Sumber untuk syarikat permulaan perkakasan

Memulakan syarikat perkakasan adalah sukar. Apa yang menjadikannya lebih sukar adalah kesukaran mencari sumber dalam talian, terutamanya perkhidmatan untuk syarikat perkakasan.

Selepas bertemu dengan beberapa orang yang tidak tahu tentang perkhidmatan menarik dan secara tidak sengaja mengetahui tentang beberapa perkhidmatan lain sendiri, saya memutuskan untuk menyusun senarai saya sendiri, dengan harapan ia akan berguna kepada orang lain.

Ini tidak dimaksudkan sebagai direktori komprehensif dan saya tidak berniat untuk menciptanya. Ini senarai saya: Saya secara peribadi menggunakan kebanyakan perkhidmatan dan alat yang disenaraikan di sini, atau mendengar perkara baik mengenainya, itulah sebabnya saya boleh mengesyorkannya.

Senarai ini juga tertumpu pada perkhidmatan yang agak murah dan pantas. Syarikat permulaan perkakasan biasanya tidak mempunyai banyak wang dan perlu mengulangi proses dengan pantas, jadi selalunya masuk akal untuk menggunakan alat yang dianggap oleh sesetengah orang sebagai kelas "penggemar".

Prototaip dan pembuatan elektronik

MacroFab

Muat naik reka bentuk PCB anda ke MacroFab, berikan mereka BOM anda, tentukan komponen yang tepat untuk digunakan, klik "Pesan" dan terima peranti anda yang siap dipasang sepenuhnya beberapa minggu kemudian. Keseluruhan proses adalah pantas, mudah dan automatik sepenuhnya. Mereka akan menguruskan pesanan PCB, stensil, komponen, dan menyatukan semuanya.

Secara amnya, mereka akan memasang hampir apa sahaja, termasuk komponen THT (Through-Hole) dan SMD besar.

Jika anda memutuskan untuk bekerjasama dengan mereka, pertimbangkan untuk menyesuaikan reka bentuk anda untuk menggunakan "Komponen Dalaman" mereka, kerana itu akan mengurangkan kos dengan ketara.

Semua papan yang saya terima daripada mereka adalah berkualiti tinggi. Saya mempunyai satu masalah kecil dengan mereka, di mana jambatan diod diletakkan dengan tidak betul — tetapi memandangkan tanda yang tidak jelas pada elemen tersebut, saya tidak boleh menyalahkan mereka, dan sokongan mereka sangat hebat. Saya akan menggunakan MacroFab dengan lebih kerap jika masa pembinaan lebih pendek dan lebih mudah diramal, tetapi dalam kes saya, ternyata CM (Pengilang Kontrak) tempatan dapat memberikan perkhidmatan yang lebih pantas.

Jika anda tidak mempunyai CM tempatan yang anda bekerjasama, MacroFab adalah pilihan yang sangat baik untuk prototaip dan pengeluaran volum rendah anda.

Pemasangan Kelompok Kecil

Matlamat Small Batch Assembly adalah pemasangan elektronik volum rendah yang berpatutan. Terdapat batasan mengenai apa yang boleh dihasilkan, jadi ia mungkin tidak sesuai untuk setiap reka bentuk.

CM tempatan anda

Jangan lupa tentang CM (pengilang kontrak) tempatan. Dalam banyak kes, mereka boleh memberikan anda perkhidmatan yang lebih baik: pusing ganti yang lebih cepat, komunikasi yang baik, maklum balas yang kerap. Cari dan tanya sekeliling, mereka tidak selalu mudah ditemui.

Saya mendapati bahawa untuk keperluan saya, CM tempatan berfungsi dengan terbaik, jadi inilah yang saya gunakan sekarang.

OSHPark

PCB Ungu daripada OSHPark terkenal dalam dunia penggemar/pembuat. Harga yang mudah, kos rendah, dan masa pusingan yang agak cepat bermakna perkhidmatan ini menjadi sangat popular.

Apa yang sesetengah orang tidak sedar, bagaimanapun, ialah papan dari OSHPark mempunyai kualiti yang sangat baik dan spesifikasi yang agak bagus, terutamanya pada tawaran 4-lapisan mereka. Dan jika anda memerlukan papan untuk prototaip dalaman, kemasan ENIG menjadikan pematerian SMT lebih mudah.

Berikut ialah contoh prototaip pantas menggunakan papan daripada OSHPark:

Dan ini satu lagi prototaip peranti. Kedua-duanya dipasang menggunakan papan dari OSHPark, stensil dari OSH Stencils dan penempatan manual, dialirkan semula menggunakan stesen udara panas. Kedua-duanya dialirkan semula dengan baik, tanpa masalah:

Stensil OSH

OSH Stencils makes inexpensive SMT/SMD stencils. They offer both ultra-cheap polyamide stencils for low-volume prototyping use, and stainless steel for precision work with durability. Pricing is calculated by square inch.

