Platinensammler

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Einleitung & Generelles

Der Traum eines jeden Elektrotechnik-Hobbyisten ist wohl ein selbst entworfenes PCB.

Oft scheitert eine saubere Realisierung jedoch an der Fertigung der Leiterplatte. Hobbymittel wie die Direkttonermethode führen oft nur zu unzureichend sauberen Ergebnissen, Doppelseitige Platinen sind nur schwer sauber zu realisieren. Eine vernünftige Ausrüstung zum Belichten ist teuer und so mancher Bastler hat auch schlicht und ergreifend nicht die Möglichkeit zum Umgang mit Entwicklern, Ätzmitteln, usw.

Egal ob man nun die Platinen nicht fertigen kann oder möchte besteht immer die Möglichkeit diese bei den Platinenherstellern (professionell) produzieren zu lassen. Das ist allerdings oft mit nicht unerheblichen Kosten und einem Mindestnutzen verbunden, gerade wenn nur einzelne kleine Platinen benötigt werden.

Aus diesem Grunde biete ich, alias "jakobk", hier im Forum mit meinem Platinensammler die Möglichkeit an, Platinen als Teil einer großen Sammelbestellung (Nutzen) mit zu bestellen.

Wie der Stand der aktuellen Sammlung ist, findet ihr unten im Artikel.

Diese Sammlungen laufen immer zwei Wochen lang und dann gebe ich sie an einen deutschen Hersteller. Dieser schickt mir auch gut getestete überproduzierte Platinen mit und ihr bekommt diese ohne Zusatzkosten für euch dazu.

Ich bestelle die Nutzen so, dass sie nach ca 12 Arbeitstagen bei euch sind.

Um die einzelnen Layouts leichter zuordnen zu können füge ich an geeigneter Stelle eine kleine Kennziffer im Bestückungsdruck oder Stoplack ein. I.d.R. setze ich diese Markierung unter einen IC oder ein andere Bauteil das Sie dann nach dem Bestücken verdeckt.

Der Preis wird abhängig von der im Nutzen benötigten Fläche, und der Lagenzahl berechnet. Denn um die einzelnen Layouts vereinzeln zu können muss ein umlaufender 3mm Fräsgraben zur eigentlichen Leiterkartenkontur zugerechnet werden.

Zusätzlich kommen als bearbeitungsbegühr umlaufend 10mm hinzu, so dass eine Platine die 10 x 8 cm groß ist, eine Fläche 12,6 cm x 10,6 cm also 133,56 cm² berechnet wird.

Näheres zu den Kosten findet Ihr hier

Wenn Ihr noch Fragen oder Anmerkungen habt schreibt mir

Viel Spass beim Layouten!

Jakob

Designregeln

Kontur

Die Platinenkontur kann beinahe beliebige Formen haben.

Allerdings sollte sie so beschaffen sein, dass sie mit einem 2 mm Fräser herstellbar ist und sollte mit einer Strichstärke von 1 MIL oder 0,0254 mm gezeichnet werden.

Darüber hinaus muss eine Platine mindestens eine Seitenlänge mit 10 mm und darf keine Seitenlänge unter 5 mm haben. In der anderen Richtung sollte sie, aus versandtechnischen Gründen in ein A4-Blatt passen.

Bohrungen

Der kleinste verfügbare Bohrdurchmesser beträgt 0,3 mm.

Fräsungen

Innerhalb der Leiterplatten können Fräsungen beliebiger Form eingebracht werden. Auch diese müssen mit einem 2 mm-Fräser herstellbar sein. Daher sollte man diese in einer eigenen Lage mit einer Strichstärke von min. 2 mm Zeichnen.

Wer z.B. für DC-Buchsen metallisierte Langlöcher haben möchte darf diese mit einem 1 mm-Fräser zeichnen. Um die Metallisierung zu erhalten, muss innerhalb dieser Fräsung zusätzlich eine durchkontaktierte Bohrung platziert werden.

