Untuk menebus kecacatan Gerber, yang tradisional BPA standard data, tidak boleh menukar data dalam dua cara, tiga format calon standard data PCB baharu diperkenalkan: GenCAM IPC, ODB ++ Valor dan EDIF400 EIA. Kemajuan penyelidikan teknologi pertukaran data reka bentuk / pembuatan PCB dianalisis. Prospek teknologi dan standardisasi pertukaran data PCB utama dibincangkan. Adalah ditegaskan bahawa mod pensuisan titik ke titik semasa reka bentuk dan pembuatan PCB mesti ditukar kepada mod pensuisan ideal tunggal.

Pengenalan

Selama lebih daripada 20 tahun, industri reka bentuk/pembuatan elektronik domestik dan asing sedang berlangsung dengan cip Litar Bersepadu (IC) mewah, Papan Litar Bercetak (PCB) berkelajuan tinggi. Teknologi PCB dan AutomaTIon Reka Bentuk Elektronik (EDA). Sebagai subsistem produk elektronik, PCB memainkan peranan unit modul teras dalam industri pembuatan elektronik. Menurut statistik, kitaran reka bentuk produk elektronik menyumbang lebih daripada 60% daripada keseluruhan kitaran pembangunan dan pengeluaran; Dan 80% ~ 90% daripada kos ditentukan dalam reka bentuk subsistem cip dan PCB. Data reka bentuk/pengilangan PCB dijana oleh pereka elektronik menggunakan alat EDA, termasuk fabrikasi, pemasangan dan ujian PCB. Standard format data PCB adalah bahasa deskriptif untuk mengatur reka bentuk susun atur PCB, yang digunakan untuk mewujudkan pemindahan data antara alat atau pereka EDA, pertukaran data antara skema dan tata letak, dan hubungan yang lancar antara reka bentuk dan ujian pembuatan.

Gerber adalah standard industri data PCB de facto dan masih digunakan secara meluas. Daripada prototaip Gerber pada tahun 1970 hingga Gerber 274X pada tahun 1992, beberapa maklumat yang berkaitan dengan pemprosesan dan pemasangan PCB tidak boleh dinyatakan atau dimasukkan dalam format Ger2ber untuk reka bentuk yang semakin kompleks, seperti jenis papan PCB, ketebalan sederhana dan parameter proses. Terutama selepas fail Gerber diserahkan kepada pemproses PCB, masalah seperti konflik peraturan reka bentuk sering dijumpai melalui pemeriksaan kesan lukisan cahaya. Pada masa ini, adalah perlu untuk kembali ke jabatan reka bentuk untuk menjana semula fail Gerber sebelum pemprosesan PCB. Kerja semula jenis ini mengambil 30% daripada kitaran pembangunan, dan masalahnya ialah Gerber ialah pemindahan data sehala, bukan pertukaran data dua hala. Keluar Gerber dari arus perdana format PCB adalah kesimpulan yang sudah lama, tetapi belum jelas yang akan menggantikan Gerber sebagai standard generasi berikutnya untuk data PCB.

Standard pertukaran data PCB baharu sedang dirancang secara aktif di luar negara, dan tiga format calon yang diiktiraf ialah: Institut Pembungkusan dan Saling Sambung, IPC), Generic Computer Aided Manufacturing (GenCAM), Val2or’S ODB ++ dan Electronic Indus2try Association, EDIF400 EIA). Tumpuan pada standard datang kerana berjuta-juta dolar telah hilang dalam beberapa tahun kebelakangan ini kerana pertukaran data yang buruk. Dilaporkan bahawa lebih daripada 3% kos pemprosesan papan bercetak dibazirkan setiap tahun semasa memproses dan mengesahkan data. Dengan kata lain, berbilion dolar dibazirkan di seluruh industri elektronik setiap tahun! Sebagai tambahan kepada sisa langsung, interaksi berulang antara pereka dan pengeluar memakan banyak tenaga dan masa kerana data yang tidak standard. Untuk pembuatan elektronik margin rendah, ini merupakan satu lagi kos yang tidak kelihatan.

