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技术文章

PCB设计指南:如何选择PCB制造商

2018年8月29日经过罗伯特·凯

在本文中,我们将讨论如何选择制造商生产自定义PCB板的最佳实践。

在本文中,我们将讨论选择生产定制PCB板的制造商的一些最佳实践。

订购和组装印刷电路板的综合指南

本文是一个系列的一部分:

选择PCB制造商

这绝不是试图提供您可能想要用于低数量订单的Fab房屋的全面列表;该信息可以通过Google容易获得。相反,我想根据我的知识和经验提供一些建议。I’m not going to comment on the quality of the boards produced by a given manufacturer because I’ve never in my life received a PCB that I would describe as poorly manufactured (I don’t know if this is because I’m lucky or because I have a knack for identifying fab houses that are serious about quality). I think it’s safe to assume that all of the following fab houses will deliver a fully functional PCB.

Oshpark

主要优点是价格优秀。Oshpark订单受约束,根据您的情况,可能是完全不可接受的,完全无关紧要的或之间的任何地方。交付时间也很长,但再次,如果你不匆忙这是一个非问题。我真的很感谢他们的用户界面:它是直观的,直观的,它提供了立即的视觉反馈与信息解释相结合。例如:

ostpark接受基卡和鹰项目文件。

先进的电路

与OSHPark相比,高级电路是一个长期行业领导者,提供全方位的高级功能和购买选项。尽管如此,它们并不反对低数量订单,他们对​​符合某些限制的两层和四层板有特殊交易。至少在我的脑海中,至少在我的脑海中设置高级电路的两件事是Freedfm文件支票和他们的免费CAD软件,称为PCB艺术家。Freedfm检查Gerber文件是否有可能延迟或防止正确制造的问题;有些事情甚至会自动纠正。

这是一个例子高级电路网站

PCB艺术家是一个完全免费的CAD工具。这里的“妥协”是您必须通过先进电路制造电路板。如果我理解正确,软件将在使用高级电路完成初始订单后生成标准格柏文件(可以发送到任何Fab House)。总的来说,限制似乎相当合理。

日长石电路

这家制造商也属于“长期的行业领导者”类别,但他们鼓励小订单,并提供低成本的原型订购选项。与Oshpark的交货时间最短为5个工作日(这只适用于双层板)不同,Sunstone可以在第二天发货,甚至是同一天,如果出于某种原因,你非常着急。与Advanced Circuits一样,Sunstone提供了一个完全免费的CAD工具(称为PCB123),似乎相当令人印象深刻。我从来没试过,但网站上说,英特尔(Intel)、霍尼韦尔(Honeywell)和美国海军研究实验室(United States Naval Research Laboratory)等知名企业和机构都使用过它。如果您有使用Sunstone或PCB123的经验,请留下评论,让我们知道您的想法。

选择组装方法

在设计、检查和制造印刷电路板投入了如此多的时间和精力之后,当你意识到你已经成功地到达了生产过程中最困难的部分时,你会感到沮丧。情况并非总是如此,但如今——也就是……,小的(如果不是极小的),密集封装的表面贴装元件的年代,有时甚至没有突出的引线-物理上连接部件到板上的问题可以提出低量PCB制造的最大挑战。

您有四种选择:专业装配,DIY回流,热风枪焊机和手动焊接(即,带烙铁)。我不会讨论手焊接,因为在大多数情况下,它将困难,不切实际或彻头彻尾的不可能(尽管烙铁肯定是对小型返工任务有用)。让我们来看看其他三种选择。

专业组装

这里的主要障碍是成本。自动组装技术成熟,高度可靠,但该过程在经济上不适应于低数量的订单。它还需要额外的制造数据:

  • BOM信息:装配房屋需要信息,使其能够订购零件或组织您提供的部件。
  • 焊锡掩模:您需要提交Gerber文件,确定在锡膏沉积过程中必须接受焊锡的电路板区域(如IC引脚的焊盘)。(焊膏是回流焊组装中使用的焊料类型。)这可能有点复杂,因为在某些情况下,您需要创建焊接掩模分区,将一个大的焊盘分成多个较小的矩形焊锡膏(参见这篇文章了解更多信息)。
  • 放置数据:这包括用于电路板上的每个部件的空间坐标和旋转。如果它不知道哪些机器无法置于哪些机器,则无法将其放置到哪些位置。

