Заказ печатной платы на примере контроллера для освещения лестницы (+ UPDATE)

Понадобилось мне для проекта изготовить печатные платы. Самостоятельное изготовление плат для меня больше не вариант, поскольку то, что я получил – просто впечатляюще. Заводские платы – это и двусторонняя печать, и металлизация отверстий, и паяльная маска, и шелкография и т.д. Помимо всего прочего, для меня крайне важна и эстетическая составляющая. В чем же преимущества заказа плат конкретно у данного производителя? Постараюсь разложиться всё по полочкам.

Предыстория.

Как я уже упомянул, мне понадобились печатные платы приятного качества и вида. Как и любой человек, я стал искать варианты. Крайне важным фактором, определяющим целесообразность заказа плат у сторонних производителей, была цена. Всё банально. И найдя устраивающую цену, хотелось знать, каким будет качество плат на мои деньги. Первым делом я проверил варианты на любимом ebay. Результат немного расстроил, поскольку из лотов с относительно приемлемым ценником (хотя всё равно дороговато) нормального описания получить не удавалось: практически каждый раз всё сводилось к фразе «пришлите нам проект, мы посчитаем и сообщим результат». Не очень-то мне хотелось целенаправленно корпеть над разработкой (ну или переделкой под минимальный размер) платы, когда сам ещё не знал, буду ли вообще заказывать плату или цена будет для меня непомерной, в результате чего вернусь к самостоятельному изготовлению плат. Другими словами, отсутствовала мотивация. Слегка приуныв, начал исследовать не сильно уважаемый мной aliexpress. Всё было приблизительно так же: пришлите, мы посчитаем. Ладно, думаю, что же поделаешь. Переделал плату под двустороннюю разводку, что позволило уложиться в «заветные» 100х100 мм. Почему «заветные» — будет понятно позже. Начал просить примеры фотографий уже готовых плат у продавцов – вроде всё отлично. Дал им на просчёт свой вариант. А вот тут началось шоу жадности – от 30 долларов за 3 одинаковые платы, некоторые не стеснялись с ценой и вовсе… В общем, стало очевидно, что это тупик. После некоторых размышлений стал изучать опыт заказов печатных плат в англоязычной среде интернета. «Выплыло» несколько вариантов. Сильно выделялся среди остальных один вариант. О нем и пойдёт речь.

Что такое DirtyPCBs.com

С самого начала хочу отметить, что сайт DirtyPCBs мне лично ничего не обещал и, следовательно, не даст за этот обзор. К сожалению, в последнее время на это часто стали обращать внимание пользователь PlusPda. И только факт оплаты «полных денег» является гарантом чистоты мотивов и бескорыстности. Странно, конечно, что я вынужден об этом говорить, но… Обзор создан исключительно с целью информирования читателей о возможности заказать плату именно у этого производителя.

Итак, что такое DirtyPCBs? Это, своего рода, дочерний проект американской фирмы Where Labs, LLC., призванный обеспечить сообщество конструкторов-любителей дешёвыми прототипами печатных плат для собственных проектов. А также, как я понимаю, в целях стимуляции бескорыстного развития любого из проектов: есть возможность любому человеку заказать одну из ранее произведенных для кого-либо плат. То есть, кто-то сделал проект, заказал платы – Вы, к примеру, тоже можете заказать его платы для себя. Разумеется, целесообразность такого Вы оцениваете самостоятельно. И всё, спросите Вы? А вдруг я разработаю плату только для себя, конфиденциальную, и не хочу, чтобы кто-то также мог её получить? Нет проблем, просто нужно не «ставить галочку», что хотите сделать плату доступной для всех. Так просто. А вдруг производитель поймёт, что за плату он делает, и захочет сделать себе такую? Или, к примеру, сдать китайцам в производство «по-чёрному» Вашего любимого и выстраданного долгими ночами проекта? Ответ на это есть в FAQ сайта – объем производства настолько огромен, что у рабочих (как правило, далёких от понимания того, что именно они держат в руках) нет времени даже покурить спокойно, не говоря уже о вникании в суть конкретной платы. Гарантии конфиденциальности? Опять же, из FAQ – если Вы настолько переживаете – закажите тогда в другом месте. Им, образно говоря, плевать. Да, именно так. И да, почти в таких вот выражениях. Что это за контора, спросите Вы? Да, я тоже «порвал шаблон» в первый раз, когда натолкнулся на этот сайт. Прихожу к выводу, что нужно сначала рассказать, почему руководство сайта производителя себя так ведет, а потом, «на закуску», некоторую часть их FAQ с переводом на русский язык.