Leiterbahnstärke

Grundsätzlich sind Leiterbahnen ab 0,15 mm machbar. Die Mindestabstände im Kupfer liegen ebenfalls bei 0,15 mm.

Abstand zwischen Kontur und Kupfer

Zwischen Kupfer und Fräsungen sollte (außer natürlich den Stellen wo Kupfer angefräst werden soll) 0,2 mm betragen und die Hersteller mögen Kupfer anfräsen wegen der höheren Belastung ihrer Fräser nicht so gerne.

Bestückungsdruck

Die Leiterplatten werden immer mit beidseitigem Bestückungsdruck bestellt.

Um hier ein möglichst gutes Ergebnis zu erhalten sollte man darauf achten, dass die minimale Strichstärke nicht unter 0,15mm geht und man sollte den Bestückungsdruck natürlich "aufräumen" ;-)

Normalerweise gehören Bauteilkonturen und -Referenzen sowie Informationstexte wie z.B. Platinenbezeichnung, Pinbelegung usw. (letztere sind auch im Kupfer oder Stoplack nicht unüblich).

Bei der Datenübername entferne ich sicherheitshalber den Bestückungsdruck von etwaigen Pads.

Daher übernehme ich beim Datenexport aus Eagle z.B. nur die Layer tPlace und tNames sowie bPlace und bNames in den Bestückungsdruck. Also müßt ihr bitte darauf achten, dass in diesen Layern nichts ist, was ihr nicht auf der Platine haben wollt. Umgekehrt gilt natürlich, dass alles was ihr auf der Platine haben wollt auch in diesen Layern sein muss.

Bitte denkt bei euren Layouts daran, denn auf Anmerkungen die eine andere Zusammensetzung des Bestückungsdrucks wünschen kann ich nicht eingehen.

Fertigungsparameter des Nutzen

Die im Rahmen der Platinensammlung bestellten Nutzen werden mit 35µm/35µm (2-Lagig) bzw. 35µm/35µm/35µm/35µm Kupfer (4-Lagig), auf FR4, mit E-Test, HAL-Verzinnung (RoHS), Stoplack und Bestückungsdruck auf der Oberseite bestellt.

Um die einzelnen Layouts später leichter zuordnen zu können, bekommt Jedes an geeigneter Stelle eine kleine 4stellige Referenz. In der Regel so, dass sie nach dem Bestücken nicht mehr sichtbar oder möglichst unauffällig ist.

Es ist nicht mehr nötig einen Platzhalter zu setzen, da die Suche hiernach oft länger dauert als eine geeignete Stelle zu finden.

In den Bestückungsdruck werden Gehäusekonturen und Referenzen übernommen. Also muss alles was später im Bestückungsdruck landen soll in die entsprechenden Layer gelegt werden.

Für den Bestückungsdruck sollten die gleichen Regeln bzgl. der Strichstärke und Abstände eingehalten werden, um ein sauberes Druckbild zu erhalten.

Wer keinen Bestückungsdruck haben möchte, löscht die entsprechenden Inhalte am besten aus dem abgegebenen Datensatz. Normaler Weise reicht auch der Hinweis im Bestellformular, aber was gar nicht erst abgegeben wird kann auch nicht versehentlich auf der Platine landen.

Allerdings beeinflußt der Verzicht auf den Bestückungsdruck den Preis nicht.

Kosten

Der Preis für Platinen im Sammelnutzen hängt natürlich von der im Nutzen verwendeten Fläche (also Platinengröße + Fräsrand) und liegt für zweilagige Platinen bei 0,22€/cm².

Beispielrechnung für ein 3 cm x 2 cm großes Layout

Benötigte Nutzenfläche pro Platine A = (3,0cm + 0,6cm + 2,0cm) * (2,0cm + 0,6cm + 2,0cm) = 9,36cm².

Damit liegt der Preis pro Platine dieses Layouts bei 5,67€/Stk.

Anmerkung: Die genaue Kontur der Platine spielt für den Preis keine Rolle. Es wird immer das überdeckende Rechteck berechnet.

