Was ist ODB++? ODB++ vs. Gerber

Als ich mit dem PCB-Design begann, exportierte ich die ersten PCB-Layouts für die PCB-Fertigung in Gerber-Dateien. Es kam mir nie in den Sinn, andere Optionen auszuprobieren. Durch die Zusammenarbeit mit Experten aus der Elektronikbranche wurde mir klar, dass ich andere Formate wie ODB++, IPC-2581 und andere ausprobieren musste.

Dieser Artikel beleuchtet die Bedeutung des ODB++-Dateiformats, seine Vorteile gegenüber anderen Formaten und wann Sie Ihr Design mithilfe von ODB++-Dateien exportieren sollten.

Was ist ODB++?

Open Database (ODB++) ist ein Dateiformat, das hauptsächlich in der Elektronikindustrie von PCB-Designern und -Herstellern verwendet wird, um PCB-Layout-Designs in der Endphase des Designs zu exportieren. Es wird hauptsächlich von gängiger Software wie dem Altium Designer und Cadence Allegro. Auch wenn ODB++ nicht das am häufigsten verwendete Dateiformat zum Exportieren von PCB-Designs ist, wird sich eine Datei, die alle notwendigen Daten für die PCB-Herstellung, -Montage und -Prüfung in einem einzigen ODB++-Dateipaket vereint, in der Elektronikbranche zweifellos einen Namen machen.

Valor Computerized Systems, ein Unternehmen, das heute zu Siemens Digital Industries Software gehört, führte das ODB++-Format Anfang der 1990er Jahre ein. Obwohl es vermutlich nicht so populär ist wie das Gerber-Format, ist sein Vorteil, mehr notwendige Daten für die Leiterplattenherstellung zu enthalten, unbestreitbar. Dies hat seine Relevanz über die Jahre bewahrt und seine breite Anwendung, insbesondere für komplexe Leiterplattendesigns, gesichert. Das Verständnis von ODB++ ist für die Verbesserung der Leiterplattendesigneffizienz unerlässlich.

Vorteile von ODB++

Wäre ein All-in-One-Dateiformat, das alle für die Standard-Leiterplattenherstellung benötigten Dateien enthält, ein signifikanter Vorteil für jedes Format? Wenn ja, dann wird es interessant sein zu wissen, dass ODB++ noch mehr zu bieten hat. Mehrere weitere einzigartige Vorteile von ODB++ haben seine Relevanz bis heute bewahrt; einige davon sind unten aufgeführt.

· Das ODB++-Format unterstützt die Automatisierung während der Fertigungs- und Montageprozesse.

· Da im ODB++-Format nicht mehr mehrere Dateien erstellt und mehrere Dateikonvertierungen durchgeführt werden müssen, ist es im Gegensatz zu einigen anderen Formaten weniger anfällig für Fehler im Zusammenhang mit der Konvertierungsgenauigkeit.

· Pads und Leiter, Fiducials und Testpunkte werden durch ODB++ klar unterschieden.

· Design for Manufacturing (DFM)-Prüfungen können in jede Schicht integriert werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dem Hersteller einen Entwurf zu senden, der nicht gefertigt werden kann, erheblich verringert wird.

Was sind die ODB++-Dateierweiterungen?

Zu Beginn des Artikels wurde bei der Definition des ODB++-Formats erwähnt, dass alle für die Leiterplattenherstellung und -montage erforderlichen Dateien, einschließlich der Lagendaten, Netzlisten und sogar der mechanischen Details, in einem einzigen Paket enthalten sind. Alle in diesem ZIP-Paket enthaltenen Dateien enthalten unterschiedliche Dateiendungen, die nach dem Entpacken sichtbar sind. Dazu gehören:

·       Matrixdatei (.matrix): Die Matrixdatei enthält Informationen zum Schichtaufbau, der die Kupferschicht, die Lötmaske, den Siebdruck und mehr umfasst.

·       Jobdatei (.job): Die Informationen in dieser Datei umfassen den Namen des Projekts, Abmessungen, Einstellungen und andere vom Hersteller benötigte Anweisungen.

·       Ebenendateien (.comp, lyr): Die Komponenten- und Layer-Erweiterung enthält die Komponentenplatzierung, den Footprint und die Attribute jedes Layers.

·       Netzlistendatei (.netlist): Die elektrische Verbindung zwischen verschiedenen Komponenten auf der Leiterplatte wird als Netzliste bezeichnet. Die Netzliste bestimmt, welche Pads oder Leiterbahnen elektrisch verbunden werden sollen.

·       Padstack- und Drill-Dateien (.padstack, .drill, .drill_tools): Die Pad- und Bohrdaten werden hier gespeichert. Das Speichern dieser Informationen in separaten Dateien ermöglicht einen unabhängigen Zugriff und reduziert den Leseaufwand der ohnehin komplexen ODB++-Datei. 

