S cieľom nahradiť defekt, ktorý Gerber, tradičný PCB dátový štandard, nemôže si vymieňať dáta dvoma spôsobmi, sú zavedené tri kandidátske formáty nového dátového štandardu PCB: IPC GenCAM, Valor ODB + + a EIA EDIF400. Analyzuje sa pokrok výskumu v oblasti technológie návrhu/výroby PCB na výmenu údajov. Diskutuje sa o kľúčových technológiách a perspektívach štandardizácie výmeny údajov o DPS. Poukazuje sa na to, že súčasný režim prepínania z bodu do bodu pri návrhu a výrobe dosiek plošných spojov sa musí zmeniť na jediný ideálny režim prepínania.

Predstavenie

Viac ako 20 rokov prebieha domáci a zahraničný priemysel elektronického dizajnu/výroby pomocou špičkových čipov s integrovanými obvodmi (IC), vysokorýchlostných dosiek s plošnými spojmi (PCB), PCB) a Electronic Design AutomaTIon (EDA). Ako subsystém elektronických výrobkov zohráva PCB úlohu základnej modulovej jednotky v elektronickom výrobnom priemysle. Podľa štatistík predstavuje cyklus návrhu elektronických výrobkov viac ako 60% celého vývojového a výrobného cyklu; A 80% ~ 90% nákladov je určených v návrhu čipu a subsystému PCB. Údaje o návrhu/výrobe DPS sú generované elektronickými dizajnérmi pomocou nástrojov EDA, vrátane výroby, montáže a testovania DPS. Štandard PCB data Format je popisný jazyk na reguláciu návrhu rozloženia PCB, ktorý sa používa na realizáciu prenosu údajov medzi nástrojmi EDA alebo dizajnérmi, výmenu údajov medzi schémami a rozložením a bezproblémové prepojenie medzi návrhom a výrobným testom.

Gerber je de facto dátový priemyselný štandard PCB a je stále široko používaný. Od prototypu Gerber v roku 1970 po Gerber 274X v roku 1992 niektoré informácie súvisiace so spracovaním a montážou PCB nemožno vyjadriť alebo zahrnúť do formátu Ger2ber pre čoraz zložitejšie návrhy, ako je typ dosky plošných spojov, stredná hrúbka a parametre procesu. Najmä po odovzdaní súboru Gerber procesoru PCB sa často pri kontrole efektu kreslenia svetla zistia problémy, ako je konflikt pravidiel návrhu. V tomto čase je potrebné vrátiť sa na konštrukčné oddelenie, aby pred spracovaním DPS pregenerovalo súbor Gerber. Tento druh prepracovania zaberá 30% vývojového cyklu a problém je v tom, že Gerber je jednosmerný prenos údajov, nie obojsmerná výmena údajov. Gerberov odchod z hlavného prúdu formátov PCB je samozrejmosťou, ale zatiaľ nie je jasné, ktorý nahradí Gerber ako štandard novej generácie pre dáta PCB.

V zahraničí sa aktívne plánuje nový štandard výmeny údajov o PCB a tri uznávané kandidátske formáty sú: Inštitút pre balenie a prepojenie, IPC), Generic Computer Aided Manufacturing (GenCAM), Val2or’S ODB + + a Electronic Indus2tries Association, EDIF400 EIA). Zameranie na štandardy prichádza, keď sa v posledných rokoch stratili milióny dolárov v dôsledku zlej výmeny údajov. Uvádza sa, že viac ako 3 % nákladov na spracovanie dosiek s plošnými spojmi sa každoročne míňa na spracovanie a overovanie údajov. Inými slovami, v celom elektronickom priemysle sa ročne vyhodia miliardy dolárov! Okrem priameho plytvania spotrebúvajú veľa energie a času aj opakované interakcie medzi dizajnérmi a výrobcami kvôli neštandardným údajom. Pre výrobu elektroniky s nízkou maržou je to ďalšia neviditeľná cena.

