Bo mạch PCB được coi là khối xây dựng của các dự án điện tử và sản xuất vì chúng ảnh hưởng đến tổng chi phí sản xuất và dự án điện tử. Có nhiều yếu tố trong sản xuất PCB xác định giá trị của PCB và lắp ráp dự án hoàn chỉnh. Kích thước và vật liệu cho một số quy trình sản xuất nhất định ảnh hưởng đến chi phí. Kiến thức về các yếu tố khác nhau để sản xuất bo mạch PCB có thể giúp chúng tôi lắp ráp bo mạch hoàn chỉnh và sản xuất PCB. Ở đây, chúng tôi sẽ đề cập đến các yếu tố khác nhau mà bạn phải biết để có được bo mạch chất lượng tốt với chi phí hợp lý. Mọi kỹ sư điện tử phải biết các yếu tố này để sản xuất PCB một cách kinh tế với chất lượng. Bạn sẽ tìm hiểu những yếu tố ảnh hưởng đến việc tính toán báo giá mà bạn nhận được từ nhà sản xuất. Hãy bắt đầu.
Các yếu tố ảnh hưởng đến giá PCB và báo giá
Kích thước và hình dạng PCB
- Kích thước và hình dạng của bo mạch PCB ảnh hưởng đến tổng chi phí của bo mạch vì một số kích thước và hình dạng của bo mạch sử dụng các vật liệu khác nhau để sản xuất bo mạch ảnh hưởng đến chi phí. Bo mạch có kích thước lớn hơn cần nhiều vật liệu hơn và quy trình lắp ráp cuối cùng tốn nhiều thời gian hơn và cuối cùng, giá sẽ tăng. Giá bo mạch tăng theo tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt của PCB, giúp tìm ra số tiền phụ phí mà chúng ta sẽ phải trả cho kích thước bổ sung.
Số lớp
- Số lượng lớp cho bảng mạch PCB có một số mức giá nhất định; bảng mạch một lớp có chi phí thấp hơn bảng mạch nhiều lớp. Bảng mạch nhiều lớp không chỉ bao gồm nhiều lớp hơn mà còn sử dụng nhiều vật liệu hơn và các quy trình phức tạp hơn khiến chi phí cao.
- Nhiều lớp cho bo mạch cũng làm tăng khả năng xảy ra lỗi bo mạch tại thời điểm thử nghiệm, do đó các nhà sản xuất cũng thêm các mức giá này vào báo giá cho các yêu cầu về bo mạch. Việc kiểm tra từng lớp làm tăng tổng chi phí của bo mạch.
- Thông thường, ván gỗ một đến hai lớp có giá thành thấp, nhưng ván gỗ có 2 đến 4 lớp hoặc nhiều hơn sẽ có giá cao hơn từ 35 đến 40 phần trăm.
- Một lý do khác khiến bo mạch nhiều lớp có giá thành cao là các bo mạch này sử dụng các kỹ thuật sản xuất tiên tiến và các công cụ để tạo ra các kết nối thích hợp giữa các lớp và căn chỉnh chính xác. Ngoài ra còn cần truyền tín hiệu ổn định giữa các lớp khiến chi phí cao hơn.
Lựa chọn vật liệu
- Có nhiều loại vật liệu nền khác nhau được sử dụng để sản xuất bo mạch ảnh hưởng đến chi phí bo mạch. Các vật liệu nền thường được sử dụng cho bo mạch PCB là FR4, FR1, CEM1 và CEM3, và mỗi loại có một chi phí nhất định.
- Vật liệu composite sợi thủy tinh FR4 có chi phí thấp hơn so với vật liệu HF như PTFE. Vì vậy, mỗi vật liệu đều có tác động riêng đến tổng chi phí của tấm ván.