·      Komponentendateien (.components, .pins, .devices): Zu den in der Datei mit diesen Erweiterungen gespeicherten Daten gehören die Positionsbezeichnung und Drehung der Komponenten, die Pinposition und -verbindung der Komponenten sowie Einzelheiten zu jeder Komponente, die sowohl für die Konstruktion als auch für die Montage erforderlich sind.

Nachfolgend finden Sie eine Liste weiterer Erweiterungsdateien.

·     Lötmasken- und Pastendatei (.lötmaske_oben, .lötmaske_unten, .paste_oben, .paste_unten)

·     Siebdruckdateien (.silkscreen_top, .silkscreen_bottom)

·     Fiducial-Dateien (.Fiducials)

·     Testpunktdateien (.test_points)

·     DFM-Dateien (Design for Manufacturing) (.dfm)

·     PCB-Umriss und mechanische Dateien (.Umriss, .mechanisch)

·     Montagedateien (.assembly_top, .assembly_bottom)

·     BOM-Dateien (Stücklisten) (.bom)

·     STEP- oder 3D-Modelldateien (.Step)

·     Montagezeichnungen und Dokumentation (.Zeichnungen, Notizen)

Wie ist die Struktur von ODB++?

Obwohl eine ODB++-Datei als einzelne ZIP-Datei exportiert und übertragen wird, werden beim Entpacken mehrere darin eingebettete Verzeichnisse und Dateien sichtbar. Die Größe der entpackten Datei hängt hauptsächlich von der Komplexität des Projekts ab. Unten sehen Sie eine Baumstruktur eines entpackten Verzeichnisses einer typischen ODB++-Datei.

ODB++-Familie

Das ODB++-Format ist umfassend; es enthält alle für den gesamten Fertigungsprozess erforderlichen Informationen. Manche Anwender empfinden ODB++ daher als komplex, sodass eine vereinfachte Version erforderlich ist. Die ODB++-Familie bezeichnet die für einen bestimmten Zweck optimierte Variante und Erweiterung von ODB++. Die ODB++-Familie umfasst:

·       ODB++-Design: Das ODB++-Design konzentriert sich mehr auf designbezogene Informationen wie Komponentenplatzierungen, Netzliste, Lagenaufbau und Footprints.

·       ODB++Herstellung: Dies ist eine Teilmenge von ODB++, die sich auf die für die Leiterplattenherstellung und -montage benötigten Daten konzentriert. Neben den Hauptdaten von ODB++ enthält es die Testpunktdetails, DFM-Regeln, Montageanweisungen sowie die Lötmasken- und Pastendatei.

·      ODB++Prozess: Diese Variante ist nicht so beliebt wie die beiden anderen in der Liste. Sie konzentriert sich auf Prozesssteuerung und -optimierung und enthält Daten zur Maschineneinrichtung, Ertragsdaten, Lötrückflussgeschwindigkeit, Bohrgeschwindigkeit und andere prozessspezifische Informationen.

Gängige ODB++-Viewer

Mehrere Viewer wurden speziell für die Anzeige des ODB++-Formats entwickelt. Beispielsweise wurde der Valor Universal Viewer (VUV) vom ursprünglichen Entwickler des ODB++-Formats Valor entwickelt, der heute zu Siemens gehört. Andere Viewer, wie der Valor ODB++ Viewer und ODB++-Viewer von Mentor Graphics (Siemens).

Mittlerweile gibt es mehrere weitere Viewer, die nicht primär für die Anzeige des ODB++-Formats entwickelt wurden, sondern ODB++ und andere Formate für den Export von PCB-Designs unterstützen. Dazu gehören CAM350, Gerbview, PentaLogix ViewMate Pro, und sogar die Open-Source KiCad verfügt über ein Plugin, das die Anzeige von ODB++-Dateien unterstützt.

ODB++ vs. Gerber-Datei

Obwohl sich dieser Artikel nicht mit Gerber befasst, muss für eine erfolgreiche Gegenüberstellung von ODB++ und dem Gerber-Dateiformat die Frage „Was ist eine Gerber-Datei?“ beantwortet werden. Gerber-Dateien sind ein weiteres Format, das alle Details eines PCB-Design-Layouts in einem Format speichert, das von CAM-Software (Computer Aided Manufacturing) interpretiert werden kann.

Das Gerber-Format ist in der Elektronikindustrie weit verbreitet und bekannt. Vor der Einführung des Gerber X2 Format, die RSD-274-D und RS-274X Das Format unterstützt nicht mehrere Dateien in einem Paket. Trotzdem ist es immer noch weit verbreitet und wird von vielen PCB-Designern und -Herstellern weitgehend übernommen.

Fazit

Die Beherrschung sowohl des ODB++- als auch des Gerber-Formats vermittelt PCB-Designern und -Herstellern wichtige Fähigkeiten. Das Verständnis der Unterschiede zwischen ODB++ und Gerber hilft Ihnen bei der Entscheidung, wann Sie ODB++-Dateien für Ihre PCB-Projekte verwenden sollten. Wenn Sie sich mit den ODB++-Dateierweiterungen vertraut machen, können Sie sicher das richtige Format für Ihr nächstes Design wählen.