Özel PCB üretiminde maliyetleri azaltmak için 10 kanıtlanmış ipucu

Müşteriler tarafından insanlaştırılmış görüntüler

Özel basılı devre kartları (PCB) benzersiz elektronik tasarımların omurgasıdır, ancak dikkatli bir planlama olmadan üretimi hızlıca pahalıya dönüşebilir.Tasarımdan malzeme seçimine kadar her karar sonuçları etkiler.İyi haber şu ki, maliyet tasarrufu kalite pahasına gelmek zorunda değil.Performansı korurken masrafları önemli ölçüde azaltabilirsiniz.

Bu kılavuz, endüstrinin en iyi uygulamaları ve gerçek dünyadaki örnekler ile desteklenen özel PCB üretiminde maliyetleri azaltmak için 10 uygulanabilir ipucunu özetler.Bu stratejiler uygun maliyet ve güvenilirliği dengelemenize yardımcı olacaktır..

Önemli Önemli Noktalar
1Daha küçük, daha basit PCB tasarımları malzeme israfını ve üretim süresini azaltır.
2Standart malzemeler (örneğin, FR-4) ve daha az katman, çoğu uygulama için işlevselliği feda etmeden maliyetleri düşürür.
3Toplu üretim, panelleri ve kişiselleştirmeleri en aza indirmek verimliliği artırır ve birim başına giderleri azaltır.
4Deneyimli üreticilerle ortaklık kurmak iletişimi kolaylaştırır ve hacmi indirimleri açar.

1Maliyet verimliliği için PCB tasarımını optimize edin
İyi tasarlanmış bir PCB, maliyet tasarrufu için temel oluşturur. Boyut, katmanlar ve karmaşıklık için küçük ayarlamalar üretim maliyetlerinde önemli düşüşlere yol açabilir.

İşlevselliği fedakarlık etmeden PCB Boyutunu Kısaltın
Daha büyük PCB'ler daha fazla hammaddesi (substratlar, bakır, lehim maskesi) tüketir ve üretimi için daha fazla enerji gerektirir.

a.Materyal tasarrufu: Tahta alanında %20'lik bir azalma, malzeme maliyetlerini %15~20 oranında azaltır.
Panelleme faydaları: Daha küçük levhalar, üretim paneli başına daha fazla birime sığar ve birim başına maliyetleri düşürür (Tip 8'e bakın).

Uygulama şekli:

a. Kompakt bileşen paketleri kullanın (örneğin, 0402 vs. 0603 dirençleri).
b. Bileşen yerleştirmesini optimize ederek kullanılmayan alanı ortadan kaldırın.
Özel paneller ücretlerinden kaçınmak için standart levha boyutlarına (örneğin, 100 mm x 100 mm) bağlı kalın.

Mümkünse katman sayısını azaltın
Her ek katman, laminat, sondaj ve kaplama maliyetlerini artırır.

a. 2 katmanlı PCB'nin maliyeti 4 katmanlı bir karttan %30-50 daha düşüktür.
b. Basit tasarımlar (örneğin, LED sürücüleri, temel sensörler) nadiren 2 katmandan fazla gerektirir.

İstisnalar ne zaman geçerlidir: Yüksek frekanslı (≥1GHz) veya yüksek güçlü tasarımlar sinyal bütünlüğü veya termal yönetim için 4 katmandan fazla gerektirebilir.KiCad) daha az katmanın tasarımınız için uygun olup olmadığını kontrol etmek için.

Yönlendirmeyi Basitleştirin ve Karmaşık Özelliklerden Kaçının
Karmaşık yollama, sıkı toleranslar ve özel viaslar (örneğin gömülü / kör viaslar) üretim karmaşıklığını ve maliyetlerini artırır:

a.Standard Vias: Delik içi viaslar, ekstra sondaj adımları gerektiren gömülü / kör viaslardan daha ucuzdur.
b.Toleranslar: Kritik olmayan toleransların gevşetilmesi (örneğin ±0,02mm'den ±0,05mm'e kadar) hurda oranlarını ve alet maliyetlerini azaltır.
C.Evited Eğirler: Düz izler, üretim süresini azaltan karmaşık eğrilere göre daha hızlı kazınır.

