Plăcile PCB sunt considerate o componentă fundamentală a proiectelor și producției electronice, deoarece afectează costul total al producției și proiectelor electronice. Există mulți factori incluși în fabricarea PCB-urilor care definesc valoarea PCB-ului și a ansamblului complet al proiectului. Dimensiunea și materialele pentru anumite procese de fabricație afectează costul. Cunoașterea diferiților factori pentru fabricarea plăcilor PCB poate ajuta la realizarea ansamblului complet de plăci și a producției de PCB-uri. Aici vom acoperi diferiți factori pe care trebuie să îi cunoașteți pentru a obține placa de bună calitate cu cheltuieli rezonabile. Fiecare inginer electronic trebuie să cunoască acești factori pentru a realiza PCB-uri economice și de calitate. Veți afla ce influențează calculul ofertei pe care o primiți de la producător. Să începem.
Factorii care influențează prețurile și cotațiile PCB-urilor
Dimensiuni și formă PCB
- Dimensiunea și forma plăcii PCB afectează costul total al plăcii, deoarece anumite dimensiuni și forme ale plăcii utilizează materiale diferite pentru fabricarea plăcii, ceea ce afectează costul. Placa de dimensiuni mai mari necesită mai multe materiale și un proces mai consumator de timp pentru realizarea asamblării finale și, în cele din urmă, va crește prețurile. Prețurile plăcilor cresc direct proporțional cu suprafața PCB-ului, ceea ce ajută la stabilirea costurilor suplimentare pe care le vom plăti pentru dimensiuni suplimentare.
Număr de straturi
- Numărul de straturi pentru placa PCB are anumite prețuri; plăcile cu un singur strat sunt mai ieftine decât plăcile cu mai multe straturi. Placa multistrat nu numai că implică mai multe straturi, dar folosește și mai multe materiale și procese complexe, ceea ce o face costisitoare.
- Straturile multiple ale plăcilor cresc, de asemenea, șansele de erori ale plăcii în momentul testării, așa că producătorii au adăugat și aceste prețuri pentru ofertele pentru solicitările de plăci. Inspecția fiecărui strat crește costurile totale ale plăcii.
- În mod normal, plăcile cu unul sau două straturi sunt ieftine, dar plăcile cu 2 până la 4 sau mai multe straturi vor costa un cost suplimentar de 35 până la 40%.
- Celălalt motiv pentru costul ridicat al plăcilor multistrat este faptul că aceste plăci utilizează tehnici și instrumente avansate de fabricație pentru a realiza conexiuni corecte între straturi și o aliniere precisă. Există, de asemenea, o nevoie de o transmisie stabilă a semnalului între straturi, ceea ce face ca costurile să fie mai mari.
Selectarea materialelor
- Există diferite tipuri de materiale substrat utilizate pentru fabricarea plăcilor, care afectează costul plăcii. Materialele substrat utilizate în mod normal pentru plăcile PCB sunt FR4, FR1, CEM1 și CEM3, iar fiecare vine cu un anumit cost.
- Compozitul din fibră de sticlă FR4 are un cost redus în comparație cu materialele HF, cum ar fi PTFE. Așadar, fiecare material are un efect asupra costului total al plăcii.
- Există câteva tipuri speciale de substraturi, cum ar fi RO4350B, care sunt materiale de substrat comune de înaltă frecvență, dar au costuri ridicate și fac plăcile costisitoare. Nu numai tipurile de materiale afectează costul plăcii, ci și grosimea materialelor afectează placa; materialele pentru plăci de grosime mare au un cost ridicat.
Lățimea și spațierea traseului
- Lățimile și spațierile mici ale trasatoarelor necesită un proces de fabricație fin și precis și instrumente de nivel avansat. Lățimile și spațiile mici ale trasatoarelor implică costuri ridicate, deoarece sunt implicate tehnici de litografie rafinate și procese de găurire de înaltă precizie.
- Există un proces dificil pentru lățimi și spații mici ale urmelor și un proces consumator de timp care crește costul de fabricație.
