Les plaques de circuit imprès (PCB) es consideren un element bàsic dels projectes i la fabricació electrònica, ja que afecten el cost global d'aquesta fabricació i els projectes. Hi ha molts factors que s'inclouen en la fabricació de PCB i que defineixen el valor de la PCB i del muntatge complet del projecte. La mida i els materials per a certs processos de fabricació afecten el cost. El coneixement dels diferents factors per a la fabricació de plaques de PCB pot ajudar a fer el nostre muntatge complet de plaques i la fabricació de PCB. Aquí tractarem diferents factors que heu de conèixer per obtenir la placa de bona qualitat amb una despesa raonable. Tot enginyer electrònic ha de conèixer aquests factors per fabricar PCB de manera econòmica i de qualitat. Aprendràs què influeix en el càlcul del pressupost que reps del fabricant. Comencem.
Factors que influeixen en els preus i la cotització dels PCB
Dimensions i forma de la PCB
- La mida i la forma de la placa PCB afecten el cost total de la placa, ja que certes dimensions i formes de la placa utilitzen materials diferents per a la fabricació de la placa, cosa que afecta el cost. La placa de mida més gran necessita més materials i un procés que requereix més temps per fer el muntatge final i, finalment, això augmentarà els preus. Els preus de la placa augmenten en proporció directa a la superfície de la PCB, cosa que ajuda a determinar quants càrrecs addicionals pagarem per la mida addicional.
Nombre de capes
- El nombre de capes per a la placa PCB té certs preus; les plaques d'una sola capa tenen un cost més baix que les plaques de múltiples capes. La placa multicapa no només implica més capes, sinó que també utilitza més materials i processos complexos que la fan costosa.
- Les múltiples capes de les plaques també augmenten les possibilitats d'errors a la placa en el moment de les proves, i per això els fabricants també van afegir aquests preus per a pressupostos per a sol·licituds de plaques. La inspecció de cada capa augmenta els costos generals de la placa.
- Normalment, les plaques d'una o dues capes són de baix cost, però les plaques amb 2 a 4 o més capes cobraran un 35 a 40 per cent addicional.
- L'altra raó de l'alt cost de les plaques multicapa és que aquestes plaques utilitzen tècniques i instruments de fabricació avançats per fer connexions adequades entre capes i una alineació precisa. També hi ha una necessitat d'una transmissió de senyal estable entre capes, cosa que fa que els costos siguin més elevats.
Selecció de materials
- Hi ha diferents tipus de materials de substrat utilitzats per a la fabricació de plaques que afecten el cost de la placa. Els materials de substrat normalment utilitzats per a plaques PCB són FR4, FR1, CEM1 i CEM3, i cadascun té un cost determinat.
- El compost de fibra de vidre FR4 és de baix cost en comparació amb els materials HF com el PTFE. Per tant, cada material té el seu efecte en el cost total de la placa.
- Hi ha alguns tipus especials de substrats, com ara RO4350B, que són materials de substrat d'alta freqüència comuns que tenen un cost elevat i fan que les plaques siguin cares. No només els tipus de materials afecten el cost de la placa, sinó que també el gruix dels materials afecta la placa; el material de placa d'alt gruix té un cost elevat.
Amplada i espaiat de la traça
- Les amplades i els espais petits dels traçadors requereixen un procés de fabricació fi i precís i instruments de nivell avançat. Hi ha un cost elevat per a amplades i espais petits, ja que s'utilitzen tècniques de litografia refinades i processos de perforació d'alta precisió.
- Hi ha un procés difícil per a amplades i espais de traça petits i un procés que requereix molt de temps i que augmenta el cost de fabricació.
- Les petites traces també causen costos elevats a causa de les grans pèrdues de rendiment en el moment del procés de fabricació. Com que es produeixen més ferralla o errors en el moment de la producció, això augmenta, ja que es necessiten més funcions per controlar les taxes de ferralla, com la freqüència d'inspecció, cosa que augmenta el cost.
Màscara de soldadura i serigrafia
- Les màscares de soldadura i la serigrafia també afecten els costos de fabricació de plaques de circuits impresos. La tinta utilitzada per al cost de la màscara de soldadura es defineix en funció dels tipus i les marques de tinta. Alguns fabricants ofereixen aquests serveis gratuïts, però la majoria cobren per aquestes funcions, cosa que augmentarà el cost total de la placa.
Mida del forat
- Els forats de mida petita necessiten dispositius de perforació més precisos i broques fines, cosa que dificulta el procés i augmenta el cost. Els forats de mida petita són un procés que requereix molt de temps i necessiten més passos, cosa que fa que les plaques siguin costoses.
- Hi ha un procés especial que s'utilitza per fabricar característiques especialitzades de la placa, com ara vies enterrades, vies cegues o forats de profunditat controlada, i per a aquestes característiques s'utilitza un tipus especial de perforació que fa que el procés sigui costós, ja que implica passos d'operació complicats.
