Olá Habr!
Li alguns artigos publicados anteriormente sobre como viver um jovem glorioso, que enfrentou a tarefa de soldar 10-50-100 dispositivos de resistores e microcircuitos, e ficou triste, porque em todos eles o conselho foi dado, se não prejudicial, então não muito útil .
Mas, por exemplo, o conselho para segurar o ferro de solda incluído pela alça é útil!A esse respeito, quero dizer como resolver facilmente o problema, o que é típico de alguns desenvolvedores freelancers individuais reunidos, uma pequena empresa de desenvolvimento de eletrônicos ou um departamento experiente em uma empresa maior:
- regularmente precisa fazer 5-10-50-100 placas com componentes SMD
- o mais rápido possível
- barato se possível
Se você puder pagar - dentro do prazo e do dinheiro - os serviços de "Rezonit" ou "Kompel" (trabalhando, no entanto, com "Rezonit") para montar módulos turnkey, o texto abaixo geralmente não é para você. No entanto, na prática, mesmo em empresas razoavelmente grandes, as pessoas envolvidas em protótipos costumam coletá-las por conta própria - porque leva alguns dias em vez de uma semana, porque você sempre pode ajustar algo em movimento, porque não precisa correr entre superiores e contabilidade com contas e atos ... No pequeno, a questão repousa simplesmente no dinheiro.
Além disso, em nosso tempo, equipamentos básicos que permitem que você faça essas coisas de maneira rápida e barata o suficiente estão disponíveis, mesmo para um único amador.
Aquisição de componentes
As empresas, mesmo as pequenas, provavelmente não precisam contar isso, mas para as que estão começando a se envolver seriamente com a eletrônica, vou mencionar.
Um ponto importante para a compreensão: os métodos de aquisição de componentes pelo radioamador Vasya, uma empresa de dez pessoas e uma empresa de algumas milhares de pessoas, são três métodos completamente diferentes, praticamente sem sobreposição.
No momento em que você se torna uma LLC ou, pelo menos, um empresário privado, as portas dos escritórios se abrem à sua frente que não funcionam com indivíduos ou, no melhor dos casos, têm uma entrada diferente para eles, trabalhando de acordo com regras diferentes. Os preços com empresas puramente varejistas (mesmo fingindo ser atacadistas, como Chip-and-dip) podem diferir muitas vezes, às vezes dez vezes.
Como regra, a maioria dessas empresas não é muito amigável na aparência e, para trabalhar com elas, é aconselhável conhecer dois ou três gerentes a partir daí e, se você tiver uma loja on-line, registre-se, fornecendo informações sobre sua entidade legal. No entanto, se eles acharem que você é são e puder vir mais tarde com uma boa ordem, ficarão felizes em ser seus amigos.
Por exemplo, daqueles que usamos (cito abaixo apenas fornecedores usados regularmente, peço desculpas a quem tira algo de nós, mas raramente):
A Compel,
www.compel.ru, é absolutamente o maior fornecedor de componentes nos países da CEI, possui um enorme armazém local e a capacidade de entregar em armazéns de outros grandes distribuidores russos e empresas estrangeiras. “Terraelektronika”, “DKO Elektronshchik” e “Dadzhet” são suas filhas por trabalharem com indivíduos em diferentes direções. Possui o melhor sistema de pedidos e a melhor logística entre todos os fornecedores russos - no sds.compel.ru (disponível apenas para entidades legais registradas), existe um sistema de preços e pedidos para armazéns locais e remotos com um classificador, filtros por parâmetros, folhas de dados, download de componentes de uma lista de um arquivo, seleção automática de análogos e o inferno em um morteiro. A comunicação com os gerentes não é necessária, o tempo de entrega de um armazém local em Moscou é sempre exatamente três dias, incluindo o dia do pedido e do pagamento, para pessoas com contabilidade lenta, existe uma reserva padrão do produto selecionado por uma semana ou uma linha de crédito por várias centenas de dólares.
Ao mesmo tempo, o Kompel é muito democrático, e qualquer mercadoria do armazém local pode ser comprada em quantidades de uma peça (até resistores SMD!).
A Elitan,
www.elitan.ru, é um agregador de fornecedores, do russo (incluindo o mesmo Kompel) ao estrangeiro (Digikey, etc.). Ele tem um diretório mal mantido, portanto, para pesquisar, você precisa saber o nome mais ou menos exato do componente. Os preços e prazos de entrega estão disponíveis para todos, o tempo real de entrega é um pouco mais longo, pois o indicado não inclui o envio de mercadorias do escritório da Elitan para você.
