ملف مركز الثقل لتجميع لوحات الدوائر المطبوعة المستخدمة في تصنيع تقنية التجميع السطحي (SMT).

في شركة هايليب للإلكترونيات ، نراجع ملفات مركز الثقل (الموضع/XY) يوميًا لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة وتجميعها بتقنية SMT . لا يكون تصدير مركز الثقل صحيحًا إلا إذا تطابق مع مجموعة بيانات الإنتاج . وهذا يعني أن مخطط Gerber ، وبيانات الحفر ، ومراجعة قائمة المواد ، وأي قواعد تجميع اللوحات يجب أن تكون من نفس حزمة البناء.

يشرح هذا الدليل كيفية إنشاء بيانات مركزية واضحة ومتسقة وجاهزة للبرمجة في المصنع. وهو يتبع نفس القواعد العملية لمواصفات متطلبات ملفات الانتقاء والوضع ، لأن ملفات المركز وملفات الانتقاء والوضع غالبًا ما تكون نفس مجموعة بيانات التحديد تحت مسميات مختلفة.

---

ما هو ملف المركز؟

يُطلق على ملف مركز الثقل أيضًا اسم ملف تحديد موضع المكونات ، أو ملف XY ، أو ملف الالتقاط والوضع . وهو يُخبر آلة الالتقاط والوضع بتقنية SMT بموقع مركز كل مكون (أو نقطة التقاط محددة )، ودورانه ، وما إذا كان سيتم وضعه على الجانب العلوي أو السفلي من لوحة الدوائر المطبوعة.

أثناء عمليات NPI أو عمليات البناء الأولى، يقوم المجمع عادةً بفحص ملف مركز الثقل مقابل ملفات Gerber (المخطط + الوسادات) وقائمة المواد للتأكد من أن الإحداثيات والاتجاهات تتطابق مع مراجعة اللوحة التي يتم تجميعها بالضبط.

ملف مركز الثقل وملف الالتقاط والوضع

تستخدم العديد من برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) مصطلحي "مركز الثقل" و"التقاط ووضع" بشكل متبادل. عمليًا، يحتوي كلاهما عادةً على نفس الأعمدة الأساسية: RefDes و X و Y و Rotation و Side . غالبًا ما تقتصر الاختلافات على العناوين أو تسمية الأعمدة أو قالب التصدير.

إذا كنت بحاجة إلى أساس واضح للتنسيق والاتفاقيات، فارجع إلى دليل متطلبات الملفات الخاص بنا.

لماذا تُعد دقة مركز الثقل مهمة؟

تتحول أخطاء مركز الثقل إلى أخطاء في التموضع. في المكونات السلبية الصغيرة والحزم ذات المسافة الدقيقة بين الأطراف، حتى الإزاحة الطفيفة قد تزيد من تشوه الموضع، والانحراف، والتداخل، والنتائج الخاطئة في تحديد منطقة القياس. كلما كانت المسافة بين الأطراف أضيق، زادت حساسية التصميم لدقة الإحداثيات والدوران.

ملاحظة: النطاقات المذكورة أعلاه هي نطاقات إرشادية فقط. تعتمد إمكانية التثبيت الفعلية على طراز الجهاز، وحجم اللوحة، وعلامات التحديد، والتحكم في الاستنسل/المعجون، وضبط العملية.

---

متطلبات تنسيق ملف Centroid

يجب أن يكون ملف مركز الثقل الجاهز للاستخدام قابلاً للقراءة آلياً وواضحاً. يُعد كل من CSV وTXT المفصول بعلامات الجدولة من الصيغ المقبولة على نطاق واسع. الأهم هو تناسق الأعمدة، واحتوائها على حقول إحداثيات رقمية فقط، وملاحظات واضحة للوحدات ، ونقطة الأصل ، واتفاقية الدوران.

لتحقيق أفضل توافق، قم بمحاذاة عملية التصدير مع متطلبات ملفات الاختيار والوضع : اجعل البيانات واضحة بذاتها حتى عند فتح الملف خارج أداة CAD الخاصة بك.

الأعمدة المطلوبة

• مُعرِّف المرجع (RefDes) يجب أن يتطابق مع قائمة المواد
• موقع X إحداثيات عددية من نقطة الأصل المحددة
• موقع Y إحداثيات عددية من نقطة الأصل المحددة
• تناوب الدرجات الرقمية ذات الاتفاقية الموثقة
• في الاختيار أعلى أو أسفل

مقالات مُوصى بها

• القيمة أو الوصف يساعد المصنع على تأكيد فئة القطعة بسرعة
• العبوة أو البصمة يساعد في تحديد المغذيات والفوهات
• MPN اختياري ولكنه مفيد في تجميع الأدوات وتقليل الغموض

