Cómo crear un presupuesto de costes de fabricación de PCB

Zachariah Peterson
|  June 5, 2020
Cómo crear un presupuesto de costes de fabricación de PCB

A menos que sea un trabajo de diseño que he recibido directamente de un fabricante, mis clientes normalmente me preguntan si soy fabricante. Mi empresa no fabrica placas, pero creo que es importante que los clientes estén informados de los costes de fabricación para nuevas PCB. Cuando me ponía a calcular los gastos de algunos de mis primeros proyectos, empecé a entender mejor los costes principales en que se incurría con la fabricación de PCB y cómo preparar un presupuesto integral y estructurado para mis clientes.

Algunos fabricantes cuentan con calculadoras de costes estimados de fabricación de PCB muy útiles, pero los costes reales dependen de una serie de factores. Si eres un empresario que produce sus propias placas o si gestionas la fabricación, la comprobación y la entrega de un nuevo proyecto, es tu trabajo ayudar a que los clientes entiendan los costes principales en que se incurren para producir placas nuevas. A continuación, explicamos como calcular el presupuesto de los costes de fabricación, tanto de fabricantes locales como extranjeros.

¿Qué afecta a la estimación de los costes de fabricación de PCB?

Hay una serie de factores que afectan a los costes de fabricación. En general, cuando se producen más placas, con más vías por placa, utilizar pistas, vías y orificios de montaje más pequeños y utilizar más componentes por placa harán que se incrementen los costes de fabricación. Sin embargo, los costes no son lineales. En otras palabras, si doblas el número de placas y componentes no se duplicará el coste total de un pedido.

Hay algunas razones importantes para ello. Hay una serie de costes fijos generados de la fabricación, incluidos los costes de herramientas, la revisión del diseño, la creación de plantillas y otros, que dependen de tu solicitud. Otros costes son variables y se calculan por placa. El coste por placa puede reducirse conforme se reduce el tamaño del pedido, que tiene menos que ver que con la panelización. En cambio, esta disminución del coste por placa se logra amortizando los costes fijos en la ejecución completa de la placa. Esta misma idea se aplica al montaje (ver abajo).

Aquí se presenta un breve resumen de algunos de los factores principales de costes de fabricación. Asegúrate de considerar cada una de estas áreas al elaborar un presupuesto con los costes de fabricación de PCB.

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Factores que afectan a los costes de fabricación de PCB

Costes de comprobación e inspección en la fabricación de PCB

La comprobación e inspección son dos actividades importantes que tienen también que realizarse cuando se produce una nueva placa. La producción e inspección hasta IPC-A-600 de clase 3 cuesta más que clase 2, al igual que sucede con otras normas y clases estándares. Los fabricantes también ofrecen diferentes niveles de revisión de diseño e ingeniería durante la producción. Someter la placa a una revisión completa de ingeniería puede aumentar significativamente el coste, y suele acarrear un coste fijo añadido. Asegúrate de preguntar qué incluye este tipo de revisión y determina qué hay que entregar sobre diseño antes de añadir un servicio de revisión de ingeniería a tu presupuesto.

Factores de coste de montaje

Los factores de coste del montaje pueden desglosarse del siguiente modo:

  • Número de componentes únicos: Más componentes únicos se traducen en costes superiores, mientras que los componentes a granel reducen el precio por componente.
  • Tipo de componentes: Todo el montaje de SMD puede costar hasta el 50 % más el montaje de orificios pasantes.
  • Patillas en componentes SMD: Esta cuestión varía de unos fabricantes a otros. Si te has decantado por SMD en exclusiva, algunos fabricantes no cobrarán extra para componentes de patillas más finas.
  • Presencia de BGA: El montaje de componentes BGA puede costar alrededor del 20 % más que otros componentes SMD.
  • Cumplimiento con la normativa IPC-A-600 Class 3 e ITAR: La producción y el montaje hasta la IPC-A-600 de clase 3 puede suponer costes muy superiores, aunque la calidad del producto final será muy superior. Si estás trabajando en Estados Unidos, tu proyecto tendrá que cumplir con la normativa ITAR. Las PCB finalizadas tendrán que cumplir los requisitos de la ITAR sobre integridad de datos, de la PCB y envío, con sus consiguientes costes adicionales.

A menos que te encargues del montaje a mano, los costes de montaje no se incrementarán de forma lineal con el número de placas. En otras palabras, con el montaje automático, doblar el número de placas no dobla los costes de montaje. Parte de los costes de montaje son para herramientas y máquinas de programación, mientras que el resto son por el tiempo de trabajo de la maquinaria.

Automated assembly PCB manufacturing cost estimation

El montaje automatizado te permitirá ahorrar en los costes totales de fabricación de PCB

Los costes de componentes siguen una estructura similar. Cuando pides más componentes, podrías alcanzar un nuevo nivel de precio con tu distribuidor de componentes al reducirse el coste por componente. Este es un motivo por el que es mejor comprar de un solo distribuidor que a varios distribuidos diferentes.

Extranjero frente a local

Prefiero fabricantes locales con los que obtenemos más control del proceso. Para diseños básicos, he descubierto que los fabricantes chinos van bien, aunque te cargan extras por pequeñas minucias que añadas a los pedidos (por ejemplo: ciertas funciones de impresión de pantalla, comprobaciones, colores de máscaras de soldadura). Para diseños más avanzados, o si el diseño conlleva ciertos requisitos de comprobación específicos, yo acudiría a una fabricante local con el que poder hablar directamente por teléfono.

En cuanto a los costes, el precio por unidad de una placa producida localmente (en los Estados Unidos) puede ser un quíntuple del precio para la misma placa producida en el extranjero con el mismo plazo de espera. El montaje es otro asunto, ya que no todos los fabricantes proporcionan montaje en el sitio, y necesitarás el presupuesto de una empresa de montadores. Si tienes que enviar las placas de los fabricantes al instalador se incrementa el tiempo de espera y se añaden costes intangibles al nuevo producto.

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Zachariah Peterson cuenta con una amplia experiencia técnica en el mundo académico y la industria. Antes de trabajar en la industria de PCB, enseñó en la Universidad Estatal de Portland. Realizó su investigación en Física MS sobre sensores de gas quimisortivo y su doctorado en Física Aplicada sobre teoría y estabilidad del láser aleatorio. Su experiencia en investigación científica abarca temas en láseres de nanopartículas, dispositivos semiconductores electrónicos y optoelectrónicos, sistemas ambientales y análisis financiero. Su trabajo ha sido publicado en varias revistas revisadas por pares y actas de conferencias, y ha escrito cientos de blogs técnicos sobre diseño de PCB para varias empresas. Zachariah trabaja con otras compañías en la industria de PCB proporcionando servicios de diseño e investigación. Es miembro de IEEE Photonics Society y de la American Physical Society.

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