Pentru a compensa defectul pe care Gerber, tradiționalul PCB standard de date, nu poate face schimb de date în două moduri, sunt introduse trei formate candidate ale noului standard de date PCB: GenCAM de la IPC, ODB++ de la Valor și EDIF400 de la EIA. Este analizat progresul cercetării tehnologiei de schimb de date în proiectarea / fabricarea PCB-urilor. Sunt discutate tehnologia cheie și perspectiva de standardizare a schimbului de date PCB. Se subliniază că modul curent de comutare punct la punct al proiectării și fabricării PCB-ului trebuie schimbat la un singur mod de comutare ideal.

Introducerea

De mai bine de 20 de ani, industria de proiectare/producție electronică națională și străină se desfășoară prin cipuri de circuit integrat (IC) de vârf, placă de circuit imprimat de mare viteză (PCB), PCB) și tehnologia Electronic Design Automation (EDA). Ca subsistem de produse electronice, PCB joacă rolul unității de bază a modulului în industria de fabricație electronică. Conform statisticilor, ciclul de proiectare al produselor electronice reprezintă mai mult de 60% din întregul ciclu de dezvoltare și producție; Și 80% ~ 90% din cost este determinat în proiectarea cipului și a subsistemului PCB. Datele de proiectare / fabricație PCB sunt generate de proiectanții electronici utilizând instrumente EDA, inclusiv fabricația, asamblarea și testarea PCB. Standardul de format de date PCB este un limbaj descriptiv pentru a reglementa proiectarea layout-ului PCB, care este utilizat pentru a realiza transferul de date între instrumentele sau proiectanții EDA, schimbul de date între scheme și aspect și o conexiune perfectă între proiectare și testul de fabricație.

Gerber este standardul de facto al industriei de date PCB și este încă utilizat pe scară largă. De la prototipul Gerber din 1970 până la Gerber 274X în 1992, unele informații legate de procesarea și asamblarea PCB nu pot fi exprimate sau incluse în format Ger2ber pentru modele din ce în ce mai complexe, cum ar fi tipul de placă PCB, grosimea medie și parametrii de proces. Mai ales după ce fișierul Gerber este predat procesorului PCB, probleme precum conflictul regulilor de proiectare sunt adesea găsite prin verificarea efectului de desenare a luminii. În acest moment, este necesar să reveniți la departamentul de proiectare pentru a regenera fișierul Gerber înainte de procesarea PCB. Acest tip de reluare ocupă 30% din ciclul de dezvoltare, iar problema este că Gerber este un transfer de date unidirecțional, nu un schimb de date bidirecțional. Ieșirea lui Gerber din curentul principal al formatelor PCB este o concluzie dinainte, dar nu este încă clar care va înlocui Gerber ca standard de generație următoare pentru datele PCB.

Un nou standard de schimb de date PCB este planificat activ în străinătate, iar cele trei formate candidate recunoscute sunt: InsTItute pentru ambalare și interconectare, IPC), producție generică asistată de computer (GenCAM), Val2or’S ODB + + și Asociația Industrielor Electronice, EDIF400 EIA). Accentul pe standarde vine pe măsură ce milioane de dolari s-au pierdut în ultimii ani din cauza schimbului slab de date. Se raportează că mai mult de 3% din costurile de procesare a plăcilor imprimate sunt irosite în fiecare an pe procesarea și validarea datelor. Cu alte cuvinte, miliarde de dolari sunt irosite pe întreaga industrie electronică în fiecare an! În plus față de risipa directă, interacțiunile repetate dintre designeri și producători consumă multă energie și timp datorită datelor non-standard. Pentru producția de electronice cu marjă mică, acesta este un alt cost invizibil.

