Для изготовления единичной печатной платы, радиолюбителям в домашних условиях доступны несколько методов изготовления, например: ЛУТ, фоторезист, а можно и вовсе по старинке нарисовать дорожки лаком и вытравить. Для серийного изготовления такие методы могут быть не приемлемые. В таком случае, изготавливать платы нужно на заводе, поскольку такое производство будет соответствовать всем требованиям спецификации клиента, признанным стандартам IPC и UL, а так же директиве RoHS, ограничивающей содержимое вредных веществ. Несмотря на то, что в Интернете довольно много обзоров про заводское изготовление печатных плат, про компанию, у которой я заказывал свои образцы, я не встречал обзоров и поэтому решил заполнить эту нишу. В этой статье я расскажу, как заказать печатные платы на заводе компании WellPCB.

WellPCB - дочерняя компания Uniwell Circuits Co Ltd, специализирующаяся на изготовлении печатных плат (PCB) и сборке печатных плат под ключ (PCBA).

Переходим на сайт компании: www.wellpcb.com

Обратите внимание на заманчивое предложение, которым могут воспользоваться как новые, так и действующие клиенты. Есть возможность заказать печатные платы за $5, если заказ будет соответствовать простым требованиям:
1.    Количество плат до 5 штук.
2.    Их размер не больше 100х100 мм.
3.    Платы содержат не больше 2-х слоёв.

Вначале необходимо создать учётную запись, для этого регистрируемся по ссылке «Register».

В регистрационную форму вводим: логин, пароль, адрес своей электронной почты и номер мобильного телефона. Проходим капчу и завершаем регистрацию нажатием на «CREATE NEW ACCOUNT».

После регистрации нас автоматически перенаправят на страницу создания заказа.
На выбор предоставляется создать: печатную плату (PCB), гибкую печатную плату (Flexible PCB) или гибко-жёсткую печатную плату (Rigid-Flexible PCB).
PCB плата - эта печатная плата, которую мы собственно и собираемся заказывать.
Гибкая плата – это когда токопроводящие дорожки наносятся на изолирующую полимерную плёнку. Примером таких плат являются шлейфы в смартфонах и планшетах, которые соединяют компоненты устройства.
Гибко-жёсткие платы – платы, в которых используется комбинация гибких и жёстких технологий.

Выбираем заказ PCB платы и видим, что первый заказ имеется возможность заказать за $1. Эта возможность даёт право заказать три штуки односторонних или двухсторонних плат, разного цвета и толщины (без учёта доставки). Размер таких плат должен быть в пределах 100х100 мм. Что бы воспользоваться этим предложением, перейдём по ссылке.

После ввода основных параметров заказа:
Size (single) - размер платы в мм.
Quantity (single) - количество экземпляров, максимум 3 штуки.
Layers - количество слоёв.
Появится кнопка «Choose Full SPEC For Order», нажимаем на неё, для указания полной спецификации заказа.

Minimum Drill Hole Size - Минимальный размер отверстия сверла, доступно 0,3 мм.

Minimum Trace Width/Spacing - Минимальная ширина и интервал трассировки, другими словами, ширина токопроводящих дорожек на плате и расстояние между ними. Этот параметр представлен в мил, ширина дорожек и расстояние между ними 5 мил. 1 мил = 0,0254 мм, 5 мил = 0,127мм.

Silk Screen - Шелкография, на выбор можно выбрать чёрный, белый, жёлтый цвет или вовсе отказаться от него.

Material - Материал из которого изготавливается плата. FR4 - это стандартный материал для многих плат, представляющий из себя стеклотекстолит, класса огнестойкости 94V-0.

Board Thickness(mm) - Толщина печатной платы. По-умолчанию 1,6 мм, но можно выбрать толщину и поменьше, до 0,6мм.

Solder Mask - Защитная маска, предопределяет цвет печатной платы, на выбор 11 вариантов.

Surface Finish - Финишное покрытие контактных площадок на печатной плате. По-умолчанию «Lead Free HASL» - метод бессвинцового лужения. Так же можно выбрать «Leaded HASL» - лужение с применения свинца.

finished Coppe - Толщина слоя медной фольги. Параметр измеряется в унциях, 1 oz (унция) = 35 микрон.

Далее переместимся в правую часть окна заказа для выбора страны и способа доставки.

Стандартное время сборки заказа составляет 6 дней.
Выбираем свою страну, с моём случае это Украина.
На выбор имеется два способа доставки: DHL и FedEx-IP.

Разница в цене доставки $5.

