La qualité et le coût sont deux caractéristiques essentielles de la fabrication des circuits imprimés. À l'origine, il était quasiment impossible de concilier ces deux aspects. L'automatisation de la production de circuits imprimés dans les années 1950 et 60 a permis d'assurer une qualité constante et de réduire les coûts de production en série.
UET PCB est un fabricant expérimenté d'assemblages de circuits imprimés. L'entreprise s'engage à maintenir une qualité constante tout en proposant des prix abordables.
Aperçu des économies de qualité et de coûts dans le processus d'assemblage des circuits imprimés
Les fabricants ont réalisé des économies encore plus importantes grâce à l'introduction des technologies multicouches et SMT dans les années 1980. Ces procédés ont permis de réduire la taille des circuits imprimés tout en augmentant la densité de câblage.
Au tournant du millénaire (2000), les fabricants d'Asie de l'Est, notamment chinois, ont réalisé des économies encore plus importantes. Leur gouvernement les a soutenus par des subventions, faisant de la Chine un pôle manufacturier mondial. De ce fait, de nombreuses entreprises étrangères ont implanté des filiales de production à distance en Chine.
La fabrication d'un circuit imprimé de qualité repose sur plusieurs stratégies et étapes clés. Cependant, il existe également des étapes clés pour rendre ces circuits imprimés plus abordables.
Processus de conception de circuits imprimés pour une qualité et des économies de coûts
Choisissez une taille de planche standard
L'utilisation de dimensions standard pour les cartes électroniques permet aux fabricants d'automatiser plus efficacement leur processus de fabrication. Vous constaterez que les dimensions standard et minimales permettent toutes deux de réaliser des économies. Il est fortement conseillé d'établir un budget prévisionnel de temps et de coûts si vous envisagez de fabriquer une carte aux dimensions non standard.
Choisir le tableau économique
Optez pour une structure de circuit imprimé économique pour réaliser des économies substantielles. En règle générale, l'ajout de couches augmente le prix. Un circuit imprimé multicouche double face FR4 permet de réduire considérablement les coûts grâce à sa fabrication simplifiée et à un processus de lamination beaucoup plus simple. Si vous choisissez 4, 6 couches ou plus, prévoyez d'établir un devis au préalable avant de démarrer votre projet.
Placement des composants permettant un gain de place
Avant le câblage, un placement judicieux des composants simplifie et accélère la mise en place. Cette méthode permet un gain de temps considérable en ingénierie. De plus, un alignement uniforme des composants facilite le travail de la machine de placement. Enfin, le fait de disposer les composants sur une seule couche (supérieure ou inférieure) permet de réduire les coûts d'assemblage.
Conception de circuit imprimé compacte
Un circuit imprimé professionnel doit être optimisé pour l'espace. La plupart des pistes doivent emprunter le chemin le plus court. Ne pas respecter cette règle peut allonger le câblage et gaspiller ainsi une précieuse surface sur la carte.
Choisir Économique Via
Choisir une technologie de vias économique peut vous permettre de réaliser des économies substantielles. Les vias traversants classiques, éprouvés et fiables, restent une option intéressante. Cependant, comparés à des technologies de vias plus onéreuses telles que les microvias, les vias percés au laser, les vias borgnes ou les vias enterrés, les vias traversants occupent généralement une surface plus importante. De ce fait, il est essentiel de mettre en œuvre des techniques de routage efficaces.
