Wie vom Breadboard zur professionellen Platine?

  • Hallo René


    OSHPark kannte ich noch nicht. Ich habe gerade mal bei Aisler geschaut. Das ist ein deutsch/niederländischer PCB-Anbieter der auch rel. günstig (für einen europäischen Hersteller) Platinen liefert (RoHS2 und REACH konform, z.B. ohne Blei). Den habe ich auch schon in Anspruch genommen, der akzeptiert auch die KiCad Dateien. Drei Platinen von dem hier gezeigten Projekt würden 16,84€ kosten. Das geht eigentlich. Die Versandkosten sind immer inbegriffen (weltweit). Es sei denn, man möchte eine Expresslieferung.


    Auf der Aisler Seite ist auch noch ein Git-Hub Link zu den Design-Rules unterschiedlicher PCB Hersteller, die man sich als Template in KiCad kopieren kann.

    OSHPark ist auch dabei.


    Gruß Kai

  • Ich habe heute mal ein weiteres Übungsprojekt angelegt und die Gerberfiles zur Platinenerstellung erzeugt. Bei PCB-Way gibt es einen Onlineviewer. Den kann man ohne Anmeldung nutzen. Dort habe ich die Dateien hochgeladen um zu sehen, wie das bei so einem Platinenhersteller aussieht. Es sieht sehr gut aus.


    Gerbviewer-1.png


    Gerbviewer-2.png


    Gerbviewer-3.png



    Also für mich steht fest. Ich werde KiCad in Zukunft weiter verwenden. Mir macht das Programm richtig Spaß :). Bei einem anderen Hersteller (JLCPCB) wo ich meine letzten zwei Platinenbestellungen getätigt habe, gibt es auch eine genaue Beschreibung, welche Dateien erforderlich sind und wie sie erstellt werden: Export kicad pcb to gerber files (Ver >= 5.1.5)


    Gruß Kai

  • Ich kaufte das EBook direkt bei Peter Dalmaris, da es damals die beste Anleitung zur frisch herausgekommenen KiCad Version 5 war. Da mein Englisch nicht besonders gut ist, war ich froh als die deutsche Version erschien. Während das gedruckte deutsche Buch nur KiCad 5.0 abdeckt, habe ich im Laufe der Zeit für das englische EBook viele Updates bekommen. Inzwischen ist das EBook in der Version 1.51 erhältlich und deckt grösstenteils auch KiCad 5.1.5 ab.


    Die Übersetzungen der deutschen Version sind manchmal nicht ganz treffend. Da kann schon mal der Programmteil Projectmanager mit Projektleiter übersetzt werden. Die deutsche Version ist aber sicher nicht unbrauchbar. Sie hat mir oft an schwierigen Stellen weitergeholfen. So verwende ich die deutsche und englische Version oft gleichzeitig. An das grosse Projekt (Arduino - Klon) habe ich mich aber nie gewagt.


    Ansonsten kann ich KiCad nur empfehlen. Ein uneingeschränkt nutzbares Programm, absolut ohne Lizenzärger. Läuft erst noch auf Windows, Linux und Mac. Da kann man schon über die eine oder andere Schwäche hinwegsehen. KiCad eignet sich übrigens auch sehr gut, um schnell mal einen Schaltplan zu skizzieren.


    Gruss

    René

  • @Pius: 1800€ sind schon eine Hausnummer. Ich kann das KiCad Programm nur aus meiner Warte aus beurteilen. Also von meinen Projekten, die ich mir so zutraue. Da ist KiCad mehr als ausreichend und wäre es schon ein ziemlicher Luxus jährlich solch einen Preis zu zahlen.


    Meine bisher genutzte Software wird etwa 1-1,5 Jahre unterstützt, dann kommt eine neue Version. Da ich nicht ewig eine Studentenversion beziehen kann, habe ich mir KiCad angeschaut und bin zu der Überzeugung gekommen, dass dieses Programm meine Ansprüche voll erfüllt.


    Darum denke ich, dass ein Umstieg lohnt, zumal mir, wie schon geschrieben, das Handling von KiCad sogar besser gefällt.


