Ochrana duševního vlastnictví při výrobě desek plošných spojů

Pokud se výroba desek plošných spojů, ať už holých, nebo osazených, zadává externímu výrobci, což je zejména v případě výroby holých desek téměř vždy, vyvstává pro dodavatele výrobních podkladů otázka ochrany jeho duševního vlastnictví – tzv. IP (Intellectual Property). Není divu, protože dodáním podkladů pro výrobu se předává jisté know-how o navržené desce, od dílčích dat až po kompletní údaje. Tato starost o ochranu svých práv vystupuje do popředí zejména v případech dodávání výrobních podkladů ve formátech ODB++ a IPC-2581, protože ty mohou zahrnovat veškeré údaje o dané desce, včetně elektrických dat a výpisu materiálu.

Má dodavatel podkladů pro výrobu další možnosti, jak ochránit své IP, kromě obvyklé smlouvy s výrobcem, který se tak zavazuje k ochraně dodaného know-how?

Standard IPC-1071B

Organizace IPC, která vydává standardy zaměřené na výrobu elektroniky, pamatuje i na případ ochrany duševního vlastnictví při výrobě desek, a to ve svém standardu IPC-1071B (Intellectual Property Protection in Printed Board Manufacturing). Ten je určen hlavně výrobcům, protože dodržování IPC standardů je staví do pozice spolehlivého výrobce s možností globálního působení. IPC-1071B rozděluje ochranu IP do tří úrovní.

Nejnižší úroveň (Level 1 – Basic IP Protection) má zajistit dobrou ochranu IP a hodí se zejména pro hromadnou výrobu spotřební elektroniky, která může být vyráběna globálně.

Druhá úroveň (Level 2 – High IP Protection) by měla zajistit vyšší stupeň ochrany a je určena pro hodnotnější výrobky, které mohou být ve většině případů vyráběny globálně.

Třetí, nejvyšší úroveň (Level 3 – Advanced Level for Military, Government and Commercial IP Protection) by měla být vyžadována pro nejvyšší možnou ochranu IP. Je cílena zejména na vojenskou a bezpečnostní elektroniku. V USA je vyžadována pro vládní zakázky vyráběné lokálně nebo pod dohledem v jiných, schválených lokalitách.

Dodavatel výrobních podkladů by měl specifikovat požadovanou úroveň IP ochrany. I když tento standard není žádným právním dokumentem s globální platností, výrobce certifikovaný podle IPC-1071B tím dává na vědomí, že ochranu IP při výrobě dodržuje.

Pomůže rozsah dodaných podkladů?

Výrobce má o vznikajícím výrobku jen tolik informací, kolik dat dostane. Dalo by se tedy říci, že nejjednodušším a nejspolehlivějším způsobem ochrany IP je dodání jen takových údajů, které jsou pro výrobu naprosto nezbytné. Jak si ale ukážeme, je celkem jedno, jaká data se dodají, protože dnes je téměř vždy možné se zpětně dopracovat ke kompletním údajům o dané desce, ať už se jedná o výrobu holé, nebo osazené desky.

Přenos dat mezi vývojem (návrhem desky) a výrobou je dnes zajišťován výhradně elektronicky, generováním některého typu výstupních data z programu pro návrh desek. Jedná se o zejména o formáty Gerber, ODB++ a IPC-2581, když pomineme starší formát GenCAM, který se již prakticky nepoužívá.

Nejstarším a stále nejvíce používaným typem výstupních dat je formát Gerber. Ten obsahuje informace o grafice jednotlivých vrstev desky, nezahrnuje žádná elektrická data ani údaje o součástkách. Jedná se tedy o poměrně jednoduchý formát dat, který musí být vždy ještě doplněn o další informace. Správce Gerber dat, belgická firma UCAMCO, se pokouší pozvednout úroveň Gerber dat zavedením aktualizovaného formátu Gerber X2, který doplňuje Gerber data o některé nové entity potřebné při výrobě holých desek (např. layer stackup – rozložení vrstev desky), nejnověji potom o netlist (tato úprava je zatím ve stadiu návrhu, ale jistě bude přijata). V případě výroby holých desek musí být Gerber data doplněna přinejmenším o vrtací data, zatímco pro osazování musí být doplněna alespoň o výpis materiálu, přičemž si výrobce musí sám pracně přiřadit jednotlivé součástky do potřebné polohy na desce.

Nevýhody Gerber dat měly překonat formáty ODB++ a IPC-2581 tím, že zahrnují všechny informace potřebné pro výrobu holé desky, její osazování a testování. To znamená, že zahrnují jak potřebné údaje o geometrii desky, složení vrstev a vrtání, tak i data o součástkách (typ, souřadnice, natočení, strana desky...), netlist atd. Nevýhodou ODB++ je skutečnost, že to je poměrně komplikovaný formát dat složený z několika souborů navzájem zazipovaných, který obsahuje vždy všechna data o dané desce, respektive o vybraných vrstvách desky. Některým výrobcům také vadí, že je vlastněn výrobcem softwaru pro elektronický průmysl (Mentor Graphics) a bojí se o své investice v případě, že by tento majitel změnil práva na jeho používání. Na rozdíl od ODB++ je formát IPC-2581 vytvořen jako jeden soubor dat v čitelném XML formátu. Je spravován organizací IPC, která se zabývá standardy pro výrobu elektroniky, a je tak považován za neutrální a volně dostupný komukoliv. Jeho výhodou je také možnost zahrnout do výstupního souboru pouze vybraná data.

Mohlo by se tedy zdát, že dodáním jednoduššího souboru dat v podobě Gerber formátu je dodavatel lépe chráněn před zcizením svého know-how, ale není tomu tak. Z Gerber dat lze poměrně snadno získat zpětně data o holé desce. A je-li k dispozici i výpis materiálu, je stejně snadné získat zpětně data o kompletní desce. Dnešní možnosti zpětného získávání dat neboli Reverse Engineering umožňují dostat potřebná data o holé desce i z pouhého fyzického provedení desky. Rozdíl mezi dodáním Gerber dat a ODB++ nebo IPC-2581 je jenom v tom, jak rychle lze IP zcizit – Reverse Engineering z Gerber dat vyžaduje čas, data z ODB++ a IPC- 2581 mohou být k dispozici okamžitě.

Závěr

Žádná stoprocentní ochrana IP při výrobě desek zřejmě neexistuje. Spočívá ve vzájemné důvěře mezi dodavatelem a výrobcem, která může být navíc podpořena smluvně i použitím standardu IPC- -1071B. Z tohoto pohledu se tedy zdá být zbytečné se obávat zasílání výrobních podkladů ve formátech ODB++ nebo IPC-2581, zejména ne pro potřeby osazování. Výrobce získá všechny potřebné informace v jednotné podobě a v jednom elektronickém souboru, což mu ušetří čas při přípravě výroby a omezí možné chyby vzniklé kombinováním různých typů dat.