Cena zakázkové desky plošných spojů: Co ji ovlivňuje a jak ji snížit

Většina nákladů na vlastní deska plošných spojů je uzamčeno před odesláním jakýchkoli souborů. Vaše rozhodnutí o návrhu – počet vrstev, rozteč tras, povrchová úprava, tvar desky – určují, zda bude vaše deska oceněna jako standardní nebo přesná. Většina desek, které jsou dodávány jako přesné úlohy, by mohly být standardními úlohami s drobnými úpravami.

Co se započítává do ceny

Cena zakázkové desky plošných spojů se skládá ze dvou složek: výroby a montáže. Níže uvedená tabulka ukazuje, které faktory nákladů můžete před objednáním ovlivnit.

10 designových rozhodnutí, která nafukují vaše náklady

1. Nejužší trasa/prostor s cenou napříč celou deskou. Tři vodiče s délkou 3 mil poblíž hustého integrovaného obvodu dávají celé desce cenu 3 mil/3 mil. Pokud tyto vodiče nejsou impedančně řízeny, je téměř vždy možné je přesměrovat na 5 mil – a ušetří se 20–35 %.

2. Čtyři vrstvy, když stačí dvě. Čtyřvrstvá konstrukce stojí 1.8–2.5× více. U nízkorychlostních digitálních návrhů často splňuje stejné požadavky na integritu signálu dvouvrstvá deska s pečlivým odléváním mědi. vysokofrekvenční PCB U návrhů nad 1 GHz je obvykle opodstatněná 4vrstvá konstrukce.

3. Řízená impedance aplikovaná na celou desku. Zadáním „desky s řízenou impedancí“ se spustí testování TDR na každém panelu. Pokud to vyžaduje pouze několik VF tras, omezte specifikaci na tyto třídy tras ve výrobním výkresu – zbytek se provádí za standardní cenu.

4. ENIG, když je HASL-LF dostatečný. ENIG je nezbytný pro pouzdra QFN, BGA a WLCSP. Pokud váš kusovník obsahuje pouze pasivní prvky 0603/0402, tranzistory SOT a konektory s průchozím otvorem, je HASL-LF plně dostačující s o 30–60 % nižšími náklady.

5. Nestandardní tloušťka desky. Jakákoli jiná tloušťka než 1.6 mm vyžaduje vyhrazený sklad materiálu a samostatné lisovací cykly. Použijte tloušťku 1.6 mm, pokud mechanická konstrukce výslovně nevyžaduje jinak.

6. Zbytečné drážky a výřezy. Každý slot je samostatný účtovaný průchod frézky. Odstraňte všechny slot nebo výřezy, které nemají funkční účel. Obdélníkové desky stojí méně než desky se složitými obrysy.

7. 2 g mědi všude, když ji potřebuje jen výkonová část. Rozšíření 2–3 vysokoproudých vodičů o 1 g je téměř vždy levnější než upgrade celé desky na 2 g. Pro výpočet skutečných požadavků použijte IPC-2152.

8. Oboustranná SMT bez přezkoumání nutnosti. Dva cykly přetavování zvyšují náklady na montáž zhruba o 30–40 %. Zkontrolujte, zda lze součástky ze sekundární strany – často jen LED diody, oddělovací kondenzátory a testovací body – přesunout na primární stranu.

9. Slepé/zapuštěné prostupy pro snadné směrování. Tyto otvory jsou 2–4× dražší než průchozí otvory kvůli odděleným cyklům vrtání a laminace. HDI PCB U konstrukcí s extrémní hustotou trasování jsou nevyhnutelné. U obecných konstrukcí lze většinu z nich nahradit průchozími otvory a krátkými vývody.

10. Tvar desky, který neefektivně paneluje. Obdélníková deska plýtvá méně než 15 % plochy panelu. Nepravidelná deska může plýtvat 35–40 % – a za tento odpad platíte u každého panelu. Před dokončením neobdélníkového obrysu proberte s výrobcem možnosti panelizace.