После выбора способа доставки, проверяем, что бы было правильно указано ваше имя и адрес электронной почты. Нажимаем кнопку «Add to Cart», что бы сформировать заказ и добавить его в корзину.

Далее нас перенаправят в корзину. Здесь необходимо загрузить проект заказа в формате Gerber, для этого нажимаем на «Upload File».

Нажимаем на «Обзор...», выбираем zip-архив с Gerber-файлами, в моём примере это архив Gerber_Zirka.zip и нажимаем «UPLOAD», для загрузки его на сервер компании.

Справка: Gerber-файлы подготавливаются заранее в соответствующей САПР (система автоматизированного проектирования). Я свой проект подготавливал в онлайн-инструменте «Easy EDA».
Gerber-файлы - это файлы, в которых описывается, как заводское оборудование должно изготовить печатную плату. В zip-архиве находятся Gerber-файлы токопроводящего рисунка верхнего и нижнего слоёв, паяльной маски, шелкографии, а так же контур печатной платы.

Ставим переключатель в столбце «Select», после чего можем увидеть окончательную цену нашего заказа. Цена составляет $44 из них, $3 это комиссия за перевод. Для оплаты заказа нажимаем на «Checkout».

Далее необходимо оплатить заказ с помощью Paypal.

В заказе плат за $1 много опций не доступно, поэтому давайте рассмотрим, что нам могут предложить по максимуму.

Количество экземпляров в заказе увеличилось до 100 шт., а количество слоёв до 12-ти.

Material - помимо стандартного материала FR4, так же доступны FR4-TG150, FR4-TG170 и Halogen Free. Остановимся подробнее на этих материалах.
При производстве печатных плат, в качестве фольгированного диэлектрика применяют стеклоткань, пропитанную эпоксидной смолой. Материал печатной платы должен быть огнестойким, не должен гореть при определённой температуре, а только лишь размягчаться. Одно из наиболее важных свойств любой эпоксидной смолы является температура стеклования (Tg). Это температурная область, в которой полимер из мягкого, эластичного состояния, переходит в твёрдый стеклообразный материал.
FR4-TG150 - материал с температурой стеклования 150°С, а FR4-TG170 - с температурой 170°С.
Halogen Free - это платы без содержания галогенных элементов, таких как хлор, фтор, йод, бром. Хлор используется для защиты компонентов, в качестве добавки для увеличения огнезащиты. Так же применяется в поливинилхлоридной (PVC) изоляции для проводов, которые практически не горят и устойчивы к кислотному и щелочному воздействию. Хлорированные растворители могут применяться для очистки плат во время производства. Бромированные антипирены (BFRs) используются при ламинировании печатных плат, для уменьшения риска их возгорания.
Несмотря на то, что содержание галогенов в электронике контролируется и их присутствие в повседневной жизни не опасно, их опасность может проявляться в конце жизненного цикла галогеносодержащих предметов. Например, при сжигании электронных отходов, могут образовываться опасные галогены, в виде газообразных соединений. Поэтому, международная электротехническая комиссия (IEC) разрабатывает стандарты для безгалогенных плат.

*Board Thickness(mm): - толщину печетной платы можно выбрать от 0,4 до 2,4 мм. Цена до толщины 1,6 мм идёт по одной цене, толщина от 1,8 мм уже идёт по повышенной цене.

*Solder Mask: - доступно 10 цветов защитной маски, все цвета идут по одной цене. Также можно заказать плату без маски.

*Silk Screen: - доступны четыре параметра на выбор, все по одной цене.

