Wie man die BOM- und Pick-and-Place-Dateien in Proteus 8.9 erstellt

In diesem Tutorial zeigen wir, wie man die Stückliste (BOM – Bill of Materials) und die Bauteilplatzierungsliste (CPL – Component Placement List) [auch bekannt als Centroid-Datei, Pick-and-Place-Datei, XY-Datei usw.] für den JLCSMT-Service in Proteus generiert.

Dieses Tutorial wurde für Proteus 8.9 verfasst und verwendet das mitgelieferte Beispielprojekt „Chameleon Mega Avr“.

Erstellung der Stückliste (BOM)

Zuerst klicken Sie auf das Bill of Materials-Symbol (das Dollarzeichen-Symbol) in der Symbolleiste. Anschließend öffnet sich der Reiter Bill of Materials.

Abbildung 2. Proteus BOM-Symbol

Im aktuellen Schritt sehen Sie, dass sich das Menü entsprechend für die BOM-Erstellung geändert hat, wie unten dargestellt.

Abbildung 3. Proteus BOM-Reiter

Proteus unterstützt BOM-Vorlagen und ermöglicht den Import vordefinierter BOM-Templates. Die BOM-Vorlage für den JLCPCB SMT-Service finden Sie unter:

GitHub - JLCPCB/proteus-bom-template: BOM template for Proteus

Laden Sie einfach die Datei JLCPCB.bomt herunter und speichern Sie diese.

Führen Sie anschließend den Befehl Template → Import Template aus, um die Vorlage zu importieren.

Abbildung 4. Vorlage importieren

Navigieren Sie zum Speicherort und wählen Sie die Datei JLCPCB.bomt aus.

Abbildung 5. Durchsuchen und JLCPCB BOM-Vorlage auswählen

Nachdem JLCPCB.bomt importiert wurde, werden die folgenden Änderungen sichtbar:

1. Das Feld LCSC Part # wurde hinzugefügt (dieses Feld wird für die präzise Zuordnung der Bauteile verwendet).

2. Das Feld Footprint wurde hinzugefügt.

Wählen Sie als Referenzstil Individual (R1, R2…) aus.

Abbildung 6. JLCPCB BOMT

Im Eigenschaftseditor (Property Editor) können Sie die LCSC Part # für die jeweiligen Bauteile eintragen. Beispielsweise ist C1 ein 1 µF Kondensator im 0603-Gehäuse. Wenn Sie auf JLCPCB Assembly Parts Library & Component Sourcing - JLCPCB nach dem Stichwort „1uf 0603 50v“ suchen, finden Sie einen passenden Kondensator mit der LCSC Part # C15849. Kopieren Sie diesen CXXX-Code und fügen Sie ihn in das Feld LCSC Part # ein. Klicken Sie anschließend auf Apply Changes.

Durch diese Aktion wird die LCSC Part #-Eigenschaft direkt in den Schaltplan übernommen.

Abbildung 7. BOM bearbeiten

Wenn Sie in der BOM auf C1 klicken, wird automatisch zu C1 im Schaltplan gewechselt. Durch Doppelklick auf C1 können Sie sehen, dass die LCSC Part # bereits hinzugefügt wurde.

Abbildung 8. LCSC Part # hinzugefügt

Fügen Sie bei Bedarf für weitere Bauteile die LCSC Part # hinzu, um eine präzise Zuordnung zu gewährleisten.

(Hinweis: Die Angabe der LCSC Part # ist optional. Beim Bestellvorgang werden die Bauteile in der BOM automatisch gescannt und zugeordnet. Die LCSC Part # gibt JLCPCB jedoch exakt vor, welches Bauteil verwendet werden soll. Wenn eine LCSC Part # vorhanden ist, werden alle anderen Informationen ignoriert.)

Nachdem Sie diesen Schritt abgeschlossen haben, können Sie die BOM erzeugen.

Menü-Befehl: Generate → CSV

Abbildung 9. CSV-Datei erzeugen

Speichern Sie nun diese CSV-Datei. Falls ein Tabellenkalkulationsprogramm installiert ist, wird die CSV-Datei automatisch geöffnet.

Abbildung 10. BOM in einem Tabellenkalkulationsprogramm

Diese BOM-Datei ist jetzt für JLCPCB SMT bereit.

Manuelles Bearbeiten der BOM

Falls Sie diese BOM noch bearbeiten möchten, kann die automatisch importierte CSV-Datei nicht direkt verwendet werden, da führende Nullen in den Paketnamen ohne Rückfrage entfernt wurden!

