Custo de Montagem de PCB

Custo de Montagem de PCB

Os custos de fabricação são sempre uma grande preocupação para os OEMs. Os custos de montagem de placas de circuito impresso ou PCB incluem os materiais necessários para fabricá-las, os componentes montados nelas e a experiência necessária para torná-las confiáveis e seguras. Neste artigo, a Hitech PCB analisa a divisão de custos de uma montagem de PCB, para que nossos clientes possam tomar decisões mais informadas.

Fatores que afetam a montagem de PCBs

O tamanho mecânico continua sendo uma das principais restrições ao projeto de uma placa de circuito impresso. Isso ocorre porque o tamanho físico de uma placa decide o número de camadas na PCB. A complexidade do circuito e o tamanho dos componentes usados também são fatores que determinam o tamanho da placa.

A seleção de componentes e o tamanho físico da placa afetam os processos de produção. Por exemplo, o tipo de componentes determina o tamanho das vias. A fabricação de uma PCB com vias grandes pode ser mais simples e mais barata, mas os componentes de alta densidade e de passo fino geralmente exigem vias em miniatura. Para melhorar a integridade do processo de perfuração, os fabricantes podem preferir variar os tamanhos das vias em toda a placa.

Outras restrições, como cronogramas e quantidades de produção, também influenciam o custo final da placa de circuito impresso. A otimização do processo de fabricação geralmente envolve os projetistas na realização de vários processos, como projeto para montagem, projeto para fabricação, projeto para manufatura, projeto para excelência e outros. Embora todos esses processos contribuam para melhorar a confiabilidade, a segurança e os processos de fabricação envolvidos na fabricação de um conjunto de PCBs, eles contribuem para o custo final.

O cumprimento dos padrões de DFA e DFM garante que a PCB atenda às diretrizes de layout físico e aos recursos do fabricante, além de atender aos requisitos de custo. Por exemplo, o DFA determina se o empilhamento e as larguras dos traços correspondem às regras do projeto. O DFM melhora a colaboração entre as equipes de fabricação e de projeto para o projeto da placa.

Os fatores acima determinam o fator de forma e as dimensões físicas da PCB. A aplicação da placa de circuito impresso também ajuda a finalizar o tamanho da placa. O tamanho real da placa pode não ser um fator crucial para aplicações de controle e projetos de alta potência, mas é definitivamente um fator para um dispositivo vestível que requer uma área de superfície ideal para sua PCB.

Placas minúsculas podem ser mais caras devido às tolerâncias mais altas, ao manuseio e às questões de ferramentas envolvidas em seu projeto e fabricação. As placas menores exigem manuseio cuidadoso durante a fabricação para atingir as tolerâncias permitidas. Para a fabricação e a montagem adequadas de placas pequenas, os fabricantes podem precisar projetar e construir gabaritos e acessórios personalizados. Por exemplo, as PCBs flexíveis exigem suportes para minimizar o estresse sobre elas durante os processos de fabricação e montagem.

Detalhamento dos Fatores de Montagem de PCBs

Número de camadas e tamanho da placa: A Hitech PCB e outros fabricantes de placas usam uma ampla gama de tamanhos de materiais de substrato. Normalmente, os substratos variam de 14 x 18 polegadas a 24 x 30 polegadas. Geralmente, usamos 16 x 18, 18 x 21, 18 x 24, 21 x 24 e 24 x 30 polegadas. Esses tamanhos abrangem a maioria das aplicações que exigem placas grandes a placas flexíveis longas. Para um painel de tamanho 18 x 24, a área útil será de 16 x 22 polegadas.

Aconselhamos nossos clientes a usar todo o espaço para seu circuito. Isso ocorre porque, quando eles usam apenas uma seção da placa, estão desperdiçando o restante, e o custo é o mesmo.  Uma placa maior sempre custa mais caro, portanto, os clientes devem se certificar de que seu projeto se ajuste adequadamente ao tamanho do painel.

Quanto maior o número de camadas de cobre, maior será o custo de produção da PCB. Um projeto de PCB complexo deve usar várias vias para se conectar entre diferentes camadas, o que aumenta o custo.

Material da placa: Para propriedades específicas da placa, como alta classificação térmica, alta Tg, materiais retardantes de fogo, baixa constante dielétrica, o custo aumentará. Entretanto, o fabricante contratado pode ter marcas alternativas de materiais de PCB que ofereçam propriedades semelhantes.

A Hitech PCB aconselha o uso de marcas alternativas de material de PCB em relação às propriedades de PCB que você exige em sua lista técnica. Isso permite que o fabricante tenha mais flexibilidade.

