I costi di produzione e di assemblaggio dei circuiti stampati variano a seconda della complessità del progetto, della selezione dei componenti e del volume di approvvigionamento, con costi per singola scheda che vanno in genere da 50 yuan a diverse migliaia di yuan.
Fattori che influenzano i costi dei PCB
1. Costi dei materiali (30%-60% dei costi totali)
- Materiali del substrato: FR-4 standard (50-150 yuan/㎡), materiali per alte frequenze (ad esempio, Rogers RO4350B, oltre 2.000 yuan/㎡)
- Foglio di rame: Lo spessore (ad esempio, 1 oz/2 oz) e il tipo (rame laminato/rame elettrolitico) influiscono sul costo.
- Inchiostro e materiali ausiliari: Inchiostro per maschere di saldatura, inchiostro per caratteri, ecc.
2. Conteggio e processo degli strati
| Strati | Intervallo di costo (RMB/m²) | Applicazioni chiave | Fattori di costo primari |
|---|
| Singolo lato | 5~50 | Apparecchi semplici/LED | Tipo di substrato (FR-1 vs FR-4) |
| Doppio lato | 50~200 | Elettronica di consumo | Densità di vie (>500 vias/m² +15%) |
| 4-6 strati | 200~800 | Dispositivi di rete/IoT | Tolleranza di allineamento degli strati (±3mil) |
| 8-12 strati | 800~2000 | Server/stazioni base 5G | Stackup ibridi (RF+FR4) |
| 12+ strati | 2000~3000+ | Aerospaziale/Medicale | Microvasi di retroforatura/laser |
3. Processi speciali (aumento dei costi aggiuntivi 20%-50%)
Trattamento della superficie: I diversi processi, come la doratura, l'OSP e la stagnatura, influiscono sul prezzo.
HDI (Interconnessione ad alta densità): Vias ciechi/sotterranei, foratura laser, che può raddoppiare il costo.
Controllo dell'impedenza: Le linee di segnale ad alta frequenza richiedono una precisa corrispondenza di impedenza.
4. Effetti di volume
- Approvvigionamento dei componenti: L'acquisto di 100.000 unità può ridurre il prezzo fino a 60% del prezzo del piccolo lotto (1.000 unità).
- Produzione di PCB: Lotti di grandi dimensioni (ad esempio, 1.000 pezzi o più) possono ridurre i costi unitari di 30%-50%
5. Altri fattori
Test e certificazione: Esempi: ispezioni standard IPC-A-600 e test di segnali ad alta frequenza.
Logistica e imballaggio: I costi aggiuntivi comprendono, tra l'altro, le misure antistatiche, l'imballaggio sottovuoto e il trasporto all'estero.
Costi del materiale PCBA
Costi dei substrati per PCB
Il substrato rappresenta la parte più consistente dei costi dei PCB e i materiali e i processi di produzione incidono direttamente sul prezzo. L'FR-4 standard (resina epossidica in fibra di vetro) è adatto per i circuiti convenzionali e costa circa 0,3-0,8 RMB per centimetro quadrato; tuttavia, i laminati Rogers utilizzati nei circuiti ad alta frequenza, che offrono proprietà dielettriche stabili, possono costare fino a 2-5 RMB per centimetro quadrato. Le dimensioni e il numero di strati incidono in modo significativo sui costi: ad esempio, una scheda a doppio strato di 10 cm × 10 cm costa circa 50-150 RMB, mentre una scheda a 12 strati delle stesse dimensioni può raggiungere i 500-1.000 RMB.
In particolare, in condizioni di produzione di massa, il costo di una scheda standard FR-4 a doppio strato è di circa 400 yuan al metro quadrato, ma i materiali ad alta frequenza o i progetti multistrato possono aumentare significativamente il prezzo: ad esempio, le schede PCB di fascia alta con processi speciali come i vias ciechi e interrati possono costare diverse migliaia di yuan al metro quadrato, rappresentando il 30-40% del costo totale delle materie prime nei prodotti elettronici di fascia alta.
Costi di approvvigionamento dei componenti
L'approvvigionamento dei componenti è la componente principale dei costi dei PCBA, in genere pari a 40%-60% dei costi totali. I prezzi variano in modo significativo tra i diversi componenti:
Approvvigionamento di grandi lotti (100.000 unità): Il prezzo unitario dello stesso modello di MCU può essere ridotto a 30 yuan, con una diminuzione di 40%.
Nei prodotti complessi, il costo dei chip principali è particolarmente importante. Prendendo come esempio gli smartphone, il chip di controllo principale può rappresentare più di 70% del costo totale del componente.
Componenti di uso generale: I componenti di base, come resistenze e condensatori, possono costare anche solo 0,001 yuan per unità.
Chip specializzati: I chip ad alte prestazioni come gli FPGA e i DSP possono costare centinaia di yuan per unità, mentre i chip per processori di fascia alta possono superare i 100 yuan per unità.
