Для того, щоб компенсувати недолік, який Гербер, традиційний Друкована плата стандарт даних, не може обмінюватися даними двома способами, введено три формати-кандидати нового стандарту даних PCB: GenCAM IPC, ODB + + від Valor і EDIF400 EIA. Проаналізовано хід досліджень технології обміну даними проектування/виготовлення друкованих плат. Обговорюються ключові технології та перспективи стандартизації обміну даними з друкованих плат. Зазначається, що поточний режим перемикання «точка-точка» при проектуванні та виготовленні друкованих плат необхідно змінити на єдиний ідеальний режим перемикання.

Вступ

Вже більше 20 років вітчизняна та зарубіжна промисловість електронного дизайну/виробництва розвивається за допомогою високоякісних мікросхем з інтегральної схеми (IC), високошвидкісної друкованої плати (друкованої плати), Друкованої плати) та технології електронної автоматизації проектування (EDA). Як підсистема електронних виробів, друкована плата відіграє роль основного модуля в електронній промисловості. За статистикою, цикл проектування електронних виробів становить понад 60% всього циклу розробки та виробництва; І 80% ~ 90% вартості визначається при проектуванні мікросхеми та підсистеми друкованих плат. Дані про проектування/виробництво друкованої плати генеруються електронними дизайнерами за допомогою інструментів EDA, включаючи виготовлення, складання та випробування друкованої плати. Стандарт формату даних друкованої плати – це описова мова, яка регулює дизайн макета друкованої плати, яка використовується для реалізації передачі даних між інструментами або дизайнерами EDA, обміну даними між схемами та версткою та безперебійного зв’язку між проектуванням та виробничим тестом.

Gerber є фактичним стандартом індустрії даних для друкованих плат, і досі широко використовується. Від прототипу Gerber у 1970 р. До Gerber 274X у 1992 р. Деяка інформація, що стосується обробки та складання друкованих плат, не може бути виражена або включена у формат Ger2ber для все більш складних конструкцій, таких як тип друкованої плати, середня товщина та параметри процесу. Особливо після того, як файл Gerber передається в процесор PCB, такі проблеми, як конфлікт правил проектування, часто виявляються через перевірку ефекту малювання світла. У цей час необхідно повернутися до відділу проектування, щоб відновити файл Gerber перед обробкою друкованою платою. Така переробка займає 30% циклу розробки, і проблема в тому, що Gerber — це одностороння передача даних, а не двосторонній обмін даними. Вихід Gerber з основних форматів друкованих плат є попереднім висновком, але поки не зрозуміло, що замінить Gerber як стандарт наступного покоління для даних друкованої плати.

За кордоном активно планується новий стандарт обміну даними з друкованих плат, і три визнані формати кандидатів: Інститут упаковки та взаємозв’язку, IPC), Загальне комп’ютерне виробництво (GenCAM), Val2or’S ODB + + та Асоціація електронних промислових підприємств, EDIF400 EIA). Зосередження на стандартах відбувається через те, що за останні роки через поганий обмін даними були втрачені мільйони доларів. Повідомляється, що більше 3% витрат на обробку друкованої плати щороку витрачається на обробку та перевірку даних. Іншими словами, мільярди доларів витрачаються на всю електронну промисловість щороку! Окрім прямих відходів, багаторазові взаємодії між дизайнерами та виробниками забирають багато енергії та часу через нестандартні дані. Для низькорентабельного виробництва електроніки це ще одна невидима вартість.

IPC GenCAM — це проект стандарту обміну даними щодо проектування/виробництва друкованих плат, розробленого IPC, акредитованим ANSI науково-дослідним інститутом стандартизації для друкованих плат. Офіційний документ GEN-CAM називається IPC-2511 і містить кілька підстандартів серії IPC-2510 (IPC-2512 до IPC-2518). Стандарти серії Ipc-2510 базуються на форматі GenCAD (впроваджено компанією Mitron), а підстандарти взаємозалежні. Документація цього стандарту включає інформацію про тип плати, планшет, патч, вставку, лінію сигналу тощо. Майже всю інформацію про обробку друкованої плати можна отримати з параметрів GenCAM.

Файлова структура GenCAM надає дизайнерам та інженерам -виробникам доступ до даних. У даних, що надходять до виробника, дані також можуть бути розширені, такі як додавання допустимих відхилень, дозволених процесом обробки, надання кількох відомостей для виготовлення панелей тощо. GenCAM приймає формат ASC and та підтримує 14 графічних символів. GenCAM включає загалом 20 інформаційних розділів, де детально описуються вимоги до дизайну та деталі виробництва. Кожен розділ виражає функцію або призначення. Клас знань MAssembly SMT знайомить з професійними знаннями SMT розмовною мовою. Maxam Technology, перша плата зразків друкованої плати (класу знань MaxAM), закупівля компонентів та виправлення єдиного постачальника послуг! Кожен розділ логічно незалежний і може використовуватися як окремий файл. 20 інформаційних розділів GenCAM: Заголовок, інформація про замовлення, адміністрування, примітиви, графіка, шари та зварні блоки Стеки, шаблони, пакети, сімейства та пристрої. Пристрої, Mechani2Cals, компоненти, маршрути, живлення, тестові з’єднання, плати, панелі, FlxTUR Es), креслення та зміни.

GenCAM дозволяє вищевказаним 20 інформаційним розділам відображатися лише один раз у файлі, надаючи різну інформацію виробничому процесу за допомогою змін у поєднанні. GenCAM зберігає ієрархію та структуру інформаційної семантики, і кожен виробничий пристрій обробляє лише зміст інформаційного розділу, що стосується його роботи.

