Las placas PCB se consideran un componente fundamental de los proyectos y la fabricación electrónica, ya que influyen en el coste total de la fabricación. Existen numerosos factores en la fabricación de PCB que definen el valor de la PCB y el ensamblaje completo del proyecto. El tamaño y los materiales utilizados en ciertos procesos de fabricación influyen en el coste. Conocer los diferentes factores que influyen en la fabricación de placas PCB puede ayudar a realizar el ensamblaje y la fabricación completos de la placa. Aquí abordaremos los factores que debe conocer para obtener una placa de buena calidad a un coste razonable. Todo ingeniero electrónico debe conocer estos factores para fabricar PCB de forma económica y con calidad. Aprenderá qué influye en el cálculo del presupuesto que recibe del fabricante. ¡Comencemos!
Factores que influyen en los precios y cotizaciones de PCB
Dimensiones y forma de la PCB
- El tamaño y la forma de la placa PCB afectan el costo total, ya que ciertas dimensiones y formas utilizan diferentes materiales para su fabricación, lo que influye en el costo. Una placa de mayor tamaño requiere más materiales y un proceso de ensamblaje final más largo, lo que finalmente aumenta los precios. El precio de la placa aumenta en proporción directa a la superficie de la PCB, lo que ayuda a determinar el costo adicional que se pagará por un tamaño mayor.
Número de capas
- El número de capas de una placa PCB tiene un precio determinado; las placas monocapa son más económicas que las multicapa. La placa multicapa no solo implica más capas, sino que también utiliza más materiales y procesos complejos, lo que la hace más costosa.
- Las múltiples capas de las placas también aumentan la probabilidad de errores durante las pruebas, por lo que los fabricantes también incluyeron estos precios en las cotizaciones de las placas. La inspección de cada capa incrementa el costo total de la placa.
- Normalmente, los tableros de una a dos capas son de bajo costo, pero los tableros con 2 a 4 o más capas tendrán un costo adicional del 35 al 40 por ciento.
- Otra razón del alto costo de las placas multicapa es que utilizan técnicas e instrumentos de fabricación avanzados para lograr conexiones adecuadas entre capas y una alineación precisa. Además, se requiere una transmisión de señal estable entre capas, lo que encarece el costo.
Selección de Materiales
- Existen diferentes tipos de materiales de sustrato utilizados en la fabricación de placas que influyen en su costo. Los materiales de sustrato más comunes para placas PCB son FR4, FR1, CEM1 y CEM3, cada uno con un costo determinado.
- El compuesto de fibra de vidrio FR4 es más económico en comparación con materiales de alta frecuencia (HF) como el PTFE. Por lo tanto, cada material influye en el coste total de la placa.
- Existen algunos tipos especiales de sustratos, como el RO4350B, que son materiales comunes de sustrato de alta frecuencia y cuyo costo es elevado, lo que encarece las placas. No solo el tipo de material influye en el costo de la placa, sino también su grosor; las placas de alto grosor tienen un costo elevado.
Ancho de trazo y espaciado
- Los anchos y espaciados de trazadores pequeños requieren un proceso de fabricación preciso e instrumentos de alta gama. Estos anchos y espaciados de traza pequeños tienen un alto costo, ya que implican técnicas litográficas refinadas y procesos de perforación de alta precisión.
- Se trata de un proceso difícil para anchos y espacios de trazas pequeños y un proceso que consume mucho tiempo y aumenta el coste de fabricación.
- Las trazas pequeñas también generan altos costos debido a las grandes pérdidas de rendimiento durante el proceso de fabricación. Dado que se producen más desechos o errores durante la producción, esto aumenta, ya que se requieren más funciones para controlar las tasas de desechos, como la frecuencia de inspección, lo que incrementa el costo.
Máscara de soldadura y serigrafía
- Las máscaras de soldadura y la serigrafía también afectan el costo de fabricación de las placas PCB. El costo de la tinta utilizada para la máscara de soldadura se define según el tipo y la marca de la misma. Algunos fabricantes ofrecen estos servicios gratis, pero la mayoría cobra por ellos, lo que incrementará el costo total de la placa.
Tamaño del orificio de perforación
- Los agujeros pequeños requieren dispositivos de perforación más precisos y brocas finas, lo que dificulta el proceso y aumenta el coste. Estos agujeros pequeños requieren mucho tiempo y más pasos, lo que resulta en placas de alto coste.
- Existe un proceso especial que se utiliza para realizar características de placa especializadas, como vías enterradas, vías ciegas o agujeros de profundidad controlada, y para estas características se utiliza un tipo especial de perforación que hace que el proceso sea costoso, ya que implica pasos de operación complicados.
