Teknik PCB - 9 pemandu biaya untuk papan sirkuit ketat

Ukuran kawalan biaya patut diambil pada tahap produksi PCB awal, termasuk tahap pembangunan sirkuit sebenar. Sila perhatikan langkah proses dan pemandu biaya papan sirkuit yang ketat, kerana setiap proses memakan biaya tambahan dalam terma masa proses, bahan yang digunakan, tenaga, dan pembuangan sampah.

Kita perlu ingat strategi produksi, peralatan produksi dan teknologi berbilang untuk mengawal biaya papan sirkuit yang ketat. Dalam pos blog ini, kami ingin menunjukkan ciri-ciri asas PCB, termasuk proses dan langkah penghasilan yang terlibat dalam produksi PCB, bergantung pada kesan mereka pada kos.

Pemacu biaya utama papan sirkuit ketat

Kost proses mempengaruhi harga akhir PCB. Setelah rancangan PCB selesai, biaya tidak boleh dikurangkan tanpa mendesain semula papan sirkuit. Hanya dengan mengadopsi rancangan PCB yang tepat dan strategi teknik yang betul boleh dicapai biaya yang paling rendah. Jika anda mahu optimumkan kos, sila ikut piawai IPC-2220 dan IPC-2226.

Pertimbangan kos pemprosesan PCB

Pengeklasifikasi kategori kos: Peruntukan item kategori I adalah penting untuk mencapai rekaan PCB yang diperlukan. Peruntukan kelas II dan kelas III bergantung pada penggunaan peralatan dan sebab itu adalah spesifik bagi pembuat. Biaya boleh dikurangkan dengan mengurangi keperluan untuk kategori II dan III.

Kita bahagikan faktor kontribusi biaya kepada kategori yang berbeza. Motif untuk klasifikasi ini adalah untuk mengurangkan biaya akhir. Kita tak boleh abaikan faktor yang terdaftar di Kelas I, tapi kita boleh ubah faktor yang terdaftar di II dan III mengikut keperluan kita dan aplikasi terakhir.

Untuk perancang PCB dan jurutera, optimasi adalah faktor utama. Optimumkan masa, biaya dan muatan kerja. Sierra Circuits berusaha untuk menyediakan pelanggan PCB berkualiti tinggi dan perkhidmatan reka yang baik. Ini termasuk teknik latihan terbaik untuk desainer. Apabila merancang papan sirkuit berikutnya, anda perlu memperhatikan beberapa pemacu kost PCB yang ketat kunci.

Dari konsep ke penghasilan dan pemasangan PCB, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi harga papan sirkuit anda. Secara biasa, jurutera mekanik dan/atau elektrik menentukan keperluan papan sirkuit, seperti dimensi, standar industri yang berlaku, keterangan mekanik dan elektrik, dan ciri-ciri bahan. Ini dilakukan untuk memastikan papan memenuhi prestasi sasarannya.

Setelah jurutera mempunyai rancangan mekanik dan skematik berfungsi yang mudah, perancang PCB mesti melaksanakan bentangan CAD. Selepas bentangan selesai, pembuat PCB boleh mula membina papan sirkuit. Tidak diragukan lagi, kompleksiti rancangan akan mempunyai kesan yang paling signifikan pada kos akhir papan sirkuit, tetapi harga juga akan terutama bergantung pada pemandu kost berikut.

Saiz PCB

jurutera mekanik mesti menentukan saiz dan bentuk PCB-juga dikenali sebagai garis luar PCB. Lukisan awal dihantar kepada pasukan desain, dan jika boleh, mereka boleh mengurangi garis luar papan. Ini adalah cara pertama untuk menyimpan wang, kerana kawasan yang lebih kecil boleh mengurangi biaya bahan PCB. Di sini, biaya dewan pengarah anda adalah masalah harta benda-seperti rumah, semakin besar biaya, semakin tinggi. Contohnya, bayangkan papan 2'' x 2''. Sekarang bayangkan papan 4'' x 4''. Kawasan permukaan ditambah dengan empat, jadi harga asas (bahan) juga akan ditambah dengan empat.

Kawasan yang lebih kecil bermakna biaya bahan PCB lebih rendah.

