ส่งรูปแบบไฟล์ที่ระบบ CAM ฝ่ายการผลิตของผู้รับผลิตแผงวงจรของคุณสามารถนำเข้าได้โดยตรงในรูปแบบที่โปรแกรมออกแบบของคุณส่งออกมา โดยต้องไม่มีขั้นตอนการแปลงไฟล์คั่นกลาง สำหรับบอร์ดส่วนใหญ่ในปัจจุบัน รูปแบบนั้นยังคงเป็นชุดไฟล์ Gerber X2 ที่สะอาด พร้อมด้วยข้อมูลเจาะรูแบบ Excellon รายการทูลสำหรับงานเจาะ และเน็ตลิสต์แบบ IPC-D-356 ส่วน ODB++ และ IPC-2581 นั้นคุ้มค่าเมื่อนำมาใช้กับงานบอร์ดหลายชั้นความหนาแน่นสูง (HDI) และงานเทิร์นคีย์ แต่ต้องเป็นกรณีที่ทั้งฝั่งส่งมอบและฝั่งรับมอบเคยผ่านการพิสูจน์แล้วกับงานจริง ในทุกกรณี แพ็กเกจไฟล์ที่ครบถ้วน สอดคล้องกันภายใน และผูกอยู่กับเรวิชันของดีไซน์เดียว มีความสำคัญมากกว่าชื่อของรูปแบบไฟล์เอง
คำตอบนั้นฟังดูง่าย แต่การเลือกฟอร์แมตคือจุดที่โปรเจกต์สร้างบอร์ดครั้งแรกต้องเสียเวลาไปหลายวัน นักออกแบบส่งออกชุดข้อมูลอัจฉริยะเพียงเพราะเมนูของ CAD มีให้ใช้; ฝั่งหน้าบ้านของโรงงานก็แปลงมันกลับไปเป็นภาพเลเยอร์อย่างเงียบ ๆ; ลำดับเลเยอร์ถูกเดาเอา; แล้วคำถามทางวิศวกรรมก็ไปถึงกล่องจดหมายของนักออกแบบอีกสองวันถัดมา คู่มือนี้จะอธิบายว่าฟอร์แมตแต่ละแบบจริง ๆ แล้วบรรจุข้อมูลอะไรบ้าง โรงงานรับและตรวจสอบอย่างไร ฟอร์แมตไหนเหมาะกับบอร์ดประเภทใด และจะจัดชุดข้อมูลอย่างไรให้ผ่านการตรวจ CAM ตั้งแต่ครั้งแรก
ประเด็นสำคัญ
• Gerber อธิบายรูปภาพ โดยหนึ่งเลเยอร์ต่อหนึ่งไฟล์ ส่วน ODB++ และ IPC-2581 อธิบายตัวผลิตภัณฑ์: เลเยอร์, รูเจาะ, เน็ต, คอมโพเนนต์ และโครงสร้างสแต็คอัปทั้งหมดอยู่ในชุดข้อมูลแบบมีโครงสร้างเดียว
• Gerber รุ่นใหม่ไม่ได้ “โง่” คุณสมบัติ Gerber X2 และไฟล์ Gerber Job สามารถบรรจุฟังก์ชันของเลเยอร์ บทบาทของแพด เน็ตลิสต์จาก CAD และสเปกการผลิตได้ แต่จะทำได้ก็ต่อเมื่อคุณเปิดใช้งานมัน
• รูปแบบอัจฉริยะจะคุ้มค่าเฉพาะเมื่อเส้นทาง CAM ที่รับข้อมูลสามารถอ่านได้โดยตรงเท่านั้น การนำเข้าไฟล์ที่ผ่านการแปลงอาจทำให้สูญเสียข้อมูลที่คุณส่งไปได้อย่างถูกต้อง
• ไม่มีรูปแบบใดจะแทนที่การระบุข้อกำหนดอย่างชัดเจนได้ เป้าหมายอิมพีแดนซ์ ระดับ IPC ค่าความเผื่อ และกระบวนการพิเศษต่าง ๆ ยังคงต้องเขียนไว้ในตำแหน่งที่บุคคลจะเข้ามาอ่าน
• ไม่ว่าคุณจะส่งอะไร ให้สร้างไฟล์ทุกไฟล์จากรุ่นเดียวกัน ตรวจสอบไฟล์เหล่านั้นในโปรแกรมดูไฟล์ที่ไม่ได้เป็นตัวสร้างไฟล์นั้นขึ้นมา และระบุชุดข้อมูลหนึ่งชุดให้เป็นข้อมูลอ้างอิงหลัก
ผู้ผลิตชิ้นงานต้องการอะไรจากข้อมูลของคุณกันแน่?
