Lai kompensētu Gerbera tradicionālo defektu PCB datu standarts, nevar apmainīties ar datiem divos veidos, tiek ieviesti trīs jaunā PCB datu standarta kandidātu formāti: IPC GenCAM, Valor ODB + + un EIA EDIF400. Tiek analizēts PCB projektēšanas/ražošanas datu apmaiņas tehnoloģijas izpētes progress. Tiek apspriesta PCB datu apmaiņas galvenā tehnoloģija un standartizācijas perspektīva. Tiek norādīts, ka pašreizējais PCB projektēšanas un ražošanas punkts-punkts pārslēgšanas režīms ir jāmaina uz vienu ideālu komutācijas režīmu.

Ievads

Vairāk nekā 20 gadus vietējā un ārvalstu elektroniskā projektēšanas/ražošanas nozare notiek, izmantojot augstas klases integrālās shēmas (IC) mikroshēmas, ātrdarbīgas iespiedshēmas plates (PCB), PCB) un elektroniskās dizaina automatizācijas (EDA) tehnoloģija. Kā elektronisko izstrādājumu apakšsistēma, PCB spēlē galveno moduļu bloku elektroniskās ražošanas nozarē. Saskaņā ar statistiku elektronisko izstrādājumu projektēšanas cikls veido vairāk nekā 60% no visa izstrādes un ražošanas cikla; Un 80% ~ 90% no izmaksām nosaka mikroshēmas un PCB apakšsistēmas projektēšanā. PCB projektēšanas/ražošanas datus ģenerē elektroniskie dizaineri, izmantojot EDA rīkus, tostarp PCB izgatavošanu, montāžu un testēšanu. PCB datu formāta standarts ir aprakstoša valoda, lai regulētu PCB izkārtojuma dizainu, ko izmanto, lai realizētu datu pārsūtīšanu starp EDA rīkiem vai dizaineriem, datu apmaiņu starp shēmām un izkārtojumu un nevainojamu saikni starp projektēšanas un ražošanas testu.

Gerber ir de facto PCB datu nozares standarts un joprojām tiek plaši izmantots. No Gerber prototipa 1970. gadā līdz Gerber 274X 1992. gadā, daļu informācijas, kas saistīta ar PCB apstrādi un montāžu, nevar izteikt vai iekļaut Ger2ber formātā arvien sarežģītākiem dizainiem, piemēram, PCB plātnes tips, vidējais biezums un procesa parametri. Īpaši pēc tam, kad Gerbera fails ir nodots PCB procesoram, bieži tiek konstatētas tādas problēmas kā dizaina noteikumu konflikts, pārbaudot gaismas zīmēšanas efektu. Šobrīd ir jāatgriežas dizaina nodaļā, lai pirms PCB apstrādes atjaunotu Gerber failu. Šāda veida pārstrāde aizņem 30% no izstrādes cikla, un problēma ir tā, ka Gerber ir vienvirziena datu pārsūtīšana, nevis divvirzienu datu apmaiņa. Gerber iziešana no PCB formātu galvenā virziena ir iepriekš noteikts, taču vēl nav skaidrs, kas aizstās Gerber kā nākamās paaudzes PCB datu standartu.

Ārzemēs tiek aktīvi plānots jauns PCB datu apmaiņas standarts, un trīs atzītie kandidātu formāti ir: Iepakojuma un savstarpējo savienojumu institūts, IPC), Generic Computer Aided Manufacturing (GenCAM), Val2or’S ODB++ un Electronic Industries2tries asociācija, EDIF400 IVN). Uzsvars uz standartiem rodas tāpēc, ka pēdējos gados sliktas datu apmaiņas dēļ ir zaudēti miljoniem dolāru. Tiek ziņots, ka datu apstrādei un apstiprināšanai katru gadu tiek iztērēti vairāk nekā 3% no iespiedkartona apstrādes izmaksām. Citiem vārdiem sakot, katru gadu visā elektronikas industrijā tiek izšķiesti miljardi dolāru! Papildus tiešajiem atkritumiem, atkārtota dizaineru un ražotāju mijiedarbība patērē daudz enerģijas un laika nestandarta datu dēļ. Elektronikas ražošanai ar zemu peļņu šīs ir vēl vienas neredzamas izmaksas.