Первое, и главное, что отличает этот сайт от конкурентов, это американский стиль ведения бизнеса в отличие от китайского, со всеми «вытекающими». Поймите правильно, я не имею ввиду политику во всех её проявлениях. Я говорю о простых людях, обычных инженерах. Никакой политики! Что я понимаю под «американским» стилем ведения бизнеса? В первую очередь я имею ввиду общую доброжелательность и клиентоориентированность американцев по сравнению с жаждой наживы китайцев. Не слишком ли громкие я сделал выводы? Нет. Не слишком. Думаю, ни для кого не секрет, что иностранцы (и американцы в том числе) намного охотнее делятся любой технической информацией по своим проектам, охотно помогают друг другу решать технические проблемы. Как правило, все проекты у них – свободные, бесплатные (free). Они очень чётко понимают, что вот таким вот образом вносят вклад в развитие общества. Совсем другой подход у «наших» людей. Я ни в коем случае не обобщаю, никого не обвиняю, но вспомните, если Вы спросите совета на профильных сайтах по техническому вопросу, что Вас ждет? Верно, сначала «первый проход» выставит Вас идиотом, «второй» отправит читать мануалы, «третий» — начнет задавать кучу дополнительных вопросов, ответив на которые, Вы больше от этого человека не услышите ничего. То есть проблема так и останется нерешенной. И только «четвёртый проход» возможно натолкнёт Вас на решение проблемы. Кроме всего прочего, отечественные проекты (а часто, и недо-проекты) очень быстро становятся коммерческими (платными для всех). При том, что корни многих из них растут из зарубежных свободных (free) проектов. Думаю, пример показателен. Именно по этой причине всегда стараюсь искать ответы на англоязычных сайтах – там никому нет смысла «понтоваться», там часто находятся профессиональные инженеры, которые не только помогут советом, но и потратят кучу своего времени на пояснение непонятного для Вас. Таким образом, работать с американцами, на мой взгляд, намного приятнее, чем с китайцами.

Второе преимущество работы с американцами я вижу вот в чём. Несмотря на то, что Ваши платы, по факту, всё равно будут изготовлены в Гонконге, равно как и будут отправлены Вам гонконгской почтой, Ваше общение с китайцами сводится к нулю. Все вопросы вы решаете не с ними, а с американской фирмой. Более полное понимание преимущества этого Вы получите, почитав переведенный FAQ.

Итак, подготовительная работа проведена, можно читать перевод FAQ. Точнее, About, к тому же в вольном переводе. Вот основное, что Вам стоило бы знать.

1. Качество. Оно соответствуют назначению – быть дешёвым поставщиком плат. Мы используем эти платы для всех наших проектов и до сих пор никогда не имели с этими платами проблем. Если у Вас будут с ними проблемы – мы их заменим или вернём деньги.

2. Цена. Самый дешёвый вариант – «Прото-пак 10» с плюс-минус десятью платами. Почти всегда бывает больше 10 плат, однако крайне редко заказ будет состоять из 9 (до 3% случаев) плат или 8 (0,5% случаев) плат. Производитель крайне дёшев, и отказывается что-либо делать с такими заказами. Если Вам нужно строго 10 плат, никак не меньше, используйте вариант «10 штук» вместо «Прото-Пак 10». Цены «Прото-Паков»:

5см х 5см максимум, 2 слоя, ±10 плат, 100% электро-тест, любого цвета: $14
10см х 10см максимум, 2 слоя, ±10 плат, 100% электро-тест, любого цвета: $25

3. Политика отсутствия логинов. При заказе Вы можете ввести пароль с целью быстрой загрузки адреса для последующих заказов. У нас нет «личных кабинетов» пользователей. Это сделано для того, чтобы всё максимально удешевить. Если Вы забыли пароль – просто введите в следующий раз новый пароль и укажите свой адрес.

4. Мы добавим немного «мусора» на Ваши платы. Производитель добавит мелкие номера на свободное место платы: № партии, № заказчика и ID платы. Таким образом, все узнают, что Вы заказывали дешёвые платы у нас :). Не хотите такого? Заказывайте не у нас, а где-то ещё.

5. Доставка. Мы не предоставляем трекинг-номера. Всё для того, чтобы цена была минимальной. Если хотите трекинг-номер – выбирайте метод доставки UPS, Fedex и т.д.

6. Делитесь бесплатно или продавайте Ваши платы с помощью нашего сайта. Хотите продавать платы, без содержания своего склада, не хотите конвертов, бумаг и походов на почту? Разместите плату в нашем магазине и выберите опцию (!) получения по $1 с каждого заказа. Размещайте в магазине только свой дизайн, а не чужой! Мы проверяем все размещённые платы!

7. В безопасности ли мой дизайн? Ваш дизайн отправится на завод в Китай. И загрузки у них такие, что им нет дела до того, что именно они делают. Но если для Вас это принципиально – найдите другого поставщика. Мы же рассчитаны, в первую очередь, на то, чтобы претворять открытые дизайны в жизнь и пропагандировать их.