Попередні версії файлів GenCAM 2.0 відповідають правилам звичайної форми bacos (BNF). GenCAM 2.0 використовує стандарт формату файлу XML та схему XML, але фундаментальна інформаційна модель у IPC-2511A майже не змінилася. Нова версія лише переписала організацію інформації, але зміст інформації не змінився.

В даний час багато постачальників програмного забезпечення CAM EDA та друкованих плат підтримують GenCAM як формат обміну даними. Ці компанії EDA включають Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS та Veribest. Постачальники програмного забезпечення CAM CAM включають ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software та GraphiCode тощо.

Відкрита база даних Valor ODB + + (ODB + +), запущена Israel Valor Computing Systems, дозволяє втілювати в процесі проектування правила дизайну для виробництва (DFM). ODB + + використовує розширюваний формат ASC store для зберігання всіх технічних даних, необхідних для виготовлення та складання друкованих плат, в єдиній базі даних. Єдина база даних містить графіку, інформацію про свердління, проводку, компоненти, списки мереж, специфікації, креслення, визначення інженерних процесів, функції звітності, результати ECO та DFM тощо. Дизайнери можуть оновлювати ці бази даних під час проектування DFM, щоб визначити потенційні проблеми з компонуванням та проводкою перед складанням.

ODB + + – це двонаправлений формат, який дозволяє передавати дані вгору та вгору. Після того, як проектні дані будуть передані в магазин друкованих плат у формі ASC the, процесор може виконувати такі технологічні операції, як компенсація травлення, візуалізація панелей, вихідне свердління, проводка та фотозйомка.

ODB + + приймає більш інтелектуальну явну структуру, конкретні заходи: (1) включаючи опір, позолочений/не позолочений отвір, шар з’єднувальної пластини для спеціальних отворів та інші системні атрибути; (2) Використовуйте WYSIWYG для усунення неоднозначного опису інформації; ③ Атрибути всіх об’єктів знаходяться на рівні єдиної функції; ④ Унікальний шар пластини та визначення послідовності; Точна упаковка пристрою та моделювання штифтів; ⑥ Підтримка вбудовування даних специфікації.

ODB + + використовує стандартну файлову структуру, яка представляє проект у вигляді дерева шляхів до файлу з серією підпапок, що містять пов’язану інформацію про дизайн у папці дизайну. Дерево шляхів можна переміщувати між різними системами без втрати даних. Ця деревовидна структура дозволяє читати та записувати деякі дані в проекті окремо без читання та запису всього великого файлу, на відміну від одного великого файлу. 13 шарів дерева шляхів до файлу ODB ++ – це кроки, матриця, символи, нагромадження, робочі форми та робота Потоки, атрибути, таблиці діафрагми, введення, вихід, користувач, розширення, журнал тощо.

Звичайний дизайн ODB + + може містити до 53 файлів дизайну у вищезгаданій папці, а також ще 2 файли в дизайні бібліотеки ODB + +. ODB + + підтримує в цілому 26 стандартних графічних символів.

Через особливість конструкції друкованої плати деякі великі файли в базі даних не підходять для структурованого зберігання. Для цієї мети ODB + + використовує стиль файлу для запису тексту в рядки, кожен рядок містить кілька бітів інформації, розділених пробілами. Порядок рядків у файлі важливий, і певний рядок може вимагати, щоб наступні рядки слідували певній формі замовлення. Символ на початку кожного рядка визначає тип інформації, яку описує рядок.

Valor був випущений для публіки в 1997 році. У 2000 році був випущений стандарт XML, який підтримується ODB + + (X) 1.0. ODB + + (X) 3.1A був випущений в 2001 році. ODB + + (X) переписує інформаційну організацію ODB + +, щоб полегшити обмін даними між проектуванням та виробництвом, тоді як його інформаційна модель не сильно змінюється. Файл ODB + + (X) містить шість великих дочірніх елементів, Тобто вміст (вміст ODX), спеціалізація (ODX-BOM), авторизований постачальник (ODX-AVL), допоміжний дизайн (ODX-CAD), інформація про постачання (ODX-Logistics -HEADER) та зміни (ODX-HistoryREC ) тощо. Для формування елемента високого рівня (ODX).

Постачальники програмного забезпечення EDA, такі як Cadence, Mentor, PADS, VeriBest та Zuken, серед інших, почали підтримувати ODB + + / ODB + + (X). Постачальники програмного забезпечення PCB CAM, такі як Mitron, FABmaster, Unicam і Graphic, також прийняли технологію ODB++. Серед цих програмних компаній створюється альянс користувачів Valor. Поки відбувається обмін даними EDA та обробляються нейтральні файли, можна формувати драйвери пристроїв та програми виявлення.

EIA EDIF400 Electronic Design InterchangeFormat (EDIF) був розроблений та опублікований EIA.Насправді це схема опису мови моделювання. EDIF – це структурований текстовий файл ASC ⅱ з режимом опису BNF. Версії EDIF300 та пізніших версій використовують мову моделювання інформації EXPRESS3. EDIF300 описує інформацію, включаючи інформацію про ієрархію, інформацію про підключення, бібліотечну інформацію, графічну інформацію, інформацію про миттєвий об’єкт, інформацію керування проектуванням, інформацію про поведінку модуля, інформацію про моделювання та інформацію про анотації.