PCB ma’lumotlar almashinuvining asosiy texnologiyalarini tahlil qilish

Kamchilikni bartaraf etish uchun an’anaviy Gerber PCB Ma’lumotlar standarti, ikki xil tarzda ma’lumot almashish mumkin emas, yangi PCB ma’lumotlar standartining uchta nomzod formatlari joriy qilingan: IPC GenCAM, Valor’s ODB + + va EIA EDIF400. PCB dizayni/ishlab chiqarish ma’lumotlar almashinuvi texnologiyasining tadqiqotlari tahlil qilinadi. PCB ma’lumotlar almashinuvining asosiy texnologiyasi va standartlashtirish istiqbollari muhokama qilinadi. Ta’kidlanganidek, tenglikni loyihalash va ishlab chiqarishning joriy nuqtadan nuqtaga o’tish rejimi yagona ideal kommutatsiya rejimiga o’zgartirilishi kerak.

ipcb

Kirish

20 yildan oshiq vaqt mobaynida mahalliy va xorijiy elektron dizayn/ishlab chiqarish sanoati yuqori darajali Integral Circuit (IC) chiplari, yuqori tezlikli bosilgan elektron platalar (PCB), PCB) va Electronic Design AutomATION (EDA) texnologiyasi. Elektron mahsulotlarning quyi tizimi sifatida PCB elektron ishlab chiqarish sanoatida asosiy modul birligi rolini o’ynaydi. Statistik ma’lumotlarga ko’ra, elektron mahsulotlarning dizayn tsikli butun ishlab chiqarish va ishlab chiqarish tsiklining 60% dan ko’prog’ini tashkil qiladi; Va narxning 80% ~ 90% chip va PCB quyi tizimini loyihalashda aniqlanadi. PCB dizayni/ishlab chiqarish ma’lumotlari elektron dizaynerlar tomonidan EDA asboblari yordamida ishlab chiqariladi, shu jumladan, ishlab chiqarish, tenglikni yig’ish va sinovdan o’tkazish. PCB ma’lumotlar formati standarti – bu EDA asboblari yoki dizaynerlari o’rtasida ma’lumotlarni uzatish, sxemalar va sxemalar o’rtasida ma’lumotlar almashinuvi, dizayn va ishlab chiqarish sinovlari o’rtasida uzluksiz aloqani amalga oshirish uchun ishlatiladigan PCB sxemasi dizaynini tartibga soluvchi tavsiflovchi til.

Gerber de-fakto PCB ma’lumotlar sanoati standarti bo’lib, hanuzgacha keng qo’llaniladi. 1970 yildagi Gerber prototipidan 274 yildagi Gerber 1992Xgacha, PCB kartasi turi, o’rta qalinligi va jarayon parametrlari kabi, tobora murakkablashib borayotgan dizaynlar uchun PCBni qayta ishlash va yig’ish bilan bog’liq ba’zi ma’lumotlarni ifoda etish yoki Ger2ber formatiga kiritish mumkin emas. Ayniqsa, Gerber fayli PCB protsessoriga topshirilgandan so’ng, dizayn qoidalari to’qnashuvi kabi muammolar ko’pincha yorug’lik chizish effektini tekshirish orqali topiladi. Bu vaqtda, PCBni qayta ishlashdan oldin, Gerber faylini qayta tiklash uchun dizayn bo’limiga qaytish kerak. Bunday qayta ishlash rivojlanish tsiklining 30 foizini egallaydi va muammo shundaki, Gerber ikki tomonlama ma’lumot almashish emas, balki bir tomonlama ma’lumotlarni uzatishdir. Gerberning PCB formatlarining asosiy oqimidan chiqishi oldindan aytib o’tilgan xulosadir, ammo Gerberning PCB ma’lumotlari uchun keyingi avlod standarti sifatida o’rnini egallashi hali aniq emas.