IPC GenCAM je návrh štandardu pre návrh/výrobu dát na výmenu údajov PCB, ktorý vyvinula IPC, čo je inštitút pre výskum štandardizácie PCB akreditovaný ANSI. Oficiálny dokument GEN-CAM má názov IPC-2511 a obsahuje niekoľko podštandardov radu IPC-2510 (IPC-2512 až IPC-2518). Štandardy série Ipc-2510 sú založené na formáte GenCAD (zavedený spoločnosťou Mitron) a podštandardy sú vzájomne závislé. Dokumentácia k tejto norme obsahuje informácie o type dosky, pade, patche, vložke, signálnom vedení atď. Takmer všetky informácie o spracovaní DPS je možné získať z parametrov GenCAM.

Štruktúra súborov GenCAMu umožňuje návrhárom aj výrobným inžinierom prístup k údajom. Vo výstupe údajov výrobcovi môžu byť údaje tiež rozšírené, napríklad pridaním tolerancií povolených procesom spracovania, poskytnutím viacerých informácií pre výrobu panelov atď. GenCAM používa formát ASC ⅱ a podporuje 14 grafických symbolov. GenCAM obsahuje celkom 20 informačných sekcií s podrobnými požiadavkami na dizajn a výrobnými detailmi. Každá sekcia vyjadruje funkciu alebo priradenie. Vedomostná hodina MAssembly SMT predstavuje odborné znalosti SMT v hovorovom jazyku. Maxam Technology, prvá vzorkovnica PCB (vedomostná učebňa MaxAM), obstarávanie komponentov a komplexný poskytovateľ servisných balíkov! Každá sekcia je logicky nezávislá a môže byť použitá ako samostatný súbor. 20 informačných sekcií GenCAM je: Hlavička, správa informácií o objednávaní, primitíva, grafika, vrstvy a zvárané bloky Zásobníky, vzory, balíky, rodiny a zariadenia. Zariadenia, Mechani2Cals, komponenty, trasy, napájanie, testovacie konektory, dosky, panely, FlxTUR Es), výkresy a zmeny.

GenCAM umožňuje, aby sa vyššie uvedených 20 informačných sekcií zobrazilo v súbore iba raz, pričom poskytuje rôzne informácie o výrobnom procese prostredníctvom kombinácií zmien. GenCAM zachováva hierarchiu a štruktúru sémantiky informácií a každé výrobné zariadenie spracováva iba obsah informačnej sekcie relevantný pre jeho prácu.

Predchádzajúce verzie súborov GenCAM 2.0 sú v súlade s pravidlami Bacos normal Form (BNF). GenCAM 2.0 prijíma štandard formátu súboru XML a schému XML, ale základný informačný model v IPC-2511A sa takmer nezmenil. Nová verzia iba prepísala organizáciu informácií, no obsah informácií sa nezmenil.

V súčasnosti mnoho predajcov CAM softvéru EDA a PCB podporuje GenCAM ako formát výmeny dát. Medzi tieto spoločnosti EDA patria Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS a Veribest. Dodávatelia PCB CAM softvéru zahŕňajú ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software a GraphiCode atď.

Otvorená databáza Valor ODB + + (ODB + +), ktorú spustila spoločnosť Israel Valor Computing Systems, umožňuje začleniť pravidlá dizajnu pre výrobu (DFM) do procesu návrhu. ODB + + používa rozšíriteľný formát ASC ⅱ na ukladanie všetkých technických údajov potrebných na výrobu a montáž PCB v jedinej databáze. Jedna databáza obsahuje grafiku, informácie o vŕtaní, zapojenie, komponenty, zoznamy sietí, špecifikácie, výkresy, definície inžinierskych procesov, funkcie vykazovania, výsledky ECO a DFM atď. Dizajnéri môžu tieto databázy aktualizovať počas návrhu DFM, aby pred montážou identifikovali potenciálne problémy s rozložením a zapojením.

ODB + + je obojsmerný formát, ktorý umožňuje prenos údajov nahor a nadol. Akonáhle sú konštrukčné údaje prenesené do dielne PCB vo forme ASC ⅱ, procesor môže vykonávať procesné operácie, ako je kompenzácia leptania, zobrazovanie panelov, výstupné vŕtanie, zapojenie a fotografovanie.