- Có một số loại vật liệu nền đặc biệt, chẳng hạn như RO4350B, là vật liệu nền tần số cao thông thường có giá thành cao và làm cho bo mạch trở nên đắt đỏ. Không chỉ loại vật liệu ảnh hưởng đến giá thành bo mạch mà độ dày của vật liệu cũng ảnh hưởng đến bo mạch; vật liệu bo mạch có độ dày cao có giá thành cao.
Chiều rộng và khoảng cách theo dõi
- Chiều rộng và khoảng cách của vết nhỏ cần một quy trình sản xuất tinh vi và chính xác cùng các thiết bị tiên tiến. Có chi phí cao liên quan đến chiều rộng và khoảng cách của vết nhỏ vì liên quan đến các kỹ thuật in thạch bản tinh vi và quy trình khoan có độ chính xác cao.
- Có một quy trình khó khăn để tạo ra các đường ray có chiều rộng và khoảng cách nhỏ và tốn thời gian làm tăng chi phí sản xuất.
- Các vết nhỏ cũng gây ra chi phí cao do tổn thất sản lượng cao tại thời điểm sản xuất. Vì có nhiều phế liệu hoặc lỗi xảy ra tại thời điểm sản xuất, nên chi phí tăng lên vì cần nhiều tính năng hơn để kiểm soát tỷ lệ phế liệu, như tần suất kiểm tra, làm tăng chi phí.
Mặt nạ hàn và lụa
- Mặt nạ hàn và lụa cũng ảnh hưởng đến chi phí sản xuất bảng mạch PCB. Mực dùng cho chi phí mặt nạ hàn được xác định dựa trên loại và nhãn hiệu mực. Một số nhà sản xuất cung cấp các dịch vụ này miễn phí, nhưng hầu hết đều tính phí cho các tính năng đó, điều này sẽ làm tăng tổng chi phí của bảng mạch của bạn.
Kích thước lỗ khoan
- Các lỗ khoan có kích thước nhỏ cần các thiết bị khoan chính xác hơn và mũi khoan mịn khiến quá trình này trở nên khó khăn và tăng chi phí. Các lỗ khoan có kích thước nhỏ là một quá trình tốn thời gian và cần nhiều bước hơn để tạo ra các tấm ván có chi phí cao.
- Có một quy trình đặc biệt được sử dụng để tạo ra các đặc điểm ván chuyên dụng như lỗ xuyên ngầm, lỗ xuyên mù hoặc lỗ có độ sâu được kiểm soát và đối với các đặc điểm này, một loại khoan đặc biệt được sử dụng khiến quy trình này tốn kém vì nó liên quan đến các bước vận hành phức tạp.
- Trong quá trình khoan, có hiện tượng mất vật liệu. Số lượng lỗ khoan lớn hơn đã loại bỏ nhiều vật liệu hơn và tăng tỷ lệ mất vật liệu. Đối với các bo mạch có mật độ cao, nhiều lỗ khoan hơn được sử dụng để tạo ra các thiết kế mạch phức tạp và cũng làm tăng tỷ lệ mất vật liệu.
Kết thúc bề mặt
- Có nhiều loại hoàn thiện bề mặt khác nhau được sử dụng cho bo mạch PCB và mỗi loại có giá khác nhau. HASL, hay hàn khí nóng, có chi phí thấp và ENIG là loại hoàn thiện có chi phí cao, quyết định chi phí bo mạch. Việc sử dụng các kỹ thuật xử lý bề mặt khác nhau ảnh hưởng đến chi phí bo mạch. Một số loại hoàn thiện bề mặt khác là Imm Ag và Imm SN, ảnh hưởng đến chi phí bo mạch. Loại hoàn thiện có nhiều lớp cũng ảnh hưởng đến chi phí bo mạch.
