Analiza ključnih tehnologija razmene PCB podataka

Да би се надокнадио недостатак који је Гербер, традиционални ПЦБ- стандард података, не може размењивати податке на два начина, уведена су три формата кандидата за нови стандард података о ПЦБ -у: ИПЦ -ов ГенЦАМ, Валор -ов ​​ОДБ + + и ЕИА ЕДИФ400. Analiziran je napredak u istraživanju tehnologije razmene podataka dizajna/proizvodnje PCB-a. Razmatraju se ključna tehnologija i mogućnost standardizacije razmene podataka PCB-a. Ističe se da se trenutni režim prebacivanja tačka-tačka u projektovanju i proizvodnji PCB-a mora promeniti na jedan idealan režim prebacivanja.

ипцб

Увод

Već više od 20 godina, domaća i strana industrija elektronskog dizajna/proizvodnje odvija se uz pomoć vrhunskih integrisanih kola (IC) čipova, brzih štampanih ploča (PCB), PCB) i tehnologija Electronic Design Automation (EDA). Као подсистем електронских производа, ПЦБ игра улогу основне јединице модула у електронској производној индустрији. Prema statistikama, ciklus dizajna elektronskih proizvoda čini više od 60% celog ciklusa razvoja i proizvodnje; 80% ~ 90% трошкова је одређено дизајном чипа и ПЦБ подсистема. Podaci o dizajnu/proizvodnji PCB-a generišu elektronski dizajneri koristeći EDA alate, uključujući proizvodnju, montažu i testiranje PCB-a. Стандард за формат података о ПЦБ -у је описни језик за регулисање дизајна изгледа ПЦБ -а, који се користи за остваривање преноса података између ЕДА алата или дизајнера, размену података између шема и распореда и беспрекорну везу између дизајна и производног теста.

Гербер је де фацто стандард индустрије ПЦБ података и још увек се широко користи. Od Gerber prototipa 1970. do Gerber 274X 1992. godine, neke informacije vezane za obradu i sklapanje PCB-a ne mogu se izraziti ili uključiti u Ger2ber format za sve složenije dizajne, kao što su tip PCB ploče, srednja debljina i procesni parametri. Посебно након што се Гербер датотека преда ПЦБ процесору, проблеми попут сукоба правила дизајна често се проналазе провером ефекта светлосног исцртавања. У овом тренутку, потребно је да се вратите у одељење за дизајн како бисте регенерисали Гербер датотеку пре обраде ПЦБ -а. Ova vrsta prerade zauzima 30% razvojnog ciklusa, a problem je što je Gerber jednosmerni prenos podataka, a ne dvosmerna razmena podataka. Герберов излазак из маинстреам формата ПЦБ-а је унапред готов закључак, али још није јасно шта ће заменити Гербер као стандард следеће генерације за ПЦБ податке.

Novi standard za razmenu PCB podataka se aktivno planira u inostranstvu, a tri priznata formata kandidata su: Institut za pakovanje i interkonekt, ИПЦ), Генеричка рачунарски подржана производња (ГенЦАМ), Вал2ор’С ОДБ + + и Удружење електронских индустријских производа, EDIF400 EIA). Фокус на стандарде долази због тога што су последњих година изгубљени милиони долара због слабе размене података. Prijavljeno je da se više od 3% troškova obrade štampanih ploča troši svake godine na obradu i validaciju podataka. Drugim rečima, milijarde dolara se bacaju na celu elektronsku industriju svake godine! Pored direktnog otpada, ponovljene interakcije između dizajnera i proizvođača troše mnogo energije i vremena zbog nestandardnih podataka. Za proizvodnju elektronike sa niskom maržom, ovo je još jedan nevidljivi trošak.