Chet elda yangi PCB ma’lumotlar almashinuvi standarti faol ravishda rejalashtirilgan va uchta tan olingan nomzod formatlari: Qadoqlash va o’zaro bog’lanish instituti, IPC), Umumiy kompyuter yordamida ishlab chiqarish (GenCAM), Val2or’S ODB ++ va Electronic Indus2tries Assotsiation, EDIF400 EIA). Standartlarga e’tibor so’nggi yillarda yomon ma’lumotlar almashinuvi tufayli millionlab dollar yo’qotilgani bilan bog’liq. Ma’lumotlarga ko’ra, har yili bosma kartani qayta ishlash xarajatlarining 3% dan ko’prog’i isrof qilinadi. Boshqacha qilib aytganda, har yili elektronika sanoati uchun milliardlab dollar behuda sarflanadi! To’g’ridan-to’g’ri chiqindilardan tashqari, dizaynerlar va ishlab chiqaruvchilarning takroriy o’zaro ta’siri nostandart ma’lumotlar tufayli ko’p energiya va vaqtni sarflaydi. Kam marjali elektronika ishlab chiqarish uchun bu boshqa ko’rinmas xarajatdir.

IPC GenCAM – bu PCB uchun ANSI tomonidan akkreditatsiyalangan standartlashtirish tadqiqot instituti bo’lgan IPC tomonidan ishlab chiqilgan PCB dizayni/ishlab chiqarish ma’lumotlarini almashish standartining rejasi. GEN-CAMning rasmiy hujjati IPC-2511 deb nomlanadi va IPC-2510 seriyasining bir nechta quyi standartlarini o’z ichiga oladi (IPC-2512 – IPC-2518). Ipc-2510 seriyali standartlar GenCAD formatiga asoslangan (Mitron tomonidan kiritilgan) va pastki standartlar o’zaro bog’liq. Ushbu standart hujjatlari plataning turi, pad, yamoq, qo’shish, signal chizig’i va boshqalarni o’z ichiga oladi. PCBni qayta ishlashning deyarli barcha ma’lumotlarini GenCAM parametrlaridan olish mumkin.

GenCAM fayl tuzilishi dizaynerlarga ham, ishlab chiqarish muhandislariga ham ma’lumotlarga kirishni ta’minlaydi. Ishlab chiqaruvchiga ma’lumotlarni chiqarishda ma’lumotlarni uzaytirish mumkin, masalan, ishlov berish jarayonida ruxsat etilgan toleranslarni qo’shish, panel ishlab chiqarish uchun bir nechta ma’lumot berish va hk. GenCAM ASC formatini qabul qiladi va 14 ta grafik belgini qo’llab -quvvatlaydi. GenCAM dizayn talablari va ishlab chiqarish tafsilotlarini aks ettiruvchi jami 20 ta axborot bo’limini o’z ichiga oladi. Har bir bo’lim vazifa yoki topshiriqni bildiradi. MAssembly SMT bilimlar sinfi og’zaki tilda professional SMT bilimlarini joriy qiladi. Maxam Technology, birinchi PCB (MaxAM bilim sinfi) namunaviy taxtasi, komponentlarni sotib olish va bir martalik xizmat ko’rsatuvchi provayder! Har bir bo’lim mantiqan mustaqildir va uni alohida fayl sifatida ishlatish mumkin. GenCAM -ning 20 ta axborot bo’limi: Sarlavha, buyurtma ma’lumotlarini boshqarish, primitivlar, grafikalar, qatlamlar va payvandlangan bloklar Steklar, naqshlar, paketlar, oilalar va qurilmalar. Qurilmalar, Mechani2Cals, Komponentlar, yo’nalishlar, Quvvat, Sinov ulanishlari, taxtalar, Panellar, FlxTUR Es), chizmalar va o’zgarishlar.