*Surface Finish: - 8 параметров на выбор. На счёт «Leaded HASL» и «Lead Free HASL» я уже рассказывал, но у нас так же появились на выбор такие параметры как «Immersion Gold(Au=1u")», «Immersion Gold(Au=2u")», «Immersion silver», «Immersion Tin», «OSP», «None».
«Immersion Gold(Au=1u")» и «Immersion Gold(Au=2u")» - это иммерсионное золочение контактов под пайку. Иммерсионное золочение применяют вместо лужения олово-свинцовым сплавом (HASL), поскольку после такого лужения на плате могут оставаться наплывы, которые не будут обеспечивать достаточной плоскости и могут мешать нанесению паяльной пасты и установке мелких компонентов. При лужении, плата так же может испытывать мощный термоудар, который снижает надёжность межсоединений. Это актуально при пайке BGA-компонентов, которые плотно размещены на плате и имеют малый шаг выводов. В процессе иммерсионного золочения, на медную контактную площадку химически осаждают никель, а затем иммерсионно осаждают золото. Золото в данном случае защищает никель от окисления. При пайке оно растворяется в припое и обнажается слой никеля, который смачивается припоем. При ручной пайке необходимы специальные флюсы. Из-за никеля покрытие плохо подходит для СВЧ применений. Содержащийся никель является канцерогеном. На выбор предлагается два варианта с толщиной иммерсионного золота: 1u" и 2u".
«Immersion silver» - иммерсионное серебрение контактов под пайку. Является альтернативой иммерсионному золочению. В отличии от золочения, отсутствует подслой никеля, чем отлично подходит для плат устройств, работающих на повышенных частотах, из-за наличия скин-эффекта. Однако такое покрытие чувствительно к внешней среде.
«Immersion Tin» - Иммерсионное оловянирование. Является популярным благодаря простому процессу осаждения и лучшей паяемости, чем при золочении. Однако на таком покрытии могут образовываться самопроизвольные кристаллические образования, которые могут быть причиной короткого замыкания. Покрытие не подходит для производства сенсорных панелей и клавиатур.
«OSP» - Organic Solderability Preservative, покрытие контактов органическим защитным слоем. Имеет плоскую поверхность как при золочении, но в отличии от последнего быстрый и не дорогой процесс нанесения. Процесс экологически безопасен и не содержит никель.
«None» - медные площадки без защитного покрытия.
Стоимость опций «Leaded HASL», «Lead Free HASL», «OSP» и «None» одинаковы.

*Finished copper: - толщину медной фольги можно выбрать от 1 до 4 унций.

Manufacturing: - опция по-умолчанию отключена («None»), поскольку её параметры не требуются для производства наших печатных плат, но про некоторые из них я расскажу.
«Half Hole» - полуотверстия (зазубренные отверстия). Преимущественно используются для соединений на плате, в основном там, где комбинируются две печатные платы с разными технологиями. Например, комбинация сложных модулей микроконтроллера с общими, индивидуально разработанными печатными платами.
«Plated Edge» - плакирование краёв печатной платы. Часть краёв печатной платы или вырезов, покрываются металлом от верхней стороны к нижней. Применяется для обеспечение хорошего заземления или для целей экранирования.
«IPC-III» - применение стандарта IPC третьего класса. Продукты третьего класса имеют более жесткие допуски, чем платы класса 1 и 2. Они используются в армии, медицине, космической авионике. Это высший класс для печатных плат.
«Military Standard» - военный стандарт.
«Impedance Control» - контроль импеданса на печатных платах.
«Peelable Mask» - снимаемая маска. Используется для покрытия определенных отверстий на печатной плате, чтобы припой не проникал во время пайки. Также защищает углеродные элементы и золотые контакты во время этого процесса.
«Carbon Printing» - печать углеродной пастой. Наносится в качестве контакта клавиатуры или ЖК-контактов и полос.
«None» - опция отключена.

*Gold Fingers: - "золотые пальцы" - это позолоченные контакты на краю платы, стойкие к окислению и механическому трению. Примером таких пальцев служат контакты на разъёме видеокарты. По-умолчанию эта опция не требуется и выключена.

Different Designs/panel: - различные конструкции/панели, по-умолчанию 1.

Так же можем видеть по времени, за сколько соберётся заказ. Помимо стандартного времени (Standard), доступна «Быстрая» сборка (Express) и «Безумно быстрая» (Crazy Express). На время сборки так же влияет количество слоёв на плате. Цена на Express и Crazy Express оговариваются отдельно, в зависимости от заказа.

Выбор страны, способ доставки, загрузка Gerber-файлов и оплата заказа, выполняются так же само, как и при заказе в $1.

Получение своих образцов печатных плат.

Платы приехали в большой коробке.

Упакованы очень надёжно, переложены между листами вспененного полиэтилена, тем самым защищены от механических повреждений во время транспортировки.

Заказывал два типа плат, каждый заказ упакован в вакуумной упаковке, с применением воздушно-пузырчатой плёнки.

Обратная сторона вакуумных упаковок.

Вместе с заказами имеются сертификаты соответствия. Эти сертификаты служат доказательством того, что при изготовлении данных заказов, соблюдались все требования клиента и продукция соответствуют стандарту IPC 9252, требованиям UL 796, классу воспламеняемости 94V0. Ламинат используемый при производстве, соответствует стандарту IPC-4101, так же этот заказ соответствует директивам, которые ограничивают содержимое вредных веществ. В комплекте с сертификатами имеется микросекционный отчёт.

К качеству изготовления никаких претензий, маска и шелкография расположены точно, медные контакты все залужёны.

Грани зачищены до гладкого состояния и не имеют шероховатостей.

Выражаю благодарность компании WellPCB за предоставленные образцы!