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)
- SPI Ispezione della pasta saldante
- 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 |
|---|
| Raggi X Ispezione | 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).
How to Reduce PCB Manufacturing & Assembly Costs
Reducing the cost of PCB manufacturing and assembly starts long before production begins. Below are practical and proven strategies that help control costs without compromising quality.
- Optimize the PCB Design at an Early Stage
Design decisions have a direct impact on manufacturing and assembly costs.
Use standard board sizes, thicknesses, and materials whenever possible
Avoid unnecessary high-layer counts or complex stackups
Design with standard trace widths, spacing, and via sizes
Minimize the use of HDI, blind/buried vias, or special impedance requirements unless required
A cost-aware design significantly improves manufacturability and yield.
- Select Cost-Effective Materials and Finishes
Material choices can dramatically affect PCB pricing.
FR4 is generally the most economical and widely available base material
Choose surface finishes like OSP o HASL for cost-sensitive projects
uso ENIG only when fine-pitch components or long shelf life are required
Selecting materials based on actual functional needs helps avoid unnecessary expenses.
- Simplify Assembly and Component Selection
PCBA costs are often driven by component sourcing and assembly complexity.
Use widely available, standard components to avoid supply shortages
Reduce the number of unique components to lower setup and sourcing costs
Prefer common package types such as 0603 or 0805 instead of custom or obsolete packages
A simplified BOM results in faster assembly and lower labor costs.
- Increase Production Volume When Possible
PCB and PCBA costs decrease significantly as production volume increases.
Setup, tooling, and engineering costs are distributed across more units
Larger batches enable better pricing on materials and components
If feasible, combining multiple small orders into a single production run can reduce the unit cost.
- Work with a One-Stop PCB Manufacturer
Choosing a supplier that provides PCB fabrication, assembly, and testing under one roof helps reduce:
Communication errors
Logistics and handling costs
Lead time delays
A one-stop solution also ensures better design-for-manufacturing (DFM) support.
FAQ – PCB Manufacturing & Assembly Cost
Q: What factors most influence PCB manufacturing costs? A: The main factors include board size, layer count, material type, copper thickness, surface finish, and manufacturing complexity. Higher precision requirements usually lead to higher costs.
Q: Why does PCB assembly sometimes cost more than PCB fabrication? A: PCB assembly involves component sourcing, SMT placement, soldering, inspection, and functional testing. These processes add labor and equipment costs beyond bare board manufacturing.
Q: Does a higher PCB layer count significantly increase cost? A: Yes. Each additional layer increases material usage, lamination steps, drilling complexity, and testing requirements, making multilayer PCBs more expensive.
Q: Is small-batch PCB production more expensive per unit? A: Generally, yes. Setup, tooling, and engineering costs are fixed and are spread across fewer boards in small-batch production, resulting in a higher unit price.
Q: Can PCB design choices reduce assembly costs? A: Absolutely. Designs that use standardized components, larger solder pads, and fewer unique parts are easier and faster to assemble, reducing labor and rework costs.
Q: How can I get an accurate PCB manufacturing and assembly cost estimate? A: The most accurate way is to submit Gerber files, BOM, and assembly drawings to a manufacturer. Online PCB quote tools can also provide instant cost estimates for standard designs.
Q: Is it cheaper to choose a single supplier for PCB fabrication and assembly? A: Yes. A single-source manufacturer reduces logistics costs, shortens lead time, and improves coordination between fabrication and assembly processes.