La dimensione dei lotti ha un impatto significativo sui costi:
Approvvigionamento di piccoli lotti (<1.000 unità): Ad esempio, un certo modello di MCU può costare circa 50 yuan per unità;
Costi dei materiali ausiliari
Sebbene rappresentino solo il 5%-10% del costo totale delle materie prime, sono una garanzia fondamentale per la qualità del prodotto. I principali componenti di costo dei materiali ausiliari sono i seguenti:
Costi nascosti
Apparecchiature di prova: investimento una tantum, ma allocazione dei costi significativa
Flusso/adesivo: basso prezzo unitario ma alto volume di utilizzo
Sebbene il costo dei singoli materiali ausiliari non sia elevato, i loro costi cumulativi e il loro impatto sui tassi di rendimento non possono essere ignorati nella produzione di massa. Ad esempio, la scelta di un rivestimento tridimensionale di alta qualità può ridurre di oltre 60% il tasso di guasti delle schede di circuito in ambienti umidi.
Materiali per la saldatura
Pasta saldante contenente piombo: circa 0,8 yuan per centimetro quadrato
Pasta saldante senza piombo: 30% prezzo più alto
Pasta saldante ad alta temperatura contenente argento: fino a 800 yuan al chilogrammo
Materiali protettivi
Rivestimento tridimensionale: 50-100 yuan al metro quadro
Imballaggio antistatico: 0,1-0,5 yuan per sacchetto (protezione obbligatoria)
Costi di produzione delle PCBA
1. SMT Assemblaggio (pari a 40%-50% dei costi totali)
Saldatura protetta con azoto (es. QFN): Supplemento di 2-5 RMB per scheda
Tasso base: 0,008-0,015 RMB per giunto di saldatura, con i giunti di saldatura BGA calcolati a 3-5 volte la tariffa
Capacità dell'apparecchiatura: Le macchine di posizionamento ad alta velocità (ad esempio, Fujitsu NXT) raggiungono 30.000 CPH con una precisione di ±0,02 mm.
Costo della maglia d'acciaio: Costo iniziale di 200-800 RMB, ammortizzato per scheda durante la produzione di massa.
Aggiornamenti di processo:
Componenti a passo fine (<0,3 mm): Aumento dei costi di 30%-50%
2. Inserimento DIP e post-saldatura (pari a 10%-20% del costo totale)
Impatto dei piccoli lotti: Il costo della manodopera può rappresentare fino a 40% dei costi totali.
Inserimento manuale: 0,05-0,5 RMB per punto (connettori/condensatori di grandi dimensioni, ecc.)
Sostituzione dell'automazione: Saldatura ad onda 1-5 RMB per scheda (adatta alla produzione di massa per ridurre i costi)
3. Costi di produzione dei PCB (20%-30% del costo totale)
| Grado di processo | Intervallo di costo (RMB/m²) | Applicazioni tipiche |
|---|
| PCB standard | 500-1000 | Elettronica di consumo |
| PCB HDI | 1000-2000 | Smartphone/apparecchiature di telecomunicazione |
| PCB di processo speciale | 2000+ | Militare/Aerospaziale |
4. Costi aggiuntivi del processo speciale
- Processi di protezione:
- Rivestimento conformale: 50-100 RMB/m²
- Mescola di riempimento: 0,5-2 RMB/ml (migliora la resistenza all'ambiente)
- Costi di ispezione:
- Ispezione AOI: 0,2-0,8 RMB/scheda
- Apparecchiatura per test funzionali: 3.000-20.000 RMB (investimento una tantum)
Costi dei test e del controllo qualità
1. Configurazione di base dell'ispezione (costi essenziali)
- AOI Ispezione ottica
- Investimento in attrezzature: 800.000-2.000.000 RMB
- Costo per tavola: 0,5-2 RMB/ tavola
- Tasso di rilevamento dei difetti: ≥95% (0402 componenti)
- Ispezione delle paste saldanti SPI
- Costo aggiuntivo: 0,3-1 RMB/scheda
- Standard di precisione: Spessore della pasta saldante ±15μm
- Valore restituito: Riduce i difetti di rifusione 30%
2. Soluzioni di ispezione avanzate (opzionale)
| Tipo di ispezione | Prezzo unitario | Specifiche tecniche | Scenari d’applicazione |
|---|
| Ispezione a raggi X | 1-5 RMB/test | Risoluzione di 50μm | Difetti nascosti BGA/QFN |
| FCT Test funzionale | 5-20 RMB/scheda | Copertura del test ≥99% | Elettronica medicale/automotive |
| Test di stress ambientale | 5-20 RMB/scheda | -40℃~85℃ ciclismo | Certificazione di livello industriale |
Costi indiretti PCBA
1. Costi di sviluppo ingegneristico
- Analisi DFM: 500-2.000 RMB/caso (ottimizza il layout per ridurre i rischi della produzione di massa)
- Costi dell'esecuzione pilota NPI:
- Prototipazione: 2.000-5.000 RMB (include il debug/programmazione delle apparecchiature)
- Verifica di piccoli lotti: Richiesto tempo aggiuntivo di progettazione 30%
- Valore nascosto: Ogni 1 RMB investito nel DFM fa risparmiare 5-8 RMB nelle correzioni della produzione di massa.
