Tecnología de PCB - Nueve impulsores de costes para placas de circuito rígidas

En las primeras etapas de la producción de pcb, incluida la etapa real de desarrollo de circuitos, se deben tomar medidas de control de costos. Preste atención a los pasos del proceso y los impulsores de costos de las placas de circuito rígidas, ya que cada proceso consume costos adicionales en términos de tiempo de proceso, materiales utilizados, energía y tratamiento de residuos.

Necesitamos tener en cuenta las estrategias de producción, los equipos de producción y las múltiples tecnologías para controlar el costo de las placas de circuito rígidas. En este blog, queremos señalar las características básicas de los pcb, incluidos los procesos y pasos de fabricación involucrados en la producción de pcb, dependiendo de su impacto en los costos.

Los principales impulsores de costos de las placas de circuito rígidas

Los costos del proceso afectan el precio final del pcb. Una vez diseñado el pcb, no se puede reducir el costo sin rediseñar la placa de circuito. Solo con un diseño preciso de PCB y una estrategia de ingeniería correcta se puede lograr el menor costo posible. Si desea optimizar los costos, siga los estándares IPC - 2220 e IPC - 2226.

Consideraciones de costos de procesamiento de PCB

Clasificación de la categoría de costos: la asignación de la primera categoría de proyectos es esencial para lograr el diseño de PCB necesario. La distribución de las categorías segunda y tercera depende del uso del equipo y, por lo tanto, es específica del fabricante. Se pueden reducir los costos reduciendo la demanda de las categorías segunda y tercera.

Dividimos los factores de contribución a los costos en diferentes categorías. Esta clasificación está motivada para reducir el costo final. No podemos ignorar los factores enumerados en la primera categoría, pero podemos cambiar los factores enumerados en la segunda y tercera categoría de acuerdo con nuestros requisitos y la aplicación final.

Para los diseñadores e ingenieros de pcb, la optimización es el factor principal. Optimizar el tiempo, el costo e incluso la carga de trabajo. Sierra Circuits se compromete a proporcionar a sus clientes PCB de alta calidad y excelentes servicios de diseño. Esto incluye las mejores técnicas de práctica de los diseñadores. Al diseñar la próxima placa de circuito, hay que prestar atención a algunos factores clave de accionamiento de costos de PCB rígidos.

Desde el concepto hasta la fabricación y montaje de pcb, hay varios factores que afectan el precio de la placa de circuito. En general, los ingenieros mecánicos y / o eléctricos determinan los requisitos de la placa de circuito, como las dimensiones, las normas industriales aplicables, las restricciones mecánicas y eléctricas y las características del material. Esto se hace para garantizar que el Consejo de Administración alcance su rendimiento objetivo.

Una vez que el ingeniero tiene un diseño mecánico factible y un esquema funcional, el diseñador de PCB debe realizar el diseño cad. Una vez completado el diseño, el fabricante de PCB puede comenzar a construir la placa de circuito. No hay duda de que la complejidad del diseño tendrá el impacto más significativo en el costo final de la placa de circuito, pero el precio también dependerá principalmente de los siguientes factores impulsores del costo.

Tamaño del PCB

El ingeniero mecánico debe determinar el tamaño y la forma del pcb, también conocido como el contorno del pcb. Los dibujos iniciales se envían al equipo de diseño y, si es posible, pueden reducir el contorno de la placa. Esta es la primera forma de ahorrar dinero, ya que un área más pequeña puede reducir el costo de los materiales de pcb. Aquí, el costo de la Junta es un problema inmobiliario, al igual que la casa, cuanto mayor sea el costo, mayor será. Por ejemplo, imagina una tabla de madera de 2 'x 2'. Ahora imagina una tabla de 4 pies por 4 pies. La superficie se multiplica por 4, por lo que el precio básico (del material) también se multiplicará por 4.

Un área más pequeña significa un menor costo de materiales de pcb.

Cuanto mayor sea el panel, mayor será el costo.

Cuando elija una opción de panel, recuerde que es del tamaño de una placa de circuito. Cuanto mayor sea la superficie, mayor será el costo. Por lo tanto, incluso puede pagar por las piezas abandonadas (verde descolorido) que se tiran a la basura después del montaje. Si es posible, coloque las placas de circuito en los paneles para que se acerquen entre sí para reducir el desperdicio y los costos.

El tamaño adecuado del panel ayuda a la utilización del material, lo que reduce los costos.

En resumen, en la etapa conceptual, los impulsores de costos duros que debe considerar son el contorno del pcb, la capa y sus rastros / espacios y agujeros. Elija cuidadosamente el tipo de material que necesita y trate de evitar el desperdicio. Por último, recuerde que reducir el tiempo de la máquina (para la fabricación y el montaje) también reduce los costos.

Precauciones de la matriz: esta es una buena práctica al usar paneles para obtener la producción máxima. Comprendamos a través de algunos ejemplos:

Ejemplo 1: tamaño del panel = 18 x 24 "

Tamaño de la matriz = 5125 X 10925 "

Tamaño de la parte de la matriz (cuatro partes por matriz) = 2 x 4,9 "

Producción de paneles: un total de 6 matrices, es decir, un total de 24 componentes. La tasa de utilización del material fue del 77,8%. Esto demuestra que el material en el panel dado se utiliza bien.

Precauciones de matriz para la salida máxima.

El uso de la tecnología HDI (interconexión de alta densidad) puede reducir el número de capas.

