7 dage Dobbeltlags-PCBA Vores løfte

Nøjagtig beregning af PCBA-omkostninger: En omfattende guide fra BOM til tilbud

Nøjagtig beregning af PCBA-omkostninger: En omfattende guide fra BOM til tilbud

Inden for udvikling af elektroniske produkter nøjagtig PCBA omkostningsestimering er en afgørende faktor for projektets succes. Komponentomkostninger udgør typisk 40-60 % af de samlede PCBA-omkostninger, og selv en lille decimalfejl kan føre til tab på titusindvis af dollars. Denne artikel indeholder et komplet PCBA-omkostningsberegningssystem, der hjælper hardwareingeniører, indkøbsspecialister og projektledere med at træffe smartere beslutninger.

1. Komplet billede af PCBA-omkostningsstrukturen

PCBA-omkostninger er et flerdimensionelt, omfattende system, der hovedsageligt består af følgende seks moduler:

OmkostningsmodulTypisk procentdelVigtige indflydelsesrige faktorer
Komponentindkøbsomkostninger40%-60%Chiptype (standardkomponenter vs. avancerede BGA), stabilitet i forsyningskæden, indkøbsmængde
PCB-fremstillingsomkostninger10%-20%Antal lag (4-lags kort koster ca. det dobbelte af 2-lags kort), kortmaterialetype, størrelse, proceskompleksitet
SMT-samlingsomkostninger5%-15%Antal SMT-placeringer, komponenttype, batchstørrelse
Testning og kvalitetskontrol Omkostninger3%-8%Antal testpunkter, pålidelighedskrav (kan nå >10 % for medicinsk/automobil)
DIP-gennemgående hulmontering Omkostninger2%-5%Antal gennemgående komponenter, loddemetode (bølgelodning vs. manuel lodning)
Hjælpematerialer og faste omkostninger2%-7%Loddemasse, stencil, afskrivning af udstyr osv., enhedsomkostningerne falder med større mængder

💡 Vigtig indsigt: Komponentomkostningerne udgør den største andel, hvilket især er mærkbart i projekter, der er afhængige af avancerede chips. Rationel kontrol med indkøb af komponenter er kernen i omkostningsoptimering.

pcba-omkostninger

2. PCB-omkostningsberegning og designoptimeringsstrategier

2.1 Formel til beregning af PCB-omkostninger

PCB-omkostninger = omkostninger til laminatmateriale + procesomkostninger + gebyrer for specialbehandling

  • Beregning af omkostninger til laminatmateriale:
    Omkostninger til enkelt PCB-laminat = Pris pr. kvadratmeter PCB ÷ Antal PCB'er, der kan produceres pr. kvadratmeter
  • Procesomkostningsfaktorer:
  • Boreomkostninger: Antal huller × Åbningskoefficient (flere huller, mindre åbning = højere omkostninger)
  • Sporbredde/afstand: Præcisionsspor <0,2 mm/0,2 mm øger omkostningerne med 30-50 %.
  • Omkostninger pr. lag: Hvert ekstra lag øger omkostningerne med 40-60 %.
  • Overfladebehandling: ENIG (Immersion Gold) er 20-30 % dyrere end HASL (blyfri).
  • Tillæg for særlige processer:
  • Impedanskontrol: Øger omkostningerne med 10-15 %
  • Blinde/nedgravede vias: Øger omkostningerne med 25 %-40 %

2.2 Strategier til optimering af PCB-design

  • Optimering af paneludnyttelse: Et rationelt paneliseringsdesign kan øge udnyttelsen fra 70 % til over 85 %, hvilket potentielt kan reducere omkostningerne med 10-15 %.
  • Principper for procesforenkling:
  • Undgå unødvendigt små via-diametre (<0,3 mm)
  • Hold sporbredde/afstand ≥0,15 mm
  • Reducer særlige krav til plettering

3. BOM Standardiseringsproces for ledelse

Effektiv styring af styklister er grundlaget for omkostningskontrol:

  1. Eksporter BOM-liste fra skema
  2. Konsolider identiske komponentmodeller
  3. Standardiser navngivningskonventioner (f.eks. brug uF/nF konsekvent for kondensatorværdier)
  4. Annoter nøgleparametre: Tolerance, spændingsværdi, pakningsstørrelse
  5. Skel mellem alternative og eneste kildes varenumre
Eksempel på stykliste før optimering:
C1: 0,1 uF, C2: 100 nF, C3: 104 → Efter standardisering: Alle samlet til »0,1 uF«

4. Detaljeret beregning af SMT-samlingsomkostninger

4.1 Regler for beregning af SMT-placering

KomponenttypePointberegningsstandard
Standard SMD (modstand/kondensator/diode)2 point pr. komponent
Lille chip (f.eks. SOT-23)3 point pr. komponent
Mellemstore chips (QFP/QFN osv.)Baseret på faktisk antal ben
Store chips (BGA/LGA osv.)Baseret på faktisk antal ben

