O design e a otimização de produtos são essenciais em todo processo de fabricação. Eles ajudam a reduzir os custos de produção, e a montagem de fabricação de PCB não é exceção.
PCB, ou placa de circuito impresso, é indispensável em dispositivos eletrônicos. Seu design e montagem dependem principalmente dos requisitos do dispositivo. Por exemplo, PCBs rígidos e flexíveis podem ser usados em qualquer produto que você queira. Um PCB rígido se adapta a designs mais simples, enquanto PCBs flexíveis são ideais para os complexos.
O preço também é um parâmetro importante ao projetar um PCB. PCBs flexíveis são muito mais caros do que PCBs rígidos. Se seu produto pode rodar suavemente em PCBs rígidos, é melhor escolher PCBs rígidos em vez de flexíveis. Acima de tudo, você deve verificar como o mercado reagirá ao preço final do seu produto. Pense nas coisas que compõem o custo de fabricação e montagem de PCB.
Fatores que influenciam os preços de fabricação e montagem de PCB
A seguir, descrevemos alguns fatores que afetam a fabricação e a montagem de PCB. Cada fator influencia diretamente o desempenho do produto final. Conhecê-los ajudará você a escolher a melhor fábrica de PCB.
#1. Entrega de PCB
As formalidades de entrega afetam significativamente o custo dos serviços de montagem de PCB. Aqui estão três coisas que você deve ter em mente. (1) Alguns clientes pedem entrega antes do prazo. Essa entrega urgente força os funcionários da empresa a trabalhar horas extras, aumentando os custos de mão de obra. No geral, aumenta os preços de fabricação e montagem de PCB.
(2) Logística especial também pode influenciar o custo de entrega. Alguns clientes podem pedir controle climático ou segurança especial no embarque. Frete aéreo e entrega expressa também são partes da logística especial. (3) Alguns clientes mudam o plano de produção enquanto seu produto já está em produção. Nessas situações, o custo também pode aumentar ou diminuir.
#2. Projeto de PCB
Além disso, a complexidade do design do PCB afeta os custos de fabricação e montagem do PCB. O número de camadas, a largura do traço e a densidade do componente são todos muito importantes. Por exemplo, fazer PCBs multicamadas é complexo. Além disso, larguras de traço mais finas ou espaçamento mais apertado precisam de fabricação precisa. O preço final geralmente sobe quando você soma tudo isso.
#3. Layout de PCB
Outro fator essencial que você deve considerar é o layout. Um PCB geralmente consiste em algumas camadas, traços, espaçamento e dimensões de placa. Em resumo, um layout de PCB inclui tudo, exceto os componentes.
Um layout complexo geralmente tem múltiplas camadas, traços mais finos e espaçamento pequeno. No entanto, um layout simples pode incluir apenas camadas de um ou dois lados.
Layouts complexos precisam de fabricação mais precisa. Por outro lado, layouts personalizados precisam de design extra, revisão de engenharia e testes. Mas layouts padrão oferecem opções mais baratas neste caso.
#4. Tamanho do PCB
O tamanho da placa de circuito impacta fortemente o custo de produção e montagem do PCB. Como de costume, PCBs maiores precisam de mais materiais e componentes. Embora PCBs maiores limitem a necessidade de menores, fazê-los também é simples. Mas esses PCBs são ideais para gadgets de tamanho maior.
Por outro lado, PCBs menores precisam de mais componentes em um tamanho compacto. Você pode até precisar de mais de uma camada. Por fim, o processo de fabricação se torna complexo, eventualmente aumentando o preço.
#5. Material de PCB
Sua escolha de materiais de montagem e fabricação de PCB afeta fortemente o custo e o desempenho. Um layout de PCB normalmente compreende quatro camadas principais. A primeira camada no topo é a camada de serigrafia, também conhecida como serigrafia superior. Essa camada normalmente auxilia na identificação de vários aspectos, como componentes e pontos de teste.
Subsequentemente, a camada de máscara de solda cobre os traços de cobre para protegê-los de oxidação. Mais tarde, a camada de cobre também é conhecida como camada de traço. Finalmente, a camada de substrato é chamada de camada base, que dá suporte estrutural ao seu PCB.
A camada de substrato é tipicamente feita de fibra de vidro ou FR4. Aqui, FR significa retardante de fogo. Este material é durável e perfeito para uso em alta temperatura. Você também pode encontrar uma opção mais barata, fenólicos ou epóxis. Mas este material não é adequado para condições extremas. Os outros materiais usados são os mesmos para todos os tipos de PCBs.
#6. Largura e espaçamento do traço do PCB
A largura do traço do PCB se refere à largura da camada condutora usada para fazer a placa de circuito impresso. Essa camada dourada e amarelada nas placas de circuito é, na verdade, os traçadores ou trilhas do PCB. Por outro lado, o espaçamento em um PCB é o espaço entre traços, pads ou furos, também conhecido como via. Esses dois fatores são muito importantes para determinar o desempenho total do PCB.
Como esses dois fatores afetam o custo de fabricação e montagem de PCB? Uma largura de traço mais estreita pode exigir fabricação de precisão, melhor equipamento e tolerâncias mais rígidas.
#7. Tamanho do furo de perfuração do PCB
Um furo de perfuração de PCB, ou via, é um pequeno furo perfurado através das camadas de PCB. Sua principal função é conectar diferentes camadas do PCB. Se for revestido com cobre, é chamado de PTH ou Plated Through Hole. É chamado de NPTH ou Non-Plated Through Hole se não for revestido.