ก่อนจะเปรียบเทียบรูปแบบไฟล์ การทำความเข้าใจให้ชัดเจนก่อนว่างานที่แพ็กเกจข้อมูลต้องทำคืออะไรจะเป็นประโยชน์ เมื่อไฟล์ของคุณมาถึง วิศวกร CAM ต้องตอบคำถามหกข้อก่อนที่จะเริ่มทำเครื่องมือ รูปแบบไฟล์แต่ละแบบก็เป็นเพียงวิธีที่แตกต่างกันในการตอบคำถามเหล่านั้น และความแตกต่างหลัก ๆ ระหว่างแต่ละรูปแบบคือมีคำตอบในตัวกี่ข้อ และต้องให้คำตอบเพิ่มในไฟล์แยกกี่ข้อ
| คำถามที่ CAM ต้องตอบ | แหล่งที่มาทั่วไปของคำตอบ |
|---|---|
| บนแต่ละชั้นควรถูกถ่ายภาพอะไร? | งานศิลป์ลายทองแดง มาสก์บัดกรี ตัวอักษรสกรีน และลายเพสต์ |
| รูอยู่ตรงไหน ขนาดเท่าไหร่ และมีการชุบผิวหรือไม่ | ข้อมูลการเจาะพร้อมทั้งรายการเครื่องมือเจาะ โดยแยกรูเจาะชุบผิวและรูเจาะไม่ชุบผิวออกจากกัน |
| กระดานมีลักษณะเป็นรูปอะไร? | โครงร่างบอร์ด (โปรไฟล์) และช่องเปิด ร่อง หรือคุณลักษณะที่ผ่านการกัดเซาะใด ๆ |
| ชั้นต่าง ๆ ซ้อนกันในลำดับใด และชั้นเหล่านั้นทำมาจากอะไร? | คำจำกัดความของ Stackup: ลำดับชั้นเลเยอร์, ความหนาของไดอิเล็กทริก, น้ำหนักทองแดง, วัสดุ |
| สิ่งใดควรเชื่อมต่อกับสิ่งใด? | เน็ตลิสต์ ใช้สำหรับการทดสอบไฟฟ้าบนแผ่นเปล่าและสำหรับตรวจสอบงานอาร์ตเวิร์กกับเจตนาของการออกแบบ |
| บอร์ดนี้มีอะไรพิเศษบ้าง? | เป้าหมายอิมพีแดนซ์ การเคลือบผิว ความคลาดเคลื่อน ระดับมาตรฐาน IPC การจัดการวิอา การทำเครื่องหมาย และบันทึกอื่น ๆ |
แพ็กเกจที่ตอบทั้งหกข้อได้ครบถ้วนโดยไม่ขัดแย้งกันสามารถสร้างขึ้นได้ แพ็กเกจที่เว้นคำตอบไว้ข้อหนึ่ง หรือให้คำตอบสองครั้งด้วยค่าที่แตกต่างกัน จะกลายเป็นประเด็นที่ต้องให้วิศวกรตรวจสอบ โปรดจดจำกรอบความคิดนี้ไว้ขณะอ่านคำอธิบายรูปแบบด้านล่าง เพราะนี่เป็นวิธีที่ชัดเจนที่สุดในการมองเห็นสิ่งที่แต่ละรูปแบบเพิ่มเติมเข้ามา
Gerber คืออะไร และทำไมจึงยังคงเป็นค่ามาตรฐานอยู่?
Gerber เป็นรูปแบบเวกเตอร์แบบ ASCII ที่เปิดกว้าง ซึ่งอธิบายภาพแบบสองมิติหนึ่งภาพต่อหนึ่งไฟล์ เดิมทีถูกพัฒนามาให้เป็นภาษาคำสั่งสำหรับเครื่องถ่ายฟิล์ม (photoplotter) ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมคำสั่งหลักของมันจึงยังคงเป็น “draw” (วาด), “move” (ย้าย) และ “flash an aperture” (แฟลชช่องเปิด) ชุดไฟล์สำหรับการผลิตทั่วไปจะมีหนึ่งไฟล์ต่อหนึ่งเลเยอร์ทองแดง หนึ่งไฟล์ต่อหนึ่งเลเยอร์มาสก์บัดกรี หนึ่งไฟล์ต่อหนึ่งเลเยอร์ข้อความ ไฟล์โปรไฟล์ และโดยปกติจะมีไฟล์เจาะรูแยกต่างหากในรูปแบบ Excellon หากคุณต้องการข้อมูลเบื้องหลังเกี่ยวกับวิธีที่รูปแบบนี้พัฒนาจากการควบคุม photoplotter จนกลายมาเป็นข้อมูลนำเข้าของ CAM สมัยใหม่ โปรดดูคู่มือของเราเกี่ยวกับไฟล์ขยายของ Gerberครอบคลุมประวัติความเป็นมาอย่างละเอียด
จาก RS-274D สู่ Gerber X3
รูปแบบได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงมาหลายรุ่น และความแตกต่างเหล่านี้มีความสำคัญเมื่อคุณกำหนดค่าการส่งออก:
•RS-274D (Gerber มาตรฐาน)ได้เก็บค่าพิกัดและหมายเลขหน้ากากเปิดเอาไว้ แต่แยกรูปร่างของหน้ากากเปิดไปไว้ในไฟล์อื่นที่ตกลงกันแบบไม่เป็นทางการ มาตรฐานนี้ถูกเพิกถอนอย่างเป็นทางการโดยเจ้าของสเปกแล้ว และผู้ผลิตส่วนใหญ่ไม่ยอมรับอีกต่อไป หากเครื่องมือของคุณยังมีตัวเลือกนี้อยู่ ให้หลีกเลี่ยงการใช้งาน
•RS-274X (Extended Gerber, มักเรียกว่า X1)ฝังคำจำกัดความของช่องเปิดไว้ภายในแต่ละไฟล์ ดังนั้นไฟล์ของแต่ละเลเยอร์จึงเป็นอิสระในตัวเอง นี่คือรูปแบบพื้นฐานที่แทบทุกระบบ CAM ทั่วโลกสามารถอ่านได้