IPC GenCAM este un model al standardului de schimb de date de proiectare / fabricație a PCB dezvoltat de IPC, care este institutul de cercetare de standardizare acreditat ANSI pentru PCB. Documentul oficial al GEN-CAM se numește IPC-2511 și conține mai multe sub-standarde ale seriei IPC-2510 (de la IPC-2512 la IPC-2518). Standardele din seria Ipc-2510 se bazează pe formatul GenCAD (introdus de Mitron), iar substandardele sunt interdependente. Documentația acestui standard include informații despre tipul plăcii, pad, patch, inserție, linie de semnal etc. Aproape toate informațiile de procesare PCB pot fi obținute din parametrii GenCAM.

Structura fișierelor GenCAM oferă atât designerilor, cât și inginerilor de producție acces la date. În ieșirea datelor către producător, datele pot fi, de asemenea, extinse, cum ar fi adăugarea de toleranțe permise de procesul de procesare, oferirea de informații multiple pentru fabricarea panourilor etc. GenCAM adoptă formatul ASC and și acceptă 14 simboluri grafice. GenCAM include un total de 20 de secțiuni de informații care detaliază cerințele de proiectare și detaliile de fabricație. Fiecare secțiune exprimă o funcție sau o misiune. Clasa de cunoștințe SMT MAssembly introduce cunoștințele profesionale SMT în limbaj colocvial. Maxam Technology, primul PCB (clasă de cunoștințe MaxAM) eșantion de placă, achiziții de componente și furnizor de servicii unice pentru patch-uri! Fiecare secțiune este independentă din punct de vedere logic și poate fi utilizată ca fișier separat. Cele 20 de secțiuni de informare ale GenCAM sunt: Antet, administrarea informațiilor de comandă, Primitive, grafică, straturi și blocuri sudate Stive, modele, pachete, familii și dispozitive. Dispozitive, Mechani2Cals, Componente, rute, Putere, Testconnects, placi, Panouri, FlxTUR Es), desene și modificări.

GenCAM permite ca cele 20 de secțiuni de informații de mai sus să apară o singură dată în fișier, oferind informații diferite procesului de fabricație prin schimbări în combinație. GenCAM păstrează ierarhia și structura semanticii informațiilor, iar fiecare dispozitiv de producție procesează numai conținutul secțiunii de informații relevante pentru munca sa.

Versiunile anterioare ale fișierelor GenCAM 2.0 respectă regulile Bacos Normal Form (BNF). GenCAM 2.0 adoptă standardul de format de fișier XML și schema XML, dar modelul de informații fundamentale din IPC-2511A nu sa schimbat cu greu. Noua versiune a rescris doar organizarea informațiilor, dar conținutul informațiilor nu sa schimbat.

În prezent, mulți furnizori de software CAM EDA și PCB acceptă GenCAM ca format de schimb de date. Aceste companii EDA includ Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS și Veribest. Furnizorii de software PCB CAM includ ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software și GraphiCode etc.

Baza de date deschise Valor ODB + + (ODB + +), lansată de Israel Valor Computing Systems, permite încorporarea regulilor de proiectare pentru fabricare (DFM) în procesul de proiectare. ODB++ utilizează formatul extensibil ASC ⅱ pentru a stoca toate datele de inginerie necesare pentru fabricarea și asamblarea PCB-ului într-o singură bază de date. O singură bază de date conține grafică, informații de foraj, cablare, componente, liste de rețea, specificații, desene, definiții ale proceselor de inginerie, funcții de raportare, rezultate ECO și DFM etc. Proiectanții pot actualiza aceste baze de date în timpul proiectării DFM pentru a identifica potențiale probleme de aspect și cablare înainte de asamblare.

ODB++ este un format bidirecțional care permite transmiterea datelor în jos și în sus. Odată ce datele de proiectare sunt transferate la magazinul de PCB în formă ASC ⅱ, procesorul poate efectua operațiuni de proces, cum ar fi compensarea de gravare, imaginea panoului, forarea de ieșire, cablare și fotografiere.