SMT-omkostninger = (SMT-placeringpoint × enhedspris) + stencilgebyr + opsætningsgebyr

4.2 Sammenligning af omkostninger til overfladebehandling

Proces typeRelativ omkostning (HASL som basis)Gældende scenarier
HASL (blyfri)1,0 (basisniveau)Omkostningsfølsomme produkter
Blyfri HASL1.2-1.3Produkter, der kræver RoHS-overensstemmelse
OSP1.0-1.2Enkel forbrugerelektronik
ENIG2.0-2.5Produkter med høj pålidelighed

5. Beregning af omkostninger til DIP-gennemgående huller og testning

5.1 Beregning af omkostninger til DIP-gennemgående huller

DIP-omkostninger = (antal DIP-loddeforbindelser × enhedspris) + omkostninger til bølgeloddeanordning

  • Manuel loddepris: ¥0,08-0,15 pr. loddeforbindelse
  • Bølge-loddeenhedspris: ¥0,03-0,08 pr. loddeforbindelse
  • Fastgørelsesomkostninger: ¥500-3000 (genanvendelig)

5.2 Sammensætning af testomkostninger

Testomkostninger = (flyvende probe-testpunkter × enhedspris) + gebyr for udvikling af funktionstest + omkostninger til testfixturer

pcba-omkostninger

6. Formel til beregning af samlede PCBA-omkostninger og praktisk anvendelse

6.1 Formel til beregning af de samlede omkostninger

Samlede PCBA-omkostninger = PCB-omkostninger + [komponentomkostninger × (1 + tabsfaktor)] + SMT-omkostninger + DIP-omkostninger + testomkostninger + emballage- og logistikomkostninger + (fortjeneste og administrationsgebyr)

6.2 Hurtigreferenceformler (estimationsgrundlag)

  • Standard 2-lags kort (1,6 mm FR4) + standardkomponenter ≈ 8-15 ¥ pr. 100 point
  • 4-lags kort + præcisionskomponenter ≈ ¥15-28 pr. 100 point

7. Fem vigtige strategier til optimering af PCBA-omkostninger

7.1 DFM (Design for Manufacturing) Optimering

  • Indstil en rimelig sporvidde/afstand (≥0,15 mm)
  • Undgå for små via-diametre, som øger produktionsvanskelighederne.

7.2 Strategi for indkøb af komponenter

  • Konsolideret indkøb: Kombiner krav for at opnå mængderabatter.
  • Indenlandske alternativer: Brug indenlandske komponenter, hvor ydeevnekravene er opfyldt.

7.3 Optimering af produktionsbatche

  • Konsolider små batchordrer for at reducere hyppigheden af linjeskift.
  • Planlæg leveringstiderne rationelt for at undgå hastegebyrer (kan øge omkostningerne med 15-25 %).

7.4 Valg af procesrute

  • Enkle printkort: Blyfri loddemasseproces.
  • Kort med store komponenter: Rød lim + bølgelodningsopløsning.
  • Højdensitetsplader: Loddepastaudskrivning + reflow-lodning.

7.5 Optimering af testprogrammet

  • Prototype/små serier: Flying probe-test.
  • Masseproduktion: Dedikeret testfixtur (kan reducere omkostningerne med 60 % efter volumenproduktion).
pcba-omkostninger

8. PCBA-tilbudsproces og tidsstyring

En typisk komplet PCBA-tilbudscyklus er som følger:

Bekræftelse af materiale (1-3 dage) → PCB-tilbud (1 dag) → Komponenttilbud (1-4 dage) → Tilbud på samlingsgebyr (1-2 dage)

Tips til at forkorte tilbudscyklussen:

  • Lever en komplet BOM-liste, Gerber-filer og proceskrav.
  • Markér komponenter med lang leveringstid (f.eks. FPGA'er, specifikke processorer) på forhånd.
  • Etabler langsigtede samarbejdsrelationer med leverandører.

Konklusion

PCBA-omkostningsestimering er et systematisk projekt, der kræver en omfattende overvejelse af flere led, såsom design, materialer, proces og test. Ved at forstå omkostningsstrukturen, mestre beregningsmetoder og implementere optimeringsstrategier kan virksomheder ikke kun kontrollere omkostningerne nøjagtigt, men også forbedre deres konkurrenceevne på markedet og samtidig sikre kvaliteten.

Omkostningskontrol handler ikke kun om at forhandle priserne ned, men er en værdiskabelsesproces, der opnås gennem designoptimering, procesinnovation og samarbejde i forsyningskæden.