•เกอร์เบอร์ X2ที่เปิดตัวในปี 2014 ได้เพิ่มแอตทริบิวต์มาตรฐานให้กับไฟล์เดิม ไฟล์หนึ่งไฟล์สามารถประกาศฟังก์ชันของตัวเองได้ (ทองแดงด้านบน ซอลเดอร์มาสก์ด้านล่าง โปรไฟล์) แพดสามารถถูกแท็กเป็นแพด SMD แพด via หรือ fiducial และอ็อบเจกต์สามารถบรรทุกชื่อนิยามเน็ตจาก CAD ได้ X2 สามารถทำงานร่วมย้อนหลังได้: ระบบ CAM ที่ไม่รองรับแอตทริบิวต์เหล่านี้จะเพียงแค่เพิกเฉยต่อมัน
•เกอร์เบอร์ X3ขยายแนวคิดเดียวกันนี้ไปสู่การออกแบบแอสเซมบลี โดยเพิ่มข้อมูลของคอมโพเนนต์ เช่น ตัวระบุอ้างอิง ฟุตพรินต์ และหมายเลขชิ้นส่วน
•ไฟล์งาน Gerber (.gbrjob)เป็นไฟล์ JSON ขนาดเล็กที่ไม่มีงานกราฟิกใด ๆ อยู่เลย แต่สามารถอธิบายโครงสร้างบอร์ดได้ ไม่ว่าจะเป็นความหนารวม จำนวนชั้นทองแดง วัสดุ การเคลือบพื้นผิว และโครงสร้างลำดับชั้นของบอร์ด ถือเป็นหนึ่งในไฟล์ที่ถูกใช้งานน้อยที่สุดในงานออกแบบ PCB
จุดแข็งและจุดอ่อนของเกอร์เบอร์
ข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่ของ Gerber คือความเป็นสากล ผู้ผลิตทุกเจ้าสามารถอ่านได้ เครื่องมือ EDA ทุกตัวสามารถเขียนได้ และมีโปรแกรมดูฟรีบนทุกแพลตฟอร์ม ดังนั้นผู้ออกแบบจึงสามารถตรวจสอบได้อย่างแม่นยำว่าสิ่งที่โรงงานจะเห็นคืออะไร จุดอ่อนของมันคือความกระจัดกระจาย ภายในชุด RS-274X แบบธรรมดา ลำดับของเลเยอร์ถูกบ่งชี้จากชื่อไฟล์ ข้อมูลการเจาะถูกเก็บอยู่ในฟอร์แมตที่ต่างออกไปพร้อมหน่วยของตัวเองและการตั้งค่าการตัดเลขศูนย์ และการเชื่อมต่อ (connectivity) จะไม่มีอยู่เลยหากคุณไม่เพิ่มเน็ตรายการแยกต่างหาก แต่ละส่วนแยกเหล่านั้นคือจุดที่ทำให้ไฟล์สองไฟล์อาจมีข้อมูลไม่ตรงกันได้
คุณลักษณะ X2 และไฟล์งานช่วยปิดช่องว่างเหล่านั้นจำนวนมาก นั่นคือเหตุผลที่ “Gerber เทียบกับฟอร์แมตอัจฉริยะ” ไม่ได้แตกต่างกันอย่างสุดขั้วเหมือนเมื่อก่อน ปัญหาคือทั้งสองฝ่ายต้องให้ความร่วมมือ ฝั่งส่งออกต้องถูกกำหนดค่าให้เขียนคุณลักษณะเหล่านั้น และระบบ CAM ฝั่งรับก็ต้องนำคุณลักษณะเหล่านั้นไปใช้ หากฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งไม่ทำ แพ็กเกจจะทำงานเหมือน RS-274X ธรรมดา
ODB++ คืออะไร และมีข้อดีอย่างไร?
ODB++ ถูกสร้างขึ้นโดย Valor ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 เพื่อใช้เป็นฐานข้อมูลสำหรับนำงานออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) เข้าสู่กระบวนการผลิต และปัจจุบันได้รับการดูแลภายในระบบนิเวศอิเล็กทรอนิกส์ของ Siemens โดยมีโปรแกรมดูและอินเทอร์เฟซการส่งออกให้ใช้งานได้ฟรี แทนที่จะเป็นโฟลเดอร์ที่มีเพียงภาพอิสระหลายไฟล์ งาน ODB++ จะเป็นโครงสร้างไดเรกทอรีย่อยแบบลำดับชั้น ซึ่งมักถูกบีบอัดรวมเป็นไฟล์ .tgz เดียวเพื่อใช้ในการถ่ายโอน เมทริกซ์ส่วนกลางจะกำหนดทุกเลเยอร์พร้อมทั้งหน้าที่และลำดับของเลเยอร์เหล่านั้น ขณะที่ส่วนอื่น ๆ แยกไว้สำหรับเก็บฟีเจอร์ของเลเยอร์ ช่วงการเจาะและการกัดร่อง เน็ตรายการ (netlist) ตำแหน่งการวางอุปกรณ์ และแอตทริบิวต์ต่าง ๆ
ความแตกต่างในทางปฏิบัติปรากฏให้เห็นในสิ่งที่ CAM ไม่จำเป็นต้อง suy đoán อีกต่อไป ในโปรแกรมดู Gerber รูปร่างทองแดงที่เป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้าเป็นเพียงรูปร่างหนึ่งเท่านั้น ไม่มีสิ่งใดบอกคุณได้ว่ามันคือแผ่นรองคอมโพเนนต์ จุดทดสอบ หรือเป็นส่วนหนึ่งของแผ่นทองแดงเท่านั้น แต่ใน ODB++ ฟีเจอร์เดียวกันนั้นถูกระบุอย่างชัดเจนว่าเป็นแผ่นรอง อยู่บนเน็ตที่มีชื่อ ระบุว่าเป็นขาของคอมโพเนนต์ตัวใด และข้อมูลช่วงการเจาะ (drill span) ยังบันทึกไว้อย่างชัดเจนว่าทางผ่าน (via) นั้นเชื่อมต่อเลเยอร์ใดบ้าง ลำดับของเลเยอร์ถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจนแทนการเดา สำหรับบอร์ดที่มี via ฝัง หรือมีการลามิเนตหลายลำดับ สิ่งนี้ช่วยขจัดความกำกวมไปได้ทั้งกลุ่ม
