So vergleichen Sie Leiterplattenhersteller für Ihre PCB-Designs

Zachariah Peterson
|  Erstellt: July 22, 2021  |  Aktualisiert am: February 10, 2022
Leiterplattenhersteller im Vergleich

Wenn Sie ein Designunternehmen betreiben, werden Sie eine Art von E-Mail besonders häufig erhalten: Vertriebs-E-Mails von Leiterplattenherstellern. Es leuchtet ein, dass Unternehmen ihren Namen bekannt machen müssen und Geschäfte machen wollen. Zweck dieses Beitrags ist es also keinesfalls, diese Unternehmen schlechtzumachen. Über das Internet finden Sie eine Vielzahl von PCB-Herstellern, und diese gehen teilweise ineinander über. Wenn Sie auf der Suche nach einem neuen Anbieter sind, kann es schwierig sein, alle miteinander zu vergleichen und den Lieferplattenhersteller zu finden, der Ihren Anforderungen am besten entspricht.

Einige PCB-Hersteller werden Sie mit Angeboten wie „HDI RF Metallkern-Leiterplatten, 2 bis 48 Lagen“ oder etwas ähnlich Absurdem überhäufen. Mit viel Erfahrung sind Designer in der Lage, Fake-Hersteller zu enttarnen. Doch auch sie müssen häufig der Versuchung widerstehen, sich auf das billigste und angeblich am schnellsten lieferbare Angebot einzulassen. Bei der Auswahl eines PCB-Fertigungsdienstes sollten jedoch noch viel mehr Faktoren als nur der Preis berücksichtigt werden.

So wählen Sie Ihren Leiterplattenhersteller aus

Bevor Sie sich für einen PCB-Hersteller entscheiden, finden Sie auf den Websites der verschiedenen Hersteller viele Informationen, die Sie zum Vergleich heranziehen können. In Sachen Preis und Lieferzeiten gibt es viele Überschneidungen zwischen den verschiedenen Anbietern, aber es gibt einige Kennzahlen, die für einen Vergleich besonders relevant sind.

Schauen Sie sich zunächst die Leistungsgrenzen des Herstellers an. Die meisten Hersteller sind in dieser Hinsicht sehr gut aufgestellt und können standardmäßig Leiterbahnen von bis zu 100 µm und Durchkontaktierungen von bis zu 200 µm fertigen. Wenn Ihre Anforderungen zu den Leistungsgrenzen der Hersteller passen, sollten Sie für den Vergleich noch weitere Kennzahlen berücksichtigen:

Preis vs. Lieferzeit

Preis und Lieferzeit stehen üblicherweise in einem umgekehrten Verhältnis: Wenn eine Variable steigt, sinkt die andere und umgekehrt. Wenn Sie mit Ihrem Projekt keinen großen Zeitdruck haben, können Sie einiges an Fertigungskosten einsparen, indem Sie die Lieferzeit verlängern. Das gilt sowohl für die Fertigung als auch für die Bestückung. Wenn Sie Ihre Leiterplatten dagegen am nächsten Morgen brauchen, müssen Sie dafür zusätzliche Kosten einplanen. Stellen Sie also sicher, dass Ihr Anbieter Ihre Anforderungen bezüglich Preis und Lieferzeit erfüllen kann.

Eine Sache, die ich bei meinem ersten Fertigungsdurchgang nicht auf dem Schirm hatte, war die nötige Transportzeit von der Fertigung zur Bestückung und für die Lieferung der fertigen PCBA zu mir. Auch hatte ich nicht berücksichtigt, dass die Bauteile natürlich erst einmal zum Hersteller kommen müssen, wodurch sich der Start der PCB-Bestückung verzögerte. Stellen Sie also sicher, dass Sie diese Aspekte des PCB-Fertigungsprozesses im Hinterkopf behalten, damit Sie nicht von Verzögerungen bei der Lieferung überrascht werden.

Fertigung, Bestückung oder beides?

Manche Hersteller bieten sowohl Fertigung als auch Bestückung in einem an, während andere die Bestückung an ein Partnerunternehmen auslagern. Seien Sie sich dessen bewusst, denn es kann sein, dass Sie Ihre fertigen Leiterplatten und Ihre Bauteile zu einem Monteur transportieren müssen – vorausgesetzt, Sie übernehmen die Bestückung nicht selbst. Manche Hersteller bieten einen schlüsselfertigen Service und kümmern sich um jeden einzelnen Schritt der Produktionsphase. Das kommt vor allem Designern zugute, die mit dem Prozess nicht vertraut sind oder keine Zeit dafür haben.

Inspektionen und Prüfungen

Eine In-Circuit-Prüfung Ihrer Leiterplatte während der Fertigung ist sinnvoll, um festzustellen, ob es irgendwo Unterbrechungen oder Kurzschlüsse gibt. Die PCB-Firma wird ihre Messungen mit Ihrer Netzliste abgleichen, um Abweichungen zu identifizieren, die auf einen Fehler bei der Fertigung hindeuten könnten. Zusätzlich zu einigen grundlegenden elektrischen Tests sollte die Leiterplatte einer wie auch immer gearteten Inspektion unterzogen werden. Die Leiterplatten werden üblicherweise manuell oder mit automatischer optischer Inspektion (AOI) geprüft. Komplexe Leiterplatten oder Leiterplatten mit dichten Bauteilen (z. B. Fine-Pitch-BGAs) sollten jedoch einer Röntgeninspektion unterzogen werden, um die Qualität sicherzustellen.

