Strategie semplici per raggiungere una riduzione dei costi del PCB del 10%

Alexsander Tamari
|  Creato: maggio 8, 2024  |  Aggiornato: maggio 21, 2024
Riduzione dei costi delle PCB

Chi non vorrebbe ridurre del 10% i costi della propria prossima produzione?

Per molti dispositivi elettronici, il costo della PCBA è un fattore importante che incide sulla competitività di un'azienda. I progettisti non sempre prestano attenzione al costo totale del prodotto, spesso concentrando l'attenzione sulle capacità a scapito della riduzione dei costi dei componenti o delle opportunità di riduzione dei costi di produzione. Alcune decisioni di progettazione della scheda e componenti comportano un premio e sono assolutamente necessarie, ma ci sono altri che producono piccoli risparmi di costo che si sommano a grandi cifre in dollari ad alto volume.

Per aiutarti a identificare risparmi di costo sulla tua prossima costruzione, dai un'occhiata ad alcune delle idee mostrate di seguito. Il risparmio sui costi di una nuova costruzione riguarda più che ordinare volumi di parti, si applica anche alla scheda stessa.

Idee per la riduzione dei costi di fabbricazione e assemblaggio PCB

Prima di iniziare a trascurare i requisiti ingegneristici fondamentali solo per ridurre i costi, penso sia importante rendersi conto di due fatti:

  1. Di solito ci sono due o tre fattori di progettazione che sono i principali driver di costo per la tua scheda
  2. Molte PCB vengono sovra-progettate, il che presenta molte opportunità per piccole riduzioni dei costi

Con questi punti in mente, spesso diventa una questione semplice identificare abbastanza cambiamenti semplici alla scheda per avvicinarsi a una riduzione del costo del 10% sulla tua corsa di fabbricazione del circuito. Dai un'occhiata agli elementi nella tabella qui sotto e vedi se qualcuno di questi si applica al tuo prossimo progetto.

Materiali dello stackup

  • Usa FR4 di grado inferiore
  • Opzione alternativa di rame o CCL

Fori trapanati e slot

  • Aumenta la dimensione dei piccoli fori (ad es., da 8 a 10 mil)
  • Aumenta la dimensione dello strumento per gli slot fresati

Posizionamento dei componenti

  • Assemblaggio su un solo lato se possibile
  • Componenti senza piombo non sovrapposti (vedi sotto)

Altri materiali PCBA

  • Usa placcature a costo inferiore
  • Rivestimenti conformali alternativi
  • Opzioni di underfill
  • Leghe di saldatura

Alcuni di questi punti sono stati compilati sulla base dei principali driver di costo della fabbricazione PCB, e questo dovrebbe darti alcune buone idee su dove puoi trovare alcune opportunità per la riduzione dei costi. Le opportunità potrebbero essere piccole, ma tutte si sommano a grandi risparmi. Per vedere di che tipo di risparmi stiamo parlando, dai un'occhiata alla discussione del podcast qui sotto con Greg Papandrew.

Altrove nell'episodio, Greg nota che la fabbricazione dei PCB rappresenta solo dall'8% al 12% del costo totale di un prodotto. Se si vuole ottenere una riduzione dei costi del 10%, sarà necessario guardare oltre il solo costo di fabbricazione di un PCB. Dopo aver esaminato il PCB, possiamo guardare alle parti per vedere dove potrebbero essere trovate alcune opportunità di riduzione dei costi.

La Selezione e il Posizionamento dei Componenti Guidano i Costi di Assemblaggio

Innanzitutto, si dovrebbe notare che il posizionamento dei componenti influenzerà alcuni costi di assemblaggio. Ci saranno alcuni costi per assemblare entrambi i lati di un PCB, e certi tipi di componenti o confezionamenti possono richiedere costi aggiuntivi in assemblaggio. Alcuni semplici scambi di componenti nelle aree sottostanti possono aiutare a raggiungere l'obiettivo e ottenere una ulteriore riduzione dei costi.

  • Componenti senza piombo - Le parti senza piombo (QFN, BGA, ecc.) tendono a comportare costi extra dovuti alla necessità di ispezione, così come al potenziale per lavorazioni aggiuntive quando ci sono difetti di saldatura. 
  • Dimensioni del case SMD - Le dimensioni di case più piccole possono comportare costi di assemblaggio più elevati a causa dell'uso di aperture più piccole. Tuttavia, passare a un case più piccolo può costare meno. Passare da 0402 o 0201 può aumentare i costi, ma da 0603 a 0402 può ridurre i costi.
  • Assemblaggio su doppio lato - A volte questo è inevitabile, specialmente in schede dense. Assemblare su entrambi i lati del PCB costerà più dell'assemblaggio su un solo lato. Se si ha un piccolo numero di componenti sul lato posteriore, considerare la possibilità di consolidarli su un unico strato.
  • Sovrapposizione di BGA/QFN - Questo è un caso in cui il posizionamento/l'assemblaggio potrebbe guidare una decisione di fabbricazione della scheda più costosa, ovvero l'uso di vie cieche/interne invece di HDI. Se i componenti senza piombo possono essere spostati, la fabbricazione della scheda è più semplice e meno costosa.

La sfida qui è quando vengono applicate le modifiche. La maggior parte di questi scambi non sono consolidamenti di numeri di parte, devono essere applicati all'inizio della fase di progettazione per garantire che gli scambi siano fattibili nel layout del PCB. Per individuare i cambiamenti di componenti giusti per ridurre il costo del PCB, è utile esaminare il BOM dopo che gli schemi sono completati per evitare una iterazione del layout del PCB più tardi.

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Sull'Autore

Sull'Autore

Alexsander è entrato a far parte di Altium come Ingegnere tecnico di marketing, portando anni di esperienza al team. La sua passione per la progettazione elettronica, unita alla sua esperienza pratica, fornisce una prospettiva unica ad Altium. Alexsander si è laureato presso la UCSD, una delle 20 migliori università del mondo, dove ha conseguito una laurea in Ingegneria elettrica.v

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