ในปี 2020 รูปแบบนี้ได้ขยายออกเป็นตระกูล โดยมี ODB++Design สำหรับการถ่ายโอนข้อมูลจากการออกแบบสู่การผลิต และมี ODB++Process กับ ODB++Manufacturing เพิ่มเข้ามาสำหรับข้อมูลในระดับพื้นการผลิต สำหรับผู้ออกแบบที่ส่งบอร์ดไปยังโรงงานผลิต ส่วนที่มีความสำคัญคือ ODB++Design
ข้อแลกเปลี่ยน
•ธรรมาภิบาลข้อกำหนดดังกล่าวได้รับการเผยแพร่และสามารถใช้งานได้ฟรี แต่ถูกควบคุมโดยบริษัทเดียวแทนที่จะเป็นองค์กรกำหนดมาตรฐาน องค์กรบางแห่งจึงมองว่านี่เป็นประเด็นด้านซัพพลายเชน โดยเฉพาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน
•การจัดแนวเวอร์ชันการส่งออกไฟล์ ODB++ จากรุ่น EDA ล่าสุดอาจใช้ฟีเจอร์ที่โปรแกรมนำเข้า CAM รุ่นเก่าไม่รู้จัก เนื้อหาที่ไม่รองรับอาจถูกละทิ้งโดยไม่แสดงข้อผิดพลาดที่ชัดเจน ซึ่งเลวร้ายยิ่งกว่าการถูกปฏิเสธอย่างชัดแจ้ง
•การตรวจสอบODB++ นั้นตรวจสอบด้วยสายตาได้ยากกว่า Gerber คุณจำเป็นต้องใช้โปรแกรมดูที่รองรับ ODB++ เพื่อยืนยันสิ่งที่คุณกำลังส่งไป และนักออกแบบหลายคนมักข้ามขั้นตอนนั้น
IPC-2581 คืออะไร และทำไม “แบบเปิด” จึงมีความสำคัญ?
IPC-2581 หรือที่รู้จักกันในชื่อ IPC Digital Product Model Exchange (DPMX) เป็นมาตรฐานแบบเปิดที่ดูแลโดย IPC และได้รับการสนับสนุนจากกลุ่มสมาคมอุตสาหกรรมซึ่งประกอบด้วยผู้ให้บริการเครื่องมือ EDA ผู้ผลิตแผ่นวงจร โรงประกอบ และผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) มาตรฐานนี้อธิบายตัวผลิตภัณฑ์ไว้ในไฟล์ XML แบบมีโครงสร้างเพียงไฟล์เดียว ซึ่งสามารถรวมทั้งลายทองแดง โครงสร้างสแต็กอัปเต็มรูปแบบพร้อมข้อมูลวัสดุและค่าดิอิเล็กทริก ข้อมูลการเจาะและการกัด ข้อมูลเน็ตรายการ การวางตำแหน่งคอมโพเนนต์ บิลออฟแมททีเรียล และข้อมูลการประกอบและการทดสอบ มาตรฐานดั้งเดิมเผยแพร่ครั้งแรกในปี 2004; ส่วนฉบับปรับปรุง C ซึ่งออกในปี 2020 ได้ขยายการรองรับโครงสร้างสมัยใหม่ และเพิ่มกลไกสำหรับแลกเปลี่ยนข้อเสนอแนะแบบ DFM ระหว่างผู้ผลิตและผู้ออกแบบในรูปแบบเดียวกัน
ในเชิงแนวคิดแล้ว IPC-2581 แก้ปัญหาเดียวกับ ODB++ ความแตกต่างอยู่ที่ความเป็นเจ้าของ มาตรฐาน IPC-2581 ได้รับการจัดการโดยองค์กรในอุตสาหกรรมแทนที่จะเป็นผู้จำหน่ายรายใดรายหนึ่ง จึงดึงดูดองค์กรที่ต้องการข้อมูลซึ่งเป็นกลางไม่ขึ้นกับผู้ขาย มีอายุการจัดเก็บข้อมูลระยะยาว และมีอิสระในการย้ายงานระหว่างซัพพลายเออร์และเครื่องมือ บทสรุปภาพรวมของเราเกี่ยวกับมาตรฐาน IPC-2581อธิบายโครงสร้างของมันในเชิงลึกมากขึ้น
ข้อแลกเปลี่ยน
•การรองรับการรับเข้าไม่สม่ำเสมอการนำไปใช้งานได้รับความนิยมมากที่สุดในหมู่ผู้ผลิตรายใหญ่ที่มุ่งเน้นระบบอัตโนมัติ ผู้ผลิตแผงวงจรหลายรายสามารถดูหรือแปลงไฟล์ IPC-2581 ได้ แต่มีเพียงไม่กี่รายที่ใช้ไฟล์ดังกล่าวโดยตรงเป็นแหล่งข้อมูลสำหรับเครื่องมือการผลิต
•การแก้ไขและโปรไฟล์ไม่ตรงกันไฟล์ IPC-2581 จะมีความถูกต้องตามรีวิชันที่ระบุของสเคมา และโปรแกรมส่งออก (exporter) จะให้คุณเลือกได้ว่าจะใส่ส่วนข้อมูลใดบ้างลงไปในไฟล์ ไฟล์หนึ่งอาจเป็น XML ที่ถูกต้องสมบูรณ์แต่ยังคงละเว้นบางสิ่งที่ฝั่งผู้รับต้องการ หรือแสดงข้อมูลในลักษณะที่ทำให้ผู้รับตีความแตกต่างออกไป
•ข้อมูลที่มากขึ้น การเปิดรับที่กว้างขึ้นไฟล์เดียวที่มีเน็ตลิสต์ รายการวัสดุ (BOM) และโครงสร้างเลเยอร์ (stackup) เผยให้เห็นรายละเอียดการออกแบบของคุณมากกว่าชุดไฟล์อาร์ตเวิร์ก เลือกเฉพาะส่วนที่ซัพพลายเออร์รายนั้นต้องการจริง ๆ
Gerber, ODB++ และ IPC-2581 เปรียบเทียบกันแบบเคียงข้างกันอย่างไร?