GenCAM yuqoridagi 20 ta axborot bo’limi faylga faqat bir marta chiqishiga imkon beradi, bu kombinatsiyadagi o’zgarishlar orqali ishlab chiqarish jarayoniga har xil ma’lumotlarni beradi. GenCAM axborot semantikasi ierarxiyasini va tuzilishini saqlaydi va har bir ishlab chiqarish qurilmasi faqat o’z ishiga tegishli bo’lgan axborot bo’limi tarkibini qayta ishlaydi.

GenCAM 2.0 fayllarining oldingi versiyalari bacos normal Form (BNF) qoidalariga mos keladi. GenCAM 2.0 XML fayl formatining standarti va XML sxemasini qabul qiladi, lekin IPC-2511A-dagi asosiy axborot modeli deyarli o’zgarmadi. Yangi versiya faqat axborotni tashkil qilishni qayta yozdi, lekin ma’lumot mazmuni o’zgarmadi.

Hozirgi vaqtda EDA va PCB ning CAM dasturiy ta’minotini sotuvchilari GenCAM -ni ma’lumotlar almashish formati sifatida qo’llab -quvvatlaydilar. Bu EDA kompaniyalariga Mentor, Cadence, Zuken, OrCAD, PADS va Veribest kiradi. PCB CAM dasturiy ta’minlovchilariga ACT, IGI, Mitron, RouterSolutions, Wise Software va GraphiCode va boshqalar kiradi.

Isroil Valor Computing Systems tomonidan ishlab chiqarilgan Valor ODB + + Ochiq ma’lumotlar bazasi (ODB + +), dizayn jarayonida ishlab chiqarish (DFM) qoidalarini o’z ichiga oladi. ODB ++ yagona ma’lumotlar bazasida tenglikni ishlab chiqarish va yig’ish uchun zarur bo’lgan barcha muhandislik ma’lumotlarini saqlash uchun kengaytiriladigan ASC ⅱ formatidan foydalanadi. Yagona ma’lumotlar bazasida grafikalar, burg’ulash ma’lumotlari, simlar, komponentlar, tarmoqlar ro’yxati, spetsifikatsiyalar, chizmalar, muhandislik jarayonining ta’riflari, hisobot berish funktsiyalari, ECO va DFM natijalari va boshqalar mavjud. Dizaynerlar yig’ilishdan oldin potentsial tartib va ​​kabel muammolarini aniqlash uchun DFMni loyihalash paytida ushbu ma’lumotlar bazalarini yangilashi mumkin.

ODB + + – bu ma’lumotni pastga va yuqoriga o’tkazish imkonini beradigan ikki tomonlama format. Dizayn ma’lumotlari PCB ustaxonasiga ASC formatida o’tkazilgandan so’ng, protsessor o’yma kompensatsiyasi, panelli tasvirlash, chiqish burg’ulash, simlar va suratga olish kabi jarayonlarni bajarishi mumkin.

ODB + + yanada aniqroq aniq tuzilmani qabul qiladi, aniq chora-tadbirlar quyidagilardir: (1) shu jumladan impedans, oltin bilan qoplangan/oltin bilan qoplangan bo’lmagan teshik, maxsus biriktiruvchi plastinka qatlami va boshqa tizim atributlari; (2) noaniq ma’lumot tavsifini yo’q qilish uchun WYSIWYG -dan foydalaning; ③ barcha ob’ektlarning atributlari yagona xususiyatlar darajasida; ④ Noyob plastinka qatlami va ketma -ketlik ta’rifi; Qurilmani aniq qadoqlash va pinni modellashtirish; ⑥ BOM ma’lumotlarini joylashtirishni qo’llab-quvvatlang.

ODB ++ dizaynni fayl yo’llari daraxti sifatida ifodalovchi standart fayl tuzilmasidan foydalanadi, dizayn papkasi ostida tegishli dizayn ma’lumotlarini o’z ichiga olgan bir qator pastki papkalar. Yo’l daraxti ma’lumotlarni yo’qotmasdan, turli tizimlar o’rtasida o’tkazilishi mumkin. Bu daraxt tuzilishi, dizayndagi ba’zi ma’lumotlarni bitta katta fayldan farqli o’laroq, butun faylni o’qish va yozmasdan alohida o’qish va yozish imkonini beradi. ODB ++ fayl yo’llari daraxtining 13 qatlami – bu qadamlar, matritsa, belgilar, zaxiralar, ish shakllari va ish. Oqim, atributlar, diafragma jadvallari, kirish, chiqish, foydalanuvchi, kengaytma, jurnal va boshqalar.