    @René:


    Danke für die Warnung :). Für mich kommt sie etwas spät. Ich habe mir die PDF Version der Elektorausgabe gestern besorgt (habe dort ein Abo), trotz nicht so toller Rezensionen bei Amazon (unter anderem wurde dort ebenfalls die Übersetzung bemängelt). Allerdings muss ich sagen, dass ich von dem, was ich mir bis jetzt angeschaut habe, inhaltlich eigentlich nichts an der Version auszusetzen habe. Ich konnte jedenfalls schon ein paar hilfreiche Hinweise entnehmen. Der Text ist in deutsch, die Screenshots in englisch. Darum habe ich mein Programm auch auf englisch umgestellt. Sehr schön ist, dass in dem "Buch" drei "größere" Projekte umgesetzt werden. Ich gehe mal davon aus, wenn man die Projekte:


    • Design einer einfachen Platine für eine Breadboard-Stromversorgung
    • Entwurf eines Raspberry Pi HATs
    • Arduino Klon mit eingebautem 512K-EEPROM und Uhr


    durchgezogen hat, dann kann man auch mit KiCad umgehen. Ich hatte ja vorher schon mit meinem eigenen angefangen, darum kenne ich die Projekte nur vom Text "überfliegen". Ich werde die aber durcharbeiten.


    Wenn ich auf größere Schwierigkeiten mit der Ausgabe stoße, kann ich ja davon berichten.


    Gruß Kai

  • Hallo Kai


    KiCad wandelt sich sehr schnell. Das führt dazu, dass die meisten Tutorials etwas veraltet sind. Hier noch eine Warnung: es gibt bei Elektor ein deutschsprachiges Buch von Peter Dalmaris mit dem Titel 'KiCad wie ein Profi'. Die Uebersetzung ist nicht besonders gut gelungen und das englische Original wurde bereits einige Male erweitert.


    Peter Dalmaris bietet eine aktualisierte Version als EBook (2. Auflage) direkt auf seiner Webseite an ( https://techexplorations.com/so/kicada/#tve-jump-1716b9e71f3 ). Er bietet auch einen gleichnamigen Video - Kurs an. Genügend Englischkenntnisse sind natürlich vorausgesetzt.


    Gruss

    René

  • Sehr schön Kai


    und vielen Dank dass Du darüber hier berichtest. Ich hatte schon länger geplant, von der gekauften Eagle Version wegzukommen, da der neue Hersteller der Software nur noch Mietsoftware anbietet. Ich bin zwar bereit für gute Software auch etwas zu bezahlen (das waren mit Upates gegen die 1800.-- ) aber dass ich jedes Jahr bezahlen soll will mir nicht in den Kopf. Nun Eagle kenne ich und habe ich bezahlt, dennoch wird die Zeit kommen und ich muss mich in KiCad einarbeiten.

    Alos, nochmals vielen Dank und frohe Festtage

    Pius

  • Ich habe mich die letzten zwei Tage mal mit der aktuellen Version von KiCad befasst und bin recht begeistert von der Software.

    Sicherlich hat mir bei der Einarbeitung geholfen, dass ich schon etwas Erfahrung mit einem anderen Programm (Target3001), welches ich vor etwas mehr als einem Jahr als Studentenversion erworben habe, sammeln konnte.

    Ich bin mit dem Programm zwar gut zurecht gekommen, allerdings war ich neugierig was so eine freie Software wie KiCad bietet.


    Ich muss sagen, dass mir das Konzept von KiCad wesentlich besser gefällt als das meiner "kommerziellen" Variante. Das betrifft vor allem die Schaltplanerstellung und die Bauteilauswahl. Muss ich bei dem anderen Programm schon bei der Schaltplanerstellung die Bauteiltypen von X Herstellern aus einer Bauteildatenbank heraussuchen, so kann man bei KiCad mit "Grundtypen" im Schaltplan anfangen und muss erst vor der Erstellung des Platinenlayouts entscheiden, welche Bauteilform (Footprints - z.B. SMD oder THT - Typen) verwendet werden soll. Das finde ich wesentlich angenehmer. Der Workflow ist klar gegliedert und die einzelnen Programmteile wirken auf mich nicht mit Funktionen überfrachtet. Für den "Heimgebrauch" im Hobbybereich ist diese Software mit Sicherheit geeignet und aus meiner Sicht sehr zu empfehlen.