ตารางด้านล่างนี้เปรียบเทียบความสามารถโดยทั่วไป โดยอธิบายว่าสามารถบรรจุข้อมูลอะไรได้ในแต่ละรูปแบบ ไม่ใช่อธิบายว่าสิ่งที่ตัวส่งออกใดเขียนหรือซัพพลายเออร์รายใดอ่านได้ ซึ่งต้องมีการยืนยันสำหรับการส่งมอบแต่ละครั้ง
| คุณลักษณะ | Gerber (RS-274X / X2 / X3) | ODB++ | IPC-2581 |
|---|---|---|---|
| แบบจำลองข้อมูล | เลเยอร์รูปภาพ โดยเลือกใช้แอตทริบิวต์เพิ่มเติมได้ตามต้องการ | ฐานข้อมูลผลิตภัณฑ์แบบลำดับขั้น | โมเดลผลิตภัณฑ์แบบ XML โครงสร้างเดียว |
| การจัดส่งตามปกติ | ไฟล์หลายไฟล์ถูกรวมไว้ในไฟล์ ZIP เดียว | โครงสร้างไดเรกทอรีแบบบีบอัดหนึ่งชุด (.tgz) | ไฟล์ XML หนึ่งไฟล์ บางครั้งถูกบีบอัด |
| ลำดับของชั้นและหน้าที่ | ได้จากชื่อไฟล์โดยนัยใน X1; ถูกประกาศโดยแอตทริบิวต์ใน X2 | กำหนดไว้ในเมทริกซ์งาน | กำหนดไว้ในส่วนสแต็กอัป |
| โครงสร้างซ้อนชั้นและวัสดุ | ได้เฉพาะผ่านไฟล์งาน Gerber หรือแบบแยกต่างหาก | สามารถฝังได้ | สามารถฝังตัวได้ รวมถึงข้อมูลไดอิเล็กทริก |
| ข้อมูลการเจาะ | มักจะแยกไฟล์ Excellon ออกจากกัน | แบบบูรณาการ พร้อมช่วงของเลเยอร์ | แบบบูรณาการ พร้อมช่วงเลเยอร์ |
| เน็ตลิสต์ | ไฟล์ IPC-D-356 แยกต่างหาก หรือแอตทริบิวต์เน็ต CAD ใน X2 | รวม | บูรณาการ |
| ส่วนประกอบและบิลวัสดุ | ไฟล์แยก หรือเลเยอร์ของคอมโพเนนต์ใน X3 | แบบบูรณาการ | รวมถึง BOM ด้วย |
| ธรรมาภิบาล | สเปกแบบเปิดที่เผยแพร่โดย Ucamco | ข้อกำหนดที่เผยแพร่ซึ่งควบคุมโดย Siemens | มาตรฐาน IPC แบบเปิดร่วมกับกลุ่มสมาคมอุตสาหกรรม |
| ตรวจสอบโดยมนุษย์ | ง่าย; โปรแกรมดูฟรีทุกที่ | ต้องการโปรแกรมดูไฟล์ ODB++ | ต้องการโปรแกรมสำหรับดูไฟล์ IPC-2581 |
| การยอมรับของโรงงานผลิตชิป | สากล | ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในหมู่ผู้ผลิตชิ้นส่วนที่มีชื่อเสียงและผู้ให้บริการ EMS ที่มีความเชี่ยวชาญ | กำลังเพิ่มขึ้น; ยืนยันตามที่ซัพพลายเออร์ระบุ |
| ความเสี่ยงหลัก | ไฟล์ประกอบหายไปหรือไม่ตรงกัน | เวอร์ชันผู้ส่งออก/ผู้นำเข้าไม่ตรงกัน | การแก้ไขหรือตัวระบุเนื้อหาไม่ตรงกัน |
ทำไมคำถามที่แท้จริงคือ “โรงงานผลิตของฉันสร้างจากสิ่งนี้ได้ไหม?”
