Donanım girişimleri için kaynaklar

Bir donanım şirketi kurmak zordur. Bunu daha da zorlaştıran şey, çevrimiçi kaynakları, özellikle de donanım şirketleri için hizmetleri bulmanın zorluğudur.

İlginç hizmetlerden haberi olmayan birçok insanla tanıştıktan ve bazılarını kendim de tesadüfen öğrendikten sonra, başkalarına da faydalı olacağı umuduyla kendi listemi derlemeye karar verdim.

Bunun kapsamlı bir dizin olması amaçlanmamıştır ve bir tane oluşturma niyetim de yok. Bu benim listem: Burada listelenen hizmetlerin ve araçların çoğunu şahsen kullandım veya haklarında iyi şeyler duydum, bu yüzden onları tavsiye edebilirim.

Bu liste aynı zamanda nispeten ucuz ve hızlı hizmetlere odaklanmaktadır. Donanım girişimlerinin genellikle tonla parası yoktur ve hızlı bir şekilde yineleme yapmaları gerekir, bu nedenle bazılarının "hobi" sınıfında değerlendireceği araçları kullanmak genellikle mantıklıdır.

Elektronik prototipleme ve üretim

MacroFab

PCB tasarımınızı MacroFab'a yükleyin, BOM'unuzu verin, kullanılacak tam bileşenleri belirtin, "Sipariş Et"e tıklayın ve tamamen monte edilmiş cihazlarınızı birkaç hafta sonra teslim alın. Tüm süreç hızlı, zahmetsiz ve tamamen otomatiktir. PCB'lerin, şablonların, bileşenlerin sipariş edilmesini ve hepsinin bir araya getirilmesini onlar halledecektir.

Genel olarak, THT (Through-Hole) ve büyük SMD bileşenleri de dahil olmak üzere hemen hemen her şeyi monte ederler.

Onlarla çalışmaya karar verirseniz, tasarımınızı onların "Ev Bileşenleri"ni (House Parts) kullanacak şekilde uyarlamayı düşünün, çünkü bu maliyeti belirgin şekilde azaltacaktır.

Onlardan aldığım tüm kartlar mükemmel kalitedeydi. Onlarla küçük bir sorun yaşadım, diyot köprüleri yanlış yerleştirilmişti — ancak elemanların üzerindeki belirsiz işaretler göz önüne alındığında onları gerçekten suçlayamam ve destekleri harikaydı. Üretim süreleri daha kısa ve daha öngörülebilir olsaydı MacroFab'ı daha sık kullanırdım, ancak benim durumumda yerel bir CM'nin (Sözleşmeli Üretici) daha hızlı hizmet sağlayabileceği ortaya çıktı.

Birlikte çalıştığınız yerel bir CM (Sözleşmeli Üretici) yoksa, MacroFab prototipleriniz ve düşük hacimli üretiminiz için mükemmel bir seçimdir.

Küçük Parti Montajı

Small Batch Assembly'nin amacı uygun fiyatlı düşük hacimli elektronik montajıdır. Nelerin üretilebileceği konusunda sınırlamalar vardır, bu nedenle her tasarım için doğru seçim olmayabilir.

Yerel Fason Üreticiniz (CM)

Yerel CM'leri (sözleşmeli üreticiler) unutmayın. Çoğu durumda size daha iyi hizmet sağlayabilirler: daha hızlı geri dönüş, iyi iletişim, düzenli geri bildirim. Etrafınıza bakın ve sorun, onları bulmak her zaman kolay değildir.

İhtiyaçlarım için yerel bir CM'nin (Fason Üretici) en iyi sonucu verdiğini gördüm, bu yüzden şu anda kullandığım şey bu.

OSHPark

OSHPark kaynaklı mor PCB'ler hobi/üretici dünyasında iyi bilinir. Basit fiyatlandırma, düşük maliyet ve makul ölçüde hızlı geri dönüş süresi, hizmetin çok popüler hale gelmesini sağladı.

