UPDATE 09.12.19
JLCPCB bedankt sich bei seinen Kunden und offeriert einen kostenlosen SMD-Bestückungsservice.
https://support.jlcpcb.com/article/90-thanksgiving-special-offer

 

Sponsored Review

Der chinesische Leiterplattenhersteller JLCPCB bietet seit kurzem neben der Leiterplattenherstellung auch einen Bestückungsservice für SMD-Komponenten (SMT Assembly Service)  an.

JLCPCB hat mir die Möglichkeit angeboten, den „SMT Assembly Service“ mit einer Testbestellung auszutesten.

Der Bestückungsservice beinhaltet eine Leiterplatte und die darauf platzierten SMD-Komponenten.

Testprojekt
Als Testprojekt habe ich mein Projekt verstellbarer Sollwertgeber mit Codierschalter ausgesucht. Die Leiterplatte dieses Projektes habe ich vorher bereits in verschiedenen Farben bei JLCPCB bestellt. Die Leiterplattendaten im Gerber-Format sind bereits erstellt und überprüft.

Auf der Leiterplatte des Sollwertgebers sind sowohl SMD-Bauteile wie auch THT-Komponenten (Bauteile mit Anschlussdrähten) platziert.

Ablauf Bestellung

Die Bestellung von Leiterplatten mit Bestückung erfolgt über die übliche Leiterplattenbestellung. Im ersten Schritt werden die Leiterplattendaten hochgeladen und die Optionen der gewünschten Leiterplatte gewählt. Im zweiten Schritt werden die Produktionsdaten für die Leiterplattenbestückung (Stückliste BOM und PickandPlace-Informationen) hochgeladen und die Bauteile aus der JLCPCB SMT Parts Library ausgewählt. In dieser Bauteilbibliothek stehen momentan knapp 700 Standardkomponenten und 30000 erweiterte Komponenten zur Verfügung.

Die Lieferung der Leiterplatten oder einzelner Bauteile an JLCPCB ist momentan noch nicht möglich.

Leiterplatte hochladen

Nach dem Hochladen der Leiterplattendaten im Gerber-Format können die Optionen für die Leiterplatte gewählt werden.

Bestückungsservice wählen

Die Option Bestückungsservice (SMT Assembly) ist am Ende der Leiterplatten-Optionen platziert und standardmässig deaktiviert.

Durch Aktivieren des Bestückungsservice werden die Bestückungs-und die Lötseite der Leiterplatte eingeblendet.

Der Bestückungsservice kann momentan nur einseitig ausgeführt werden, darum muss der Besteller die Seite der Leiterplatte, auf der die SMD-Komponenten platziert werden, auswählen.

In meinem Testprojekt ist dies die Bestückungsseite (top side).

Bestückungsdateien

Im nächsten Schritt müssen die Produktionsdaten (Stückliste und PickandPlace-Informationen) als File hochgeladen werden. Die beiden Dateien nennen sich BOM (Stückliste) und CPL (Component Placement List) und können aus dem eingesetzten CAD-Programm exportiert werden.

Hilfe für die Bereitstellung der Produktionsdaten findet man in den FAQ von JLCPCB.

Nach Hochladen der Produktionsdaten wird die Stückliste analysiert. Die Bauteile aus der Bauteilbibliothek werden ausgewählt und aufgelistet.

Nun muss jedes Bauteil aus der Stückliste und die Zuordnung zum Lagerbauteil von JLCPCB bestätigt werden.

In der Auflistung erscheinen auch die konventionellen Komponenten wie Stecker etc.

SMD-Komponenten, die nicht automatisch zugeordnet werden können, müssen über die Suchfunktion aus der Part-Library ausgewählt werden. In meinem Projekt wurde die Zener-Diode D1 nicht erkannt.

Alle nicht ausgewählten Bauteile werden im Bestückungsauftrag nicht berücksichtigt.

Nun erfolgt ein Review der zu bestückenden Bauteile auf der Leiterplatte. Dazu wird die Leiterplatte und die darauf platzierten SMD-Bauteile dargestellt. Konventionelle Bauteile wie Poti (P1, P2) oder Elkos (C1, C3, C4) werden als Bauteil nicht dargestellt, da sie nicht automatisch bestückt werden.

Gleichzeitig zum Review wird in der rechten Spalte die Kostenberechnung dargestellt.

Falls alle Bauteile korrekt sind, kann die Bestellung gespeichert werden und der Bestückungsauftrag erscheint im Warenkorb als eigene Position.

Lieferung des Bestückungsauftrages

Die Ausführung meiner Bestellung, von der Bestellung bis zur Lieferung, dauerte nur 4 Tage. Die Lieferung selbst hat mit Lieferdienst nochmals etwas 4 Tage gedauert.

Wie gewohnt, sendet JLCPCB seine Leiterplatten in einer stabilen Kartonbox. Die bestückten Leiterplatten sind zusätzlich in roter Luftpolsterfolie verpackt. Bei dieser roten Luftpolsterfolie scheint es sich um antistatische Luftpolsterfolie zu handeln. Also eine geeignete Verpackungslösung für empfindliche Elektronik-Leiterplatten.

Die bestückten Leiterplatten sind jeweils 5 Stück mit einem Klebeband zusammengeklebt.

Die mit SMD-Komponenten bestückten Leiterplatten machen einen guten Eindruck. Die Bauteile sind alle gerade platziert, die Lötstellen einwandfrei und gleichmässig.

Da alle SMD-Komponenten in der SMD-Library von JLDPCB verfügbar waren, konnten diese bestückt werden. Auf der Leiterplatte müssen somit nur noch alle konventionellen Bauteile wie Stiftleisten, Elkos und Potentiometer aufgelötet werden.

Auf der Leiterplatte fallen 2 Bohrungen (rot markiert) auf. Diese gehören nicht zum Leiterplatten-Projekt, sondern wurden von JLCPCB ergänzt. Vermutlich dienen die Bohrungen zur Montage der Leiterplatte während dem Bestücken, beziehungsweise Löten.

Nach dem Bestücken der konventionellen Bauteile erfolgte ein erste elektrischer Test. Die Leiterplatte funktioniert einwandfrei. Die Bestückung der SMD-Komponenten durch JLCPCB war also erfolgreich.

Kosten

Die Kalkulation der Bestückung eines Leiterplattenprojektes ist jeweils abhängig von der Anzahl und den Typen der eingesetzten Bauteile.

Der Endpreis setzt sich aus den Setup Fee (Leiterplatte), den Bauteilkosten und den Bestückungskosten zusammen. Die Kosten können online geprüft werden, indem man die Leiterplattendaten sowie die Files für BOM und CPL hochlädt.

In meinem Testprojekt betragen die Gesamtkosten knapp 40 USD für 10 bestückte Leiterplatten.

Da mein Projekt etliche Bauteile aus der erweiterten Bauteileliste enthält, kommen noch zusätzliche Bauteilkosten (Extended components fee) dazu.

Gesamthaft wurden pro Leiterplatte 10 Bauteile bestückt.

Die Kosten pro bestückte Leiterplatte, inklusive grüner Leiterplatte, aber ohne die konventionellen Bauteile, betragen 3.80 USD.

Fazit

Mit dem neuen SMD-Bestückungs-Service bietet JLCPCB eine kostengünstige Möglichkeit zur professionellen Bestückung von Prototypen-Serien.

Dank den günstigen Kosten kann sich auch ein Bastler oder Start-Up ohne eigene Produktionsstätte diesen Service leisten.

Vorteile/Nachteile

+schnelle Produktion
+schnelle Lieferung
+PCB inklusive
+einfacher Upload der Produktionsdaten
+professionelle Produktion

-nur grüne Leiterplatten möglich
-nur einseitige Bestückung
-Bauteil-Angebot momentan noch begrenzt

Der einfache Bestellvorgang und die schnelle und kostengünstige Produktion zeichnen diesen neuen Service aus.

Einziger Nachteil ist die momentan noch etwas begrenzte Bauteilebibliothek.

Insgesamt aber eine kostengünstige Lösung für Prototypen und Kleinserien.

Testing VoltBot

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Ein Leiterplatten-Nutzen oder Panel ist die übliche Technik um mehr Leiterplatten für einen kalkulierten Preis zu bekommen.

Die meisten Leiterplattenhersteller, die auch von Makern und Bastler, genutzt werden, kalkulieren den Endpreis basierend auf der Nutzfläche der bestellten Leiterplatte.

Mittlerweile gibt es Anbieter, die den Preis für die Leiterplatte für eine Grösse von 100×100 mm kalkulieren. Diese Kalkulation verwendet auch der chinesische PCB-Hersteller JLCPCB.

JLCPCB hat mir einen Coupon angeboten, damit ich die Möglichkeiten der Panels in einem konkreten Projekt testen kann. Vielen Dank dafür 🙂

Mein aktuelles Sensorprojekt des ATtiny Sensor Nodes V4 hat eine Leiterplattengrösse von 30x50mm.

Die Abbildung zeigt die ersten Prototypen in den bekannten Farben des amerikanischen Herstellers OSHPark.

In die nutzbare Fläche von 100x100mm bei JLCPCB passen also 3×2 Leiterplatten von meinem Projekt, ohne dabei einen Aufpreis zu bezahlen,

Auf der X-Achse entsteht dabei jeweils links und rechts noch ein kleiner Rand von je 5mm.

Panel erstellen bei JLCPCB

Das Erstellen eines Nutzens oder Panels ist im Bestellvorgang bei JLCPCB integriert. Wie gewohnt lädt man im ersten Schritt die Gerberdaten des Leiterplattenprojektes hoch.

In der Vorschau ist sofort das PCB-Projekt sichtbar und in der rechten Spalte wird der Preis für die Standardmenge von 5 angegeben. Ich habe in meinem Projekt 10 Stück ausgewählt.

Der Preis für diese Projekt wird somit mit 5 USD angegeben.

Die Konfiguration des PCB-Panels erfolgt nun über den Menüpunkt Panel by JLCPCB.

Standardmässig ist diese Option auf No.

Für die Panel-Bestellung wird nun Yes ausgewählt und die Anzahl der Boards in x und y-Richtung eingetragen. Für das Testprojekt also 2×3 PCB.

Mit der Eingabe der Anzahl der Boards für die X- und die Y-Richtung wird automatisch die Panel-Grösse angegeben. In meinem Projekt 100x100mm. Gleichzeitig wird ein Hinweis angegeben, dass in X-Richtung 10mm Rand entstehnt.

Mit der Option Edge Rails auf No wird Rand automatisch abgeschnitten.

Mit der Konfiguration der Panels bekommt man nun also 10 Panels mit je 6 Leiterplatten, insgesamt also 60 einzelne Leiterplatten für einen sehr günstigen Preis.

Mit dem Absenden der Leiterplattenpanels ist die Bestellung abgeschlossen und die Herstellung der Leiterplatten beginnt in Kürze.

Hilfe und Infos zu Panels

In der Hilfe zu Panels beschreibt JLCPCB nochmals diese Funktion der Panel-Erstellung.

In den Bemerkungen sind noch ein paar wichtige Hinweise zur Anzahl der Boards und der Boardgrösse erwähnt.

Panels dürfen nicht schmaler als 7 cm sein und ein einzelnes Board darf nicht kleiner als 1.5×1,5 cm sein.

Ich habe in einem ersten Panelprojekt ein Panel erstellt, das kleiner als 7 cm war. Bei der Qualitätsprüfung wurde dieses Board dann abgewiesen und die Kosten für die Leiterplatten wurden zurückerstattet.

Ideal wäre es, wenn Panels, die nicht den Grössenanforderungen entsprechen mit einem Warnhinweis vor der Bestellung abgewiesen werden.

Lieferung der Panels

Mein Projekt wurde innerhalb von knapp 2 Arbeitstagen produziert. Die Lieferung hat dann nochmals etwa 3 Tage gedauert.

Das Panel meines Projektes sieht perfekt aus

und dank den V-Cut (Brechkanten zwischen den einzelnen Leiterplatten) können diese leicht auseinandergebrochen werden.

Fazit

Mit einfachen Verwendung von Nutzen oder Panels bietet JLCPCB eine nützliche und praktische Funktion der Bestellung von kleineren Leiterplattenserien zu einem günstigen Preis.

 

 

 

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Arduino im Kleinformat mit ATtiny10

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Der chinesische Leiterplattenhersteller JLCPCB hat mir ein Guthaben zur Verfügung gestellt, damit ich ihre Leiterplattenprodukte testen und anschliessend ein Review schreiben kann.

JLCPCB hat sich auf die Herstellung von Leiterplatten (englisch PCB – Printed Circuit Boards) für Prototypen- und Kleinserien spezialisiert. Die Firma ist in der chinesischen Stadt Shenzhen beheimatet und produziert, gemäss ihrer Website, 8000 PCB-Aufträge pro Tag.

JLCPCB ist ein grosser Lieferant für viele Maker und Elektronik-Entwickler und verspricht, dass die Leiterplattenaufträge für Kleinserien in hoher Qualität und mit einer Durchlaufzeit von 2 Tagen produziert werden. Für Erstkunden wird die erste Bestellung von 10 Leiterplatten zu einem Preis von 2 USD angeboten.

Vom CAD-Projekt zur Bestellung

Die Bestellung von Leiterplatten-Projekten erfolgt online. Dazu muss der Besteller sein entwickeltes Leiterplattenprojekt lokal ins Gerberformat exportieren. Diese Gerberdaten können anschliessend über Website von JLCPCB hochgeladen werden.

Für Einsteiger ist die Generierung von Gerberdaten eine kleine Hürde, aber JLCPCB bietet auf der Website technischen Support in Form von ausführlichen Anleitungen für die gebrächlichsten Leiterplattenprogramme wie KiCad, Eagle oder Altium.

Andere PCB-Hersteller umgehen diese Hürde, indem sie den Upload der spezifischen Formaten von KiCad oder Eagle zulassen und die Gerber-Generierung direkt online ausführen.

Über JLCPCB kann die Erstellung von Gerberdaten für die Bestellung vereinfacht werden, indem man die Leiterplatten über das eigene Online-CAD-Programm EasyEDA verwaltet und erstellt. In EasyEDA steht eine Funktion zur Verfügung, über die man kompatible Gerber-Daten für die Bestellung erstellen kann.

Test-Bestellung

In meinem Test habe ich 4 aktuelle Leiterplattenprojekte, die ich mit Eagle oder EasyEDA erstellt habe, bestellt.

  • Projekt Opamp Power (Erstellt in EasyEDA)
  • Projekt Sollwertgeber SWU (Erstellt in Eagle, Upload Gerberdaten)
  • Projekt Opamp Dual Power (Erstellt in EasyEDA)
  • Projekt Breadboard Power Adapter BP-A2 (Erstellt in Eagle, Hochgeladen und Bearbeitet in EasyEDA)

Registrierung

Damit man Leiterplatten bei JLCPCB bestellen kann, muss man sich am System anmelden.

Falls man noch keinen Benutzeraccount besitzt, kann man sich über die Funktion „REGISTER“ einen Account erstellen lassen.

Dieser Benutzeraccount kann dann sowohl für die Leiterplattenbestellung, wie auch für die Leiterplattenentwicklung im EasyEDA verwendet werden.

Bestellablauf

Wie bereits erwähnt, beinhalten die Gerber-Daten die eigentlichen Daten des Leiterplattenprojektes.

Für die Bestellung wird nun das ZIP-File mit den Gerberdaten über die Funktion „Add your gerber file“ hochgeladen. Die Archiv-Datei darf dabei nicht grösser als 4 MB sein.

Nach dem Hochladen der Daten wird das Leiterplattenprojekt online dargestellt.

Über den Gerber Viewer kann das Projekt im Detail überprüft werden. Dazu können die einzelnen Ebenen (Solder-mask, Silkscreen etc.) der Leiterplatte für Bestückungsseite (Top) und Lötseite (Bottom) optisch dargestellt werden.

Nach dem Upload der Leiterplatten-Daten können nun die gewünschten Optionen der Leiterplattenbestellung über ein übersichtliches Eingabeformular ausgewählt werden.

Wichtige Auswahlmöglichkeiten sind die Anzahl der benötigten Leiterplatten (PCB Qty), die Leiterplattenfarbe (PCB Color) und die Oberflächen-Option (Surface Finish)

Nach jeder Auswahl wird der Gesamtpreis für die Bestellung aktualisiert.

Mit der Auswahl der Leiterplattenoptionen ist die Bestellung zusammengestellt und bereit für den Checkout. Im Checkout werden die Versandart und die Zahlungsart ausgewählt.

Falls aber noch eine weitere Leiterplatte zur Bestellung hinzugefügt werden soll, kann diese vor dem Checkout über die Option „Add new item“ ausgewählt werden.

Nach dem Versand der Bestellung erhält man eine Email mit der Bestellbestätigung.

Produktion und Zustellung der Bestellung

Wie versprochen, wurde meine Bestellung innerhalb von 2 Tagen ausgeführt und versendet.

In der Liste meiner Bestellungen kann für jede Leiterplatte der Produktionsstatus überprüft werden.

Mittels Klick auf den Link „Production Progress“ kann der gesamte Produktionsprozess überwacht werden.

Wie man aus dem Bild meiner Bestellung erkennen kann, wurde die Bestellung in weniger als 2 Tagen ausgeführt.

Dank der offerierten Shipping-Methode (DHL) war die Lieferung von China in wenigen Tagen auf meinem Labortisch.

Leiterplatten

Die Leiterplattenbestellung von JLCPCB wird in einer kleinen stabilen Karton-Box geliefert. Die einzelnen PCB-Varianten sind in Plastik verschweisst.

Von jeder bestellten Leiterplatte wurden genau 10 Stück geliefert.

Die Qualität der produzierten Leiterplatten ist sehr gut.

Die verzinnten Pads lassen sich gut löten und auch die Bohrungen und Durchkontaktierungen sind sauber verzinnt. Der Bestückungsdruck ist sauber und klar, auch Textelemente in kleiner Schrift sind noch scharf dargestellt und gut lesbar.

Die Abmessungen der Leiterplatten sind korrekt und die Kanten sind einwandfrei. Einzig bei der blauen Leiterplatte des Breadboard Power Adapters gibt es einen kleinen und scharfen Absatz, der wohl vom Ausfräsen der Konturen herkommt.

Fazit

Der chinesische Leiterplattenhersteller JLCPCB liefert Leiterplatten von hoher Qualität und zu einem sehr günstigen Preis.

Der Bestellvorgang über die Website ist einfach und verständlich. Bei der Online-Eingabe wird automatisch der Preis für die Leiterplatten mit den gewählten Optionen angezeigt.

Nach dem Absenden der Bestellung kann der Produktionsprozess über die Website geprüft werden.

Die versprochene Durchlaufzeit von 2 Tagen für eine Bestellung wurde eingehalten und Dank der schnellen Lieferung mit einem Lieferdienst hat man die Leiterplatten innerhalb einer Woche auf dem Tisch.

Dank dem günstigen Preis lohnt sich auch eine Produktion einer Prototypenserie.

Die Qualität der Leiterplatten hat mich überzeugt und ich kann JLCPCB jedem Maker und Elektronik-Entwickler für Prototypen und Kleinserien empfehlen.

 

 

 

Arduino Day 2018

Ein Breadboard oder Steckbrett ist die erste Wahl für den Bastler und Elektroniker wenn es um den Aufbau einer Prototypenschaltung geht.

Im Elektronik-Handel gibt es viele verschiedene Arten und Varianten von Breadboards. Händler in Fernost verkaufen diese für wenig Geld. Somit lohnt es sich immer eine Handvoll dieser nützlichen steckbaren Leiterplatten auf Lager zu haben.

Die auf den Breadboards aufgebauten Schaltungen können auf verschiedene Arten mit Spannung versorgt werden.

  • Batterie-Pack
  • USB-Versorgung
  • Versorgung via Board (bspw. Arduino)
  • externes Netzteil

Bei der Versorgung mit Batterie können die Anschlussdrähte direkt in an den jeweiligen Versorgungspins des Breadboard angeschlossen werden.

Für die USB-Versorgung können passende Breakout-Boards verwendet werden.

Im Bild ist das Breakout Board von Sparkfun abgebildet.

Zusätzlich sind im Elektronik-Handel viele Arten von Steckbrett-Power-Adapter verfügbar. Diese können über USB oder teilweise auch über ein 2.1mm Barrel Jack-Stecker versorgt werden.

Beim Einsatz einer Breadboard-Schaltung mit einem Arduino-Board können die Versorgungspins des Arduino mittels Jumper-Wire auf das Steckbrett geführt werden.

Die Versorgung über ein externes Netzteil erfordert meist eine zusätzliche Anschlusstechnik. Labornetzgeräte, die jeder ernsthafte Bastler im Labor verwendet, sind mit 4mm-Bananenbuchsen ausgerüstet.

Die Frage stellt sich nun wie die Bananenstecker mit dem Steckbrett verbunden werden? Bei grösseren Breadboards sind meist 2 bis 3 Bananenbuchsen vorhanden.

Für kleinere Sensor-Schaltungen und Experimente verwendet man aber oftmals ein Half-Sized Breadboard, das ohne Anschluss-Stecker geliefert wird.

Die Lösung für den fehlenden Adapter ist ein Breadboard Power Adapter mit 4mm-Anschluss-Stecker.

Mein erster Prototyp eines solchen Breadboard Adapters zeigt das nachfolgende Bild. Als Anschlussbuchsen wurden Buchsen vom Typ PB 4 von Hirschmann verwendet.

Die Buchsen können u.a. bei Reichelt Elektronik bezogen werden

Breadboard Power Adapter als PCB

Aus dem ersten Prototypen ist ein richtiges Board entstanden, das zusätzlich mit Filter-Kondensatoren und einer Spannungsanzeige ausgerüstet ist.

Das einfache PCB ist als Projekt bei OSH Park verfügbar.

Breadboard Mini

Neben den Half-Size-Breadboards nutze ich gerne auch die kleinere Steckbrett-Variante Breadboard Mini.

Ein Power-Adapter für diese Steckbrett-Grösse gibt es bisher nicht.

Mein Breadboard Adapter für Breadboard Mini besitzt Anschlusspins für Krokodilklemmen.

Der Anschluss mit Krokodilklemmen sieht dann so aus:

Nachfolgend noch ein paar weitere Bilder, die zeigen wie man die verschiedenen Board verwenden kann.

Breadboard Power Adapter für Breadboard Mini:

Breadboard Adapter auf grösserem Steckbrett:

 

My visit in Shenzhen (China) at Seeed Studio.

BME680 Umweltsensor-Board

Projekt in Arbeit: BME680 Breakout Board




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