Keskipistetiedosto piirilevykokoonpanoon, jota käytetään SMT-valmistuksessa

Highleap Electronicsilla tarkistamme painopistetiedostoja (sijoittelu/XY) päivittäin piirilevyjen valmistusta ja SMT-kokoonpanoa varten . Painopistevienti on oikein vain, jos se vastaa tuotantodataa . Tämä tarkoittaa, että Gerber-ääriviivan , poraustietojen , osaluettelon version ja mahdollisten panelointisääntöjen on oltava samasta rakennuspaketista.

Tässä oppaassa selitetään, miten luodaan selkeää, yhdenmukaista ja tehdasohjelmointiin valmista keskipistedataa. Se noudattaa samoja käytännön sääntöjä kuin poiminta-ja-sijoitustiedostojen vaatimusmäärittelymme – koska keskipistetiedostot ja poiminta-ja-sijoitustiedostot ovat usein samaa sijoittelutietojoukkoa eri nimillä.

---

Mikä on centroid-tiedosto

Keskipistetiedostoa kutsutaan myös komponenttien sijoittelutiedostoksi , XY - tiedostoksi tai poiminta-ja-sijoitustiedostoksi . Se kertoo SMT-poiminta- ja sijoituskoneelle kunkin komponentin keskipisteen sijainnin (tai määritellyn poimintapisteen ), sen pyörimissuunnan ja sen, onko se sijoitettu piirilevyn ylä- vai alapuolelle .

NPI:n tai ensimmäisten koontien aikana kokoonpanija tyypillisesti tarkistaa keskipistetiedoston Gerber-koordinaatteja (ääriviivat + padit) ja osaluetteloa vasten varmistaakseen, että koordinaatit ja suunnat vastaavat koottavaa piirilevyversiota tarkasti.

Centroid-tiedosto ja poiminta- ja sijoitustiedosto

Monissa CAD-työkaluissa termejä painopiste ja poiminta ja sijoittelu käytetään keskenään synonyymeinä. Käytännössä molemmat sisältävät yleensä samat ydinsarakkeet: RefDes , X , Y , Rotation ja Side . Erot ovat usein vain otsikoissa, sarakenimeissä tai vientimallissa.

Jos tarvitset selkeän pohjan muotoilulle ja käytännöille, katso tiedostojen valinta- ja sijoitusvaatimusten oppaamme.

Miksi keskipisteen tarkkuus on tärkeää

Keskipistevirheistä tulee sijoitteluvirheitä. Pienissä passiivisissa komponenteissa ja hienojakoisissa paketeissa jo pienikin offset voi lisätä hautakivimäistä kuviointia, vinoutumista, siltausta ja AOI-virheellisiä hälytyksiä. Mitä tiheämpi jako, sitä herkempi rakenne on koordinaatti- ja rotaatiotarkkuudelle.

Huomautus: Yllä olevat alueet ovat vain ohjeellisia. Todellinen sijoitusmahdollisuus riippuu koneen mallista, piirilevyn koosta, vertailuarvoista, sapluunan/liiman ohjauksesta ja prosessin virityksestä.

---

Centroid-tiedostomuodon vaatimukset

Tehdasvalmiin keskipistetiedoston tulisi olla koneellisesti luettava ja yksiselitteinen. CSV ja sarkaineroteltu TXT ovat molemmat laajalti hyväksyttyjä. Tärkeintä on yhdenmukaiset sarakkeet, vain numeeriset koordinaattikentät ja selkeät huomautukset yksiköille , alkuperälle ja kiertokäytännölle.

Parhaan yhteensopivuuden saavuttamiseksi sovita vienti tiedostojen valinta- ja sijoitusvaatimusten mukaiseksi : varmista, että tiedot ovat itsestään selviä, vaikka tiedosto avattaisiin CAD-työkalun ulkopuolella.