Ancak bazı insanların fark etmediği şey, OSHPark'tan gelen kartların mükemmel kaliteye ve özellikle 4 katmanlı tekliflerinde oldukça iyi özelliklere sahip olmasıdır. Ve şirket içi prototipleme için kartlara ihtiyacınız varsa, ENIG kaplaması SMT lehimlemeyi çok daha kolay hale getirir.

İşte OSHPark'tan bir kart kullanan hızlı bir prototip örneği:

Ve işte başka bir cihaz prototipi. Her ikisi de OSHPark'tan kartlar, OSH Stencils'ten şablonlar ve manuel yerleştirme kullanılarak monte edildi, sıcak hava istasyonu kullanılarak yeniden akıtıldı (reflow). Her ikisi de sorunsuz bir şekilde lehimlendi:

OSH Stencils

OSH Stencils ucuz SMT/SMD şablonları yapar. Düşük hacimli prototipleme kullanımı için ultra ucuz poliamid şablonlar ve dayanıklılık ile hassas işler için paslanmaz çelik sunarlar. Fiyatlandırma inç kare üzerinden hesaplanır.

Hem poliamid hem de paslanmaz çelik şablonlarını (stencils) kullandım ve hepsi birinci sınıftı. Teslim süreleri etkileyici, dünyanın öbür ucundan sipariş vermeme rağmen şablon bir hafta içinde elime ulaştı, sipariş edebileceğim herhangi bir PCB'den her zaman daha hızlı.

Düşük fiyatları göz önüne alındığında, tek seferlik prototipler için bile lehim pastası şırıngalarını kullanmayı bıraktım: ne zaman bir PCB sipariş etsem, bir de şablon (stencil) sipariş ediyorum.

OSH Stencils, isim ortak kökenlere işaret etse de OSHPark ile ilişkili değildir.

AISLER

AISLER OSHPark'ın Avrupa versiyonudur. Basit fiyatlandırma, hızlı geri dönüş ve mükemmel kart kalitesi.

OSH Stencils'ten paslanmaz çelik şablonlu AISLER kartlarının örneği:

Seeed

Seeed Studio, özellikle HASL ve HASL Kurşunsuz kaplamalı 2 katmanlı kartlar için rakipsiz fiyatlandırmaya sahip bir Fusion PCB hizmeti sunmaktadır. Kartlarınızın Çin'den gönderilmesi için biraz daha uzun süre beklemek sorun değilse, bu dikkate değer bir hizmettir. Ayrıca şablonlar ve hatta PCB montaj hizmetleri de sunuyorlar.

Diğer PCB kaynakları

Avrupa'da, eskiden pahalı olan ancak son zamanlarda daha rekabetçi hale gelen Eurocircuits var.

Daha büyük miktarlar için CM'niz (Sözleşmeli Üretici) ile görüşmenizi ve onların önerdiği ve rahat ettiği şeyi kullanmanızı tavsiye ederim.

CAD (Elektronik)

Elektronik tasarlamak için bir CAD'e ihtiyaç vardır. Neyse ki, buradaki seçim oldukça kolaydır. Sizin (veya tasarımcınızın) belirli bir CAD sistemiyle deneyiminiz varsa ve o sistem için bir lisansınız varsa — onu kullanın. Diğer herhangi bir durumda — KiCAD ile devam etmelisiniz.

KiCAD

KiCAD ücretsiz olması açısından büyük bir avantaja sahiptir. Ve ücretsiz olması, bazı ticari paketlerden daha kötü olduğu anlamına gelmez — tam tersine. Dezavantajları olsa ve bazı şeyler beklenenden daha sıkıcı olsa da, şaşırtıcı derecede yetenekli bir programdır.

Pratik açıdan, birden fazla kontrollü empedans uzunluk eşleşmeli diferansiyel çifte sahip 4-8 katmanlı kartlar KiCAD ile sorun değildir.

