For å gjøre opp for feilen som Gerber, den tradisjonelle PCB datastandard, kan ikke utveksle data på to måter, tre kandidatformater for ny PCB -datastandard introduseres: IPCs GenCAM, Valors ODB + + og EIAs EDIF400. Forskningsfremgangen for PCB-design/-produksjonsteknologi for datautveksling analyseres. Den viktigste teknologien og standardiseringsutsikter for PCB -datautveksling diskuteres. Det påpekes at den nåværende punkt-til-punkt-byttemodusen for PCB-design og produksjon må endres til en enkelt ideell byttemodus.

Introduksjonen

I mer enn 20 år foregår den innenlandske og utenlandske elektroniske design-/produksjonsindustrien med high-end Integrated Circuit (IC) chips, høyhastighets Printed Circuit Board (PCB), PCB) og Electronic Design AutomaTIon (EDA) teknologi. Som et delsystem for elektroniske produkter spiller PCB rollen som kjernemodulenhet i elektronisk produksjonsindustri. I følge statistikk utgjør designsyklusen for elektroniske produkter mer enn 60% av hele utviklings- og produksjonssyklusen; Og 80% ~ 90% av kostnadene bestemmes i utformingen av brikken og PCB-delsystemet. PCB -design/produksjonsdata genereres av elektroniske designere som bruker EDA -verktøy, inkludert fabrikasjon, montering og test av PCB. PCB -dataformatstandard er et beskrivende språk for å regulere PCB -layoutdesign, som brukes til å realisere dataoverføring mellom EDA -verktøy eller designere, datautveksling mellom skjemaer og layout og sømløs forbindelse mellom design og produksjonstest.

Gerber er de facto PCB data industristandard og er fortsatt mye brukt. Fra Gerber -prototypen i 1970 til Gerber 274X i 1992, kan ikke noen informasjon relatert til PCB -prosessering og montering uttrykkes eller inkluderes i Ger2ber -format for stadig mer komplekse design, for eksempel PCB -korttype, middels tykkelse og prosessparametere. Spesielt etter at Gerber -filen er overlevert til PCB -prosessoren, blir problemer som konstruksjonsregelkonflikt ofte funnet ved å sjekke lysteikningseffekten. På dette tidspunktet er det nødvendig å gå tilbake til designavdelingen for å regenerere Gerber -filen før PCB -behandling. Denne typen omarbeid tar 30% av utviklingssyklusen, og problemet er at Gerber er en enveis dataoverføring, ikke en toveis datautveksling. Gerbers utgang fra hovedstrømmen av PCB-formater er en forhåndsdefinert konklusjon, men det er ennå ikke klart hvilken som vil erstatte Gerber som neste generasjons standard for PCB-data.

En ny PCB -datautvekslingsstandard planlegges aktivt i utlandet, og de tre anerkjente kandidatformatene er: InsTItute for emballasje og sammenkobling, IPC), Generic Computer Aided Manufacturing (GenCAM), Val2ors ODB + + og Electronic Indus2tries AssociaTIon, EDIF400 EIA). Fokuset på standarder kommer ettersom millioner av dollar har gått tapt de siste årene på grunn av dårlig datautveksling. Det rapporteres at mer enn 3% av behandlingskostnadene for trykt kartong blir bortkastet hvert år på behandling og validering av data. Med andre ord blir milliarder av dollar bortkastet på hele elektronikkindustrien hvert år! I tillegg til direkte avfall, bruker gjentatte interaksjoner mellom designere og produsenter mye energi og tid på grunn av ikke-standardiserte data. For elektronikkproduksjon med lav margin er dette en annen usynlig kostnad.

IPC GenCAM er en blåkopi av PCB-design-/produksjonsdatautvekslingsstandard utviklet av IPC, som er det ANSI-akkrediterte standardiseringsforskningsinstituttet for PCB. Det offisielle dokumentet til GEN-CAM heter IPC-2511 og inneholder flere understandarder av IPC-2510-serien (IPC-2512 til IPC-2518). Ipc-2510-seriens standarder er basert på GenCAD-format (introdusert av Mitron), og delstandardene er avhengige av hverandre. Dokumentasjonen til denne standarden inkluderer informasjon om korttype, pute, lapp, innsats, signallinje, etc. Nesten all PCB -behandlingsinformasjon kan hentes fra GenCAM -parametere.

GenCAMs filstruktur gir både designere og produksjonsingeniører tilgang til dataene. I datautgangen til produsenten kan dataene også utvides, for eksempel å legge til toleranser som behandlingsprosessen tillater, gi flere opplysninger for panelproduksjon, etc. GenCAM vedtar ASC ⅱ -format og støtter 14 grafiske symboler. GenCAM inkluderer totalt 20 informasjonsdeler som beskriver designkrav og produksjonsdetaljer. Hver del uttrykker en funksjon eller en oppgave. MAssembly SMT -kunnskapsklassen introduserer profesjonell SMT -kunnskap i språklig språk. Maxam Technology, det første prøvekortet for PCB (MaxAM kunnskapsklasserom), innkjøp av komponenter og én-stopp-tjenesteleverandør! Hver seksjon er logisk uavhengig og kan brukes som en egen fil. GenCAMs 20 informasjonsdeler er: Topptekst, bestillingsinformasjonsadministrasjon, primitiver, grafikk, lag og sveisede blokker Stabler, mønstre, pakker, familier og enheter. Enheter, Mechani2Cals, komponenter, ruter, strøm, testkoblinger, tavler, paneler, FlxTUR Es), tegninger og endringer.