Pakolliset sarakkeet

• Viitenumero (RefDes) on vastattava tuoteluetteloa
• X-sijainti numeerinen koordinaatti määritetystä lähtöpisteestä
• Y-sijainti numeerinen koordinaatti määritetystä lähtöpisteestä
• Kierto numeeriset asteet dokumentoidulla käytännöllä
• Puoli Ylä- tai alaosa

Suositellut sarakkeet

• Arvo tai kuvaus auttaa tehdasta vahvistamaan osan luokan nopeasti
• Pakkaus tai jalanjälki auttaa tunnistamaan syöttölaitteet ja suuttimet
• MPN valinnainen, mutta hyödyllinen varusteiden kokoamisessa ja epäselvyyksien vähentämisessä

Sisällytettävät otsikkohuomautukset

• Yksiköt mm tai mil (mm on suositeltava)
• Alkuperä laudan ääriviivojen tai keskikohdan vasemmassa alakulmassa – ilmoita se selvästi
• Koordinaattien merkitys komponentin painopiste vs. noutopiste – ilmaise se selkeästi
• Pyörimissuunta monet järjestelmät käyttävät CCW-positiivista suuntaa, mutta vahvista CAD-vientisi
• Kiertoalue 0–360 (välttää negatiivisia kulmia, ellet nimenomaisesti dokumentoi sitä)
• Pohjapuolen käyttäytyminen määritä, peilataanko pohjadataa vai ei
• Hallituksen tarkistus on vastattava Gerberin ja BOM-version välisiä eroja

# 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

Koordinaattien tarkkuus

• vähimmäismäärä 3 desimaalia (mm)
• Suositeltava 4 desimaalia tiheälle SMT:lle
• Käytännön raja 6 desimaalia – tätä suurempi määrä on harvoin merkityksellinen

Jos valmistelet kokonaisvaltaista luovutuspakettia keskipistetiedostojen lisäksi – mukaan lukien Gerberit, porat, osaluettelot ja piirustukset – käytä tätä tarkistuslistaa välttääksesi puuttuvat osat: Täydellisen kokoonpanotiedoston vaatimukset.

---

Kuinka keskipistekoordinaatit määritetään

Useimmat CAD-työkalut vievät painopisteen koordinaatit jalanjälkikirjaston määritelmästä. Jos jalanjäljen lähtö- tai noutopiste on määritelty väärin, painopistettä voidaan siirtää, vaikka alustat näyttäisivät oikein editorissa. Yleisen painopistelogiikan ymmärtäminen auttaa havaitsemaan kirjastoihin liittyvät ongelmat varhaisessa vaiheessa – ennen kuin niistä tulee kokoonpano-ohjelmoinnin ongelmia.

Kaksipad-komponentit

Symmetristen siruosien keskipiste on yleensä pad-keskipisteiden puoliväli:

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

Monipinniset IC:t

Yleisissä QFP-, QFN- ja SOIC-jalanjäljissä painopiste on tyypillisesti pad-ryhmän geometrinen keskipiste (tai määritelty runkokeskus). Ongelmat johtuvat yleensä jalanjälkien alkuperän sijoittelusta tai epäjohdonmukaisista kirjastokäytännöistä.

• Jalanjäljen lähtöpisteeksi on asetettu nurkka vartalon keskipisteen sijaan
• Kirjasto rakennettu eri referenssistä (piha vs. keho vs. pad array center)
• Väärä nostokohta epätavallisen muotoisille osille

BGA:t

BGA-rakenteissa keskipiste on tyypillisesti pallomatriisin keskipiste, usein vastakkaisten kulmien keskipiste:

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

Liittimet ja epätyypilliset komponentit

Epäsymmetrisille komponenteille paras sijoituskohta voi olla datalehden mukainen nostokohta geometrisen rungon keskipisteen sijaan. Tämä on yleistä suurille liittimille, moduuleille, suojille ja osille, joilla on epäsymmetrinen massajakauma. Jos datalehdessä on määritelty nostokohta, käytä sitä ja dokumentoi se otsikkohuomautuksissa.

Vahvista Centroid-tiedostosi

---

Pyörimisnapaisuus ja erikoisosat

Vaikka X- ja Y-koordinaatit olisivatkin oikeat, pyörimisongelmat voivat pysäyttää kokoamisen. Kokoonpanijat varmistavat tyypillisesti pyörimisen tarkistamalla pienen joukon ankkuriosia: yhden mikropiirin nastan 1 osalta , yhden polarisoidun laitteen ja ainakin yhden pohjapuolen osan peilauskäyttäytymisen varmistamiseksi.

