Siekiant kompensuoti defektą, kurį Gerber, tradicinis PCB duomenų standartas, negali keistis duomenimis dviem būdais, pristatomi trys galimi naujo PCB duomenų standarto formatai: IPC GenCAM, Valor ODB + + ir EIA EDIF400. Analizuojama PCB projektavimo/gamybos duomenų mainų technologijos tyrimų eiga. Aptariamos pagrindinės PCB duomenų mainų technologijos ir standartizacijos perspektyvos. Pabrėžiama, kad dabartinis PCB projektavimo ir gamybos taškas į taškas perjungimo režimas turi būti pakeistas į vieną idealų perjungimo režimą.

Įžanga

Daugiau nei 20 metų vidaus ir užsienio elektronikos projektavimo / gamybos pramonė vykdoma naudojant aukščiausios klasės integrinių grandynų (IC) lustus, didelės spartos spausdintinę plokštę (PCB), PCB) ir elektroninio projektavimo automatizavimo (EDA) technologija. Kaip elektroninių gaminių posistemis, PCB atlieka pagrindinio modulio bloko vaidmenį elektronikos gamybos pramonėje. Remiantis statistika, elektroninių gaminių projektavimo ciklas sudaro daugiau nei 60 % viso kūrimo ir gamybos ciklo; O 80% ~ 90% sąnaudų lemia lusto ir PCB posistemio projektavimas. PCB projektavimo/gamybos duomenis generuoja elektroniniai dizaineriai naudodami EDA įrankius, įskaitant PCB gamybą, surinkimą ir bandymą. PCB duomenų formato standartas yra aprašomoji kalba, skirta reguliuoti PCB išdėstymo dizainą, kuri naudojama duomenims perduoti tarp EDA įrankių ar dizainerių, keistis duomenimis tarp schemų ir maketo bei sklandžiai jungtis tarp projektavimo ir gamybos bandymo.

Gerber yra de facto PCB duomenų pramonės standartas ir vis dar plačiai naudojamas. Nuo Gerber prototipo 1970 m. iki Gerber 274X 1992 m. kai kurios informacijos, susijusios su PCB apdorojimu ir surinkimu, negalima išreikšti arba įtraukti į Ger2ber formatą vis sudėtingesniems projektams, pvz., PCB plokštės tipas, vidutinis storis ir proceso parametrai. Ypač po to, kai Gerber failas perduodamas PCB procesoriui, tikrinant šviesos piešimo efektą dažnai aptinkamos tokios problemos kaip projektavimo taisyklių konfliktas. Šiuo metu būtina grįžti į projektavimo skyrių, kad atkurtų Gerber failą prieš apdorojant PCB. Toks pertvarkymas užima 30% kūrimo ciklo, o problema ta, kad „Gerber“ yra vienpusis duomenų perdavimas, o ne dvipusis duomenų mainas. Gerber pasitraukimas iš pagrindinės PCB formatų srovės yra savaime suprantama išvada, tačiau dar neaišku, kas pakeis Gerber kaip naujos kartos PCB duomenų standartą.

Užsienyje aktyviai planuojamas naujas PCB duomenų mainų standartas, o trys pripažinti kandidatai yra: Pakavimo ir sujungimo institutas, IPC), bendroji kompiuterinė gamyba (GenCAM), Val2or’S ODB ++ ir elektronikos pramonės asociacija, EDIF400 PAV). Dėmesys standartams skiriamas, nes pastaraisiais metais dėl prasto duomenų mainų buvo prarasti milijonai dolerių. Pranešama, kad duomenims apdoroti ir tikrinti kasmet iššvaistoma daugiau nei 3 % spausdintinės plokštės apdorojimo išlaidų. Kitaip tariant, milijardai dolerių kasmet iššvaistomi visai elektronikos pramonei! Be tiesioginių atliekų, dėl nestandartinių duomenų daug energijos ir laiko sunaudoja pakartotinė dizainerių ir gamintojų sąveika. Mažos maržos elektronikos gamybai tai dar viena nematoma kaina.

IPC GenCAM yra PCB projektavimo / gamybos duomenų mainų standarto projektas, sukurtas IPC, kuris yra ANSI akredituotas PCB standartizacijos tyrimų institutas. Oficialus GEN-CAM dokumentas pavadintas IPC-2511 ir jame yra keli IPC-2510 serijos substandartai (IPC-2512–IPC-2518). Ipc-2510 serijos standartai yra pagrįsti GenCAD formatu (įvedė Mitron), o antriniai standartai yra tarpusavyje susiję. Šio standarto dokumentacijoje yra informacija apie plokštės tipą, padą, pataisą, įdėklą, signalo liniją ir kt. Beveik visą PCB apdorojimo informaciją galima gauti iš GenCAM parametrų.

GenCAM failų struktūra suteikia prieigą prie duomenų ir dizaineriams, ir gamybos inžinieriams. Gamintojui pateikiant duomenis, taip pat galima išplėsti duomenis, pvz., pridėti apdorojimo proceso leidžiamus nuokrypius, pateikti daug informacijos apie plokščių gamybą ir pan. GenCAM priima ASC ⅱ formatą ir palaiko 14 grafinių simbolių. GenCAM iš viso yra 20 informacijos skyrių, kuriuose išsamiai aprašomi projektavimo reikalavimai ir gamybos detalės. Kiekvienas skyrius išreiškia funkciją arba užduotį. MAssembly SMT žinių klasė supažindina su profesinėmis SMT žiniomis šnekamąja kalba. „Maxam Technology“, pirmoji PCB („MaxAM žinių klasė“) pavyzdinė plokštė, komponentų pirkimas ir pataisos vieno langelio paslaugų teikėjas! Kiekvienas skyrius yra logiškai nepriklausomas ir gali būti naudojamas kaip atskiras failas. GenCAM 20 informacijos skilčių yra: Antraštė, informacijos užsakymo administravimas, primityvai, grafika, sluoksniai ir suvirinti blokai Krūvos, šablonai, paketai, šeimos ir įrenginiai. Įrenginiai, Mechani2Cals, Komponentai, maršrutai, Maitinimas, Bandymo jungtys, plokštės, Plokštės, FlxTUR Es), brėžiniai ir pakeitimai.

„GenCAM“ leidžia pirmiau minėtas 20 informacijos skilčių faile rodyti tik vieną kartą, o kartu keičiant gamybos procesą pateikiama skirtinga informacija. GenCAM išsaugo informacijos semantikos hierarchiją ir struktūrą, o kiekvienas gamybos įrenginys apdoroja tik jo darbui aktualų informacijos skyriaus turinį.

Ankstesnės GenCAM 2.0 failų versijos atitinka bacos normalios formos (BNF) taisykles. GenCAM 2.0 naudoja XML failo formato standartą ir XML schemą, tačiau pagrindinis informacijos modelis IPC-2511A beveik nepasikeitė. Nauja versija tik perrašė informacijos organizavimą, tačiau informacijos turinys nepasikeitė.

Šiuo metu daugelis CAM programinės įrangos tiekėjų EDA ir PCB palaiko GenCAM kaip duomenų mainų formatą. Šios EDA įmonės yra „Mentor“, „Cadence“, „Zuken“, „OrCAD“, „PADS“ ir „Veribest“. PCB CAM programinės įrangos pardavėjai yra ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software ir GraphiCode ir kt.

Valor ODB + + atvira duomenų bazė (ODB + +), kurią paleido Israel Valor Computing Systems, leidžia projektavimo procese įtraukti gamybos (DFM) taisykles. ODB ++ naudoja išplečiamą ASC ⅱ formatą, kad vienoje duomenų bazėje būtų saugomi visi PCB gamybai ir surinkimui reikalingi inžineriniai duomenys. Vienoje duomenų bazėje yra grafika, gręžimo informacija, laidai, komponentai, tinklų sąrašai, specifikacijos, brėžiniai, inžinerinių procesų apibrėžimai, ataskaitų teikimo funkcijos, ECO ir DFM rezultatai ir kt. Projektuotojai gali atnaujinti šias duomenų bazes kurdami DFM, kad nustatytų galimas išdėstymo ir laidų problemas prieš surinkdami.

ODB + + yra dvikryptis formatas, leidžiantis perduoti duomenis žemyn ir aukštyn. Kai projektavimo duomenys perduodami į PCB parduotuvę ASC ⅱ forma, procesorius gali atlikti proceso operacijas, tokias kaip ėsdinimo kompensavimas, skydelio atvaizdavimas, išvesties gręžimas, laidų prijungimas ir fotografavimas.

ODB + + priima protingesnę aiškią struktūrą, konkrečios priemonės yra šios: (1) įskaitant varžą, paauksuotą / nepaauksuotą skylę, specialų skylės jungties plokštės sluoksnį ir kitus sistemos atributus; (2) Naudokite WYSIWYG, kad pašalintumėte dviprasmišką informacijos aprašymą; ③ Visų objektų atributai yra vieno požymio lygyje; ④ Unikalus plokštės sluoksnis ir sekos apibrėžimas; Tikslus prietaiso pakavimas ir kaiščių modeliavimas; ⑥ Palaikykite KS duomenų įterpimą.

„ODB + +“ naudoja standartinę failų struktūrą, kuri vaizduoja dizainą kaip failo kelio medį, o poaplankiai, kuriuose yra susijusi dizaino informacija, yra dizaino aplanke. Kelio medį galima perkelti tarp skirtingų sistemų neprarandant duomenų. Ši medžio struktūra leidžia kai kuriuos dizaino duomenis skaityti ir rašyti atskirai, neskaitant ir neįrašant viso didelio failo, o ne vieną didelį failą. 13 ODB ++ failo kelio medžio sluoksnių yra žingsniai, matrica, simboliai, dėtuvės, darbo formos ir darbas Srautai, atributai, diafragmos lentelės, įvestis, išvestis, vartotojas, plėtinys, žurnalas ir kt.

Įprastame ODB ++ dizaine aukščiau esančiame aplanke gali būti iki 53 dizaino failų ir dar 2 failai ODB ++ bibliotekos dizaine. ODB ++ palaiko iš viso 26 standartinius grafinius simbolius.

Dėl PCB dizaino ypatumų kai kurie dideli failai duomenų bazėje nėra tinkami struktūrizuotam saugojimui. Šiuo tikslu ODB ++ naudoja teksto įrašymo eilutėmis failo stilių, kiekvienoje eilutėje yra keli informacijos bitai, atskirti tarpais. Failo eilučių tvarka yra svarbi, todėl tam tikroje eilutėje gali reikėti, kad tolesnės eilutės atitiktų tam tikrą eilės formą. Kiekvienos eilutės pradžioje esantis simbolis apibrėžia informacijos, kurią eilutė apibūdina, tipą.

„Valor“ buvo išleistas visuomenei 1997 m. 2000 m. buvo išleistas ODB + + (X) 1.0 palaikomas XML standartas. ODB + + (X) 3.1A buvo išleistas 2001 m. ODB + + (X) perrašo ODB + + informacijos organizavimą, kad būtų lengviau keistis duomenimis tarp projektavimo ir gamybos, o jo informacinis modelis beveik nesikeičia. ODB + + (X) faile yra šeši dideli antriniai elementai, Tai yra, turinys (ODX turinys), medžiagų sąrašas (ODX-BOM), įgaliotas tiekėjas (ODX-AVL), pagalbinis dizainas (ODX-CAD), tiekimo informacija (ODX-Logistics -HEADER) ir pakeitimas (ODX-HistoryREC) ) ir kt. Suformuoti aukšto lygio elementą (ODX).

EDA programinės įrangos pardavėjai, tokie kaip Cadence, Mentor, PADS, VeriBest ir Zuken, be kita ko, pradėjo palaikyti ODB + + / ODB + + (X). PCB CAM programinės įrangos pardavėjai, tokie kaip Mitron, FABmaster, Unicam ir Graphic, taip pat priėmė ODB ++ technologiją. Tarp šių programinės įrangos kompanijų sudaromas „Valor“ vartotojų aljansas. Kol keičiamasi EDA duomenimis ir tvarkomi neutralūs failai, galima kurti įrenginių tvarkykles ir aptikimo programas.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) sukūrė ir paskelbė EIA.Iš tikrųjų tai yra modeliavimo kalbos aprašymo schema. EDIF yra struktūrizuotas ASC ⅱ tekstinis failas su BNF aprašymo režimu. EDIF300 ir vėlesnėse versijose naudojama EXPRESS3 informacijos modeliavimo kalba. EDIF300 aprašo informaciją, įskaitant hierarchijos informaciją, jungiamumo informaciją, bibliotekos informaciją, grafinę informaciją, momentinio objekto informaciją, dizaino valdymo informaciją, modulio veikimo informaciją, modeliavimo informaciją ir anotacijų informaciją.