Fichier centroïde pour l'assemblage de circuits imprimés utilisé dans la fabrication SMT

Chez Highleap Electronics , nous vérifions quotidiennement les fichiers de centroïde (positionnement/XY) pour la fabrication de circuits imprimés et l'assemblage CMS . Un centroïde exporté n'est correct que s'il correspond aux données de production . Cela signifie que le contour Gerber , les données de perçage , la révision de la nomenclature et les règles de panélisation doivent provenir du même package de fabrication.

Ce guide explique comment générer des données de centroïde claires, cohérentes et prêtes pour la programmation en usine. Il suit les mêmes règles pratiques que notre spécification relative aux exigences des fichiers de placement , car les fichiers de centroïde et les fichiers de placement correspondent souvent au même ensemble de données de placement, sous des noms différents.

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Qu'est-ce qu'un fichier centroïde ?

Un fichier de centroïde , également appelé fichier de placement de composants , fichier XY ou fichier de placement , indique à la machine de placement CMS la position centrale (ou un point de prélèvement défini ) de chaque composant, son orientation et s'il est placé sur la face supérieure ou inférieure du circuit imprimé.

Lors des premières productions ou des premiers assemblages, l'assembleur vérifie généralement le fichier centroïde par rapport aux fichiers Gerber (contour + pastilles) et à la nomenclature pour confirmer que les coordonnées et les orientations correspondent exactement à la révision de la carte en cours d'assemblage.

Fichier Centroid et fichier de prélèvement et de placement

De nombreux logiciels de CAO utilisent indifféremment les termes « centroïde » et « prise et placement ». En pratique, ces deux expressions contiennent généralement les mêmes colonnes principales : RefDes , X , Y , Rotation et Côté . Les différences se limitent souvent aux en-têtes, à la dénomination des colonnes ou au modèle d’exportation.

Si vous avez besoin de consignes claires en matière de formatage et de conventions, reportez-vous à notre guide sur les exigences de sélection et d'insertion de fichiers.

Pourquoi la précision du centroïde est importante

Les erreurs de centrage se transforment en erreurs de placement. Sur les composants passifs de petite taille et les boîtiers à pas fin, même un léger décalage peut aggraver les problèmes de décalage (tombstone), d'inclinaison, de pontage et les erreurs d'alignement. Plus le pas est serré, plus la précision de la coordination et de la rotation est cruciale.

Remarque : Les plages ci-dessus sont données à titre indicatif seulement. La capacité de placement réelle dépend du modèle de machine, de la taille du circuit imprimé, des repères, du contrôle du pochoir/de la pâte et du réglage du processus.

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Exigences relatives au format de fichier Centroid

Un fichier de centroïde prêt pour la production doit être lisible par machine et sans ambiguïté. Les formats CSV et TXT délimité par des tabulations sont tous deux largement acceptés. L'important est d'avoir des colonnes cohérentes, des champs de coordonnées uniquement numériques et des indications claires concernant les unités , l'origine et la convention de rotation.

Pour une compatibilité optimale, alignez votre exportation sur les exigences de sélection et de placement des fichiers : faites en sorte que les données soient explicites même lorsque le fichier est ouvert en dehors de votre outil de CAO.

Colonnes obligatoires

• Désignateur de référence (RefDes) doit correspondre à la nomenclature
• Emplacement X coordonnée numérique à partir de l'origine définie
• Emplacement Y coordonnée numérique à partir de l'origine définie
• Rotation des degrés numériques avec une convention documentée
• Côté Haut ou bas

Colonnes recommandées

• Valeur ou description aide l'usine à confirmer rapidement la classe de la pièce
• Emballage ou empreinte permet d'identifier les distributeurs et les buses
• MPN Optionnel, mais utile pour la préparation des kits et la réduction des ambiguïtés.

Notes d'en-tête à inclure

• unités mm ou mil (mm est préférable)
• Origine coin inférieur gauche du contour du plateau ou centre du plateau — indiquez-le clairement
• Signification des coordonnées Centre de gravité du composant vs point de prélèvement : indiquez-le clairement.
• Sens de rotation De nombreux systèmes utilisent le sens antihoraire positif, mais vérifiez votre exportation CAO.
• Plage de rotation 0–360 (évitez les angles négatifs sauf si vous les documentez explicitement)
• Comportement du côté inférieur Indiquez si les données Bottom sont mises en miroir ou non.
• Révision du conseil d'administration doit correspondre aux fichiers Gerber et à la révision de la nomenclature

# 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

Précision des coordonnées

• Minimum 3 décimales (mm)
• Recommandé 4 décimales pour SMT dense
• Limite pratique Six décimales seulement — au-delà, cela est rarement significatif.

Si vous préparez un dossier de transfert complet au-delà des fichiers centroïdes (y compris les fichiers Gerber, les fichiers de perçage, la nomenclature et les dessins), utilisez cette liste de contrôle pour éviter d'oublier des éléments : Exigences complètes relatives aux fichiers d'assemblage.

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Comment les coordonnées du centroïde sont déterminées

La plupart des logiciels de CAO exportent les coordonnées du centroïde à partir de la définition de la bibliothèque d'empreintes. Si l'origine ou le point de prélèvement de l'empreinte est mal défini, le centroïde peut être décalé même si les pastilles semblent correctes dans l'éditeur. Comprendre la logique courante du centroïde permet de détecter rapidement les problèmes de bibliothèque, avant qu'ils ne se transforment en problèmes de programmation d'assemblage.

