Tiskane plošče veljajo za gradnik elektronskih projektov in proizvodnje, saj vplivajo na skupne stroške elektronske proizvodnje in projektov. Pri izdelavi tiskanih vezij je vključenih veliko dejavnikov, ki določajo vrednost tiskanih vezij in celotne montaže projekta. Velikost in materiali za določene proizvodne procese vplivajo na stroške. Poznavanje različnih dejavnikov za izdelavo tiskanih vezij lahko pomaga pri celotni montaži plošč in izdelavi tiskanih vezij. Tukaj bomo obravnavali različne dejavnike, ki jih morate poznati, da dobite ploščo dobre kakovosti z razumnimi stroški. Vsak elektronski inženir mora poznati te dejavnike, da lahko tiskana vezja izdela ekonomsko in kakovostno. Spoznali boste, kaj vpliva na izračun ponudbe, ki jo dobite od proizvajalca. Začnimo.
Dejavniki, ki vplivajo na cene in ponudbe tiskanih vezij
Dimenzije in oblika tiskanega vezja
- Velikost in oblika tiskanega vezja vplivata na skupne stroške plošče, saj nekatere dimenzije in oblike plošče uporabljajo različne materiale za izdelavo plošč, kar vpliva na stroške. Večja plošča potrebuje več materialov in bolj zamuden postopek za končno sestavljanje, kar bo nenazadnje zvišalo cene. Cene plošč se povečujejo sorazmerno s površino tiskanega vezja, kar pomaga ugotoviti, koliko dodatnih stroškov bomo plačali za dodatno velikost.
Število slojev
- Število plasti za tiskano vezje ima določene stroške; enoslojne plošče so cenejše od večslojnih. Večslojna plošča ne vključuje le več plasti, temveč uporablja tudi več materialov in kompleksne postopke, zaradi česar je draga.
- Več plasti plošč poveča tudi možnost napak na plošči med testiranjem, zato so proizvajalci te cene dodali tudi k ponudbam za zahteve za plošče. Pregled vsake plasti poveča skupne stroške plošče.
- Običajno so enoslojne do dvoslojne plošče poceni, vendar se za plošče z dvema do štirimi ali več plastmi zaračuna dodatnih 2 do 4 odstotkov.
- Drug razlog za visoke stroške večplastnih plošč je, da te plošče uporabljajo napredne proizvodne tehnike in orodja za pravilno povezovanje med plastmi in natančno poravnavo. Potreben je tudi stabilen prenos signala med plastmi, kar povečuje stroške.
Izbor materiala
- Za izdelavo tiskanih vezij se uporabljajo različne vrste substratnih materialov, ki vplivajo na stroške plošč. Običajno uporabljeni substratni materiali za tiskana vezja so FR4, FR1, CEM1 in CEM3, vsak pa ima svojo ceno.
- Steklena vlakna FR4 so v primerjavi z visokofrekvenčnimi materiali, kot je PTFE, cenejša. Zato ima vsak material svoj vpliv na skupne stroške plošče.
- Obstajajo nekatere posebne vrste substratov, kot je RO4350B, ki so običajni visokofrekvenčni substratni materiali, ki so dragi in podražijo plošče. Na ceno plošče ne vplivajo le vrste materialov, temveč tudi debelina materialov; materiali plošč visoke debeline imajo visoke stroške.
Širina sledi in razmik
- Majhne širine in razmiki sledilcev zahtevajo natančen in precizen proizvodni postopek ter napredne instrumente. Majhne širine sledi in razmiki so povezani z visokimi stroški, saj so potrebne prefinjene litografske tehnike in zelo natančni postopki vrtanja.
- Za majhne širine in razmike sledi je postopek težaven ter dolgotrajen, kar povečuje stroške proizvodnje.