7 citačních pastí, kterým se vyhnout

1. Stackup není specifikován. Pokud nespecifikujete, je z výroby přednastaven standardní materiál Tg 130 °C. Pokud vaše aplikace vyžaduje Tg 150 °C a zjistíte to až po selhání desek v terénu, platíte za plné převrtání. Vždy specifikujte laminátový materiál, jmenovitou teplotu tepelné izolace (Tg) a dielektrickou konstantu. Viz naše Materiál PCB laminát stránka pro referenci.

2. Povrchová úprava uvedená jako „standardní“. Různé továrny mají různé výchozí hodnoty – HASL-LF, ENIG nebo HASL s obsahem olova. Pokud váš produkt vyžaduje shodu s RoHS, „standardní“ může znamenat nesplnění požadavků. Vždy explicitně uveďte povrchovou úpravu.

3. Vrtací soubor bez rozlišení PTH/NPTH. Většina továren standardně opatří všechny otvory pokovením. Pokovený montážní otvor spojuje šroub s jakoukoli měděnou sítí v blízkosti – často s GND nebo s napájecí lištou. V kovové skříni to při zapnutí vytváří zkraty.

4. Kusovník bez čísel dílů výrobce. Žádný MPN nenutí montéra, aby si pořídil cokoli, co splňuje popis. Během alokačních období může daný díl stát 3–5× běžnou cenu, která je vám předána. Uveďte MPN a alespoň jednu schválenou alternativu pro každou položku. Pro získávání komponent podpora, řešit úplnost kusovníku ve fázi cenové nabídky.

5. Nejasnost ohledně hmotnosti mědi. V objednávce uvádíte hmotnost 1 unce (28 g); vodiče byly dimenzovány s předpokladem hmotnosti 2 unce (63 g). Výrobce sestavuje dle specifikace; napájecí vodiče se přehřívají. Ověřte, zda hmotnost mědi ve vaší objednávce odpovídá aktuálním výpočtům vašeho konstruktéra.

6. Poplatky za expresní služby se předem neřeší. Standardní dodací lhůta pro čtyřvrstvou desku je 5–7 dní. Spěšná dodací lhůta na 3 dny obvykle přidává 30–50 %. Ultra spěšná dodací lhůta na 24 hodin může přidat 100–200 %. Spěšné dodací lhůty si stanovte předtím, než se dostanete do nouzové situace – ne až poté.

7. Použití jednotkové ceny prototypu k předpovědi výrobních nákladů. Prototyp s pěti kusy za 180 dolarů za sestavenou desku se při 500 kusech zvýší na 12–18 dolarů za desku. Náklady na nastavení (šablona, ​​programování, první článek) jsou stejné bez ohledu na množství – ve výrobním měřítku se jen rozloží na více kusů. Před stanovením konečné ceny produktu si vyžádejte cenovou nabídku na výrobní množství.

Jak CAM inženýři snižují náklady před zahájením výroby

CAM inženýři zpracují vaše Gerber soubory před zahájením výroby. Zkušený CAM tým dělá více než jen kontrolu chybějících vrstev.

1. Optimalizace panelizace. Uspořádání desek na výrobním panelu pro minimalizaci plýtvání materiálem. Rozdíl mezi 60% a 85% využitím panelu u objednávky 500 kusů je zhruba o 40 % méně panelů – což představuje přímé snížení nákladů na materiál.

2. Vyčištění souborů Gerber. Zákaznické soubory běžně obsahují osiřelé zásahy do vrtání (kde byla podložka v pozdější revizi odstraněna), sítotisk pod minimální tisknutelnou velikostí a měď z dřívějších revizí návrhu. Jejich odstranění šetří čas vrtání, tisku a dotazy na kontrolu kvality napříč každým panelem v rámci série.

3. Konsolidace velikosti vrtáku. Tři velikosti otvorů 0.95 mm, 1.00 mm a 1.05 mm pro nekritické montážní prvky vyžadují tři výměny nástroje. Konsolidace na 1.00 mm nemá žádný funkční vliv a zkracuje čas vrtání na každém panelu.

