Aby zrekompensować wadę, którą Gerber, tradycyjna PCB danych, nie może wymieniać danych na dwa sposoby, wprowadzane są trzy kandydujące formaty nowego standardu danych PCB: IPC’s GenCAM, Valor’s ODB++ i EIA’s EDIF400. Analizowany jest postęp badań nad technologią wymiany danych w zakresie projektowania/produkcji PCB. Omówiono kluczową technologię i perspektywę standaryzacji wymiany danych PCB. Wskazuje się, że obecny tryb przełączania punkt-punkt w projektowaniu i produkcji PCB musi zostać zmieniony na pojedynczy idealny tryb przełączania.

Wprowadzenie

Od ponad 20 lat krajowy i zagraniczny przemysł projektowania / produkcji elektroniki odbywa się za pomocą wysokiej klasy układów scalonych (IC), szybkich obwodów drukowanych (PCB), PCB) i technologii Electronic Design Automation (EDA). Jako podsystem produktów elektronicznych, PCB pełni rolę modułu podstawowego w przemyśle elektronicznym. Według statystyk cykl projektowania produktów elektronicznych stanowi ponad 60% całego cyklu rozwoju i produkcji; A 80% ~ 90% kosztów jest określanych przy projektowaniu podsystemu chipa i PCB. Dane projektowe/produkcyjne PCB są generowane przez projektantów elektroniki za pomocą narzędzi EDA, w tym wytwarzania, montażu i testowania PCB. Standard formatu danych PCB to opisowy język regulujący projektowanie układu PCB, który jest używany do realizacji transferu danych między narzędziami EDA lub projektantami, wymiany danych między schematami a układem oraz bezproblemowego połączenia między projektem a testem produkcyjnym.

Gerber jest de facto standardem w branży danych PCB i jest nadal szeroko stosowany. Od prototypu Gerber w 1970 do Gerber 274X w 1992, niektóre informacje związane z przetwarzaniem i montażem PCB nie mogą być wyrażone lub zawarte w formacie Ger2ber dla coraz bardziej złożonych projektów, takich jak typ płytki PCB, średnia grubość i parametry procesu. Zwłaszcza po przekazaniu pliku Gerber procesorowi PCB problemy, takie jak konflikt zasad projektowych, często można znaleźć, sprawdzając efekt rysowania światłem. W tym momencie konieczny jest powrót do działu projektowego w celu zregenerowania pliku Gerber przed obróbką PCB. Tego rodzaju przeróbka zajmuje 30% cyklu rozwojowego, a problem polega na tym, że Gerber jest jednokierunkowym transferem danych, a nie dwukierunkową wymianą danych. Wyjście Gerbera z głównego nurtu formatów PCB jest przesądzone, ale nie jest jeszcze jasne, który zastąpi Gerbera jako standard nowej generacji dla danych PCB.

Nowy standard wymiany danych PCB jest aktywnie planowany za granicą, a trzy uznane formaty kandydujące to: Instytut Opakowań i Interkonektu, IPC), Generic Computer Aided Manufacturing (GenCAM), Val2or’S ODB++ i Electronic Indus2tries Association, EDIF400 OOŚ). Skupienie się na standardach pojawia się, gdy miliony dolarów zostały utracone w ostatnich latach z powodu słabej wymiany danych. Poinformowano, że ponad 3% kosztów przetwarzania płyt drukowanych marnuje się każdego roku na przetwarzanie i walidację danych. Innymi słowy, miliardy dolarów są marnowane na cały przemysł elektroniczny każdego roku! Oprócz bezpośredniego marnotrawstwa, powtarzające się interakcje między projektantami a producentami pochłaniają dużo energii i czasu z powodu niestandardowych danych. W przypadku niskomarżowej produkcji elektroniki jest to kolejny niewidoczny koszt.

