Dua karakteristik penting dalam pembuatan PCB adalah kualitas dan biaya. Pada awalnya, hampir tidak mungkin untuk mencapai kedua karakteristik tersebut. Pengenalan otomatisasi dalam pembuatan PCB pada tahun 1950-an dan 60-an membuka jalan bagi kualitas yang konsisten dan pengurangan biaya produksi massal PCB.
UET PCB adalah produsen perakitan PCB yang berpengalaman. Perusahaan ini berkomitmen untuk menjaga kualitas yang konsisten sekaligus menjaga biaya tetap terjangkau.
Sekilas tentang Kualitas dan Penghematan Biaya dalam Proses Perakitan PCB
Para produsen mencapai penghematan biaya yang lebih besar lagi ketika teknologi multilayer dan SMT diperkenalkan pada tahun 1980-an. Proses-proses ini memungkinkan ukuran PCB yang lebih kecil dengan kepadatan pengkabelan yang lebih tinggi.
Pada pergantian milenium baru (2000), para produsen Asia Timur, khususnya produsen Tiongkok, mencapai penghematan biaya yang lebih besar lagi. Pemerintah mereka mendukung mereka dengan subsidi, menjadikan mereka pusat manufaktur global. Akibatnya, banyak perusahaan asing mendirikan perusahaan manufaktur jarak jauh di Tiongkok.
Ada beberapa strategi dan langkah kunci dalam membuat PCB berkualitas. Namun, ada juga langkah-langkah kunci dalam membuat PCB lebih terjangkau.
Proses Desain PCB untuk Kualitas dan Penghematan Biaya
Pilih Ukuran Papan Standar
Memiliki ukuran papan standar dapat membantu produsen PCB mengotomatiskan proses manufaktur secara lebih efektif. Jika Anda perhatikan, baik ukuran papan standar maupun minimum menghemat proses. Sebaiknya hitung anggaran waktu dan biaya terlebih dahulu jika Anda ingin memproduksi ukuran papan yang tidak standar.
Pilih Susunan Papan Ekonomi
Pilih susunan lapisan PCB yang ekonomis untuk penghematan biaya yang signifikan. Biasanya, menambahkan lebih banyak lapisan PCB berarti memiliki papan yang lebih mahal. PCB FR4 multilayer dua sisi dapat menawarkan penghematan biaya yang signifikan karena lebih mudah diproduksi dan proses laminasinya jauh lebih sederhana. Jika Anda memilih 4, 6, atau lebih lapisan, persiapkan untuk menghitung biayanya terlebih dahulu sebelum melanjutkan proyek Anda.
Penempatan Komponen yang Hemat Ruang
Sebelum melakukan pengkabelan, penempatan komponen yang dipikirkan dengan matang akan membuat tata letak lebih mudah dan cepat diselesaikan. Metode ini dapat menghemat waktu rekayasa secara signifikan. Selain itu, menjaga agar komponen tetap sejajar secara seragam dapat membantu mesin pick-and-place menyelesaikan tugasnya lebih cepat. Menjaga komponen pada satu lapisan (atas atau bawah) akan selalu menekan biaya perakitan.
Tata Letak PCB Hemat Ruang
Tata letak PCB yang dibuat secara profesional harus dioptimalkan untuk ruang. Sebagian besar jalur harus memiliki lintasan terpendek. Kegagalan untuk melakukan hal tersebut dapat membuat kabel Anda lebih panjang, sehingga membuang area papan yang berharga.
Pilih Ekonomi Melalui
Memilih teknologi via yang ekonomis dapat memberikan penghematan biaya yang signifikan. Via through-hole standar yang telah teruji waktu selalu menjadi pilihan yang baik. Namun, dibandingkan dengan teknologi via yang lebih mahal seperti micro via, via yang dibor laser, blind via, atau buried via, via through-hole biasanya membutuhkan area yang lebih luas. Dengan mempertimbangkan hal ini, penting untuk menerapkan teknik routing yang efisien.
