Leiterplatte produktiv nutzen

Hallo,

wie sieht es heutzutage aus bezüglich der Nutzung von selbsterstellten Leiterplatten im Produktiveinsatz.

Früher wurden Leiterplatten für technische Lösungen ja oft noch per Hand entwicklet und dann auch im Betrieb eingesetzt. Finden solche Lösungen immernoch statt, oder wird mehr auf eine "professionelle" Produkten von Leiterplatten gesetzt?

Wie sind eure Erfahrungen?

Was würdet ihr davon halten, wenn ihr als Kunde seht, dass ein Geschäft oder ein Auftragnehmer solche "Bastellösungen" verwendet?

 

  • Meiner Meinung nach ein klarer Fall von "Kommt darauf an!" ;)

    Wenn es um kleine und sehr einfache Erweiterungen für Systeme (wie z.B. die Etagenruf-Platine von Siedle #2879421) oder ein Arduino-Shield geht, dann kann man schon auch mal selbstgebastelte Lösungen als Prototypen auf den Tisch legen.

    Für den Erstentwurf einfacher Schaltungen bieten sich Experimentierplatinen an, bei denen das Layout per Fädeltechnik rasch geändert werden kann. Das macht aber nur innerhalb der eigenen Mannschaft Sinn oder eventuell auch noch im nächsten Maker-Space. Sobald es um professionelle Musterplatinen oder Kleinserien geht, sollte man das Platinen-Layout zu einem professionellen PCB-Produzenten schicken. Welche Leiterplatten-Software verwendet wird, ist nebensächlich (dazu gibt es übrigens eine nette Übersicht auf microcontroller.net).

    Ist das PCB-Layout erst mal fertig und gründlich geprüft, kann man es zu einem chinesischen Betrieb wie NextPCB.com oder PCBway.com schicken, die produzieren selbst 16 Layer-PCBs schon ab einer Menge von nur 5 Stück. Oftmals wird es sogar günstiger, größere Menge zu bestellen. Nach meinen Erfahrungen dauert es bei einfachen Kleinserien mit Kurierlieferungen etwa 3-4 Wochen, bis die Prints vor einem am Tisch liegen. Man kann sie übrigens auch gleich bestücken lassen, was vor allem bei der Verwendung von SMD-Bauteilen vorteilhaft ist. Die meisten PCB-Hersteller führen einfache Funktionstests bei den fertigen Schaltungen durch, allerdings muss man trotzdem mit einer Ausfallrate von mindestens 10 Prozent rechnen. 

    Wer häufig ein- oder doppelseitige Prototypen anfertigt, der sollte sich eine eigene Ätzstation zulegen. Der Umgang mit Eisen-III-Chlorid oder Natrium-Persulfat ist zwar jedes Mal mit einer kleinen Patzerei verbunden, aber man erhält schnell ein schön aussehendes Ergebnis.

    Bei mehrschichtigen Leiterplatten bleibt trotzdem nur der Weg zum professionellen Anbieter. Als ich einige Zeit in Malta lebte, machte die Firma bts-malta.com unsere selbst entwickelten Controller-Schaltplatinen und bestückte diese auch mit den vorgegebenen Komponenten. Europäische Firmen sind zwar teurer als die aus Fernost, aber die Qualität und die Kommunikation ist wesentlich einfacher (vor allem wichtig bei Upgrades). Die einfachen PCBs für unsere Temperaturregler und Schaltschrankleuchten wurden für die Serienproduktion allerdings wieder nach China vergeben.

  • Als Antwort auf Markus Mattern:

    Ich habe jetzt extra in meiner Werkstatt herumgekramt und drei alte Schaltungen gefunden, die ich vor langer Zeit mal selbst gebastelt hatte.

    Bei der linken Platine handelt es sich um ein einfaches Alarmgerät mit Lautstärkeregelung, das über einen simplen Kontakt aktiviert wird. Die Leiterbahnen wurden mit einem schwarzen Marker auf transparenter Folie per Hand gezeichnet, dann im UV-Belichtungskasten auf eine Leiterplatte mit Fotobeschichtung projiziert und anschließend im Ätzgerät fertiggestellt.