Öffnen Sie das Tabellenkalkulationsprogramm und drücken Sie Strg+O, um die BOM-Datei zu öffnen. Es erscheint der folgende Dialog. Stellen Sie die Optionen wie folgt ein

1. Verwenden Sie Komma als Trennzeichen.

2. Scrollen Sie zur Spalte Footprint und wählen Sie Text als Spaltentyp, um die führenden Nullen beizubehalten.

Abbildung 11. BOM in ein Tabellenkalkulationsprogramm importieren

Nach dem Bearbeiten speichern Sie die Datei erneut im CSV-Format ab.

Erstellung der Pick-and-Place-Datei

Wechseln Sie zunächst in den PCB Layout-Tab und klicken Sie auf das Toggle Metric/Imperial-Symbol, um die Einheit auf metrisch umzustellen. Das System von JLCPCB erkennt Pick-and-Place-Dateien nur im metrischen Format (Einheit: mm).

Abbildung 12. Auf metrische Einheit umschalten

Wählen Sie anschließend Output → Generate Pick and Place File, um die Pick-and-Place-Datei zu erzeugen.

Abbildung 13. Menüoperation zur Erzeugung der Pick-and-Place-Datei

Nun erscheint ein Fenster, in dem Sie einige Einstellungen vornehmen müssen:

1. Ändern Sie die Dateierweiterung von PKP auf csv.

2. Deaktivieren Sie die Option Include Stock Codes?, da diese nicht benötigt wird.

3. Aktivieren Sie die Option Exclude Thru-hole?, da wir nur SMD-Bauteile berücksichtigen möchten.

4. Wählen Sie die Seite aus (Top oder Bottom), da JLCPCB derzeit nur eine Seite bestücken kann.

Klicken Sie anschließend auf Save, um die Datei zu speichern.

Abbildung 14. Ausgabeeinstellungen festlegen und Datei speichern

Abbildung 15. Die erzeugte CSV-Datei

Wenn Sie die Datei mit einem Texteditor öffnen, können Sie den Inhalt einsehen — es handelt sich um eine Art CSV-Datei.

<code>LABCENTER PROTEUS PICK AND PLACE FILE===================================== Component positions for chameleon_avr_rev_a_sample.pdsprj Fields: Part ID, Value, Package, Stock Code, Layer, Rotation, X, YUnits:  Rotation - degrees, X, Y  - mmNotes:  The X, Y value is the centre of package as drawn in ARES.        The origin for these values is the Output Origin.        The values are a guide only and must be checked manually when        setting up automatic insertion equipment. "U1","TI TLV1117-50","SOT223-4","",TOP,90,-33.6508,-8.3162"U2","TI TLV1117-33","SOT223-4","",TOP,90,-33.627,-0.5698"U3","PROPELLER QFP44","QFP44","",TOP,180,-3.6253,0.4434"U4","24LC256/512","TSOP8","",TOP,0,6.5656,-6.869"U6","FTDI FT232R","SSOP28","",TOP,90,-22.6986,11.0656"U7","74HC138","TSSOP16","",TOP,0,15.9402,-5.9996"U8","AT26F00X","SO8","",TOP,0,25.527,-5.6388"C20","0.1uF","0603","",TOP,-180,17.9324,-2.3368"C21","0.1uF","0603","",TOP,-180,27.3304,-2.413...								

Aber in diesem Stadium kann diese unbearbeitete Pick-and-Place-Datei noch nicht direkt auf der JLCPCB-Website hochgeladen werden — sie muss zunächst bereinigt werden.

Hierfür stehen drei Bereinigungsmethoden zur Verfügung:

1. Manuelle Bearbeitung in einem Texteditor.

2. Manuelle Bearbeitung in einem Tabellenkalkulationsprogramm.

3. Automatische Verarbeitung mit einem Computerprogramm.

Bearbeiten in einem Texteditor

Die Pick-and-Place-Datei ist lediglich eine einfache Textdatei, sodass sie problemlos mit einem Texteditor bearbeitet werden kann.

Öffnen Sie die Datei mit Ihrem bevorzugten Texteditor.

● Ändern Sie "X" in "Mid X".

● Ändern Sie "Y" in "Mid Y".

● Speichern Sie die Datei.

Das war's!

Abbildung 16. Pick-and-Place-Datei in Notepad geöffnet

FiAbbildung 17. Änderung von X/Y zu Mid X/Mid Y

Bearbeiten in einem Tabellenkalkulationsprogramm

Manchmal ist es intuitiver, tabellarische Dateien in einem Tabellenkalkulationsprogramm zu bearbeiten.