IPC GenCAM ir PCB projektēšanas/ražošanas datu apmaiņas standarta projekts, ko izstrādājusi IPC, kas ir ANSI akreditēts PCB standartizācijas pētniecības institūts. Oficiālais GEN-CAM dokuments ir nosaukts IPC-2511 un satur vairākus IPC-2510 sērijas apakšstandartus (IPC-2512 līdz IPC-2518). Ipc-2510 sērijas standarti ir balstīti uz GenCAD formātu (ko ieviesa Mitron), un apakšstandarti ir savstarpēji atkarīgi. Šī standarta dokumentācija ietver informāciju par plāksnes tipu, spilventiņu, plāksteri, ieliktni, signāla līniju utt. Gandrīz visu informāciju par PCB apstrādi var iegūt, izmantojot GenCAM parametrus.

GenCAM failu struktūra nodrošina piekļuvi datiem gan dizaineriem, gan ražošanas inženieriem. Datu izvadē ražotājam datus var arī paplašināt, piemēram, pievienojot apstrādes procesa atļautās pielaides, sniedzot vairākkārtēju informāciju paneļu ražošanai utt. GenCAM izmanto ASC ⅱ formātu un atbalsta 14 grafiskos simbolus. GenCAM kopumā ir iekļautas 20 informācijas sadaļas, kurās sīki aprakstītas dizaina prasības un ražošanas detaļas. Katra sadaļa izsaka funkciju vai uzdevumu. MAssembly SMT zināšanu klase iepazīstina ar profesionālām SMT zināšanām sarunvalodā. Maxam Technology, pirmais PCB (MaxAM zināšanu klases) paraugu plates, komponentu iepirkumu un ielāpu vienas pieturas pakalpojumu sniedzējs! Katra sadaļa ir loģiski neatkarīga, un to var izmantot kā atsevišķu failu. GenCAM 20 informācijas sadaļas ir: Galvenes, pasūtīšanas informācijas administrēšana, primitīvi, grafikas, slāņi un metinātie bloki Stacks, modeļi, pakotnes, ģimenes un ierīces. Ierīces, Mechani2Cals, komponenti, maršruti, barošana, testa savienojumi, dēļi, paneļi, FlxTUR Es), rasējumi un izmaiņas.

GenCAM ļauj iepriekš minētajām 20 informācijas sadaļām failā parādīties tikai vienu reizi, nodrošinot atšķirīgu informāciju par ražošanas procesu, veicot izmaiņas kombinācijā. GenCAM saglabā informācijas semantikas hierarhiju un struktūru, un katra ražošanas ierīce apstrādā tikai tās darbam atbilstošās informācijas sadaļas saturu.

Iepriekšējās GenCAM 2.0 failu versijas atbilst bacos parastās formas (BNF) noteikumiem. GenCAM 2.0 izmanto XML faila formāta standartu un XML shēmu, taču IPC-2511A pamatinformācijas modelis gandrīz nav mainījies. Jaunajā versijā tika pārrakstīta tikai informācijas organizācija, bet informācijas saturs nav mainījies.

Pašlaik daudzi EDA un PCB CAM programmatūras pārdevēji atbalsta GenCAM kā datu apmaiņas formātu. Šie EDA uzņēmumi ietver Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS un Veribest. PCB CAM programmatūras pārdevēji ietver ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software un GraphiCode utt.

Valor ODB + + atvērtā datu bāze (ODB + +), ko palaidusi Izraēlas Valor Computing Systems, ļauj projektēšanas procesā iekļaut ražošanas (DFM) noteikumus. ODB ++ izmanto paplašināmu ASC ⅱ formātu, lai saglabātu visus inženierijas datus, kas nepieciešami PCB ražošanai un montāžai vienā datu bāzē. Vienotā datu bāzē ir grafika, urbšanas informācija, elektroinstalācija, komponenti, tīklu saraksti, specifikācijas, rasējumi, inženierijas procesu definīcijas, ziņošanas funkcijas, ECO un DFM rezultāti utt. Dizaineri var atjaunināt šīs datu bāzes DFM izstrādes laikā, lai pirms montāžas noteiktu iespējamās izkārtojuma un vadu problēmas.

ODB ++ ir divvirzienu formāts, kas ļauj pārsūtīt datus uz leju un uz augšu. Kad projektēšanas dati ir pārsūtīti uz PCB veikalu ASC ⅱ formā, procesors var veikt tādas procesa darbības kā kodināšanas kompensācija, paneļa attēlveidošana, izejas urbšana, elektroinstalācija un fotografēšana.