A MT-Systems,
www.mt-system.ru é um distribuidor mais jovem e menor que a Kompel, mas com preços muito mais interessantes, por exemplo, toda a linha de módulos de comunicação Simcom, algumas antenas, etc. . Infelizmente, ele não publica preços no site, mas responde rapidamente aos pedidos por correio.
Radiotech Trade,
www.rct.ru - quase todos os conectores, slots e terminais, gabinetes Gainta e Sanhe e outros componentes. Eles têm seu próprio armazém em Moscou, o site indica diretamente a disponibilidade e os preços. Não gosta muito de vender em quantidades que não sejam múltiplas de todo o pacote. Eles também estão disponíveis na Kompel e na Elitan, com um prazo de entrega de vários dias úteis e um preço que não difere muito do nativo.
Ekomp, e-components.ru, anteriormente conhecida como Eltech - lá usamos ressonadores de quartzo NDK (e com quartzo bom e barato no mercado russo, de alguma forma não é muito bom) e, às vezes, vários conectores. Um catálogo com disponibilidade e preços está disponível no site.
“SMP”,
www.smd.ru é um local único onde você pode comprar um SMD passivo de praticamente qualquer denominação sem registro e SMS, ou seja, incluindo indivíduos e incluindo dinheiro, a partir de 10 ou de 30 peças e a preços muito razoáveis (superior ao da Kompel, mas aqueles que estão acostumados ao Chip-and-dip, o preço do NSR fará você chorar por dois ou três dias). Os preços estão disponíveis no site após o registro rápido.
Ultran,
www.ultran.ru - aqui vamos para o nRF52, quando alguém novamente precisa de um lote de balizas BLE com botões em madrepérola, além de módulos de comunicação U-blox. Existem preços e disponibilidade no site, mas imprecisos - um lote de dezenas de milhares de pessoas em estado de "em estoque" já pode ser totalmente reservado para o projeto de outra pessoa.
E assim por diante e assim por diante. Embora na Rússia existam muitas empresas que não têm nada além de um escritório com vendas, e estão prontas para arrastar para você tudo o que existe nos armazéns estrangeiros, mas a um preço exorbitante, não menos do que fornecedores reais de componentes, além de agregadores adequados, com os quais está disponível apenas para pessoas jurídicas - e que são uma ordem de magnitude mais lucrativa do que as lojas de varejo típicas, como ChiD, Volmaster ou Quartz. Ao mesmo tempo, muitos deles absolutamente não exigem correspondência sombria com os gerentes para cada espirro, mas eles desenvolveram sistemas de pedidos completamente desenvolvidos.
Se você começou a se envolver em produtos eletrônicos à venda e tem uma entidade legal ou empresário individual, precisa se familiarizar com essas empresas.
PS: Não falarei especificamente sobre como comprar na China, nem como otimizar o BoM. A primeira coisa no campo profissional é melhor não fazer nada, se você não sabe exatamente o que vai fazer, é possível alterar todos os resistores no quadro para três valores de 1 a 10 a 100K ou é melhor deixar 0,1% de Yageo RT0603 como está, mesmo se você tiver que pagar extra - você se conhece melhor.
Placas de circuito impresso
Aqui, para ser sincero, não há nada a dizer: nós encomendamos tudo da Rezonit; dos fabricantes russos eles têm a combinação ideal de termos, preço e qualidade. Um pequeno painel de duas camadas em um lote de 10 a 20 peças com um período de produção de 4-5 dias custará de 3 a 4 mil rublos por lote.
No momento, eu pessoalmente tenho 177 pedidos concluídos lá e um está em processo. O lote mínimo do que pedimos foi de 1 peça, o máximo - alguns milhares de peças.
Para avaliar o custo de fabricação, existe uma
calculadora , essencialmente diferente da forma usual de pedidos na sua conta - bem, exceto pela capacidade de fazer upload de arquivos e enviá-los para a fábrica.
Instalação
E aqui, é claro, a diversão começa - existem pranchas, componentes, e daí?
O ponto principal:
as placas modernas não são montadas manualmente com um ferro de soldar .
Mesmo na produção piloto. Até dez peças. É simplesmente triste, longo, ineficiente e de baixa qualidade. A soldagem manual viola o princípio principal da eficiência do trabalho - monotonia. A soldagem manual é uma constante, a cada segundo troca de ferramentas nas mãos. Se levar mais tempo não é seu objetivo, você não deve.
Nas placas-mãe modernas, a grande maioria dos componentes são SMDs e, além disso, quando você tenta os métodos de montagem menos decentes, chorará toda vez que for forçado a instalar um componente THD.
Os componentes SMD são soldados
com uma pasta - uma mistura de esferas de solda de tamanho de fluxo e mícron (usamos o Multicore CR36, mas isso não é necessário).