Oddiy ODB + + dizayni yuqoridagi papkada 53 tagacha dizayn fayllarini, shuningdek ODB + + kutubxonasi dizaynida yana 2 ta faylni o’z ichiga olishi mumkin. ODB + + 26 ta standart grafik belgilarni qo’llab -quvvatlaydi.

PCB dizaynining o’ziga xosligi tufayli ma’lumotlar bazasidagi ba’zi katta fayllar tizimli saqlash uchun mos emas. Shu maqsadda, ODB + + matnni satrlarga yozib olishning fayl uslubidan foydalanadi, har bir satrda bo’shliqlar bilan ajratilgan bir nechta ma’lumotlar bitlari mavjud. Fayldagi satrlar tartibi muhim va ma’lum bir satr keyingi satrlar ma’lum buyurtma shakliga rioya qilishni talab qilishi mumkin. Har bir satr boshidagi belgi chiziq tasvirlaydigan ma’lumot turini belgilaydi.

Valor 1997 yilda ommaga taqdim etilgan. 2000 yilda ODB + + (X) 1.0 qo’llab -quvvatlanadigan XML standarti chiqarildi. ODB + + (X) 3.1A 2001 yilda chiqarilgan. ODB + + (X) dizayn va ishlab chiqarish o’rtasida ma’lumotlar almashinuvini osonlashtirish uchun ODB + + axborot tashkilotini qayta yozadi, uning axborot modeli esa deyarli o’zgarmaydi. ODB + + (X) fayli oltita katta bola elementini o’z ichiga oladi, Ya’ni, kontent (ODX-kontentlari), Materiallar ro’yxati (ODX-BOM), Vakolatli sotuvchi (ODX-AVL), Yordamchi dizayn (ODX-CAD), ta’minot ma’lumotlari (ODX-Logistics -HEADER) va o’zgartirish (ODX-HistoryREC) ), va boshqalar. Yuqori darajali elementni (ODX) hosil qilish uchun.

EDA dasturiy ta’minot sotuvchilari Cadence, Mentor, PADS, VeriBest va Zuken va boshqalar ODB + + / ODB + + (X) ni qo’llab -quvvatlay boshladilar. Mitron, FABmaster, Unicam va Graphic kabi PCB CAM dasturiy ta’minot sotuvchilari ham ODB + + texnologiyasini qabul qilishdi. Bu dasturiy ta’minot kompaniyalari orasida Valor foydalanuvchilar alyansi tuzilgan. EDA ma’lumotlari almashilsa va neytral fayllar qayta ishlansa, qurilma drayverlari va aniqlash dasturlari tuzilishi mumkin.

EIA EDIF400 elektron dizayn almashinuvi formati (EDIF) EIA tomonidan ishlab chiqilgan va nashr etilgan.Bu aslida modellashtirish tilini tavsiflash sxemasi. EDIF – bu BNF tavsiflash rejimiga ega ASC formatidagi matnli fayl. EDIF300 va undan keyingi versiyalarida EXPRESS3 axborot modellashtirish tili ishlatiladi. EDIF300 ierarxiya ma’lumotlarini, ulanish ma’lumotlarini, kutubxona ma’lumotlarini, grafik ma’lumotlarini, tezkor ob’ektlar ma’lumotlarini, dizaynni boshqarish ma’lumotlarini, modullarning xatti -harakatlarini, simulyatsiya ma’lumotlarini va izohli ma’lumotlarni o’z ichiga olgan ma’lumotlarni tavsiflaydi.