Изготовление печатных плат как бизнес

Создание спецификации с помощью программы на языке пользователя

Некоторые САПР поставляются со встроенными программами на языке пользователя, которые добавляют функциональность инструменту проектирования. Одной из таких программ является инструмент для формирования спецификации, который позволяет автоматически формировать спецификацию на основе деталей, размещенных на проекте печатной платы. Вот как это можно сделать:

1. Откройте файл схемы (.sch) на Control Panel (Панели управления) САПР;

2. Далее, в верхней части окна выберите инструмент ULP, после чего выберите файл bom.ulp из списка доступных ULP -программ.

После того, как выбран инструмент ULP САПР файл bom.ulp должен отображаться в верхней части списка.

3. На экране должно отобразиться диалоговое окно Bill of Material (Спецификация). Здесь вы можете увидеть все детали, размещенные вами на схеме, и связанные с ними сведения. Теперь вам необходимо выбрать Output format (Формат вывода), а затем нажать кнопку Save… (Сохранить…).

Созданная САПР спецификация после запуска файла bom.ulp для проекта светодиодной мигалки

Вы только что создали основу вашей первой спецификации. Превосходная работа! Ключевое слово здесь «основа». Теперь вам нужно взять только что созданный файл и внести в него все дополнительные сведения согласно перечню, который мы привели в статье выше. Не торопитесь и сосредоточьтесь на деталях, точность здесь очень важна.

Начните разгадывать головоломки

Прежде чем эти святящиеся дорожки из меди окажутся на вашей плате, необходимо, чтобы каждая деталь нашла на ней свое место. Этот процесс требует от разработчика умения быть настоящим мастером по разгадыванию головоломок, вы должны стать специалистом, который одновременно является и художником и ученым. Для того чтобы вам легче было достичь этого баланса мы приготовили несколько советов:

Устанавливайте все компоненты в одном направлении

Обязательно располагайте все компоненты аналогичного типа в одном направлении. Благодаря этому процесс монтажа печатных плат пройдет идеально, когда ваша плата окажется в печи. Если размещать компоненты бессистемно, не удивляйтесь, откуда берется множество непаяных соединений, и плата, просто не работает.

KiCad —> Плата

Используем недавно вышедший KiCad 5, поскольку мне глубоко симпатична эта программа, её комьюнити (включающее CERN) и идея мультиплатформенного FOSS в целом.

Итак, алгоритм с лайфхаками:

Находим компонент в каталоге вашего любимого магазина электроники.
Находим соответствующий компонент в библиотеке KiCad.
Если это транзистор или другой компонент с тремя или более выводами, находим его корпус в библиотеке футпринтов в Pcbnew, смотрим нумерацию, сопоставляем с даташитом и выбираем в Eeschema компонент с правильной нумерацией выводов.
Если компонента нет в библиотеке KiCad, ищем в Интернетах. Если всё еще нет, находим в библиотеке похожий, экспортируем Symbol (в новую библиотеку), подключаем ее к проекту, открываем в Symbol library editor, дорабатываем, проделываем то же самое с футпринтом, если корпус тоже нестандартный.
Если есть ну совсем равнозначный выбор, отдаём предпочтение компонентам, у которых есть 3D-модель. KiCad умеет показывать как будет выглядеть девайс, это сильно помогает находить ошибки.
Помещаем компонент на схему, в поле Datasheet компонента помещаем ссылку на этот компонент из магаза.
Рисуем схему не забывая:
Использовать шины и метки, чтобы не перегружать схему кучей параллельных линий.
Давать имена цепям не входящим в шины и метки, чтобы на плате было проще ориентироваться.
Сохраняться.
Положить проект под git и комитить.
Ассоциировать компоненты с футпринтами, пронумеровать компоненты, сгенерировать Netlist, сгенерировать Bill of Materials (в котором будет список ссылок и количество элементов возле каждой ссылки, чтобы прям сразу никуда больше не обращаясь наполнить корзину и заказать элементы).
Открыть Pcbnew, загрузить Netlist.
Настроить DRC:
Для сигнальных цепей минимальная ширина дорожек 0.3 мм, clearance 0.3 мм.
Для силовых побольше, пропорционально силе тока. Есть онлайн калькуляторы.
Дефолтные Via — 0.8 с отверстиями 0.6.
Разумеется, если будет место на плате, все эти размеры (кроме отверстий) надо делать максимальными из возможных, ведь если Via 1 мм, то вероятность попасть в неё сверлом с другого слоя крайне высока ))
Ну и Via 0.8 — это вовсе не жестко минимальный размер: если к отверстию подходит толстенная дорожка, то можно хоть 0.5 ставить, там все равно будет к чему удобно припаяться.
Вручную нарисовать плату, следуя советам из статьи 7 правил проектирования печатных плат.
Мне тоже по началу казалось «фэ, это должна делать машина», но потом я однажды попробовал и мой мир больше не станет прежним. Ручная трассировка намного интереснее и увлекательнее, чем кажется. Всем советую, особенно любителям собирать паззлы.
К тому же, 7 правил проектирования печатных плат машина соблюдать не будет, а на исправление автотрассировки может уйти больше времени, чем на ручную трассировку.
Если не убедил, или у вас ОЧЕНЬ сложная плата, ну берите топор…
Добавить надписей и логотипов.
Добавить 4 габаритных отверстия 0.35/0.5 по углам платы на расстоянии ~5-10 мм от линий слоя Edge.Cuts