Versand

Für die gesamte Bestellung kommen dann noch 1,50€ für Verpackung und 1,45€ (DE) bzw. 3,45 (EU/INT) Porto dazu.

Zahlungsarten

Grundsätzlich lege ich den Platinen einfach eine Rechnung bei, die dann bitte zeitnah zu begleichen ist.

Gerade für Bestellungen aus dem Ausland kann es auf Grund von hohen Überweisungskosten auch interessant sein per Paypal zu bezahlen. Das ist auch kein Problem, aber dann müßt ihr das bitte im Bestellformular unter Anmerkungen angeben und die zusätzlichen Gebühren (0,35€/Zahlung + 1,9% des ursprünglichen Rechnungswertes) kommen noch mit auf die Rechnung.

Bestellablauf

Die geprüften Layoutdaten (*.dru File siehe Designregeln oder hier http://www.mikrocontroller.net/attachment/132705/platinensammler_02.dru ) schickt ihr dann bitte zusammen mit dem ausgefüllten Bestellformular ( https://www.mikrocontroller.net/attachment/279510/Bestellformular_v6.txt) an bestellung(at)platinensammler.de

Bitte beachtet, dass ich nur vollständige Bestellungspakete berücksichten kann (auch die Wiederbesteller bitte). Außerdem solltet ihr mir bitte keine "Schnellschüsse" mit "Schönheitsfehlern schicken, die ihr dann noch drei mal bis zum Stichtag nachbessert.

Wenn sich jemand nicht sicher ist, ob sein Layout produzierbar ist, schaue ich gerne vorab unverbindlich drüber. Gerade bei Layoutneulingen kann das schon mal ganz nützlich sein, um grobe Fehler zu vermeiden und um ggf. Unsicherheit entgegen zu wirken.

Sobald ich die Daten geprüft und in den Nutzen übernommen habe, bestätige ich die Bestellung per Mail. In dieser Mail steht dann eure Adresse sowie Anzahl, Größe und Kosten eurer Platinen. Wenn ich nichts von euch höre gehe ich davon aus, dass ich eure Bestellung richtig übernommen habe. (Auch wenn ich mich über eine kurze Bestätigung freue)

Normaler Weise lege ich den Abgabetermin auf den letzten Werktag vor einem Wochenende. Wer bis zum Abgabetermin keine Auftragsbestätigung hat, sollte sich bei mir melden.

Wenn ein produzierter Nutzen bei mir ist, drösel ich den auseinander und gebe die Teilbestellungen zusammen mit den Rechnungen in die Post.

Dateiformate

Ihr könnt mir eure Layoutdaten in den folgenden Formaten mailen.

  • Eagle brd-file
  • KiCad brd-file (alte .brd und neue .kicad_pcb)
  • SPrint
  • RS-274-X (Extended Gerber) / Excellon

Eagle

Format

Wer Eagle hat, kann mit gerne direkt das BRD-File seines Layouts schicken. Wer auch noch einen kurzen 4-Augencheck haben möchte, sollte bitte auch das SCH-File mit schicken.

Schrifttyp: Vektor

Allerdings habe ich zu Eagle noch einen besonderen Hinweis:

Wenn man aus Eagle die Gerberdaten exportiert, wird der Schrifttyp IMMER in Vector umgewandelt. Leider verändert das nicht nur das "Aussehen" sondern auch die Größe.

Für Schriften im Bestückungsdruck bedeutet dass, das ein ordentlich aufgräumter Bestückungsdruck halt nicht mehr ganz so aufgeräumt ist.

Wenn man nun aber (wie ja nicht unüblich) Layoutname und Versionsstand o.ä. im Kupfer hat und dicht an der Schrift mit Leiterbahnen vorbei geht, kann diese Veränderung zu Kurzschlüssen führen die weder beim Designcheck, noch beim E-Test auffallen.

Am Besten gebt ihr in der Konsole (bzw. Befehlszeile) von Eagle set vector_font on ein.

