Gute Möglichkeit, Leiterplatten in geringer Stückzahl kostengünstig herzustellen?

Ich denke darüber nach, ein Open-Source-Entwicklungsboard für einen bestimmten Bereich der Leistungsumwandlung zu erstellen.

Wenn Interesse von lokalen Universitäten besteht, werde ich einige Hundert dieser Platinen herstellen. Ist es besser, einen Hersteller zu beauftragen oder eine kleine Bestückungsmaschine zu kaufen?

EDIT: Es wird davon ausgegangen, dass die PCBs ausgelagert werden. Die Anzahl der Komponenten sollte in den Bereich <20, 50> fallen. Die DSC/MCU könnte etwa 200 Pins im TQFP-Gehäuse haben.

EDIT2: Die bisherigen Antworten zeigen, dass es sehr kostspielig und zeitintensiv ist, Leiterplatten zu Hause herzustellen. Aber was sind die ungefähren Kosten, um die minimal rentable Produktionslinie für ein paar hundert Platinen zu bekommen? Um ~20 pro Stunde zu erledigen (z. B. 2" mal 4").

Pick-and-Place ist nur ein Schritt des Leiterplatten-PCA-Prozesses. Sie würden viel mehr Ausrüstung benötigen, um eine funktionierende Produktionslinie an Ihrem Standort einzurichten. Es ist wesentlich einfacher und billiger, mit einem Hersteller zusammenzuarbeiten. Die meisten geben Ihnen Mengenangebote für ein Jahresvolumen mit einer Mindesteinzelbestellmenge für Preisnachlässe, selbst bei bescheidenen Mengen (z. B. 3.000 jährlich 500 auf einmal).
Bis zu einem gewissen Grad hängt es davon ab, wie viele Komponenten auf der Platine sind. Können Sie die Anzahl der oberflächenmontierten Teile auf einer Platine schätzen?
Neben einer Bestückungsmaschine benötigen Sie auch eine Reflow-Lötstation oder eine Dampfphaseneinheit, und beides ist nicht billig genug, um ein paar hundert Platinen zu rechtfertigen. Gehen Sie zu einem Hersteller.

Antworten (3)

Dies ist ein Kinderspiel. Auf keinen Fall werden die Kosten für eine Bestückungsmaschine, verteilt auf ein paar 100 Platinen, günstiger sein, als die Bestückung der Platinen durch einen Lohnfertiger. Und eine Bestückungsmaschine ist nur ein Teil des Montageprozesses. Werden Sie auch einen Reflow-Ofen, eine Inspektionsstation usw. erhalten?

Hinzugefügt

Wie Scott Seidman in einem Kommentar erwähnte, müssen Sie immer dann ans Testen denken, wenn Sie jemand anderen Ihre Boards bauen lassen. Wenn Sie dem Assembler keine Möglichkeit geben, die fertige Platine zu testen, könnten sie Ihnen 100 Einheiten schicken, die alle nicht funktionieren, und Sie hätten keinen Rückgriff. Dem Assembler wird das auch nicht gefallen, da er keine Möglichkeit hat, Probleme mit seinem Prozess zu finden und zu beheben, hoffentlich ohne dass jemand außerhalb jemals davon erfährt.

Normalerweise baue ich drei Testvorrichtungen. Einer geht an den Vertragshersteller, einer ist für unseren eigenen Gebrauch und der dritte ist ein Ersatzteil. Ausgefallene High-End-Modelle, die für hohe Volumen bestimmt sind, kontaktieren die Platine normalerweise mit Pogo-Pins und Pads, die für diesen Zweck auf der Unterseite der Platine vorgesehen sind. Dann gibt es einen Mechanismus, der sich auf dem Brett schließt. Das hält die Platine an Ort und Stelle und liefert die Kraft, die Pogo-Stifte ein wenig zusammenzudrücken, und hat normalerweise einen Schalter darauf, den das Testprogramm lesen kann, um den Test zu starten.

Für eine kleine Auflage wie 100 Einheiten brauchen Sie nicht so etwas Automatisiertes. Sie können verlangen, dass der Bediener einen Programmierer anschließt und dann ein Programm auf dem Host ausführt, um den Code in den Mikrocontroller zu übertragen, Kabel anzuschließen, Knöpfe zu drücken, Lichter zu betrachten und dergleichen. Überlegen Sie, ob es sinnvoll ist, dem Produktionscode Testfunktionen hinzuzufügen oder speziellen Code nur zum Testen in das Mikro zu laden und dann den Produktionscode zu laden, nachdem der Test bestanden wurde.

