為了彌補 Gerber 的缺陷，傳統的 PCB 數據標準，不能以兩種方式交換數據，介紹了新PCB數據標準的三種候選格式：IPC的GenCAM、Valor的ODB++和EIA的EDIF400。 分析了PCB設計/製造數據交換技術的研究進展。 討論了PCB數據交換的關鍵技術和標準化前景。 指出目前PCB設計製造的點對點開關方式必須轉變為單一的理想開關方式。

介紹

20多年來，國內外電子設計/製造行業正由高端集成電路（IC）芯片、高速印刷電路板（PCB）、 PCB) 和電子設計自動化 (EDA) 技術。 PCB作為電子產品的一個子系統，在電子製造業中扮演著核心模塊單元的角色。 據統計，電子產品的設計週期佔整個開發生產週期的60%以上； 而80%~90%的成本是在芯片和PCB子系統的設計中決定的。 PCB 設計/製造數據由電子設計師使用 EDA 工俱生成，包括 PCB 的製造、組裝和測試。 PCB數據格式標準是規範PCB版圖設計的一種描述性語言，用於實現EDA工具或設計者之間的數據傳輸、原理圖與版圖之間的數據交換、設計與製造測試的無縫對接。

Gerber 是事實上的 PCB 數據行業標準，並且仍然被廣泛使用。 從 1970 年的 Gerber 原型到 274 年的 Gerber 1992X，對於日益複雜的設計，一些與 PCB 加工和組裝相關的信息無法表達或包含在 Ger2ber 格式中，例如 PCB 板類型、介質厚度和工藝參數。 尤其是Gerber文件交給PCB處理器後，通過檢查光繪效果，往往會發現設計規則衝突等問題。 這時候就需要回到設計部門重新生成PCB加工前的Gerber文件了。 這種返工佔用了30%的開發週期，問題是Gerber是單向數據傳輸，不是雙向數據交換。 格柏退出主流PCB格式已成定局，但目前尚不清楚哪個將取代格柏成為下一代PCB數據標準。

國外正在積極規劃新的PCB數據交換標準，公認的三種候選格式是： 封裝和互連研究所， IPC)、通用計算機輔助製造 (GenCAM)、Val2or’S ODB++ 和電子工業協會， EDIF400 環境影響評估）。 近年來，由於數據交換不佳而損失了數百萬美元，因此對標準的關注也隨之而來。 據悉，每年有超過3%的印製板加工成本浪費在處理和驗證數據上。 換句話說，每年有數十億美元被浪費在整個電子行業！ 除了直接浪費之外，設計師和製造商之間的反復交互，由於數據不規範，消耗了大量的精力和時間。 對於低利潤的電子製造來說，這是另一個無形的成本。

IPC GenCAM 是 IPC 制定的 PCB 設計/製造數據交換標準的藍圖，IPC 是 ANSI 認可的 PCB 標準化研究所。 GEN-CAM的官方文檔命名為IPC-2511，包含IPC-2510系列的幾個子標準（IPC-2512到IPC-2518）。 Ipc-2510系列標準基於GenCAD格式（由Mitron推出），各子標準相互依存。 該標準的文檔包括板型、焊盤、貼片、插件、信號線等信息，幾乎所有的PCB加工信息都可以從GenCAM參數中獲得。

GenCAM 的文件結構使設計師和製造工程師都能訪問數據。 在輸出給製造商的數據中，還可以對數據進行擴展，例如增加加工工藝允許的公差，為面板製造提供多種信息等。 GenCAM 採用 ASC ⅱ 格式，支持 14 個圖形符號。 GenCAM 包括總共 20 個信息部分，詳細說明了設計要求和製造細節。 每個部分錶示一個功能或一個賦值。 MAssembly SMT知識課用口語介紹專業的SMT知識。 Maxam Technology，首家PCB（MaxAM知識課堂）樣板、元器件採購、貼片一站式服務商！ 每個部分在邏輯上都是獨立的，可以用作單獨的文件。 GenCAM 的 20 個信息部分是： 表頭、訂購信息管理、圖元、圖形、層和焊接塊 堆棧、模式、包、系列和設備。 設備、Mechani2Cals、組件、路由、電源、測試連接、電路板、面板、FlxTUR Es)、圖紙和更改。

GenCAM 允許以上 20 個信息部分在文件中只出現一次，通過組合變化為製造過程提供不同的信息。 GenCAM 保留了信息語義的層次結構和結構，每個製造設備只處理與其工作相關的信息部分內容。