ملاحظات العنوان المراد تضمينها

• الوحدات مليمتر أو ميل (يفضل استخدام المليمتر)
• المنشأ الزاوية السفلية اليسرى من مخطط اللوحة أو وسط اللوحة - اذكر ذلك بوضوح
• معنى الإحداثيات مركز المكون مقابل نقطة الالتقاط - حدد ذلك بوضوح
• اتجاه الدوران تستخدم العديد من الأنظمة اتجاه عقارب الساعة عكس اتجاه عقارب الساعة، ولكن تأكد من تصدير ملف CAD الخاص بك.
• نطاق الدوران 0–360 (تجنب الزوايا السالبة إلا إذا قمت بتوثيقها بشكل صريح)
• سلوك الجانب السفلي حدد ما إذا كانت بيانات Bottom معكوسة أم لا
• مراجعة مجلس الإدارة يجب أن تتطابق مع ملفات Gerber ومراجعة قائمة المواد

# Centroid File - Board Rev A
# Units: Millimeters
# Origin: Lower-left corner of board outline
# Coordinates represent: Component centroid (center of footprint)
# Rotation: Counterclockwise positive, 0–360
# Bottom data: Not manually mirrored (handled by import tool if needed)
#
RefDes,X(mm),Y(mm),Rotation(deg),Side,Value,Package,MPN
C1,5.080,12.700,0,Top,100nF,0603,CL10B104KB8NNNC
C2,7.620,12.700,0,Top,1uF,0603,GRM188R61E105KA12D
R1,10.160,15.240,90,Top,10K,0402,RC0402FR-0710KL
U1,25.400,20.320,0,Top,MCU,LQFP48,STM32F103C8T6
U2,35.560,20.320,180,Bottom,Driver,QFN-16,EXAMPLE-MPN

دقة التنسيق

• الحد الأدنى 3 منازل عشرية (مم)
• منتجات ينصح بها أربعة منازل عشرية لتقنية SMT الكثيفة
• الحد العملي ستة منازل عشرية - ما وراء ذلك نادراً ما يكون ذا معنى

إذا كنت تقوم بإعداد حزمة تسليم كاملة تتجاوز ملفات مركز الثقل - بما في ذلك ملفات Gerber، وملفات الحفر، وقائمة المواد، والرسومات - فاستخدم قائمة التحقق هذه لتجنب العناصر المفقودة: متطلبات ملف التجميع الكاملة.

---

كيفية تحديد إحداثيات مركز الثقل

تُصدّر معظم برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) إحداثيات مركز الثقل من تعريف مكتبة البصمات. إذا تم تعريف نقطة الأصل أو نقطة الالتقاط للبصمة بشكل غير صحيح، فقد ينحرف مركز الثقل حتى لو بدت نقاط التوصيل صحيحة في المحرر. يساعدك فهم منطق مركز الثقل الشائع على اكتشاف مشكلات المكتبة مبكرًا، قبل أن تتحول إلى مشكلات في برمجة التجميع.

مكونات ثنائية الوسادة

بالنسبة لأجزاء الرقائق المتناظرة، يكون مركز الثقل عادةً هو نقطة المنتصف بين مركزي الوسادات:

X_centroid = (X_pad1 + X_pad2) / 2
Y_centroid = (Y_pad1 + Y_pad2) / 2

الدوائر المتكاملة متعددة الأطراف

بالنسبة لبصمات QFP وQFN وSOIC الشائعة، يكون مركز الثقل عادةً هو المركز الهندسي لمصفوفة الوسادات (أو مركز الجسم المحدد). وتنشأ المشاكل عادةً من موضع نقطة الأصل للبصمة أو من عدم اتساق اصطلاحات المكتبة.

• تم ضبط نقطة الأصل للبصمة على زاوية بدلاً من مركز الجسم
• مكتبة مبنية من مرجع مختلف (الفناء مقابل الجسم مقابل مركز مصفوفة الوسادة)
• نقطة التقاط غير صحيحة على أجزاء ذات شكل غير منتظم

بغا

بالنسبة لمجموعات الكرات المدمجة (BGAs)، يكون مركز الثقل عادةً هو مركز مجموعة الكرات، وغالبًا ما يكون نقطة المنتصف بين الزوايا المتقابلة:

X_centroid = (X_A1 + X_corner_opposite) / 2
Y_centroid = (Y_A1 + Y_corner_opposite) / 2

الموصلات والمكونات ذات الأشكال غير المنتظمة

بالنسبة للمكونات غير المتناظرة، قد تكون نقطة التثبيت الأمثل هي موقع التثبيت المذكور في ورقة البيانات بدلاً من مركز الجسم الهندسي. وهذا شائع في الموصلات الكبيرة والوحدات والدروع والأجزاء ذات التوزيع غير المتناظر للكتلة. إذا حددت ورقة البيانات نقطة تثبيت، فاستخدمها ووثّقها في ملاحظات الترويسة.

