Centroid-fil för kretskortsmontering som används i SMT-tillverkning

På Highleap Electronics granskar vi centroidfiler (placement/XY) varje dag för kretskortstillverkning och SMT-montering . En centroidexport är endast korrekt när den matchar produktionsdatasetet . Det betyder att Gerber-konturen , borrdata , BOM-revision och eventuella paneliseringsregler måste komma från samma byggpaket.

Den här guiden förklarar hur man genererar centroiddata som är tydliga, konsekventa och redo för fabriksprogrammering. Den följer samma praktiska regler som vår kravspecifikation för pick-and-place-filer – eftersom centroidfiler och pick-and-place-filer ofta är samma placeringsdataset under olika namn.

---

Vad en centroidfil är

En centroidfil kallas även en komponentplaceringsfil , XY-fil eller pick-and-place-fil . Den anger för SMT-pick-and-place-maskinen mittpositionen ( eller en definierad pick-and-place-punkt ) för varje komponent, dess rotation och om den är placerad på kretskortets övre eller nedre sida.

Under NPI eller första byggen dubbelkollar assemblern vanligtvis centroidfilen mot Gerbers (kontur + dynor) och BOM för att bekräfta att koordinaterna och orienteringarna matchar den exakta kortrevisionen som monteras.

Centroid-fil och pick-and-place-fil

Många CAD-verktyg använder termerna centroid och pick and place omväxlande. I praktiken innehåller båda vanligtvis samma kärnkolumner: RefDes , X , Y , Rotation och Side . Skillnaderna är ofta bara rubriker, kolumnnamn eller exportmallen.

Om du behöver en tydlig baslinje för formatering och konventioner, se vår guide för krav för pick-and-place-filer .

Varför centroids noggrannhet är viktig

Centroidfel blir placeringsfel. På små passiva komponenter och finpitch-paket kan även en liten offset öka tombstoning, skevhet, bryggning och falska AOI-anrop. Ju snävare tonhöjd, desto känsligare är konstruktionen för koordinat- och rotationsnoggrannhet.

Obs: Ovanstående intervall är endast vägledande. Faktisk placeringskapacitet beror på maskinmodell, kortstorlek, referenser, stencil-/pastakontroll och processinställning.

---

Krav för Centroid-filformat

En fabriksklar centroidfil bör vara maskinläsbar och entydig. CSV och tabbavgränsad TXT är båda allmänt accepterade. Det som är viktigast är konsekventa kolumner, endast numeriska koordinatfält och tydliga anteckningar för enheter , origo och rotationskonvention.

För bästa kompatibilitet, anpassa din export till kraven för pick-and-place-file : gör informationen självförklarande även när filen öppnas utanför ditt CAD-verktyg.

Obligatoriska kolumner

• Referensbeteckning (RefDes) måste matcha stycklistan
• X-plats numerisk koordinat från det definierade origo
• Y-plats numerisk koordinat från det definierade origo
• Rotation numeriska grader med en dokumenterad konvention
• Sida Toppen eller botten

Rekommenderade kolumner

• Värde eller beskrivning hjälper fabriken att snabbt bekräfta delklassen
• Paket eller fotavtryck hjälper till att identifiera matare och munstycken
• MPN valfritt men användbart för kitting och minskning av tvetydighet

Rubriknoteringar att inkludera

• Enheter mm eller mil (mm är att föredra)
• Ursprung nedre vänstra hörnet av tavlans kontur eller tavlans mitt – ange det tydligt
• Koordinatbetydelse komponentcentroid kontra upptagningspunkt – ange det tydligt
• Rotationsriktning många system använder CCW positiv, men bekräfta din CAD-export
• Rotationsområde 0–360 (undvik negativa vinklar om du inte uttryckligen dokumenterar det)
• Beteende på undersidan Ange om bottendata speglas eller inte
• Styrelserevision måste matcha Gerbers och BOM-revisionen

# 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

Koordinatprecision

• Minsta 3 decimaler (mm)
• Rekommenderad 4 decimaler för tät SMT
• Praktisk gräns 6 decimaler – bortom detta är sällan meningsfullt

Om du förbereder ett komplett överlämningspaket utöver centroidfiler – inklusive Gerbers, borr, stycklista och ritningar – använd den här checklistan för att undvika att saknas: Kompletta krav för monteringsfiler.

---

Hur centroidkoordinater bestäms

De flesta CAD-verktyg exporterar centroidkoordinater från definitionen av fotavtrycksbiblioteket. Om fotavtryckets ursprung eller upphämtningspunkt är felaktigt definierad kan centroiden förskjutas även om plattorna ser korrekta ut i redigeraren. Att förstå den vanliga centroidlogiken hjälper dig att upptäcka biblioteksproblem tidigt – innan de blir problem med monteringsprogrammering.

