Centroid-fil til printkortsamling brugt i SMD-produktion

Hos Highleap Electronics gennemgår vi centroid-filer (placement/XY) hver dag til printkortfremstilling og SMT-samling . En centroid-eksport er kun korrekt, når den matcher produktionsdatasættet . Det betyder, at Gerber-omridset , boredata , styklisterevision og eventuelle paneliseringsregler skal være fra den samme byggepakke.

Denne vejledning forklarer, hvordan man genererer centroid-data, der er klare, konsistente og klar til fabriksprogrammering. Den følger de samme praktiske regler som vores pick-and-place-filkravspecifikation – fordi centroid-filer og pick-and-place-filer ofte er det samme placeringsdatasæt under forskellige navne.

---

Hvad en centroid-fil er

En centroid-fil kaldes også en komponentplaceringsfil , XY-fil eller pick-and-place-fil . Den fortæller SMT pick-and-place-maskinen centerplaceringen (eller et defineret opsamlingspunkt ) for hver komponent, dens rotation og om den er placeret på printpladens over- eller underside .

Under NPI eller første builds krydstjekker assembleren typisk centroid-filen mod Gerbers (omrids + pads) og BOM'en for at bekræfte, at koordinaterne og orienteringerne stemmer overens med den nøjagtige boardrevision, der samles.

Centroid-fil og pick-and-place-fil

Mange CAD-værktøjer bruger begreberne centroid og pick and place i flæng. I praksis indeholder begge normalt de samme kernekolonner: RefDes , X , Y , Rotation og Side . Forskellene er ofte blot overskrifter, kolonnenavngivning eller eksportskabelonen.

Hvis du har brug for en klar basislinje for formatering og konventioner, kan du se vores vejledning til krav til pick-and-place-filer.

Hvorfor centroid-nøjagtighed er vigtig

Centroidfejl bliver til placeringsfejl. På små passive elementer og pakker med fin pitch kan selv en lille offset øge tombstoning, skew, bridging og falske AOI-kald. Jo strammere pitch, desto mere følsom er build'et over for koordinat- og rotationsnøjagtighed.

Bemærk: Ovenstående intervaller er kun vejledende. Den faktiske placeringskapacitet afhænger af maskinmodel, kortstørrelse, referencer, stencil-/pastakontrol og procesjustering.

---

Krav til Centroid-filformat

En fabriksklar centroid-fil skal være maskinlæsbar og utvetydig. CSV og tabulatorsepareret TXT er begge bredt accepterede. Det vigtigste er ensartede kolonner, kun numeriske koordinatfelter og klare noter for enheder , oprindelse og rotationskonvention.

For at opnå den bedste kompatibilitet skal du justere din eksport med kravene til pick-and-place-file : sørg for, at dataene er selvforklarende, selv når filen åbnes uden for dit CAD-værktøj.

Obligatoriske kolonner

• Referencebetegnelse (RefDes) skal stemme overens med styklisten
• X-placering numerisk koordinat fra det definerede udgangspunkt
• Y-placering numerisk koordinat fra det definerede udgangspunkt
• Rotation numeriske grader med en dokumenteret konvention
• Side Toppen eller bunden

Anbefalede kolonner

• Værdi eller beskrivelse hjælper fabrikken med hurtigt at bekræfte delklassen
• Pakke eller fodaftryk hjælper med at identificere fødere og dyser
• MPN valgfrit, men nyttigt til kitting og reduktion af tvetydighed

Overskriftsnoter, der skal inkluderes

• Enheder mm eller mil (mm foretrækkes)
• Oprindelse nederste venstre hjørne af tavlens omrids eller tavlens midte – angiv det tydeligt
• Koordinatbetydning komponentcentroid vs. opsamlingspunkt – angiv det tydeligt
• Rotationsretning Mange systemer bruger CCW positiv, men bekræft din CAD-eksport
• Rotationsområde 0–360 (undgå negative vinkler, medmindre du eksplicit dokumenterer det)
• Adfærd på bundsiden Angiv om bunddata spejles eller ej
• Bestyrelsesrevision skal matche Gerbers og BOM-revision

# 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

Koordinatpræcision

• Minimum 3 decimaler (mm)
• Anbefales 4 decimaler for tæt SMT
• Praktisk grænse 6 decimaler – ud over dette er sjældent meningsfuldt

Hvis du forbereder en komplet overdragelsespakke ud over centroid-filer – inklusive Gerbers, bor, stykliste og tegninger – skal du bruge denne tjekliste til at undgå manglende elementer: Fuldstændige krav til samlingsfiler.

---

Sådan bestemmes centroidkoordinater

De fleste CAD-værktøjer eksporterer centroidkoordinater fra definitionen af ​​fodaftryksbiblioteket. Hvis fodaftrykkets oprindelses- eller opsamlingspunkt er defineret forkert, kan centroiden forskydes, selvom puderne ser korrekte ud i editoren. Forståelse af den almindelige centroidlogik hjælper dig med at opdage biblioteksproblemer tidligt – før de bliver til problemer med assemblyprogrammering.