Frei schwebende Testing-Tools
Frei schwebende Test-Maschinen kommen beim automatisierten elektrischen PCB-Testing zum Einsatz.

Flashing in der Produktionslinie

Dieser Vorgang ist eher etwas für Entwickler von eingebetteten Systemen, die in großen Stückzahlen produzieren wollen, aber es ist dennoch eine Überlegung wert. Auch manche PCB-Fertigungsdienste bieten Firmware-Flashing in der Produktionslinie an. Dabei wird Ihr Code in einen Speicher „geflasht“, bevor die Leiterplatten zu Ihnen geliefert werden. Für einen PCB-Prototyp an sich ist das Flashing nicht unbedingt notwendig. Wenn Sie Ihren Prototyp jedoch für die Fertigung in großem Umfang verwenden möchten, sollten Sie diese Methode in Erwägung ziehen.

Optionen für Beschichtung und Kupferstärke

Schauen Sie sich eine beliebige Website eines PCB-Fertigungsdienstes an, und Sie werden sehen, dass die angebotenen Spezifikationen in Sachen Kupferstärke nahezu gleich sind: 17,5 oder 35 µm für ENIG-Beschichtungen auf den äußeren Lagen und 35 µm für die inneren Lagen. Wenn Sie eine andere Kupferstärke und/oder eine andere Beschichtung benötigen, erkundigen Sie sich nach den Leistungsgrenzen Ihres Herstellers.

Verfügbare Materialien und Lagenaufbau

Ich habe diesen Punkt an den Schluss gesetzt, weil es fast immer das Letzte ist, woran neue Designer denken, wenn sie eine Produktionsserie für eine Leiterplatte planen. Dabei ist das das Erste, was Sie tun sollten, noch bevor Sie Ihre Leiterplatte entwerfen: Erstellen Sie einen Lagenaufbau und klären Sie dann mit dem Hersteller ab, ob die Vorgaben für die Produktion umsetzbar sind. Sie können Ihrem Hersteller einen Screenshot von Ihrem Lagenaufbau schicken, und dieser kann Ihnen dann bestätigen, ob die Anforderungen mit dem jeweiligen Materialbestand erfüllt werden können und, falls dies nicht der Fall ist, wie ein alternativer Lagenaufbau aussehen kann.

Lagenaufbau-Tabelle
Beispielhafter Lagenaufbau eines PCB-Herstellers. Beachten Sie, dass die Dicke dieses PCB-Boards vom Standard abweicht.

Lassen Sie Ihren Hersteller auf jeden Fall wissen, wenn Sie einen bestimmten Widerstand benötigen (üblich sind 50 Ohm). Wenn Sie bei der Berechnung des Lagenaufbaus und der Breite der Leiterbahn einen Fehler gemacht haben, wird Ihnen ein guter Hersteller sagen, wie der Lagenaufbau aussehen muss, damit er realistisch umsetzbar ist. Denken Sie daran: Was nicht hergestellt werden kann, sollten Sie gar nicht erst entwerfen.

Fazit: Sprechen Sie zuerst mit Ihrem PCB-Hersteller

Aus der Liste oben können Sie entnehmen, welche Aspekte Sie beim Vergleich von Leiterplattenherstellern berücksichtigen müssen. Es kann dabei nicht schaden, frühzeitig mit Ihrem Hersteller zu sprechen, um sich ein Bild von seinen Leistungsgrenzen zu machen und sicherzustellen, dass Ihr Auftrag erfolgreich ist und Ihren Erwartungen entspricht.

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Über den Autor / über die Autorin

Über den Autor / über die Autorin

Zachariah Peterson verfügt über einen umfassenden technischen Hintergrund in Wissenschaft und Industrie. Vor seiner Tätigkeit in der Leiterplattenindustrie unterrichtete er an der Portland State University. Er leitete seinen Physik M.S. Forschung zu chemisorptiven Gassensoren und sein Ph.D. Forschung zu Theorie und Stabilität von Zufallslasern. Sein Hintergrund in der wissenschaftlichen Forschung umfasst Themen wie Nanopartikellaser, elektronische und optoelektronische Halbleiterbauelemente, Umweltsysteme und Finanzanalysen. Seine Arbeiten wurden in mehreren Fachzeitschriften und Konferenzberichten veröffentlicht und er hat Hunderte von technischen Blogs zum Thema PCB-Design für eine Reihe von Unternehmen verfasst. Zachariah arbeitet mit anderen Unternehmen der Leiterplattenindustrie zusammen und bietet Design- und Forschungsdienstleistungen an. Er ist Mitglied der IEEE Photonics Society und der American Physical Society.

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