2- Ucuz malzemeler seçin
Malzeme seçimi, maliyet üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Çoğu uygulama için, standart malzemeler performans ve uygun maliyet arasında en iyi dengeyi sunar.

Özel olmayan tasarımlar için FR-4'e öncelik verin.
FR-4 ( cam lifle güçlendirilmiş epoksi) bir nedenden dolayı PCB substratlarının iş atıdır:

a.Maliyet: Rogers veya poliyimid gibi yüksek performanslı malzemelerden %50~70% daha ucuz.
b.Çevrecilik: 130°C'ye kadar sıcaklıklarda (yüksek Tg FR-4 150~180°C'ye kadar çalışır) ve 1GHz'ye kadar frekanslarda çalışır.

Ne zaman yükseltilmeli: Rogers (yüksek frekanslı RF için) veya alüminyum çekirdekli PCB'ler (termal yönetim için) sadece kesinlikle gerekli olduğunda kullanın.

Standart bakır kalınlığı seçin
Bakır kalınlığı hem maliyeti hem de akım taşıma kapasitesini etkiler. Çoğu tasarım 1 oz (35μm) bakır ile çalışır:

a.Maliyet tasarrufu: 1 oz bakır, 2 oz (70μm) veya 4 oz (140μm) seçeneklerinden %20-30 daha düşük.
b. Kullanım vakaları: 1 oz 3A'ya kadar akımlar için yeterlidir; yalnızca yüksek güçlü tasarımlar için yükseltme (örneğin motor denetleyicileri).

3Üretim süreçlerini kolaylaştırın.
Üretimdeki verimlilik, seri boyutundan montajına kadar, işgücü ve ekipman maliyetlerini doğrudan azaltır.

Hacim indirimleri için seri üretimi kaldıraçlandırmak
Üreticiler büyük siparişler için büyük indirimler sunar.

a.Birim başına maliyet: 1000 PCB üretmek 100 PCB üretmeye göre birim başına 30~40% daha az maliyetlidir.
b. Kurulum tasarrufu: Araç ve makine kurulum maliyetleri daha fazla üniteye dağılır.

İpucu: Az miktarda siparişleri üç aylık seri olarak birleştirerek, fazla stok olmadan miktar sınırlarını vurun.

Kişiselleştirmeleri en aza indir
Özel özellikler karmaşıklığı ve maliyeti artırır.

a.Solder Mask: Yeşil en ucuz olanıdır; özel renkler (siyah, beyaz) maliyetlere %10~15 ekler.
b.Yüzey bitirme: HASL, ince olmayan dizaynlar için ENIG'den (Elektroless Nickel Immersion Gold) %20-30 daha ucuzdur.
c.Türlü şekiller: Dikdörtgen tahtalar özel kesim ücretlerinden kaçınır; düzensiz şekiller özel aletler gerektirir.

Küçük PCB'ler için Panellemeyi Kabul Edin
Panelizasyon “birden fazla PCB'nin tek bir üretim paneline toplanması “atıkları azaltır ve üretimi hızlandırır:

a.Materyal verimliliği: 10 küçük PCB'nin bir panele monte edilmesi substrat atıklarını% 50 oranında azaltır.
b.İşgücü tasarrufu: Daha az panel değişikliği makine durgunluğunu azaltır.

En iyi uygulamalar: En iyi şekilde uyum sağlamak ve özel panel ücretlerinden kaçınmak için standart panel boyutlarını kullanın (örneğin, 18 ′′ x 24 ′′).

4Üreticilerle Stratejik Ortaklık
PCB üreticiniz bir tedarikçiden daha fazlası, maliyet tasarrufu için bir ortağıdır.

