք է փոխվի մեկ իդեալական անջատման ռեժիմի:

Ներածություն

Ավելի քան 20 տարի ներքին և արտասահմանյան էլեկտրոնային դիզայնի/արտադրական արդյունաբերությունը տեղի է ունենում բարձրակարգ ինտեգրալ սխեմաների (IC) չիպերի, բարձր արագությամբ տպագիր տպատախտակների (PCB) միջոցով, PCB) և Electronic Design AutomaTIon (EDA) տեխնոլոգիա: Որպես էլեկտրոնային արտադրանքի ենթահամակարգ, PCB- ն էլեկտրոնային արտադրական արդյունաբերության մեջ խաղում է հիմնական մոդուլային միավորի դերը: Վիճակագրության համաձայն, էլեկտրոնային արտադրանքի նախագծման ցիկլը կազմում է զարգացման և արտադրության ամբողջ ցիկլի ավելի քան 60% -ը. Իսկ արժեքի 80% ~ 90% -ը որոշվում է չիպի և PCB ենթահամակարգի նախագծման մեջ: PCB-ի նախագծման/արտադրության տվյալները ստեղծվում են էլեկտրոնային դիզայներների կողմից՝ օգտագործելով EDA գործիքները, ներառյալ PCB-ի պատրաստումը, հավաքումը և փորձարկումը: PCB տվյալների ձևաչափի ստանդարտը նկարագրական լեզու է PCB-ի դասավորության ձևավորումը կարգավորելու համար, որն օգտագործվում է տվյալների փոխանցումը EDA գործիքների կամ դիզայներների միջև, տվյալների փոխանակումը սխեմաների և դասավորության միջև, ինչպես նաև դիզայնի և արտադրության թեստի միջև անխափան կապը:

Gerber- ը փաստացի PCB տվյալների արդյունաբերության ստանդարտ է և դեռ լայնորեն օգտագործվում է: 1970 թվականի Gerber նախատիպից մինչև 274 թվականի Gerber 1992X, PCB-ների մշակման և հավաքման հետ կապված որոշ տեղեկություններ չեն կարող արտահայտվել կամ ներառվել Ger2ber ձևաչափով ավելի բարդ դիզայնի համար, ինչպիսիք են PCB տախտակի տեսակը, միջին հաստությունը և գործընթացի պարամետրերը: Հատկապես Gerber ֆայլը PCB պրոցեսորին հանձնելուց հետո այնպիսի խնդիրներ, ինչպիսին դիզայնի կանոնների կոնֆլիկտն է, հաճախ հայտնաբերվում են լուսային գծագրման էֆեկտը ստուգելու միջոցով: Այս պահին անհրաժեշտ է վերադառնալ դիզայնի բաժին՝ նախքան PCB մշակումը Gerber ֆայլը վերականգնելու համար: Այս տեսակի վերամշակումը զբաղեցնում է զարգացման ցիկլի 30%-ը, և խնդիրն այն է, որ Գերբերը տվյալների միակողմանի փոխանցում է, այլ ոչ թե երկկողմանի տվյալների փոխանակում: PCB ձևաչափերի գերակշիռ մասից Գերբերի դուրս գալը կանխորոշված ​​եզրակացություն է, սակայն դեռ պարզ չէ, թե որն է փոխարինելու Gerber- ին որպես PCB տվյալների հաջորդ սերնդի չափանիշ:

Արտերկրում ակտիվորեն պլանավորվում է PCB տվյալների փոխանակման նոր ստանդարտ, և թեկնածուների երեք ճանաչված ձևաչափերն են. Փաթեթավորման և փոխկապակցման ինստիտուտ, IPC), Generic Computer Aided Manufacturing (GenCAM), Val2or’S ODB + + և Electronic Indus2tries AssociaTIon, EDIF400 ՇՄԱԳ): Ստանդարտների վրա ուշադրություն է դարձվում, քանի որ վերջին տարիներին միլիոնավոր դոլարներ են կորել տվյալների վատ փոխանակման պատճառով: Հաղորդվում է, որ տպագիր տախտակի մշակման ծախսերի ավելի քան 3%-ը ամեն տարի վատնվում է տվյալների մշակման և վավերացման վրա: Այլ կերպ ասած, ամեն տարի միլիարդավոր դոլարներ են ծախսվում էլեկտրոնիկայի ամբողջ արդյունաբերության վրա: Բացի անմիջական թափոններից, դիզայներների և արտադրողների միջև կրկնվող փոխազդեցությունները շատ էներգիա և ժամանակ են սպառում ոչ ստանդարտ տվյալների պատճառով: Ցածր մարժա էլեկտրոնիկայի արտադրության համար սա ևս մեկ անտեսանելի արժեք է:

IPC GenCAM-ը PCB-ի նախագծման/արտադրության տվյալների փոխանակման ստանդարտի նախագիծ է, որը մշակվել է IPC-ի կողմից, որը ANSI-ի հավատարմագրված ստանդարտացման հետազոտական ​​ինստիտուտն է PCB-ի համար: GEN-CAM-ի պաշտոնական փաստաթուղթը կոչվում է IPC-2511 և պարունակում է IPC-2510 շարքի մի քանի ենթաստանդարտներ (IPC-2512-ից մինչև IPC-2518): Ipc-2510 սերիայի ստանդարտները հիմնված են GenCAD ձևաչափի վրա (ներդրվել է Mitron-ի կողմից), իսկ ենթաստանդարտները փոխկապակցված են: Այս ստանդարտի փաստաթղթերը ներառում են տախտակի տիպի, պահոցի, կարկատակի, ներդիրի, ազդանշանային գծի և այլնի մասին տեղեկությունները: Գրեթե բոլոր PCB մշակման տեղեկատվությունը կարելի է ստանալ GenCAM-ի պարամետրերից:

GenCAM- ի ֆայլերի կառուցվածքը ինչպես դիզայներներին, այնպես էլ արտադրող ինժեներներին տալիս է տվյալների հասանելիություն: Արտադրողին տրվող տվյալների մեջ տվյալները կարող են նաև ընդլայնվել, օրինակ ՝ մշակման գործընթացով թույլատրելի թույլտվությունների ավելացում, վահանակների արտադրության համար բազմաթիվ տեղեկատվության տրամադրում և այլն: GenCAM- ն ընդունում է ASC ⅱ ձևաչափը և աջակցում է 14 գրաֆիկական խորհրդանիշ: GenCAM-ը ներառում է ընդհանուր առմամբ 20 տեղեկատվական բաժիններ, որոնք մանրամասնում են դիզայնի պահանջները և արտադրության մանրամասները: Յուրաքանչյուր բաժին արտահայտում է գործառույթ կամ հանձնարարություն: MAssembly SMT գիտելիքների դասը ներկայացնում է մասնագիտական ​​SMT գիտելիքներ խոսակցական լեզվով: Maxam Technology, առաջին PCB (MaxAM գիտության դասասենյակ) նմուշի տախտակ, բաղադրիչների գնում և կարկատող մեկանգամյա ծառայություն մատուցող: Յուրաքանչյուր բաժին տրամաբանորեն անկախ է և կարող է օգտագործվել որպես առանձին ֆայլ: GenCAM- ի 20 տեղեկատվական բաժիններն են. Վերնագիր, տեղեկատվության վարչարարության պատվիրում, պարզունակներ, գրաֆիկա, շերտեր և եռակցված բլոկներ Կույտեր, նախշեր, փաթեթներ, ընտանիքներ և սարքեր: Սարքեր, Mechani2Cals, բաղադրիչներ, երթուղիներ, հզորություն, փորձնական միացումներ, տախտակներ, վահանակներ, FlxTUR ԷՍ), գծագրեր և փոփոխություններ:

GenCAM- ը թույլ է տալիս վերը նշված 20 տեղեկատվական բաժինները միայն մեկ անգամ հայտնվել ֆայլում ՝ արտադրական գործընթացին տարբեր տեղեկություններ տրամադրելով համակցված փոփոխությունների միջոցով: GenCAM- ը պահպանում է տեղեկատվական իմաստաբանության հիերարխիան և կառուցվածքը, և յուրաքանչյուր արտադրական սարք մշակում է միայն իր աշխատանքին համապատասխան տեղեկատվական բաժնի բովանդակությունը:

GenCAM 2.0 ֆայլերի նախորդ տարբերակները համապատասխանում են bacos normal Form (BNF) կանոններին: GenCAM 2.0-ն ընդունում է XML ֆայլի ձևաչափի ստանդարտը և XML սխեման, սակայն IPC-2511A- ի հիմնական տեղեկատվական մոդելը գրեթե չի փոխվել: Նոր տարբերակը վերաշարադրել է միայն տեղեկատվության կազմակերպումը, սակայն տեղեկատվության բովանդակությունը չի փոխվել։

Ներկայումս EDA-ի և PCB-ի CAM ծրագրային ապահովման շատ վաճառողներ աջակցում են GenCAM-ին՝ որպես տվյալների փոխանակման ձևաչափ: EDA- ի այս ընկերությունները ներառում են Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS և Veribest: PCB CAM ծրագրաշարի վաճառողները ներառում են ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software և GraphiCode և այլն:

Valor ODB + + Open Data Base (ODB + +), որը գործարկվել է Israel Valor Computing Systems-ի կողմից, թույլ է տալիս դիզայնի արտադրության (DFM) կանոնները մարմնավորել նախագծման գործընթացում: ODB + + – ը օգտագործում է ընդլայնվող ASC ⅱ ձևաչափ ՝ PCB- ի արտադրության և հավաքման համար անհրաժեշտ բոլոր ինժեներական տվյալները մեկ տվյալների բազայում պահելու համար: Մեկ տվյալների բազան պարունակում է գրաֆիկա, հորատման տեղեկատվություն, էլեկտրագծեր, բաղադրիչներ, ցանցացանկեր, բնութագրեր, գծագրեր, ինժեներական գործընթացի սահմանումներ, հաշվետվությունների գործառույթներ, ECO և DFM արդյունքներ և այլն: Դիզայներները կարող են թարմացնել այս տվյալների բազաները DFM- ի նախագծման ընթացքում `նախքան հավաքվելը դասավորության և էլեկտրագծերի հնարավոր խնդիրները բացահայտելու համար:

ODB + +-ը երկկողմանի ձևաչափ է, որը թույլ է տալիս տվյալները փոխանցել և վերև: Երբ նախագծման տվյալները փոխանցվում են PCB խանութ ASC ⅱ ձևով, պրոցեսորը կարող է իրականացնել գործընթացի գործողություններ, ինչպիսիք են փորագրման փոխհատուցումը, վահանակի պատկերումը, ելքային հորատումը, լարերը և լուսանկարչությունը:

ODB + +-ն ընդունում է ավելի խելացի հստակ կառուցվածք, հատուկ միջոցներ են՝ (1) ներառյալ դիմադրողականությունը, ոսկեզօծ/ոչ ոսկեզօծ անցքը, հատուկ անցքի միացման թիթեղների շերտը և համակարգի այլ հատկանիշներ. (2) Օգտագործեք WYSIWYG՝ անորոշ տեղեկատվության նկարագրությունը վերացնելու համար. ③ Բոլոր օբյեկտների ատրիբուտները գտնվում են մեկ հատկանիշի մակարդակի վրա. ④ Եզակի ափսեի շերտ և հաջորդականության սահմանում; Սարքի ճշգրիտ փաթեթավորում և քորոցների մոդելավորում; ⑥ Աջակցեք BOM տվյալների ներկառուցմանը:

ODB + +-ն օգտագործում է ստանդարտ ֆայլի կառուցվածք, որը ներկայացնում է դիզայնը որպես ֆայլի ուղու ծառ՝ մի շարք ենթաթղթապանակներով, որոնք պարունակում են համապատասխան նախագծային տեղեկատվություն դիզայնի թղթապանակի տակ: Ուղու ծառը կարող է տեղափոխվել տարբեր համակարգերի միջև՝ առանց տվյալների կորստի: Այս ծառի կառուցվածքը թույլ է տալիս դիզայնի որոշ տվյալներ կարդալ և գրել առանձին՝ առանց ամբողջ մեծ ֆայլը կարդալու և գրելու, ի տարբերություն մեկ մեծ ֆայլի: ODB ++ ֆայլի ուղու ծառի 13 շերտերն են՝ քայլեր, մատրիցա, սիմվոլներ, կուտակումներ, աշխատանքային ձևեր և աշխատանք։ Հոսքեր, հատկանիշներ, բացվածքի աղյուսակներ, մուտքագրում, ելք, օգտվող, ընդլայնում, տեղեկամատյան և այլն:

Սովորական ODB + + դիզայնը կարող է պարունակել մինչև 53 դիզայնի ֆայլ վերը նշված թղթապանակում, գումարած ևս 2 ֆայլ ODB + + գրադարանի դիզայնում: ODB + + աջակցում է ընդհանուր առմամբ 26 ստանդարտ գրաֆիկական խորհրդանիշներ:

PCB- ի նախագծման առանձնահատկության պատճառով տվյալների բազայում առկա որոշ մեծ ֆայլեր հարմար չեն կառուցվածքային պահեստավորման համար: Այդ նպատակով ODB + + – ն օգտագործում է տողերում տեքստը ձայնագրելու ֆայլի ոճ, յուրաքանչյուր տող պարունակում է տեղեկատվության բազմաթիվ բիթեր, որոնք բաժանված են Spaces- ով: Ֆայլի տողերի կարգը կարևոր է, և որոշակի տող կարող է պահանջել, որ հաջորդ տողերը հետևեն որոշակի կարգի ձևին: Յուրաքանչյուր տողի սկզբի նիշը սահմանում է տեղեկատվության տեսակը, որը նկարագրում է տողը:

Valor-ը հանրությանը թողարկվեց 1997թ. 2000 թվականին թողարկվեց ODB + + (X) 1.0 աջակցվող XML ստանդարտը: ODB + + (X) 3.1A թողարկվել է 2001 թվականին: ODB + + (X) – ը վերաշարադրում է ODB + + – ի տեղեկատվական կազմակերպությունը `դիզայնի և արտադրության միջև տվյալների փոխանակումը հեշտացնելու համար, մինչդեռ դրա տեղեկատվական մոդելը շատ չի փոխվում: ODB + + (X) ֆայլը պարունակում է վեց մեծ տարր տարրեր, Այսինքն՝ բովանդակություն (ODX-բովանդակություն), նյութերի հաշիվ (ODX-BOM), լիազորված մատակարար (ODX-AVL), օժանդակ ձևավորում (ODX-CAD), մատակարարման տեղեկատվություն (ODX-Logistics -HEADER) և փոփոխություն (ODX-HistoryREC): ) և այլն Բարձր մակարդակի տարր (ODX) ձևավորելու համար:

EDA ծրագրային ապահովման վաճառողները, ինչպիսիք են Cadence- ը, Mentor- ը, PADS- ը, VeriBest- ը և Zuken- ը, ի թիվս այլոց, սկսել են աջակցել ODB + + / ODB + + (X) – ին: PCB CAM ծրագրային ապահովման մատակարարները, ինչպիսիք են Mitron-ը, FABmaster-ը, Unicam-ը և Graphic-ը, նույնպես որդեգրել են ODB + + տեխնոլոգիան: Այս ծրագրային ապահովման ընկերությունների թվում ձևավորվում է Valor օգտագործողների դաշինքը: Քանի դեռ EDA-ի տվյալները փոխանակվում են և չեզոք ֆայլերը մշակվում են, սարքերի դրայվերները և հայտնաբերման ծրագրերը կարող են ձևավորվել:

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) մշակվել և հրապարակվել է ՇՄԱԳ -ի կողմից:Այն իրականում մոդելավորման լեզվի նկարագրության սխեմա է: EDIF-ը կառուցվածքային ASC ⅱ տեքստային ֆայլ է՝ BNF նկարագրության ռեժիմով: EDIF300 և ավելի ուշ տարբերակները օգտագործում են տեղեկատվության մոդելավորման EXPRESS3 լեզուն: EDIF300- ը նկարագրում է տեղեկատվությունը `ներառյալ հիերարխիայի, կապի, գրադարանի, գրաֆիկական տեղեկատվության, ակնթարթային օբյեկտի տեղեկատվության, դիզայնի կառավարման տեղեկատվության, մոդուլի վարքագծի, մոդելավորման տեղեկատվության և ծանոթագրության տեղեկատվության մասին: