Чтобы восполнить недостаток, который Гербер, традиционный печатная плата стандарт данных, не может обмениваться данными двумя способами, представлены три возможных формата нового стандарта данных для печатных плат: GenCAM IPC, ODB + + от Valor и EDIF400 EIA. Проанализирован прогресс исследований технологии обмена данными при проектировании / производстве печатных плат. Обсуждаются ключевая технология и перспективы стандартизации обмена данными о печатных платах. Указывается, что текущий режим двухточечной коммутации при проектировании и производстве печатных плат должен быть изменен на единый идеальный режим коммутации.

Введение

На протяжении более 20 лет отечественная и зарубежная индустрия проектирования / производства электроники занимает место в производстве высококачественных интегральных схем (ИС), высокоскоростных печатных плат (ПП), PCB) и технологии Electronic Design AutomaTIon (EDA). Как подсистема электронных продуктов, печатная плата играет роль основного модуля в электронной промышленности. По статистике, цикл проектирования электронных изделий составляет более 60% всего цикла разработки и производства; Причем 80% ~ 90% стоимости определяется конструкцией микросхемы и подсистемы печатной платы. Данные о проектировании / производстве печатной платы генерируются разработчиками электроники с использованием инструментов EDA, включая изготовление, сборку и тестирование печатной платы. Стандарт формата данных печатной платы – это описательный язык для регулирования проектирования компоновки печатной платы, который используется для реализации передачи данных между инструментами EDA или разработчиками, обмена данными между схемами и компоновкой, а также бесшовной связи между проектированием и производственными испытаниями.

Gerber – это де-факто стандарт индустрии данных для печатных плат, который до сих пор широко используется. От прототипа Gerber в 1970 году до Gerber 274X в 1992 году некоторая информация, относящаяся к обработке и сборке печатных плат, не может быть выражена или включена в формат Ger2ber для все более сложных конструкций, таких как тип печатной платы, средняя толщина и параметры процесса. Особенно после того, как файл Gerber передается процессору печатной платы, такие проблемы, как конфликт правил проектирования, часто обнаруживаются при проверке эффекта рисования света. В это время необходимо вернуться в конструкторский отдел, чтобы регенерировать файл Gerber перед обработкой печатной платы. Такой вид переделки занимает 30% цикла разработки, и проблема в том, что Gerber – это односторонняя передача данных, а не двусторонний обмен данными. Выход Gerber из мейнстрима форматов печатных плат предрешен, но пока не ясно, что заменит Gerber в качестве стандарта следующего поколения для данных печатных плат.

Новый стандарт обмена данными о печатных платах активно планируется за рубежом, и тремя признанными форматами-кандидатами являются: Институт упаковки и межсоединений, IPC), Generic Computer Aided Manufacturing (GenCAM), Val2or’S ODB + + и Electronic Indus2tries AssociaTIon, EDIF400 EIA). Акцент на стандарты возник, поскольку в последние годы из-за плохого обмена данными были потеряны миллионы долларов. Сообщается, что более 3% затрат на обработку печатных плат ежегодно тратится на обработку и проверку данных. Другими словами, вся электронная промышленность ежегодно тратит миллиарды долларов! Помимо прямых потерь, повторяющиеся взаимодействия между дизайнерами и производителями потребляют много энергии и времени из-за нестандартных данных. Для низкорентабельного производства электроники это еще одна невидимая стоимость.

IPC GenCAM – это проект стандарта обмена данными при проектировании / производстве печатных плат, разработанный IPC, который является аккредитованным ANSI исследовательским институтом стандартизации печатных плат. Официальный документ GEN-CAM называется IPC-2511 и содержит несколько подстандартов серии IPC-2510 (от IPC-2512 до IPC-2518). Стандарты серии Ipc-2510 основаны на формате GenCAD (введенном Mitron), и субстандарты взаимозависимы. Документация по этому стандарту включает информацию о типе платы, контактной площадке, патче, вставке, сигнальной линии и т. Д. Практически всю информацию об обработке печатной платы можно получить из параметров GenCAM.

Файловая структура GenCAM дает доступ к данным как разработчикам, так и инженерам-технологам. В выводе данных производителю данные также могут быть расширены, например, добавлены допуски, разрешенные процессом обработки, предоставлена ​​множественная информация для изготовления панели и т. Д. GenCAM принимает формат ASC ⅱ и поддерживает 14 графических символов. GenCAM включает в себя в общей сложности 20 информационных разделов, в которых подробно описаны требования к конструкции и детали производства. Каждый раздел выражает функцию или назначение. Курс MAssembly SMT knowledge class знакомит с профессиональными знаниями SMT в разговорной речи. Maxam Technology, первая печатная плата (класс знаний MaxAM), образец платы, закупка компонентов и комплексный поставщик услуг по установке исправлений! Каждый раздел логически независим и может использоваться как отдельный файл. 20 информационных разделов GenCAM: Заголовок, администрирование информации для заказа, примитивы, графика, слои и сварные блоки Стеки, шаблоны, пакеты, семейства и устройства. Устройства, Mechani2Cals, Компоненты, маршруты, Питание, Testconnects, платы, Панели, FlxTUR Es), рисунки и изменения.

GenCAM позволяет указанным выше 20 разделам информации появляться в файле только один раз, обеспечивая различную информацию для производственного процесса посредством изменений в комбинации. GenCAM сохраняет иерархию и структуру семантики информации, и каждое производственное устройство обрабатывает только содержимое раздела информации, имеющее отношение к его работе.

Предыдущие версии файлов GenCAM 2.0 соответствуют правилам BNF (BNF). GenCAM 2.0 принимает стандарт формата файла XML и схему XML, но основная информационная модель в IPC-2511A практически не изменилась. В новой версии только переписана организация информации, но содержание информации не изменилось.

В настоящее время многие поставщики программного обеспечения CAM для EDA и PCB поддерживают GenCAM в качестве формата обмена данными. К этим компаниям EDA относятся Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS и Veribest. Поставщики программного обеспечения PCB CAM включают ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software и GraphiCode и т. Д.

Valor ODB ++ Open Data Base (ODB ++), запущенная компанией Israel Valor Computing Systems, позволяет включать правила проектирования для производства (DFM) в процесс проектирования. ODB ++ использует расширяемый формат ASC ⅱ для хранения всех инженерных данных, необходимых для изготовления и сборки печатных плат, в единой базе данных. Единая база данных содержит графики, информацию о бурении, проводку, компоненты, списки соединений, спецификации, чертежи, определения инженерных процессов, функции отчетности, результаты ECO и DFM и т. Д. Дизайнеры могут обновлять эти базы данных во время проектирования DFM, чтобы выявить потенциальные проблемы с компоновкой и подключением до сборки.

ODB + + – это двунаправленный формат, который позволяет передавать данные вниз и вверх. После передачи проектных данных в магазин печатных плат в форме ASC ⅱ процессор может выполнять такие технологические операции, как компенсация травления, формирование изображения панели, сверление на выходе, электромонтаж и фотосъемка.

ODB + + принимает более интеллектуальную явную структуру, конкретные меры включают: (1) включая импеданс, позолоченное / не позолоченное отверстие, специальный слой соединительной пластины отверстия и другие системные атрибуты; (2) Используйте WYSIWYG, чтобы исключить неоднозначное описание информации; ③ Атрибуты всех объектов находятся на уровне единого объекта; ④ Уникальный слой пластины и определение последовательности; Точная упаковка устройства и моделирование контактов; ⑥ Поддержка внедрения данных спецификации.

ODB ++ использует стандартную файловую структуру, которая представляет проект в виде дерева путей к файлу с рядом вложенных папок, содержащих связанную информацию о проекте в папке проекта. Дерево путей можно переносить между разными системами без потери данных. Эта древовидная структура позволяет читать и записывать некоторые данные в проекте по отдельности без чтения и записи всего большого файла, в отличие от одного большого файла. 13 уровней дерева путей к файлам ODB ++ – это шаги, матрица, символы, стеки, рабочие формы и работа. Потоки, атрибуты, таблицы апертур, ввод, вывод, пользователь, добавочный номер, журнал и т. Д.

Обычный проект ODB ++ может содержать до 53 файлов дизайна в указанной выше папке, а также еще 2 файла в дизайне библиотеки ODB ++. ODB ++ поддерживает в общей сложности 26 стандартных графических символов.

Из-за особенностей конструкции печатной платы некоторые большие файлы в базе данных не подходят для структурированного хранения. Для этой цели ODB ++ использует файловый стиль записи текста в строки, каждая строка содержит несколько битов информации, разделенных пробелами. Порядок строк в файле важен, и для конкретной строки может потребоваться, чтобы последующие строки следовали определенной форме порядка. Символ в начале каждой строки определяет тип информации, которую описывает строка.

“Доблесть” была представлена ​​публике в 1997 году. В 2000 году был выпущен поддерживаемый ODB + + (X) 1.0 стандарт XML. ODB + + (X) 3.1A был выпущен в 2001 году. ODB ++ (X) переписывает информационную организацию ODB ++, чтобы облегчить обмен данными между проектированием и производством, при этом его информационная модель не сильно меняется. Файл ODB + + (X) содержит шесть больших дочерних элементов, То есть содержание (ODX-содержимое), спецификация материалов (ODX-BOM), авторизованный поставщик (ODX-AVL), вспомогательный дизайн (ODX-CAD), информация о поставках (ODX-Logistics -HEADER) и изменения (ODX-HistoryREC ), так далее. Чтобы сформировать элемент высокого уровня (ODX).

Поставщики программного обеспечения EDA, такие как Cadence, Mentor, PADS, VeriBest и Zuken, среди прочих, начали поддерживать ODB + + / ODB + + (X). Производители программного обеспечения PCB CAM, такие как Mitron, FABmaster, Unicam и Graphic, также приняли технологию ODB + +. Среди этих компаний-разработчиков программного обеспечения создается альянс пользователей Valor. Пока происходит обмен данными EDA и обрабатываются нейтральные файлы, можно создавать драйверы устройств и программы обнаружения.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) был разработан и опубликован EIA.Фактически это схема описания языка моделирования. EDIF – это структурированный текстовый файл ASC ⅱ с режимом описания BNF. Версии EDIF300 и более поздние используют язык информационного моделирования EXPRESS3. EDIF300 описывает информацию, включая информацию об иерархии, информацию о подключении, библиотечную информацию, графическую информацию, информацию об объектах, информацию об управлении проектом, информацию о поведении модуля, информацию о моделировании и информацию аннотаций.