IPC GenCAM to projekt standardu wymiany danych do projektowania/produkcji PCB, opracowany przez IPC, który jest akredytowanym przez ANSI instytutem badawczym zajmującym się standaryzacją PCB. Oficjalny dokument GEN-CAM nosi nazwę IPC-2511 i zawiera kilka podstandardów serii IPC-2510 (od IPC-2512 do IPC-2518). Standardy serii Ipc-2510 są oparte na formacie GenCAD (wprowadzonym przez Mitron), a standardy podrzędne są współzależne. Dokumentacja tego standardu zawiera informacje o typie płytki, podkładce, patchu, wstawce, linii sygnałowej itp. Prawie wszystkie informacje o przetwarzaniu PCB można uzyskać z parametrów GenCAM.

Struktura plików GenCAM zapewnia dostęp do danych zarówno projektantom, jak i inżynierom produkcji. W danych wyjściowych do producenta dane można również rozszerzyć, na przykład dodać tolerancje dozwolone przez proces przetwarzania, podając wiele informacji do produkcji paneli itp. GenCAM przyjmuje format ASC ⅱ i obsługuje 14 symboli graficznych. GenCAM zawiera łącznie 20 sekcji informacyjnych szczegółowo opisujących wymagania projektowe i szczegóły produkcyjne. Każda sekcja wyraża funkcję lub przypisanie. Klasa wiedzy MAssembly SMT wprowadza profesjonalną wiedzę SMT w języku potocznym. Maxam Technology, pierwsza próbna płytka PCB (klasa wiedzy MaxAM), zamawianie komponentów i kompleksowy dostawca usług poprawek! Każda sekcja jest logicznie niezależna i może być używana jako osobny plik. 20 sekcji informacyjnych GenCAM to: Nagłówek, administracja informacjami porządkowymi, prymitywy, grafika, warstwy i spawane bloki Stosy, wzorce, pakiety, rodziny i urządzenia. Urządzenia, Mechani2Cals, Komponenty, trasy, Zasilanie, Testconnecty, Płyty, Panele, FlxTUR Es), rysunki i zmiany.

GenCAM pozwala, aby powyższe 20 sekcji informacji pojawiło się tylko raz w pliku, dostarczając różne informacje do procesu produkcyjnego poprzez kombinację zmian. GenCAM zachowuje hierarchię i strukturę semantyki informacji, a każde urządzenie produkcyjne przetwarza tylko zawartość sekcji informacji, która jest istotna dla jego pracy.

Poprzednie wersje plików GenCAM 2.0 są zgodne z zasadami bacos normal Form (BNF). GenCAM 2.0 przyjmuje standard formatu plików XML i schemat XML, ale podstawowy model informacji w IPC-2511A prawie się nie zmienił. Nowa wersja przepisała jedynie organizację informacji, ale treść informacji nie uległa zmianie.

Obecnie wielu dostawców oprogramowania CAM EDA i PCB obsługuje GenCAM jako format wymiany danych. Te firmy EDA to Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS i Veribest. Dostawcy oprogramowania PCB CAM obejmują ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software i GraphiCode itp.

Valor ODB + + Open Data Base (ODB + +), uruchomiona przez Israel Valor Computing Systems, pozwala na uwzględnienie zasad projektowania dla produkcji (DFM) w procesie projektowania. ODB + + wykorzystuje rozszerzalny format ASC ⅱ do przechowywania wszystkich danych inżynieryjnych niezbędnych do produkcji i montażu PCB w jednej bazie danych. Pojedyncza baza danych zawiera grafikę, informacje o wierceniu, okablowanie, komponenty, listy sieci, specyfikacje, rysunki, definicje procesów inżynierskich, funkcje raportowania, wyniki ECO i DFM itp. Projektanci mogą aktualizować te bazy danych podczas projektowania DFM, aby zidentyfikować potencjalne problemy z układem i okablowaniem przed montażem.

ODB + + to format dwukierunkowy, który umożliwia przekazywanie danych w górę iw dół. Gdy dane projektowe zostaną przesłane do warsztatu PCB w formie ASC ⅱ, procesor może przeprowadzić takie operacje procesowe, jak kompensacja wytrawiania, obrazowanie paneli, wiercenie wyjściowe, okablowanie i fotografowanie.