8. Поддерживается ли у Вас панелирование плат? (Много разных плат, сгруппированных в одну, подходящего размера). ДА! Причем, бесплатно. Только Вам нужно группировать самостоятельно.

9. А что у Вас за странный тип общения? Этот сайт разрабатывался, в первую очередь, для друзей, а не для широкой публики. Мы изготавливаем Ваши платы, зарабатывая лишь 30 центов с заказа. И нам действительно нет дела до того, что Вы можете захотеть делать свой бизнес где-то ещё, потому как мы не хотим иметь дело со всякими дурацкими вопросами или «неадекватами». Проблемы от PayPal по Вашей инициативе, назойливые е-мейлы – и Вы пожизненно забанены на этом сайте.

Вот так вот. Разумеется, это далеко не полный список. Это только тот минимум, что я посчитал обязательным к ознакомлению для Вас. Подводя мини-итог по данному параграфу, хочу кое-что добавить и обобщить. Панелирование позволяет сильно сократить затраты на реализацию проектов. Разумеется, панелировать имеет смысл в размер 100 х 100 мм, а не 50 х 50 мм, потому что стоимость квадратного сантиметра в таком случае самая маленькая. Строго говоря, 50 х 50 мм я заказывал у них только самый первый раз. Хотел увидеть качество, затратив минимум денег. Вот примеры заказанной платы для смежного проекта, а также пример другой, панелированной платы. Сами посмотрите.








Таким образом, группируя несколько проектов в одну плату, можно прилично сэкономить. Единственная проблема – как эти части платы потом отделять друг от друга. Я сделал просто – вносил в дизайн платы фрезерование канавок с небольшими «прихватками»-перемычками в нескольких местах. Единственное правило – чтобы плата не развалилась на этапе производства. Если развалится – никто с этим разбираться не будет. Поэтому, не жадничайте, когда будете проектировать прихватки-перемычки.

Также хочу отметить, что есть выбор толщины текстолита для проектов. До определённой толщины (1,6 мм) этот выбор не влияет на цену. Также приятно, что есть выбор цвета, и это, как ни странно, тоже не влияет на цену! У «чистых» китайцев таких «плюшек» нет! По поводу того, сколько плат реально приходит при заказе «Прото-паков». В первом, пробном заказе, мне пришло 12 плат – тех, которые 50х50 мм. Во втором и третьем заказе (заказывал одновременно, 100х100 мм из смежного обзора и 100х100 мм панелированный) – 10 и 13 плат соответственно. Также в коробку положат одну или несколько наклеек, в подарок. Качество от платы к плате немного изменяется. Касается это, в первую очередь, центровки сверления отверстий на некоторых контактных площадках. Далеко не на всех, но такое имеет место быть. Просто для Вашего сведения. Смотрите сами на приложенные сканы плат.

Подготовка дизайна платы к производству.

Я пользуюсь «народной» программой Sprint Layout 6. Она меня устраивает простотой и её возможностей достаточно для меня. Готовый дизайн необходимо экспортировать в формат Gerber. Получится 7 отдельных файлов:

• Верхний слой меди. Расширение файла нужно изменить на GTL; (T=top)
• Нижний слой меди. Расширение файла нужно изменить на GBL; (B=bottom)
• Верхняя паяльная маска. Расширение файла нужно изменить на GTS; (T=top)
• Нижняя паяльная маска. Расширение файла нужно изменить на GBS; (B=bottom)
• Верхняя шелкография. Расширение файла нужно изменить на GTO; (T=top)
• Нижняя шелкография. Расширение файла нужно изменить на GBO; (B=bottom). (Нижней у меня нигде нет).
• Границы фрезеровки платы. Нужно обязательно! Расширение файла нужно изменить на GKO;
• Маска сверловки отверстий. Расширение файла нужно изменить на TXT.

Какие настройки применить при экспорте, чтобы всё это получить на выходе? Вот несколько скриншотов.



Здесь надо определиться, какие слой необходимо экспортировать. В моём случае нужные слои отмечены галочками. Но, как мы помним, расширения у файлов должны быть специфическими. Поэтому после отметки нужных слоёв галками нужно нажать кнопку «Дополнительно».


Здесь должно стать, как на картинке. После чего нажимаем OK и возвращаемся в предыдущее окно. Теперь картина стала другой.


Остаётся выбрать путь, куда экспортировать файлы и нажать кнопку «Создать Gerber файл». Как Вы понимаете, не хватает ещё одного файла – со сверловкой. Получить его можно вот как.