Fazer furos mais estreitos requer fabricação de precisão. Além disso, um processo especial de perfuração pode ser necessário para tipos específicos de vias. Vias cegas e vias enterradas são dignas de nota. Então, você pode ver que fazer furos de perfuração ou vias afeta o custo da fabricação de PCB.
#8. Tratamento de superfície de PCB
Na fabricação e montagem de PCB, as fábricas de PCB usam diferentes tipos de tratamentos de superfície em PCBs. HASL, ENIG e OSP são os mais frequentemente usados.
HASL é mais barato, mas não é adequado para peças de PCB de passo fino e PCBs multicamadas. Você pode querer usar ENIG ou ouro de imersão em níquel químico para melhor qualidade. No entanto, ENIG é muito mais caro do que HASL. Você também pode considerar OSP, que tem custo igual aos outros métodos mencionados anteriormente.
#9. Espessura do cobre do PCB
A espessura do cobre em PCBs geralmente varia de 1.4 a 2.8 mils (0.035 mm a 0.07 mm). Essa espessura normalmente depende de quanta corrente passa por ela. Portanto, para placas de circuito de alta corrente, a espessura deve ser maior. Exemplos típicos incluem amplificadores de potência, controladores de motor, unidades de fonte de alimentação e muito mais.
Em serviços de montagem de PCB, a espessura do cobre afeta bastante o custo de produção. Portanto, ao projetar seu PCB, preste atenção à classificação de amperes.
#10. Prototipagem de PCB
Prototipagem PCB é uma parte da fabricação personalizada. Esses PCBs diferem dos de tamanho padrão, então você deve fazê-los do zero. Normalmente, eles são feitos em pequenas quantidades. Mais tarde, os clientes podem pedir um volume em massa.
A prototipagem de PCB impacta significativamente os custos gerais de fabricação e montagem de PCB porque envolve design, revisão de engenharia e testes. Além disso, a prototipagem de PCB leva mais tempo do que PCBs de tamanho padrão.
#11. Teste de PCB
O teste de PCB também é uma parte essencial da fabricação de placas de circuito. Todo fabricante de PCB deve fazer isso antes de entregar o produto. Alguns testes típicos são AOI, ICT, FCT e mais. O custo pode variar dependendo da complexidade do PCB. Quantos pontos de teste existem? Qual equipamento de teste é necessário?
Placas de circuito de alta qualidade geralmente precisam de testes extras. Por exemplo, PCBs HDI geralmente precisam de inspeção por microvia. Testes personalizados ou requisitos exclusivos do cliente também podem aumentar o custo total.
#12. Controle de qualidade de PCB
Testes extras podem ser necessários além dos testes regulares. Os clientes podem solicitar mais certificações, como testes ambientais, de segurança e elétricos. Por exemplo, os PCBs usados na indústria médica devem ter um certificado de biocompatibilidade. Os certificados ambientais podem incluir RoHS, REACH e mais.
Por outro lado, a indústria automobilística pode precisar de certificados de testes térmicos e de vibração. Situações diferentes podem ser observadas nas indústrias aeroespacial, marítima e de robótica. Esses testes e certificações extras podem aumentar o custo total da sua montagem de PCB.
#13. Taxas de frete
Por fim, os custos de frete também afetam fortemente o custo de trabalhar com um fabricante de fabricação de PCB. Nesse caso, a localização da fábrica desempenha um papel crucial. Uma remessa para o exterior custará mais do que uma doméstica. As remessas internacionais incluem taxas alfandegárias e outras taxas de manuseio.
O frete aéreo geralmente é mais caro do que o frete marítimo, mas você pode receber seu produto rapidamente. A entrega mais rápida é possível em três dias. No entanto, se você fizer a entrega por navio, pode ter que esperar de 15 dias a 1 mês, dependendo da localização do seu país. O frete marítimo é muito mais barato do que o frete aéreo.
Dicas sobre como reduzir seus custos de fabricação e montagem de PCB
A seção acima mostra quais fatores afetam o custo de fabricação e montagem de PCB. Esta seção lhe ensinará algumas dicas de especialistas para reduzir esses custos o máximo possível. No entanto, controlar os custos sem comprometer a qualidade é essencial.
Dica nº 1 Simplifique o design do seu circuito
Primeiro, verifique o design do seu produto. Ele precisa de um PCB compacto? Ele pode acomodar um PCB maior? Com base na sua avaliação, você pode simplificar o design do seu circuito. Isso ajudará a reduzir o custo significativamente.
Dica nº 2 Reduza a contagem de camadas
Uma das maneiras mais eficazes de reduzir os custos de fabricação e montagem de PCB é reduzir o número de camadas. Cada camada extra adiciona custo ao PCB final. Nesse caso, você pode procurar ajuda especializada.
Dica nº 3 Use componentes padrão
Use componentes padrão em seu PCB. Por exemplo, resistores, capacitores, diodos e CIs devem ser fáceis de encontrar. Componentes com especificações personalizadas podem aumentar o custo. Escolher componentes padrão também ajuda na substituição e manutenção.
Dica nº 4: tente otimizar o tamanho e o formato do PCB
Ao projetar, avalie o melhor ajuste de PCB em seu gadget. Neste caso, você pode cortar o formato e o tamanho do painel. Um painel maior com menos componentes não é uma solução eficiente.
Dica nº 5: Aplique os princípios avançados do DFM
DFM significa Design for Manufacturability e é essencial na fabricação de PCB. Ele estabelece algumas diretrizes que podem ajudar você a otimizar seu design de PCB. Além disso, ele reduz erros e retrabalho. Seguir DFM pode ajudar a reduzir custos na Montagem de Placas de Circuito Impresso”.
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