تحقق من ملف مركز الثقل الخاص بك

---

قطبية الدوران والأجزاء الخاصة

حتى مع وجود إحداثيات X و Y صحيحة، يمكن أن تؤدي مشاكل الدوران إلى توقف عملية التجميع. عادةً ما يتحقق المجمعون من الدوران عن طريق فحص مجموعة صغيرة من أجزاء التثبيت: دائرة متكاملة واحدة للطرف 1 ، وجهاز مستقطب واحد، وجزء واحد على الأقل من الجانب السفلي للتأكد من سلوك الانعكاس.

اتفاقية الدوران والمرجع الصفري

• غالباً ما يكون اتجاه الدوران عكس عقارب الساعة، ولكنه ليس اتجاهاً عالمياً.
• يتم تحديد المرجع الصفري من خلال التوجيه الافتراضي لمكتبة البصمة
• لا تقم بـ "إصلاح" عمليات التدوير في برنامج Excelصحح قواعد المكتبة/التصدير وأعد إنشائها
• قد تتطلب الأجزاء السفلية عكسًا اعتمادًا على إعدادات تصدير CAD وأداة استيراد المصنع

المكونات المستقطبة

• المرحلية تأكد من أن اتجاه الدبوس رقم 1 يطابق علامة لوحة الدوائر المطبوعة ومؤشر العبوة
• الثنائيات و TVS تأكد من تطابق شريط الكاثود مع نمط الأرض والطباعة الحريرية
• المواد الإلكتروليتية والتنتالوم تأكد من تطابق علامات القطبية مع قطبية الوسادة

أجزاء LED قابلة للتركيب بالضغط وعلامات مرجعية

• المصابيح يقع مركز الثقل في مركز الجسم؛ ويحدد الدوران اتجاه المصعد/المهبط
• موصلات الضغط أدرج فقط في حالة وضع الآلة؛ لاحظ أي معالجة خاصة
• الثقة استخدم مركز العلامات المرجعية الحقيقي؛ اضبط الدوران على 0

للحصول على إرشادات أوسع لتصميم تجميع لوحات الدوائر المطبوعة - بما في ذلك العلامات المرجعية، وقضبان الأدوات، ومناطق الحظر، وقواعد اللوحة - انظر قواعد تصميم التجميع.

---

كيفية التحقق من صحة ملف مركز الثقل

يُمكن لروتين التحقق البسيط والقابل للتكرار اكتشاف معظم المشكلات المتعلقة بالمركز قبل الإنتاج. ركّز أولاً على الأخطاء المنهجية مثل الأصل والوحدات واتفاقية الدوران . ثم ابحث عن مشكلات البصمة المعزولة.

فحص التراكب المرئي

• قم بتراكب نقاط المركز على مخطط Gerber والوسادات النحاسية (طبقة التجميع تساعد في ذلك)
• تحقق من مكونات الزاوية أولاً لاكتشاف عدم تطابق الأصل بسرعة
• تحقق من جزء واحد على الأقل في كل فئة: المكونات السلبية، والدوائر المتكاملة، والأجزاء المستقطبة، وأجزاء الجانب السفلي

الفحوصات الآلية

• قارن عدد المكونات مع قائمة المواد (للأجزاء الموضوعة فقط)
• تأكد من أن جميع الإحداثيات تقع ضمن حدود اللوحة
• تحقق من وجود إحداثيات مكررة (قد يشير ذلك إلى أجزاء مكدسة أو علامات مرجعية أو مشاكل في التصدير)
• تحقق من قيم الدوران وابحث عن الزوايا غير المعتادة

حلقة التغذية الراجعة للمقال الأول

• افحص موضع المنتج بعد التشغيل الأول وقم بقياس أي انحراف منهجي
• تصحيح المستندات وتحديث إعدادات تصدير CAD أو تعريفات المكتبة
• أعد إنشاء ملف مركز الثقل من نفس المراجعة التي تم إنشاء ملفات Gerber وBOM منها

تسمية حزمة التسليم الموصى بها (لتجنب عدم تطابق المراجعات)

• ProjectName_RevA_Gerber.zip
• ProjectName_RevA_Drill.zip (أو مضمنة في ملف Gerber المضغوط)
• ProjectName_RevA_BOM.xlsx
• ProjectName_RevA_Centroid.csv
• ProjectName_RevA_AssemblyDrawings.pdf

إذا كنت ترغب في خطوة أمان إضافية للوحات الكثيفة، أو البصمات الجديدة، أو عمليات البناء لأول مرة، فيمكن لمهندسينا مراجعة الأصل والوحدات واتفاقيات الدوران قبل الإنتاج: مراجعة DFM مجانية.

اتصل بشركة Highleap Electronics للاستفسار عن ملف مركز الثقل أو للحصول على مساعدة في التحقق من الصحة - خاصة إذا كنت غير متأكد من تعريف الأصل أو إعدادات الوحدة أو سلوك الدوران من الجانب السفلي.