Mukautetun piirilevyn hinta: Mikä sitä ohjaa ja miten sitä voidaan leikata

Suurin osa mittatilaustyönä tehdyn piirilevyn hinnasta on lukittu ennen tiedostojen lähettämistä. Tekemäsi suunnittelupäätökset – kerrosten määrä, piirtojälkien väli, pinnan viimeistely, levyn muoto – määräävät, hinnoitellaanko piirilevy vakiotyönä vai tarkkuustyönä. Useimmat tarkkuustyönä toimitetut piirilevyt olisivat voineet olla vakiotöitä pienillä muutoksilla.

Mitä hintaan sisältyy

Mukautetun piirilevyn kustannukset koostuvat kahdesta osasta: valmistuksesta ja kokoonpanosta. Alla oleva taulukko näyttää, mihin kustannustekijöihin voit vaikuttaa ennen tilaamista.

10 suunnittelupäätöstä, jotka nostavat kustannuksiasi

1. Tiukin johdin/tila hinnoiteltuna koko piirilevylle. Kolme 3 milin johdinta tiheän integroidun piirin lähellä asettaa koko piirilevyn hinnoitteluun 3 mil/3 mil. Jos näitä johdinia ei ole impedanssisäädetty, niiden uudelleenreititys 5 miliin on lähes aina mahdollista – ja säästää 20–35 %.

2. Neljä kerrosta, kun kaksi riittää. 4-kerroksinen järjestelmä maksaa 1.8–2.5 kertaa enemmän. Hitaissa digitaalisissa malleissa 2-kerroksinen piirilevy huolellisesti tehdyillä kuparivaluilla täyttää usein samat signaalin eheysvaatimukset. Yli 1 GHz:n suurtaajuuksisissa piirilevymalleissa 4-kerroksinen järjestelmä on tyypillisesti perusteltu.

3. Koko piirilevylle sovelletaan kontrolloitua impedanssia. ”Kohdatetun impedanssin piirilevyn” määrittäminen käynnistää TDR-testauksen jokaisessa paneelissa. Jos vain muutamat RF-johtimet tarvitsevat sitä, rajaa spesifikaatio valmistuspiirustuksen näiden johdinluokkien piiriin – loput suoritetaan vakiokustannuksin.

4. ENIG, kun HASL-LF riittää. ENIG on välttämätön QFN-, BGA- ja WLCSP-koteloille. Jos rakenneosassasi on vain 0603/0402-passiiveja, SOT-transistoreja ja läpivientiliittimiä, HASL-LF on täysin riittävä 30–60 % pienemmin kustannuksin.

5. Epästandardista poikkeava levyn paksuus. Muu kuin 1.6 mm vaatii oman materiaalivaraston ja erilliset prässit. Käytä 1.6 mm:n paksuutta, ellei mekaaninen suunnittelu nimenomaisesti toisin edellytä.

6. Tarpeettomat urat ja leikkaukset. Jokainen ura on erillinen laskutettava jyrsintäkerta. Poista kaikki urat tai leikkaukset, joilla ei ole toiminnallista tarkoitusta. Suorakaiteen muotoiset laudat ovat halvempia kuin monimutkaisilla ääriviivoilla varustetut laudat.

7. 2 unssia kuparia kaikkialla, kun vain teho-osa tarvitsee sitä. 2–3 suurvirtajohtimen leventäminen 1 unssilla on lähes aina halvempaa kuin koko levyn päivittäminen 2 unssiin. Käytä IPC-2152-standardia laskeaksesi todelliset tarpeet.

8. Kaksipuolinen SMT ilman tarvetta tarkastelua. Kaksi uudelleensulatussykliä lisää kokoonpanokustannuksia noin 30–40 %. Tarkista, voidaanko toisiopuolen komponentit – usein vain LEDit, irrotusliittimet ja testipisteet – siirtää ensiöpuolelle.