Componentes da lista técnica: Ao optar por projetos turnkey, o fabricante contratado fornece alguns ou todos os componentes. Para componentes passivos, preferimos que nossos clientes especifiquem as especificações necessárias e nos permitam usar componentes de fabricantes alternativos.

Os fabricantes contratados mantêm um estoque de componentes que podem oferecer a um preço mais baixo. Dessa forma, eles podem usar componentes do estoque quando os clientes permitem que eles usem produtos iguais ou melhores em sua lista técnica. Geralmente, eles compram de fornecedores renomados em grandes quantidades e podem repassar a vantagem de preço aos clientes. A compra de um componente exclusivamente para uma montagem pode ser mais cara.

O fato de o projetista estar usando componentes do tipo SMT ou de orifício passante para a montagem da PCB também é um fator que determina o preço. Atualmente, a maioria das empresas fabrica componentes SMT em grandes quantidades, o que os torna muito mais baratos do que os componentes de furo passante.

O uso de componentes com orifício de passagem requer a perfuração da PCB várias vezes para cada componente. O processo de perfuração aumenta o custo, enquanto os furos reduzem a confiabilidade da placa. Além disso, a presença de orifícios de passagem reduz os canais disponíveis para roteamento, o que pode tornar uma placa complexa muito maior. A soldagem de componentes com furos passantes exige a soldagem por onda, uma tecnologia mais cara.

A Hitech aconselha todos os clientes a usar componentes SMT e a projetar a montagem de modo que todos os componentes fiquem no mesmo lado da placa. Isso simplifica o processo de fabricação da placa, reduzindo seu custo.

Complexidade do projeto: Minimizar a complexidade do projeto reduz o esforço do fabricante, reduzindo o custo da placa. Por exemplo, adicionar um BGA aumentará os custos, pois exige inspeção adicional. Da mesma forma, adicionar um revestimento isolante requer uma etapa extra de montagem e aumenta o custo.

Padrões e certificações: A conformidade com padrões e certificações exige um investimento de longo prazo do fabricante contratado, aumentando o custo da placa de circuito impresso. Por exemplo, a Hitech PCB fabrica PCBs IPC classe III para os setores aeroespacial e médico. Isso exige o controle de vários lotes que fabricamos, às vezes por décadas. Além disso, manter a certificação de conformidade com normas como IATF16949, ISO 13485 e ISO 9001 é caro.

Volume de pedidos e prazo de entrega: A Hitech PCB oferece descontos para pedidos de grandes volumes. Quando precisamos alternar entre vários trabalhos de baixo volume, gastamos muito tempo em cada configuração. Portanto, aconselhamos nossos clientes a fazer seus pedidos anuais de uma só vez, em vez de dez pedidos de poucos conjuntos cada - podemos oferecer preços melhores.

Os pedidos acelerados são sempre mais caros. Se o prazo de entrega de um produto for baixo, isso forçará o fabricante a obter material de fornecedores mais caros, em vez de procurar fornecedores que possam fornecer a preços mais baratos, mas que possam levar mais tempo.

Serviços adicionais: Embora os fabricantes contratados ofereçam vários tipos de serviços, cada um deles aumenta o custo. Por exemplo, a Hitech PCB oferece serviços como assistência de projeto, prototipagem, testes e muito mais.

Análise de custo de montagem de PCB

Em termos gerais, podemos dividir o custo total da montagem de PCBs de alto volume em quatro partes:

Custo da lista de materiais - compreende a maior parte do custo, cerca de 61% do total.

Custo do material e da fabricação da placa de circuito impresso - corresponde a cerca de 23% do total.

Custo da montagem de componentes - corresponde a cerca de 13% do total.

Custos de ferramentas - correspondem a cerca de 3% do custo total.

A divisão mostrada acima é estatística e aplicável a projetos de montagem de PCBs de alto volume. Entretanto, nem todos os projetos podem seguir o padrão mostrado.

Conclusão

A análise de custo de uma montagem de PCB é útil ao decidir sobre o uso de métodos para reduzir seu custo. A HitechPCB fornece aos nossos clientes a divisão completa dos custos de componentes e materiais, para que eles possam realizar a análise de custos. Como mostrado acima, o processo é simples quando os detalhes estão disponíveis.

A Hitech Circuits Co., Limited é um fabricante e fornecedor profissional de montagem de PCB da China. Se estiver procurando um parceiro confiável de PCBA da China, não hesite em entrar em contato com sales@hitechpcb.com.