- Urmele mici cauzează, de asemenea, costuri ridicate din cauza pierderilor mari de randament în momentul procesului de fabricație. Deoarece apar mai multe rebuturi sau erori în momentul producției, acest lucru crește, deoarece sunt necesare mai multe caracteristici pentru controlul ratelor de rebuturi, cum ar fi frecvența inspecțiilor, ceea ce crește costul.
Mască de lipire și serigrafie
- Măștile de lipire și serigrafia afectează, de asemenea, costurile de fabricație ale plăcilor PCB. Cerneala utilizată pentru costul măștilor de lipire este definită în funcție de tipurile și mărcile de cerneală. Unii producători oferă aceste servicii gratuite, dar majoritatea percep taxe pentru aceste caracteristici, ceea ce va crește costul total al plăcii.
Dimensiunea găurii
- Găurile de dimensiuni mici necesită dispozitive de găurire mai precise și burghie fine, ceea ce îngreunează procesul și crește costul. Găurile de dimensiuni mici sunt un proces consumator de timp și necesită mai mulți pași, ceea ce face ca plăcile să fie costisitoare.
- Există un proces special utilizat pentru realizarea unor caracteristici specializate ale plăcii, cum ar fi viaje îngropate, viaje oarbe sau găuri cu adâncime controlată, iar pentru aceste caracteristici se utilizează un tip special de găurire care face ca procesul să fie costisitor, deoarece implică etape operaționale complicate.
- În timpul procesului de găurire, apar pierderi de material. Numărul mai mare de găuri a îndepărtat mai multe materiale și a crescut ratele de pierdere de material. Pentru plăcile de înaltă densitate, se utilizează mai multe găuri pentru a realiza proiecte de circuite complicate, ceea ce crește, de asemenea, ratele de pierdere de material.
Finisarea de suprafață
- Există diferite tipuri de finisare a suprafeței utilizate pentru plăcile PCB, fiecare având prețuri diferite. HASL, sau nivelarea lipirii cu aer cald, este ieftină, iar ENIG este un tip de finisare cu cost ridicat care definește costul plăcii. Utilizarea diferitelor tehnici de tratare a suprafeței afectează costul plăcii. Alte tipuri de finisare a suprafeței sunt Imm Ag și Imm SN, care afectează costul plăcii. Tipul de finisare cu mai multe straturi afectează, de asemenea, costul plăcii.
Complexitatea circuitului
- Designul complex al circuitelor afectează, de asemenea, costul total al plăcii PCB. Deoarece circuitele complicate necesită mai mulți pași de fabricație și utilizează mai multe componente, acest lucru poate duce la costuri ridicate de achiziție, precum și la costuri de asamblare finală. Designul complicat al circuitelor acoperă o suprafață mai mare a plăcii PCB pentru conectarea mai multor componente pe plăci și piste, ceea ce va crește costul.
Timpul de livrare și livrarea PCB-urilor
- Dacă vreun utilizator are nevoie de livrare urgentă a plăcii de circuite imprimate într-un timp scurt, producătorii de PCB lucrează ore suplimentare și solicită servicii de ture suplimentare de la angajați, care vor percepe costuri suplimentare pentru cerințele de livrare ale clienților la timpul dat. Așadar, per total, costurile cu forța de muncă și utilizarea instrumentelor de fabricație fac ca fabricarea finală a PCB-urilor să fie costisitoare.
- Pentru a satisface cerințele urgente ale clienților, se utilizează metode logistice speciale pentru livrarea online, cum ar fi serviciile de livrare expres. Aceste metode logistice speciale cresc costurile, adaugă taxe de transport suplimentare și cresc costurile totale ale comenzilor.
- Timpul scurt de livrare afectează, de asemenea, programele și procesele de fabricație ale producătorilor pentru un anumit timp de finalizare a comenzii. De asemenea, vine la pachet cu rearanjarea liniilor de producție sau accelerarea vitezei de lucru, ceea ce afectează și costurile.
Grosimea cuprului
- Costul plăcii PCB se bazează, de asemenea, pe folia de cupru, care este componenta principală a plăcii; valoarea sa este bazată pe grosime. Folia groasă de cupru folosește cupru mai mare și, prin urmare, costurile materialelor pentru placă cresc.