9. Sokeat/upotetut läpiviennit jyrsinnän helpottamiseksi. Nämä maksavat 2–4 kertaa enemmän kuin läpivientireiät erillisten poraus- ja laminointisyklien vuoksi. HDI-piirilevymalleissa , joissa on erittäin tiheä reititys, ne ovat väistämättömiä. Yleisissä malleissa useimmat voidaan korvata läpivientirei'illä ja lyhyillä syöttöjännitteillä.

10. Levyn muoto, joka tekee paneloinnista tehotonta. Suorakaiteen muotoinen lauta voi hävitä alle 15 % paneelin pinta-alasta. Epäsäännöllinen lauta voi hävitä 35–40 % – ja maksat tästä hävikistä jokaisessa paneelissa. Keskustele paneloinnista tehtaan kanssa ennen kuin teet lopullista suorakaiteen muotoisesta poikkeavan ääriviivan.

7 Vältettävät ansoja lainaten

1. Pinoamista ei ole määritelty. Tehtaan oletusarvo on standardi Tg 130 °C materiaali, jos et määrittele sitä. Jos sovelluksesi vaatii Tg 150 °C ja huomaat sen vasta piirilevyjen pettämisen jälkeen, maksat täyden uudelleenpinnoituksen. Määritä aina laminaattimateriaali, Tg-luokitus ja dielektrisyysvakio. Katso lisätietoja piirilevylaminaattimateriaalisivultamme .

2. Pinnan viimeistely on ilmoitettu ”standardina”. Eri tehtailla on käytössä erilaiset oletusarvot – HASL-LF, ENIG tai lyijytetty HASL. Jos tuotteesi edellyttää RoHS-yhteensopivuutta, ”standardi” voi tarkoittaa vaatimustenvastaisuutta. Nimeä pinnan viimeistely aina yksiselitteisesti.

3. Poraa viila ilman PTH/NPTH-erottelua. Useimmat tehtaat pinnoittavat kaikki reiät oletusarvoisesti. Pinnoitettu kiinnitysreikä yhdistää ruuvin lähellä olevaan kupariverkkoon – usein GND:hen tai virtakiskoon. Metallikotelossa tämä aiheuttaa oikosulkuja käynnistyksen yhteydessä.

4. Osaluettelo ilman valmistajan osanumeroita. MPN-numeron puuttuminen pakottaa kokoonpanijan hankkimaan kuvausta vastaavan osan. Kohdistusjaksojen aikana kyseisen osan hinta voi olla 3–5 kertaa normaalihintaisempi, ja se välittyy sinulle. Sisällytä MPN-numerot ja vähintään yksi hyväksytty vaihtoehtoinen osa jokaiselle nimikkeelle. Komponenttien hankinnan tueksi käsittele osaluettelon täydellisyys tarjousvaiheessa.

5. Kuparin painon epäselvyys. Määrität ostotilauksessa 1 unssin; johtimet on mitoitettu olettaen 2 unssin. Tehdas rakentaa määritellyn mukaisesti; tehojohtimet ylikuumenevat. Varmista, että ostotilauksessasi ilmoitettu kuparin paino vastaa suunnittelijasi nykyisiä laskelmia.

6. Kiireellisistä toimitusmaksuista ei keskustella etukäteen. Neljän kerroksen levyn vakiotoimitusaika on 5–7 päivää. Kolmen päivän kiiretoimitus lisää yleensä 30–50 %. Erittäin kiiretoimitus 24 tuntiin voi lisätä 100–200 %. Sovi kiireellisistä ehdoista ennen kuin olet aikatauluhätätilanteessa – älä sen jälkeen.

7. Prototyypin yksikköhinnan käyttäminen tuotantokustannusten ennustamiseen. Viiden kappaleen prototyypin hinta koottuna on 180 dollaria/levy, josta 500 yksikköä on 12–18 dollaria/levy. Kokoonpanokustannukset (sapluuna, ohjelmointi, ensimmäinen artikkeli) ovat samat määrästä riippumatta – ne vain jakautuvat useammalle yksikkölle tuotantomittakaavassa. Pyydä tarjous tuotantomäärästä ennen tuotteen lopullisen hinnan vahvistamista.

