Stratégies simples pour atteindre une réduction de coût de 10 % sur les PCB

Alexsander Tamari
|  Créé: Mai 8, 2024  |  Mise à jour: Mai 21, 2024
Réduction des coûts des PCB

Qui ne souhaite pas réduire de 10 % le coût de sa prochaine production ?

Pour de nombreux dispositifs électroniques, le coût de l'assemblage des cartes électroniques (PCBA) est un facteur majeur qui impacte la compétitivité d'une entreprise. Les concepteurs ne prennent pas toujours en compte le coût total du produit, se concentrant souvent sur les capacités au détriment de la réduction du coût des composants ou des opportunités de réduction des coûts de fabrication. Certaines décisions de conception de carte et composants comportent une prime et sont absolument nécessaires, mais il existe d'autres éléments qui produisent de petites économies qui s'additionnent à de grandes sommes à volume élevé.

Pour vous aider à identifier des économies de coûts sur votre prochaine construction, jetez un œil à certaines des idées présentées ci-dessous. Les économies de coûts sur une nouvelle construction concernent plus que la commande de volumes de pièces, cela s'applique également à la carte de circuit elle-même.

Idées de réduction des coûts de fabrication et d'assemblage des PCB

Avant de commencer à négliger les exigences fondamentales d'ingénierie juste pour réduire les coûts, je pense qu'il est important de réaliser deux faits :

  1. Il y a généralement deux ou trois facteurs de conception qui sont les principaux moteurs de coût pour votre carte
  2. De nombreux PCB sont surdimensionnés, ce qui présente de nombreuses opportunités pour de petites réductions de coûts

Avec ces points à l'esprit, il devient souvent une simple affaire d'identifier suffisamment de changements simples de carte pour vous approcher d'une réduction de coût de 10 % sur votre fabrication de carte de circuit. Jetez un œil aux éléments dans le tableau ci-dessous et voyez si certains de ces points s'appliquent à votre prochain projet.

Matériaux de superposition

  • Utiliser du FR4 de qualité inférieure
  • Option de cuivre alternative ou CCL

Trous percés et fentes

  • Augmenter la taille des petits trous (par ex., de 8 à 10 mil)
  • Augmenter la taille de l'outil pour les fentes usinées

Placement des composants

  • Assemblage monoface si possible
  • Composants sans plomb non superposés (voir ci-dessous)

Autres matériaux PCBA

  • Utiliser des revêtements à moindre coût
  • Revêtements conformes alternatifs
  • Options de sous-remplissage
  • Alliage de soudure

Certains de ces points ont été compilés sur la base des principaux moteurs de coût de fabrication des PCB, et cela devrait vous donner de bonnes idées sur les endroits où vous pouvez trouver des opportunités de réduction des coûts. Les opportunités peuvent être petites, mais elles s'additionnent toutes à de grandes économies. Pour voir de quel type d'économies nous parlons, jetez un œil à la discussion en podcast ci-dessous avec Greg Papandrew.

Ailleurs dans l'épisode, Greg note que la fabrication de PCB ne représente que 8% à 12% du coût total d'un produit. Si vous voulez atteindre une réduction des coûts de 10%, vous devrez regarder au-delà du simple coût de fabrication d'un PCB. Après avoir examiné le PCB, nous pouvons regarder les pièces pour voir où certaines opportunités de réduction des coûts pourraient être trouvées.

La sélection et le placement des pièces influencent les coûts d'assemblage

Premièrement, il faut noter que le placement des pièces influencera certains coûts d'assemblage. Il y aura des frais pour assembler les deux côtés d'un PCB, et certains types de pièces ou d'emballages peuvent nécessiter des coûts supplémentaires en assemblage. Quelques échanges simples de pièces dans les domaines ci-dessous peuvent vous aider à franchir la ligne d'arrivée et à atteindre une réduction des coûts supplémentaire.

  • Composants sans plomb - Les pièces sans plomb (QFN, BGA, etc.) tendent à entraîner des coûts supplémentaires en raison des besoins d'inspection, ainsi que du potentiel de retravail lorsqu'il y a des défauts de soudure.
  • Dimensions des boîtiers SMD - Les tailles de boîtiers plus petites peuvent entraîner des coûts d'assemblage plus élevés en raison de l'utilisation de petites ouvertures. Cependant, passer à un boîtier plus petit peut coûter moins cher. Passer de 0402 ou 0201 peut augmenter les coûts, mais de 0603 à 0402 peut réduire les coûts.
  • Assemblage double face - Parfois, cela est inévitable, surtout dans les cartes denses. Assembler sur les deux côtés du PCB coûtera plus cher que l'assemblage simple face. Si vous avez un petit nombre de pièces sur le côté arrière, envisagez de les regrouper sur une seule couche.
  • Chevauchement des BGA/QFN - C'est un cas où le placement/l'assemblage pourrait entraîner une décision de fabrication de carte plus coûteuse, à savoir l'utilisation de vias aveugles/enterrés au lieu de HDI. Si les pièces sans plomb peuvent être déplacées, la fabrication de la carte est plus simple et moins coûteuse.

Le défi ici est le moment où les changements sont appliqués. La plupart de ces échanges ne sont pas des consolidations de numéros de pièces, ils doivent être appliqués tôt dans la phase de conception pour s'assurer que les échanges sont réalisables dans la disposition du PCB. Pour cibler les bons changements de pièces pour réduire le coût du PCB, examinez le BOM après que les schémas soient terminés afin d'éviter une itération de la disposition du PCB plus tard.

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A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Alexsander a rejoint Altium au poste d'ingénieur marketing technique et apporte à l’équipe de nombreuses années d'expertise en ingénierie. Sa passion pour la conception électronique, combinée à son expérience pratique des affaires, ouvre une perspective unique à l'équipe marketing d'Altium. Alexsander est diplômé de l'UCSD, une des 20 meilleures universités au monde, où il a obtenu une licence en ingénierie électrique.

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