CAD (Mekanik)

Mekanik tasarım CAD dünyası çok yavaş değişiyor, ancak son yıllar ilginç değişiklikler getirdi. Özellikle, artık kullanıcı başına 5000 doların üzerinde ödeme yapmak gerekmiyor. İlginç yeni katılımcılar şunlar:

Autodesk Fusion 360

Çok kapsamlı bir CAD/CAM paketi. Çok platformlu (Mac/Windows), bu büyük bir avantaj. Buluta bağlı, ancak internet bağlantısı olsun veya olmasın çalışıyor. Fiyatlandırma yıllık 300$ ile çok erişilebilir ve ayrıca yazılım hobicilere, üreticilere (makers), eğitimcilere ve en önemlisi genç girişimlere ücretsiz olarak sunuluyor.

3D baskı, enjeksiyon kalıplama ve CNC işleme için kullanılabilir, ancak hala sac metal yeteneklerinden yoksundur (şirket üzerinde çalıştıklarını söylüyor).

OnShape

SolidWorks'ünkine benzer bir arayüze sahip Tarayıcı tabanlı CAD. Çoklu platform (modern bir web tarayıcısı olan herhangi bir platform). İnternet bağlantısı olmadan çalışmaz ve paylaşım özelliklerine (diğer kişilerin en son tasarım revizyonlarına erişebilmesi) özel bir vurgu yapar. Eskiden çok erişilebilirdi, ancak şirket fiyatlandırmayı değiştirdi ve şimdi ticari kullanım aylık 125$'dan başlıyor, bu da Fusion 360'a kıyasla oldukça yüksek.

3D baskı, enjeksiyon kalıplama, CNC işleme ve sac metal tasarımı için kullanılabilir.

Bileşen satın alma

Olağan kaynaklar

Daha küçük miktarlardaki parçalar için iyi bilinen büyük distribütörler şunlardır:

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

Bir distribütörün bulunduğunuz bölgede faaliyet gösterip göstermediğini kontrol etmek önemlidir. Bileşenleri gümrükten geçirmek; gecikmelere, ek maliyetlere ve çok sayıda ek işe neden olarak gününüzü mahvedebilir. Avrupa'da bulunan şirketler için Farnell ve RS, AB içinden gönderim yaptıkları için en güvenli seçeneklerdir. ABD'de ise muhtemelen Mouser veya Digi-Key kullanmak isteyeceksiniz.

Kullanılabilirliği kontrol ederken, tüm büyük distribütörleri kontrol etmek iyi bir fikirdir, hepsi aynı bileşenleri stoklamaz. Octopart, hepsini kontrol etmede yardımcı olabilir (ayrıca aşağıya bakın).

Daha küçük distribütörler

Daha küçük, daha az bilinen ve genellikle özellikle pasif bileşenler için daha iyi fiyatlandırma sunabilen distribütörler vardır. İyi bir örnek, AB'de bulunuyorsanız harika bir kaynak olan Polonya merkezli TME'dir.

Doğrudan satın alma

Bazı üreticiler doğrudan satış yapar — örneğin, Texas Instruments çiplerini 500 adetlik miktarlardan başlayarak rekabetçi fiyatlarla sunar. Etrafa bakmaya değer (PartsBox, tedarikçileri otomatik seçme konusunda yardımcı olabilir).

Doğrudan satışın bir başka ilginç örneği de Wuerth Elektronik'tir. Mükemmel kalitede geniş bir pasif ve elektromekanik bileşen yelpazesi üretirler ve çoğunlukla doğrudan satış yaparlar. Yerel bir satış temsilcisi, basılı kataloglar ve ilgilendiğiniz parçalar için teklifler/fiyatlar ile çalışırsınız. Buradaki avantaj, mükemmel dokümantasyon (artı 3D CAD modelleri) ve oldukça makul fiyatlarla iyi kalite elde etmenizdir.

Daha yüksek hacimler

Daha yüksek hacimlerde satın almaya başlarsanız ancak henüz kendi satın alma ve lojistik departmanınız yoksa, bazen ilginç seçenekler vardır. İlk hamle genellikle bireysel tekliflere dayanarak doğrudan satın almaktır. Bundan sonra, daha büyük miktarlarda uzmanlaşmış Arrow veya Verical gibi distribütörlerle çalışmaya başlayabilirsiniz. Ancak pratikte, bunun her zaman çabaya değmediğini gördüm.