Độ phức tạp của mạch
- Thiết kế mạch phức tạp cũng ảnh hưởng đến tổng chi phí của bảng mạch PCB. Vì các mạch phức tạp cần nhiều bước hơn để sản xuất và sử dụng nhiều thành phần hơn, điều này có thể gây ra chi phí mua sắm cao cũng như chi phí lắp ráp cuối cùng. Thiết kế mạch phức tạp bao phủ nhiều diện tích bảng mạch PCB hơn để kết nối nhiều thành phần hơn trên bảng mạch và các đường dẫn và sẽ làm tăng chi phí.
Thời gian giao hàng và sản xuất PCB
- Nếu bất kỳ người dùng nào cần giao bảng mạch gấp trong thời gian ngắn, các nhà sản xuất PCB sẽ làm thêm giờ và nhận dịch vụ ca làm thêm từ nhân viên, những người sẽ tính thêm phí cho các yêu cầu giao hàng của khách hàng vào thời gian nhất định. Vì vậy, nhìn chung, chi phí lao động và việc sử dụng các công cụ sản xuất làm cho việc sản xuất PCB cuối cùng trở nên tốn kém.
- Để đáp ứng nhu cầu đặt hàng khẩn cấp của khách hàng, các phương pháp hậu cần đặc biệt được sử dụng để giao hàng trực tuyến, chẳng hạn như dịch vụ giao hàng nhanh. Các dịch vụ hậu cần đặc biệt này làm tăng chi phí, thêm nhiều phí vận chuyển và tăng tổng chi phí hội đồng quản trị.
- Thời gian giao hàng ngắn cũng ảnh hưởng đến lịch trình và quy trình sản xuất của nhà sản xuất trong một thời gian nhất định để hoàn thành đơn hàng. Nó cũng đi kèm với việc sắp xếp lại dây chuyền sản xuất hoặc tăng tốc độ làm việc, điều này cũng ảnh hưởng đến chi phí.
Độ dày đồng
- Chi phí của bảng mạch PCB cũng dựa trên lá đồng, là thành phần chính của bảng; giá trị của nó dựa trên độ dày. Lá đồng dày sử dụng đồng lớn hơn và do đó, chi phí vật liệu cho bảng mạch tăng lên.
- Để xử lý đồng dày, cần nhiều bước xử lý hơn và sử dụng nhiều dụng cụ hơn để tạo ra các tấm ván chất lượng. Những mũi khoan bền như vậy được sử dụng để khoan và khắc đúng cách cũng mất thời gian. Vì vậy, tất cả những yếu tố này làm cho các tấm ván trở nên đắt đỏ.
Các yếu tố về số lượng và đơn hàng PCB
- Yếu tố chính khác có thể ảnh hưởng đến chi phí PCB là số lượng bo mạch. Nếu bạn đặt hàng số lượng bo mạch lớn hơn, điều đó cũng làm tăng chi phí của bạn vì sẽ mất nhiều thời gian hơn để hoàn thành và sử dụng nhiều vật liệu hơn, khiến chi phí tăng cao.
- Tuy nhiên, một số nhà sản xuất có một số chiết khấu cho các đơn đặt hàng PCB số lượng lớn có thể giúp giảm chi phí của bạn khi mua số lượng lớn PCB. Vì chi phí cho dụng cụ, chi phí thiết lập và chi phí thiết kế được áp dụng cho số lượng lớn đơn vị cùng một lúc, điều đó giúp giảm chi phí cho các đơn đặt hàng số lượng lớn.
- Có một số nhà cung cấp PCB có giới hạn đơn hàng tối thiểu cũng làm tăng chi phí cho các đơn hàng ít vì chi phí đơn vị nhỏ tăng nên các đơn hàng số lượng lớn có thể tốn kém về mặt kinh tế dựa trên các dịch vụ hoặc nhà sản xuất hạn chế. Bạn có thể chọn PCB tuyệt vời để có được bảng mạch PCB chất lượng tốt.