- Durant el procés de perforació, es produeixen pèrdues de material. Com més gran sigui el nombre de forats, més materials s'eliminen i més taxes de pèrdua de material. Per a plaques d'alta densitat, s'utilitzen més forats per fer dissenys de circuits complicats, i això també augmenta les taxes de pèrdua de material.
Acabat de la superfície
- Hi ha diferents tipus d'acabat superficial que s'utilitzen per a les plaques PCB, i cadascun té preus diferents. L'HASL, o anivellament de soldadura per aire calent, és de baix cost, i l'ENIG és un tipus d'acabat d'alt cost que defineix el cost de la placa. L'ús de diferents tècniques de tractament superficial afecta el cost de la placa. Altres tipus d'acabat superficial són l'Imm Ag i l'Imm SN, que afecten el cost de la placa. El tipus d'acabat amb diverses capes també afecta el cost de la placa.
Complexitat del circuit
- El disseny complex del circuit també afecta el cost total de la placa PCB. Com que els circuits complicats necessiten més passos per a la fabricació i utilitzen més components, això pot generar costos d'adquisició elevats, així com despeses de muntatge final. El disseny complicat del circuit cobreix més àrea de la placa PCB per a la connexió de més components a les plaques i pistes, cosa que augmentarà el cost.
Temps de lliurament i lliurament de PCB
- Si algun usuari necessita un lliurament urgent de la placa en poc temps, els fabricants de PCB fan hores extres i obtenen serveis de torns addicionals d'empleats que cobraran més pels requisits de lliurament dels clients en el temps donat. Per tant, en general, els costos laborals i l'ús d'instruments de fabricació fan que la fabricació final de PCB sigui costosa.
- Per satisfer les demandes urgents de les comandes dels clients, s'utilitzen mètodes logístics especials per al lliurament en línia, com ara serveis de lliurament exprés. Aquesta logística especial augmenta els costos, afegeix més despeses de transport i augmenta el cost total del plató.
- El curt termini de lliurament també afecta els programes i processos de fabricació dels fabricants per a un temps determinat de finalització de la comanda. També comporta la reorganització de les línies de producció o l'acceleració de la velocitat de treball, cosa que també afecta el cost.
Gruix de coure
- El cost de la placa PCB també es basa en la làmina de coure, que és el component principal de la placa; el seu valor es basa en el gruix. La làmina de coure gruixuda utilitza coure més gran i, com a resultat, els costos del material per a la placa augmenten.
- Per processar coure gruixut, calen més passos de processament i s'utilitzen més instruments per fabricar taulers de qualitat. Aquestes broques duradores que s'utilitzen per a la perforació i el gravat adequats també requereixen temps. Per tant, tots aquests factors fan que els taulers siguin costosos.
Quantitat de PCB i factors de comanda
- L'altre factor principal que pot afectar el cost de les PCB és la quantitat de plaques. Si encarregueu un nombre més gran de plaques, això també augmenta el cost, ja que trigarà més a completar-se i s'utilitzaran més materials, cosa que ho fa costós.
- No obstant això, alguns fabricants ofereixen descomptes per a comandes a l'engròs de PCB que poden ajudar a reduir el cost d'un nombre més gran de PCB. Com que el cost de les eines, les despeses de configuració i les despeses de disseny s'aplica a un nombre més gran d'unitats alhora, això ajuda a reduir el cost de les comandes a l'engròs.
- Hi ha algun proveïdor de PCB que té un límit mínim de comanda que també augmenta el cost de les comandes baixes, ja que els costos unitaris petits augmenten, de manera que les comandes a l'engròs poden ser econòmicament costoses en funció dels serveis o fabricants limitats. Podeu triar PCB Wodreful per obtenir la vostra placa PCB amb bona qualitat.
Factors regionals i de proveïdors
- La ubicació del vostre proveïdor de PCB també afecta el cost de fabricació de la placa, ja que obtenir serveis de fabricació de PCB de proveïdors que es troben a les ubicacions més properes a la vostra zona reduirà els costos d'enviament i també reduirà el temps de lliurament. Però si trieu un altre proveïdor regional, això fa que la vostra placa sigui costosa i potser no rebreu una comanda a temps.
Altres factors de cost de les plaques de circuit imprès
Costos de prototip i proves:
- Abans de fabricar la placa PCB final, es fa un prototip i es realitzen diferents proves per complir els requisits de disseny, característiques i demanda. Aquest procés requereix temps i utilitza algunes fonts que afecten el cost final del muntatge de la placa.
Despeses de muntatge i proves
- Després de completar el procés de fabricació, es realitzen diferents proves de muntatge per comprovar el funcionament correcte. És un procés que requereix molt de temps i utilitza diferents equips, cosa que fa que el procés sigui costós i que les despeses de muntatge de la PCB augmentin.
