Til þess að bæta upp þann galla sem Gerber, hin hefðbundna PCB gagnastaðall, getur ekki skipt gögnum á tvo vegu, þrjú frambjóðandi snið af nýjum PCB gagnastaðli eru kynnt: IPC’s GenCAM, Valor’s ODB + + og EIA’s EDIF400. Rannsóknarframfarir PCB hönnunar/framleiðslu gagnaskiptatækni eru greind. Fjallað er um lykiltækni og stöðlunarhorfur PCB gagnaskipta. Bent er á að núverandi punkt-til-punkta skiptaham fyrir PCB hönnun og framleiðslu verður að breyta í eina hugsjóna skiptaham.

Inngangur

Í meira en 20 ár hefur innlend og erlend rafeindahönnun / framleiðsluiðnaður átt sér stað með hágæða Integrated Circuit (IC) flísum, háhraða prentaða hringrás (PCB), PCB) og Electronic Design Automation (EDA) tækni. Sem undirkerfi rafrænna vara gegnir PCB hlutverki kjarnaeininga í rafeindaframleiðsluiðnaði. Samkvæmt tölfræði er hönnunarlota rafrænna vara meira en 60% af öllu þróunar- og framleiðsluferlinu; Og 80% ~ 90% af kostnaði er ákvarðað í hönnun flísarinnar og PCB undirkerfisins. PCB hönnun/framleiðslugögn eru búin til af rafrænum hönnuðum sem nota EDA verkfæri, þar með talið tilbúning, samsetningu og prófun á PCB. PCB data Format staðall er lýsandi tungumál til að stjórna PCB útlitshönnun, sem er notað til að átta sig á gagnaflutningi milli EDA verkfæra eða hönnuða, gagnaskipti milli skýringarmynda og útlits og óaðfinnanlegrar tengingar milli hönnunar og framleiðsluprófs.

Gerber er raunverulegur PCB gagnaiðnaður staðall og er enn mikið notaður. Frá Gerber frumgerðinni árið 1970 til Gerber 274X árið 1992 er ekki hægt að tjá eða fylgja með einhverjar upplýsingar sem tengjast PCB vinnslu og samsetningu á Ger2ber sniði fyrir sífellt flóknari hönnun, eins og PCB borð gerð, miðlungs þykkt og ferli breytur. Sérstaklega eftir að Gerber skráin er afhent PCB örgjörvanum, finnast vandamál eins og hönnunarreglur oft með því að athuga ljósteikningaráhrifin. Á þessum tíma er nauðsynlegt að fara aftur til hönnunardeildar til að endurnýja Gerber skrána fyrir PCB vinnslu. Svona endurvinnsla tekur 30% af þróunarferlinu og vandamálið er að Gerber er einhliða gagnaflutningur, ekki tvíhliða gagnaskipti. Útgangur Gerber frá almennum PCB sniðum er sjálfgefin, en ekki er enn ljóst hver kemur í stað Gerber sem næstu kynslóðar staðal fyrir PCB gögn.

Nýr PCB gagnaskiptastaðall er í virkri áætlun erlendis og þrjú viðurkennd frambjóðendasnið eru: Stofnunin fyrir umbúðir og samtengingar, IPC), Generic Computer Aided Manufacturing (GenCAM), Val2or’S ODB ++ og Electronic Indus2tries AssociaTIon, EDIF400 EIA). Áherslan á staðla kemur þar sem milljónir dollara hafa tapast á undanförnum árum vegna lélegra gagnaskipta. Greint er frá því að meira en 3% af vinnslukostnaði á prentplötu fari til spillis á hverju ári í úrvinnslu og staðfestingu gagna. Með öðrum orðum, milljörðum dollara er sóað í allan rafeindaiðnaðinn á hverju ári! Til viðbótar við beinan sóun, eyða endurteknum samskiptum hönnuða og framleiðenda mikillar orku og tíma vegna óstaðlaðra gagna. Fyrir rafeindaframleiðslu með litla framlegð er þetta annar ósýnilegur kostnaður.

