Pick&Place

Что такое Pick&Place

Автоматический установщик компонентов («pick and place» — «взять и положить») берёт деталь из ленты вакуумной присоской и кладёт на плату с точностью до сотых долей миллиметра. Чтобы он знал куда, ему дают файл координат: его называют Pick&Place, CPL (component placement list) или centroid-файл.

В каждой строке — один компонент:

Рис. 10.3. Автомат установки берёт из файла Pick&Place координаты центра компонента относительно начала координат платы (X, Y), угол поворота и сторону (Top/Bottom). Компоненты снизу автомат видит «перевёрнутыми», поэтому для нижней стороны важно, как именно CAD и завод считают X и угол.

• Designator — позиционное обозначение (связь с BOM);
• X, Y — координаты относительно начала координат платы;
• Rotation — угол поворота в градусах;
• Layer — сторона: верх (Top) или низ (Bottom).

Аналогия: BOM — список гостей, Pick&Place — схема рассадки за столами.

Какую точку считать координатой

Altium умеет выдавать три разные точки:

• Center X/Y — середина между крайними площадками компонента;
• Ref X/Y — точка привязки посадочного места (его начало координат в библиотеке);
• Pad X/Y — координата первого вывода.

Автомату нужен центр корпуса. Если в твоих посадочных местах точка привязки стоит в центре (так делает IPC Compliant Footprint Wizard, урок 8.4), Center и Ref совпадут. Если привязка на первом выводе, выгружай Center.

Начало координат платы

Координаты отсчитываются от начала координат (origin) платы. Поставь его в левый нижний угол контура до выгрузки — так ждут почти все монтажники. Начало координат одно для Gerber, сверловки и Pick&Place, и оно должно совпадать во всех файлах.

Настройка в Altium

В редакторе платы: File›Assembly Outputs›Generates pick and place files → диалог Pick and Place Setup.

[СКРИНШОТ: диалог Pick and Place Setup: список колонок и настройки вывода]public/screenshots/m10-manufacturing/l05-pick-place-setup.png

• All Columns — включи галочку Show у нужных колонок: Designator, Comment, Layer, Footprint, Center-X, Center-Y, Rotation. Справа виден предпросмотр файла.
• Units — Metric (мм); Show Units — показывать ли единицы в значениях.
• Formats — CSV (его ждут почти все) и/или Text.
• Include Standard (No BOM) Items — включать ли компоненты без BOM, например реперные знаки.
• Y-Flip Bottom Side Components — меняет знак Ref-Y и Pad-Y у компонентов снизу. Включай, только если монтажник явно просит.

В файл попадают только компоненты с типом Standard. Графические элементы (тип Graphical) исключаются.

⚠️Внимание

Повороты — главный источник брака при заказной сборке. «Нулевой угол» посадочного места в твоей библиотеке и в библиотеке монтажника может отличаться на 90° или 180°, особенно для SOT-23, диодов и микросхем. Хорошие сервисы показывают предпросмотр расстановки поверх твоих Gerber. Всегда проверяй его глазами: ключ первого вывода, полярность диодов и конденсаторов. Стандарт IPC-7351 задаёт единую ориентацию «нулевого угла», и если библиотеки ей следуют, сюрпризов меньше.

Нижняя сторона

Компоненты снизу автомат ставит, когда плату перевернули. Значит, по X всё отражается, а поворот считается «с другой стороны». Разные CAD-системы и заводы описывают это по-разному. Правило: если на плате есть компоненты снизу, посмотри требования монтажника к нижней стороне и проверь их в предпросмотре расстановки.

Практика

1. Поставь начало координат мультивибратора в левый нижний угол контура: Edit›Origin›Set, затем щёлкни в углу контура (вернуть исходное: Edit›Origin›Reset).
2. Выгрузи Pick&Place в CSV, миллиметры, с колонками Designator, Comment, Footprint, Center-X, Center-Y, Rotation, Layer.
3. Открой CSV в таблице. Сверь количество строк с BOM. Совпадает ли X/Y у двух-трёх компонентов с тем, что показывает Altium, если навести курсор на центр компонента?

🧯 Типичные ошибки

На собранной плате диоды и микросхемы развернуты

Почему Нулевой угол посадочного места в твоей библиотеке не совпал с принятым у монтажника.

Как исправить Проверяй предпросмотр расстановки у сервиса. Делай посадочные места по IPC-7351 (урок 8.4) и при необходимости корректируй углы по запросу монтажника.

Все компоненты сдвинуты на одинаковое расстояние

Почему Начало координат не в углу платы или разное в Gerber и Pick&Place.

Как исправить Поставь origin в левый нижний угол контура до выгрузки всех файлов.

В файле есть логотип и реперные знаки, а монтажник ругается

Почему В выгрузку попали элементы, которые ставить не нужно.

Как исправить Задай таким компонентам тип не Standard или исключи их фильтром. Реперы оставляй, только если монтажник их просит.

Проверь себя

1. 1. Какие данные в строке файла Pick&Place нужны автомату установки?

   Номинал и ценаПозиционное обозначение, X, Y, угол поворота, сторонаШирина дорожек и зазоры
2. 2. Какая точка компонента нужна автомату?

   Первый выводЦентр корпусаЛевый верхний угол шелкографии
3. 3. Что чаще всего ломается при заказной сборке?

   Цвет маскиПовороты компонентов из-за разного «нулевого угла» в библиотекахТолщина меди

🎯Практическое задание~20 мин

Выгрузи Pick&Place мультивибратора и сведи его с BOM в одну таблицу по колонке Designator. Для двух транзисторов и двух светодиодов вручную проверь: совпадает ли угол поворота с тем, как компонент стоит на плате, и где у него ключ (вывод 1, катод). Запиши, какой «нулевой угол» у этих посадочных мест.