Los costos aumentan con la complejidad de los PCB

Cuando se pasa de la tecnología tradicional de fabricación de PCB a la tecnología de fabricación compleja, el costo aumenta. Esta tendencia hacia tecnologías más complejas se debe a las necesidades finales de aplicación. Pero los fabricantes deben tomar decisiones inteligentes para minimizar los costos.

Escala del tamaño de la interconexión: una vez que el tamaño de la interconexión se reduce para cumplir con los requisitos de la aplicación, el costo aumenta.

Microvia: la implementación de estructuras microporosas tendrá un amplio impacto en la fabricación de pcb, ya que afectan directamente el ciclo de laminación y el número total de pasos de perforación en el diseño. Ocurre en subestructuras que requieren considerar la capa inicial y la capa final de los microporos. Eventualmente aumentará los costos, ya que cada subestructura requiere ciclos adicionales de laminación y perforación.

Peso de la lámina de cobre

Cuanto más cobre hay en el pcb, mayor es el costo.

En términos generales, cuanto más delgado sea el cobre, más barato será la placa de circuito. Durante el proceso de laminación, el uso de cobre grueso en la capa interior requiere más preimpregnados para llenar las brechas entre las áreas formadas por cobre. Más de media onza de cobre en la capa interior y más de una onza de cobre en la capa exterior aumentarán el costo del pcb.

Otra desventaja del uso de cobre más grueso es que se debe mantener suficiente espacio entre las trazas y puede ser necesario utilizar también un material preimpregnado más grueso entre dos capas adyacentes. Sin embargo, si utiliza cobre muy delgado (menos de una onza), aumentará el costo adicional, ya que es muy caro procesar láminas de cobre muy delgadas.

Trayectoria / espacio

El diseño de cableado / espacio también aumentará los costos.

Cuanto más apretado sea el rastro / espacio, más difícil será grabar el rastro y la almohadilla de manera confiable. A largo plazo, considere si la Unión de cables o el diseño HDI son más rentables. Sierra Circuits puede ocupar menos de tres tercios de los rastros / espacios.

Cuanto más agujeros se perforan, más pequeños son los agujeros y más alto es el costo.

El tamaño de los agujeros mecánicos más pequeños es más difícil de fabricar.

El tamaño de los agujeros mecánicos más pequeños es más difícil de fabricar. También necesitan taladros más pequeños, pero más costosos. Cuando necesita un agujero inferior a 6 milímetros, generalmente necesita una perforación láser, lo que aumenta el costo.

La tecnología de PCB HDI utiliza agujeros ciegos y agujeros enterrados, lo que aumentará considerablemente el costo de las placas de circuito. Son más difíciles de perforar que a través de agujeros y añaden pasos de laminación. Solo se pueden usar si no hay otras opciones disponibles. Por ejemplo, debido a las limitaciones de tamaño de los pcb, tiene sentido usar estos tipos de agujeros en el diseño de hdi. Si se encuentra con problemas de cableado, agregar dos capas más a la pila será más barato que usar agujeros ciegos o enterrados a través de agujeros.

El tamaño estándar del taladro es de 8 milímetros y el tamaño del taladro avanzado es de 5 milímetros. Y el tamaño del taladro de investigación y desarrollo puede ser inferior a 5 mils. Tenga en cuenta que un tamaño de agujero más pequeño y un PCB más grueso (alta relación de aspecto) aumentarán el tiempo de perforación y la corrosión de la perforación, lo que dará lugar a mayores costos.

La perforación al cobre se refiere a la distancia desde el borde de la perforación hasta las características de cobre más cercanas en la capa (almohadillas, fundición, marcas, etc.). Cuanto más pequeño sea el agujero de cobre, más caro será el proceso de fabricación de pcb.

Resistencia controlable

Tener una resistencia controlada significa diseñar y producir anchos y espacios de rastreo muy específicos y Uniformes. Se deben seleccionar materiales más caros con propiedades dieléctrico específicas para garantizar el rendimiento eléctrico objetivo. Las muestras deben fabricarse para garantizar que el fabricante de PCB cumpla con la tolerancia estándar del 15%. A veces, es incluso un 5% de tolerancia. Más trabajo, más superficie de la probeta y más pruebas elevan el precio de la placa de circuito.

No especifique la resistencia controlada a menos que sea absolutamente necesario. Por eso lo ponemos en categorías importantes.

Criterios de selección de materiales para la optimización de costos de placas de circuito rígidas

Compatibilidad con soldadura sin plomo (fiabilidad térmica)

Tg (fiabilidad relacionada con la temperatura)

Tct, ctez (fiabilidad del ciclo de temperatura)

Temperatura de degradación (fiabilidad térmica)

Alta conductividad térmica (transferencia de calor)

T260, t288 (tiempo de piso)

Isla (dk), DF (rendimiento de la señal eléctrica)

Anti - CAF

Propiedades mecánicas (pruebas de caída, rigidez, etc.)

Reducción de halógenos (características ambientales)

Selección de materiales

La selección de materiales de PCB se vuelve crucial a medida que se trasladan a posiciones más altas en el mapa de frecuencias de una aplicación específica. El control de costos debe considerarse en la etapa inicial del diseño de pcb. El diseño inteligente y la ingeniería robusta siempre han sido las mejores soluciones de diseño de PCB con el índice de costos más bajo. Para obtener la estimación de costos más precisa, se recomienda considerar el alcance del diseño existente y luego ajustar los requisitos de acuerdo con la tecnología estimada. Estas estimaciones proporcionarán puntos de datos más relevantes para cualquier costo de tomar cada decisión técnica y evitar sorpresas en el proceso después de invertir recursos en el diseño.