Archivo de centroide para ensamblaje de PCB utilizado en la fabricación de SMT

En Highleap Electronics , revisamos diariamente los archivos de centroide (colocación/XY) para la fabricación de PCB y el ensamblaje SMT . Una exportación de centroide solo es correcta si coincide con el conjunto de datos de producción . Esto significa que el contorno Gerber , los datos de perforación , la revisión de la lista de materiales y cualquier regla de panelización deben provenir del mismo paquete de compilación.

Esta guía explica cómo generar datos de centroides claros, consistentes y listos para la programación en fábrica. Sigue las mismas reglas prácticas que nuestra especificación de requisitos de archivos de selección y colocación , ya que los archivos de centroides y los archivos de selección y colocación suelen ser el mismo conjunto de datos de colocación con nombres diferentes.

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¿Qué es un archivo centroide?

Un archivo de centroide también se denomina archivo de ubicación de componentes , archivo XY o archivo de colocación . Indica a la máquina de colocación SMT la ubicación central (o un punto de recogida definido ) de cada componente, su rotación y si se coloca en la parte superior o inferior de la placa de circuito impreso.

Durante la fase de introducción de nuevos productos (NPI) o las primeras compilaciones, el ensamblador suele cotejar el archivo del centroide con los archivos Gerber (contorno + almohadillas) y la lista de materiales (BOM) para confirmar que las coordenadas y las orientaciones coinciden con la revisión exacta de la placa que se está ensamblando.

Archivo de centroide y archivo de selección y colocación

Muchas herramientas CAD utilizan los términos centroide y selección y colocación indistintamente. En la práctica, ambos suelen contener las mismas columnas principales: RefDes , X , Y , Rotación y Lado . Las diferencias a menudo radican únicamente en los encabezados, la nomenclatura de las columnas o la plantilla de exportación.

Si necesita una base clara sobre el formato y las convenciones, consulte nuestra guía de requisitos para la selección y colocación de archivos.

Por qué es importante la precisión del centroide

Los errores de centroide se convierten en errores de posicionamiento. En sistemas pasivos pequeños y paquetes de paso fino, incluso un pequeño desplazamiento puede aumentar el efecto de tombstoning, sesgo, puenteo y errores de AOI. Cuanto más cerrado sea el paso, más sensible será la configuración a la precisión de coordenadas y rotación.

Nota: Los rangos anteriores son solo indicativos. La capacidad real de colocación depende del modelo de la máquina, el tamaño de la placa, los fiduciales, el control de la plantilla/pasta y el ajuste del proceso.

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Requisitos del formato de archivo Centroid

Un archivo de centroide listo para usar en fábrica debe ser legible por máquina y no ambiguo. Se aceptan ampliamente los formatos CSV y TXT delimitado por tabulaciones. Lo más importante es la coherencia en las columnas, los campos de coordenadas exclusivamente numéricos y las notas claras sobre las unidades , el origen y la convención de rotación.

Para una compatibilidad óptima, adapte su exportación a los requisitos de selección y colocación de archivos : haga que los datos sean autoexplicativos incluso cuando el archivo se abra fuera de su herramienta CAD.

Columnas obligatorias

• Designador de referencia (RefDes) debe coincidir con la lista de materiales
• Ubicación X coordenada numérica desde el origen definido
• Ubicación Y coordenada numérica desde el origen definido
• Rotación grados numéricos con una convención documentada
• Side Arriba o abajo

Columnas recomendadas

• Valor o descripción Ayuda a la fábrica a confirmar rápidamente la clase de pieza
• Paquete o huella Ayuda a identificar comederos y boquillas
• NMP Opcional pero útil para la creación de kits y la reducción de ambigüedades.

Notas de encabezado para incluir

• Monitoreadas mm o mil (se prefiere mm)
• Natural esquina inferior izquierda del contorno del tablero o centro del tablero: indíquelo claramente
• Significado de coordenadas Centroide del componente vs. punto de recogida: indíquelo claramente
• Sentido de rotación Muchos sistemas utilizan CCW positivo, pero confirme su exportación CAD
• Rango de rotación 0–360 (evite los ángulos negativos a menos que lo documente explícitamente)
• Comportamiento del lado inferior Especificar si los datos de Bottom se reflejan o no
• Revisión de la junta Debe coincidir con la revisión de Gerber y BOM

# 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

Precisión coordinada

• Días Minimos 3 decimales (mm)
• Recomendado 4 decimales para SMT denso
• Límite práctico 6 decimales: más allá de esto rara vez es significativo

Si está preparando un paquete de transferencia completo más allá de los archivos de centroide, incluidos los archivos Gerber, de perforación, de lista de materiales y de dibujos, utilice esta lista de verificación para evitar omitir elementos: Requisitos completos del archivo de ensamblaje.

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Cómo se determinan las coordenadas del centroide

La mayoría de las herramientas CAD exportan las coordenadas del centroide desde la definición de la biblioteca de huellas. Si el origen o el punto de recogida de la huella se definen incorrectamente, el centroide puede desplazarse incluso cuando las almohadillas se ven correctas en el editor. Comprender la lógica común del centroide ayuda a detectar problemas en la biblioteca a tiempo, antes de que se conviertan en problemas de programación de ensamblajes.

