El cost deproducció de plaques de circuitestà influenciada per múltiples factors entrellaçats. Una comprensió profunda d'aquests factors és de gran importància per a les empreses electròniques per controlar els costos i per als emprenedors per planificar els pressupostos dels projectes.
1, Cost material: l'impacte divers de la pedra angular de les despeses
(1) El rang de preus dominant per als tipus de taulers
Els materials de plaques de circuit comuns com FR-4 s'utilitzen àmpliament en la producció de plaques de circuit normals a causa del seu cost relativament baix i rendiment estable. Prenent com a exemple el mercat de Shenzhen, els panells convencionals d'una o dues cares-que fan servir tauler FR{-4 poden costar uns 200-400 iuans per metre quadrat. Quan es tracta de requisits especials, com ara circuits d'alta-freqüència i transmissió de senyals d'alta velocitat, cal seleccionar plaques d'alta freqüència. Aquest tipus de material té característiques com ara una baixa constant dielèctrica i un baix factor de pèrdua, que poden garantir de manera efectiva la bona transmissió de senyals d'alta freqüència. No obstant això, el preu és molt superior al FR-4, que pot arribar a milers de iuans o fins i tot més per metre quadrat. En comparació amb la placa FR-4, el cost augmenta un 20% -35%. A més, els substrats d'alumini s'utilitzen habitualment en productes electrònics amb alts requisits de dissipació de calor, com ara plaques de circuit de controlador d'il·luminació LED, a causa del seu excel·lent rendiment de dissipació de calor. Els seus preus també són superiors als taulers FR-4 ordinaris a causa de factors com la puresa del material i el tractament del procés.
(2) Consideracions de costos per a làmines de coure i altres materials auxiliars
La làmina de coure, com a component conductor crucial de les plaques de circuit, té un impacte significatiu en el rendiment de la placa a causa del seu gruix i qualitat. En termes generals, com més gruixuda sigui la làmina de coure, més alt serà el preu. La proporció de làmines de coure de gruix estàndard en el cost és relativament estable, però per a algunes plaques de circuit que requereixen una transmissió de corrent elevada, l'ús de làmines de coure més gruixudes augmentarà significativament els costos del material. Mentrestant, tot i que el preu unitari dels materials auxiliars, com ara la tinta de màscara de soldadura i la tinta de caràcters, és relativament baix, el seu ús acumulat en la producció a gran-escala també és un cost innegable. Per exemple, la tinta de màscara de soldadura d'alta-qualitat té un millor rendiment per garantir el rendiment d'aïllament i la resistència a la corrosió ambiental de les plaques de circuit, però el seu preu és lleugerament superior al de la tinta de màscara de soldadura normal.
2, complexitat del procés: l'operació fina augmenta els costos
(1) Augmentar el nombre de capes comporta un augment dels costos
El nombre de capes en una placa de circuit és un factor important que afecta els costos de producció. El punt de referència dels costos de producció dels panells de doble-capa a Shenzhen és relativament baix. Si la mida és petita i els requisits del procés no són alts, el preu del mostreig pot ser tan baix com desenes de iuans. El preu per metre quadrat per a la producció en massa és d'uns 250-350 iuans (prenent com a exemple el procés d'esprai de plom i el tauler FR-4). Tanmateix, a mesura que augmenta el nombre de capes, la dificultat de producció augmenta exponencialment. Per cada 2 capes afegides, el cost sol augmentar entre un 40% i un 60%. El cost de producció de taulers de 6 capes pot variar des d'uns pocs centenars de iuans per al mostreig fins a 700-900 iuans per metre quadrat per a la producció en massa. Això es deu al fet que en el procés de producció de plaques multicapa, la precisió d'alineació entre les capes és extremadament alta, la qual cosa requereix equips més precisos i fluxos de procés més complexos, com ara la producció de circuits de capa interna, el procés de laminació, etc., cadascun dels quals augmenta la inversió en costos.
(2) Costos addicionals significatius per processos especials
Tecnologia de forats cecs enterrats: els forats cecs són forats conductors que connecten les capes exteriors i interiors sense penetrar a tota la placa de circuit, mentre que els forats enterrats són forats conductors que connecten les capes interiors, ambdues amagades dins de la placa de circuits. Aquest procés pot millorar eficaçment la densitat de cablejat i el rendiment de les plaques de circuit, però a causa de la seva dificultat en la producció, requereix equips especialitzats i personal tècnic, i el cost sol augmentar un 10% -20%. La tecnologia de forats cecs enterrats s'utilitza àmpliament en alguns productes electrònics de gamma alta, com ara plaques base de telèfons intel·ligents, per satisfer les seves demandes de miniaturització i alt rendiment.
Procés de control d'impedància: en circuits d'alta-freqüència, per garantir la integritat del senyal, cal controlar amb precisió la impedància de les línies de transmissió a la placa de circuit. La implementació del control d'impedància requereix requisits estrictes des de la selecció de la placa, el disseny del circuit fins al control de paràmetres durant el procés de fabricació. Els fabricants han d'invertir més temps i esforços en la depuració i les proves, cosa que indubtablement comportarà un augment dels costos. El cost d'utilitzar la tecnologia de control d'impedància per a plaques de circuit pot ser un 15% -30% superior al de les plaques de circuit normals. Per exemple, en la producció de plaques de circuit per a equips de comunicació 5G, la tecnologia de control d'impedància és essencial.