- Pentru prelucrarea cuprului gros, sunt implicate mai multe etape de procesare și se utilizează mai multe instrumente pentru fabricarea plăcilor de calitate. Astfel de burghie durabile, utilizate pentru găurire și gravare corectă, necesită, de asemenea, timp. Așadar, toți acești factori fac plăcile costisitoare.
Cantitate PCB și factori de comandă
- Celălalt factor principal care poate afecta costul PCB-urilor este cantitatea de plăci. Dacă comandați un număr mai mare de plăci, acest lucru crește și costul, deoarece va dura mai mult timp pentru finalizare și vor fi utilizate mai multe materiale, ceea ce îl face costisitor.
- Totuși, unii producători oferă reduceri pentru comenzile în vrac de PCB-uri, ceea ce poate ajuta la reducerea costurilor pentru un număr mai mare de PCB-uri. Deoarece costul sculelor, taxele de instalare și cheltuielile de proiectare se aplică pentru un număr mai mare de unități în același timp, acest lucru ajută la reducerea costurilor pentru comenzile în vrac.
- Există unii furnizori de PCB care au o limită minimă de comandă, ceea ce crește și costul pentru comenzile mici, deoarece costurile unitare mici cresc, astfel încât comenzile în vrac pot fi costisitoare din punct de vedere economic, pe baza serviciilor sau producătorilor limitați. Puteți alege PCB Wodreful pentru a obține placa PCB de bună calitate.
Factori regionali și furnizori
- Locația furnizorului de PCB-uri afectează, de asemenea, costul de fabricație a plăcilor, deoarece obținerea serviciilor de fabricație a PCB-urilor de la furnizori aflați în locațiile cele mai apropiate din zona dvs. va reduce costurile de expediere și, de asemenea, timpul de livrare. Dar dacă alegeți un alt furnizor regional, placa dvs. va fi costisitoare și este posibil să nu primiți o comandă la timpul stabilit.
Alți factori de cost ai PCB-urilor
Costuri prototip și testare:
- Înainte de a realiza placa PCB finală, se realizează un prototip și se efectuează diferite teste pentru a îndeplini cerințele privind caracteristicile de design și cererea. Acest proces necesită timp și utilizează anumite surse care afectează costul final de asamblare a plăcii.
Cheltuieli de asamblare și testare
- După finalizarea procesului de fabricație, se efectuează diferite teste de asamblare pentru a verifica funcționarea corectă. Este un proces care necesită mult timp și utilizează echipamente diferite, ceea ce îl face costisitor, iar cheltuielile de asamblare a PCB-urilor cresc.
Costul controlului calității
- Pentru a îndeplini standardele de calitate pentru PCB-uri, sunt necesare teste și certificări suplimentare, cum ar fi teste electrice, teste de mediu și certificare de siguranță. Aceste procese suplimentare afectează și costurile plăcilor dacă acestea necesită certificări diferite.
Cum se calculează costul PCB-urilor personalizate în funcție de dimensiune
Pentru a calcula costul unei plăci PCB personalizate, utilizați tehnici simple, care sunt metode de calcul al prețurilor bazate pe zonă, utilizate în mod normal atât pentru producții mici, cât și pentru prototipuri.
În această metodă, producătorii de PCB oferă idei de costuri bazate pe dimensiunile plăcilor, ceea ce reprezintă o modalitate ușoară de a găsi costuri personalizate pentru plăci.
- Tehnicile de stabilire a prețurilor bazate pe zonă îi ajută pe producătorii de plăci PCB să calculeze costul unitar pe centimetru pătrat în funcție de numărul de straturi și de procesul de producție utilizat pentru placă.
- În acest proces, producătorii au nevoie de dimensiuni precise de la clienți, iar cheltuielile finale vor fi determinate prin produsul suprafeței plăcii cu un cost unitar deja definit.
- Să presupunem că producătorii au stabilit un preț pentru 2 straturi de placă la 0.05 USD pe centimetru pătrat, iar dimensiunile plăcii personalizate sunt de 15 cm x 20 cm.