    Auch das Erstellen "eigener" Bauteile, die man z.B. nicht in der Datenbank findet, funktioniert in Kicad (Symbol Editor) recht einfach :

    https://www.youtube.com/watch?v=B4QLq45l91k.


    Es gibt tonnenweise weitere Doku im Netz. Gut gefallen haben mir die Videos von:


    Smarthome Yourself - KiCad Tutorial für Anfänger

    Tom Gem DJ9ZZZ.


    Hilfreich ist es auch, sich die Demoprojekte (mitinstallieren) mal anzuschauen.


    Ein kleines Manko gibt es jedoch. Es gibt einige Unterschiede zwischen den einzelnen KiCad-Versionen. So ist beim nachvollziehen von Tutorials für z.B. die Version 5.0.2 etwas Sucharbeit angesagt, wenn man bereits die aktuelle KiCad Version 5.1.8 verwendet, weil teilweise das Menü anders strukturiert ist. Das kostet etwas Zeit.


    Ob die erzeugten Gerberfiledateien jetzt bei einem PCB Hersteller gut funktionieren habe ich noch nicht ausprobiert, ich gehe aber mal davon aus.

    Ich denke, ich werde dieses Programm auch in Zukunft weiter benutzen.


    Ich habe mal ein paar Screenshots gemacht. Bei der Einarbeitung habe ich mein erstes Projekt (ein Funksensorboard für Wetterdaten) mal auf KiCad übertragen. Das gibt einen Eindruck, wie das Programm so aussieht:


    Eeschema.png                 Pcbnew.png


    3D-Viewer.png                  Symbol-Editor.png

  • Man kann mit Platinen ja auch ganz klein anfangen. Z.b. mit Breakouts, die ich in einem früheren Posting mal erwähnt habe:


    M1013871 1.jpg



    Diese kleinen Dinger sind extrem simpel, kosten nicht viel und man kann den "Produktionsprozess" damit mal durchspielen. Ich benutze sie um z.B. Steckleisten, Schalter, Mosfets usw. drauf zu löten. Dann kann man die Dinger als Stecker für Servos benutzen oder umgekehrt zur Stromversorgung.

    TO-220 Gehäuse haben oft recht dicke Beinchen, die einem das Breadboard versauen. Schalter sind oft klein und fummelig. Auf eine dieser Platine gelötet, werden sie ganz gut handhabbar und haben auch einen vernünftigen Kontakt. Darum kann man die Platinen ganz gut für solche Komponenten benutzen. Im Foto sind mal drei Beispiele abgebildet.


    Gruß Kai

  • Hallo zusammen


    Ich habe es wie Hans, auch für mich braucht es jeweils keine vollständige Abhandlung eines Themas.

    Die Beiträge eines Jeden, in jeglicher Art, finde ich eine Bereicherung. Will man was genauer wissen, so frägt einfach nach.

    Das Teilhaben zu dürfen an kleinen Geschichten, Erfahrungen anderer Bastelfreunde (Gleichgesinnten) finde ich sehr motivierend.
    Gerade gestern "räumte" ich alte Schulunterlagen beiseite, d.h. digitalisieren, ablegen... was für ein Zufall...


    Leiterplatte 26-11-_2020_07-42-03.jpg


    Die Beschreibung von Hans - es kommt mir vor, als wäre es heute :)

    Beste Grüsse

    Daniel

  • Hi,

    man muss ja keine Vorlesung über die Herstellung von Platinen halten, aber wenn man eigene Erfahrung hat, dann kann man auch darüber berichten.


    In den 70er Jahren habe ich auch selbst Platinen hergestellt. Damals noch mit kunststoffanlösender Tusche auf Klarsichtfolie, und Photolack aus der Spraydose. Die Sache mit der Tinte auf Folie war blöd, dann habe ich die Leiterbahnen auf Pergament gezeichnet, und die Lötpunkte wie Abziehbilder aufgeklebt. Nachteil dieser Methode war, dass man die beklebten Pergamente nicht schadlos lagern konnte.