IPC GenCAM je nacrt standarda za razmenu podataka o dizajnu/proizvodnji PCB-a koji je razvio IPC, koji je ANSI akreditovani istraživački institut za standardizaciju za PCB. Zvanični dokument GEN-CAM-a nosi naziv IPC-2511 i sadrži nekoliko podstandarda serije IPC-2510 (IPC-2512 do IPC-2518). Standardi serije Ipc-2510 su zasnovani na GenCAD formatu (koji je uveo Mitron), a podstandardi su međusobno zavisni. Dokumentacija ovog standarda uključuje informacije o tipu ploče, podlozi, zakrpi, umetku, signalnoj liniji, itd. Skoro sve informacije o procesuiranju PCB-a mogu se dobiti iz GenCAM parametara.

GenCAM struktura fajlova daje i dizajnerima i proizvodnim inženjerima pristup podacima. U izlazu podataka proizvođaču, podaci se takođe mogu proširiti, kao što je dodavanje tolerancija dozvoljenih procesom obrade, davanje više informacija za proizvodnju panela, itd. ГенЦАМ прихвата АСЦ формат и подржава 14 графичких симбола. GenCAM uključuje ukupno 20 odeljaka sa informacijama sa detaljima o zahtevima dizajna i detaljima proizvodnje. Svaki odeljak izražava funkciju ili zadatak. Čas znanja MAssembly SMT uvodi profesionalna SMT znanja na kolokvijalnom jeziku. Макам Тецхнологи, прва плоча за узорке ПЦБ-а (учионица знања МакАМ), набавка компоненти и закрпа свеобухватног провајдера услуга! Сваки одељак је логички независан и може се користити као засебна датотека. 20 информативних секција ГенЦАМ -а су: Zaglavlje, administracija informacija o narudžbi, primitivi, grafika, slojevi i zavareni blokovi Низови, узорци, пакети, породице и уређаји. Uređaji, Mechani2Cals, komponente, rute, napajanje, testne veze, ploče, paneli, FlxTUR Es), crteži i izmene.

GenCAM dozvoljava da se gornjih 20 odeljaka informacija pojavljuju samo jednom u datoteci, pružajući različite informacije proizvodnom procesu kroz promene u kombinaciji. GenCAM čuva hijerarhiju i strukturu semantike informacija, a svaki proizvodni uređaj obrađuje samo sadržaj sekcije informacija relevantan za njegov posao.

Prethodne verzije GenCAM 2.0 datoteka su u skladu sa pravilima bacos normalnog obrasca (BNF). ГенЦАМ 2.0 усваја стандард формата КСМЛ датотеке и КСМЛ шему, али се основни информациони модел у ИПЦ-2511А готово није променио. Нова верзија је само преписала организацију информација, али се садржај информација није променио.

Trenutno, mnogi dobavljači CAM softvera EDA i PCB podržavaju GenCAM kao format za razmenu podataka. Ове ЕДА компаније укључују Ментор, Цаденце, Зукен, ОрЦАД, ПАДС и Верибест. Произвођачи ПЦБ ЦАМ софтвера укључују АЦТ, ИГИ, Митрон, РоутерСолутионс, Висе Софтваре и ГрапхиЦоде итд.

Валор ОДБ + + Отворена база података (ОДБ + +), коју је покренуо Израелски Валор Цомпутинг Системс, омогућава да се правила дизајна за производњу (ДФМ) уграде у процес пројектовања. ODB + + koristi proširivi ASC ⅱ format za skladištenje svih inženjerskih podataka neophodnih za proizvodnju i sklapanje PCB-a u jednu bazu podataka. Једна база података садржи графику, информације о бушењу, ожичење, компоненте, листе спискова, спецификације, цртеже, дефиниције инжењерских процеса, функције извештавања, резултате ЕЦО и ДФМ итд. Dizajneri mogu ažurirati ove baze podataka tokom DFM dizajna kako bi identifikovali potencijalne probleme sa rasporedom i ožičenjem pre sklapanja.

ОДБ + + је двосмерни формат који омогућава пренос података према горе и доле. Након што се подаци о дизајну пренесу у ПЦБ радњу у АСЦ облику, процесор може извести процесне операције као што су компензација нагризања, снимање панела, бушење излаза, ожичење и фотографија.