4. Vyvažování mědi pro zabránění deformace. Nerovnoměrné rozložení mědi způsobuje deformaci desek během laminace a přetavování. Deformované desky způsobují chyby při umisťování SMT. Inženýři CAM přidávají tzv. „krádeže mědi“ – malé tečky v oblastech s řídkým obsahem mědi – aby vyrovnali rozložení před zahájením výroby jednotlivých desek.

5. DRC před výrobou. Nalezení porušení mezí v CAM nic nestojí – je to úprava v Gerberu. Nalezení stejného porušení po prvním článku stojí plné přepracování: obvykle 300–800 dolarů a 7–14 dní u čtyřvrstvého prototypu.

6. Umístění kuponu pro impedanční test. U desek s řízenou impedancí vyžaduje ověření TDR zkušební kupón na panelu. Pokud váš návrh žádný neobsahuje, inženýři CAM jej přidají do oblasti odpadu. Bez něj je jedinou metodou ověření obětování produkční desky.

7. Karta Breakaway a optimalizace V-skóre. Špatné umístění výstupků nebo nesprávná hloubka V-drážky praská pájené spoje během depanelizování. Správné umístění znamená, že se desky oddělí čistě – po montáži není nutná žádná další práce.

Jak výrobní inženýři snižují náklady na montáž

1. Návrh otvoru šablony pro desky se smíšenou hustotou. Deska s jemně roztečnými QFN kontakty a velkými výkonovými indukčními kontakty potřebuje poměry apertur dimenzované pro každý typ součástky – nikoli jednotnou tloušťku. Přelepení jemně roztečných kontaktů je přemosťuje; nedostatečné přelepení velkých kontaktů vytváří suché spoje. Přepracování přemostěného QFN kontaktu stojí 20–50 dolarů za událost, nepočítaje riziko související se sousedními součástkami.

2. Profil přetavení kalibrovaný na tepelnou hmotnost. Generický profil, který funguje pro průměrné desky, může husté vícevrstvé desky nedohřát, což vyžaduje druhý přetavovací tok. Výrobní inženýři profilují každou novou desku termočlánky na tělech integrovaných obvodů – nikoli na substrátu – aby ověřili správné teploty v jednom průchodu.

3. Vlnové vs. selektivní pájení. Pájení vlnou je u součástek procházejících otvory o 40–60 % levnější než selektivní pájení. Selže pouze tehdy, když by došlo k poškození SMT součástek na spodní straně. Pokud zákazník specifikoval selektivní pájení na desce, kde je vlna použitelná, přechod na vlnu představuje jednoduché snížení nákladů.

4. První kontrola výrobku před plnou sérií. FAI zachytí na jedné desce nesprávné hodnoty součástek, chyby polarity a problémy s objemem pasty – dříve, než se tyto problémy opakují na dalších 500 deskách. Náklady na FAI činí 30–60 minut inženýrského času. Náklady na kompletní přepracování jsou 5–20násobek původních nákladů na montáž.

5. Programování AOI specifické pro danou radu. Generický program AOI zachytí zjevné nesouososti, ale přehlédne jemné závady: správnou orientaci součástky, částečné můstky na kontaktních ploškách s roztečí 0.4 mm, obrácenou polaritu LED. Programy specifické pro desky, napsané podle známých poruchových režimů pro daný návrh, zachytí více vad při prvním průchodu – méně cyklů oprav, nižší náklady na dodanou dobrou desku.

6. Optimalizace sekvence pick-and-place. Seskupování součástí podle polohy podavače a minimalizace pohybu hlavy zvyšuje efektivní propustnost umisťování o 15–30 % u typických konstrukcí. Při sérii 1 000 kusů se jedná o přímé snížení doby obsluhy stroje a nákladů na montáž.

Co Highleap Recenze před citací

Společnost Highleap Electronics před potvrzením ceny zkontroluje každý návrh zákazníka.