3, Complexitat del tauler: la precisió del disseny determina el cost
(1) La influència de la quantitat i la disposició dels components
Quan hi ha nombrosos components en una placa de circuit, especialment quan s'utilitzen components empaquetats amb precisió com ara BGA (Ball Grid Array) i QFN (Quad Flat No Pin Package), la dificultat de producció augmenta significativament. Aquests components tenen un petit espai entre els pins i uns requisits d'alta precisió de soldadura. En el procés de fabricació de plaques de circuit, es necessiten equips d'escaneig d'alta-precisió per a la detecció i el processament de dades és més complex. En comparació amb els components ordinaris DIP (Dual In Package), el cost pot ser un 15% -30% més elevat. Mentrestant, la compacitat de la disposició dels components també pot afectar els costos. Si la disposició dels components és ajustada i l'espai de cablejat és limitat, els requisits per als processos de disseny i fabricació de circuits seran més elevats, augmentant així els costos de producció.
(2) Complexitat del disseny de circuits
Els dissenys de circuits complexos, com ara cablejats d'alta-densitat, línies fines i obertures petites, requereixen una precisió extremadament alta en equips i processos de fabricació. Durant el procés de producció, es requereixen equips d'exposició més avançats, processos de gravat i tècniques de perforació més fines per garantir la precisió i la fiabilitat del circuit. Aquest requisit de producció d'alta-precisió comportarà inevitablement un augment del cost. Per exemple, quan l'amplada i l'espaiat de la línia són més petits que els estàndards convencionals, el cost de producció per metre quadrat pot augmentar un 20% -50%. En la producció de plaques de circuits per a targetes gràfiques de gamma alta, sovint s'enfronten desafiaments complexos de disseny de circuits.
4, escala de producció: l'efecte del lot redueix el preu unitari
A la indústria de fabricació de plaques de circuit a Shenzhen, l'impacte de l'escala de producció en els costos és important. Per a la producció a petita-escala, a causa de la necessitat de depuració d'equips, preparació de processos i altres treballs preliminars per a cada producció, aquests costos fixos s'assignen a un nombre reduït de productes, el que resulta en costos unitaris de producte més elevats. Prenent com a exemple el mostreig, per a panells d'una o dues cares amb una longitud i una amplada de 10 cm, pot costar 5-20 iuans per peça (incloses les proves), mentre que per a la producció en massa, si la quantitat de producció arriba a 1000-2000 peces, el preu unitari pot baixar a 4-5 iuans per peça. Quan s'entra a l'etapa de producció en massa, optimitzant el procés de producció i millorant la utilització de l'equip, el cost fix per unitat de producte es redueix significativament i l'adquisició de matèries primeres també pot obtenir preus més favorables a causa de la gran quantitat. Per exemple, algunes grans empreses de fabricació electrònica poden fer desenes de milers o fins i tot centenars de milers de metres quadrats de comandes de plaques de circuit al mes, i els seus costos de producció per unitat d'àrea es poden reduir entre un 30% i un 50% en comparació amb la producció a petita escala.
5, Altres factors: canvis de costos causats pel temps de lliurament, etc
(1) Taxa de servei urgent
A l'entorn ràpid-de la indústria electrònica de Shenzhen, els clients de vegades tenen demandes urgents pel que fa al termini de lliurament de les plaques de circuit. Si es requereix una producció urgent, el fabricant sol cobrar un determinat percentatge de la tarifa urgent. En termes generals, es pot requerir una tarifa accelerada del 30 % -50% per al servei exprés de 48 hores. Per exemple, el cost de producció normal d'un panell normal de doble cara era de 50 iuans per article, però si trieu el lliurament exprés de 48 hores, el cost pot augmentar fins als 65-75 iuans per article. Això es deu al fet que els serveis accelerats requereixen que els fabricants assignin recursos addicionals, prioritzin la producció, interrompin els plans de producció existents i, per tant, augmentin els costos.
(2) Proves de qualitat i costos de certificació
Per a les indústries amb requisits de qualitat extremadament alts, com ara l'electrònica mèdica, l'aeroespacial, etc., es requereixen proves i certificacions de qualitat estrictes després de la finalització de la producció de plaques de circuit. Per exemple, s'utilitzen diversos mètodes de prova com ara AOI, inspecció de raigs X-, TIC, etc. per garantir que el rendiment elèctric i la qualitat de la soldadura de la placa de circuit compleixen els estàndards. Aquests dispositius de detecció són cars i el procés de detecció també requereix personal professional per funcionar, la qual cosa augmenta el cost de producció. A més, si el producte necessita obtenir certificacions com ISO, UL, etc., el fabricant també ha d'invertir temps i fons en treballs de preparació relacionats, i aquest cost es repartirà entre els costos de producció de la placa de circuit.