ODB + + usvaja inteligentniju eksplicitnu strukturu, specifične mere su: (1) uključujući impedansu, pozlaćenu/ne pozlaćenu rupu, specifičan sloj spojne ploče sa rupom i druge sistemske atribute; (2) Koristite WYSIWYG da eliminišete dvosmislen opis informacija; ③ Atributi svih objekata su na nivou jedne karakteristike; Јединствена дефиниција слоја плоче и секвенце; Precizno pakovanje uređaja i modeliranje igle; ⑥ Podržava ugrađivanje podataka BOM-a.

ОДБ + + користи стандардну структуру датотеке која представља дизајн као стабло путање датотеке, са низом подмапа које садрже повезане информације о дизајну испод фасцикле за дизајн. Stablo putanje može da se migrira između različitih sistema bez gubitka podataka. Ova struktura stabla omogućava da se neki podaci u dizajnu čitaju i pišu pojedinačno bez čitanja i pisanja cele velike datoteke, za razliku od jedne velike datoteke. 13 слојева стазе путање ОДБ ++ датотеке су кораци, матрица, симболи, слагање, радни обрасци и рад Токови, атрибути, табеле отвора бленде, улаз, излаз, корисник, проширење, дневник итд.

Normalan ODB + + dizajn može da sadrži do 53 datoteke dizajna u gornjoj fascikli, plus još 2 datoteke u dizajnu ODB + + biblioteke. ОДБ + + подржава укупно 26 стандардних графичких симбола.

Zbog specifičnosti dizajna PCB-a, neke velike datoteke u bazi podataka nisu pogodne za strukturirano skladištenje. У ту сврху ОДБ + + користи стил датотеке за снимање текста у редовима, а сваки ред садржи више битова информација одвојених размацима. Redosled redova u datoteci je važan, a određeni red može zahtevati da naredni redovi prate određeni oblik redosleda. Знак на почетку сваког реда дефинише врсту информације коју ред описује.

Valor je pušten u javnost 1997. godine. 2000. објављен је КСМЛ стандард подржан од ОДБ + + (Кс) 1.0. ODB + + (X) 3.1A je objavljen 2001. godine. ODB + + (X) prepisuje organizaciju informacija ODB + + kako bi olakšala razmenu podataka između dizajna i proizvodnje, dok se njegov informacioni model ne menja mnogo. ОДБ + + (Кс) датотека садржи шест великих подређених елемената, Односно, садржај (ОДКС-садржај), Опис материјала (ОДКС-БОМ), Овлашћени добављач (ОДКС-АВЛ), Помоћни дизајн (ОДКС-ЦАД), информације о снабдевању (ОДКС-Логистицс -ХЕАДЕР) и промене (ОДКС-ХисториРЕЦ ) итд. За формирање елемента на високом нивоу (ОДКС).

Prodavci EDA softvera kao što su Cadence, Mentor, PADS, VeriBest i Zuken, između ostalih, počeli su da podržavaju ODB + + / ODB + + (X). Произвођачи ПЦБ ЦАМ софтвера као што су Митрон, ФАБмастер, Уницам и Грапхиц такође су усвојили ОДБ + + технологију. Među ovim softverskim kompanijama formira se Valor korisnički savez. Sve dok se EDA podaci razmenjuju i neutralne datoteke obrađuju, mogu se formirati drajveri uređaja i programi za detekciju.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) je razvio i objavio EIA.To je zapravo šema opisa jezika modeliranja. ЕДИФ је структурирана АСЦ ⅱ текстуална датотека са БНФ начином описа. Verzije EDIF300 i kasnije koriste jezik za modeliranje informacija EXPRESS3. EDIF300 opisuje informacije uključujući informacije o hijerarhiji, informacije o povezivanju, bibliotečke informacije, grafičke informacije, trenutne informacije o objektima, informacije o upravljanju dizajnom, informacije o ponašanju modula, informacije o simulaciji i informacije o napomenama.