Starten Sie das Tabellenkalkulationsprogramm (z. B. LibreOffice Calc, Microsoft Excel, Google Docs usw.).

Klicken Sie auf das Öffnen-Symbol, um die CSV-Datei zu suchen und zu öffnen

(Menü: Datei → Öffnen... oder verwenden Sie einfach den Standard-Shortcut Strg+O).

Abbildung 18. Auf das Öffnen-Symbol klicken

Abbildung 19. CSV-Datei auswählen

Hier müssen wir erneut einige Einstellungen vornehmen:

1. Verwenden Sie Komma als Trennzeichen.

2. Scrollen Sie zur Spalte Package und wählen Sie dort Text als Spaltentyp aus, da ansonsten die führenden Nullen bei den Paketnamen (0603, 0805 usw.) entfernt würden.

Anschließend klicken Sie auf OK.

Abbildung 20. CSV-Import – Optionen

Führen Sie nun folgende Änderungen durch:

1. Ändern Sie X in Mid X.

2. Ändern Sie Y in Mid Y.

3. Nehmen Sie alle weiteren gewünschten Anpassungen vor.

Klicken Sie anschließend auf Speichern (oder drücken Sie einfach Strg+S), um die Änderungen zu sichern.

Abbildung 21. X/Y ändern und Arbeit speichern

Bestätigen Sie, dass CSV als Dateiformat verwendet wird

Abbildung 22. Bestätigung der Verwendung des CSV-Formats

Nun haben wir die CPL-Datei, die für die SMT-Bestellung verwendet werden kann.

Das Rotationsproblem

Nach dem Hochladen der Gerber-, BOM- und Pick-and-Place-Dateien erscheint — sofern alles korrekt verlaufen ist — ein Vorschaufenster, in dem die Leiterplatte mit den platzierten Bauteilen dargestellt wird.

Abbildung 23. Falsche Rotation

Sie können sehen, dass die Ausrichtungen vieler Bauteile nicht korrekt sind. Sie können die Rotationswerte direkt in der Pick-and-Place-Datei anpassen und die Datei anschließend erneut hochladen.

In der Proteus PCB Layout Hilfe steht dazu:

<code>The rotations are in anti-clockwise values in degrees relative to the orientation of the package when it was defined. Since there is no standard for default orientations of packages these values may be of limited use unless they can be combined with a translation table that is specific to ARES packages including ones you have defined yourself. This is a matter between yourself and whoever is providing the auto-insertion facility.				

Korrigieren Sie die Rotationen und kehren Sie anschließend zur BOM/CPL-Upload-Seite zurück. Laden Sie die CPL-Datei erneut hoch — nun werden Sie sehen, dass einige Rotationen bereits korrekt angepasst wurden!

Abbildung 24. Rotation korrigiert

Fehlerbehebung

Leere Leiterplatte im Vorschaufenster

Falls Sie im Vorschaufenster eine leere Leiterplatte ohne Bauteile sehen, könnte eine mögliche Ursache sein, dass die Einheit nicht auf metrisch eingestellt war.

Lösung: Wechseln Sie vor der Erzeugung der Pick-and-Place-Datei in den metrischen Modus.

Abbildung 25. Leere Leiterplatte

Es ist leicht, vor der Generierung der Pick-and-Place-Datei zu vergessen, auf metrisch umzustellen. Hier ein hilfreicher Tipp:

Sie können die Start-Up-Einheiten auf metrisch einstellen und anschließend das Projekt speichern. Auf diese Weise müssen Sie die Einheit beim Erzeugen der Datei nicht jedes Mal manuell umstellen.

Abbildung 26. Menüpunkt „Set Grid Snaps“

Abbildung 27. Start-up-Einheit auf metrisch setzen

Durcheinandergeratene Designatoren

Wenn Sie feststellen, dass die Designatoren in der falschen Reihenfolge angezeigt werden — beispielsweise befinden sich X1 und X2 (beides Quarze) in derselben Zeile wie ein 0603-Widerstand —, liegt dies an folgendem Grund:

JLCPCB kann nur das Intervallformat R1-10 erkennen, nicht jedoch das von Proteus verwendete Format R1-R10.

Lösung: Überprüfen Sie beim Generieren der BOM, ob der Referenzstil auf „Shortened“ gesetzt ist. Verwenden Sie stattdessen den Referenzstil „Individual“.