Les circuits imprimés sont considérés comme un élément essentiel des projets et de la fabrication électroniques, car ils influencent le coût global de ces projets. De nombreux facteurs entrent en jeu dans la fabrication des circuits imprimés, déterminant la valeur de l'assemblage et de l'ensemble du projet. La taille et les matériaux utilisés pour certains procédés de fabrication influencent le coût. La connaissance des différents facteurs liés à la fabrication des circuits imprimés peut contribuer à l'assemblage et à la fabrication de nos circuits imprimés. Nous aborderons ici les facteurs essentiels pour obtenir une carte de qualité à un coût raisonnable. Tout ingénieur électronique doit les connaître pour fabriquer des circuits imprimés de manière économique et de qualité. Vous découvrirez les facteurs qui influencent le calcul du devis du fabricant. C'est parti !
Facteurs influençant les prix et les devis des PCB
Dimensions et forme du PCB
- La taille et la forme du circuit imprimé influent sur le coût global, car certaines dimensions et formes de circuit imprimé nécessitent des matériaux différents pour leur fabrication, ce qui influence le coût. Un circuit imprimé plus grand nécessite davantage de matériaux et un processus d'assemblage final plus long, ce qui entraîne une hausse des prix. Le prix des circuits imprimés augmente proportionnellement à la surface du circuit imprimé, ce qui permet de déterminer le surcoût lié à une taille supérieure.
Nombre de couches
- Le nombre de couches d'un circuit imprimé a un coût spécifique ; les circuits monocouches sont moins chers que les circuits multicouches. Les circuits multicouches comportent non seulement plus de couches, mais utilisent également davantage de matériaux et des procédés complexes, ce qui les rend plus coûteux.
- Les multiples couches des cartes augmentent également les risques d'erreurs lors des tests. C'est pourquoi les fabricants ont également inclus ces prix dans leurs devis pour les demandes de cartes. L'inspection de chaque couche augmente le coût global de la carte.
- Normalement, les panneaux à une ou deux couches sont peu coûteux, mais les panneaux à 2, 4 ou plus de couches coûteront 35 à 40 % de plus.
- L'autre raison du coût élevé des cartes multicouches réside dans le fait que ces cartes utilisent des techniques de fabrication et des instruments avancés pour réaliser des connexions et un alignement précis entre les couches. La transmission stable du signal entre les couches est également essentielle, ce qui accroît les coûts.
Choix des matériaux
- Différents types de substrats utilisés pour la fabrication des cartes influencent leur coût. Les substrats les plus couramment utilisés pour les circuits imprimés sont le FR4, le FR1, le CEM1 et le CEM3, chacun ayant un coût spécifique.
- Le composite en fibre de verre FR4 est moins coûteux que les matériaux HF comme le PTFE. Chaque matériau a donc un impact sur le coût global de la carte.
- Certains types de substrats spéciaux, comme le RO4350B, sont des matériaux courants pour les hautes fréquences, dont le coût est élevé et qui rendent les cartes coûteuses. Le type de matériau influe non seulement sur le coût de la carte, mais aussi sur son épaisseur ; les cartes de forte épaisseur sont coûteuses.
Largeur et espacement des traces
- Les faibles largeurs et espacements de traceurs nécessitent un procédé de fabrication précis et des instruments de pointe. Leur coût est élevé, car ils nécessitent des techniques de lithographie sophistiquées et des procédés de perçage de haute précision.
- Il existe un processus difficile pour les petites largeurs et espaces de trace et un processus long qui augmente le coût de fabrication.
- Ces petites traces engendrent également des coûts élevés en raison des pertes de rendement importantes au cours du processus de fabrication. L'augmentation des rebuts et des erreurs de production accroît la situation, car davantage de fonctionnalités sont nécessaires pour contrôler les taux de rebut, comme la fréquence des inspections, ce qui augmente les coûts.
Masque de soudure et sérigraphie
- Les masques de soudure et la sérigraphie ont également une incidence sur les coûts de fabrication des circuits imprimés. Le coût de l'encre utilisée pour les masques de soudure varie selon le type et la marque d'encre. Certains fabricants proposent ces services gratuitement, mais la plupart sont payants, ce qui augmente le coût total de votre carte.
Taille du trou de perçage
- Les petits trous nécessitent des outils de perçage plus précis et des forets fins, ce qui complique le processus et augmente les coûts. Ce type de perçage est long et nécessite davantage d'étapes, ce qui engendre des panneaux coûteux.
- Il existe un processus spécial utilisé pour fabriquer des éléments de carte spécialisés tels que des vias enterrés, des vias borgnes ou des trous de profondeur contrôlée, et pour ces éléments, un type de perçage spécial est utilisé qui rend le processus coûteux car il implique des étapes d'opérations compliquées.