- Majhne sledi povzročajo tudi visoke stroške zaradi velikih izgub pridelka med proizvodnim procesom. Ker se med proizvodnjo pojavi več izmeta ali napak, se to povečuje, saj je potrebnih več funkcij za nadzor stopnje izmeta, kot je pogostost pregledov, kar povečuje stroške.
Spajkalna maska in sitotisk
- Spajkalne maske in sitotisk prav tako vplivajo na stroške izdelave tiskanih vezij. Cena črnila, uporabljenega za spajkalne maske, je določena glede na vrsto in znamko črnila. Nekateri proizvajalci ponujajo te storitve brezplačno, večina pa jih za te funkcije zaračuna, kar bo povečalo skupne stroške vaše plošče.
Velikost vrtalne luknje
- Za manjše vrtalne luknje so potrebne natančnejše vrtalne naprave in fini svedri, kar otežuje postopek in povečuje stroške. Vrtanje majhnih lukenj je dolgotrajen postopek in zahteva več korakov, zaradi česar so plošče drage.
- Za izdelavo specializiranih elementov plošč, kot so zakopani prehodi, slepi prehodi ali luknje z nadzorovano globino, se uporablja poseben postopek, za te elemente pa se uporablja posebna vrsta vrtanja, zaradi česar je postopek drag, saj vključuje zapletene operativne korake.
- Med vrtanjem prihaja do izgub materiala. Večje število izvrtanih lukenj odstrani več materiala in poveča stopnjo izgub materiala. Pri ploščah z visoko gostoto se za izdelavo zapletenih vezij uporabi več izvrtanih lukenj, kar poveča tudi stopnjo izgub materiala.
Surface Finish
- Za tiskana vezja se uporabljajo različne vrste površinske obdelave, vsaka pa ima različne cene. HASL ali izravnavanje z vročim zrakom je poceni, ENIG pa je draga vrsta obdelave, ki določa ceno plošče. Uporaba različnih tehnik površinske obdelave vpliva na ceno plošče. Nekatere druge vrste površinske obdelave so Imm Ag in Imm SN, ki vplivajo na ceno plošče. Vrsta obdelave z več plastmi prav tako vpliva na ceno plošče.
Kompleksnost vezja
- Kompleksna zasnova vezja vpliva tudi na skupne stroške tiskanega vezja. Ker zapletena vezja zahtevajo več korakov za izdelavo in uporabljajo več komponent, lahko to povzroči visoke stroške nabave, pa tudi stroške končne montaže. Zapletena zasnova vezja pokriva večjo površino tiskanega vezja za priključitev več komponent na plošče in sledi, kar bo povečalo stroške.
Dobavni rok in dostava tiskanih vezij
- Če kateri koli uporabnik potrebuje nujno dostavo tiskanih vezij v kratkem času, proizvajalci tiskanih vezij delajo nadure in najamejo storitve dodatnih izmen od zaposlenih, ki bodo zaračunali več za zahteve strank glede dostave v danem času. Tako na splošno stroški dela in uporaba proizvodnih orodij podražijo končno izdelavo tiskanih vezij.
- Za izpolnitev nujnih naročil strank se za spletno dostavo uporabljajo posebne logistične metode, kot so storitve hitre dostave. Te posebne logistike povečajo stroške, dodajo dodatne prevozne stroške in povečajo skupne stroške prevoza.
- Kratek dobavni rok vpliva tudi na proizvodne načrte in procese proizvajalcev za določen čas dokončanja naročila. S tem je povezana tudi preureditev proizvodnih linij ali pospešitev delovne hitrosti, kar prav tako vpliva na stroške.
Debelina bakra
- Cena tiskanih vezij je odvisna tudi od bakrene folije, ki je glavna sestavina plošče; njena vrednost je odvisna od debeline. Debela bakrena folija porabi več bakra, zato se stroški materiala za ploščo povečajo.
- Za obdelavo debelega bakra je potrebnih več korakov obdelave in več orodij za izdelavo kakovostnih plošč. Takšni trpežni svedri, ki se uporabljajo za pravilno vrtanje in jedkanje, prav tako zahtevajo čas. Zaradi vseh teh dejavnikov so plošče drage.
