To viktige egenskaper ved PCB-produksjon er kvalitet og kostnad. I de tidlige dager var det nesten umulig å oppnå begge deler. Innføringen av automatisering i PCB-produksjon på 1950- og 60-tallet banet vei for jevn kvalitet og reduserte kostnader for masseproduserte PCB-er.
UET PCB er en erfaren produsent av PCB-enheter. Selskapet er dedikert til å opprettholde jevn kvalitet samtidig som kostnadene holdes overkommelige.
En kort titt på kvalitet og kostnadsbesparelser i PCB-monteringsprosessen
Produsenter oppnådde enda større kostnadsbesparelser da flerlags- og SMT-teknologi ble introdusert på 1980-tallet. Disse prosessene tillot mindre PCB-formfaktorer med høyere ledningstetthet.
Ved årtusenskiftet (2000) oppnådde østasiatiske produsenter, spesielt kinesiske produsenter, enda større kostnadsbesparelser. Myndighetene støttet dem med subsidier, noe som gjorde dem til et globalt produksjonssenter. Som et resultat etablerte mange utenlandske selskaper eksterne produksjonsfirmaer i Kina.
Det finnes flere viktige strategier og trinn for å lage et PCB av høy kvalitet. Det finnes imidlertid også viktige trinn for å gjøre PCB-ene rimeligere.
PCB-designprosess for kvalitet og kostnadsbesparelser
Velg en standard brettstørrelse
Å ha en standard kortstørrelse kan hjelpe PCB-produsenter med å automatisere produksjonsprosessen mer effektivt. Som du vil legge merke til, sparer både standard og minimum kortstørrelser prosessen. Det er best å beregne både tids- og kostnadsbudsjetter på forhånd hvis du vil produsere en ikke-standard kortstørrelse.
Velg økonomisk styreoppsett
Velg en økonomisk kortoppsett for betydelige kostnadsbesparelser. Vanligvis betyr det å legge til flere PCB-lag å få et dyrere kort. Et dobbeltsidig flerlags FR4-PCB kan gi betydelige kostnadsbesparelser fordi det er enklere å produsere og lamineringsprosessen er mye enklere. Hvis du velger 4, 6 eller flere lag, bør du forberede deg på å beregne kostnaden på forhånd før du fortsetter med prosjektet.
Plassbesparende plassering av komponenter
Før kabling vil en gjennomtenkt komponentplassering gjøre oppsettet enklere og raskere å gjennomføre. Denne metoden kan spare betydelig ingeniørtid. I tillegg kan det å holde komponenten jevnt justert hjelpe pick-and-place-maskinen med å fullføre oppgaven raskere. Å holde komponentene på ett lag (øverst eller nederst) vil alltid holde monteringskostnadene nede.
Plassbesparende PCB-oppsett
Et profesjonelt laget PCB-layout bør optimaliseres for plass. De fleste rutene bør ha den korteste veien. Hvis du ikke gjør det, kan ledningene bli lengre, og dermed sløse med verdifull kortplass.
Velg økonomisk via
Å velge økonomisk via-teknologi kan gi deg betydelige kostnadsbesparelser. Standard, velprøvde gjennomgående vias er alltid et godt alternativ. Sammenlignet med dyrere via-teknologier som mikrovias, laserborede vias, blindvias eller nedgravde vias, tar imidlertid gjennomgående vias vanligvis opp mer areal. Med dette i tankene er det viktig å implementere effektive freseteknikker.