Proses Pengadaan Komponen untuk Kualitas dan Penghematan Biaya
Area lain untuk penghematan biaya sambil tetap mengutamakan kualitas adalah pemilihan komponen yang cermat. Anda harus benar-benar mendapatkan komponen dari distributor/sumber yang andal, tetapi pada saat yang sama, pertimbangkan juga biayanya. Ada dua metode yang dapat Anda pilih dalam mendapatkan komponen Anda:
| Metode Pengadaan Komponen | Apa itu | Keuntungan Kerugian |
| Penjaga penjara | Membiarkan pabrikasi PCB Anda yang mencari komponen untuk Anda. | Penyelesaian proyek lebih cepat. Penghematan biaya untuk proyek kecil hingga menengah. |
| Konsinyasi | Anda sendiri yang mencari komponen-komponennya, lalu mengirimkannya ke pabrikasi Anda. | Anda mungkin akan menemui biaya tambahan logistik, meskipun ada penghematan biaya yang signifikan jika diterapkan dalam skala besar. |
Proses Pembuatan PCB untuk Kualitas dan Penghematan Biaya
Lapisan Permukaan yang Hemat Biaya
Jika proyek Anda tidak memerlukan konektor khusus, komponen dengan jarak antar pin yang rapat, atau BGA, Anda dapat memilih lapisan permukaan HASL yang sudah teruji. HASL adalah singkatan dari Hot Air Solder Leveling. Namun, jika Anda memiliki kebutuhan khusus, Anda mungkin harus memilih jenis lain. Berikut adalah tabel yang dapat Anda periksa untuk mengetahui jenis lapisan permukaan:
| permukaan Finish | Penentuan biaya | Deskripsi |
| HASL (Perataan Solder Udara Panas) | Sangat rendah | Dapat menghasilkan hasil akhir yang tidak rata, tidak cocok untuk komponen BGA atau komponen dengan jarak antar pin yang rapat. |
| OSP (Pengawet Ketahanan Solder Organik) | Sedikit Tinggi | Hasil akhir merata, tetapi masa simpan pendek. Baik untuk lingkungan. |
| Timah Celup / Perak | Medium | Permukaannya rata, cocok untuk jarak antar pin yang rapat seperti BGA, tetapi mudah kusam. Perak memiliki konduktivitas yang baik (cocok untuk RF). |
| ENIG (Emas Perendaman Nikel Tanpa Listrik) | High | Hasil akhir sangat rata dengan daya tahan lama. Cocok untuk pitch halus seperti BGA. Dapat menghasilkan efek bantalan hitam. |
| ENEPIG | Sangat tinggi | Sama seperti ENIG tetapi menghilangkan efek bantalan hitam. Siap untuk pengikatan kawat (wire bond). |
| Emas Keras | Sangat tinggi | Sangat tahan lama, dirancang untuk kontak dengan keandalan tinggi. Tidak mudah berkarat. |
Masker Solder yang Hemat Biaya
Pabrikan PCB biasanya menggunakan lapisan solder Liquid Photoimageable (LPI). Namun, pelanggan dapat memilih warna yang berbeda untuk lapisan ini. Pilihan standar dan paling terjangkau adalah hijau. Namun, Anda dapat memilih warna lain dengan biaya dan waktu pengerjaan yang berbeda-beda.
Sablon Sutra Standar yang Hemat Biaya
Pembuatan PCB modern biasanya menggunakan metode Liquid Photo Imaging (LPI) untuk pencetakan sablon. Metode ini presisi dan hemat biaya. Ada juga Direct Legend Printing (DLP), yang lebih presisi. Namun, metode ini bisa lebih mahal.
Tanda Khusus
Anda mungkin menemukan tanda khusus atau nomor seri selama proses pembuatan PCB. Ini adalah nomor kontrol untuk papan Anda. Anda dapat memilih untuk menghapusnya, meskipun mungkin ada sedikit biaya.
Memanipulasi PCB Anda
Jika Anda memiliki sejumlah besar PCB untuk diproduksi, mempanelisasi papan Anda dapat menghasilkan penghematan biaya yang signifikan. Lebih mudah, lebih cepat, dan lebih hemat biaya bagi pabrikasi untuk mengirimkan susunan papan yang telah dipanelisasi ke mesin pick-and-place. Proses pembongkaran papan yang telah dipanelisasi sebagian besar tidak signifikan bagi pelanggan akhir.
Proses Pengujian PCB
Proses pengujian PCB akan membantu Anda memilah papan yang tidak berfungsi atau rusak. Prosedur ini akan mencegah pengembalian barang oleh pelanggan yang mahal. Selalu pilih pengujian, terutama untuk papan yang diproduksi massal atau kompleks. Berikut adalah beberapa prosedur pengujian yang dikenal.
| Proses pengujian | Estimasi Biaya | Deskripsi |
| AOI (Pemeriksaan Optik Otomatis) | $0.01-$0.05 per bantalan | Menggunakan peralatan pembesaran tinggi untuk melihat papan tulis. |
| Uji Fungsional | $50 – $200 per jig | Membutuhkan alat bantu atau pengaturan khusus yang ditentukan oleh pelanggan. |
| Tes Probe Terbang | $50-$150 per batch | Melakukan pengujian untuk mendeteksi rangkaian terbuka atau korsleting pada PCB. |
| rontgen | $30 – $80 per kelompok | Temukan masalah pada BGA dan IC dengan jarak antar pin yang rapat. |
| Ranjang Paku untuk TIK | $500 – $2000 per perlengkapan
$0.10-$0.50 per papan |
Pengujian untuk produksi skala besar. Harus mencakup alat bantu (jig). |
Kesimpulan
Ada beberapa strategi pengurangan biaya dalam pembuatan PCB yang dapat Anda terapkan tanpa mengorbankan kualitas. Proses-proses ini mencakup berbagai tahapan pengembangan proyek, termasuk desain PCB, pengadaan komponen, pembuatan PCB, dan pengujian. Bersikap efisien dan memiliki pengetahuan teknis dapat membantu menekan biaya proyek Anda sambil tetap menjaga kualitas.