Soubor Centroid pro osazování desek plošných spojů používaný při SMT výrobě

Ve společnosti Highleap Electronics denně kontrolujeme soubory centroidů (umístění/XY) pro výrobu desek plošných spojů a SMT montáž . Export centroidů je správný pouze tehdy, pokud odpovídá výrobní datové sadě . To znamená, že Gerberův obrys , data pro vrtání , revize kusovníku a veškerá pravidla pro panelizaci musí pocházet ze stejného balíčku pro sestavení.

Tato příručka vysvětluje, jak generovat data centroidů, která jsou jasná, konzistentní a připravená pro programování ve výrobě. Řídí se stejnými praktickými pravidly jako naše specifikace požadavků na soubory typu pick-and-place – protože soubory centroidů a soubory typu pick-and-place jsou často stejnou datovou sadou pro umístění pod různými názvy.

---

Co je to centroidní soubor

Soubor centroidu se také nazývá soubor umístění součástek , soubor XY nebo soubor pick-and-place . Sděluje SMT pick-and-place stroji středové umístění (nebo definovaný bod snímání ) každé součástky, její natočení a to, zda je umístěna na horní nebo spodní straně desky plošných spojů.

Během NPI nebo prvních sestavení assembler obvykle porovnává soubor centroid s Gerbery (obrys + kontaktní plochy) a kusovníkem , aby se ujistil, že souřadnice a orientace odpovídají přesné revizi sestavované desky.

Soubor centroidu a soubor pro výběr a umístění

Mnoho CAD nástrojů používá termíny centroid a pick and place zaměnitelně. V praxi oba obvykle obsahují stejné základní sloupce: RefDes , X , Y , Rotation a Side . Rozdíly jsou často jen v záhlavích, názvech sloupců nebo šabloně exportu.

Pokud potřebujete jasnou základní linii pro formátování a konvence, podívejte se na našeho průvodce požadavky na soubory typu „pick-and-place“ .

Proč je důležitá přesnost centroidu

Chyby centroidu se stávají chybami umístění. U malých pasivních reproduktorů a pouzder s jemnou roztečí může i malý offset zvýšit falešné signály jako je tombstoning, skew, bridging a AOI. Čím menší je rozteč, tím citlivější je sestava na přesnost koordinace a rotace.

Poznámka: Výše ​​uvedené rozsahy jsou pouze orientační. Skutečná možnost umístění závisí na modelu stroje, velikosti desky, referenčních značkách, ovládání šablonou/pastou a ladění procesu.

---

Požadavky na formát souboru Centroid

Soubor centroidu připravený z výroby by měl být strojově čitelný a jednoznačný. CSV a TXT oddělené tabulacemi jsou široce akceptovány. Nejdůležitější jsou konzistentní sloupce, pouze číselná souřadnicová pole a jasné poznámky k jednotkám , počátku a konvenci rotace.

Pro dosažení nejlepší kompatibility slaďte export s požadavky na pick-and-place-file-requirements : udělejte data srozumitelná i při otevření souboru mimo váš CAD nástroj.

Povinné sloupce

• Referenční označení (RefDes) musí odpovídat kusovníku
• Poloha X číselná souřadnice z definovaného počátku
• Poloha Y číselná souřadnice z definovaného počátku
• Rotace číselné stupně s dokumentovanou konvencí
• Strana Horní nebo dolní

Doporučené sloupce

• Hodnota nebo popis pomáhá továrně rychle potvrdit třídu součásti
• Balení nebo stopa pomáhá identifikovat krmítka a trysky
• MPN volitelné, ale užitečné pro kompletaci a snížení nejednoznačnosti

Poznámky k záhlaví, které je třeba zahrnout

• Jednotky mm nebo mil (preferováno je mm)
• Původ levý dolní roh obrysu desky nebo střed desky – jasně to uveďte
• Význam souřadnic těžiště komponenty vs. bod sběru – jasně to uveďte
• Směr otáčení Mnoho systémů používá CCW pozitivní, ale ověřte si export CAD.
• Rozsah otáčení 0–360 (vyhněte se záporným úhlům, pokud to výslovně nedoložíte)
• Chování na spodní straně určete, zda se spodní data zrcadlí nebo ne
• Revize představenstva musí odpovídat Gerberům a revizi kusovníku

# 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

Přesnost souřadnic

• Minimální 3 desetinná místa (mm)
• Doporučená 4 desetinná místa pro hustou SMT
• Praktický limit 6 desetinných míst – nad tuto hranici má jen zřídka smysl

Pokud připravujete kompletní balíček pro předání nad rámec souborů centroidů – včetně Gerberů, vrtacích souborů, kusovníku a výkresů – použijte tento kontrolní seznam, abyste se vyhnuli chybějícím položkám: Požadavky na kompletní soubor sestavy.

---

Jak se určují souřadnice těžiště

Většina CAD nástrojů exportuje souřadnice těžiště z definice knihovny otisků. Pokud je počátek otisků nebo bod snímání definován nesprávně, těžiště může být posunuté, i když kontaktní plošky v editoru vypadají správně. Pochopení běžné logiky těžiště vám pomůže včas odhalit problémy s knihovnou – dříve, než se stanou problémy s programováním v sestavě.