Dann wandelt schon der Brd-Editor alle Texte in Vector um und ihr seht auch wirklich das, was später hinten raus fällt.

Da mir das schon ein ganzes Stück Arbeit erspart, währe ich euch dankbar wenn ihr dies in Zukunft "unerinnert" berücksichten würdet.

KiCad

Ich versuche immer auf dem aktuellsten Stand von KiCad zu sein und kann daher sowohl die alten (*.brd) , als auch die neuen *.kicad_pcb) KiCad-Layouts weiter verarbeiten.

Sprint-Layout

Es ist auch möglich Sprint-Layouts direkt zu bestellen.

Gerberfiles

Bei den Extended Gerber und Excellon Daten müssen eure Daten die folgenden Endungen für die Lagenzuordnung haben:

Lagenbezeichnung Datentyp Datenformat Dateiendung
Kontur / Fräsungen Extended Gerber metric / 2:4 / absolute / leading zero supression *.L00
Bestückungsdruck Unterseite Extended Gerber metric / 2:4 / absolute / leading zero supression *.L01
Lötstoplack Unterseite Extended Gerber metric / 2:4 / absolute / leading zero supression *.L02
Kupfer Unterseite Extended Gerber metric / 2:4 / absolute / leading zero supression *.L03
Kupfer untere Innenlage Extended Gerber metric / 2:4 / absolute / leading zero supression *.L04
Kupfer obere Innenlage Extended Gerber metric / 2:4 / absolute / leading zero supression *.L05
Kupfer Oberseite Extended Gerber metric / 2:4 / absolute / leading zero supression *.L06
Lötstoplack Oberseite Extended Gerber metric / 2:4 / absolute / leading zero supression *.L07
Bestückungsdruck Oberseite Extended Gerber metric / 2:4 / absolute / leading zero supression *.L08
durchkontaktierte Bohrungen Excellon metric / 2:4 / absolute / leading zero supression *.DK
nicht durchkontaktierte Bohrungen Excellon metric / 2:4 / absolute / leading zero supression *.NDK

FAQ

Was sind überproduzierte Platinen?

Bei der Leiterplattenherstellung werden in der Regel 2-3 mal so viele Platinen, wie eigentlich bestellt, in die Produktion gegeben. So muss der Hersteller den Herstellungsprozess nicht komplett neu beginnen, falls es zu Fertigungsfehlern kommt. Treten diese Fehler nicht, oder nicht im erwarteten Umfang auf, so werden mehr Platinen gefertigt als eigentlich bestellt. Diesen Überhang bezeichnet man als Überproduktion.

Sind auch "buried vias", "blind vias" möglich?

Es sind leider keine buried vias oder blind vias möglich.

Ist eine Lieferung in die Schweiz möglich?

Kein Problem (Siehe Versand)

Gibt es eine Mindestgröße für ein Layout?

Ja die gibt es. Die Mindestmaße für Platinen sind mindestens eine Seite 10 mm, keine Seite unter 5 mm und Mindestfläche 1 cm².

Gibt es eine Maximalgröße für ein Layout?

Die maximale Größe hängt natürlich in erster Linie von der Fertigungsnutzengröße des Herstellers ab. Diese variiert von Hersteller zu Hersteller, ist aber mindestens ca. 300x400mm groß. Allerdings muss ich die Platinen anschließend noch verschicken. Somit sollten eure Layouts in einen A4-Umschlag passen.

Bekomme ich eine Rechnung?

Ja, zusammen mit den Platinen bekommt ihr eine Rechnung, die auch die MwSt. ausweist.

Verringert sich der gewählte Bohrdurchmesser bei metallisierten Löchern um die Beschichtungsdicke?

Nein, der Bohrdurchmesser wird vom Hersteller auf seinen Prozess hin korregiert, so dass die im Layout gewählten Bohrdurchmesser auch die Enddurchmesser sind.

In welchen Schritten kann ich Bohrdurchmesser wählen?