2. Costi complessivi delle apparecchiature (10%-15% dei costi totali)
| Tipo di costo | Metodo di calcolo | Valore tipico | Focus sulla gestione |
|---|
| Acquisto di attrezzature | Investimento iniziale (placcatrici/forni di riflusso) | 500.000-3M RMB/unità | Selezionare i modelli con capacità adeguata |
| Ammortamento delle attrezzature | In linea retta per 5 anni | 100.000 RMB/anno per 1 milione di RMB di attrezzature | Impatto sui bilanci |
| Manutenzione | 5%-10% del costo di acquisto annualmente | 25.000-50.000 RMB/anno per 1M RMB | La manutenzione preventiva riduce i guasti |
Assegnazione per scheda:
- Ammortamento: 1-3 RMB/scheda (sulla base di una capacità di 500K schede/anno)
- Manutenzione: 0,2-0,8 RMB/scheda
3. Struttura del costo del lavoro (15%-25% dei costi totali)
- Operatori: 5.000-8.000 RMB/mese (configurazione a due turni)
- Posizioni tecniche chiave:
- Ingegneri di processo SMT: 10.000-15.000 RMB/mese
- Ingegneri di test: 8.000-12.000 RMB/mese
- Parametri di efficienza:
- I lavoratori qualificati migliorano il rendimento del collocamento di 20% rispetto ai tirocinanti
- Configurazione ottimale del turno: 1 ingegnere + 5 operatori
4. Infrastrutture e altro (5%-10% dei costi totali)
- Affitto della fabbrica: 0,8-1,5 RMB/㎡/giorno (camera bianca di classe 100)
- Consumo di energia:
- Linea SMT: 15-25 kWh/ora
- Gas per saldatura a onda: 0,3 RMB/scheda
- Test di qualità:
- Certificazione di laboratorio CNAS: 50.000-80.000 RMB/anno
- Test di terze parti: 500-2.000 RMB/lotto
Strategie di ottimizzazione dei costi
- Fase di progettazione:
- Preferire componenti 0402 o più grandi (riduce le difficoltà di posizionamento)
- Evitare processi misti (ad esempio, componenti SMT+DIP adiacenti).
2. Fase di produzione:
- Gli ordini ≥5.000 pezzi si qualificano per gli sconti sui costi 15%-30%
- Progettazione della pannellatura (migliora l'utilizzo del materiale di 10%-20%)
3. Selezione del processo:
- La saldatura a onda sostituisce la saldatura manuale (60% riduzione dei costi nella produzione di massa)
- Rivestimento conformale selettivo (solo aree critiche)
4. Approvvigionamento dei componenti:
- Parti generiche: Utilizzare piattaforme come JLC per l'acquisto in comune (risparmio di 30%-50%).
- Componenti critici: Accordi VMI con TI/NXP (rotazione 2x delle scorte)
- Alternative: Gli LDO sostituiscono la potenza di commutazione (riduzione del costo della distinta base 15%, richiede la convalida del ripple)
5. Gestione dei costi di precisione:
- Analisi dei costi ABC:
- Classe A (alto valore): Monitoraggio separato, ottimizzazione dei cicli di approvvigionamento
- Classe B (standard): Gestione JIT
- Classe C (materiali di consumo): Accordi quadro annuali per bloccare i prezzi
6. Controllo dei costi della qualità:
- Tasso di rigetto IQC <1%
- FPY >98%
Fattori di costo della personalizzazione dei PCB
I costi dei PCB personalizzati sono influenzati da diversi fattori, tra cui:
- Conteggio degli strati
- Dimensioni del pannello
- Larghezza minima della traccia
- Via quantità
I produttori premium (ad esempio, Topfast) applicano tariffe aggiuntive per:
- Processi di maggiore precisione (~2.000 RMB/caso di base)
- Processi speciali come la doratura (+300+ RMB, il preventivo finale richiede una discussione dettagliata)
I fornitori economici (ad esempio, JLC) offrono servizi di pannellizzazione:
- 10pcs 10x10cm pannelli a doppio strato: a partire da 100 RMB (pannello condiviso)
- Struttura dei costi:
- I costi fissi (film/programmazione) dominano per i piccoli lotti
- La riduzione dei costi unitari si stabilizza rapidamente (ad esempio, 1 pezzo contro 10 pezzi ha una differenza minima nel costo dei materiali).