Saya telah menggunakan kedua-dua stensil poliamida dan keluli tahan karat mereka dan semuanya berkualiti tinggi. Masa pusing ganti mereka sangat mengagumkan, walaupun memesan dari seluruh dunia, stensil tiba dalam masa seminggu atau lebih, sentiasa lebih pantas daripada mana-mana PCB yang boleh saya pesan.

Memandangkan harganya yang rendah, saya berhenti menggunakan picagari pateri pateri walaupun untuk prototaip sekali sahaja: setiap kali saya memesan PCB, saya juga memesan stensil.

OSH Stencils tidak berkaitan dengan OSHPark, walaupun namanya menunjukkan asal usul yang sama.

AISLER

AISLER is the European version of OSHPark. Simple pricing, quick turnaround and excellent board quality.

Contoh papan daripada AISLER dengan stensil keluli tahan karat daripada OSH Stencils:

Seeed

Seeed Studio menawarkan perkhidmatan Fusion PCB dengan harga yang tiada tandingan, terutamanya untuk papan 2 lapisan dengan kemasan HASL dan HASL Bebas Plumbum. Jika menunggu sedikit lebih lama untuk papan anda dihantar dari China tidak menjadi masalah, ini adalah perkhidmatan yang patut dipertimbangkan. Mereka juga menawarkan stensil dan juga perkhidmatan pemasangan PCB.

Sumber PCB lain

Di Eropah, terdapat Eurocircuits, yang dahulunya mahal, tetapi kini menjadi lebih kompetitif baru-baru ini.

Untuk kuantiti yang lebih besar, saya cadangkan melalui CM anda dan menggunakan apa sahaja yang mereka cadangkan dan selesa.

CAD (Elektronik)

Untuk mereka bentuk elektronik, seseorang memerlukan CAD. Nasib baik, pilihan di sini agak mudah. Jika anda (atau pereka anda) mempunyai pengalaman dengan sistem CAD tertentu dan anda mempunyai lesen untuk sistem itu — gunakannya. Dalam sebarang kes lain — anda harus memilih KiCAD.

KiCAD

KiCAD has a huge advantage in that it is free. And being free does not necessarily mean that it's worse than some commercial packages — quite the opposite. While it has its drawbacks and some things will be more tedious than expected, it is a surprisingly capable program.

Secara praktikal, papan 4-8 lapisan dengan berbilang pasangan pembezaan padanan panjang impedans terkawal bukanlah masalah dengan KiCAD.

CAD (Mekanikal)

Landskap CAD reka bentuk mekanikal berubah sangat perlahan, tetapi tahun-tahun kebelakangan ini membawa perubahan menarik. Khususnya, tidak perlu lagi membayar lebih daripada $5000 setiap pengguna. Peserta baharu yang menarik ialah:

Autodesk Fusion 360

Pakej CAD/CAM yang sangat lengkap. Multiplatform (Mac/Windows), yang merupakan kelebihan besar. Terikat dengan awan, tetapi berfungsi dengan atau tanpa sambungan internet. Harga sangat berpatutan pada $300/tahun, dan tambahan pula perisian ini ditawarkan secara percuma kepada penggemar, pembuat, pendidik dan yang paling penting — syarikat permulaan muda.

Boleh digunakan untuk percetakan 3D, pengacuan suntikan dan pemesinan CNC, masih kekurangan keupayaan logam kepingan (syarikat mengatakan mereka sedang mengusahakannya).

OnShape

Browser-based CAD, with an interface that is similar to that of SolidWorks. Multiplatform (any platform with a modern web browser). Does not work without an internet connection and places a particular emphasis on sharing features (other people being able to access the latest design revisions). It used to be very accessible, but the company changed the pricing and now commercial use starts at $125/month, which is rather steep compared to Fusion 360.

Boleh digunakan untuk percetakan 3D, pengacuan suntikan, pemesinan CNC dan reka bentuk logam kepingan.

Membeli komponen

Sumber biasa

Pengedar utama yang terkenal untuk kuantiti komponen yang lebih kecil adalah:

• Digi-Key,
• Mouser,
• Farnell (element14),
• RS Components (Allied).

Adalah penting untuk menyemak sama ada pengedar beroperasi di kawasan di mana anda berada. Memproses komponen melalui kastam boleh merosakkan hari anda, dengan memperkenalkan kelewatan, kos tambahan dan banyak kerja tambahan. Bagi syarikat yang terletak di Eropah, Farnell dan RS adalah pertaruhan paling selamat, kerana mereka menghantar dari dalam EU. Di AS, anda mungkin mahu menggunakan Mouser atau Digi-Key.