การถกเถียงเกี่ยวกับรูปแบบมักจะมุ่งเน้นไปที่รูปแบบใดที่เหนือกว่าในเชิงเทคนิค สำหรับงานสร้างที่เฉพาะเจาะจงแล้ว นั่นเป็นคำถามที่ไม่ถูกต้อง สิ่งที่สำคัญคือเกิดอะไรขึ้นกับข้อมูลของคุณในชั่วโมงแรกหลังจากที่มันมาถึงที่โรงงาน และมีเส้นทางทั่วไปอยู่สามเส้นทาง
1.การนำเข้าแบบเนทีฟระบบ CAM จะอ่านรูปแบบข้อมูลโดยตรงและใช้เนื้อหาของมัน รวมถึงเน็ต สเปน และโครงสร้างเลเยอร์ (stackup) เพื่อขับเคลื่อนการเตรียมเครื่องมือและการตรวจสอบ DFM ซึ่งนี่คือจุดที่รูปแบบข้อมูลอัจฉริยะสามารถส่งมอบคุณค่าได้อย่างเต็มที่
2.นำเข้าโดยมีการแปลงส่วนหน้าจะแปลงไฟล์ที่รับเข้าให้เป็นรูปแบบภายในของตัวเองหรือแปลงกลับเป็นภาพเลเยอร์ ไม่ว่าสิ่งใดที่ตัวแปลงไม่สามารถเข้าใจได้อาจถูกทิ้งไป และเน็ตลิสต์หรือบทบาทของแพดที่คุณส่งออกไว้อย่างพิถีพิถันอาจจะไม่ไปถึงมือวิศวกรเลย
3.การสร้างขึ้นใหม่ด้วยตนเองวิศวกรจะดูชุดข้อมูลและสร้างงานขึ้นใหม่จากข้อมูลนั้น โดยมักอ้างอิงกลับไปยังชุดไฟล์ Gerber หรือแบบร่าง กระบวนการนี้จะช้ากว่าการได้รับชุดไฟล์ Gerber ที่สะอาดตั้งแต่แรก
รูปแบบที่ซับซ้อนซึ่งส่งผ่านเส้นทางที่ 2 หรือ 3 อาจให้ผลลัพธ์ที่แย่กว่าชุดไฟล์ Gerber X2 ที่เตรียมมาอย่างดี เพราะความล้มเหลวจะเกิดขึ้นอย่างเงียบ ๆ ก่อนที่คุณจะเปลี่ยนรูปแบบไฟล์สำหรับการผลิตสำคัญ กรุณาสอบถามผู้ผลิตแผงวงจรของคุณเป็นลายลักษณ์อักษรด้วยคำถามเหล่านี้:
• ระบบ CAM การผลิตของคุณสามารถนำเข้าไฟล์รูปแบบใดได้โดยตรง และในแต่ละรูปแบบนั้นรองรับเวอร์ชันหรือฉบับปรับปรุงใดบ้าง?
• คุณใช้ไฟล์ที่ได้รับเข้ามาโดยตรง หรือแปลงไฟล์ก่อนนำไปใช้กับเครื่องมือ? ถ้าคุณแปลงไฟล์ จะมีอะไรสูญหายไปบ้าง?
• คุณยังต้องการชุดไฟล์ Gerber หรือแบบวาดการผลิตควบคู่ไปกับชุดข้อมูลอัจฉริยะอยู่ไหม?
• หากผลลัพธ์ที่นำเข้าเกิดความขัดแย้งกับแบบของเราหรือไฟล์อื่น คุณจะหยุดและสอบถามก่อน หรือจะดำเนินการต่อ?
• การเปลี่ยนรูปแบบของหมายเลขชิ้นส่วนที่ใช้ซ้ำจำเป็นต้องมีการทบทวนทางวิศวกรรมใหม่หรือไม่?
คำตอบที่ชัดเจนและเฉพาะเจาะจงสำหรับห้าคำถามนั้นมีคุณค่ามากกว่ากฎทั่วไปใด ๆ เกี่ยวกับรูปแบบใดดีที่สุด
ควรส่งรูปแบบใดสำหรับบอร์ดของคุณ?
เมื่อคำนึงถึงฝ่ายรับแล้ว การเลือกมักจะขึ้นอยู่กับบอร์ดและสถานการณ์ด้านห่วงโซ่อุปทาน สถานการณ์ต่อไปนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้น ไม่ใช่ข้อยุติ ความสามารถที่ได้รับการยืนยันจากซัพพลายเออร์จะมีน้ำหนักเหนือกว่าสิ่งเหล่านี้เสมอ
| สถานการณ์ของคุณ | แพ็กเกจแนะนำ | ทำไม |
|---|---|---|
| ต้นแบบแบบง่าย 2–4 เลเยอร์ | Gerber X2 + การเจาะ Excellon + รายการทูลเจาะ | การยอมรับในระดับสากลและเส้นทางที่เร็วที่สุดผ่านคิว CAM ใด ๆ |
| บอร์ดหลายชั้นที่มีอิมพีแดนซ์ควบคุม | Gerber X2 + ไฟล์งาน + netlist หรือ ODB++/IPC-2581 หากรองรับโดยกำเนิด; พร้อมทั้งระบุ stackup และตารางอิมพีแดนซ์ | ลำดับชั้นเลเยอร์และเจตนาค่าความต้านทานอิมพีแดนซ์จะต้องถูกส่งไปพร้อมกับข้อมูล ไม่ใช่ในอีเมลแยกต่างหาก |
| HDI, via ตาบอด/ฝัง หรือการรีดประกบลามิเนตแบบลำดับขั้น | ODB++ หรือ IPC-2581 เมื่อรองรับได้โดยตรง มิฉะนั้นให้ใช้ Gerber X2 พร้อมไฟล์ช่วงการเจาะที่ระบุอย่างชัดเจนและตารางการเจาะ | ช่วงทางผ่าน (via spans) เป็นสิ่งที่อ่านผิดพลาดได้ง่ายที่สุดเมื่อดูจากภาพแบบแบน |
| การผลิตและการประกอบกับพาร์ทเนอร์เพียงรายเดียว | ODB++ หรือ IPC-2581 หากพาร์ทเนอร์ยืนยันการใช้งานแบบเนทีฟ มิฉะนั้นให้ใช้ Gerber X2/X3 พร้อมกับ BOM และจุดเซนทรอยด์ | รุ่นผลิตภัณฑ์เดียวสามารถรองรับการผลิต การทำสเตนซิล การจัดวาง และการเขียนโปรแกรมทดสอบ |
| ผู้ผลิตหลายรายหรือแหล่งจัดหาทดแทน | แพ็กเกจ Gerber X2 เป็นฐานข้อมูลร่วมกันมาตรฐาน | รูปแบบที่ซัพพลายเออร์ทุกรายสามารถอ่านได้ช่วยลดความพยายามในการรับรองคุณสมบัติ |
| คำสั่งซื้อครั้งแรกกับผู้ผลิตรายใหม่ | แพ็กเกจ Gerber X2 จากนั้นสอบถามว่าพวกเขารับไฟล์ประเภทใดอีกบ้าง | อย่าปล่อยให้การสร้างครั้งแรกต้องพึ่งพาเส้นทางการนำเข้า (import path) ที่ยังไม่ได้ทดสอบ |
| สินค้าที่มีอายุการใช้งานยาวนานหรือสินค้าที่อยู่ภายใต้การกำกับดูแลซึ่งต้องมีการจัดเก็บเอกสารย้อนหลัง | ไฟล์ IPC-2581 ที่เก็บถาวรร่วมกับชุดอ้างอิง Gerber X2 | การกำกับดูแลแบบเปิดและกลไกสํารองที่ทุกคนอ่านได้เสมอ ล้วนผ่านกาลเวลาได้ดี |
อะไรที่ควรอยู่ในชุดข้อมูลฉบับสมบูรณ์?