Tvådynskomponenter

För symmetriska chipdelar är centroiden vanligtvis mittpunkten mellan dynans mittpunkter:

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

Flerstifts-IC:er

För vanliga QFP-, QFN- och SOIC-fotavtryck är centroiden vanligtvis det geometriska centrumet för pad-matrisen (eller det definierade kroppscentrumet). Problem uppstår vanligtvis på grund av placeringen av fotavtryckets ursprung eller inkonsekventa bibliotekskonventioner.

• Fotavtryckets ursprung är satt till ett hörn istället för kroppens mittpunkt
• Bibliotek byggt från en annan referens (courtyard vs body vs pad array center)
• Felaktig upptagningspunkt på delar med ojämn form

BGA

För BGA:er är centroiden vanligtvis mitten av kuluppsättningen, ofta mittpunkten mellan motsatta hörn:

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

Kontaktdon och udda komponenter

För icke-symmetriska komponenter kan den bästa placeringspunkten vara databladets upphämtningsplats snarare än det geometriska kroppens mittpunkt. Detta är vanligt för stora kontakter, moduler, skärmar och delar med asymmetrisk massfördelning. Om databladet anger en upphämtningspunkt, använd den och dokumentera den i rubriknoteringarna.

Verifiera din Centroid-fil

---

Rotationspolaritet och specialdelar

Även med korrekta X- och Y-koordinater kan rotationsproblem stoppa en konstruktion. Montörer verifierar vanligtvis rotation genom att kontrollera en liten uppsättning ankardelar: en IC för pin 1 , en polariserad enhet och minst en del på undersidan för att bekräfta speglingsbeteendet.

Rotationskonvention och nollreferens

• Rotationsriktningen är ofta moturs positiv, men inte universell
• Nollreferensen definieras av standardorienteringen för fotavtrycksbiblioteket
• "Fixa" inte rotationer i Excelkorrigera biblioteks-/exportreglerna och generera om
• Undersidans delar kan behöva speglas beroende på CAD-exportinställningar och fabriksimportverktyget

Polariserade komponenter

• IC Bekräfta att stift 1:s orientering matchar kretskortets märkning och paketindikatorn
• Dioder och TVS bekräfta att katodremsan matchar landmönstret och silkscreen-trycket
• Elektrolytiska ämnen och tantal bekräfta polaritetsmarkeringar matcha polariteten på plattan

LED-presspassningsdelar och kopplingsdon

• lysdioder Centroid vid kroppens centrum; rotation definierar anod/katods orientering
• Presspassningskopplingar inkludera endast om maskinplacerad; notera eventuell specialhantering
• Förtroendemän använd det sanna referenscentrumet; rotationen är satt till 0

För bredare vägledning för design av kretskortsmontering – inklusive referenser, verktygsskenor, avgränsningar och panelregler – se Regler för monteringsdesign.

---

Hur man validerar en centroidfil

En enkel, repeterbar valideringsrutin upptäcker de flesta problem relaterade till centroid före produktion. Fokusera först på systematiska fel som ursprung , enheter och rotationskonvention . Leta sedan efter isolerade problem med fotavtryck.

Visuell överlagringskontroll

• Lägg centroidpunkter över Gerber-konturen och kopparplattorna (monteringslagret hjälper)
• Kontrollera hörnkomponenterna först för att snabbt upptäcka ojämnheter i ursprunget
• Verifiera minst en del i varje kategori: passiva komponenter, integrerade kretsar, polariserade delar, undersida

Automatiserade kontroller

• Jämför komponentantal mot stycklistan (endast placerade artiklar)
• Kontrollera att alla koordinater faller inom tavlans kontur
• Kontrollera om det finns dubbletter av koordinater (kan indikera staplade delar, referensvärden eller exportproblem)
• Kontrollera rotationsvärdena och leta efter ovanliga vinklar

Första artikelns feedbackloop

• Kontrollera placeringen efter första körningen och mät eventuell systematisk förskjutning
• Dokumentkorrigeringar och uppdatering av CAD-exportinställningar eller biblioteksdefinitioner
• Återskapa centroidfilen från samma version som Gerbers och BOM

Rekommenderad namngivning av handoff-paket (undviker revisionsmatchning)

• Projektnamn_RevA_Gerber.zip
• ProjectName_RevA_Drill.zip (eller inkluderad i Gerber zip)
• Projektnamn_RevA_BOM.xlsx
• Projektnamn_RevA_Centroid.csv
• Projektnamn_RevA_Monteringsritningar.pdf

Om du vill ha ett extra säkerhetssteg för täta brädor, nya fotavtryck eller förstagångsbyggen kan våra ingenjörer granska ursprung, enheter och rotationskonventioner före produktion: Gratis DFM-granskning.

Kontakta Highleap Electronics för frågor om centroidfiler eller valideringshjälp – särskilt om du är osäker på definitionen av origo, enhetsinställningar eller rotationsbeteende på bottensidan.