IPC GenCAM er teikning af PCB hönnun / framleiðslu gagnaskipta staðli þróaður af IPC, sem er ANSI viðurkennd staðlarannsóknarstofnun fyrir PCB. Opinbert skjal GEN-CAM heitir IPC-2511 og inniheldur nokkra undirstaðla IPC-2510 seríunnar (IPC-2512 til IPC-2518). Ipc-2510 röð staðlar eru byggðir á GenCAD sniði (kynnt af Mitron), og undirstaðlarnir eru háðir innbyrðis. Skjöl þessa staðals innihalda upplýsingar um borðtegund, púða, plástur, innskot, merkjalínu osfrv. Næstum allar PCB vinnsluupplýsingar er hægt að fá frá GenCAM breytum.

Skráarskipan GenCAM veitir bæði hönnuðum og framleiðsluverkfræðingum aðgang að gögnunum. Í gagnaúttakinu til framleiðandans er einnig hægt að útvíkka gögnin, svo sem að bæta við vikmörkum sem vinnsluferlið leyfir, gefa margar upplýsingar fyrir spjaldframleiðslu osfrv. GenCAM samþykkir ASC ⅱ snið og styður 14 grafísk tákn. GenCAM inniheldur alls 20 upplýsingahluta sem lýsa hönnunarkröfum og framleiðsluupplýsingum. Hver hluti tjáir hlutverk eða verkefni. MAssembly SMT þekkingarnámskeið kynnir faglega SMT þekkingu á daglegu máli. Maxam Technology, fyrsta PCB (MaxAM þekkingarkennslustofan) sýnishornspjaldið, innkaup á íhlutum og plástra þjónustuveitanda! Hver hluti er rökfræðilega óháður og hægt er að nota hann sem sérstaka skrá. 20 upplýsingahlutar GenCAM eru: Haus, pöntunarupplýsingastjórnun, frumefni, grafík, lög og soðnar blokkir Staflar, mynstur, pakkar, fjölskyldur og tæki. Tæki, Mechani2Cals, íhlutir, leiðir, rafmagn, prófunartengingar, töflur, spjöld, FlxTUR Es), teikningar og breytingar.

GenCAM leyfir ofangreindum 20 upplýsingahlutum að birtast aðeins einu sinni í skránni, sem veitir mismunandi upplýsingar til framleiðsluferlisins með breytingum í sameiningu. GenCAM varðveitir stigveldi og uppbyggingu merkingarfræði upplýsinga og hvert framleiðslutæki vinnur aðeins úr því innihaldi upplýsingahluta sem snertir starf sitt.

Fyrri útgáfur af GenCAM 2.0 skrám eru í samræmi við reglur Bacos Normal Form (BNF). GenCAM 2.0 samþykkir XML skráarsniðsstaðalinn og XML kerfi, en grundvallarupplýsingalíkanið í IPC-2511A hefur varla breyst. Nýja útgáfan endurskrifaði aðeins skipulag upplýsinga, en innihald upplýsinga hefur ekki breyst.

Sem stendur styðja margir CAM hugbúnaðarframleiðendur EDA og PCB GenCAM sem gagnaskiptasnið. Þessi EDA fyrirtæki eru meðal annars Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS og Veribest. PCB CAM hugbúnaðarframleiðendur innihalda ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software og GraphiCode o.s.frv.

Valor ODB + + Opinn gagnagrunnur (ODB + +), hleypt af stokkunum af Israel Valor Computing Systems, gerir reglum um hönnun fyrir framleiðslu (DFM) kleift að felast í hönnunarferlinu. ODB ++ notar stækkanlegt ASC ⅱ snið til að geyma öll verkfræðileg gögn sem eru nauðsynleg fyrir PCB framleiðslu og samsetningu í einum gagnagrunni. Einn gagnagrunnur inniheldur grafík, borunarupplýsingar, raflögn, íhluti, netlista, forskriftir, teikningar, skilgreiningar á verkfræðiferli, skýrsluaðgerðir, ECO og DFM niðurstöður o.s.frv. Hönnuðir geta uppfært þessa gagnagrunna meðan á DFM hönnun stendur til að bera kennsl á hugsanleg skipulags- og raflagnavandamál fyrir samsetningu.

ODB ++ er tvíátta snið sem gerir kleift að senda gögn niður og upp. Þegar hönnunargögnin eru flutt til PCB verslunarinnar á ASC ⅱ formi getur örgjörvinn framkvæmt vinnsluaðgerðir eins og ætingarbætur, spjaldmyndatöku, úttaksboranir, raflögn og ljósmyndun.