ODB + + izmanto viedāku skaidru struktūru, īpaši pasākumi ir: (1) tostarp pretestība, apzeltīts/neapzeltīts caurums, īpašs cauruma savienojuma plāksnes slānis un citi sistēmas atribūti; (2) Izmantojiet WYSIWYG, lai novērstu neskaidru informācijas aprakstu; ③ Visu objektu atribūti ir vienas pazīmes līmenī; ④ Unikāls plākšņu slānis un secības definīcija; Precīza ierīces iepakošana un tapu modelēšana; ⑥ Atbalstiet MK datu iegulšanu.

ODB ++ izmanto standarta faila struktūru, kas attēlo dizainu kā faila ceļa koku ar vairākām apakšmapēm, kas satur saistītu dizaina informāciju zem dizaina mapes. Ceļa koku var migrēt starp dažādām sistēmām, nezaudējot datus. Šī koka struktūra ļauj dažus noformējuma datus nolasīt un rakstīt atsevišķi, nelasot un nerakstot visu lielo failu, nevis vienu lielu failu. ODB ++ failu ceļu koka 13 slāņi ir soļi, matrica, simboli, sakopojumi, darba veidlapas un darbs Plūsmas, atribūti, apertūras tabulas, ievade, izvade, lietotājs, paplašinājums, žurnāls utt.

Parastā ODB ++ dizainā iepriekš minētajā mapē var būt līdz 53 noformējuma failiem, kā arī vēl 2 failiem ODB ++ bibliotēkas dizainā. ODB ++ atbalsta 26 standarta grafiskos simbolus.

PCB dizaina īpatnību dēļ daži lieli faili datubāzē nav piemēroti strukturētai glabāšanai. Šim nolūkam ODB + + izmanto faila stilu, ierakstot tekstu rindās, katrā rindā ir vairāki informācijas biti, kas atdalīti ar atstarpēm. Rindu secība failā ir svarīga, un konkrētai rindai var būt nepieciešams, lai nākamās rindas atbilstu noteiktai secības formai. Rakstzīme katras rindas sākumā nosaka informācijas veidu, ko rindiņa apraksta.

Valor tika izlaists sabiedrībai 1997. gadā. 2000. gadā tika izlaists ODB + + (X) 1.0 atbalstītais XML standarts. ODB + + (X) 3.1A tika izlaists 2001. gadā. ODB + + (X) pārraksta ODB + + informācijas organizāciju, lai atvieglotu datu apmaiņu starp projektēšanu un ražošanu, savukārt tā informācijas modelis īpaši nemainās. ODB + + (X) failā ir seši lieli pakārtotie elementi, Tas ir, saturs (ODX-saturs), materiālu saraksts (ODX-BOM), pilnvarotais pārdevējs (ODX-AVL), papildu dizains (ODX-CAD), piegādes informācija (ODX-Logistics -HEADER) un izmaiņas (ODX-HistoryREC). ), utt. Lai izveidotu augsta līmeņa elementu (ODX).

EDA programmatūras pārdevēji, piemēram, Cadence, Mentor, PADS, VeriBest un Zuken, cita starpā, ir sākuši atbalstīt ODB + + / ODB + + (X). PCB CAM programmatūras pārdevēji, piemēram, Mitron, FABmaster, Unicam un Graphic, arī ir pieņēmuši ODB ++ tehnoloģiju. Starp šiem programmatūras uzņēmumiem tiek veidota Valor lietotāju alianse. Kamēr notiek EDA datu apmaiņa un neitrālie faili tiek apstrādāti, var izveidot ierīču draiverus un noteikšanas programmas.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) izstrādāja un publicēja EIA.Patiesībā tā ir modelēšanas valodas apraksta shēma. EDIF ir strukturēts ASC ⅱ teksta fails ar BNF apraksta režīmu. EDIF300 un jaunākās versijās tiek izmantota EXPRESS3 informācijas modelēšanas valoda. EDIF300 apraksta informāciju, tostarp hierarhijas informāciju, savienojamības informāciju, bibliotēkas informāciju, grafisko informāciju, tūlītēju objektu informāciju, dizaina pārvaldības informāciju, moduļa uzvedības informāciju, simulācijas informāciju un anotāciju informāciju.