ODB + + przyjmuje bardziej inteligentną, wyraźną strukturę, konkretne środki to: (1) w tym impedancja, pozłacany/niepozłacany otwór, specyficzna warstwa płyty łączącej otwory i inne atrybuty systemu; (2) Użyj WYSIWYG, aby wyeliminować niejednoznaczny opis informacji; ③ Atrybuty wszystkich obiektów są na poziomie jednej cechy; ④ Unikalna definicja warstwy i sekwencji płyt; Dokładne pakowanie urządzeń i modelowanie pinów; ⑥ Wsparcie osadzania danych BOM.

ODB + + używa standardowej struktury plików, która przedstawia projekt jako drzewo ścieżek plików, z serią podfolderów zawierających powiązane informacje projektowe w folderze projektu. Drzewo ścieżek można migrować między różnymi systemami bez utraty danych. Ta struktura drzewa umożliwia odczytywanie i zapisywanie niektórych danych w projekcie indywidualnie bez odczytywania i zapisywania całego dużego pliku, w przeciwieństwie do pojedynczego dużego pliku. 13 warstw drzewa ścieżek plików ODB ++ to kroki, macierz, symbole, stosy, formularze pracy i praca Przepływy, atrybuty, tabele przysłon, wejście, wyjście, użytkownik, rozszerzenie, log itp.

Zwykły projekt ODB++ może zawierać do 53 plików projektu w powyższym folderze oraz 2 dodatkowe pliki w projekcie biblioteki ODB++. ODB++ obsługuje łącznie 26 standardowych symboli graficznych.

Ze względu na specyfikę projektu PCB, niektóre duże pliki w bazie danych nie nadają się do ustrukturyzowanego przechowywania. W tym celu ODB + + używa stylu pliku zapisu tekstu w wierszach, przy czym każdy wiersz zawiera wiele bitów informacji oddzielonych spacjami. Kolejność wierszy w pliku jest ważna, a konkretny wiersz może wymagać, aby kolejne wiersze były zgodne z określoną formą kolejności. Znak na początku każdego wiersza określa typ informacji, które opisuje wiersz.

Valor został wydany publicznie w 1997 roku. W 2000 roku został wydany standard ODB++ (X) 1.0 obsługujący XML. ODB++ (X) 3.1A został wydany w 2001 roku. ODB++ (X) zmienia organizację informacji ODB++ w celu ułatwienia wymiany danych między projektowaniem a produkcją, podczas gdy jego model informacyjny niewiele się zmienia. Plik ODB++ (X) zawiera sześć dużych elementów podrzędnych, Oznacza to zawartość (zawartość ODX), zestawienie materiałów (ODX-BOM), autoryzowany sprzedawca (ODX-AVL), projekt pomocniczy (ODX-CAD), informacje o dostawie (ODX-Logistics -HEADER) i zmiany (ODX-HistoryREC ) itp. Aby utworzyć element wysokiego poziomu (ODX).

Producenci oprogramowania EDA, tacy jak Cadence, Mentor, PADS, VeriBest i Zuken, zaczęli wspierać ODB++ / ODB++ (X). Dostawcy oprogramowania PCB CAM, tacy jak Mitron, FABmaster, Unicam i Graphic, również przyjęli technologię ODB + +. Wśród tych firm tworzących oprogramowanie powstaje sojusz użytkowników Valor. Dopóki dane EDA są wymieniane i przetwarzane są neutralne pliki, można tworzyć sterowniki urządzeń i programy wykrywające.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) został opracowany i opublikowany przez EIA.W rzeczywistości jest to schemat opisu języka modelowania. EDIF jest ustrukturyzowanym plikiem tekstowym ASC ⅱ z trybem opisu BNF. Wersje EDIF300 i nowsze używają języka modelowania informacji EXPRESS3. EDIF300 opisuje informacje, w tym informacje o hierarchii, informacje o łączności, informacje o bibliotekach, informacje graficzne, informacje o obiektach możliwych do wystąpienia, informacje o zarządzaniu projektem, informacje o zachowaniu modułu, informacje o symulacji i informacje o adnotacjach.