GenCAM lar de ovennevnte 20 informasjonsseksjonene bare vises én gang i filen, og gir forskjellig informasjon om produksjonsprosessen gjennom endringer i kombinasjon. GenCAM bevarer hierarkiet og strukturen til informasjonssemantikk, og hver produksjonsenhet behandler kun informasjonsseksjonsinnholdet som er relevant for jobben.

Tidligere versjoner av GenCAM 2.0 -filer overholder bacos normalform (BNF) -regler. GenCAM 2.0 vedtar XML-filformatstandarden og XML-skjemaet, men den grunnleggende informasjonsmodellen i IPC-2511A har neppe endret seg. Den nye versjonen omskrev bare organiseringen av informasjon, men innholdet i informasjonen har ikke endret seg.

For tiden støtter mange CAM-programvareleverandører av EDA og PCB GenCAM som datautvekslingsformat. Disse EDA-selskapene inkluderer Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS og Veribest. Leverandører av PCB CAM -programvare inkluderer ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software og GraphiCode, etc.

Valor ODB + + Open Data Base (ODB + +), lansert av Israel Valor Computing Systems, gjør at design for Manufacturing (DFM) regler kan legemliggjøres i designprosessen. ODB + + bruker utvidbart ASC ⅱ -format for å lagre alle tekniske data som er nødvendige for PCB -produksjon og montering i en enkelt database. En enkelt database inneholder grafikk, boreinformasjon, ledninger, komponenter, nettlister, spesifikasjoner, tegninger, prosessdefinisjoner, rapporteringsfunksjoner, ECO- og DFM -resultater, etc. Designere kan oppdatere disse databasene under DFM-design for å identifisere potensielle layout- og ledningsproblemer før montering.

ODB + + er et toveis format som gjør at data kan sendes ned og opp. Når designdataene er overført til PCB -butikken i ASC ⅱ -form, kan prosessoren utføre prosessoperasjoner som etsningskompensasjon, panelavbildning, utboring, ledninger og fotografering.

ODB ++ vedtar mer intelligent eksplisitt struktur, spesifikke tiltak er: (1) inkludert impedans, gullbelagt/ikke-gullbelagt hull, spesifikke hullforbindelsesplatelag og andre systemattributter; (2) Bruk WYSIWYG for å eliminere tvetydig informasjonsbeskrivelse; ③ Attributtene til alle objekter er på enkeltfunksjonsnivå; ④ Unikt tallerkenlag og sekvensdefinisjon; Nøyaktig emballasje og pin -modellering; ⑥ Støtte for innebygging av styklistedata.

ODB ++ bruker en standard filstruktur som representerer et design som et filbanetre, med en serie undermapper som inneholder relatert designinformasjon under designmappen. Stitreet kan migreres mellom ulike systemer uten å miste data. Denne trestrukturen gjør at noen data i designet kan leses og skrives individuelt uten å lese og skrive hele den store filen, i motsetning til en enkelt stor fil. De 13 lagene med ODB ++ filbanetre er trinn, matrise, symboler, Stackups, Work Forms og Work Strømmer, attributter, blenderåpningstabeller, input, output, bruker, utvidelse, logg, etc.

En vanlig ODB + + -design kan inneholde opptil 53 designfiler i mappen ovenfor, pluss 2 filer til i ODB + + -bibliotekets design. ODB + + støtter totalt 26 standard grafiske symboler.

På grunn av særegenheten til PCB -design, er noen store filer i databasen ikke egnet for strukturert lagring. For dette formålet bruker ODB + + en filstil for innspilling av tekst på linjer, hver linje inneholder flere informasjonsbiter atskilt med mellomrom. Rekkefølgen på linjer i en fil er viktig, og en bestemt linje kan kreve at påfølgende linjer følger et bestemt bestillingsskjema. Tegnet på begynnelsen av hver linje definerer typen informasjon som linjen beskriver.

Valor ble løslatt for publikum i 1997. I 2000 ble ODB + + (X) 1.0 støttet XML-standard utgitt. ODB + + (X) 3.1A ble utgitt i 2001. ODB + + (X) omskriver informasjonsorganisasjonen til ODB + + for å lette datautvekslingen mellom design og produksjon, mens informasjonsmodellen ikke endres mye. En ODB + + (X) -fil inneholder seks store underordnede elementer, Det vil si innhold (ODX-innhold), Materialliste (ODX-BOM), Autorisert leverandør (ODX-AVL), Hjelpedesign (ODX-CAD), leveringsinformasjon (ODX-Logistics -HEADER) og endring (ODX-HistoryREC ), etc. For å danne et element på høyt nivå (ODX).

EDA -programvareleverandører som Cadence, Mentor, PADS, VeriBest og Zuken har blant annet begynt å støtte ODB + + / ODB + + (X). PCB CAM-programvareleverandører som Mitron, FABmaster, Unicam og Graphic har også tatt i bruk ODB++-teknologi. Blant disse programvareselskapene dannes Valor-brukeralliansen. Så lenge EDA -data utveksles og nøytrale filer behandles, kan enhetsdrivere og deteksjonsprogrammer dannes.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) ble utviklet og utgitt av EIA.Det er faktisk et modelleringsspråksbeskrivelsesopplegg. EDIF er en strukturert ASC ⅱ tekstfil med BNF beskrivelsesmodus. Versjoner av EDIF300 og senere bruker informasjonsmodelleringsspråket EXPRESS3. EDIF300 beskriver informasjon, inkludert hierarkiinformasjon, tilkoblingsinformasjon, biblioteksinformasjon, grafisk informasjon, øyeblikkelig objektinformasjon, informasjon om designadministrasjon, informasjon om modulatferd, simuleringsinformasjon og merknadsinformasjon.