Die Bohrer können in 0,1mm-Schritten gewählt werden.

Ist eine Auslandslieferung möglich?

Ich verschicke die Platinen auch ins Ausland. Da die Portokosten hierfür steigen, wird der Versand entsprechend teurer. Außerdem fällt für Sendungen in die Schweiz oder andere nicht EU Länder keine Mehrwertsteuer an.

Wie klein darf/kann der Bestückungsdruck werden?

Ich habe eine Schablone mit vorstellbaren Kombinationen machen lassen, um diese Frage möglichst gut beantworten zu können.

Bild von Platine mit Bestückungsdruck mit verschiedenen Parametern

Wie man sehen kann, kommt es darauf an, ob man nur eine einzelne Linie, komplexere Strukturen, oder Texte gedruckt haben möchte. Bei einfachen Linien kann man bis 50µm Strichstärke runter gehen. Aber der Abstand zwischen den Linien sollte wenigstens 100µm betragen. Was die Lesbarkeit betrifft, kommt es da natürlich auch auf euer Sehvermögen an. Für mich wäre eine Schrifthöhe von 0,6mm mit einer Strichstärke von ca. 50µm (8% von 0,6mm sind ja 48µm) das Minimum.

Gibt es Einschränkungen bezüglich der Form einer Platine (rund, eckig, Auschnitte)?

Grundsätzlich gilt, dass die Konturen mit einem 2mm Fräser herstellbar sein müssen.

Wie berechnet sich der Preis für nicht Rechteckige Platinen oder Platinen mit Ausfräsungen?

Es wird immer das überdeckende Rechteck berechnet.

Kann ich "Löcher" in der berechneten Fläche mit passenden Layouts füllen?

Das ist kein Problem. Du musst nur darauf achten, dass der "Lückenfüller" mit genügend 1mm Stegen mit der eigentlichen Platine verbunden ist und der Abstand zwischen den Platinen mindestens 2mm beträgt.

Muss ich das verwendete DRC-File bei der Bestellung mit abgeben?

Nein, das ist nicht nötig da die zuletzt verwendeten Designregeln im BRD-File enthalten sind.

'Welche mindestmaße gelten für den Lötstoplack?

Für den Lötstoplack gelten die gleichen Vorgaben wie für den Bestückungsdruck.

Wie viel Abstand sollte der Lötstoplack von Pads haben?

Ich würde da zu ca 100µm raten, aber ich habe das nicht getestet.

Gibt es eine Möglichkeit sich die Exportierten Gerberdaten anzusehen?

In der Regel klappt das mit GerbV (was im KiCad-Paket enthalten ist). Wenn dort etwas "merkwürdiges" zu sehen ist, solltet Ihr aber nicht zu viel Zeit ins "Debugging" investieren. Ich sehe mir eure Plots (genau wie Layouts allgemein) auch gerne im Vorfeld bzw. bei der Bestellung an.

Kann ich auch abweichend formatierte Gerber/Excellon-Daten abgeben?

Inzwischen habe ich einigermaßen Übung im Dateninterpretieren. Daher könnt Ihr es gerne auf einen Versuch ankommen lassen. Bisher hat es immer irgendwie geklappt. Die von mir angegebene Formatierung macht mir das Datenhandling allerdings leichter ;-) Noch eine neue Frage? Dann schickt sie mir.

Bestellungen

Nutzen Lagenzahl Füllstand / späteste Abgabe Liefertermin Update
2016-001 2 Versandt 2016/01/29 2016/01/22
2016-002 2 Versandt 2016/02/10 2016/01/22
2016-003 2 Versandt 2016/03/02 2016/02/25

!!! Auf Grund von Familienzuwachs macht der Platinensammler ein paar Monate Pause !!!
Sobald es weitergeht, trage ich hier und unter www.platinensammler.de den nächsten Nutzen ein und kündige das dann im Forum http://www.mikrocontroller.net/topic/245590 an.
Bis dahin schon mal Danke für die bisherige Teilnahme!

Links

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