№5 — Мультипликация защитит плату от вибраций и ударов

Во время процесса монтажа, различные факторы влияют на печатную плату, и некоторые из них включают в себя экологические риски, такие как экстремальные температуры, влажность, пыль, вибрация и удары. Чтобы обеспечить долговечность печатных плат, необходимо сократить эти экологические риски, которые могут привести к проблемам с печатными платами в долгосрочной перспективе.

Как проектировщик печатных плат, вы должны понимать важность панелизации и то, как она защищает печатную плату от ударов и вибраций, возникающих во время монтажа. Существует два распространенных способа создать панели и они следующие:

Скрайбирование (V-cut)

Данный метод разделения используется только для квадратных и прямоугольных панелей, так как станок работает по прямой линии. Скрайбирование не получится использовать на печатных платах нестандартной формы, к примеру на круглых, либо треугольных платах.

С помощью дискового ножа, на поверхности плат создаются надрезы необходимой глубины. Этот метод позволяет использовать простые инструменты для разделения каждой печатной платы, если вы хотите удалить ее из панели, но в ручную такие заготовки разделить проблематично. Одним из преимуществ этого метода является скорость. Дисковой нож прорезает надрезы за доли секунды, но также есть и недостатки, метод нельзя использовать на прототипах, а при механической обработке есть риск получить брак. В случае расположения компонентов вблизи места разделения, есть риск их повреждения.

Фрезерование

Вы можете использовать данный метод для плат, которые имеют сложные конструкции и где их невозможно разделить прямыми линиями. Если, печатные платы имеют несколько слоев, этот метод будет вашим лучшим вариантом. Фрезерование предполагает использование высокоскоростного роутера (см. картинку ниже) для резки плат из стеклотекстолита. Все соединительные мостики на панели измельчаются в пыль, оставляя платы в их первоначальном виде.

Данная технология является наиболее предпочтительной и полностью автоматической.

Одно из преимуществ данного метода разделения плат заключается в том, что компоненты могут располагаться с боков платы и не будет никаких повреждений. Также, превосходная точность обработки и минимум усилий позволит получить печатные платы в кратчайшие сроки.

Выбрав правильный метод групповых заготовок, вы сможете обеспечить безопасность ваших изделий, защищая их от вибраций и ударов, которые могут вызывать проблемы у печатных плат.

Если у вас есть сомнения в корректной проектировки панели, проконсультируйтесь с вашим производителем печатных плат на ранних этапах производственного процесса, чтобы получить наиболее эффективную конструкцию панели и избежать невынужденных затрат на перепроектирование и исправление производственных ошибок.

Подготовка текстолита

Берем в руки ножницы по металлу и вырезаем кусок текстолита по размеру нашей будущей печатной платы. Раньше я резал текстолит ножовкой по металлу, но это, оказалось, по сравнению с ножницами не так удобно, да и пыль текстолитовая очень докучала.

Полученную заготовку печатной платы хорошенько шкурим наждачной бумагой — нулевкой до появления равномерного зеркального блеска. Затем смачиваем кусочек ткани ацетоном, спиртом или каким еще растворителем, тщательно протираем и обезжириваем нашу плату.

Наша задача очистить нашу плату от окислов и «потных рук». Само собой после этого стараемся руками нашу плату не трогать.

Какое отношение к этому имеют бутерброды?

