PCB设计/ 制造数据交换技术及标准化

PCB数据格式的竞争

在PCB 数据交换格式标准化的进程中,最激烈的竞争在GenCAM和ODB + + 之间展开。Valor 表示愿意把ODB + + 捐赠给IPC ,并提议该组织宣布ODB + + 为IPC/ ANSI 标准; 相反, IPC要求Valor 采用GenCAM作为数据标准,而将ODB ++ 作为本地数据库。然而,Valor 认为ODB + + 是最好的数据库,拒绝采用GenCAM。IPC认为,如果将ODB + + 作为一个正式标准,那么格式的升级将由Valor 控制,这对PCB 行业不利;Valor 则认为,在推行一个数据格式时,作为公司行为,可能会比IPC 这样的行业组织更贴近用户而体现出优势。实质上,ODB + + 与GenCAM 二者的信息模型很相似。相比而言, GenCAM 在蚀刻和润湿工艺方面不是太好,但在制造领域却很实用。其主要优势在于它能较好地支持电路内部测试、人工可读性强,以及拥有国际标准化组织支持与维护等。而ODB+ + 则没有包含足够的制造信息、原理图以及测试固定信息,而且文件较大。

目前多数EDA 和CAM 的软件商均同时支持这两种格式。尽管存在激烈竞争,ODB + + 和GenCAM的发展仍然是密不可分的。Valor 是IPC 的一个长期会员,ODB + + 和GenCAM 之间的这种竞争将促使这两种格式日趋完善。

PCB数据交换技术的关键

以设计为源头的PCB 数据交换方案和标准化进程,必须着力解决以下关键的技术问题,才能获得成功：①寻求完善的PCB 单一数据结构;②研制出EDA 工具的PCB 输出交换器;③研制出CAM 软件和制造设备的PCB 输入交换器,以便将设计数据顺利变换成驱动设备控制数据; ④征得PCB 设计制造业各厂商的全方位认可。

PCB数据交换研究和前景

近年来,在PCB 制造业影响最大的设计/ 制造数据交换研究项目是电子设计/ 制造数据交换(Electronic CAD/ CAM Exchange ,ECCE) 和数据交换汇合项目(Data Exchange Convergence Project , DECP) ,其中,ECCE 项目已经完成,DECP 正在进行当中。ECCE项目由IPC 和EIA 两大标准化组织联合推进: IPC 负责制定格式和参数标准,EIA 负责建立　信息模型。研究内容涉及设计/ 制造互连( EDIF 400扩展应用) 和CAM 格式标准的筹建( IPC - 2510 系列) 。项目实施的最终结果是使IPC 发布了更加完善的GenCAM数据交换标准。

DECP 项目的策划者是美国国家电子制造促进会(National Electronics Manufacturing Initiative ,NEMI) ,参与者有IPC 以及Valor 公司;其目的是促进PCB 设计/ 制造统一数据交换标准的形成。NEMI 极力说服IPC 和Valor 实现合作,以Valor 公司的ODB + + (X)数据格式为原型,吸纳IPC GenCAM 的强势部分,从而产生一个待公布的整合标准IPC - 2581 ,并最终交由IPC 维护和管理。

目前, PCB 行业已有数十家EDA 和CAM 的软件商以及供应链各环节的组织都参与到DECP 中。如果在产业链各环节能够成功实施,将带来成本和研制周期的巨大收益。实现这一目标,显然是任重而道远。参与者和业界对此持谨慎的乐观态度。

结束语

随着PCB 进入高频率、高密度阶段,促使设计　师必须更多地折衷考虑测试与制造需求,吸纳制造装配方的参与和互动。这种互动的结果将频繁地改变原始设计,从而避免或减少制造中的错误。设计师、测试工程师、制造工程师都需要获得完整的数据信息,才能够进行必要的双向交流。因此,必须放弃以EDA 工具输出为中心的传统交换结构,采用以数据为中心的新型模式。以数据为中心的PCB 数据交换模式,呼唤着能适应各种EDA 软件和制造设备的数据格式标准的诞生。

PCB 设计/ 制造数据的交换是电子设计制造一体化信息集成的关键,因此,制定新的PCB 数据交换格式标准已经刻不容缓。目前大多数研究处于测试阶段,如DECP 数据交换项目仍在继续进行。可以预见,一套统一、完善的数据交换格式标准即将问世。由于国内对这一研究活动的参与程度一直很低,推动并介入相应内容的研讨有着积极的现实意义。