ไม่ว่าคุณจะเลือกเส้นทางใด รูปแบบเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการเผยแพร่เท่านั้น การถูกระงับโดยฝ่ายอนุมัติเนื้อหาส่วนใหญ่เกิดจากสิ่งที่ขาดหายไปในส่วนรอบ ๆ งานศิลป์ มากกว่าจะมาจากตัวงานศิลป์เอง
หากคุณกำลังส่ง Gerber
1.ผลงานศิลปะสำหรับทุกเลเยอร์แต่ละชั้นทองแดง หน้ากากบัดกรี เลเจนด์ และหากเป็นผู้ผลิตรายเดียวกันที่ทำสเตนซิลของคุณ ให้รวมชั้นครีม/เพสต์ด้วย ตั้งชื่อไฟล์ให้ลำดับชั้นของเลเยอร์ชัดเจนโดยไม่ต้องเปิดอีเมลมาอ่าน
2.โปรไฟล์บอร์ดเดี่ยวเส้นโค้งปิดหนึ่งเส้นอยู่บนเลเยอร์ของตัวเอง โดยไม่ถูกทำซ้ำบนเลเยอร์ซิลค์สกรีนหรือเลเยอร์เชิงกล
3.ข้อมูลการเจาะในรูปแบบ Excellon:รูมีชุบทองและรูไม่มีชุบทองอยู่ในไฟล์แยกกัน โดยระบุหน่วยและการตัดเลขศูนย์ พร้อมทั้งสร้างด้วยจุดอ้างอิงและสเกลเดียวกันกับงานอาร์ตเวิร์ก
4.รายการเครื่องมือเจาะหรือแท่นข้อมูลการเจาะขนาดรูที่ทำเสร็จแล้ว ปริมาณ สถานะการชุบ และค่าความเผื่อ ในรูปแบบที่อ่านได้ ไฟล์ดอกสว่านเพียงอย่างเดียวไม่ได้ทำให้ขนาดของเครื่องมือชัดเจนเสมอไป
5.รายชื่อเน็ตแบบ IPC-D-356:สิ่งนี้ช่วยให้การทดสอบไฟฟ้าบนแผ่นวงจรเปล่าเปรียบเทียบแผ่นวงจรที่ผลิตเสร็จแล้วกับเจตนาการออกแบบของคุณ แทนที่จะเปรียบเทียบกับอาร์ตเวิร์กที่ได้มาจากแหล่งข้อมูลเดียวกันซึ่งอาจมีข้อบกพร่อง
6.ไฟล์งาน Gerber:ใช้เวลาเพียงไม่กี่อึดใจในการสร้างขึ้นด้วยเครื่องมือ EDA สมัยใหม่ส่วนใหญ่ และสามารถตอบคำถามมากมายที่วิศวกร CAM อาจต้องส่งมาถามคุณ
7.คำชี้แจงข้อกำหนด:โครงสร้างชั้นบอร์ด ความหนาสำเร็จ วัสดุ น้ำหนักทองแดง การชุบพื้นผิว ค่าอิมพีแดนซ์เป้าหมาย มาตรฐาน IPC และกระบวนการพิเศษใด ๆ เช่น การอุดรู via หรือการเจาะย้อนกลับ
หากคุณกำลังส่งไฟล์ ODB++ หรือ IPC-2581
ชุดข้อมูลอัจฉริยะจะรองรับรายการส่วนใหญ่ตั้งแต่ข้อ 1 ถึง 6 แต่จะไม่ทำโดยอัตโนมัติและไม่ครบถ้วนเสมอไป ก่อนทำการปล่อยงาน ให้เปิดไฟล์ส่งออกในโปรแกรมดูแบบอิสระและยืนยันว่าจำนวนและลำดับเลเยอร์ ช่วงรูเจาะ เค้าโครงเส้นรอบนอก และจำนวนเน็ต ตรงกับการออกแบบของคุณ จากนั้นจึงเพิ่มสิ่งที่ชุดข้อมูลอาจไม่สามารถถ่ายทอดได้อย่างน่าเชื่อถือ ได้แก่ ข้อกำหนดของงาน เกณฑ์การรับมอบ และถ้าซัพพลายเออร์ของคุณร้องขอ ให้เพิ่มชุด Gerber อ้างอิงที่สร้างจากการปล่อยงานเดียวกัน Structuredโครงสร้างซ้อนชั้นของเลเยอร์รูปแบบอัจฉริยะภายในจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อมันเป็นโครงสร้างซ้อนชั้นที่คุณต้องการให้สร้างจริง ๆ; ถ้ามันเป็นเพียงค่ากำหนดเป้าหมายไม่ใช่โครงสร้างที่ตายตัว ควรบอกให้ชัดเจน
รวมรายการแก้ไขไว้เสมอ