Честно говоря, аналогия с бутербродами не совсем идеальна, но чем больше я пытался придумать идеальное физическое представление о том, как изготавливается печатная плата, тем больше подходил именно бутерброд. У вас есть верхние и нижние слои (это хлеб), ваши внутренние слои (это мясо, сыр и приправы), и все это в итоге объединяется в единое целое.

Типичный набор слоев печатной платы выглядит своего род как бутерброд (картинка слева)

Прежде чем мы начнем, важно знать, что печатные платы производятся на больших панелях, которые содержат

множество других печатных плат. Может быть, они все ваши, а иногда несколько разработок объединяют в одну панель, чтобы сэкономить деньги. Процесс, о котором мы поговорим ниже, заключается в создании полноценной многослойной платы, а если вы просто имеете дело с 1-2 слойными платами, тогда этапов будет меньше.

Печатные платы при помощи лазерного принтера.

Всё большую популярность у радиолюбителей приобретает способ изготовления единичных печатных плат с переносом рисунка с распечатки на лазерном принтере. Печатать лучше всего на тонкую мелованную бумагу – в ней меньше ворс, хороший результат получается на листах журнала “Стереоhttps://tgc-9.ru/platy/» target=»_blank»]tgc-9.ru[/mask_link]

Контрактное производство печатных плат

Контрактное производство электроники

Способы изготовления ПП

где заказать изготовление печатной платы;
как для своих проектов выбрать подходящего производителя;
на что обратить внимание;
в чем разница между тем или другим контрактным производством печатных плат;
кто из контрактных производителей печатных плат сделает плату дешевле/быстрее/качественнее.

Неугасающий интерес к этой теме побудил меня написать эту статью.

Скажу сразу – единого универсального решения – не существует. Данный вопрос подразумевает индивидуальный подход. Исходя из того, какие конечные цели вы преследуете. Является ли целью проекта максимальная экономия ресурсов и средств. Может это высокотехнологичное сложное устройство, или, наоборот – любительская разработка (макетная плата).

Между тем методика выбора подходящего производителя печатных плат остается неизменной.

Для начала стоит понять одну важную вещь.

Определение требований к закупаемым печатным платам, применяемым для изготовления электронных устройств, производится заказчиками.

И мы же в конечном итоге выбираем того или иного производителя печатных плат. Является ли выбранный производитель наиболее подходящим?! Данный вопрос так и останется открытым, до тех пор пока мы не научимся выбирать производителей печатных плат.

Как это сделать и почему нельзя останавливаться на первом же попавшемся – читайте ниже.

Порядок оценки и выбора поставщиков

Оценка поставщика проводится с целью определения степени его соответствия своим требованиям. Поставщик считается приемлемым, если он способен поставить печатные платы или электронные узлы:

нужного качества;
к требуемому времени;
по приемлемой цене.

Встречают по одёжке. А знакомство с производителями печатных плат (поставщиками) следует начать с посещения их сайта.

На этом этапе полезно собрать как можно больше информации о возможном будущем партнере. Начать можно с изучения сайта поставщика. Вряд ли стоит доверяться поставщику у которого он отсутствует.

Если у рассматриваемого производителя печатных плат сайт есть, выглядит он качественно и вызывает доверие – движемся далее.

как давно он создан (например, используя сервис проверки доменов);
есть ли у поставщика собственное производство;
проверьте поставщика как контрагента через официальный сайт налоговой службы.

Можно попробовать позвонить по телефону из раздела контактов и расширить знакомство до телефонного разговора. Попытайтесь получить дополнительную информацию. Она может пригодиться для дальнейшего плодотворного сотрудничества с производителем печатных плат или поставщиком.

Доверив изготовление печатных плат обязательно нужно держать руку «на пульсе». Особенно, если речь идет об электронных блоках (печатных платах с монтажом).

Как это сделать?

Составьте список важных критериев и периодически составляйте отчет, выставляя оценку поставщику/производителю печатных плат. Например, учитывая следующие критерии:

качество продукции;
транспортные расходы;
уровень цен;
оперативность поставок;
удобство взаимодействия.

Описание основных критериев оценки поставщиков

Качество продукции

По данному критерию оценка проводится на основании информации по качеству продукции, поступающей в течение анализируемого периода времени. Однозначно ответить на данный вопрос можно лишь в том случае, если уже имелся какой-то опыт сотрудничества.

Транспортные расходы

Данный критерий позволяет дать оценку доступности услуг курьерской доставки печатных плат на основании вариантов/опций транспортных логистических компаний.