    Zum Ätzen habe ich anfangs auch Eisen III Chlorid verwendet, das habe ich umsonst bekommen. Dann bin ich aber recht schnell auf Natriumpersulfat umgestiegen. Das Zeug atzte schneller, und man konnte die Platinen im Bad sehen. Außerdem geht es auch bei Raumtemperatur gut, wo das Eisenzeug besser in Backofen wirkte.

    Ein Freund hatte eine eigene Ätzanlage in ein kleines Kunststoffaquarium gebaut, mit einem Modellbaumotor und einer Schiffsschraube in einem drehenden Rohr. Das hat mächtig gespritzt, aber die Platinen wurden ständig mit Säure abgespült, was schnell gute Ergebnisse brachte.

    Als er dann aus einem kleinen Häuschen in eine Etagenwohnung umgezogen ist, konnte er die "Säurespritze" nicht mehr zuhause benutzen, so ist die Anlage dann zu mir gekommen, und ich habe sie meist auf dem Hof oder am Arbeitsplatz benutzt.

    So spaßig war die Fertigung der Platinen nicht, und ich habe dann bald fast ausschließlich fertige Platinen über den Elektor-Verlag bezogen, den die Ersparnis war nicht so groß, dass sich der Arbeitsaufwand rentiert hätte. In den 80er Jahren habe ich dann Platinen aus Südafrika bezogen. Hier gab es wg Umweltauflagen kaum noch Betriebe, die sowas gemacht haben, und die Industrie hat die Platinen aus der DDR bezogen (erkennbar an dem helleren Pertinax).
    Dann musste ich zu Gunsten der Familie mein Bastelzimmer abtreten, und hatte auch weniger Zeit für große Basteleinen. Kleinere Projekte habe ich dann auf Lochrasterplatinen mit Streifen gebaut. Mein letztes Projekt, ein EPROM-Brenner, ist wohl auch bald 20 Jahre her und ein Schnittstellenwandler ist jahrelang auf dem Breadboard stecken geblieben. ?(

    Wenn ich Schuhe und Strümpfe ausziehe, kann ich bis 20 zählen. ;)

  • René, da sind wir schon zwei.


    ich habe zwar schon einige Platinen selber (Eagle) gezeichnet, stehe dann aber gerne vor vielen offenen Fragen, vor allem wenn es sich um HF Schaltungen handelt. Ich hatte mir ca. 2012 eine Lizenz von Eagle gekauft und als Eagle an Autodesk verkauft wurde, entschloss ich mich, nicht mehr weiter in Eagle zu investieren. Seit damals arbeite ich nun mit der gekauften Version (6.4.0) weiter. Ich plante zwar, mich in KiCad umzuschulen, aber wenn ich mich erinnere, wie lange ich benötigte um Eagle einigermassen benutzen zu können, schiebe ich das Einarbeiten in KiCad immer wieder hinaus.


    In meinem Alter wird die Hemmschwelle um Neues in Angriff zu nehmen immer schwerer, vor allem wenn es Dinge sind, die wie ein Hammer als Werkzeug betrachtet werden müssen.


    Aber ich gebe die Hoffnung nicht auf ;)


    Wenn ich an alte Zeiten denke, wie wir mit Klebebändern hantierten, dann einen Reprofotografen beschäftigten und CHF 40.-- für einen einzigen Strichfilm bezahlten, bevor wir die Platine als Muster in Auftrag geben konnten, wie man auf das Resultat wartete, bestückte und mit Schrecken kleinere Fehler mit Kratzen und Brücken korrigierte, dann schätze ich die Unterstützung des PC's von heute ungemein. Nie mehr passiert es da, dass man einen Leiter auf der Platine vergisst, wenn die Leitung im Schema existierte.


    Dieses Layout (ein DDS mit AM Mod, Amp und Abschwächer) liegt nun bei mir herum, bis ich zu einer Überarbeitung komme und die sehr unschönen Artefakte aus dem 180 MHz Clock hoffentlich ausräumen kann.


    pasted-from-clipboard.png

    Für kleinere und meist einseitige Platinen schmiere ich dann mit Eisen III Chlorid herum. Immer dann, wenn ich zu faul bin, eine Schaltung nur auf einer Lochrasterplatine aufzubauen, vor allem wenn eine grosse Anzahl von Verbindungen notwendig sind.