IPC GenCAM adalah cetak biru piawaian pertukaran data reka bentuk / pembuatan PCB yang dikembangkan oleh IPC, yang merupakan institusi penyelidikan standardisasi ANSI untuk PCB. Dokumen rasmi GEN-CAM dinamakan IPC-2511 dan mengandungi beberapa sub-standard siri IPC-2510 (IPC-2512 hingga IPC-2518). Piawaian siri Ipc-2510 adalah berdasarkan format GenCAD (diperkenalkan oleh Mitron), dan sub-standard saling bergantung. Dokumentasi standard ini merangkumi maklumat jenis papan, pad, tambalan, sisipan, garis isyarat, dan lain-lain. Hampir semua maklumat pemprosesan PCB dapat diperoleh dari parameter GenCAM.

Struktur fail GenCAM memberikan kedua-dua pereka bentuk dan jurutera pembuatan akses kepada data. Dalam output data ke pengilang, data juga dapat diperluas, seperti menambahkan toleransi yang diizinkan oleh proses pemrosesan, memberikan banyak informasi untuk pembuatan panel, dll. GenCAM menggunakan format ASC ⅱ dan menyokong 14 simbol grafik. GenCAM merangkumi sejumlah 20 bahagian maklumat yang memperincikan keperluan reka bentuk dan butiran pembuatan. Setiap bahagian menyatakan fungsi atau tugasan. Kelas pengetahuan SMT MAssembly memperkenalkan pengetahuan SMT profesional dalam bahasa sehari-hari. Maxam Technology, papan sampel PCB (kelas pengetahuan MaxAM) yang pertama, perolehan komponen, dan penyedia perkhidmatan sehenti! Setiap bahagian secara logik bebas dan boleh digunakan sebagai fail yang berasingan. 20 bahagian maklumat GenCAM adalah: Pengepala, pentadbiran maklumat pesanan, Primitif, grafik, lapisan dan blok yang dikimpal Tindanan, Corak, Pakej, keluarga dan peranti. Peranti, Mechani2Cals, Komponen, laluan, Kuasa, Testconnects, papan, Panel, FlxTUR Es), lukisan dan perubahan.

GenCAM membenarkan 20 bahagian maklumat di atas muncul hanya sekali dalam fail, memberikan maklumat yang berbeza untuk proses pembuatan melalui perubahan dalam kombinasi. GenCAM mengekalkan hierarki dan struktur semantik maklumat, dan setiap alat pembuatan hanya memproses kandungan bahagian maklumat yang berkaitan dengan tugasnya.

Versi fail GenCAM 2.0 sebelum ini mematuhi peraturan Borang biasa bacos (BNF). GenCAM 2.0 menggunakan standard format fail XML dan skema XML, tetapi model maklumat asas di IPC-2511A hampir tidak berubah. Versi baru hanya menulis semula organisasi maklumat, tetapi kandungan maklumat tidak berubah.

Pada masa ini, banyak vendor perisian CAM EDA dan PCB menyokong GenCAM sebagai format pertukaran data. Syarikat EDA ini merangkumi Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS dan Veribest. Penjual Perisian PCB CAM termasuk ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software dan GraphiCode, dsb.

Valor ODB + + Pangkalan Data Terbuka (ODB + +), yang dilancarkan oleh Sistem Pengkomputeran Valor Israel, membolehkan peraturan reka bentuk untuk Pembuatan (DFM) dijelmakan dalam proses reka bentuk. ODB + + menggunakan format ASC ⅱ yang boleh diperluaskan untuk menyimpan semua data kejuruteraan yang diperlukan untuk pembuatan dan pemasangan PCB dalam satu pangkalan data. Pangkalan data tunggal mengandungi grafik, maklumat penggerudian, pendawaian, komponen, senarai bersih, spesifikasi, lukisan, definisi proses kejuruteraan, fungsi pelaporan, keputusan ECO dan DFM, dsb. Pereka dapat mengemas kini pangkalan data ini semasa reka bentuk DFM untuk mengenal pasti potensi susun atur dan masalah pendawaian sebelum pemasangan.

ODB + + adalah format dua arah yang membolehkan data diturunkan ke atas dan ke atas. Setelah data reka bentuk dipindahkan ke kedai PCB dalam bentuk ASC ⅱ, pemproses boleh menjalankan operasi proses seperti pampasan goresan, pengimejan panel, penggerudian output, pendawaian dan fotografi.

ODB + + menggunakan struktur eksplisit yang lebih cerdas, langkah-langkah khusus adalah: (1) termasuk impedans, lubang berlapis emas / tidak berlapis emas, lapisan plat sambungan lubang tertentu dan atribut sistem lain; (2) Gunakan WYSIWYG untuk menghapuskan penerangan maklumat yang tidak jelas; ③ Atribut semua objek berada pada tahap ciri tunggal; ④ Lapisan plat unik dan definisi jujukan; Pembungkusan peranti dan pemodelan pin yang tepat; ⑥ Sokong pembenaman data BOM.

ODB + + menggunakan struktur fail standard yang mewakili reka bentuk sebagai pepohon laluan fail, dengan satu siri subfolder yang mengandungi maklumat reka bentuk yang berkaitan di bawah folder reka bentuk. Pohon laluan dapat dipindahkan antara sistem yang berbeza tanpa kehilangan data. Struktur pokok ini membolehkan beberapa data dalam reka bentuk dibaca dan ditulis secara individu tanpa membaca dan menulis keseluruhan fail besar, berbanding satu fail besar. 13 lapisan pokok jalur fail ODB ++ adalah langkah, matriks, simbol, Penumpukan, Bentuk Kerja, dan Kerja Aliran, Atribut, jadual Apertur, input, output, pengguna, sambungan, log, dsb.

Reka bentuk ODB + + biasa boleh memuat hingga 53 fail reka bentuk dalam folder di atas, ditambah 2 fail lagi dalam reka bentuk perpustakaan ODB + +. ODB + + menyokong sejumlah 26 simbol grafik standard.

Kerana kekhususan reka bentuk PCB, beberapa fail besar dalam pangkalan data tidak sesuai untuk penyimpanan berstruktur. Untuk tujuan ini, ODB + + menggunakan gaya fail teks rakaman dalam baris, setiap baris mengandungi berbilang bit maklumat yang dipisahkan oleh Spaces. Urutan baris dalam fail adalah penting, dan baris tertentu memerlukan baris berikutnya mengikuti borang pesanan tertentu. Karakter pada permulaan setiap baris menentukan jenis maklumat yang dijelaskan oleh garis.

Valor dilancarkan kepada umum pada tahun 1997. Pada tahun 2000, ODB + + (X) 1.0 menyokong standard XML dikeluarkan. ODB ++ (X) 3.1A telah dikeluarkan pada tahun 2001. ODB ++ (X) menulis semula organisasi maklumat ODB ++ untuk memudahkan pertukaran data antara reka bentuk dan pembuatan, manakala model maklumatnya tidak banyak berubah. Fail ODB + + (X) mengandungi enam elemen anak besar, Artinya, kandungan (kandungan ODX), Bil Bahan (ODX-BOM), Vendor yang sah (ODX-AVL), Reka bentuk tambahan (ODX-CAD), maklumat bekalan (ODX-Logistics -HEADER) dan perubahan (ODX-HistoryREC ), dan lain-lain. Untuk membentuk elemen peringkat tinggi (ODX).

Penjual perisian EDA seperti Cadence, Mentor, PADS, VeriBest dan Zuken, antara lain, telah mula menyokong ODB + + / ODB + + (X). Penjual perisian PCB CAM seperti Mitron, FABmaster, Unicam dan Graphic juga telah menggunakan teknologi ODB + +. Di antara syarikat perisian ini, pakatan pengguna Valor dibentuk. Selagi data EDA ditukar dan fail neutral diproses, pemacu peranti dan program pengesanan dapat dibentuk.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) dikembangkan dan diterbitkan oleh EIA.Ia sebenarnya merupakan skema penerangan bahasa pemodelan. EDIF adalah fail teks ASC struct berstruktur dengan mod penerangan BNF. Versi EDIF300 dan kemudian menggunakan bahasa pemodelan maklumat EXPRESS3. EDIF300 menerangkan maklumat termasuk maklumat hierarki, maklumat ketersambungan, maklumat perpustakaan, maklumat grafik, maklumat objek segera, maklumat pengurusan reka bentuk, maklumat tingkah laku modul, maklumat simulasi dan maklumat anotasi.