Ich gehe im Allgemeinen davon aus, dass die Testvorrichtung ungefähr die gleiche Komplexität wie das zu testende Produkt hat oder etwas mehr. Die Gestaltung des Prüfstands ist etwas, das Sie von Anfang an planen müssen. In einer größeren Organisation kann es nützlich sein, separate Ingenieure zu haben, die das Produkt und die Prüfvorrichtung entwerfen, wobei jeder von derselben Spezifikation des Produkts ausgeht.

Stimme voll und ganz zu. Ich würde hinzufügen, dass das OP mit einem 200-poligen TQFP im Mix ein Testprotokoll für den Vertragsassembler in Betracht ziehen sollte. Dies kann eine Prüfvorrichtung, einige Designänderungen zur Erleichterung des Testens usw. erfordern. Der Vertrag über die Bestückung von 100 Platinen ist möglicherweise nicht gleichbedeutend mit dem Vertrag über 100 FUNKTIONIERENDE Platinen.

Als jemand, der sich in der Vergangenheit damit befasst hat, selbst wenn Sie Ihre eigene Ausrüstung kostendeckend kaufen, wäre es aus einigen Gründen immer noch viel besser, die Boards professionell herstellen zu lassen.

  1. Technik ist nicht unbedingt geradlinig. Für eine optimale Qualität ist es nicht immer so einfach, das Gehäuse auf 260 ° C zu erwärmen und abzukühlen. Beispielsweise sind große QFPN-Gehäuse jetzt mit bleifreiem Lot für Risse und vorzeitigen Ausfall aufgrund der beim Löten verwendeten Technik bekannt. Die Hersteller sind mit einigen dieser Details vertraut und wissen, welche zusätzlichen Schritte möglicherweise erforderlich sind, um die Qualität sicherzustellen, z. B. Unterfüllung oder Anpassungen des Fußabdrucks.

  2. Alle Maschinen haben Macken und Lernkurven, Sie werden viel Zeit und Material aufwenden, um die optimalen Einstellungen für Reflow-Öfen, Pick and Places usw.

  3. Solange Sie keine Fine-Pitch-BGA-Komponenten herstellen, kann alles von fast jedem Hersteller oder von Ihnen selbst mit einem Mikroskop billig inspiziert werden. Dies ist normalerweise eine billige, aber einigermaßen zuverlässige Testmethode, bevor Sie zu einer Vorrichtung mit elektronischen Tests wechseln oder Röntgeninspektion. Davon abgesehen haben selbst einfache chinesische Hersteller oft diese Art von Werkzeugen zur Verfügung.

  4. Schließlich kann es sehr hilfreich sein, jemanden zum Reden zu haben, wenn Sie Qualitätsprobleme haben (wiederum mit Erfahrung, die schwer zu finden ist). Für Sie könnte das Problem eine Nadel im Heuhaufen sein, für ein Fertigungsunternehmen kann es einen Blick auf Ihre Platine werfen und die gemeinsamen Komponenten identifizieren, die Probleme haben.

Wenn Sie über einiges von dem nachdenken, was ich erwähnt habe, wird klar, dass es viele versteckte Kosten, Zeitverpflichtungen und Risiken gibt, wenn Sie es selbst tun.

Wenn Sie nicht vorhaben, viele verschiedene Platinen in geringen Mengen selbst herzustellen, kann ich keinen einzigen Grund finden, dies jemals selbst zu tun.

Ich stimme Olin zu 100 % zu, dass Sie einen Vertrag mit einer Montagefirma abschließen sollten. Stellen Sie sicher, dass Sie die Preise von ein paar Quellen erhalten, die mit der Herstellung Ihrer Mengen zufrieden sind, bevor Sie Ihre Kunden zitieren (klingt offensichtlich, aber wenn Sie Annahmen treffen und sich herausstellen, dass sie falsch sind, kann es teuer werden). Verschiedene PCBA-Unternehmen können mit sehr kleinen Bestellungen zufrieden sein oder auch nicht. Natürlich werden diejenigen, die mit kleinen Bestellungen zufrieden sind, tendenziell deutlich mehr pro Einheit verlangen.

Es fallen Einrichtungskosten und Stückkosten an. In der Regel fallen für jede Art von Änderung zusätzliche Einrichtungsgebühren an. Planen Sie daher ggf. Iterationen ein.

Es ist möglich, die Ausrüstung zu kaufen, um solche kleinen Mengen herzustellen, aber es ist nicht wirtschaftlich, und es müssen viele Prozesse erlernt werden (von denen jeder die Qualität ernsthaft beeinträchtigen kann).

Wenn Ihr Board Open-Source ist und Ihre Konkurrenten Zugang zu deutlich kostengünstigeren Herstellern haben, die in ihrer Nähe sind , kann Ihr Lauf als profitabler Hersteller verkürzt werden.