Tekrarlanmaktan Kaçınmak İçin Açıkça Konuşun
Kötü iletişim hatalara, yeniden çalışmaya ve gecikmelere yol açar.

a.Açık katmanlı yığınlarla ayrıntılı Gerber dosyaları.
b.Açık malzeme ve tolerans gereksinimleri.
c. Prototipleme geri bildirimi (örneğin, ∆ iz genişliğini 0,2 mm ∆'ye ayarlayın).

Sonuç: Endüstri verilerine göre açık özellikler yeniden işleme oranlarını %40-60 azaltır.

Uzun Sürekli Anlaşmalar Yapın
Üreticilerle uzun vadeli ortaklıklar genellikle şunları içerir:

a. Tekrar siparişler için hacim indirimleri.
b.Larışın yoğun olduğu dönemlerde öncelikli programlama.
c.Maliyet tasarrufu fırsatlarını belirlemek için ücretsiz tasarım incelemeleri.

5Akıllı Tasarım Seçimlerini Kabul Edin
Küçük tasarım ayarlamaları, performansı tehlikeye atmadan büyük tasarruflar sağlayabilir.

Yüzey Montaj Cihazlarını (SMD) Delik İçinden Kullanın
SMD'lerin montajı ve PCB boyutunu azaltması daha ucuzdur:

a. Montaj Maliyeti: SMD'ler otomatik seçme ve yerleştirme makineleri kullanır, işgücü maliyetlerini el ile kaynaklı delikli parçalara kıyasla %30-50 oranında düşürür.
b.Mekan tasarrufu: SMD'ler daha sıkı düzenlere ve daha küçük PCB'lere izin veren 50~70% daha küçüktür.

Bileşen Boyutlarını Standartlaştır
Ortak bileşen değerlerini kullanmak (örneğin, 1kΩ dirençler, 10μF kondansatörler) aşağıdakilerden kaçınır:

a.Kustom veya eski parçalar için primler.
b. Nadir bileşenler için uzun teslim süreleri.

Prototipleri Dikkatlice Deneyin
500 dolarlık bir prototip testi, seri üretimde binlerce tasarruf sağlayabilir.

a.Tasarım kusurlarını (örneğin gereksiz katmanlar, aşırı spesifik malzemeler) erken tespit edin.
b. Ucuz alternatiflerin (örneğin Rogers yerine FR-4) amaçlandığı gibi çalıştığını doğrulayın.

Sık Sorulan Sorular
S: Bu ipuçlarıyla gerçekçi olarak ne kadar tasarruf edebilirim?
A: Çoğu şirket, tasarım optimizasyonu, malzeme seçimleri ve seri üretimini birleştirerek özel PCB maliyetlerini %15-30 oranında azaltır.

S: Daha ucuz malzemeler kullanmak kaliteyi etkileyecek mi?
A: Çoğu uygulama için değil. FR-4 ve 1 oz bakır, tüketici elektroniği, endüstriyel kontroller ve IoT cihazlarında güvenilir bir şekilde çalışır. Yüksek frekanslı veya yüksek sıcaklıklı tasarımlar için üst düzey malzemeleri korur.

S: Ne zaman maliyet kısıtlamalarından kaçınmalıyım?
A: Kritik uygulamalar (örneğin, tıbbi cihazlar, havacılık) standartlara sıkı bir şekilde uymayı gerektirir.

S: Panelleme PCB kalitesini nasıl etkiler?
A: Doğru yapıldığında, paneller kaliteyi etkilemez. Saygın üreticiler stres veya hasarı önlemek için hassas paneller kullanırlar.

Sonuçlar
Özel PCB üretiminde maliyetleri azaltmak stratejik takaslarla ilgili, köşeleri kesmekle değil.ve verimli üreticilerle ortaklık, güvenilir, yüksek performanslı paneller sunarken masrafları azaltabilirsiniz.

Küçük başlayın: PCB boyutunuzu küçültün, iki katmanlı bir tasarımı test edin veya bir sonraki siparişinizi seri olarak alın.

Unutmayın: Hedef mümkün olan en ucuz PCB'yi değil, özel ihtiyaçlarınız için en uygun maliyetli PCB'yi üretmektir.