Wzorce projektowe PCBWay mfilipiak 2019-03-06

Przygotowanie projektu dla PCBWay

Wstęp

W artykule został omówiony sposób przygotowania projektu PCB stworzonego w DipTrace do produkcji przez chińską fabrykę PCBWay.

1. Rejestracja w PCBWay

Po zainstalowaniu pakietu programów DipTrace i stworzeniu projektu (zobacz: “Projekt PCB i wizualizacja“) można przystąpić do założenia konta w PCBWay. Jest to nie tylko strona fabryki ale i mały serwis społecznościowy w którym zarejestrowane osoby wymieniają się projektami, mogą zamawiać opracowane przez innych rozwiązania, zdobywać punkty za które otrzymują zniżki lub elektroniczne gadżety.

2. Eksport warstw

W programie PCB Layout (program do projektowania PCB z pakietu DipTrace) należy wybrać

File->Export->Gerber

a następnie kliknąć przycisk “Apertures” i zaznaczyć D10. Pozostałe opcje jak na zrzucie ekranowym:

Po założeniu na dysku folderu do którego będą zapisywane pliku powinno się przycisnąć “Export All”. Każda warstwa zapisywana jest jako oddzielny plik z rozszerzeniem gbr.

3. Eksport pliku wierceń

Kolejnym etapem w programie PCB Layout jest wybór z menu:

File->Export->Export N/C Drill

a następnie kliknięcie “auto”.

Plik trzeba wyeksportować do folderu zawierającego pliki gerber.

4. Pakowanie

Folder zawierający pliki gerber jak i pliki wierceń należy spakować tworząc archiwum zip.
Poprawność plików Gerber można stwierdzić po wczytaniu ich do Gerber Viewer.

5. Kalkulacja projektu PCBWay

Na stronie PCBWay w dziale “PCB Instant Quote” wyświetlany jest formularz z głównymi parametrami projektu.

Podstawowe parametry projektu:

Size	Wymiary projektowanej PCB
Quantity	Minimalna produkcja to 5 sztuk, jednak zwiększenie jej do 10 może nie wpłynąć na cenę.
Layers	Warstwy miedzi ze ścieżkami. Standardowo przy montażu THT (przewlekany) stosuje się jedną warstwę. Przy montażu SMT (powierzchniowym) mogą to być 2 warstwy. Projekt z większą ilością warstw (wewnątrz PCB) zwiększa koszt produkcji.
Copper layer Solder mask Silkscreen legend	W przypadku wybrania PCB z jedną warstwą miedzi należy zdefiniować po której stronie PCB ma się znajdować warstwa ścieżek (zwykle bottom layer), Solder maska zabezpiecza ścieżki miedziane przed korozją, wystarcza jedynie po stronie ścieżek (bottom layer), jednak ze względów estetycznych warto wybrać obustronną maskę (both sides), Silkscreen legend jest nadrukiem z numerami podzespołów i ich umieszczeniem. Przy montażu THT zwykle jest na warstwie przeciwnej do miedzi (np. top side).
Material	Standardowym materiałem z którego wykonywane są PCB to FR4 (kompozyt z włókna szklanego). Dostępne jest również PCB z aluminium, które stosowane jest w przypadku obwodów w których konieczne jest dobre odprowadzenie ciepła (np. oświetlenie LED). Roger’s PCB oznacza obwód drukowany z rdzeniem wykonanym z PTFE (teflon). To rozwiązanie stosowane jest przy obwodach pracującymi z wysokimi częstotliwościami. HDI (buried/blind vias) jest stosowany głównie w SMT (montażu powieżchniowym), przy zastosowaniu więcej niż 2 warstw ścieżek umożliwia ich łączenie wewnątrz PCB między warstwami.
FR4-TG (gdy wybrano materiał FR4)	FR4 jest materiałem kompozytowym z włókna szklanego z którego wykonuje się PCB. Parametr TG określa maksymalną temperaturę pracy, która domyślnie wynosi 130-140°C. Zmiana wpływa na cenę.
Thickness	Grubość laminatu, standardowo jest to 1,6mm jednak w tej samej cenie jest zakres od 0,8mm do 1,6mm.
Min track spacing	Minimalny odstęp między ścieżkami. Standardem jest 8mil (0,2mm) lub 6mil (0,15mm), mniejsze odstępy powodują znaczący wzrost kosztów.
Min hole size	Minimalna wielkość wierconych otworów. 0,3mm jest standardem, mniejsze otwory powodują wzrost kosztów.
Solder mask	Wybór koloru lakieru pokrywającego płytkę w celu zabezpieczenia ścieżek
Silkscreen	Kolor nadruku tekstu
Gold fingers	Pozłacanie styków znacząco wpływa na ich jakość, jednak również wpływa na cenę.
Finished coppers	Parametr określający grubość warstwy miedzi. Standardowo jest to 1 oz Cu, czyli jedna uncja miedzi rozprasowana na powierzchni jednej stopy kwadratowej.

Po wypełnieniu formularza i kliknięciu przycisku “Calculate” z prawej strony ekranu wyświetlany jest sposób dostawy. Najtańszą opcją jest China Post ($6 do Polski), jednak czas dostawy wynosi około miesiąca.
Przykładowo 10 sztuk PCB o wymiarach 63mm x 40mm wraz z przesyłką wyceniono na $11 US (czyli około 41,79 PLN po kursie 3,79 PLN za $1 USD).

6. Wysyłanie projektu

Po wybraniu “add to card” wyświetlany jest formularz którym wczytuje się pliki gerber oraz plik wierceń stworzone w punkcie 4.

7. Oczekiwanie na potwierdzenie

Będąc zalogowanym w dziale “Order list” znajdują się złożone zamówienia. Po wgraniu projektu jest on przeglądany przez pracowników PCBWay i otrzymuje statuts “Subject to audit”. Gdy projekt zostanie zatwierdzony jego status zmieni się na “Pass, Payment”, po jego opłaceniu ruszy produkcja.