- Durante el proceso de perforación, se producen pérdidas de material. Un mayor número de perforaciones elimina más material y aumenta la tasa de pérdida de material. En placas de alta densidad, se utilizan más perforaciones para crear diseños de circuitos complejos, lo que también aumenta la tasa de pérdida de material.
Acabado de la superficie
- Existen diferentes tipos de acabado superficial para las placas PCB, y cada uno tiene un precio diferente. El HASL (nivelación por soldadura con aire caliente) es económico, mientras que el ENIG es un tipo de acabado de alto coste que define el precio de la placa. El uso de diferentes técnicas de tratamiento superficial influye en el precio de la placa. Otros tipos de acabado superficial, como el Imm Ag y el Imm SN, influyen en el precio de la placa. El tipo de acabado con varias capas también influye en el precio de la placa.
Complejidad del circuito
- El diseño complejo del circuito también afecta el costo total de la placa PCB. Dado que los circuitos complejos requieren más pasos de fabricación y utilizan más componentes, esto puede generar altos costos de adquisición, así como costos de ensamblaje final. El diseño complejo del circuito cubre más área de la placa PCB para la conexión de más componentes en las placas y pistas, lo que incrementará el costo.
Plazo de entrega y entrega de PCB
- Si algún usuario necesita la entrega urgente de una placa en poco tiempo, los fabricantes de PCB trabajan horas extra y contratan a sus empleados para turnos adicionales, lo que les cobra más por las entregas a tiempo. Por lo tanto, los costos de mano de obra y el uso de herramientas de fabricación encarecen la fabricación final de la PCB.
- Para satisfacer las demandas urgentes de los clientes, se utilizan métodos logísticos especiales para la entrega en línea, como los servicios de entrega exprés. Estos métodos incrementan los costos, los gastos de transporte y el costo total de la placa.
- Los plazos de entrega cortos también afectan los cronogramas y procesos de fabricación de los fabricantes para un plazo determinado de finalización del pedido. Además, conlleva la reorganización de las líneas de producción o la aceleración del ritmo de trabajo, lo que también afecta los costes.
Espesor de cobre
- El costo de la placa PCB también depende de la lámina de cobre, su componente principal; su valor depende del grosor. Una lámina de cobre gruesa utiliza cobre de mayor tamaño, lo que aumenta el costo del material.
- Para procesar cobre grueso, se requieren más pasos de procesamiento y se utilizan más instrumentos para fabricar placas de calidad. Las brocas resistentes, utilizadas para una perforación y un grabado adecuados, también requieren tiempo. Por lo tanto, todos estos factores encarecen las placas.
Cantidad de PCB y factores de pedido
- Otro factor importante que puede afectar el costo de una PCB es la cantidad de placas. Si solicita una mayor cantidad de placas, también aumentará el costo, ya que la producción tomará más tiempo y se utilizarán más materiales, lo que encarece el proceso.
- Sin embargo, algunos fabricantes ofrecen descuentos para pedidos al por mayor de PCB, lo que puede ayudar a reducir el costo de una mayor cantidad. Dado que el costo de herramientas, configuración y diseño se aplica a un mayor número de unidades simultáneamente, esto ayuda a reducir el costo de los pedidos al por mayor.
- Algunos proveedores de PCB tienen un límite mínimo de pedido, lo que también aumenta el costo de los pedidos pequeños, ya que los costos unitarios pequeños aumentan, por lo que los pedidos al por mayor pueden resultar económicamente costosos debido a la escasez de servicios o fabricantes. Puede elegir... PCB de Wodreful para obtener su placa PCB con buena calidad.
Factores regionales y de proveedores
- La ubicación de su proveedor de PCB también afecta el costo de fabricación de su placa, ya que contratar proveedores cercanos a su zona reducirá los costos de envío y el tiempo de entrega. Sin embargo, si elige otro proveedor regional, su placa será más cara y es posible que no reciba un pedido a tiempo.
Algunos otros factores de costo de los PCB
Costos de prototipos y pruebas:
- Antes de fabricar la placa PCB final, se crea un prototipo y se realizan diversas pruebas para cumplir con los requisitos de diseño y la demanda. Este proceso requiere tiempo y utiliza ciertos factores que afectan el costo final del ensamblaje de la placa.
Gastos de montaje y pruebas
- Tras finalizar el proceso de fabricación, se realizan diversas pruebas de ensamblaje para comprobar su correcto funcionamiento. Es un proceso lento que utiliza diferentes equipos, lo que encarece el proceso y aumenta los gastos de ensamblaje de PCB.