ODB + + samþykkir greindarlegri skýrri uppbyggingu, sérstakar ráðstafanir eru: (1) þar á meðal viðnám, gullhúðað / ekki gullhúðað gat, sérstakt gattengiplötulag og aðrir eiginleikar kerfisins; (2) Notaðu WYSIWYG til að útrýma óljósri upplýsingalýsingu; ③ Eiginleikar allra hluta eru á stigi eins eiginleika; ④ Einstakt plötulag og skilgreining á röð; Nákvæmar tækjaumbúðir og pinnalíkön; ⑥ Styðjið innfellingu BOM gagna.

ODB ++ notar staðlaða skráarbyggingu sem táknar hönnun sem skráarslóðatré, með röð af undirmöppum sem innihalda tengdar hönnunarupplýsingar undir hönnunarmöppunni. Hægt er að flytja slóðatréð á milli mismunandi kerfa án þess að tapa gögnum. Þessi tré uppbygging gerir kleift að lesa og skrifa sum gögn í hönnuninni fyrir sig án þess að lesa og skrifa alla stóru skrána, öfugt við eina stóra skrá. 13 lögin af ODB ++ skráarslóðatré eru skref, fylki, tákn, Stackups, Work Forms og Work Flæði, eiginleikar, ljósopstöflur, inntak, úttak, notandi, viðbót, log osfrv.

Venjuleg ODB ++ hönnun getur innihaldið allt að 53 hönnunarskrár í möppunni hér að ofan, auk 2 skrár í viðbót í ODB ++ bókasafnshönnuninni. ODB ++ styður samtals 26 venjuleg grafísk tákn.

Vegna sérstöðu PCB hönnunar eru sumar stórar skrár í gagnagrunni ekki hentugar fyrir skipulagða geymslu. Í þessu skyni notar ODB ++ skráarstíl til að taka upp texta í línum, þar sem hver lína inniheldur marga bita af upplýsingum aðskilin með bilum. Röð lína í skrá er mikilvæg og tiltekin lína getur krafist þess að síðari línur fylgi ákveðnu pöntunarformi. Stafinn í upphafi hverrar línu skilgreinir tegund upplýsinga sem línan lýsir.

Valor var gefið út til almennings árið 1997. Árið 2000 var ODB + + (X) 1.0 studdur XML staðall gefinn út. ODB + + (X) 3.1A kom út árið 2001. ODB + + (X) endurskrifar upplýsingaskipulag ODB + + til að auðvelda gagnaskipti milli hönnunar og framleiðslu, á meðan upplýsingalíkan þess breytist ekki mikið. ODB + + (X) skrá inniheldur sex stóra undirþætti, Það er innihald (ODX-innihald), efnisskrá (ODX-BOM), viðurkenndur söluaðili (ODX-AVL), hjálparhönnun (ODX-CAD), framboðsupplýsingar (ODX-Logistics -HEADER) og breytingar (ODX-HistoryREC ), o.s.frv. Til að mynda hástigsþátt (ODX).

EDA hugbúnaðarframleiðendur eins og Cadence, Mentor, PADS, VeriBest og Zuken, meðal annarra, eru farnir að styðja ODB + + / ODB + + (X). PCB CAM hugbúnaðarframleiðendur eins og Mitron, FABmaster, Unicam og Graphic hafa einnig tekið upp ODB ++ tækni. Meðal þessara hugbúnaðarfyrirtækja er Valor notendabandalag myndað. Svo lengi sem EDA gögnum er skipst á og hlutlausar skrár eru unnar er hægt að mynda tækjarekla og uppgötvunarforrit.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) var þróað og gefið út af EIA.Það er í raun lýsingarkerfi fyrir líkanmál. EDIF er uppbyggð ASC ⅱ textaskrá með BNF lýsingarham. Útgáfur af EDIF300 og síðar nota EXPRESS3 upplýsingalíkanamálið. EDIF300 lýsir upplýsingum þar á meðal stigveldisupplýsingum, tengingarupplýsingum, bókasafnsupplýsingum, grafískum upplýsingum, skyndilegum hlutupplýsingum, hönnunarstjórnunarupplýsingum, upplýsingum um hegðun eininga, uppgerðaupplýsingum og athugasemdaupplýsingum.