Apabila menyemak ketersediaan, adalah idea yang baik untuk menyemak semua pengedar utama, mereka tidak semua menyimpan stok komponen yang sama. Octopart boleh membantu dengan menyemak kesemuanya (lihat juga di bawah).

Pengedar yang lebih kecil

Terdapat pengedar yang lebih kecil dan kurang dikenali, yang sering boleh menawarkan harga yang lebih baik, terutamanya untuk komponen pasif. Contoh yang baik ialah TME, yang terletak di Poland, yang merupakan sumber yang hebat jika anda berada di EU.

Membeli secara terus

Sesetengah pengeluar menjual secara langsung — sebagai contoh, Texas Instruments menawarkan cip mereka pada harga yang kompetitif bermula dari kuantiti 500. Berbaloi untuk melihat-lihat (PartsBox boleh membantu dengan pemilihan pembekal automatik).

Satu lagi contoh menarik jualan langsung ialah Wuerth Elektronik. Mereka membuat pelbagai komponen pasif dan elektromekanikal berkualiti tinggi dan kebanyakannya menjual secara langsung. Anda berurusan dengan wakil jualan tempatan, katalog bercetak dan tawaran/sebut harga untuk komponen yang anda minati. Kelebihannya di sini ialah anda mendapat dokumentasi yang sangat baik (termasuk model CAD 3D) dan kualiti yang baik pada harga yang agak berpatutan.

Jumlah yang lebih tinggi

Jika anda mula membeli volum yang lebih tinggi, tetapi belum mempunyai jabatan pembelian dan logistik anda sendiri, kadangkala terdapat pilihan yang menarik. Langkah pertama biasanya adalah membeli secara langsung berdasarkan sebut harga individu. Selepas itu, anda boleh mula bekerja dengan pengedar seperti Arrow atau Verical, yang pakar dalam kuantiti yang lebih besar. Walau bagaimanapun, secara praktikal, saya mendapati bahawa ia tidak selalunya berbaloi dengan usaha tersebut.

Secara amnya, pengeluaran pertama anda tidak akan melebihi 1,000 keping. Pada jumlah ini, anda tidak perlu terlalu risau tentang mengoptimumkan kos komponen: ia mungkin berbaloi untuk beberapa cip mahal, dan mungkin mudah untuk beberapa pasif, tetapi saya tidak akan menghabiskan terlalu banyak masa untuknya. Ketersediaan adalah isu yang lebih besar daripada kos, dan terdapat banyak masalah yang lebih besar untuk diselesaikan.

Mekanikal & Percetakan 3D

Kebanyakan syarikat permulaan perkakasan mereka bentuk peranti, bukan sekadar papan dengan elektronik, dan pengasas sering mempunyai pengalaman terhad dengan reka bentuk mekanikal.

Adalah masuk akal untuk mempunyai pencetak 3D FDM (Fused Deposition Modeling) tempatan untuk prototaip pantas. Tetapi FDM mempunyai ketepatan yang rendah, anda tidak boleh menghasilkan permukaan yang cukup licin, dan anda perlu bimbang tentang struktur sokongan. Perkhidmatan percetakan 3D komersial akan menawarkan percetakan SLS (Selective Laser Sintering) atau SLA (Stereolithography), yang memerlukan pelaburan besar dalam peralatan mahal, tetapi menghasilkan keputusan yang jauh lebih baik. Reka bentuk anda akan dicetak dengan kualiti yang konsisten, dengan pelaburan masa yang minimum di pihak anda, dan anda tidak perlu bimbang tentang perkara seperti struktur sokongan sama sekali.

Shapeways

Shapeways is mostly a marketplace for 3D-printed products, but this means they are continously improving and optimizing their processes. Turnaround for small SLS-printed parts is several days, and prices are very good.

Kualiti cetakan SLS mereka sangat baik: walaupun permukaannya tidak akan licin sempurna, sukar untuk melihat kesan cetakan 3D.

Gambar dekat prototaip yang dicetak di Shapeways menggunakan SLS (mereka memanggilnya plastik kuat & fleksibel):

Materialise (sebuah syarikat perkhidmatan pembuatan)

Materialise is oriented more towards businesses (B2B) than consumers. This is both good and bad for hardware startups: on one hand, their processes are more repeatable and you can expect consistently good quality. They also support large prints. On the other hand, for small orders you might find that the minimum price is not competitive, and turnaround time isn't always great.

Mengenai kualiti, ia sangat setanding dengan apa yang ditawarkan oleh Shapeways.

ProtoLabs

Idea di sebalik ProtoLabs bukan sahaja untuk menyediakan perkhidmatan prototaip, tetapi juga peralihan yang lembut ke dalam pengeluaran volum rendah. Harga untuk perkhidmatan CNC mereka tidak begitu menarik, tetapi pengacuan suntikan pantas mereka agak menarik.