Semakin besar panel, semakin tinggi kos

Apabila anda memilih pilihan panel, ingat bahawa ia sama seperti saiz papan sirkuit. Semakin besar kawasan permukaan, semakin tinggi kos anda. Oleh itu, kamu boleh membayar sebahagian dari sampah yang dilemparkan ke dalam sampah sesudah dikumpulkan. Jika boleh, letakkan papan sirkuit lebih dekat satu sama lain pada panel untuk mengurangi sampah dan biaya.

Saiz panel yang sesuai membantu penggunaan bahan, dengan itu mengurangi kos.

Semua, pemacu biaya keras yang anda patut pertimbangkan semasa fasa konsep adalah garis luar PCB, lapisan, dan jejak/ruang dan vias mereka. Pilih jenis bahan yang anda perlukan dengan berhati-hati dan cuba untuk menghindari sampah. Akhirnya, ingat bahawa mengurangi masa mesin (untuk penghasilan dan pemasangan) juga akan mengurangi kos.

Pertimbangan Array: Ini adalah latihan yang baik bila menggunakan panel untuk mendapatkan hasil maksimum. Mari kita memahaminya melalui beberapa contoh:

Contoh 1: Saiz panel = 18 x 24"

Saiz tatapan = 5.125 x 10.925"

Saiz bahagian tatasusunan (ada empat bahagian dalam setiap tatasusunan) = 2 x 4.9"

Penghasilan panel: Jumlah 6 tatasusunan, iaitu, jumlah 24 bahagian. Kadar penggunaan bahan adalah 77.8%. Ia menunjukkan bahan bahan pada panel tertentu telah digunakan dengan baik.

Pertimbangan tata untuk output maksimum.

Penggunaan teknologi HDI (Sambungan Kudensi Tinggi) boleh mengurangkan bilangan lapisan.

Tingkat kos dengan kompleksiti PCB

Apabila menukar dari teknologi penghasilan PCB tradisional ke teknologi penghasilan kompleks, biaya akan meningkat. Kecenderungan ini terhadap teknologi yang lebih kompleks disebabkan keperluan aplikasi terakhir. Tetapi pembuat perlu membuat keputusan bijak untuk mengurangi biaya.

Skala saiz sambung antara satu sama lain: Bila saiz sambungan antara satu sama lain dikurangkan untuk memenuhi keperluan aplikasi, biaya akan meningkat.

Microvia: Implementasi struktur microvia akan mempunyai kesan yang luas pada penghasilan PCB kerana mereka secara langsung mempengaruhi jumlah silik laminasi dan langkah pengeboran dalam rancangan. Ia berlaku di bawah struktur di mana lapisan mula dan akhir mikropore perlu dipertimbangkan. Akhirnya ia akan meningkatkan kos kerana setiap substruktur memerlukan laminasi tambahan dan cikel pengeboran.

Berat foil tembaga

Lebih banyak tembaga pada PCB membawa kepada biaya yang lebih tinggi.

Secara umum, semakin tipis tembaga, semakin murah papan sirkuit. Semasa proses laminasi, penggunaan tembaga tebal pada lapisan dalaman memerlukan lebih awal untuk mengisi ruang antara kawasan yang terdiri dari tembaga. Copper over ½oz in the inner layer and copper over 1oz in the outer layer will increase PCB cost.

Kegagalan lain dalam menggunakan tembaga yang lebih tebal adalah and a mesti menyimpan ruang yang cukup antara jejak, dan anda juga mungkin perlu menggunakan bahan prepreg yang lebih tebal antara dua lapisan bersebelahan. Namun, jika anda menggunakan tembaga yang sangat tipis (kurang dari ¼ ons), biaya tambahan akan ditambah kerana ia mahal untuk mengendalikan tembaga yang sangat tipis.

Trajekori/ruang

Rancangan laluan/ruang juga akan meningkatkan biaya.

Semakin ketat jejak/ruang, semakin sukar untuk mengikat jejak dan pads dengan yakin. Pertimbangkan sama ada ikatan wayar atau desain HDI lebih berkesan pada jangka panjang. Sierra Circuits boleh membuat kurang dari 3/3 jejak/ruang.