- Suprafața plăcii PCB va fi de 15 cm x 20 cm = 300 cm pătrați.
- Costul pentru placa personalizată va fi = 300 cm² x 0.05 cm² = 15 USD.
Cum să reduci costurile de fabricație a PCB-urilor?
Pentru reducerea costului total de asamblare a plăcii trebuie respectați diferiți parametri.
Circuit Design
- Dacă designul circuitului dumneavoastră este simplu și nu prezintă multe complicații, acesta poate contribui la reducerea costului total al plăcii. Designul simplu utilizează mai puține componente și are ca rezultat reducerea costurilor de achiziție și asamblare. De asemenea, designul simplu utilizează un număr redus de straturi și reduce cheltuielile de proces, precum și cele cu materialele pentru placă.
Numere de straturi:
- Mai sus, am discutat despre numărul de straturi pentru placă, care are principalul efect asupra costului. Dacă utilizați mai puține straturi pentru plăci, acest lucru va reduce costurile materialelor, costurile de procesare și, în final, prețurile plăcilor vor scădea.
Componente standard
- Pentru utilizarea plăcilor personalizate, utilizarea componentelor standard afectează și prețurile plăcilor. Deoarece componentele standard sunt ușor accesibile și au, de asemenea, un cost mai mic decât componentele speciale, utilizarea componentelor standard simplifică designul și minimizează numărul de straturi pentru placă și costul produsului final.
Dimensiune optimizată a PCB-ului
- De asemenea, putem reduce costurile PCB-urilor prin optimizarea dimensiunii și formei plăcii. Placa mică folosește un număr redus de materiale și necesită mai puține procese pentru a controla cheltuielile de fabricație. Cu un PCB care are o formă simplă, sunt necesari mai puțini pași și instrumente pentru fabricarea plăcii și reducerea costurilor.
Aplicații de fabricabilitate (DFM)
- Dacă folosim principiile DFM, acestea vor ajuta, de asemenea, la gestionarea corectă a designului plăcilor și la reducerea costurilor finale de fabricație. DFM pentru proiectarea PCB nu numai că reduce costurile de fabricație, dar crește și calitatea și produce plăci fiabile. De exemplu, prin utilizarea caracteristicilor DFM, folosim lățimi de linie și spațieri adecvate pentru a ajuta la utilizarea mai multor găuri și, în final, obținem plăci cu costuri reduse.
Concluzie
Calculul prețurilor pentru plăcile PCB se bazează pe diferiți factori, cum ar fi caracteristicile plăcii, tipurile de materiale, procesele de fabricație și volumele de producție. Importanța tuturor acestor factori și cunoașterea lor adecvată ne ajută să realizăm o placă funcțională și de înaltă calitate, cu un proiect PCB final accesibil bugetului. Există diferite tehnici utilizate pentru calcularea prețurilor PCB-urilor, cum ar fi calculul costurilor bazate pe suprafață pentru prototipuri, determinarea detaliată a costurilor pentru volumele în vrac și utilizarea anumitor instrumente, dar fiecare are cerințele sale.
În cele din urmă, alegerea celui mai bun și mai fiabil producător de PCB este esențială în cazul proiectării și asamblării PCB-urilor de înaltă tensiune. Selectarea furnizorilor exacți, care au cunoștințe adecvate despre calcularea costurilor PCB-urilor, ajută la realizarea de plăci de calitate la un cost bun. Dacă sunteți în căutarea unor producători de PCB rezonabili și eficienți din punct de vedere al costurilor, atunci WoderFulPCB este cea mai bună opțiune pentru dumneavoastră. Adică producători de PCB de top și servicii de prototipare, producție și asamblare PCB de înaltă calitate la prețuri bune. Riscul de accidente și decese crește în sistemele cu calitate slabă și considerații inadecvate pentru PCB-urile de înaltă tensiune. Proiectanții de PCB-uri ar trebui să ia în considerare cu atenție distanțele de conturnare și de aer pentru a reduce arcul electric și a menține izolația electrică adecvată necesară.
