File centroide per l'assemblaggio di PCB utilizzato nella produzione SMT

Noi di Highleap Electronics esaminiamo quotidianamente i file del centroide (posizionamento/XY) per la produzione di PCB e l'assemblaggio SMT . Un'esportazione del centroide è corretta solo se corrisponde al dataset di produzione . Ciò significa che il contorno Gerber , i dati di foratura , la revisione della distinta base e le eventuali regole di pannellizzazione devono provenire dallo stesso pacchetto di build.

Questa guida spiega come generare dati di centroide chiari, coerenti e pronti per la programmazione in fabbrica. Segue le stesse regole pratiche delle nostre specifiche sui requisiti dei file di prelievo e posizionamento , poiché i file di centroide e i file di prelievo e posizionamento sono spesso lo stesso set di dati di posizionamento con nomi diversi.

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Cos'è un file centroide

Un file centroide è anche chiamato file di posizionamento dei componenti , file XY o file pick-and-place . Indica alla macchina pick-and-place SMT la posizione centrale (o un punto di prelievo definito ) di ciascun componente, la sua rotazione e se viene posizionato sul lato superiore o inferiore del PCB.

Durante la fase NPI o le prime fasi di produzione, l'assemblatore in genere confronta il file del centroide con i file Gerber (contorno + piazzole) e la distinta base (BOM) per confermare che le coordinate e gli orientamenti corrispondano esattamente alla revisione della scheda in fase di assemblaggio.

File centroide e file pick and place

Molti software CAD utilizzano i termini "centroide" e "seleziona e posiziona" in modo intercambiabile. In pratica, entrambi contengono solitamente le stesse colonne principali: RefDes , X , Y , Rotazione e Lato . Le differenze spesso riguardano solo le intestazioni, la denominazione delle colonne o il modello di esportazione.

Se hai bisogno di indicazioni chiare su formattazione e convenzioni, consulta la nostra guida ai requisiti per il posizionamento dei file.

Perché la precisione del centroide è importante

Gli errori del centroide diventano errori di posizionamento. Sui piccoli componenti passivi e sui package a passo fine, anche un piccolo offset può aumentare i falsi segnali di tombstoning, skew, bridging e AOI. Più stretto è il passo, più sensibile è la costruzione alla precisione di coordinazione e rotazione.

Nota: gli intervalli sopra indicati sono puramente indicativi. La capacità di posizionamento effettiva dipende dal modello della macchina, dalle dimensioni della scheda, dai fiducial, dal controllo dello stencil/paste e dalla regolazione del processo.

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Requisiti del formato file Centroid

Un file di coordinate pronto per la produzione deve essere leggibile automaticamente e non ambiguo. I formati CSV e TXT delimitati da tabulazioni sono entrambi ampiamente accettati. Ciò che conta di più è la coerenza delle colonne, la presenza di campi di coordinate esclusivamente numerici e indicazioni chiare su unità di misura , origine e convenzione di rotazione.

Per una compatibilità ottimale, allinea l'esportazione ai requisiti di selezione e posizionamento dei file : rendi i dati autoesplicativi anche quando il file viene aperto al di fuori del tuo strumento CAD.

Colonne obbligatorie

• Designatore di riferimento (RefDes) deve corrispondere alla distinta base
• Posizione X coordinata numerica dall'origine definita
• Posizione Y coordinata numerica dall'origine definita
• Rotazione gradi numerici con una convenzione documentata
• Side Sopra o sotto

Colonne consigliate

• Valore o descrizione aiuta la fabbrica a confermare rapidamente la classe del pezzo
• Confezione o impronta aiuta a identificare alimentatori e ugelli
• MPN facoltativo ma utile per il kitting e la riduzione dell'ambiguità

Note di intestazione da includere

• Unità mm o mil (mm è preferibile)
• Origin angolo inferiore sinistro del contorno della tavola o del centro della tavola: indicalo chiaramente
• Coordinare il significato centroide del componente vs punto di prelievo: dichiaralo chiaramente
• Senso di rotazione molti sistemi utilizzano CCW positivo, ma conferma l'esportazione CAD
• Gamma di rotazione 0–360 (evitare angoli negativi a meno che non lo si documenti esplicitamente)
• Comportamento sul lato inferiore specificare se i dati in basso sono specchiati o meno
• Revisione del consiglio deve corrispondere ai Gerber e alla revisione 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

Precisione delle coordinate

• Minimo 3 cifre decimali (mm)
• Consigliato 4 cifre decimali per SMT denso
• Limite pratico 6 cifre decimali: oltre questo valore raramente è significativo

Se stai preparando un pacchetto di consegna completo che va oltre i file del centroide, inclusi i file Gerber, le distinte base, la distinta materiali e i disegni, utilizza questa lista di controllo per evitare di dimenticare elementi: Requisiti completi per i file di assieme.

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Come vengono determinate le coordinate del centroide

La maggior parte degli strumenti CAD esporta le coordinate del centroide dalla definizione della libreria di footprint. Se l'origine del footprint o il punto di prelievo sono definiti in modo errato, il centroide può essere spostato anche quando i pad appaiono corretti nell'editor. Comprendere la logica comune del centroide aiuta a individuare tempestivamente i problemi della libreria, prima che diventino problemi di programmazione dell'assemblaggio.