ไฟล์อ่านอย่างย่อที่ระบุไฟล์ทุกไฟล์ พร้อมวัตถุประสงค์ แก้ไขการออกแบบ หน่วย และวันที่ปล่อยใช้ ใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีและช่วยป้องกันความล่าช้าจากการเสนอราคาและ CAM ที่พบบ่อยที่สุดอย่างหนึ่ง: ไฟล์จากคนละช่วงเวลาในประวัติการออกแบบถูกรวมมาอยู่ในไฟล์บีบอัดเดียวกัน ก่อนที่คุณจะบีบอัดแพ็กเกจ ให้ลบไฟล์ส่งออกเก่า ไฟล์ผลการทดสอบ และเลเยอร์ที่ซ่อนไว้ใด ๆ ที่คุณไม่ได้ตั้งใจจะส่งออก
คุณสามารถส่งสองรูปแบบพร้อมกันได้ไหม?
การส่งทั้งชุด Gerber และชุดข้อมูล ODB++ หรือ IPC-2581 เป็นมาตรการป้องกันที่พบได้บ่อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตครั้งแรกกับซัพพลายเออร์รายใหม่ วิธีนี้ใช้ได้ผลดีภายใต้เงื่อนไขหนึ่งคือ ต้องระบุไว้ในเอกสารกำกับอย่างชัดเจนว่าชุดข้อมูลใดเป็นตัวกำหนดการผลิต และอีกชุดหนึ่งใช้เพื่อวัตถุประสงค์ใด ไม่ว่าจะเป็นการตรวจสอบข้าม การสำรองข้อมูล หรือใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงเท่านั้น
สร้างทั้งสองอย่างจากรุ่นเดียวกันภายในเซสชันเดียวกัน เปรียบเทียบด้วยตัวคุณเองก่อนส่ง และขอให้ผู้ผลิตหยุดงานแล้วสอบถามทุกกรณีที่พบความไม่ตรงกัน แทนที่จะเลือกเอาเวอร์ชันที่ดูเหมือนถูกต้อง ชุดข้อมูลสองชุดที่ไม่มีการกำหนดลำดับชั้นไม่ได้เพิ่มความปลอดภัยของคุณเป็นสองเท่า แต่เป็นการโยนการตัดสินใจด้านการออกแบบไปให้คนที่โรงงานซึ่งไม่อาจรู้ได้ว่าคุณต้องการอะไร
ตัวเลือกฟอร์แมตของคุณมีผลต่อการประกอบและการทดสอบอย่างไร?
กระบวนการผลิตเป็นเพียงผู้ใช้ข้อมูลรายแรกของคุณเท่านั้น หากพาร์ทเนอร์รายเดียวกันยังเป็นผู้ประกอบชิ้นส่วนด้วย แพ็กเกจข้อมูลจะถูกนำไปใช้ในการออกแบบสเตนซิล การเขียนโปรแกรมเครื่องจัดวางชิ้นส่วน การตั้งค่าการตรวจสอบด้วยภาพ และการทดสอบทางไฟฟ้า ซึ่งแต่ละขั้นตอนเหล่านี้ก็มีความต้องการข้อมูลเฉพาะของตนเอง
ด้วยเส้นทางแบบ Gerber การประกอบจำเป็นต้องใช้ข้อมูลนำเข้าแยกกัน ได้แก่ เลเยอร์ครีมสำหรับทำสเตนซิล ไฟล์จุดศูนย์กลางหรือ pick-and-place ที่มีตัวระบุอ้างอิง ตำแหน่ง X/Y การหมุน และด้านของบอร์ด รายการ BOM ที่มีหมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต และแบบการประกอบที่แสดงขั้วของชิ้นส่วนและชิ้นส่วนใดบ้างที่ต้องไม่บัดกรีลงบนบอร์ด ไฟล์แต่ละอย่างถูกสร้างขึ้นแยกกัน ดังนั้นแต่ละไฟล์จึงเป็นโอกาสให้เกิดความคลาดเคลื่อนระหว่างเวอร์ชันได้ Gerber X3 ลดช่องว่างดังกล่าวลงโดยพาข้อมูลของคอมโพเนนต์มาพร้อมกับงานอาร์ตเวิร์ก แม้ว่าการรองรับ X3 ทางฝั่งการประกอบจะยังพัฒนาน้อยกว่าการรองรับ X2 ทางฝั่งการผลิตแผงวงจร
ODB++ และ IPC-2581 มีข้อมูลการวางตำแหน่งชิ้นส่วน และในกรณีของ IPC-2581 ยังรวมถึงเนื้อหา BOM อยู่ภายในโมเดลเดียวกันกับลายทองแดง เมื่อพันธมิตรใช้งานข้อมูลนั้นโดยต