Dvoupadové komponenty

U symetrických čipových součástí je těžiště obvykle středem mezi středy plošek:

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

Vícepinové integrované obvody

U běžných stop QFP, QFN a SOIC je těžiště obvykle geometrickým středem pole kontaktních plošek (nebo definovaným středem tělesa). Problémy obvykle pramení z umístění počátku stopy nebo nekonzistentních konvencí knihoven.

• Počátek otisku nastaven na roh místo středu těla
• Knihovna vytvořená z jiné reference (courtyard vs. body vs. pad array center)
• Nesprávný bod snímání u dílů nepravidelného tvaru

BGA

U BGA je těžiště obvykle středem kulového pole, často středem mezi protilehlými rohy:

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

Konektory a nestandardní komponenty

U nesymetrických součástek může být nejlepším bodem umístění místo snímání v datovém listu, nikoli střed geometrického tělesa. To je běžné u velkých konektorů, modulů, stínění a součástí s asymetrickým rozložením hmotnosti. Pokud datový list specifikuje bod snímání, použijte jej a zdokumentujte jej v poznámkách záhlaví.

Ověřte svůj soubor Centroid

---

Polarita otáčení a speciální díly

I při správných souřadnicích X a Y mohou problémy s rotací zastavit sestavení. Assembleři obvykle ověřují rotaci kontrolou malé sady kotevních součástí: jednoho integrovaného obvodu pro pin 1 , jednoho polarizovaného zařízení a alespoň jedné součástky na spodní straně pro ověření zrcadlového chování.

Konvence rotace a nulová reference

• Směr otáčení je často proti směru hodinových ručiček kladný, ale ne univerzální
• Nulový odkaz je definován výchozí orientací knihovny footprintů.
• Neopravujte rotace v Excelu; opravte pravidla knihovny/exportu a regenerujte
• Spodní díly mohou vyžadovat zrcadlení v závislosti na nastavení exportu CAD a nástroji pro import z výroby.

Polarizované komponenty

• IO ověřte, zda orientace pinu 1 odpovídá označení desky plošných spojů a indikátoru pouzdra
• Diody a TVS ověřte, zda katodový proužek odpovídá vzoru a sítotisku
• Elektrolytika a tantal potvrďte značky polarity, shodujte polaritu elektrod

Lisovací díly a referenční značky LED diod

• LED diody těžiště ve středu tělesa; rotace definuje orientaci anody/katody
• Lisovací konektory uveďte pouze v případě strojové instalace; uveďte jakékoli zvláštní zacházení
• Referenční čísla použít skutečný referenční střed; rotace nastavena na 0

Širší pokyny pro návrh sestavy plošných spojů – včetně referenčních značek, nástrojových lišt, vymezovacích bodů a pravidel pro panely – naleznete v části Pravidla pro návrh sestav.

---

Jak ověřit soubor centroid

Jednoduchá, opakovatelná ověřovací rutina odhalí většinu problémů souvisejících s centroidem ještě před spuštěním. Nejprve se zaměřte na systematické chyby, jako je počátek , jednotky a konvence rotace . Poté hledejte izolované problémy s půdorysem.

Vizuální kontrola překrytí

• Překrytí bodů těžiště na Gerberově obrysu a měděných ploškách (pomáhá vrstva sestavy)
• Nejprve zkontrolujte rohové komponenty, abyste rychle odhalili nesoulad počátků
• Ověřte alespoň jednu součástku v každé kategorii: pasivní součástky, integrované obvody, polarizované součástky, součástky na spodní straně

Automatizované kontroly

• Porovnání počtu komponent s kusovníkem (pouze umístěné díly)
• Ověřte, zda všechny souřadnice spadají do obrysu hrací desky.
• Kontrola duplicitních souřadnic (může to naznačovat problémy s naskládanými díly, referenčními značkami nebo exportem)
• Hodnoty rotace – kontrola správnosti a hledání neobvyklých úhlů

Zpětná vazba k prvnímu článku

• Zkontrolujte umístění po prvním spuštění a změřte případné systematické odsazení
• Opravy dokumentů a aktualizace nastavení exportu CAD nebo definic knihoven
• Regenerujte soubor centroidu ze stejné revize jako Gerbery a kusovník.

Doporučené pojmenování balíčků pro předávání (zabraňuje nesouladu revizí)

• Název_projektu_RevA_Gerber.zip
• Název_projektu_RevA_Drill.zip (nebo součástí souboru Gerber zip)
• Název_projektu_RevA_BOM.xlsx
• Název_projektu_RevA_Centroid.csv
• Název_projektu_RevA_MontážníVýkresy.pdf

Pokud chcete dodatečný bezpečnostní krok pro husté desky, nové otisky nebo první sestavení, naši inženýři mohou před zahájením výroby zkontrolovat původ, jednotky a konvence rotace: Bezplatná kontrola DFM.

S dotazy ohledně souboru centroidu nebo s pomocí při ověřování se obraťte na společnost Highleap Electronics – zejména pokud si nejste jisti definicí počátku, nastavením jednotek nebo chováním při rotaci spodní strany.