    Es lohnt sich die Zeit in ein Layout Programm zu investieren.


    Gruss

    Pius

  • Ich würde mich nie trauen etwas über Leiterplattendesign zu erzählen. Dazu habe ich einfach zu wenig Erfahrung. Es gibt aber auf Youtube einige sehr gute Videos. Kanäle, wie der schon erwähnte eHajo oder auch ElektronikLabor, veröffentlichen immer wieder einmal etwas zu diesem Thema. Das sind echte Profis, die auch regelmässig vollständige Projekte realisieren.


    Ich wäre schon froh, wenn ich genügend Ruhe finden würde, um all die angefangenen Videoreihen weiterzuführen.


    Gruss

    René

  • Jo, ich denke das mit der Fräse macht man aus sportlichem Ehrgeiz. Weil, die Platinen kann man sich inzwischen so günstig schicken lassen, dass sich das wahrscheinlich gar nicht rechnet. Ich habe mir gerade erst 15 (sehr simple) Miniplatinen für Breakouts zur Nutzung auf dem Breadboard (Steckverbindungen, Mosfets, Schalter usw.) schicken lassen. Die Platinen (bleifrei) haben 4,48€ gekostet, der Versand war das teuerste mit 8,38€.


    Für die Erstellung der Platinenlayouts benutze ich Target3001. Beim Platinenhersteller muss man nur exportierte Gerberfiles als ZIP Archiv (wird beim Export automatisch erzeugt) hochladen. Sehr simpel. Manche Produzenten verarbeiten auch Target3001 Dateien direkt.


    Wenn René so ein Video (oder mehrere) machen sollte, werde ich mir das/die gerne anschauen ;). Aber es gibt auch schon einige...

  • Ich wollte auch meine eigenen Platinen anfertigen können und habe mir vor einigen Jahren aus einem alten AGFA Arcus II Scanner (der lief noch mit SCSI und hatte zwei prima Schrittmotoren verbaut) und einem Proxxon Micromot eine kleine CNC-Fräse gebastelt. Damit stelle ich seither meine Leiterplatten im Isolationsfräsverfahren her. Das klappt recht gut, obschon es jeweils ein Weilchen dauert, etwas Lärm macht und die Genauigkeit nicht für die allerkleinsten SMD-Teile reicht. Wichtiger für mich war jedoch, dass ich keine stinkende und ätzende Chemie verwenden muss.

    Zunächst habe ich mit LinuxCNC und einer selbst gelöteten Schnittstelle für den guten alten Parallelport experimentiert und erste Erfahrungen gemacht. Dann habe ich G-Code entdeckt und gesehen, dass sich hierfür ein Arduino mit grbl prima eignet. Mittlerweile gibt's verschiedene fix-fertige Arduino-Schilder für Schrittmotorensteuerung im Handel, wovon ich mich für das Laseraxe CNC Mini, bestückt mit drei Pololu A4988 Treibern entschieden habe.

    Software-mässig habe ich zuerst ein Python-Plugin namens GCodeTools für Inkscape benutzt. Damit konnte ich eingescannte und vektorisierte Layouts für das Isolationsfräsen mit dem Arduino aufbereiten. Aber mit der Zeit fand ich das etwas mühsam, und da ich nach dem Verkauf von Eagle an Autodesk sowieso nach einer Alternative suchte, war das der richtige Zeitpunkt, mich in KiCAD einzuarbeiten. Das war am Anfang etwas harzig aber mittlerweile habe ich mich daran gewöhnt und benutze es gerne. Nachdem das PCB-Layout erstellt ist, verwende in der Regel noch Flatcam, manchmal auch bCNC und lasse dann mein Maschinchen fräsen...

    Natürlich eignet sich diese Methode nicht zum Anfertigen von grossen Stückzahlen und professionell schauen die Ergebnisse auch nicht unbedingt aus. Aber für mich reicht's und ich habe Spass damit. :)

    Das ist keine Unordnung, du verstehst nur mein System nicht.

  • Wenn Du auf Youtube „Vom Schaltplan zur Platine“ als Suchbegriff eingibst, wirst du schon jetzt einiges dazu finden.


    Empfehlenswert: Die Videos „Der Weg zur Platine“ von eHajo


    Gruß Kai