To-pude komponenter

For symmetriske chipdele er centroiden normalt midtpunktet mellem padcentrene:

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

Multi-pin IC'er

For almindelige QFP-, QFN- og SOIC-fodaftryk er centroiden typisk det geometriske centrum af pad-arrayet (eller det definerede kropscentrum). Problemer opstår normalt på grund af placeringen af ​​fodaftrykkets oprindelse eller inkonsistente bibliotekskonventioner.

• Fodaftryksoprindelse indstillet til et hjørne i stedet for kroppens centrum
• Bibliotek bygget ud fra en anden reference (courtyard vs. body vs. pad array center)
• Forkert opsamlingspunkt på dele med ulige former

BGA'er

For BGA'er er centroid typisk midten af ​​kugleopsætningen, ofte midtpunktet mellem modsatte hjørner:

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

Stik og komponenter med ulige form

For ikke-symmetriske komponenter kan det bedste placeringspunkt være databladets afhentningssted snarere end det geometriske kropsmidte. Dette er almindeligt for store stik, moduler, afskærmninger og dele med asymmetrisk massefordeling. Hvis databladet angiver et afhentningspunkt, skal det bruges og dokumenteres i headernoterne.

Bekræft din Centroid-fil

---

Rotationspolaritet og specialdele

Selv med korrekte X- og Y-koordinater kan rotationsproblemer stoppe en konstruktion. Assemblere verificerer typisk rotation ved at kontrollere et lille sæt ankerdele: en IC til pin 1 , en polariseret enhed og mindst én del på undersiden for at bekræfte spejlingsadfærden.

Rotationskonvention og nulreference

• Rotationsretningen er ofte positiv mod uret, men ikke universel
• Nulreferencen er defineret af standardorienteringen for fodsporsbiblioteket
• "Ret" ikke rotationer i Excel; ret biblioteks-/eksportreglerne og regenerer
• Dele på undersiden skal muligvis spejles afhængigt af CAD-eksportindstillinger og fabriksimportværktøjet

Polariserede komponenter

• ICs Bekræft at pin 1's retning matcher printplademærkningen og pakkeindikatoren
• Dioder og TVS Bekræft at katodestriben matcher landmønsteret og silketrykket
• Elektrolytiske stoffer og tantal bekræft polaritetsmærker match polaritetspude

LED'er prespassede dele og referenceelementer

• LEDs Centroid ved kroppens centrum; rotation definerer anode/katode-orientering
• Press-fit-forbindelsesstykker Medtag kun hvis maskinplaceret; bemærk eventuel særlig håndtering
• Tillidsmænd brug det sande referencecenter; rotation sat til 0

For bredere vejledning i printkortsamlingsdesign – herunder referencer, værktøjsskinner, afmærkninger og panelregler – se Samlingsdesignregler.

---

Sådan validerer du en centroid-fil

En simpel, gentagelig valideringsrutine fanger de fleste problemer relateret til centroid før produktion. Fokuser først på systematiske fejl såsom oprindelse , enheder og rotationskonvention . Kig derefter efter isolerede problemer med fodaftryk.

Visuel overlay-kontrol

• Læg centroidpunkter oven på Gerber-konturen og kobberpuder (monteringslaget hjælper)
• Tjek hjørnekomponenterne først for hurtigt at opdage uoverensstemmelser i oprindelsesstedet
• Bekræft mindst én del i hver kategori: passive komponenter, IC'er, polariserede dele, bunddele

Automatiserede kontroller

• Sammenlign antallet af komponenter med styklisten (kun placerede dele)
• Bekræft, at alle koordinater falder inden for brættets omrids
• Kontrollér for dublerede koordinater (kan indikere stablede dele, referencekoordinater eller eksportproblemer)
• Fornuftstjek rotationsværdier og kig efter usædvanlige vinkler

Første artikel feedback loop

• Inspicer placeringen efter første kørsel og mål eventuel systematisk forskydning
• Dokumentrettelser og opdatering af CAD-eksportindstillinger eller biblioteksdefinitioner
• Regenerer centroid-filen fra den samme revision som Gerbers og BOM

Anbefalet navngivning af overdragelsespakker (undgår uoverensstemmelse i revisioner)

• Projektnavn_RevA_Gerber.zip
• ProjectName_RevA_Drill.zip (eller inkluderet i Gerber zip)
• Projektnavn_RevA_BOM.xlsx
• Projektnavn_RevA_Centroid.csv
• Projektnavn_RevA_Samlingstegninger.pdf

Hvis du ønsker et ekstra sikkerhedstrin til tætte plader, nye fodaftryk eller førstegangsbyggeri, kan vores ingeniører gennemgå oprindelse, enheder og rotationskonventioner før produktion: Gratis DFM-gennemgang.

Kontakt Highleap Electronics for spørgsmål om centroid-filer eller valideringshjælp – især hvis du er usikker på definitionen af ​​oprindelse, enhedsindstillinger eller rotationsadfærd på bundsiden.