Genel olarak, ilk üretim çalışmalarınız 1.000 adedi geçmeyecektir. Bu hacimlerde bileşen maliyetini optimize etme konusunda çok fazla endişelenmemelisiniz: birkaç pahalı çip için buna değebilir ve bazı pasifler için kolay olabilir, ancak buna çok fazla zaman harcamazdım. Bulunabilirlik maliyetten daha büyük bir sorundur ve çözülmesi gereken çok daha büyük sorunlar vardır.

Mekanik ve 3D Baskı

Çoğu donanım girişimi sadece elektronik kartlar değil, cihazlar tasarlar ve kurucular genellikle mekanik tasarım konusunda sınırlı deneyime sahiptir.

Hızlı prototipleme için yerel bir FDM (Eriyik Yığma Modelleme) 3D yazıcıya sahip olmak mantıklıdır. Ancak FDM düşük hassasiyete sahiptir, makul derecede pürüzsüz bir yüzey üretemezsiniz ve destek yapıları hakkında endişelenmeniz gerekir. Ticari 3D baskı hizmetleri, pahalı ekipmanlara büyük bir yatırım gerektiren ancak çok daha iyi sonuçlar veren SLS (Seçici Lazer Sinterleme) veya SLA (Stereolitografi) baskı sunacaktır. Tasarımlarınız tutarlı kalitede, sizin tarafınızdan minimum zaman yatırımı ile basılacak ve destek yapıları gibi şeyler hakkında hiç endişelenmenize gerek kalmayacaktır.

Shapeways

Shapeways çoğunlukla 3D baskılı ürünler için bir pazar yeridir, ancak bu, süreçlerini sürekli olarak iyileştirdikleri ve optimize ettikleri anlamına gelir. Küçük SLS baskılı parçalar için geri dönüş süresi birkaç gündür ve fiyatlar çok iyidir.

SLS baskılarının kalitesi çok iyidir: yüzeyler mükemmel pürüzsüzlükte olmasa da, 3D baskı izlerini görmek zordur.

Shapeways'de SLS kullanılarak basılmış bir prototipin yakın çekimi (buna güçlü ve esnek plastik diyorlar):

Materialise (bir üretim hizmetleri şirketi)

Materialise tüketicilerden ziyade işletmelere (B2B) yöneliktir. Bu, donanım girişimleri için hem iyi hem de kötüdür: bir yandan süreçleri daha tekrarlanabilirdir ve sürekli olarak iyi kalite bekleyebilirsiniz. Ayrıca büyük baskıları da desteklerler. Öte yandan, küçük siparişler için minimum fiyatın rekabetçi olmadığını ve geri dönüş süresinin her zaman harika olmadığını görebilirsiniz.

Kaliteye gelince, Shapeways'in sunduğuyla çok benzer.

ProtoLabs

ProtoLabs arkasındaki fikir, yalnızca prototipleme hizmetleri sağlamak değil, aynı zamanda düşük hacimli üretime yumuşak bir geçiş sunmaktır. CNC hizmetleri için fiyatlandırmaları çok cazip değil, ancak hızlı enjeksiyon kalıplama hizmetleri oldukça ilgi çekici.

Uygun fiyatlı ve hızlı üretilen alüminyum kalıplarla bir süreç geliştirdiler. Dezavantajı ömürleridir: sadece 10.000 bileşene kadar iyidirler. Genel olarak, bu bir donanım girişimi için sorun değildir: 10.000 bileşene ulaşmadan önce tasarımınızı değiştirmeniz oldukça muhtemeldir ve büyük hacimli üretim öngörüyorsanız, her zaman çelik kalıplara geçebilirsiniz.

Hızlı enjeksiyon kalıplama teklifleri gerçekten iyidir, ancak yerel bir kalıp yapım şirketiyle çalışmaya kıyasla dezavantajları vardır. Enjeksiyona hazır olması gereken tasarımınızı yüklemeniz gerekecektir. Enjeksiyon kalıplama için parça tasarlamak kolay değildir ve önemli bilgi ve deneyim gerektirir. ProtoLabs tasarımınızdaki büyük kusurları belirtecek ve bazı rehberlik sağlayacak olsa da, sonuçta risk sizindir: bir noktada "Sipariş Ver"e tıklamanız ve ilk çalışma için birkaç bin Euro/Dolar ödemeniz gerekecektir. Önemli sorunlar varsa, başlangıç çizgisine geri dönmeniz gerekir.