Các yếu tố khu vực và nhà cung cấp
- Vị trí của nhà cung cấp PCB cũng ảnh hưởng đến chi phí sản xuất bo mạch của bạn vì việc nhận dịch vụ sản xuất PCB từ các nhà cung cấp ở gần khu vực của bạn nhất sẽ giúp giảm chi phí vận chuyển và cũng giảm thời gian giao hàng. Nhưng nếu bạn chọn một nhà cung cấp khu vực khác, điều đó sẽ khiến bo mạch của bạn tốn kém hơn và có thể bạn sẽ không nhận được đơn đặt hàng vào thời gian đã định.
Một số yếu tố chi phí khác của PCB
Chi phí nguyên mẫu và thử nghiệm:
- Trước khi tạo ra bảng mạch in cuối cùng, một nguyên mẫu được tạo ra và các thử nghiệm khác nhau được thực hiện để đáp ứng các yêu cầu về tính năng thiết kế và nhu cầu. Quá trình này mất thời gian và sử dụng một số nguồn ảnh hưởng đến chi phí lắp ráp bảng mạch cuối cùng.
Chi phí lắp ráp và thử nghiệm
- Sau khi hoàn tất quá trình sản xuất, có nhiều thử nghiệm khác nhau được thực hiện để lắp ráp nhằm kiểm tra độ chính xác khi hoạt động. Đây là một quá trình tốn thời gian và sử dụng nhiều thiết bị khác nhau khiến quá trình này tốn kém và chi phí lắp ráp PCB tăng lên.
Chi phí kiểm soát chất lượng
- Để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng PCB, cần có thêm các thử nghiệm và chứng nhận, chẳng hạn như thử nghiệm điện, thử nghiệm môi trường và chứng nhận an toàn. Các quy trình bổ sung này cũng ảnh hưởng đến chi phí bo mạch nếu chúng cần các chứng nhận khác nhau.
Cách tính chi phí PCB tùy chỉnh theo kích thước
Để tìm chi phí cho một bảng mạch PCB tùy chỉnh, hãy sử dụng các kỹ thuật đơn giản là phương pháp tính giá theo khu vực thường được sử dụng cho các sản phẩm sản xuất nhỏ cũng như nguyên mẫu.
Trong phương pháp này, các nhà sản xuất PCB đưa ra ý tưởng về chi phí dựa trên kích thước của bo mạch, đây là một cách dễ dàng để tìm ra chi phí cho bo mạch tùy chỉnh.
- Các kỹ thuật định giá theo diện tích giúp các nhà sản xuất bảng mạch PCB tính toán chi phí đơn vị trên mỗi cm vuông theo số lớp và quy trình sản xuất được sử dụng cho bảng mạch.
- Trong quá trình này, nhà sản xuất cần có kích thước chính xác từ khách hàng và chi phí cuối cùng sẽ được tính thông qua diện tích tấm ván với chi phí đơn vị đã xác định trước.
- Giả sử nhà sản xuất đặt giá cho 2 lớp ván là 0.05 đô la một cm vuông và kích thước ván tùy chỉnh của bạn là 15 cm x 20 cm.
- Diện tích bảng mạch in sẽ là 15 cm x 20 cm = 300 cm vuông.
- Chi phí cho tấm ván tùy chỉnh sẽ là = 300 cm vuông x 0.05 cm vuông = 15 đô la.
Làm thế nào để giảm chi phí sản xuất PCB?
Cần phải tuân theo các thông số khác nhau để giảm tổng chi phí lắp ráp bo mạch.
Thiết kế mạch
- Nếu thiết kế mạch của bạn đơn giản và không có nhiều phức tạp, nó có thể giúp giảm tổng chi phí bo mạch. Thiết kế đơn giản sử dụng ít thành phần hơn và ảnh hưởng đến việc giảm chi phí mua sắm và lắp ráp. Thiết kế đơn giản cũng sử dụng ít lớp và giảm chi phí quy trình cũng như vật liệu cho bo mạch.