Componenti a due pad

Per le parti simmetriche dei chip, il baricentro è solitamente il punto medio tra i centri dei pad:

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

Circuiti integrati multi-pin

Per i footprint QFP, QFN e SOIC più comuni, il baricentro è in genere il centro geometrico dell'array di pad (o centro del corpo definito). I problemi derivano solitamente dal posizionamento dell'origine del footprint o da convenzioni di libreria incoerenti.

• Origine dell'impronta impostata su un angolo anziché sul centro del corpo
• Libreria costruita da un riferimento diverso (cortile vs corpo vs centro matrice pad)
• Punto di prelievo errato su parti di forma irregolare

BGA

Per i BGA, il baricentro è in genere il centro della matrice di sfere, spesso il punto medio tra angoli opposti:

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

Connettori e componenti di forma irregolare

Per i componenti non simmetrici, il punto di posizionamento migliore potrebbe essere la posizione di prelievo indicata nella scheda tecnica, piuttosto che il centro geometrico del corpo. Questo è comune per connettori, moduli, schermature e componenti di grandi dimensioni con distribuzione di massa asimmetrica. Se la scheda tecnica specifica un punto di prelievo, utilizzarlo e documentarlo nelle note dell'intestazione.

Verifica il tuo file Centroid

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Polarità di rotazione e parti speciali

Anche con coordinate X e Y corrette, i problemi di rotazione possono bloccare la produzione. Gli assemblatori in genere verificano la rotazione controllando un piccolo set di componenti di riferimento: un circuito integrato per il pin 1 , un dispositivo polarizzato e almeno un componente sul lato inferiore per confermare il comportamento speculare.

Convenzione di rotazione e riferimento zero

• La direzione di rotazione è spesso antioraria positiva, ma non universale
• Il riferimento zero è definito dall'orientamento predefinito della libreria footprint
• Non "correggere" le rotazioni in Excel; correggere le regole della libreria/esportazione e rigenerare
• Le parti inferiori potrebbero richiedere la specchiatura a seconda delle impostazioni di esportazione CAD e dello strumento di importazione di fabbrica

Componenti polarizzati

• circuiti integrati confermare che l'orientamento del Pin 1 corrisponda alla marcatura del PCB e all'indicatore del pacchetto
• Diodi e TVS confermare che la striscia del catodo corrisponda al modello di terra e alla serigrafia
• Elettrolitici e tantalio confermare i segni di polarità, far corrispondere la polarità del pad

Parti a pressione e fiduciali per LED

• LED baricentro al centro del corpo; la rotazione definisce l'orientamento anodo/catodo
• Connettori a pressione includere solo se posizionato a macchina; notare qualsiasi manipolazione speciale
• fiduciari utilizzare il vero centro fiduciario; rotazione impostata su 0

Per indicazioni più generali sulla progettazione degli assemblaggi di PCB, inclusi punti di riferimento, guide di attrezzaggio, aree da escludere e regole per i pannelli, consultare Regole di progettazione degli assemblaggi.

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Come convalidare un file centroide

Una semplice routine di validazione ripetibile individua la maggior parte dei problemi relativi al baricentro prima della produzione. Concentrati innanzitutto sugli errori sistematici come origine , unità e convenzione di rotazione . Quindi cerca problemi isolati relativi all'impronta.

Controllo visivo della sovrapposizione

• Sovrapposizione dei punti centroidi sul contorno Gerber e sui pad di rame (il livello di assemblaggio è utile)
• Controllare prima i componenti angolari per rilevare rapidamente la mancata corrispondenza dell'origine
• Verificare almeno una parte in ogni categoria: componenti passivi, circuiti integrati, parti polarizzate, parti inferiori

Controlli automatizzati

• Confronta il conteggio dei componenti con la distinta base (solo parti posizionate)
• Verificare che tutte le coordinate rientrino nel contorno della scheda
• Verifica la presenza di coordinate duplicate (può indicare parti impilate, fiduciali o problemi di esportazione)
• Controllare i valori di rotazione e cercare angoli insoliti

Ciclo di feedback del primo articolo

• Controllare il posizionamento dopo la prima esecuzione e misurare qualsiasi offset sistematico
• Correzioni dei documenti e aggiornamento delle impostazioni di esportazione CAD o delle definizioni della libreria
• Rigenera il file centroide dalla stessa revisione dei Gerber e del BOM

Denominazione consigliata per il pacchetto di handoff (evita la mancata corrispondenza delle revisioni)

• NomeProgetto_RevA_Gerber.zip
• ProjectName_RevA_Drill.zip (o incluso nello zip Gerber)
• NomeProgetto_RevA_BOM.xlsx
• NomeProgetto_RevA_Centroid.csv
• NomeProgetto_RevA_DisegniAssembly.pdf

Se desideri un ulteriore livello di sicurezza per schede dense, nuovi layout o prime realizzazioni, i nostri ingegneri possono esaminare l'origine, le unità e le convenzioni di rotazione prima della produzione: Analisi DFM gratuita.

Contatta Highleap Electronics per domande sui file del centroide o per assistenza nella convalida, soprattutto se hai dubbi sulla definizione dell'origine, sulle impostazioni delle unità o sul comportamento della rotazione del lato inferiore.