Настройки должны быть такими, как на картинке. После чего нажимаем ОК и сохраняем файл в то же самое место, где до этого сохранили наши 6 файлов из предыдущего этапа. Да, расширение файла придётся изменить на txt. Например, в Total Commander’e. Далее все эти файлы с понятными для производства расширениями необходимо запаковать в zip-архив. Это и будет тот готовый файл с дизайном платы, который необходим для заказа.

Можно ли убедиться, что все слои названы правильно, что не возникло никакой ошибки и вообще всё в порядке? Была бы какая-нибудь программа, в которую можно «скормить» все готовые файлы до упаковки в архив и посмотреть, будет ли соответствовать картинка ожиданиям. Такая программа есть. Называется она GerberViewer и она бесплатна. Запускаем программу и просто перетягиваем в её окно готовые файлы Gerber при помощи Drag-n-Drop. Построится 3D модель с текстурами. Плату можно «повертеть» туда-сюда, посмотреть со всех сторон. Об ограничениях и «глюках» программы хочу сказать следующее. Файл со сверловкой ей можно не «скармливать», поскольку программа не может корректно отображать сверловку, даже если подобрать ей желаемое расширение файла. Так что с отверстиями – не судьба. Главное, что можно убедиться в том, что всё остальное – правильно. Вторая проблема – программа нормально не работает со (встроенной) графикой от Intel. Причина непонятна, но факт остаётся фактом. Пробовал программу на рабочем ноуте (GeForce Quadro FX) и дома (GeForce GTX650) – проблем точно нет. Думаю, с видеокартами AMD (Ati) проблем также быть не должно. Вот пример, как выглядит плата в окне программы.

Непосредственно заказ и ожидание.

Сразу после заказы Вы увидите неформальную, дружескую благодарность за заказ. Поскольку на сайте нет как таковых аккаунтов, Вам по е-мейлу придёт письмо со ссылкой на текущий статус заказа. Дополнительных «телодвижений» в виде перехода на сайт и контроля статуса не требуется: всё, что Вам нужно знать, все обновления статуса будут приходить в виде отдельных е-мейлов. И так вплоть до получения Вами коробки с платами по почте. Также, после заказа, Вам будут доступны ссылки для управления судьбой Вашего проекта: хотите ли Вы продавать свои платы, разместив в магазине, хотите ли Вы просто сделать платы доступными для заказа кому угодно, хотите ли Вы без дополнительной волокиты повторно заказать платы из числа уже изготовленных для Вас однажды и т.д. Вот пара картинок из почтового ящика со статусами:

Как видно по заголовкам из е-мейл (темы письма), время от заказа до отправки по почте составило неделю. А дальше только ждать.

Вот так выглядит долгожданная коробка. Внезапно, она тяжёлая (430 граммов)! Мы ведь пожадничали, когда выбирали толщину текстолита в 1,6 мм, думая, что лишняя жёсткость готовой плате не повредит…

Итого.

---

Доверить кому-то производство печатных плат для Ваших проектов за адекватную цену и без проблем вполне реально. Качество полученных плат не идеально, но нужно понимать, что фактически это штучный заказ и рассчитывать на идеальное качество, как, например, для ритейла или как для крупного вендора, не стоит. Всё равно полученное качество плат несравнимо лучше, чем делать самому. А группируя проекты на одну плату, как я рассказывал ранее, можно за $25 получить платы сразу для нескольких своих проектов. Итак, плюсы и минусы решения, как я их вижу:

Плюсы:
— имеет очень эстетичный вид (приятно даже паять)
— есть металлизация отверстий (также приятно паять)
— есть шелкография (очень не хватает этого на самодельных платах)
— все дорожки — идеального качества, гарантированная связь компонентов схемы
— холит и лелеет собственную лень (сделать хорошую плату самому – очень тяжело)
— относительно недорого

Минусы:
— придётся «мыслить» размером 100 х 100 мм и менее, иначе цена будет «сильно другой».

Вот так. Старайтесь, разрабатывайте что-то своё. Это очень интересно и может быть полезно не Вам одному.

Под этим подвожу черту. Всем добра.

---

UPDATE:
1) Благодаря одному из пользователей PlusPda обнаружилась проблема: последняя версия программы Gerber Viewer, которую издатель выложил на своём официальном сайте, похоже неполная. У кого не работает — качайте предыдущую версию.
2) Справочно. Также припоминаю, что пользователи Sprint Layout 6 при экспорте могут столкнуться с проблемами экспорта в Gerber. Суть проблемы в том, что немного неправильно генерируются экспортные данные в русифицированной версии. Все ли русские версии подвержены данной проблеме — точно не знаю. Гарантированно проблем нет с английской версией и c русской (от radiokot — MEN1_SUB). С другими версиями экспериментируйте сами, но помните, что если будут проблемы с экспортом, это может быть связано именно с неудачной русификацией.