A pasta é aplicada estritamente às almofadas dos componentes de uma das duas maneiras:
- pneumático - um compressor para 4-6 atmosferas (qualquer pessoa com um receptor é adequado para garantir a estabilidade da pressão) e um distribuidor como esse . O dispensador custa cem dólares para os chineses e fornece uma coisa simples - quando você pressiona o pedal, ele fornece ar à seringa com pasta a uma determinada pressão por um tempo especificado, apertando uma determinada quantidade de pasta. É um pouco sombrio, mas você paga a taxa média por cerca de quinze a vinte minutos e, com alguma habilidade, pode até trabalhar com os componentes 0402. A pasta do dispensador já é vendida em seringas, usamos o EFD SolderPlus (mais precisamente, quase nunca o usamos, porque o dispensador tem pelo menos 364 dias) no ano está coberto de poeira).
- em um estêncil - uma folha de aço ou plástico com furos cortados por pastilhas de contato com 100-125 mícrons de espessura. O estêncil é colocado em cima do quadro, um tapa de pasta de solda cai sobre ele e é manchado com uma espátula ou apenas um cartão de plástico. Idealmente, esse processo requer uma impressora de tela portátil que permita que a tela seja elevada e abaixada verticalmente, mas em pequena escala, você pode simplesmente fixar a placa e a tela com fita adesiva na mesa. O processamento de uma única placa obviamente leva apenas alguns minutos.
Todos os tipos de opções: espalhar com um palito, pressão manual de uma seringa, etc. esqueça imediatamente - você se pendura no seu primeiro quadro.
Esta parte não seria tão divertida - o estêncil é bastante caro - se não fosse uma invenção maravilhosa da humanidade: a plotadora de corte
Silhouette Curio , projetada para cortar aplicativos de scrapbooks, mas também lida bem com “
transparências ” para projetores. Estes últimos têm uma espessura de 100 mícrons - você acha que é apenas isso, uma coincidência?
A plotadora aceita arquivos DXF como entrada (e na versão gratuita do software; a paga paga adiciona suporte ao SVG, que é muito necessário para álbuns de recortes) e lida com componentes até SOIC e 0603 sem problemas. A passivação 0402 é pior, mas ainda aceitável, mas você precisa remover qualquer QFN separar as pernas e fazer um corte contínuo.
Obviamente, isso não é um estêncil para a produção de dez mil dispositivos. Mas a oportunidade de fazer um estêncil bastante adequado para a maioria das construções simples, em equipamentos de 14 mil rublos, sem química úmida e nenhum desperdício significativo, bem como em quinze a vinte minutos, não tem preço.
Depois de cortar e espalhar, as
peças são
colocadas .
Claro, seria bom ter um espalhador automático, mas, primeiro, a coisa não é muito barata e, em segundo lugar, vou lhe contar um segredo, em um lote de cinquenta cartões, programar um espalhador levará muito mais tempo do que o espaçamento real.
Portanto, a opção básica é o posicionamento manual. A opção mais simples e barata é uma pinça a vácuo
como essa , que é, de fato, uma alça com um compressor de aquário. A alça possui uma agulha removível na extremidade e um orifício na lateral, feche o orifício com o dedo - a agulha atrai peças, solte o dedo - o ar passa pelo orifício, a peça cai.
Ao contrário das pinças comuns, isso permite que você pegue componentes de qualquer forma e de qualquer superfície, inclusive diretamente de fitas, e, ao contrário das pinças mecânicas a vácuo com um botão e uma lâmpada de borracha no interior, ela não dá um solavanco ao soltar a peça. Essas pinças custam um centavo - menos de 1.500 rublos dos chineses e, se desejado, você pode fazer isso sozinho com um compressor de ar de aquário. Com o tempo, as agulhas ficam entupidas com pasta de solda, mas sem problemas são compradas separadamente, tanto em conjuntos de diâmetros diferentes quanto em embalagens com o mesmo diâmetro de 10-20-50-100 peças cada.
Somente os maiores componentes, como processadores em pacotes LQFP, ficarão com uma pinça comum.
Um ponto importante:
no pátio do século 21, ninguém já está fazendo uma impressão em papel de CAD .
Para posicionamento manual, existe um programa
VisualPlace pequeno e extremamente útil que absorve gerberas, uma lista de componentes e suas coordenadas no quadro - e mostra onde qual componente deve estar e em qual orientação:
Além disso, o VisualPlace pode agrupar componentes de acordo com o campo de valor. Assim, pegando uma bobina de transistores SI2333 e cutucando um grupo com eles, você verá imediatamente
todos os locais onde eles devem estar.