以前版本的 GenCAM 2.0 文件符合 bacos 範式 (BNF) 規則。 GenCAM 2.0 採用了 XML 文件格式標準和 XML 方案，但 IPC-2511A 中的基本信息模型幾乎沒有改變。 新版本只是改寫了信息的組織方式，但信息的內容並沒有改變。

目前，很多EDA和PCB的CAM軟件廠商都支持GenCAM作為數據交換格式。 這些 EDA 公司包括 Mentor、Cadence、Zuken、OrCAD、PADS 和 Veribest。 PCB CAM軟件供應商包括ACT、IGI、Mitron、RouterSolutions、Wise Software和GraphiCode等。

以色列 Valor Computing Systems 推出的 Valor ODB++ 開放數據庫 (ODB++) 允許在設計過程中體現製造設計 (DFM) 規則。 ODB++ 使用可擴展的 ASC ⅱ 格式將 PCB 製造和組裝所需的所有工程數據存儲在單個數據庫中。 單個數據庫包含圖形、鑽孔信息、佈線、組件、網表、規格、圖紙、工程流程定義、報告功能、ECO 和 DFM 結果等。 設計人員可以在 DFM 設計期間更新這些數據庫，以便在組裝之前識別潛在的佈局和佈線問題。

ODB++ 是一種雙向格式，允許數據上下傳遞。 一旦設計數據以ASCⅱ的形式傳送到PCB車間，處理器就可以進行蝕刻補償、面板成像、輸出鑽孔、佈線和攝影等工藝操作。

ODB++採用更智能的顯式結構，具體措施有：（1）包括阻抗、鍍金/非鍍金孔、特定孔連接板層等系統屬性； (2) 使用所見即所得消除歧義的信息描述； ③ 所有對象的屬性都在單一特徵層； ④ 獨特的板層和序列定義； 精確的器件封裝和引腳建模； ⑥ 支持BOM數據的嵌入。

ODB++ 使用標準的文件結構，將設計表示為文件路徑樹，在設計文件夾下有一系列包含相關設計信息的子文件夾。 路徑樹可以在不同系統之間遷移而不會丟失數據。 這種樹結構允許單獨讀取和寫入設計中的某些數據，而無需讀取和寫入整個大文件，而不是單個大文件。 ODB++文件路徑樹的13層分別是steps、matrix、symbols、Stackups、Work Forms、Work 流、屬性、孔徑表、輸入、輸出、用戶、擴展、日誌等。

一個普通的 ODB++ 設計在上述文件夾中最多可以包含 53 個設計文件，再加上 ODB++ 庫設計中的 2 個文件。 ODB++共支持26個標準圖形符號。

由於PCB設計的特殊性，數據庫中的一些大文件不適合結構化存儲。 為此，ODB++ 使用了一種以行記錄文本的文件風格，每行包含多位以空格分隔的信息。 文件中的行順序很重要，特定行可能要求後續行遵循特定順序。 每行開頭的字符定義了該行描述的信息類型。

《勇氣》於 1997 年向公眾發布。 2000年，ODB++(X)1.0支持的XML標準發布。 ODB ++ (X) 3.1A 於 2001 年發布。 ODB++(X)重寫了ODB++的信息組織方式，以方便設計和製造之間的數據交換，而其信息模型沒有太大變化。 一個 ODB++(X) 文件包含六個大的子元素， 即內容（ODX-contents）、物料清單（ODX-BOM）、授權供應商（ODX-AVL）、輔助設計（ODX-CAD）、供應信息（ODX-Logistics-HEADER）和變更（ODX-HistoryREC） ）， 等等。 形成高級元素（ODX）。

Cadence、Mentor、PADS、VeriBest和Zuken等EDA軟件廠商已經開始支持ODB++/ODB++(X)。 Mitron、FABmaster、Unicam、Graphic等PCB CAM軟件廠商也採用了ODB++技術。 這些軟件公司之間形成了Valor用戶聯盟。 只要交換EDA數據和處理中性文件，就可以形成設備驅動程序和檢測程序。

EIA EDIF400 電子設計交換格式 (EDIF) 由 EIA 開發和發布。它實際上是一種建模語言描述方案。 EDIF 是一個結構化的 ASC ⅱ 文本文件，具有 BNF 描述模式。 EDIF300 及更高版本使用 EXPRESS3 信息建模語言。 EDIF300描述的信息包括層次信息、連接信息、庫信息、圖形信息、可實例化對象信息、設計管理信息、模塊行為信息、仿真信息和註釋信息。