Costo del control de calidad
- Para cumplir con los estándares de calidad de las PCB, se requieren pruebas y certificaciones adicionales, como pruebas eléctricas, ambientales y de seguridad. Estos procesos adicionales también afectan el costo de las placas si requieren certificaciones diferentes.
Cómo calcular el coste de una PCB personalizada por tamaño
Para encontrar el costo de una placa PCB personalizada, utilice técnicas simples que son métodos de cálculo de precios basados en áreas que normalmente se emplean para producciones pequeñas y prototipos.
En este método, los fabricantes de PCB brindan ideas de costos basadas en las dimensiones de las placas, lo que constituye una manera sencilla de encontrar costos de placas personalizadas.
- Las técnicas de fijación de precios basadas en áreas ayudan a los fabricantes de placas de PCB a calcular el costo unitario por centímetro cuadrado según la cantidad de capas y el proceso de producción utilizado para la placa.
- En este proceso, los fabricantes necesitan dimensiones precisas de los clientes y los gastos finales se encontrarán a través del producto del área del tablero con un costo de unidades ya definido.
- Supongamos que los fabricantes han establecido un precio para 2 capas de tablero en $0.05 por centímetro cuadrado y las dimensiones de su tablero personalizado son 15 cm x 20 cm.
- El área de la placa PCB será de 15 cm x 20 cm = 300 cm cuadrados.
- El costo del tablero personalizado será = 300 cm cuadrados x 0.05 cm cuadrados = $ 15.
¿Cómo reducir los costos de fabricación de PCB?
Se deben seguir diferentes parámetros para reducir el costo total de ensamblaje de la placa.
Diseño de circuito
- Si el diseño de su circuito es simple y no presenta muchas complicaciones, puede ayudar a reducir el costo total de la placa. Un diseño simple utiliza menos componentes y reduce los costos de adquisición y ensamblaje. Además, utiliza un número reducido de capas y reduce los costos de proceso y materiales de la placa.
Números de capa:
- Anteriormente, analizamos el principal efecto del número de capas en el tablero sobre el costo. Si se utilizan menos capas, se reducirán los costos de material, los costos de proceso y, en última instancia, el precio del tablero.
Componentes estándar
- Para el uso de placas personalizadas, el uso de componentes estándar también influye en el precio. Dado que los componentes estándar son de fácil acceso y tienen un coste menor que los componentes especiales, el uso de componentes estándar simplifica el diseño y minimiza el número de capas de la placa, así como el coste del producto final.
Tamaño de PCB optimizado
- También podemos reducir los costos de las PCB optimizando el tamaño y la forma de la placa. Una placa pequeña utiliza menos materiales y requiere menos proceso para controlar los gastos de fabricación. Con una PCB de forma simple, se requieren menos pasos e instrumentos para fabricar la placa, lo que reduce los costos.
Aplicaciones de manufacturabilidad (DFM)
- Si utilizamos los principios DFM, también nos ayudarán a gestionar el diseño de las placas de forma adecuada y a abaratar la fabricación final. El DFM para el diseño de PCB no solo reduce los costes de fabricación, sino que también aumenta la calidad y crea placas fiables. Por ejemplo, con las funciones DFM, utilizamos anchos de línea y espaciados adecuados para facilitar el uso de varios taladros, lo que resulta en placas de bajo coste.
Conclusión
El cálculo de precios de las placas PCB se basa en diferentes factores, como las características de la placa, los tipos de materiales, los procesos de fabricación y los volúmenes de fabricación. La importancia de todos estos factores y su adecuado conocimiento nos ayudan a crear una placa funcional y de alta calidad con un proyecto final de PCB económico. Existen diferentes técnicas para calcular los precios de las PCB, como el cálculo de costos por área para prototipos, la determinación detallada de costos para grandes volúmenes y el uso de herramientas específicas, pero cada una tiene sus propios requisitos.
En definitiva, seleccionar el mejor y más confiable fabricante de PCB es fundamental para el diseño y ensamblaje de PCB de alto voltaje. La selección de proveedores precisos que cuenten con un conocimiento adecuado del cálculo del costo de PCB ayuda a fabricar placas de calidad a un precio competitivo. Si busca fabricantes de PCB razonables y rentables, WoderFulPCB es la mejor opción. Es un fabricante líder de PCB que ofrece servicios de prototipado, producción y ensamblaje de PCB de alta calidad a precios competitivos. El riesgo de accidentes y muertes aumenta en sistemas con mala calidad y sin considerar adecuadamente las PCB de alto voltaje. Los diseñadores de PCB deben considerar cuidadosamente las distancias de fuga y de aislamiento para reducir la formación de arcos eléctricos y mantener el aislamiento eléctrico adecuado.