    In der Mitte liegt ein blinkender Weihnachtsstern, der vor Jahren mal als Kundengeschenk in geringer Stückzahl produziert wurde. Die Schaltung stammte aus einem Elektronik-Bastelheft, wurde ebenfalls wieder auf eine durchsichtige Folie übertragen, diesmal mithilfe eines Kopiergeräts. Sieht gleich viel professioneller aus.

    Ganz rechts eine meiner ersten Schaltungen, der "Sherlock Holmes" :) Die Schaltung (Dimensionierung und Layout) war ein Projekt aus dem Elektronikkurs. Die Kupferbeschichtung der Leiterplatte habe ich mit einer dünnen Schicht aus einem Fotospray überzogen. Danach wurden als Erstes die Anschlussringe (Größe und Abstand) von einer normierten Rubbelfolie (gibt es so etwas überhaupt noch?) aufgetragen, dann mit einem Edding die Leiterbahnen gezeichnet – freihändig, wie man sehen kann – und der Rest wie oben.

    Alle drei Leiterplatten wurden selbst produziert, gebohrt und bestückt. Das ganze ging auch relativ rasch, da die Schaltungen sehr einfach waren. Der Weihnachtsstern würde noch bei einem Kunden durchgehen, die Platine für das Alarmgerät zur Not auch noch. Aber die rechte Schaltung würde ich wohl keinem Kunden zumuten – nicht einmal versteckt in einem Leergehäuse, denn früher oder später sieht bestimmt mal jemand nach.

    Heutzutage würde ich alles an einen zuverlässigen EMS-Dienstleister vergeben, denn bei Einzelstücken wäre mir der (Zeit-)Aufwand zu groß und bei hoher Stückanzahl purzeln auch die Herstellungskosten der einzelnen Leiterplatten. Viele dieser Firmen bieten auch die Layout-Erstellung auf Basis des projektierten Schaltplanes an. Damit muss man sich nicht einmal mit einer Leiterplatten-Software herumschlagen.
    Ein guter Tipp für die Erstellung einzelner Prototypen: Einfach im nächsten MakerSpace oder FabLab (Übersicht hier oder einfach googeln) vorbeischauen. Dort findet man häufig sowohl die fähigen Leute für die Arbeiten als auch die erforderlichen Geräte für die Herstellung. 

    Hier noch ein paar Tipps zur Herstellung der eigenen Leiterplatte:

    Zum Bohren der Anschlusslöcher ist übrigens ein winziger 1 mm-Bohrer samt geeignetem Bohrständer notwendig und der Anstand zwischen zwei Lötaugen beträgt 2,54 mm bzw. ein Vielfaches davon (dafür gibt es aber Vorlagen). Zum Löten der Bauteile sollte ein hochwertiger Lötkolben verwendet werden, am besten eine Lötstation mit Temperaturregelung. Je nach Anforderung sind Lötstationen von der ERSA RDS-80 #4005786 bis zur Weller WXD 2020 #4032214 (man gönnt sich ja sonst nichts ;) erhältlich. Gas-Lötkolben sind eine äußerst praktische Erfindung und sollten in jeder Werkzeugtasche enthalten sein, zum Löten empfindlicher Bauteile auf einer Platine sind sie aber aufgrund der doch recht hohen Temperaturschwankungen eher nicht zu empfehlen. Weiteres Löttechnik-Zubehör gibt es HIER.

  • Hallo Techbniker_profi,

    Also es stimmt, dass früher noch viel per Hand entwickelt wurde. Heutzutage ist das aber nicht mehr so verbreitet. Ich denke aber, wenn man sich an eine namhafte Firma wendet, wird man auf keinen Fall eine "Bastellösung" bekommen. Normalerweise wird da schon auf Qualität geachtet und meist kommt da auch maschinelle Hilfe zum Einsatz. Ich würde heutzutage keine Leiterplatten mehr selber bestücken, sondern mir einen Dienstleister zur Leiterplattenbestückung suchen und mir diese individuell anfertigen lassen. So hat man später keine Probleme, was auf lange Sicht gesehen auch günstiger ist.