Os autores escreveram o utilitário explicitamente principalmente para si mesmos (e, a propósito, eles são um excelente pequeno terminal de
térmita ); portanto, por um lado, não é sobrecarregado com lixo desnecessário e ícones bonitos; por outro lado, existem muitas arestas no entendimento das unidades de medida (polegadas ou milímetros), pontos de referência em gerberas (eu recomendo sempre iniciar no canto inferior esquerdo da placa), etc. Às vezes, os recursos de CAD também se sobrepõem a isso - por exemplo, o DipTrace em um sistema com localidade russa salva números com o separador decimal "," e o VisualPlace aguarda "." independentemente da localidade.
No entanto, a instalação do escape do CAD no VisualPlace leva vários minutos, e o utilitário não pode ser superestimado. O utilitário é oficialmente gratuito para uso comercial.
Em algum momento deste momento, você sentirá a beleza dessa abordagem de instalação. Comparar - ferro de soldar:
- um ferro de soldar na mão direita, solda na esquerda
- coloque uma gota de solda em um bloco do resistor
- anular a solda, anular o ferro de solda
- sacuda o resistor para fora da fita, vire-o de cabeça para baixo
- na mão esquerda com pinça, pegue o resistor com pinça, coloque no quadro
- sem soltar o resistor, pegue um ferro de soldar na mão direita, segure na área em que a solda foi aplicada
- reserve uma pinça, leve solda
- pegue um segundo bloco
- repita para os 146 componentes restantes
Massas:
- espalhe o tabuleiro inteiro com pasta
- pegue uma pinça a vácuo, organize todos os componentes diretamente de fitas e paletes
- coloque a placa no fogão
Oh sim Depois de organizar os componentes (você precisa colocá-los com um pouco de esforço para que sejam impressos na pasta),
chega a
hora do fogão .
A tarefa do fogão é aquecer a pasta com uma velocidade determinada a 140-160 graus (temperatura de ativação e evaporação do fluxo) e, em seguida, a 220-230 (fusão da solda), mantenha-a brevemente e esfrie.
A rigor, em produtos com peças inteiras, você pode aquecer a pasta com um secador de cabelo, mas isso é adequado apenas para literalmente 5 a 10 cópias e também coloca os componentes sob forte estresse devido a grandes gradientes de temperatura. O fogão aquece uniformemente e sem problemas.
Novamente, o que é muito agradável - embora os chineses façam fogões bastante baratos, você pode fazer um forno caseiro completamente sem dinheiro (eu não recomendo este modelo em particular, este é apenas um link) ou uma grade de ar, adicionando a eles um controlador de temperatura feito até para o Arduino que pode suportar o necessário perfil em graus e minutos. O custo dessa decisão na versão na altura do joelho será inferior a 5 mil rublos para tudo no total.
Na verdade, é tudo. Após o cozimento, ele permanece nos componentes com um pequeno passo para verificar se há possíveis aderências nas pernas (ao contrário do que afirmam vários manuais - não, a pasta de solda nem sempre é montada perfeitamente na própria perna se for um pouco mais que necessária ou for manchada mais que necessária - a tensão superficial não é suficiente para quebrar o jumper entre as pernas adjacentes), remova tudo o que for encontrado com um ferro de solda comum, em cavacos com pernas longas e passo pequeno, como LQFP ou TSSOP com passo de 0,5 mm, - com uma trança para soldar.
Bem, na verdade, é tudo. Os produtos são montados.
Conde?
- plotadora de corte para estênceis - 14.000 rublos.
- filme transparente - 500 rublos para 50 folhas
- um frasco de Multicore CR36 - 500-800 rublos por 30 g (para uso regular, pegue latas de 500 g, agora são 4500 rublos agora)
- pinças de vácuo - 1500 esfregar.
- forno elétrico - 3000 rublos.
- arduino, relé, termopar - que sejam outros 3000 rublos.
Total - 22.800 rublos para um conjunto de equipamentos e consumíveis, o que permitirá montar placas com componentes SMD
várias vezes mais rápido do que o trabalho puramente manual com um ferro de solda. Além disso, é ainda mais qualitativo: se você pode ver imediatamente a partir do ferro de solda que a placa foi montada à mão (as características afluem nas pernas dos componentes, com um claro excesso de solda além do realmente necessário), com destreza mínima até mesmo um conjunto tão primitivo permite que você faça produtos pontos de vista não profissionais não diferem externamente dos seriais.
E isso é para a quantia que muitos podem pagar, mesmo como parte de um hobby.
E se sua esposa também gosta de álbuns de recortes ...