Rotaatiokäytäntö ja nollareferenssi

• Pyörimissuunta on usein vastapäivään positiivinen, mutta ei universaali
• Nollaviittaus määritellään jalanjälkikirjaston oletussuuntauksen mukaan.
• Älä "korjaa" kiertoja Excelissä; korjaa kirjasto-/vientisäännöt ja luo uudelleen
• Alapuolen osat saattavat vaatia peilausta CAD-vientiasetuksista ja tehtaan tuontityökalusta riippuen.

Polarisoidut komponentit

• ICs varmista, että Pin 1:n suunta vastaa piirilevyn merkintää ja pakkausmerkintää
• Diodit ja TVS:t varmista, että katodiraita vastaa maakuviota ja silkkipainoa
• Elektrolyytit ja tantaali varmista, että napaisuusmerkit vastaavat elektrodien napaisuutta

LEDien puristussoviteosat ja ohjauslevyt

• LEDit painopiste kappaleen keskipisteessä; rotaatio määrittää anodin/katodin suunnan
• Puristusliittimet sisällytä vain, jos koneellisesti sijoitettu; huomioi mahdollinen erikoiskäsittely
• Uskovaiset käytä todellista vertailukeskipistettä; kierto asetetaan arvoon 0

Laajempia piirilevykokoonpanojen suunnitteluohjeita – mukaan lukien vertailupisteet, työkalukiskot, esteet ja paneelien säännöt – on kohdassa Kokoonpanosuunnittelusäännöt.

---

Centroiditiedoston validointi

Yksinkertainen ja toistettavissa oleva validointirutiini havaitsee useimmat painopisteeseen liittyvät ongelmat ennen tuotantoa. Keskity ensin systemaattisiin virheisiin, kuten alkuperään , yksiköihin ja kiertokäytäntöön . Etsi sitten yksittäisiä jalanjälki-ongelmia.

Visuaalinen peittokuvan tarkistus

• Aseta keskipisteet Gerberin ääriviivan ja kuparipatjojen päälle (kokoonpanokerros auttaa)
• Tarkista ensin kulmakomponentit, jotta alkuperän epäsuhta havaitaan nopeasti
• Tarkista vähintään yksi osa kustakin kategoriasta: passiivit, integroidut piirit, polarisoidut osat, pohjapuolen osat

Automaattiset tarkastukset

• Vertaa komponenttien määrää tuoteluetteloon (vain sijoitetut osat)
• Varmista, että kaikki koordinaatit ovat taulun ääriviivojen sisällä
• Tarkista päällekkäiset koordinaatit (voivat viitata pinottuihin osiin, viitearvoihin tai vientiongelmiin)
• Tarkista pyörimisarvot ja etsi epätavallisia kulmia

Ensimmäisen artikkelin palautesilmukka

• Tarkista sijoittelu ensimmäisen ajon jälkeen ja mittaa mahdollinen systemaattinen siirtymä
• Dokumenttien korjaukset ja CAD-vientiasetusten tai kirjastomääritysten päivitys
• Luo centroid-tiedosto uudelleen samasta versiosta kuin Gerberit ja BOM

Suositeltu luovutuspakettien nimeäminen (välttää revisioiden epäsuhdan)

• ProjektinNimi_RevA_Gerber.zip
• ProjectName_RevA_Drill.zip (tai Gerber zip -tiedostossa)
• ProjektinNimi_RevA_BOM.xlsx
• ProjektinNimi_RevA_Centroid.csv
• ProjektinNimi_RevA_Kokoonpanopiirustukset.pdf

Jos haluat lisäturvatoimenpiteen tiheille levyille, uusille jalanjäljille tai ensikertalaisille kokoonpanoille, insinöörimme voivat tarkistaa alkuperän, yksiköt ja kiertokäytännöt ennen tuotantoa: Ilmainen DFM-tarkastus.

Ota yhteyttä Highleap Electronicsiin, jos sinulla on kysyttävää keskipistetiedostosta tai tarvitset apua validointiin – varsinkin jos olet epävarma alkuperän määrityksestä, yksikköasetuksista tai pohjapuolen rotaatiotoiminnasta.