Kuinka CAM-insinöörit vähentävät kustannuksia ennen tuotantoa

CAM-insinöörit käsittelevät Gerber-tiedostosi ennen tuotannon aloittamista. Taitava CAM-tiimi tekee muutakin kuin tarkistaa puuttuvat kerrokset.

1. Paneeloinnin optimointi. Levyjen järjestäminen tuotantopaneelille materiaalihukan minimoimiseksi. 500 yksikön tilauksessa paneelien 60 %:n ja 85 %:n käyttöasteen ero on noin 40 % vähemmän paneeleja – suora materiaalikustannusten alenema.

2. Gerber-tiedostojen siivous. Asiakastiedostot sisältävät rutiininomaisesti osumia porausvirheistä (joissa alusta on poistettu myöhemmässä versiossa), tulostettavaa vähimmäiskokoa pienempää silkkipainotekstiä ja kuparia aiemmista suunnitteluversioista. Näiden poistaminen säästää porausaikaa, tulostusaikaa ja laadunvalvontakyselyitä jokaisessa ajossa olevassa paneelissa.

3. Poran koon yhdistäminen. Kolme reikäkokoa – 0.95 mm, 1.00 mm ja 1.05 mm – ei-kriittisille kiinnitysominaisuuksille vaativat kolme työkalunvaihtoa. Yhdistämisellä 1.00 mm:iin ei ole toiminnallista vaikutusta ja se lyhentää porausaikaa jokaisella paneelilla.

4. Kuparin tasapainottaminen käyristymisen estämiseksi. Epätasainen kuparin jakautuminen aiheuttaa levyjen käyristymistä laminoinnin ja uudelleensulatuksen aikana. Vääntyneet levyt aiheuttavat SMT-sijoittelun epäonnistumisia. CAM-insinöörit lisäävät kuparin varastamista – pieniä pistetäytteitä kuparia harvaan sijaitseville alueille – tasapainottaakseen jakautumista ennen yksittäisen levyn ajon aloittamista.

5. DRC ennen tuotantoa. CAM-virheen löytäminen hyväksyntävaatimuksesta ei maksa mitään – se on Gerber-muokkaus. Saman virheen löytäminen ensimmäisen artikkelin jälkeen maksaa täyden uudelleenkehityksen: tyypillisesti 300–800 dollaria ja 7–14 päivää nelikerroksisella prototyypillä.

6. Impedanssitestikappaleen sijoittelu. Impedanssisäädeltyjen piirilevyjen TDR-todentaminen vaatii testikappaleen sijoittamisen paneeliin. Jos suunnitelmassasi ei ole sellaista, CAM-insinöörit lisäävät sen hukka-alueelle. Ilman sitä ainoa todentamismenetelmä on tuotantolevyn uhraaminen.

7. Irrotettavan liuskan ja V-uurteen optimointi. Huono liuskojen sijoittelu tai väärä V-uurteen syvyys halkeilee juotosliitoksissa purkamisen aikana. Oikein tehtynä piirilevyt irtoavat siististi – ei uudelleentöitä kokoonpanon jälkeen.

Miten tuotantoinsinöörit pitävät kokoonpanokustannukset alhaisina

1. Sapluunalla suunniteltu aukko eri tiheyksien omaaville levyille. Levyn, jossa on sekä hienojakoisia QFN-liitoskohtia että suuria tehoinduktiokohtia, aukkosuhteiden on oltava komponenttityypin mukaan mitoitettuja – ei yhtenäisen paksuisia. Hienojakoisten liitoskohtien päälleliimaaminen silloittaa ne; suurten liitoskohtien alleliimaaminen luo kuivia liitoksia. Silloitetun QFN:n uudelleentyöstö maksaa 20–50 dollaria tapahtumaa kohden, viereisten komponenttien riskiä ei lasketa mukaan.