Например, организует поставщик доставку курьерской компанией за свой счет, либо с оплатой получателем.

Уровень цен

Критерий позволяет оценить уровень финансовой доступности услуг производства печатных плат экспертным путем. Основанием для этого служит анализ среднего уровня цен на группу печатных плат у данного поставщика.

Одним из факторов, влияющих на уровень цен является статус поставщика печатных плат. Поставщик печатных плат может быть изготовителем, имея собственное производство, а может выполнять роль посредника.

Оперативность поставок

Оценка проводится путем сравнения реальных сроков поставки печатных плат с заявленными:

поставщик поставляет продукцию в соответствии с заявленными сроками;
расхождения между реальными и заявленными сроками несущественны;
отклонения от заявленных сроков превышают допустимую величину,

Также, свое внимание следует обратить на систематичность нарушений сроков поставки. Это позволит сформировать более объективную оценку производителя печатных плат по данному критерию

Удобство взаимодействия

Удобство взаимодействия с контрактным производством играет важную роль в изготовлении печатных плат. Положительными факторами в этом случае будут:

отсутствие языковых барьеров;
наличие личных менеджеров;
компетентность сотрудников;
лояльность поставщика печатных плат.

Выбор поставщика печатных плат

Во-первых, сравните получившиеся суммарные рейтинги поставщиков/производителей (степень соответствия вашим требованиям).

Во-вторых, обработайте дополнительную информацию, которую удалось собрать о поставщике.

Это позволит выбрать производителя печатных плат, наиболее подходящего под ваши запросы.

Для оценки технической компетенции производителя печатных плат можно заказать изготовление пробной партии. Объективная оценка результатов этой работы позволит окончательно определиться. В частности, сделать заключение о соответствии поставщика вашим требованиям. И, как следствие, возможности размещения будущих заказов печатных плат в рассматриваемой компании.

Дополнительные факторы и критерии оценки поставщиков (производителей) печатных плат

располагает ли предприятие необходимым технологическим оборудованием, инфраструктурой, для изготовления печатных плат (электронных блоков);
существует ли на контрактном производстве электроники план по внедрению Системы менеджмента качества (СМК)
наличие действующих сертификатов;
Политика и Цели в области качества;
загрузка производственных мощностей;
наиболее крупные заказчики.

Обзор производителей печатных плат

В заключение, хотелось бы порекомендовать конкретных производителей печатных плат.

Это проверенные организации, с которыми мне приходилось иметь дело. И опытом сотрудничества с которыми я могу поделиться.

Контрактное производство печатных плат в компетентности, а также надежности которого сомневаться не приходится.

Резонит (Микролит)

На мой взгляд, это первый производитель печатных плат, о ком стоит упомянуть.

Резонит располагает своим производством несложных печатных плат. Продукция данного поставщика характеризуется:

сравнительно невысокими ценами (по отношению к отечественным конкурентам);
высокой скоростью изготовления и поставки двухслойных печатных плат.

Минусы

отсутствие персональных менеджеров (для решения некоторых вопросов приходится долго ждать соединения с нужным специалистом);
текучка кадров.

Если нужно решить вопрос быстрого изготовления печатных плат по вполне демократичным ценам, вряд ли среди отечественных производителей можно найти кого-то более подходящего под этот запрос чем Резонит.

А-Контракт и PCB Technology

Работу над сложными высокотехнологичными проектами можно поручить «акулам» бизнеса контрактного производства. Прежде всего, речь идет о контрактном производстве:

Данные поставщики своего производства печатных плат не имеют, однако работают по системе отбора напрямую с заводами-изготовителями.

Особенности

собственные производственные мощности по монтажу компонентов на печатные платы,
обширная база данных по вопросам производства и изготовления печатных плат и электронных блоков
штат персональных менеджеров и высококвалифицированных технических специалистов.

Здесь вас в обязательном порядке предупредят о многочисленных опасных айсбергах, которые могут потопить Титаник ваших идей. Например, с вами обязательно согласуют величину изгиба-кручения печатной платы, предложат решение, помогут советом.

Другие проверенные поставщики

Среди проверенных поставщиков/производителей печатных плат, также можно назвать:

Хотелось отдельно отметить еще одного поставщика, с которым лично иметь дела не приходилось, однако о котором слышал положительные отзывы от других заказчиков. Это фирма JLC PCB.

На этом всё: расставляйте все точки над «i», выбирайте правильных поставщиков и делайте успешные проекты.

Источник: pcbdesigner.ru