ODB + + adoptă o structură explicită mai inteligentă, măsurile specifice sunt: ​​(1) inclusiv impedanța, gaura placată cu aur/non-aur, stratul de placă de conectare a orificiului specific și alte atribute ale sistemului; (2) Utilizați WYSIWYG pentru a elimina descrierea informațiilor ambigue; ③ Atributele tuturor obiectelor sunt la un singur nivel de caracteristică; ④ Stratul unic al plăcii și definiția secvenței; Ambalarea precisă a dispozitivului și modelarea pinului; ⑥ Sprijină încorporarea datelor BOM.

ODB ++ folosește o structură de fișiere standard care reprezintă un design ca un arbore de cale a fișierului, cu o serie de subfoldere care conțin informații legate de proiectare sub folderul de proiectare. Arborele de căi poate fi migrat între diferite sisteme fără a pierde date. Această structură arborescentă permite ca unele date din design să fie citite și scrise individual, fără a citi și scrie întregul fișier mare, spre deosebire de un singur fișier mare. Cele 13 straturi ale arborelui de cale a fișierelor ODB ++ sunt pași, matrice, simboluri, stivuiri, formulare de lucru și lucru Fluxuri, atribute, tabele de deschidere, intrare, ieșire, utilizator, extensie, jurnal etc.

Un design ODB++ normal poate conține până la 53 de fișiere de design în folderul de mai sus, plus încă 2 fișiere în designul bibliotecii ODB++. ODB ++ acceptă un total de 26 de simboluri grafice standard.

Din cauza particularității designului PCB, unele fișiere mari din baza de date nu sunt potrivite pentru stocarea structurată. În acest scop, ODB + + folosește un stil de fișier de înregistrare a textului în linii, fiecare linie conținând mai mulți biți de informații separați prin spații. Ordinea liniilor dintr-un fișier este importantă și o anumită linie poate cere ca liniile ulterioare să urmeze o anumită formă de ordine. Caracterul de la începutul fiecărei linii definește tipul de informații pe care îl descrie linia.

Valor a fost lansat publicului în 1997. În 2000, a fost lansat standardul XML suportat ODB++ (X) 1.0. ODB ++ (X) 3.1A a fost lansat în 2001. ODB++ (X) rescrie organizarea informațională a ODB++ pentru a facilita schimbul de date între proiectare și producție, în timp ce modelul său de informații nu se schimbă prea mult. Un fișier ODB ++ (X) conține șase elemente copil mari, Adică, conținut (ODX-conținut), Lista de materiale (ODX-BOM), Vânzător autorizat (ODX-AVL), Proiectare auxiliară (ODX-CAD), informații despre furnizarea (ODX-Logistics -HEADER) și modificare (ODX-HistoryREC). ), etc. Pentru a forma un element de nivel înalt (ODX).

Furnizorii de software EDA precum Cadence, Mentor, PADS, VeriBest și Zuken, printre alții, au început să accepte ODB++ / ODB++ (X). Furnizorii de software PCB CAM precum Mitron, FABmaster, Unicam și Graphic au adoptat, de asemenea, tehnologia ODB + +. Printre aceste companii de software, se formează Alianța utilizatorilor Valor. Atâta timp cât datele EDA sunt schimbate și fișierele neutre sunt procesate, se pot forma drivere de dispozitiv și programe de detectare.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) a fost dezvoltat și publicat de EIA.Este de fapt o schemă de descriere a limbajului de modelare. EDIF este un fișier text ASC structured structurat cu modul de descriere BNF. Versiunile EDIF300 și ulterioare utilizează limbajul de modelare a informațiilor EXPRESS3. EDIF300 descrie informații, inclusiv informații despre ierarhie, informații despre conectivitate, informații despre bibliotecă, informații grafice, informații despre obiecte instanțiabile, informații despre managementul designului, informații despre comportamentul modulelor, informații despre simulare și informații despre adnotări.