Composants à deux coussinets

Pour les composants de puces symétriques, le centre de gravité est généralement le point médian entre les centres des pastilles :

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

Circuits intégrés multi-broches

Pour les empreintes QFP, QFN et SOIC courantes, le centroïde correspond généralement au centre géométrique de la matrice de pastilles (ou au centre du corps). Les problèmes proviennent généralement du positionnement de l'origine de l'empreinte ou de conventions de bibliothèque incohérentes.

• L'origine de l'empreinte est définie sur un coin plutôt que sur le centre du corps.
• Bibliothèque construite à partir d'une référence différente (cour intérieure vs corps vs centre du réseau de coussins)
• Point de fixation incorrect sur les pièces de forme irrégulière

BGA

Pour les BGA, le centroïde est généralement le centre du réseau de billes, souvent le point médian entre les coins opposés :

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

Connecteurs et composants de forme irrégulière

Pour les composants non symétriques, le point de placement optimal peut être celui indiqué dans la fiche technique plutôt que le centre géométrique du corps. Ceci est fréquent pour les connecteurs, modules, blindages et pièces de grande taille présentant une répartition de masse asymétrique. Si la fiche technique spécifie un point de placement, utilisez-le et indiquez-le dans les notes d'en-tête.

Vérifiez votre fichier Centroid

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Polarité de rotation et pièces spéciales

Même avec des coordonnées X et Y correctes, des problèmes de rotation peuvent bloquer la fabrication. Les assembleurs vérifient généralement la rotation en contrôlant un petit ensemble de composants de référence : un circuit intégré pour la broche 1 , un composant polarisé et au moins un composant de la face inférieure pour confirmer le comportement symétrique.

Convention de rotation et référence zéro

• Le sens de rotation est souvent positif dans le sens antihoraire, mais ce n'est pas universel.
• La référence zéro est définie par l'orientation par défaut de la bibliothèque d'empreintes.
• Ne corrigez pas les rotations dans Excel.; corrigez les règles de bibliothèque/exportation et régénérez
• Les pièces situées sur la face inférieure peuvent nécessiter une symétrie en fonction des paramètres d'exportation CAO et de l'outil d'importation d'usine.

Composants polarisés

• CI Vérifier que l'orientation de la broche 1 correspond au marquage du circuit imprimé et à l'indicateur du boîtier
• Diodes et TVS vérifier que la bande cathodique correspond au motif de la puce et à la sérigraphie
• Électrolytiques et tantale Vérifiez que les marques de polarité correspondent à la polarité des pastilles.

Composants à ajustement serré et repères pour LED

• LED centre de gravité au centre du corps ; la rotation définit l'orientation anode/cathode
• Connecteurs à pression N'inclure que si le placement est effectué par machine ; noter toute manutention spéciale
• Fiduciales utiliser le véritable centre de référence ; rotation fixée à 0

Pour des conseils plus généraux sur la conception d'assemblages de circuits imprimés (y compris les repères, les rails d'outillage, les zones d'exclusion et les règles relatives aux panneaux), consultez la section « Règles de conception d'assemblage ».

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Comment valider un fichier centroïde

Une procédure de validation simple et reproductible permet de détecter la plupart des problèmes liés au centroïde avant la mise en production. Il convient de se concentrer d'abord sur les erreurs systématiques telles que l'origine , les unités et la convention de rotation . Ensuite, il faut rechercher les problèmes d'empreinte isolés.

vérification de superposition visuelle

• Superposez les points centroïdes sur le contour Gerber et les pastilles de cuivre (le calque d'assemblage est utile).
• Vérifiez d'abord les composants d'angle pour détecter rapidement les incohérences d'origine.
• Vérifiez au moins une pièce dans chaque catégorie : composants passifs, circuits intégrés, composants polarisés, composants situés sur la face inférieure.

Contrôles automatisés

• Comparer le nombre de composants à la nomenclature (pièces placées uniquement).
• Vérifiez que toutes les coordonnées se situent à l'intérieur du contour du plateau.
• Vérifiez la présence de coordonnées en double (cela peut indiquer des pièces superposées, des repères ou des problèmes d'exportation).
• Vérifiez la cohérence des valeurs de rotation et recherchez les angles inhabituels.

Boucle de rétroaction du premier article

• Vérifiez le positionnement après la première exécution et mesurez tout décalage systématique.
• Corrections de documents et mise à jour des paramètres d'exportation CAO ou des définitions de bibliothèque
• Régénérez le fichier centroïde à partir de la même révision que les fichiers Gerber et la nomenclature.

Nommage recommandé pour le transfert de paquet (évite les incohérences de révision)

• NomDuProjet_RevA_Gerber.zip
• ProjectName_RevA_Drill.zip (ou inclus dans le fichier zip Gerber)
• NomDuProjet_Rév.A_BOM.xlsx
• NomDuProjet_RevA_Centroid.csv
• NomDuProjet_Rév.A_PlansD'Assemblage.pdf

Si vous souhaitez une mesure de sécurité supplémentaire pour les cartes à haute densité, les nouveaux formats ou les premières constructions, nos ingénieurs peuvent examiner l'origine, les unités et les conventions de rotation avant la production : examen DFM gratuit.

Contactez Highleap Electronics pour toute question relative aux fichiers centroïdes ou pour obtenir de l'aide concernant leur validation, notamment si vous avez des doutes sur la définition de l'origine, les paramètres d'unité ou le comportement de rotation de la face inférieure.