2. Lämpömassaan kalibroitu uudelleensulatusprofiili. Yleinen profiili, joka toimii keskimääräisille piirilevyille, saattaa alilämmittää tiheitä monikerroslevyjä, mikä vaatii toisen uudelleensulatusprosessin. Tuotantoinsinöörit profiloivat jokaisen uuden piirilevyn termoelementeillä mikropiirirungossa – ei alustassa – varmistaakseen oikeat lämpötilat yhdellä kierroksella.

3. Aalto- vs. selektiivinen juottaminen. Aaltojuotos on läpivientikomponenttien osalta 40–60 % halvempaa kuin selektiivinen juottaminen. Se epäonnistuu vain, jos pohjan SMT-osat vaurioituisivat. Jos asiakas on määrittänyt selektiivisen juottamisen piirilevylle, jossa aaltotekniikka soveltuu, vaihtaminen aaltotekniikkaan on yksinkertainen kustannussäästö.

4. Ensimmäinen artikkelin tarkastus ennen koko erän tuotantoa. FAI havaitsee väärät komponenttiarvot, napaisuusvirheet ja liitännän määräongelmat yhdellä piirilevyllä – ennen kuin nämä ongelmat toistuvat 500-sarjassa. FAI:n kustannukset ovat 30–60 minuuttia suunnitteluaikaa. Koko erän uudelleentyöstön kustannukset ovat 5–20 kertaa alkuperäiset kokoonpanokustannukset.

5. Piirilevykohtainen AOI-ohjelmointi. Yleinen AOI-ohjelma havaitsee ilmeiset virhelinjaukset, mutta ei huomaa hienovaraisia ​​vikoja: väärässä asennossa olevaa komponenttia, osittaisia ​​siltoja 0.4 mm:n jakovälillä tai LEDien napaisuuden vaihtoa. Piirilevykohtaiset ohjelmat, jotka on kirjoitettu kyseisen suunnittelun tunnetuille vikatiloille, havaitsevat enemmän vikoja ensimmäisellä kierroksella – vähemmän uudelleentyöstökertoja, alhaisemmat kustannukset toimitettua hyvää piirilevyä kohden.

6. Poimi ja aseta -sekvenssin optimointi. Komponenttien ryhmittely syöttölaitteen sijainnin mukaan ja pään liikkeen minimointi lisäävät tehokasta ladontakapasiteettia 15–30 % tyypillisissä malleissa. 1 000 yksikön sarjassa tämä tarkoittaa suoraa koneajan ja kokoonpanokustannusten vähennystä.

Mitä Highleap arvioi ennen lainaamista

Highleap Electronics tarkistaa jokaisen asiakassuunnitelman ennen hinnan vahvistamista.

DFM-raportti Gerber-tiedostoistasi. Tarkistamme vähimmäisominaisuuksien rikkomukset, pintakäsittelyn epäsuhtaisuuden osaluetteloosi, ääriviivojen monimutkaisuuden, joka lisää kustannuksia ilman toiminnallisuutta, ja kuparin painon, joka ylittää määrittelyn. Jos pienet muutokset siirtävät piirilevysi hinnoittelun tarkkuustasosta standarditasolle, ilmoitamme siitä sinulle kirjallisesti ennen sitoutumista.

CAM-optimointi jokaisessa tilauksessa. Paneelien valmistus, porausosien yhdistäminen, kuparin tasapainotus ja testikuponkien suunnittelu ovat vakiona jokaisessa kokoonpanossa – eivät premium-lisäosia.

Osaluettelon tarkistus ja saatavuuden tarkistus. Vahvistamme komponenttien saatavuuden ennen toimitusajan vahvistamista. Tarjous, joka olettaa kaikkien osien olevan varastossa, vaikka kaksi osaa on 16 viikon aikataulussa, ei ole tarkka tarjous.