在某些情况下,您可以决定组装板的组装比生成和仔细检查所有这些额外信息都少遇到麻烦。

据我所知,只有一家公司(MacroFab)能够以合理的成本进行低数量的自动化装配。如果你找到了其他以类似价格获得类似服务的方法,请在评论中告诉我们。

DIY回流

这种方法令人惊讶的是可行的。一般思路是您存放焊膏,放置组件,将PCB烘烤在重新灌注的烤面包机中,voilà。AAC已经有很多关于此主题的信息:

手动将焊膏存放在微小,紧密间隔的垫上并不容易;您可能想考虑使用模版,是一个平面物体,其开口与焊膏位置相对应。基于模板的DIY回流的讨论这篇文章.下图显示了在低成本聚酰亚胺模板的帮助下,AAC贡献者实现了出色的锡膏沉积。

热风枪焊接

The only difference between hot-air-gun assembly and DIY reflow is the heat source, which is a good reason to become proficient in depositing solder paste and accurately placing components—once you’ve completed those steps, you can choose between reflow and hot air according to other factors. Hot air is convenient and highly effective for smaller boards. Reflow requires a more elaborate setup, but it heats the entire board evenly and gives you more control over the temperature轮廓.回流配置文件是在回流过程中温度如何增加和减少的图形表示;例如:

一个想到的一个问题是适当的热风温度。我没有找到关于选择热风焊接温度的权威信息,因此您可能需要进行一些实验。这是我现在所拥有的最具体信息:最近我使用具有138°C的熔点的低温铋焊料组装板。我使用了180°C的热风温度来升温电路板,然后我增加到270°C的实际焊接阶段。

您可以阅读更多关于热风枪焊接的信息在这里,这篇文章(向下滚动到“制造考虑因素”部分)简要讨论基于铋的焊料(我强烈推荐)。


哪种装配方法最适合你?在下面的评论中分享你的经验吧。

4评论
  • j
    jiggermole. 2018年9月4日

    种子工作室是另一个。https://www.seeedstudio.com/fusion_pcb.html.如果你想要定制的东西,可能会有点贵,但几个家庭项目在腰带下,到目前为止,我已经得到了我订购的东西。简单的2层板以及4层板。他们在他们的网站上为他们的产品提供鹰drc文件。
    另一个我使用的是BasicPCB。这是另一个你可以指定一个简单的两层板与一组给定的参数或不顾一切,他们把你的板与另一个生产运行,这是一种冒险你得到的板参数。你能得到的范围他们很清楚地解释出来了。https://www.basicpcb.com/Home.aspx这是一个我的IVE使用了很多时间,虽然它对于Crapshoot选项有点随机,但它适用于原型设计,因为它真的便宜,有时你得到更好的质量板比你需要更便宜。没有DRC文件,但它们都有它在页面上拼写出来订购。我个人更喜欢BasicPCB进行原型设计,然后在我究竟想到的时候看到了工作室

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  • j
    jiggermole. 2018年9月4日

    而且,尽管DIY焊接我的运气非常好,使用热板。我用常规烙铁在所有垫上存放焊料。涂抹一些粘贴助焊剂并将组件放在垫上相当密切,焊料在熔化时将它们吸收到位。我的盘子是铝块,热源是从下面的丙烷炬。伟大的工作。我只需要使用热空气返工枪来回流几个顽固的细桨距组件。

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  • m
    michaelhigh 2018年11月07

    只是分享我的经历,这是谁/我使用的东西。

    GHI 雷竞技最新appElectronics是另一家将为专业组装进行小批量生产的公司。PCB我使用了阿尔伯塔省的印刷电路多年……他们是更昂贵的,,但我从来没有错过一个2天生产阻焊层2层板,裸板,或同一天生产(但值得注意的是,不要把铜接地平面上非阻焊层板,否则,试图焊接的部分几乎是不可能的)。

    对于填充板,我已经完成了热空气方法,但最近拿起了Voltera,https://www.voltera.io/product/print/要回流零件,因为它在需要的地方打印焊料,然后,然后建立在回流的曲线中。It’s the result of a kick starter,,, so it still has a bit of a learning curve for “undocumented features”,, but once you get used to the quirks (ie, need to clean the nozzle with hot water before putting the solder paste back in the fridge, or adjusting their reflow profile for larger heat sink items such as headers (although a tiny bit of extra heat from the hot air pencil works as well)), it works great.

    I purchased the drill add on as well,, but given their conductive ink can’t been soldered to using normal solder, haven’t had the time to play with it yet, (only printed & populated their hello world project),,, but I’ve purchased a bunch of .1 headers,, which can be reflowed,, and I can connect to them, (I’m still a fan of wire wrapping)

    喜欢的。 回复