Mereka membangunkan proses dengan acuan aluminium, yang berpatutan dan cepat dihasilkan. Kelemahannya adalah jangka hayatnya: ia hanya baik untuk sehingga 10,000 komponen. Secara amnya, ini bukan masalah bagi permulaan perkakasan: kemungkinan besar anda akan mengubah reka bentuk anda sebelum mencapai 10,000 komponen, dan jika anda menjangkakan pengeluaran volum besar, anda sentiasa boleh beralih kepada acuan keluli.

Tawaran pengacuan suntikan pantas mereka sangat bagus, tetapi ia mempunyai kelemahan berbanding bekerja dengan syarikat pembuat acuan tempatan. Anda perlu memuat naik reka bentuk anda, yang sepatutnya sedia untuk suntikan. Mereka bentuk komponen untuk pengacuan suntikan bukanlah mudah dan memerlukan pengetahuan serta pengalaman yang luas. Dan walaupun ProtoLabs akan menunjukkan kelemahan utama dalam reka bentuk anda dan memberikan sedikit panduan, akhirnya risiko adalah milik anda: pada satu ketika anda perlu klik "Pesan" dan membayar beberapa ribu Euro/Dolar untuk larian pertama. Jika terdapat masalah besar, anda perlu kembali ke garisan permulaan.

Alat dalam talian

PartsBox (sudah tentu!)

PartsBox is a way to easily keep track of electronic parts and projects. Once you start building, you soon realize that you need a tool to help you remember how many what components you have. Many people start with spreadsheets, but they just don't cut it and quickly become a time sink.

Selain itu, kemungkinan besar anda ingin menyimpan dokumen lain bersama komponen anda: fail seperti lembaran data PDF, nota aplikasi, model CAD 3D, dan seumpamanya. Sudah tentu, seseorang boleh mengekalkan repositori berasingan pada pelayan fail atau dalam Dropbox, tetapi kemudian seseorang perlu bimbang tentang penamaan fail, struktur direktori, dan mengurus akses pengguna. PartsBox menyelesaikan semua itu, menjadi satu tempat di mana kedua-dua maklumat stok komponen dan dokumen berkaitan disimpan.

Begitu juga, kebanyakan orang menggunakan hamparan untuk menguruskan BOM mereka dan mengira kos. Terdapat lajur untuk nombor komponen pengeluar, nombor komponen pengedar (SKU), kuantiti dan harga. Seseorang mencari komponen, mencari harga pengedar untuk satu atau dua vendor, memilih harga terbaik dan memasukkannya ke dalam hamparan.

Masalah terbesar dengan pendekatan ini ialah ia tidak berskala. Walaupun dalam projek kecil dengan 20-40 komponen, mencari harga dan memasukkannya ke dalam hamparan adalah banyak kerja.

Isu lain ialah hamparan direka untuk data jadual yang mudah. Tetapi tawaran pengedar adalah apa sahaja kecuali mudah! Penjual menggunakan struktur pecahan harga yang berbeza, yang tidak mudah dibandingkan: satu penjual akan memetik harga pada kuantiti 100, 500 dan 1000, dan satu lagi pada 25, 250 dan 500. Terdapat juga sekatan seperti MOQ (Kuantiti Pesanan Minimum) dan gandaan pesanan.

PartsBox boleh membandingkan dan memilih tawaran terbaik dengan cepat dan mudah serta memberikan anda harga BOM untuk sebarang kuantiti, juga mengambil kira stok tempatan anda.

Octopart

Apabila anda mempertimbangkan komponen baru, Octopart adalah tempat untuk mencari maklumat mengenai harga dan ketersediaan. Sudah tentu, anda boleh menyemak dengan pengedar kegemaran anda, tetapi Octopart membolehkan anda menyemak stok dan harga dengan semua pengedar utama, serta-merta, juga menguruskan penukaran mata wang.

Kalkulator

Untuk mengira perkara seperti lebar surih bagi impedans yang dikehendaki, atau lebar/jarak pasangan pembezaan, saya mendapati kalkulator Mantaro agak membantu. Saya memesan papan dengan impedans terkawal, dan sekurang-kurangnya untuk jalur mikro pembezaan, keputusan pengukuran adalah tepat.

Berikut adalah contoh pasangan pembezaan terkawal impedans yang dikira menggunakan kalkulator Mantaro dan dihasilkan di MacroFab:

Stack Exchange

Kebanyakan soalan yang ditanya di laman Electrical Engineering Stack Exchange adalah daripada pemula, tetapi pakar sering mengunjungi laman tersebut. Tanya soalan yang baik dan anda mungkin mendapat jawapan daripada seseorang yang mempunyai pengalaman bertahun-tahun.