Componentes de dos almohadillas

Para piezas de chip simétricas, el centroide suele ser el punto medio entre los centros de las almohadillas:

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

Circuitos integrados de múltiples pines

En las huellas QFP, QFN y SOIC comunes, el centroide suele ser el centro geométrico del arreglo de almohadillas (o el centro del cuerpo definido). Los problemas suelen deberse a la ubicación del origen de la huella o a convenciones de bibliotecas inconsistentes.

• El origen de la huella se establece en una esquina en lugar del centro del cuerpo
• Biblioteca construida a partir de una referencia diferente (patio vs cuerpo vs centro de matriz de almohadillas)
• Punto de recogida incorrecto en piezas de forma irregular

BGA

En el caso de los BGA, el centroide suele ser el centro del conjunto de bolas, a menudo el punto medio entre las esquinas opuestas:

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

Conectores y componentes de formas irregulares

Para componentes no simétricos, el punto de colocación óptimo puede ser la ubicación indicada en la hoja de datos, en lugar del centro geométrico del cuerpo. Esto es común en conectores grandes, módulos, blindajes y piezas con distribución de masa asimétrica. Si la hoja de datos especifica un punto de colocación, utilícelo y documéntelo en las notas del encabezado.

Verifique su archivo de centroide

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Polaridad de rotación y piezas especiales

Incluso con las coordenadas X e Y correctas, los problemas de rotación pueden detener el montaje. Los ensambladores suelen verificar la rotación comprobando un pequeño conjunto de piezas de referencia: un circuito integrado para el pin 1 , un dispositivo polarizado y al menos una pieza de la parte inferior para confirmar el comportamiento de simetría.

Convención de rotación y referencia cero

• La dirección de rotación suele ser positiva en sentido antihorario, pero no universal.
• La referencia cero está definida por la orientación predeterminada de la biblioteca de huellas
• No “arregle” las rotaciones en Excel; corregir las reglas de biblioteca/exportación y regenerar
• Las piezas del lado inferior pueden requerir reflejo según la configuración de exportación CAD y la herramienta de importación de fábrica

Componentes polarizados

• ICs Confirme que la orientación del pin 1 coincida con la marca de PCB y el indicador del paquete
• Diodos y TVS Confirme que la franja del cátodo coincida con el patrón de tierra y la serigrafía.
• Electrolíticos y tantalio Confirme que las marcas de polaridad coincidan con la polaridad de la almohadilla

Piezas de ajuste a presión y fiduciales de LED

• LEDs centroide en el centro del cuerpo; la rotación define la orientación del ánodo/cátodo
• Conectores a presión Incluir solo si se coloca a máquina; tenga en cuenta cualquier manipulación especial
• Fiduciales Utilice el verdadero centro fiducial; rotación establecida en 0

Para obtener una guía más amplia sobre el diseño de ensamblajes de PCB, que incluye marcas de referencia, guías de herramientas, zonas de exclusión y reglas de panel, consulte las Reglas de diseño de ensamblaje.

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Cómo validar un archivo de centroide

Una rutina de validación simple y repetible detecta la mayoría de los problemas relacionados con el centroide antes de la producción. Céntrese primero en los errores sistemáticos, como el origen , las unidades y la convención de rotación . Luego, busque problemas aislados de huella.

Comprobación de superposición visual

• Superponga los puntos del centroide en el contorno de Gerber y las almohadillas de cobre (la capa de ensamblaje ayuda)
• Verifique primero los componentes de las esquinas para detectar rápidamente la falta de coincidencia de origen
• Verifique al menos una pieza en cada categoría: pasivos, circuitos integrados, piezas polarizadas, piezas del lado inferior

Controles automatizados

• Comparar el recuento de componentes con la lista de materiales (solo piezas colocadas)
• Verifique que todas las coordenadas estén dentro del contorno del tablero
• Verificar coordenadas duplicadas (puede indicar piezas apiladas, fiduciales o problemas de exportación)
• Verifique los valores de rotación y busque ángulos inusuales

Primer bucle de retroalimentación del artículo

• Inspeccione la colocación después de la primera ejecución y mida cualquier desplazamiento sistemático
• Correcciones de documentos y actualización de configuraciones de exportación CAD o definiciones de biblioteca
• Regenerar el archivo centroide desde la misma revisión que los Gerber y BOM

Nombre recomendado para el paquete de transferencia (evita discrepancias en las revisiones)

• Nombre del proyecto_RevA_Gerber.zip
• ProjectName_RevA_Drill.zip (o incluido en el zip de Gerber)
• NombreProyecto_RevA_BOM.xlsx
• NombreProyecto_RevA_Centroid.csv
• NombreProyecto_RevA_DibujosDeEnsamblaje.pdf

Si desea una medida de seguridad adicional para placas densas, nuevas huellas o montajes por primera vez, nuestros ingenieros pueden revisar el origen, las unidades y las convenciones de rotación antes de la producción: Revisión DFM gratuita.

Póngase en contacto con Highleap Electronics si tiene preguntas sobre archivos de centroide o necesita ayuda para la validación, especialmente si no está seguro de la definición del origen, la configuración de las unidades o el comportamiento de rotación de la parte inferior.