Semakin banyak lubang pengeboran, semakin kecil lubang dan semakin tinggi kos

Saiz lubang mekanik yang lebih kecil adalah lebih sukar untuk dihasilkan.

Saiz lubang mekanik yang lebih kecil lebih sukar untuk dihasilkan. Mereka juga memerlukan bit latihan yang lebih kecil, tetapi dengan biaya yang lebih tinggi. Apabila anda memerlukan lubang yang lebih kecil daripada 6 mils, pengeboran laser biasanya diperlukan, yang meningkatkan biaya.

Teknologi HDI PCB menggunakan kunci buta dan terkubur, yang akan meningkatkan biaya papan sirkuit. Mereka lebih sukar untuk menggali daripada melalui lubang, dan mereka juga menambah langkah laminasi. Gunakan saja jika anda tidak mempunyai pilihan lain yang tersedia. Contohnya, disebabkan keterangan saiz PCB, ia masuk akal untuk menggunakan jenis vial ini dalam reka HDI. Jika anda menghadapi masalah wayar, menambah dua lapisan lagi ke tumpukan akan lebih murah daripada menggunakan buta atau vial terkubur.

Saiz bit piawai ialah 8 mils, dan saiz bit premium ialah 5 mils. Dan saiz latihan penyelidikan dan pembangunan boleh kurang dari 5 mils. Sila perhatikan bahawa saiz lubang yang lebih kecil dan PCB yang lebih tebal (nisbah aspek tinggi) akan meningkatkan masa pengeboran dan kerosakan pengeboran, menyebabkan biaya yang lebih tinggi.

Penggeledahan ke tembaga adalah jarak dari pinggir lubang terbongkar ke ciri tembaga terdekat (pad, menuangkan, jejak, dll.) pada lapisan. Semakin kecil lubang tembaga, semakin mahal proses penghasilan PCB.

Impedan yang boleh dikawal

Memiliki pengendalian terkawal bermakna merancang dan menghasilkan lebar jejak dan ruang yang sangat spesifik dan seragam. Bahan yang lebih mahal dengan ciri-ciri dielektrik khusus mesti dipilih untuk memastikan prestasi elektrik sasaran dicapai. Spesimen ujian mesti dibuat untuk memastikan pembuat PCB memenuhi toleransi 15% bagi piawai. Kadang-kadang, ia adalah toleransi 5%. Lebih banyak kerja, lebih banyak kawasan permukaan kupon, dan lebih banyak ujian memandu harga papan sirkuit.

Kecuali benar-benar diperlukan, jangan nyatakan impedance terkawal. Inilah sebabnya kita meletakkannya dalam kategori yang penting.

Kriteria pemilihan bahan untuk optimasi kos papan sirkuit ketat

Serupa dengan solder bebas lead (kepercayaan panas)

TG (kepercayaan bergantung suhu)

TCT, CTEz (kepercayaan kitar suhu)

Suhu pengurangan (kepercayaan panas)

konduktiviti panas tinggi (pemindahan panas)

T260, T288 (masa lapisan)

εr (Dk), Df (prestasi isyarat elektrik)

resisten CAF

Ciri-ciri mekanik (ujian jatuh, ketat, dll.)

Pengurangan halogen (ciri-ciri perlindungan persekitaran)

Pilihan Material

Apabila bergerak ke kedudukan yang lebih tinggi dalam diagram frekuensi untuk aplikasi tertentu, pilihan bahan PCB menjadi kritik. Kawalan biaya mesti dianggap pada tahap awal desain PCB. Rancangan cerdas dan rangkaian bunyi sentiasa penyelesaian rancangan PCB terbaik dengan indeks biaya rendah. Untuk mendapatkan anggaran kos yang paling tepat, ia dicadangkan untuk mempertimbangkan skop desain yang ada dan kemudian menyesuaikan keperluan mengikut teknologi yang dicadangkan. Anggapan ini akan menyediakan titik data yang lebih relevan untuk membuat sebarang kos setiap keputusan teknikal dan mencegah kejutan dalam proses selepas sumber telah dilaburkan dalam rancangan.