Số lớp:
- Ở trên, chúng tôi đã thảo luận về số lớp của tấm ván có tác động chính đến chi phí. Nếu bạn sử dụng ít lớp hơn cho tấm ván, chi phí vật liệu sẽ giảm, chi phí quy trình của bạn sẽ giảm và cuối cùng là giá tấm ván sẽ giảm.
Linh kiện tiêu chuẩn
- Đối với việc sử dụng bo mạch tùy chỉnh, việc sử dụng các thành phần tiêu chuẩn cũng ảnh hưởng đến giá bo mạch. Vì các thành phần tiêu chuẩn dễ tiếp cận và cũng có chi phí thấp hơn các thành phần đặc biệt. Việc sử dụng các thành phần tiêu chuẩn làm cho thiết kế đơn giản và giảm thiểu số lớp cho bo mạch và chi phí sản phẩm cuối cùng.
Kích thước PCB được tối ưu hóa
- Chúng ta cũng có thể giảm chi phí PCB bằng cách thực hiện một số tối ưu hóa về kích thước và hình dạng của bo mạch. Bo mạch nhỏ sử dụng ít vật liệu và cần ít quy trình hơn để kiểm soát chi phí sản xuất. Với PCB có hình dạng đơn giản, cần ít bước và dụng cụ hơn để sản xuất bo mạch và giảm chi phí.
Ứng dụng khả năng sản xuất (DFM)
- Nếu chúng ta sử dụng các nguyên tắc DFM, chúng cũng sẽ giúp quản lý thiết kế bo mạch theo cách phù hợp và giúp sản xuất cuối cùng của chúng ta có chi phí thấp. DFM cho thiết kế PCB không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn tăng chất lượng và tạo ra các bo mạch đáng tin cậy. Chẳng hạn như khi sử dụng các tính năng DFM, chúng ta sử dụng độ rộng và khoảng cách đường thích hợp để giúp sử dụng nhiều lỗ khoan và cuối cùng, chúng ta có được các bo mạch có chi phí thấp.
Kết luận
Việc tính giá cho các bo mạch PCB dựa trên các yếu tố khác nhau như tính năng của bo mạch, loại vật liệu, quy trình sản xuất và khối lượng sản xuất. Tầm quan trọng của tất cả các yếu tố này và kiến thức phù hợp của chúng giúp chúng ta tạo ra một bo mạch hoạt động tốt và chất lượng cao với dự án PCB cuối cùng thân thiện với ngân sách. Có nhiều kỹ thuật khác nhau được sử dụng để tính giá PCB, chẳng hạn như tính toán chi phí theo diện tích cho các nguyên mẫu, xác định chi phí chi tiết cho khối lượng lớn và sử dụng một số công cụ, nhưng mỗi phương pháp đều có các yêu cầu riêng.
Cuối cùng, việc lựa chọn nhà sản xuất PCB tốt nhất và đáng tin cậy nhất là rất cần thiết trong trường hợp thiết kế và lắp ráp PCB điện áp cao. Việc lựa chọn các nhà cung cấp chính xác có kiến thức phù hợp về cách tính chi phí PCB giúp tạo ra các bo mạch chất lượng với chi phí tốt. Nếu bạn đang tìm kiếm các nhà sản xuất PCB hợp lý và tiết kiệm chi phí, thì WoderFulPCB là lựa chọn tốt nhất dành cho bạn. Đó là các nhà sản xuất PCB hàng đầu và cung cấp dịch vụ tạo mẫu, sản xuất và lắp ráp PCB chất lượng cao với giá cả phải chăng. Nguy cơ tai nạn và tử vong tăng lên trong các hệ thống có PCB điện áp cao chất lượng kém và không cân nhắc đầy đủ. Các nhà thiết kế PCB nên cân nhắc cẩn thận khoảng cách rò rỉ và khoảng cách hở để giảm hồ quang và duy trì cách điện thích hợp cần thiết.
