Výroba plošných spojů v Číně

Dosud jsem si plošné spoje buď dělal sám nebo objednával u firem, které je v Čechách vyrábějí. Nevýhody mělo oboje – samodomo umím pořádně jen jednostranné a bez masky, komerčně nechat vyrobit bylo obvykle docela drahé.

Tišťáky vyrobí v Číně rychle a levně. ALLPCB (www.allpcb.com) se mi velmi osvědčilo.

Motivace

Na mých výukových robotech BoeBot jsem původně používal jako držáky senzorů CNY-70 plastové díly vytištěné na 3D tiskárně. Senzory s držáky se montovaly a daly (resp. musely) výškově nastavit samostatně. Na každém senzoru byly také přímo naletované dva potřebné rezistory a k řídicí jednotce vedl kablík s 3pinovým konektorem (napájení + výstup).

Pro zlepšení výstupů a zjednodušení používání studenty jsem pokusně vyrobil senzorovou destičku s 5 senzory umístěnými v jedné přímce a ve stejné výšce od podložky, připojení pak bylo plochým kabelem s 5+2 piny (výstupy senzorů + napájení). To se osvědčilo, a proto jsem pak vyrobil dalších 10 takových desek.

Desky jsem vyrobil na frézce Cirqoid určené právě na výrobu jedno- a dvoustranných DPS (umožňuje frézování motivu, vyfrézování obrysu, vrtání, nanesení pájecí pasty, osazení SMD součástek). Jinak by se samozřejmě daly leptat, ale když mám přístup k Cirqoidu, tak jsem to udělal tak, protože přenos motivu na fotovrstvu + leptání pro mě osobně není šikovné. Desky byly navržené jako jednostranné (neumím v domácích podmínkách vyrobit prokovy kvalitní) a kvůli tomu byl nakonec kabel veden od každého senzoru zvlášť, což sice bylo jednoduché na navržení, ale ukázalo se jako dost nepříjemné na osazení. Taky jsem je udělal bez ochranné masky, takže se to jednak hůř pájelo (pájka se moc rozlévala) a navíc po pár letech vypadají dost ošklivě.

Nyní jsem potřeboval další takové lišty a rozhodl jsem se, že je už nebudu dělat sám na frézce, ale nechám si je vyrobit.

Postup

Schéma a návrh DPS jsem v první verzi udělal v návrhovém systému Eagle (nekomerčně a na malé desky zdarma) s použitím SMD rezistorů ve velikosti 0805 (ještě se dají snadno pájet ručně). Nyní jsem použil Eagle opět, ale navrhl jsem již oboustrannou desku s využitím prokovů, takže i umístění přívodních kontaktů bylo možné pohromadě, čímž se osazení značně zjednodušilo a navíc je lepší i použití – kabel není potřeba na desku pájet, je použitá standardní lišta 2×4 piny s roztečí 2,54 mm a tedy se bude používat běžný „šedý plochý kabel“ se zařezávacím konektorem.

Poté, co jsem měl připraven návrh, jsem si udělal „průzkum trhu“, abych se rozhodl, kde si je nechám vyrobit. Kromě jednotlivých výrobců, o kterých jsem věděl (domácích jako Pragoboard, Printed, Kohout nebo zahraničních jako je Itead, Elecrow, Seeed), jsem ale dostal tip na srovnávač výrobců PCBShopper. Zadal jsem tam svoje požadavky, spustil a vzápětí dostal seznam různých výrobců s cenami. Suverénně nejnižší cena (druhá nejnižší cena byla 2x tolik) byla uvedena u mě neznámého ALLPCB a vzhledem k absolutní výši částky jsem si řekl, že to zkusím, protože i když by se to nepovedlo, nebudu tratit moc.

Pro výrobu je potřeba připravit sadu souborů, které obsahují všechna potřebná data (více jindy). Soubory jsem snadno v Eagle vyrobil pomocí definičního souboru „CAM jobu“ stylem „mám můj návrh, zmáčknu tlačítko, hotovo“. Založil jsem si na ALLPCB konto (email + heslo, později i adresu kvůli doručení, jinak nechtějí nic), naklikal parametry mé desky (rozměry, počet vrstev, počet kusů a ostatní jsem nechal default), nahrál vygenerované soubory a zmáčkl tlačítko ke zpracování.

Před samotnou výrobou ještě zakázky procházejí kontrolou, takže mi zanedlouho přišel mail, že chybí soubor s definicí vrtání. To byla samozřejmě moje chyba, prostě jsem ho omylem nenahrál, kontrola mi tak ušetřila čas i peníze (díky!), jinak bych desky asi mohl vyhodit. Soubor jsem tedy doplnil a odeslal a brzy mi přišel mail, že kontrola byla v pořádku.

A pak to šlo takhle:
úterý 7:05 potvrzuji objednání.
úterý 7:11 platím přes PayPal a hned přichází email, že platbu dostali a začínají tedy vyrábět. Na webu můžu pak sledovat postup – viz obr. vpravo.
středa 7:05 zakázka je úplně hotová a zabalená k odeslání
středa 15:42 zásilka vyzvednuta DHL
čtvrtek 05:42 zásilka odlétá z Číny (už za sebou má jeden vnitrostátní let)
čtvrtek 16:38 zásilka přilétá do Frankfurtu
pátek 00:20 zásilka přijíždí do Lipska
pátek 08:09 zásilka přijíždí do Prahy
pátek 09:18 zásilku přebírá kurýr DHL k doručení
pátek 10:12 přebírám zásilku
Čili za 3 dny a 3 hodiny od objednání to mám na stole!!!