Količina in dejavniki naročila tiskanih vezij
- Drug glavni dejavnik, ki lahko vpliva na ceno tiskanih vezij, je količina plošč. Če naročite večje število plošč, se s tem povečajo tudi stroški, saj bo za izdelavo potrebno več časa in bo porabljenih več materialov, zaradi česar je draga.
- Vendar pa nekateri proizvajalci ponujajo popuste za naročila tiskanih vezij v večjih količinah, kar lahko pomaga znižati stroške večjega števila tiskanih vezij. Ker se stroški orodja, namestitve in oblikovanja obračunavajo za večje število enot hkrati, to pomaga znižati stroške naročil v večjih količinah.
- Nekateri dobavitelji tiskanih vezij imajo minimalno omejitev naročila, kar poveča stroške za nizka naročila, saj se stroški majhnih enot povečajo, zato so lahko naročila v razsutem stanju ekonomsko draga zaradi omejenega števila storitev ali proizvajalcev. Izbirate lahko med Čudovita tiskana vezja za pridobitev vaše PCB plošče dobre kakovosti.
Regionalni in dobaviteljski dejavniki
- Lokacija vašega dobavitelja tiskanih vezij vpliva tudi na stroške izdelave tiskanih vezij, saj bo pridobitev storitev izdelave tiskanih vezij od dobaviteljev, ki so najbližje vašim območjem, zmanjšala stroške pošiljanja in tudi skrajšala čas dostave. Če pa izberete drugega regionalnega dobavitelja, bo vaša plošča draga in morda ne boste prejeli naročila ob dogovorjenem času.
Nekateri drugi stroškovni dejavniki PCB-jev
Stroški prototipa in testiranja:
- Pred izdelavo končne tiskane vezne plošče se izdela prototip in izvedejo se različni testi za izpolnitev zahtev glede oblikovnih značilnosti in povpraševanja. Ta postopek traja nekaj časa in uporablja nekatere vire, ki vplivajo na končne stroške sestavljanja plošče.
Stroški montaže in testiranja
- Po zaključku proizvodnega procesa se izvedejo različni testi montaže, da se preveri natančnost delovanja. To je dolgotrajen postopek, ki uporablja različno opremo, zaradi česar je postopek drag, stroški montaže tiskanih vezij pa se povečajo.
Stroški nadzora kakovosti
- Za izpolnitev standardov kakovosti tiskanih vezij so potrebna dodatna testiranja in certificiranja, kot so električna testiranja, okoljska testiranja in varnostna certificiranja. Ti dodatni postopki vplivajo tudi na stroške plošč, če potrebujejo različne certifikate.
Kako izračunati stroške tiskanih vezij po meri glede na velikost
Za določitev stroškov tiskanega vezja po meri uporabite preproste tehnike, ki so metode izračuna cen na podlagi površine in se običajno uporabljajo za majhne proizvodnje in prototipe.
Pri tej metodi proizvajalci tiskanih vezij podajo ideje o stroških na podlagi dimenzij plošč, kar je preprost način za iskanje stroškov plošč po meri.
- Tehnike oblikovanja cen na podlagi površine pomagajo proizvajalcem tiskanih vezij izračunati stroške enote na kvadratni centimeter glede na število plasti in proizvodni postopek, uporabljen za ploščo.
- V tem procesu proizvajalci od strank potrebujejo natančne dimenzije, končni stroški pa bodo določeni na podlagi produkta površine plošče z že določenimi stroški enot.
- Recimo, da so proizvajalci določili ceno za 2 sloja plošče na 0.05 USD na kvadratni centimeter, dimenzije vaše plošče po meri pa so 15 cm x 20 cm.
- Površina tiskanega vezja bo 15 cm x 20 cm = 300 kvadratnih cm.