Zpráva DFM o vašich souborech Gerber. Kontrolujeme porušení minimálních parametrů, nesoulad povrchové úpravy s vaším kusovníkem, složitost obrysů, která zvyšuje náklady bez funkčních nároků, a nadměrnou hmotnost mědi. Pokud drobné změny posunou vaši desku z přesné úrovně na standardní úroveň cen, písemně vás o tom informujeme, než se k ní zavážete.

Optimalizace CAM u každé objednávky. Panelizační systém, konsolidace vrtání, vyvažování mědi a návrh testovacích kuponů jsou standardní součástí každé sestavy – nejedná se o prémiové doplňky.

Kontrola kusovníku a dostupnosti. Před potvrzením dodací lhůty ověřujeme dostupnost komponentů. Cenová nabídka, která předpokládá, že všechny díly jsou skladem, když dva mají 16týdenní alokaci, není přesná.

Panelová diskuse pro objednávky nad 200 jednotek. Ukážeme vám míru využití panelu pro daný tvar desky a označíme veškeré úpravy obrysu, které by ji mohly vylepšit. Zlepšení výtěžnosti o 15 % u objednávky 1 000 kusů je smysluplné snížení nákladů, které vyžaduje 10minutovou konverzaci.

Pro Výroba DPS Specifikace a možnosti naleznete na naší stránce o výrobě. Kompletní dodávky na klíč Sestava DPS včetně SMT, testování průchozích otvorů a funkčního testování, viz naši stránku o montáži.

Získejte odhad ceny zakázkové desky plošných spojů

Často kladené dotazy

Jaké je typické cenové rozpětí pro zakázkovou desku plošných spojů?

Dvouvrstvý prototyp FR4 s 5 kusy (100 × 80 mm, HASL-LF, bez řízené impedance) obvykle stojí 15–40 dolarů za desku. Čtyřvrstvá deska s ENIG a řízenou impedancí ve stejném množství stojí 60–150 dolarů. Ceny sestavených desek s 500 kusy pro standardní návrh spotřební elektroniky se pohybují od 8 do 20 dolarů za kus. Odešlete své soubory Gerber a kusovník – Highleap vrátí cenové nabídky pro standardní návrhy do 24 hodin.

Která jednotlivá změna designu nejvíce snižuje náklady?

Snížení počtu vrstev. Přechod ze 4vrstvého na 2vrstvý snižuje náklady na výrobu holých desek o 45–55 % při ekvivalentních rozměrech – není nutná žádná změna schématu. Druhým největším dopadem je relaxace tras/prostoru: přechod z 3 mil/3 mil na 5 mil/5 mil v celém rozsahu šetří 20–35 % nákladů na výrobu a vyžaduje pouze kontrolu rozvržení.

Proč můj prototyp stojí na desku mnohem víc než sériová výroba?

Náklady na přípravu – výroba šablon, programování pick-and-place, postupy pro první výrobek – jsou stejné, ať už si objednáte 5 desek nebo 500. U 5 kusů představuje příprava 80–90 % jednotkových nákladů. U 500 kusů 10–15 %. Nikdy nepoužívejte ceny prototypů k modelování ekonomiky výrobní jednotky.

Jak poznám, zda moje deska potřebuje řízenou impedanci?

Vyžadují jej všechny trasy nesoucí signály nad 100 MHz, diferenciální páry (USB, Ethernet, LVDS, PCIe), RF trasy k anténám a vysokorychlostní sériová rozhraní (HDMI, MIPI). Pomalé digitální signály, analogové audio, napájecí distribuční a řídicí signály pod 50 MHz jej obvykle nevyžadují. Pokud si nejste jisti, uveďte jej ve své žádosti o kontrolu DFM.

Jaké soubory Highleap potřebuje pro přesnou cenovou nabídku?

Pro výrobu: soubory Gerber, vrtací soubor Excellon se specifikací PTH/NPTH, vrstvení vrstev (vrstvy, hmotnost mědi, tloušťka, laminát), povrchová úprava a cílové množství a datum dodání. Pro montáž na klíč: vše výše uvedené plus kusovník s čísly dílů od výrobce, soubor centroidu pro pick-and-place a montážní výkres. Neúplné podání může podhodnotit skutečné náklady o 20–40 %.