Cena

Kalkulačka na webu (www.allpcb.com/online_quote.html) při objednávání ukázala cenu 18$ za 50ks desek 1x11cm, oboustranné, s prokovy, 2x nepájivá maska, 2x potisk (a asi i další jako testy apod., to mě až tak nezajímalo). Původně jsem jich chtěl asi jen 15-20, ale rozdíl v ceně byl směšný: 10ks 13$, 15ks 14$, 20ks 14$ (ano 14), 25ks 15$, 50ks 18$, takže jsem si řekl, že aspoň budu mít do zásoby a když zas bude kolega potřebovat půjčit lišty na jiné roboty, nemusí je vracet.
K ceně se připočetl manipulační poplatek za PayPal 0.91$ ale odečetla sleva 1$ z nějakého kupónu, doprava DHL zdarma, čili sakumprdum 17.91$. Desek nakonec přišlo ne 50 ale 60, takže konečná cena podle tehdejšího kurzu dolaru byla 6.62Kč/ks. Vzhledem k nízké celkové ceně se to ani nezdrželo na celnici a neplatil jsem clo ani DPH.

Srovnání:

	jazyk	cena	rychlost	kvalita
doma	jak narost zobák	++	++	– –
komerčně lokálně	česky	–	+-	++
AllPCB	anglicky	+	+	++

Výsledek

Hotové tišťáky jsou krásné, dobré, byly levné a rychle vyrobené.

U ALLPCB šlo všechno hladce a můžu je jen doporučit! Obzvláště v porovnání se zaběhnutou praxí místních výrobců je to dost kruté. Taky to jistě znáte, není to sice pokaždé, ale někdy se to schumelí třeba takhle: posílám mailem podklady, bez odezvy, pošlu znovu, vy to chcete dvakrát? týden dva tři ticho po pěšině, na maily nereagují, telefon zvednou až napočtvrté po dlouhém zvonění, nevíme jestli to už je hotové, zavolejte si později, dvakrát třikrát stejné volání, pak ano, už to tu týden leží hotové, proč jste si to nevyzvedli, aha to se mělo posílat; i když zdůrazňuji platbu fakturou, přišlo to na dobírku. Pak zas jindy si pro to člověk po vyzvání emailem radši zajede sám, ale nejdřív říkají, že to ještě není hotové, pak nemůžou najít zakázkový list, protože jich tam je půlmetrová hromada … a pak ta cena typu 600Kč základní poplatek + cena za plochu + za filmy + masku + … no prostě nebe a dudy. Ale i když to jde dobře, tak běžná lhůta je kolem týdne dvou a cena vyšší (někteří výrobci naštěstí podporují školní zakázky ale i tak to je dost, obvykle nad 500 Kč/dm2). Tak to si pak jeden hodně rozmyslí, jestli mu podpora místních výrobců tolik stojí za to, obzvlášť když to je jen pokus nebo jako hobby.

Nevíme samozřejmě, jak dlouho to těm borcům z východu takhle hezké vydrží, ale zmíněné destičky jsem objednával v listopadu a teď v únoru vyšla poptávka zcela stejně včetně dopravy zdarma opět DHL, takže to snad nebyla jednorázová akce k namlsání.

Pár užitečných odkazů:

konkrétní vyrobená deska (napíšu samostatný článek)
příprava souborů s podklady k výrobě (napíšu samostatný článek)
ALLPCB (www.allpcb.com)
Online kalkulačka (www.allpcb.com/online_quote.html)
Srovnavač cen PCB Shopper (pcbshopper.com)

Závěr

Je to vůbec možný? No, asi jo, když se mi to stalo.

Nevím, jak dlouho jim to vydrží, ale dokud ano, je to pro mě dost jasná volba. První pokus nadrátovat na nepájivém kontaktním poli, univerzálce nebo spáchat vrabčí hnízdo, prototyp udělat doma (lze-li jednostranně nebo jen s pár propojkami), výslednou desku či malou sérii poslat vyrobit do Číny.

Doplnění

Pro srovnání, tady je několik zakázek, co jsem si tam později nechal dělat (vše dvouvrstvé, materiál 1.6 mm FR4, měď 1 oz (~35 µm), šířky spojů i mezer min. 6 mil, vrtání (průměr min. 0.3 mm), oboustranná maska, oboustranný potisk):

rozměry	plocha	ks	cena celkem	cena za kus	cena za dm2	pozn.
1×11 cm	0.11 dm2	60	17.91 $	6.62 Kč	60.21 Kč
13.3×10.1 cm	1.34 dm2	20	92.05 $	105.27 Kč	78.37 Kč	panel 5 motivů, s profrézováním mezi nimi
4.7×3.7 cm	0.17 dm2	100	49.00 $	11.28 Kč	66.38 Kč
8.3×9.7 cm	0.80 dm2	30	57.98 $	45.00 Kč	56.25 Kč

Zakázka z prvního řádku měla „dopravu zdarma“, u ostatních se za dopravu už platilo; ceny je uvedená včetně ní.
U menšího počtu menších desek (5 ks např. 100×100 mm a menších) je podle kalkulačky fixní platba 5 $. Fixní částka je i u většího počtu malých desek, např. pro desku 30×40 mm je cena 8 $ při počtu 10 ks i při počtu 40 ks. Je tam tedy nějaká závislost na celkové ploše, ale jak přesně to je, nebudu zkoumat.