- Stroški za ploščo po meri bodo = 300 kvadratnih cm x 0.05 kvadratnih cm = 15 $.
Kako zmanjšati stroške izdelave tiskanih vezij?
Za zmanjšanje skupnih stroškov montaže plošče je treba upoštevati različne parametre.
Načrtovanje vezij
- Če je vaša zasnova vezja preprosta in nima veliko zapletov, lahko to pomaga zmanjšati skupne stroške plošče. Preprosta zasnova uporablja manj komponent, kar vpliva na zmanjšanje stroškov nabave in montaže. Preprosta zasnova uporablja tudi majhno število plasti in zmanjšuje stroške postopka in materiala za ploščo.
Številke plasti:
- Zgoraj smo razpravljali o številu plasti na plošči, ki ima glavni vpliv na stroške. Če za plošče uporabite manj plasti, boste znižali stroške materiala, znižali stroške postopka in končno znižali cene plošč.
Standardne komponente
- Pri uporabi plošč po meri uporaba standardnih komponent vpliva tudi na cene plošč. Ker so standardne komponente enostavne za dostop in imajo tudi nižje stroške kot posebne komponente, uporaba standardnih komponent poenostavi zasnovo in zmanjša število plasti na plošči ter končne stroške izdelka.
Optimizirana velikost tiskanega vezja
- Stroške tiskanih vezij lahko zmanjšamo tudi z nekaj optimizacijami velikosti in oblike plošče. Majhna plošča uporablja malo materialov in zahteva manj postopkov za nadzor proizvodnih stroškov. Pri tiskanem vezju preproste oblike je za izdelavo plošče potrebnih manj korakov in orodij, kar zmanjšuje stroške.
Aplikacije za izdelavo (DFM)
- Če uporabljamo načela DFM, nam bodo pomagala tudi pri pravilnem upravljanju načrtovanja plošč in poskrbela za nizke stroške končne proizvodnje. DFM za načrtovanje tiskanih vezij ne le zmanjšuje proizvodne stroške, temveč tudi povečuje kakovost in izdeluje zanesljive plošče. Na primer, z uporabo funkcij DFM uporabljamo ustrezne širine linij in razmike, da lahko uporabimo več izvrtin, in na koncu dobimo poceni plošče.
zaključek
Izračun cen tiskanih vezij temelji na različnih dejavnikih, kot so lastnosti vezij, vrste materialov, proizvodni procesi in proizvodne količine. Pomen vseh teh dejavnikov in njihovo ustrezno poznavanje nam pomagata izdelati dobro delujočo in visokokakovostno vezijo s cenovno ugodnim končnim projektom tiskanih vezij. Za izračun cen tiskanih vezij se uporabljajo različne tehnike, kot so izračun stroškov na podlagi površine za prototipe, podrobna določitev stroškov za velike količine in uporaba nekaterih orodij, vendar ima vsaka svoje zahteve.
Konec koncev je izbira najboljšega in najbolj zanesljivega proizvajalca tiskanih vezij zelo pomembna pri načrtovanju in montaži visokonapetostnih tiskanih vezij. Izbira natančnih dobaviteljev, ki imajo ustrezno znanje o izračunu stroškov tiskanih vezij, pomaga izdelati kakovostne plošče po ugodni ceni. Če iščete razumne in stroškovno učinkovite proizvajalce tiskanih vezij, potem je WoderFulPCB najboljša možnost za vas. To je vodilni proizvajalec tiskanih vezij, ki zagotavlja visokokakovostne storitve izdelave prototipov, proizvodnje in montaže tiskanih vezij po ugodnih cenah. Tveganje za nesreče in smrtne žrtve se poveča v sistemih s slabo kakovostjo in neustreznim upoštevanjem visokonapetostnih tiskanih vezij. Oblikovalci tiskanih vezij morajo skrbno upoštevati lezilne poti in varnostne razdalje, da zmanjšajo iskrenje in ohranijo ustrezno električno izolacijo.