- Le perçage entraîne des pertes de matière. Le nombre accru de trous de perçage entraîne l'enlèvement de matière et augmente les pertes. Pour les cartes haute densité, le nombre de trous de perçage est plus important pour la conception de circuits complexes, ce qui augmente également les pertes de matière.
Finition de surface
- Il existe différents types de finitions de surface pour les circuits imprimés, chacun ayant un prix différent. Le HASL (planage par soudure à air chaud) est peu coûteux, tandis que l'ENIG est un type de finition onéreux qui détermine le coût de la carte. L'utilisation de différentes techniques de traitement de surface a une incidence sur le coût de la carte. D'autres types de finitions, comme l'Imm Ag et l'Imm SN, ont également une incidence sur le coût de la carte. Le type de finition multicouche a également une incidence sur le coût de la carte.
Complexité des circuits
- La complexité de la conception des circuits imprimés a également une incidence sur le coût global du circuit imprimé. Comme les circuits complexes nécessitent davantage d'étapes de fabrication et utilisent davantage de composants, cela peut entraîner des coûts d'approvisionnement et d'assemblage final élevés. La complexité de la conception des circuits imprimés occupe une plus grande surface de circuit imprimé pour la connexion de davantage de composants sur les cartes et les pistes, ce qui augmente le coût.
Délai de livraison et de fabrication des PCB
- Si des utilisateurs ont besoin d'une livraison urgente de circuits imprimés dans un délai court, les fabricants de circuits imprimés font des heures supplémentaires et font appel à des équipes supplémentaires, ce qui augmente les frais de livraison des clients dans les délais impartis. Par conséquent, les coûts de main-d'œuvre et l'utilisation d'outils de fabrication rendent la fabrication finale des circuits imprimés coûteuse.
- Pour répondre aux commandes urgentes des clients, des méthodes logistiques spécifiques sont utilisées pour la livraison en ligne, comme la livraison express. Ces solutions logistiques spécifiques augmentent les coûts, les frais de transport et le coût global de la gestion.
- Les délais de livraison courts affectent également les calendriers et les processus de fabrication des fabricants pour une période donnée d'exécution des commandes. Ils s'accompagnent également de réorganisations des lignes de production ou d'accélérations des cadences, ce qui impacte également les coûts.
Épaisseur de cuivre
- Le coût des circuits imprimés dépend également de la feuille de cuivre, composant principal de la carte ; sa valeur dépend de son épaisseur. Une feuille de cuivre épaisse utilise du cuivre plus gros, ce qui entraîne une augmentation du coût des matériaux.
- Le traitement du cuivre épais nécessite davantage d'étapes et d'instruments pour fabriquer des cartes de qualité. L'utilisation de forets aussi résistants pour un perçage et une gravure précis prend également du temps. Tous ces facteurs rendent donc les cartes coûteuses.
Quantité de PCB et facteurs de commande
- L'autre facteur important pouvant influencer le coût d'un circuit imprimé est la quantité de cartes. Commander un grand nombre de cartes augmente également le coût, car la fabrication prend plus de temps et nécessite davantage de matériaux, ce qui rend le coût plus élevé.
- Cependant, certains fabricants proposent des remises pour les commandes groupées de circuits imprimés, ce qui peut vous aider à réduire vos coûts pour un plus grand nombre de circuits imprimés. L'application simultanée des coûts d'outillage, de configuration et de conception à un plus grand nombre d'unités permet de réduire le coût des commandes groupées.
- Certains fournisseurs de circuits imprimés imposent un minimum de commande, ce qui augmente le coût des petites commandes, car le coût unitaire des petites unités augmente. Les commandes en gros peuvent donc s'avérer coûteuses compte tenu du nombre limité de services ou de fabricants. Vous pouvez choisir. Superbe PCB pour obtenir votre carte PCB de bonne qualité.
Facteurs régionaux et liés aux fournisseurs
- La localisation de votre fournisseur de circuits imprimés influence également le coût de fabrication de vos cartes. En effet, faire appel à des fournisseurs proches de chez vous réduira les frais d'expédition et les délais de livraison. En revanche, choisir un autre fournisseur régional peut augmenter le coût de votre carte et vous risquez de ne pas recevoir votre commande dans les délais impartis.
Quelques autres facteurs de coût des PCB
Coûts du prototype et des tests :
- Avant de fabriquer le circuit imprimé final, un prototype est réalisé et différents tests sont effectués pour répondre aux exigences de conception et à la demande. Ce processus prend du temps et utilise des ressources qui influent sur le coût final d'assemblage de la carte.
Frais d'assemblage et de test
- Une fois le processus de fabrication terminé, différents tests d'assemblage sont effectués afin de vérifier le bon fonctionnement. Ce processus est long et nécessite des équipements différents, ce qui augmente le coût et les frais d'assemblage des circuits imprimés.