ODB + + používa inteligentnejšiu explicitnú štruktúru, konkrétne opatrenia sú: (1) vrátane impedancie, pozláteného/nepozláteného otvoru, vrstvy spojovacej dosky špecifických otvorov a iných systémových atribútov; (2) Použite WYSIWYG na odstránenie nejednoznačného popisu informácií; ③ Atribúty všetkých objektov sú na úrovni jednej funkcie; ④ Unikátna doska a definícia sekvencie; Presné balenie zariadenia a modelovanie kolíkov; ⑥ Podporujte vkladanie údajov kusovníka.

ODB + + používa štandardnú štruktúru súborov, ktorá predstavuje návrh ako strom cesty k súboru, so sériou podpriečinkov obsahujúcich súvisiace informácie o dizajne v priečinku s návrhom. Strom cesty možno migrovať medzi rôznymi systémami bez straty údajov. Táto stromová štruktúra umožňuje čítať a zapisovať niektoré údaje v návrhu jednotlivo bez čítania a zapisovania celého veľkého súboru, na rozdiel od jedného veľkého súboru. 13 vrstiev stromu cesty k súboru ODB ++ sú kroky, matica, symboly, zásobníky, pracovné formuláre a práca Toky, atribúty, tabuľky clon, vstup, výstup, používateľ, rozšírenie, protokol atď.

Normálny dizajn ODB + + môže obsahovať až 53 súborov dizajnu vo vyššie uvedenom priečinku plus 2 ďalšie súbory v dizajne knižnice ODB + +. ODB++ podporuje celkom 26 štandardných grafických symbolov.

Vzhľadom na špecifickosť dizajnu DPS nie sú niektoré veľké súbory v databáze vhodné pre štruktúrované úložisko. Na tento účel ODB + + používa súborový štýl záznamu textu v riadkoch, pričom každý riadok obsahuje viacero bitov informácií oddelených medzerami. Poradie riadkov v súbore je dôležité a konkrétny riadok môže vyžadovať, aby nasledujúce riadky dodržiavali určitý objednávkový formulár. Znak na začiatku každého riadka definuje typ informácií, ktoré riadok popisuje.

Valor bol prepustený na verejnosť v roku 1997. V roku 2000 bol vydaný štandard XML podporovaný ODB + + (X) 1.0. ODB + + (X) 3.1A bol vydaný v roku 2001. ODB + + (X) prepisuje informačnú organizáciu ODB + + s cieľom uľahčiť výmenu údajov medzi dizajnom a výrobou, pričom jeho informačný model sa príliš nemení. Súbor ODB + + (X) obsahuje šesť veľkých podradených prvkov, To znamená obsah (obsah ODX), kusovník (ODX-BOM), autorizovaný predajca (ODX-AVL), pomocný dizajn (ODX-CAD), informácie o dodávke (ODX-Logistics -HEADER) a zmeny (ODX-HistoryREC ), atď. Na vytvorenie prvku na vysokej úrovni (ODX).

Dodávatelia softvéru EDA ako Cadence, Mentor, PADS, VeriBest a Zuken, medzi inými, začali podporovať ODB + + / ODB + + (X). Dodávatelia PCB CAM softvéru ako Mitron, FABmaster, Unicam a Graphic tiež prijali technológiu ODB + +. Medzi týmito softvérovými spoločnosťami sa vytvorila aliancia používateľov Valor. Pokiaľ sa vymieňajú údaje EDA a spracovávajú sa neutrálne súbory, možno vytvárať ovládače zariadení a detekčné programy.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) vyvinula a zverejnila EIA.Je to vlastne schéma popisu modelovacieho jazyka. EDIF je štruktúrovaný textový súbor ASC with s režimom popisu BNF. Verzie EDIF300 a novšie používajú jazyk informačného modelovania EXPRESS3. EDIF300 popisuje informácie vrátane informácií o hierarchii, informácií o konektivite, knižničných informácií, grafických informácií, inštanciovateľných informácií o objektoch, informácií o riadení návrhu, informácií o správaní modulu, informácií o simulácii a informácií o anotáciách.