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【丹阳机械CAD培训】CAD到CAM转化的新趋势

来源:上元教育   【上元教育:技能改变命运,上元成就未来】   2014/9/29
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  电子制造数据格式主要应用于PCB制作(Fabrication)、PCB组装(Assembly)、PCB测试(Test,包括光板及组装板)等方面,现代电子行业CAD已经相当普及并日趋完善,从功能较少的PC级如Protel、PADS、P-CAD,到拥有各类仿真工具集的工作站级如 Synopsys、Cadence、Mentor软件,几乎都有生成布局、布线后的PCB制作文件的能力,最典型的就是Gerber文件,其主要用途就是 PCB版图绘制(光绘),最终由PCB制作商完成PCB的制作。
  Gerber格式也在向适应电子制造发展的方向改进,但对于日趋复杂的设计,一些与PCB制作和组装的相关信息在Gerber格式中无法表达或包含,例如PCB板料类型、介质厚度及工艺过程参数等,特别是Gerber文件交到 PCB制作者后经检查光绘效果、设计规则冲突等问题,如有问题必须返回设计部门重新生成Gerber文件,再进行PCB的制作,这类工作将花费30 %~50 %的制作时间和精力。即所谓的单向数据传送(Transfer),不能进行双向的数据转换(Exchange),而能在PCB制作单位和CAD部门之间进行双向的、简单的、全面的数据转换格式的制定工作将是非常有意义的。

2 电子CAD/CAM数据交换(ECCE)

  电子行业制造自动化是世界发展的趋势,电子产品设计复杂化,产品生命周期越来越短。将计算机、网络、先进的管理软件应用于电子制造,日益被各先进国家及厂商所重视,CAM文件格式的改进工作都有相应的进展并已经有所应用,国内未能进行相应研究。
  现今世界电子行业公认的、影响较大的CAD-CAM 数据转换项目是ECCE,其具体内容可分为CAD和CAM两大类,即:EDIF 4.0.0(EDIF-The Electronic Design Interchange Format,电子设计交互格式)引用及IPC-2510(IPC-The Institute for Packaging and Interconnect,封装与互连协会)系列标准的制定。
  ECCE项目开发组由两大标准化组织:EIA和IPC联合进行,IPC负责制定格式和参数标准,EIA负责建立信息模型,分别主要进行CAD-CAM互连(EDIF 4.0.0扩展应用)和CAM格式标准建立(IPC-2510系列)的工作。以下概括介绍一下,供同行们探讨。
2.1 EDIF 4.0.0扩展应用
2.1.1 目的及形式
  EDIF 4.0.0现在已经成为EDA标准,许多EDA开发商如:Mentor、Candence等都已采用。在此,扩展应用EDIF 4.0.0标准主要是想解决或至少改进CAD在PCB制作和组装过程的一些主要问题,特别是能够实现从CAD工作站的单一实体(Entities)转换成 CAM工作站信息的方法及技术。介于设计与制造环节的这些问题涉及:Gerber数据的校准、不一致的数据格式、错误的元器件库调用、提供电子数据的方式等,最终解决的是数据的正确性、一致性、完整性,这一目标是非常必要的,这是因为电子设计的复杂性必然导致出现PCB的多层、元器件的多种类型应用,而生产快速转换、紧急需求,进而产生迎合用户要求的制造控制机制分析、最大限度的集成等技术的产生。
  EDIF 4.0.0由EIA(Electronic Industries Association,电子工业协会)发布,实际上是电子设计CAD建模的新方法,为一种语言描述形式。将此标准格式扩展应用于CAD输出格式,同时建立CAD/CAM的交互模式,便于设计者和制作者、组装者的沟通。
2.1.2 主要内容
  所有ECCE项目中的活动模型 (Activity Model)的设计方法都使用IDEF0(IDEF为ICAM Definition缩写,ICAM为Integrated Computer Aided Manufacturing),在ECCE项目里就是指制作PCBs、组装PCAs(电路组件,含PCB、元器件等)及MCMs(Multi-Chip Modules,多芯片组件),具体一点即是:
  .制作和测试PCB光板;
  .组装元器件到PCB光板上;
  .测试组装板。
  因为面向制造的设计可分为多个活动,这些活动需要有相应的信息传送或反馈,利用EDIF 4.0.0建立IM(Information Model,信息模型)可以在CAD阶段完成以下信息的传送:
  .制作和测试光板的信息;
  .组装PCB光板的信息;
  .面向制造相关信息;
  .容易引起制造阶段问题的提示信息。
  有关EDIF 4.0.0的详细内容笔者在此不进行解释,大家可以查阅相关资料。
  相关数据(如PCA/MCM等)模型的处理由多种CAD进行了验证,EDIF 4.0.0能描述大致覆盖95 %的CAD-CAM转换信息的范畴。EDIF 4.0.0标准能够保证相关数据信息模型在不同CAD间进行传送并被验证和认可,经过一定的简化、约束处理,将能够作为CAM-IM开发的初始草本。

编辑:Admin  

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