Coût du contrôle de la qualité
- Pour satisfaire aux normes de qualité des circuits imprimés, des tests et certifications supplémentaires sont nécessaires, tels que des tests électriques, des tests environnementaux et des certifications de sécurité. Ces processus supplémentaires ont également une incidence sur le coût des cartes si elles nécessitent des certifications différentes.
Comment calculer le coût d'un circuit imprimé personnalisé par taille
Pour trouver le coût d'une carte PCB personnalisée, utilisez des techniques simples qui sont des méthodes de calcul de prix basées sur la zone qui sont normalement utilisées pour les petites productions ainsi que pour les prototypes.
Dans cette méthode, les fabricants de PCB donnent des idées de coûts en fonction des dimensions des cartes, ce qui constitue un moyen simple de trouver les coûts des cartes personnalisées.
- Les techniques de tarification basées sur la surface aident les fabricants de circuits imprimés à calculer le coût unitaire par centimètre carré en fonction du nombre de couches et du processus de production utilisé pour la carte.
- Dans ce processus, les fabricants ont besoin de dimensions précises de la part des clients et les dépenses finales seront déterminées grâce au produit de la surface de la carte avec un coût unitaire déjà défini.
- Supposons que les fabricants ont fixé un prix pour 2 couches de carton à 0.05 $ par centimètre carré et que les dimensions de votre carton personnalisé sont de 15 cm x 20 cm.
- La surface du circuit imprimé sera de 15 cm x 20 cm = 300 cm².
- Le coût d'une planche personnalisée sera de 300 cm² x 0.05 cm² = 15 $.
Comment réduire les coûts de fabrication des PCB ?
Différents paramètres doivent être respectés pour réduire le coût global d’assemblage de la carte.
Conception de circuits
- Si votre conception de circuit est simple et peu complexe, elle peut contribuer à réduire le coût global de la carte. Une conception simple utilise moins de composants et réduit les coûts d'approvisionnement et d'assemblage. Elle utilise également un nombre réduit de couches et réduit les coûts de fabrication et de matériaux de la carte.
Numéros de calque :
- Nous avons évoqué précédemment l'influence principale du nombre de couches sur le coût du panneau. En réduisant le nombre de couches, vous réduirez les coûts des matériaux et des procédés, et donc le prix du panneau.
Composants standard
- Pour les cartes personnalisées, l'utilisation de composants standards influence également le prix des cartes. Faciles d'accès et moins coûteux que les composants spéciaux, les composants standards simplifient la conception et minimisent le nombre de couches de la carte et le coût final du produit.
Taille de PCB optimisée
- Nous pouvons également réduire les coûts des circuits imprimés en optimisant la taille et la forme des cartes. Les petites cartes utilisent peu de matériaux et nécessitent moins de processus pour maîtriser les coûts de fabrication. Avec un circuit imprimé de forme simple, la fabrication nécessite moins d'étapes et d'instruments, ce qui réduit les coûts.
Applications de fabricabilité (DFM)
- L'utilisation des principes DFM permet également de gérer efficacement la conception des cartes et de réduire les coûts de fabrication. La DFM pour la conception de circuits imprimés réduit non seulement les coûts de fabrication, mais améliore également la qualité et permet de fabriquer des cartes fiables. Grâce aux fonctionnalités DFM, nous utilisons des largeurs de ligne et des espacements appropriés pour faciliter l'utilisation de plusieurs trous de perçage, ce qui permet d'obtenir des cartes économiques.
Conclusion
Le calcul du prix des circuits imprimés repose sur différents facteurs, tels que les caractéristiques de la carte, les types de matériaux, les procédés de fabrication et les volumes de production. L'importance de tous ces facteurs et leur bonne connaissance nous permettent de réaliser une carte fonctionnelle et de haute qualité, avec un projet final à prix abordable. Différentes techniques sont utilisées pour calculer le prix des circuits imprimés, comme le calcul du coût par unité de surface pour les prototypes, la détermination détaillée des coûts pour les volumes importants et l'utilisation d'outils spécifiques, mais chacune a ses propres exigences.
En fin de compte, choisir le fabricant de circuits imprimés le plus performant et le plus fiable est essentiel pour la conception et l'assemblage de circuits imprimés haute tension. Choisir des fournisseurs compétents et compétents en calcul de coût permet de fabriquer des cartes de qualité à un prix compétitif. Si vous recherchez des fabricants de circuits imprimés abordables et économiques, WoderFulPCB est la solution idéale. Ce fabricant leader propose des services de prototypage, de production et d'assemblage de circuits imprimés de haute qualité à des prix compétitifs. Le risque d'accidents et de décès augmente avec la mauvaise qualité des systèmes et l'absence de prise en compte adéquate des circuits imprimés haute tension. Les concepteurs de circuits imprimés doivent donc soigneusement prendre en compte les lignes de fuite et les distances de sécurité afin de réduire les arcs électriques et de maintenir l'isolation électrique requise.