Cost del control de qualitat
- Per complir els estàndards de qualitat de les plaques de circuit imprès, calen proves i certificacions addicionals, com ara proves elèctriques, proves ambientals i certificacions de seguretat. Aquests processos addicionals també afecten els costos de les plaques si necessiten certificacions diferents.
Com calcular el cost de PCB personalitzat per mida
Per trobar el cost d'una placa PCB personalitzada, utilitzeu tècniques senzilles que són mètodes de càlcul de preus basats en l'àrea que normalment s'utilitzen tant per a petites produccions com per a prototips.
En aquest mètode, els fabricants de PCB donen idees de costos basades en les dimensions de les plaques, cosa que és una manera fàcil de trobar costos de plaques personalitzades.
- Les tècniques de fixació de preus basades en la superfície ajuden els fabricants de plaques de circuit imprès a calcular el cost unitari per centímetre quadrat segons el nombre de capes i el procés de producció utilitzat per a la placa.
- En aquest procés, els fabricants necessiten dimensions precises dels clients i les despeses finals es calcularan mitjançant el producte de l'àrea de la placa amb un cost d'unitats ja definit.
- Suposem que els fabricants han fixat un preu per a 2 capes de cartró a 0.05 dòlars per centímetre quadrat i que les dimensions del vostre tauler personalitzat són de 15 cm x 20 cm.
- L'àrea de la placa PCB serà de 15 cm x 20 cm = 300 cm quadrats.
- El cost del tauler personalitzat serà = 300 cm² x 0.05 cm² = 15 $.
Com reduir els costos de fabricació de PCB?
Cal seguir diferents paràmetres per reduir el cost total de muntatge de la placa.
Disseny de circuits
- Si el disseny del circuit és senzill i no té gaires complicacions, pot ajudar a reduir el cost total de la placa. El disseny senzill utilitza menys components i afecta la reducció dels costos de compra i muntatge. El disseny senzill també utilitza un nombre baix de capes i redueix les despeses de procés i materials de la placa.
Números de capa:
- Més amunt, hem parlat del nombre de capes del tauler que té el principal efecte en el cost. Si utilitzeu menys capes per als taulers, reduireu els costos de materials, reduireu els costos del procés i, finalment, baixareu els preus dels taulers.
Components estàndard
- Per a l'ús de plaques personalitzades, l'ús de components estàndard també afecta els preus de les plaques. Ja que els components estàndard són fàcils d'accedir i també tenen un cost inferior al dels components especials, l'ús de components estàndard simplifica el disseny i minimitza el nombre de capes de la placa i el cost del producte final.
Mida de PCB optimitzada
- També podem reduir els costos de les PCB fent algunes optimitzacions en la mida i la forma de la placa. La placa petita utilitza pocs materials i necessita menys processos per controlar les despeses de fabricació. Amb aquesta PCB que té una forma senzilla, es necessiten menys passos i instruments per fabricar la placa i reduir costos.
Aplicacions de manufacturabilitat (DFM)
- Si utilitzem els principis de la DFM, també ens ajudaran a gestionar el disseny de les plaques de manera adequada i a fer que la nostra fabricació final sigui de baix cost. La DFM per al disseny de PCB no només redueix els costos de fabricació, sinó que també augmenta la qualitat i crea plaques fiables. Per exemple, amb l'ús de les funcions de DFM, utilitzem amplades de línia i espais adequats per ajudar a utilitzar diversos forats i, al final, obtenim plaques de baix cost.
Conclusió
El càlcul dels preus de les plaques de circuit imprès (PCB) es basa en diferents factors, com ara les característiques de la placa, els tipus de materials, els processos de fabricació i els volums de fabricació. La importància de tots aquests factors i el seu coneixement adequat ens ajuda a fer una placa funcional i d'alta qualitat amb un projecte de PCB final econòmic. Hi ha diferents tècniques utilitzades per al càlcul dels preus de les PCB, com ara el càlcul de costos basat en l'àrea per a prototips, la determinació detallada dels costos per a volums a granel i l'ús d'algunes eines, però cadascuna té els seus requisits.
En definitiva, seleccionar el millor i més fiable fabricant de PCB és essencial en el cas del disseny i muntatge de PCB d'alta tensió. La selecció de proveïdors precisos que tinguin un coneixement adequat del càlcul del cost de les PCB ajuda a fabricar plaques de qualitat a un bon cost. Si busqueu fabricants de PCB raonables i rendibles, WoderFulPCB és la millor opció per a vosaltres. Això significa liderar la fabricació de PCB i oferir serveis de prototipatge, producció i muntatge de PCB d'alta qualitat a bons preus. El risc d'accidents i morts augmenta en sistemes amb mala qualitat i consideracions inadequades de les PCB d'alta tensió. Els dissenyadors de PCB han de considerar acuradament les distàncies de filtració i d'aïllament per reduir l'arc i mantenir l'aïllament elèctric adequat requerit.