Çevrimiçi araçlar

PartsBox (tabii ki!)

PartsBox, elektronik parçaları ve projeleri kolayca takip etmenin bir yoludur. Üretmeye başladığınızda, hangi bileşenlerden ne kadar olduğunu hatırlamanıza yardımcı olacak bir araca ihtiyacınız olduğunu kısa sürede fark edersiniz. Birçok kişi elektronik tablolarla başlar, ancak bunlar yeterli olmaz ve hızla bir zaman kaybına dönüşür.

Ek olarak, muhtemelen bileşenlerinizle birlikte diğer belgeleri de saklamak isteyeceksiniz: PDF veri sayfaları, uygulama notları, 3D CAD modelleri ve benzeri dosyalar. Elbette, bir dosya sunucusunda veya Dropbox'ta ayrı bir depo tutulabilir, ancak o zaman dosya adlandırma, dizin yapısı ve kullanıcı erişimini yönetme konusunda endişelenmek gerekir. PartsBox, hem bileşen stok bilgilerinin hem de ilişkili belgelerin saklandığı tek bir yer olarak tüm bunları çözer.

Benzer şekilde, çoğu insan BOM'larını yönetmek ve maliyetleri hesaplamak için bir elektronik tablo kullanır. Üretici parça numaraları, distribütör parça numaraları (SKU), miktar ve fiyatlandırma için sütunlar vardır. Birisi bileşenleri arar, bir veya iki satıcı için distribütör fiyatlandırmasını bulur, en iyi fiyatı seçer ve elektronik tabloya girer.

Bu yaklaşımın en büyük sorunu ölçeklenememesidir. 20-40 bileşenli küçük bir projede bile fiyatlandırmayı bulmak ve elektronik tabloya girmek çok fazla iştir.

Diğer sorun ise elektronik tabloların basit tablo verileri için tasarlanmış olmasıdır. Ancak distribütör teklifleri hiç de basit değildir! Satıcılar kolayca karşılaştırılamayan farklı fiyat kırılma yapıları kullanır: bir satıcı 100, 500 ve 1000 adetlik miktarlarda fiyat verirken, bir diğeri 25, 250 ve 500 adetlik miktarlarda fiyat verir. Ayrıca MOQ (Minimum Sipariş Miktarı) ve sipariş katları gibi kısıtlamalar da vardır.

PartsBox, en iyi teklifleri hızlı ve zahmetsizce karşılaştırıp seçebilir ve yerel stoğunuzu da hesaba katarak size herhangi bir miktar için BOM fiyatı sağlayabilir.

Octopart

Yeni bir bileşen düşündüğünüzde, fiyatlandırma ve bulunabilirlik hakkında bilgi edinmek için gidilecek yer Octopart'tır. Elbette favori distribütörünüzü kontrol edebilirsiniz, ancak Octopart, tüm büyük distribütörlerdeki stok ve fiyatlandırmayı anında kontrol etmenizi sağlar ve ayrıca para birimi dönüşümlerini de halleder.

Hesaplayıcılar

İstenen bir empedans için yol genişliği veya diferansiyel çift genişliği/aralığı gibi şeyleri hesaplamak için Mantaro hesaplayıcılarını oldukça yararlı buldum. Kontrollü empedanslı kartlar sipariş ettim ve en azından diferansiyel mikroşeritler için ölçüm sonuçları tam isabetliydi.

İşte Mantaro hesaplayıcısı kullanılarak hesaplanan ve MacroFab'da üretilen empedans kontrollü diferansiyel çiftlerin bir örneği:

Stack Exchange

Electrical Engineering Stack Exchange sitesinde sorulan soruların çoğu yeni başlayanlardan gelse de, uzmanlar da siteyi sık sık ziyaret eder. İyi bir soru sorun ve uzun yıllara dayanan deneyime sahip birinden bir cevap bulabilirsiniz.