Komponentinnkjøpsprosess for kvalitet og kostnadsbesparelser
Et annet område for kostnadsbesparelser samtidig som man sikter mot kvalitet, er nøye innkjøp av komponenter. Du må absolutt finne komponenter fra pålitelige distributører/kilder, men samtidig ta hensyn til kostnaden. Det finnes to metoder du kan velge mellom for å finne komponenter:
| Metode for innkjøp av komponenter | Hva det er | Fordeler ulemper |
| Nøkkelferdig | La PCB-produsenten din gjøre komponentinnkjøpet for deg. | Raskere prosjektbehandling. Kostnadsbesparelser for små og mellomstore prosjekter. |
| Consignment | Du skaffer komponentene selv og sender dem deretter til produsenten din | Du kan oppleve logistikkkostnader, selv om det er betydelige kostnadsbesparelser i stor skala. |
PCB-produksjonsprosess for kvalitet og kostnadsbesparelser
Kostnadseffektiv overflatebehandling
Hvis prosjektet ditt ikke trenger spesielle kontakter, fine-pitch-komponenter eller BGA-er, kan du velge den velprøvde HASL-overflatebehandlingen. HASL står for Hot Air Solder Leveling. Men hvis du har spesielle behov, må du kanskje velge de andre typene. Nedenfor finner du en tabell du kan sjekke for overflatebehandlinger:
| Overflatebehandling | koster | Tekniske beskrivelser |
| HASL (Hot Air Solder Leveling) | Veldig Lav | Kan gi ujevn overflate, ikke bra for BGA-er eller komponenter med fin pitch |
| OSP (Organic Solderability Preservative) | Litt høy | Jevn overflate, men kort holdbarhet. Bra for miljøet. |
| Immersion tinn / sølv | Medium | Jevn overflate, bra for fine belegg som BGA-er, men kan lett bli anløpt. Sølv har god konduktivitet (bra for RF). |
| ENIG (Electroless Nikkel Immersion Gold) | Høyt | Svært jevn overflate med lang holdbarhet. Bra for fine fargetoner som BGA-er. Kan ha en svart pute-effekt. |
| ENEPIG | Svært høy | Samme som ENIG, men eliminerer den svarte puteeffekten. Klar for ledningsbinding. |
| Hardt gull | Ekstremt høy | Svært slitesterk, beregnet for kontakter med høy pålitelighet. Misfarges ikke. |
Kostnadseffektiv loddemaske
PCB-produsenter bruker vanligvis flytende fotoimageable (LPI) loddemaske. Kunden kan imidlertid velge andre farger for dette. Standard og rimeligste alternativ er grønn. Du kan imidlertid velge andre farger med varierende kostnader og ferdigstillelsestider.
Kostnadseffektiv standard silketrykk
Moderne PCB-produksjon bruker vanligvis Liquid Photo Imaging (LPI)-metoden for silketrykk. Denne metoden er både presis og kostnadseffektiv. Det finnes også Direct Legend Printing (DLP), som er mer presis. Dette kan imidlertid koste deg mer.
Spesielle merker
Du kan finne spesielle merkinger eller serienumre under produksjonen av kretskort. Dette er kontrollnumre for kortene dine. Du kan velge å få dem fjernet, men det kan være en liten kostnad.
Panelering av PCB-ene dine
Hvis du har et stort antall PCB-er å produsere, kan panelering av kortene dine gi betydelige kostnadsbesparelser. Det er enklere, raskere og mer kostnadseffektivt for en produsent å levere en panelert kortmatrise til en pick-and-place-maskin. Prosessen med å demontere et panelert kort er stort sett ubetydelig for sluttkunden.
PCB-testingsprosess
PCB-testprosessen vil hjelpe deg med å sortere ut ikke-fungerende eller skadede kort. Denne prosedyren vil forhindre kostbare returer fra kunder. Velg alltid testing, spesielt for masseproduserte eller komplekse kort. Nedenfor er noen av de kjente testprosedyrene.
| Testprosess | Estimert kostnadsberegning | Tekniske beskrivelser |
| AOI (automatisert optisk inspeksjon) | 0.01–0.05 dollar per pute | Bruker utstyr med høy forstørrelse for å se på tavlene |
| Funksjonell test | $50–$200 per jigg | Krever en spesialtilpasset jigg eller et oppsett spesifisert av kunden |
| Test av flyvende sonde | 50–150 dollar per parti | Testing for brudd eller kortslutninger i kretskortet. |
| Røntgen | $30 - $80 per batch | Finn problemer i BGA-er og finpitch-IC-er |
| Spikerlag for IKT | $500–$2000 per kamp
0.10–0.50 dollar per brett |
Testing for skalert produksjon. Må inkludere jigger. |
Konklusjon
Det finnes flere kostnadsreduserende strategier innen PCB-produksjon som du kan implementere uten å ofre kvaliteten. Disse prosessene spenner over ulike stadier av prosjektutviklingen, inkludert PCB-design, komponentinnkjøp, PCB-produksjon og testing. Å være effektiv og ha teknisk kunnskap kan bidra til å holde prosjektets kostnader nede samtidig som kvaliteten opprettholdes.