Processus d'approvisionnement en composants pour une qualité et des économies de coûts
Un autre moyen de réaliser des économies tout en visant la qualité réside dans un approvisionnement judicieux en composants. Il est essentiel de s'approvisionner auprès de distributeurs/fournisseurs fiables, tout en tenant compte du coût. Deux méthodes s'offrent à vous pour l'approvisionnement de vos composants :
| Méthode d'approvisionnement en composants | Ce que c'est | Avantages désavantages |
| Clé en main | Laissez votre fabricant de circuits imprimés se charger de l'approvisionnement en composants. | Réalisation des projets plus rapide. Réduction des coûts pour les projets de petite et moyenne envergure. |
| Consignation | Vous vous procurez vous-même les composants et vous les envoyez ensuite à votre fabricant. | Vous pourriez rencontrer des frais logistiques supplémentaires, même si des économies importantes sont réalisées grâce aux économies d'échelle. |
Processus de fabrication de circuits imprimés pour une qualité et des économies de coûts
Finition de surface économique
Si votre projet ne nécessite pas de connecteurs spéciaux, de composants à pas fin ou de BGA, vous pouvez opter pour la finition de surface HASL (Hot Air Solder Leveling), une méthode éprouvée. Toutefois, si vous avez des besoins spécifiques, vous devrez peut-être choisir d'autres types de finitions. Vous trouverez ci-dessous un tableau récapitulatif des finitions de surface disponibles :
| Finition de surface | Calcul des coûts | Description |
| HASL (nivellement de soudure à air chaud) | Très Bas | Peut produire une finition irrégulière, déconseillé pour les BGA ou les composants à pas fin. |
| OSP (Conservateur de Soudabilité Organique) | Légèrement élevé | Finition uniforme, mais durée de conservation courte. Bon pour l'environnement. |
| Étain d'immersion / Argent | Moyenne | Finition uniforme, idéale pour les pas fins comme les BGA, mais sujette au ternissement. L'argent possède une bonne conductivité (avantageuse pour les applications RF). |
| ENIG (Nickel Immersion Or Electroless) | Haute | Finition très homogène et longue durée de conservation. Convient aux pas fins comme pour les BGA. Peut présenter un effet de tampon noir. |
| ENEPIG | Très élevé | Identique à l'ENIG, mais sans l'effet de pastille noire. Prêt pour le câblage. |
| Or dur | Très haut | Très résistant, conçu pour des contacts haute fiabilité. Ne ternit pas. |
Masque de soudure économique
Les fabricants de circuits imprimés utilisent généralement un vernis épargne photosensible liquide (LPI). Cependant, le client peut choisir d'autres couleurs. Le vert est l'option standard et la plus économique. D'autres couleurs sont disponibles, avec des coûts et des délais de finition variables.
Sérigraphie standard économique
La fabrication moderne de circuits imprimés utilise généralement la sérigraphie par la méthode d'imagerie photochimique liquide (LPI). Cette méthode est à la fois précise et économique. Il existe également l'impression directe de légendes (DLP), encore plus précise, mais plus coûteuse.
Marquages spéciaux
Il est possible de trouver des marquages spéciaux ou des numéros de série sur les circuits imprimés. Ce sont des numéros de contrôle pour vos cartes. Vous pouvez choisir de les faire supprimer, moyennant un léger coût.
Panneautage de vos circuits imprimés
Si vous devez fabriquer un grand nombre de circuits imprimés, la panélisation de vos cartes peut générer des économies substantielles. Il est plus simple, plus rapide et plus économique pour un fabricant de fournir une matrice de cartes panélisées à une machine de placement. Le processus de démontage d'une carte panélisée est généralement imperceptible pour le client final.
Processus de test de PCB
Le processus de test des circuits imprimés vous aidera à identifier les cartes défectueuses ou endommagées. Cette procédure vous évitera des retours clients coûteux. Il est toujours recommandé d'effectuer des tests, notamment pour les cartes produites en série ou complexes. Vous trouverez ci-dessous quelques exemples de procédures de test courantes.
| Processus de test | Estimation des coûts | Description |
| AOI (inspection optique automatisée) | 0.01 $ à 0.05 $ par bloc-notes | Utilise un équipement à fort grossissement pour examiner les tableaux |
| Test fonctionnel | 50 $ à 200 $ par jig | Nécessite un gabarit ou une configuration personnalisée spécifiée par le client |
| Test de la sonde volante | 50 à 150 $ par lot | Test de détection de circuits ouverts ou de courts-circuits sur circuit imprimé. |
| XRAY | 30 $ à 80 XNUMX $ par lot | Détecter les problèmes dans les BGA et les circuits intégrés à pas fin |
| Lit de clous pour les TIC | 500 $ à 2000 $ par luminaire
0.10 $ à 0.50 $ par planche |
Essais en vue d'une production à grande échelle. Doit inclure les gabarits. |
Conclusion
Il existe plusieurs stratégies de réduction des coûts en fabrication de circuits imprimés que vous pouvez mettre en œuvre sans compromettre la qualité. Ces processus couvrent différentes étapes du développement d'un projet, notamment la conception, l'approvisionnement en composants, la fabrication et les tests des circuits imprimés. L'efficacité et les connaissances techniques vous permettront de maîtriser les coûts de votre projet tout en préservant la qualité.