Yli 200 yksikön tilausten paneelikeskustelu. Näytämme sinulle paneelin käyttöasteen piirilevysi muodolle ja merkitsemme kaikki ääriviivojen muutokset, jotka parantaisivat sitä. 15 %:n tuoton parannus 1 000 yksikön tilauksessa on merkittävä kustannussäästö, joka vaatii 10 minuutin keskustelun.

Piirilevyjen valmistustiedot ja -ominaisuudet löytyvät valmistussivultamme. Täydellinen avaimet käteen -piirilevykokoonpano, mukaan lukien SMT, läpireikätestaus ja toiminnallinen testaus, löytyy kokoonpanosivultamme.

Hanki räätälöity piirilevyn kustannusarvio

Usein Kysytyt Kysymykset

Mikä on tyypillinen hintaluokka mukautetulle piirilevylle?

Viiden yksikön (100 × 80 mm, HASL-LF, ei kontrolloitua impedanssia) kaksikerroksinen FR4-prototyyppi maksaa tyypillisesti 15–40 dollaria levyltä. Saman kappalemäärän nelikerroksinen ENIG-levy kontrolloidulla impedanssilla maksaa 60–150 dollaria. Koottujen 500 yksikön levyjen hinta vakiomuotoiseen kulutuselektroniikkasuunnitteluun maksaa 8–20 dollaria yksikköä kohden. Lähetä Gerber-tiedostosi ja osaluettelosi — Highleap palauttaa tarjoukset vakiomalleista 24 tunnin kuluessa.

Mikä yksittäinen suunnittelumuutos alentaa kustannuksia eniten?

Kerrosten määrän vähentäminen. Siirtyminen neljästä kerroksesta kahteen kerrokseen vähentää paljaan piirilevyn valmistuskustannuksia 45–55 % samoilla mitoilla – kytkentäkaaviomuutoksia ei tarvita. Toiseksi suurin vaikutus on jälkien/tilojen vähentäminen: 3 mil/3 mil - 5 mil/5 mil -mittakaava säästää valmistuskustannuksissa 20–35 % ja vaatii vain asettelun tarkistuksen.

Miksi prototyyppini maksaa niin paljon enemmän piirilevyä kohden kuin tuotantoerä?

Asennuskustannukset – sabluunan valmistus, poiminta-ja-sijoitteluohjelmointi, ensimmäisen artikkelin prosessit – ovat samat riippumatta siitä, tilaatko 5 vai 500 levyä. Viiden yksikön tilauksessa asennuskustannukset muodostavat 80–90 % yksikköhinnasta. 500 yksikön tilauksessa 10–15 %. Älä koskaan käytä prototyyppien hinnoittelua tuotantoyksikön taloudellisuuden mallintamiseen.

Mistä tiedän, tarvitseeko piirilevyni kontrolloitua impedanssia?

Yli 100 MHz:n signaaleja kuljettavat johtimet, differentiaaliparit (USB, Ethernet, LVDS, PCIe), antenneihin menevät radiotaajuusjohtimet ja nopeat sarjaliitännät (HDMI, MIPI) vaativat sitä. Alle 50 MHz:n hitaat digitaaliset, analogiset ääni-, virranjakelu- ja ohjaussignaalit eivät yleensä tarvitse sitä. Jos olet epävarma, sisällytä se DFM-tarkastuspyyntöösi.

Mitä tiedostoja Highleap tarvitsee tarkkaa tarjousta varten?

Valmistusta varten: Gerber-tiedostot, Excellon-poraustiedosto, jossa on määritetty PTH/NPTH, kerrosten järjestys (kerrokset, kuparin paino, paksuus, laminaatti), pinnanlaatu sekä tavoitemäärä ja toimituspäivämäärä. Avaimet käteen -kokoonpanoa varten: kaikki edellä mainitut sekä osaluettelo valmistajan osanumeroineen, keräily- ja sijoituskeskipistetiedosto ja kokoonpanopiirustus. Puutteelliset toimitukset voivat aliarvioida todelliset kustannukset 20–40 %.