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Notícias > Como os processos de fabrico de PCB afectam o custo global
O custo de fabrico de PCB não é determinado apenas pelos materiais. Os processos de fabrico-desde a perfuração e laminação até ao acabamento da superfície e testes - desempenham um papel fundamental na definição do preço final de uma PCB.
Compreender como cada etapa de fabrico afecta o custo permite aos designers e engenheiros tomar decisões informadas que reduzem as despesas sem comprometer a fiabilidade ou o desempenho.
Este artigo apresenta uma descrição clara de como os processos de fabrico de PCB influenciam o custo e como optimizá-los eficazmente.
Porque é que os processos de fabrico são um importante fator de custo
Cada desenho de PCB é traduzido numa série de etapas de fabrico.
Processos mais complexos significam:
- Tempo de produção mais longo
- Custos mais elevados de equipamento e mão de obra
- Maior risco de defeitos e menor rendimento
O custo de fabrico é frequentemente determinado por complexidade dos processos e não das matérias-primas.
Perfuração de PCB e o seu impacto nos custos
Contagem de brocas e tamanho do furo
O custo de perfuração aumenta com:
- Maior número de furos
- Diâmetros de broca mais pequenos
- Vias de elevado rácio de aspeto
São necessários furos mais pequenos:
- Velocidades de perfuração mais lentas
- Substituição mais frequente de ferramentas
- Inspeção adicional
Sugestão de otimização de custos:
Utilize tamanhos de broca padrão e minimize a contagem desnecessária de vias.
Através da relação de aspeto
Vias de elevado rácio de aspeto:
- Aumentar a dificuldade de revestimento
- Aumentar o risco de defeitos
- Exigir um controlo mais rigoroso do processo
Os rácios de aspeto mais baixos aumentam o rendimento e reduzem os custos.
Complexidade da laminação e da pilha de camadas
Laminação standard vs. sequencial
- Laminação standard (utilizado para PCB multicamadas com orifícios passantes) é rentável
- Laminação sequencial (necessário para vias cegas/enterradas) acrescenta vários ciclos de processo
Cada passo adicional de laminação aumenta:
- Consumo de energia
- Trabalho
- Custo do alinhamento e da inspeção
Melhores práticas:
Evitar vias cegas e enterradas, a menos que o encaminhamento de alta densidade as torne inevitáveis.
Factores de custo da galvanização e da gravação de cobre
Espessura do cobre
- O peso normal de cobre (1 oz) é o mais económico
- O cobre pesado requer um tempo mais longo de revestimento e gravação
O excesso de espessura do cobre aumenta:
- Utilização de produtos químicos
- Tempo de processamento
- Risco de defeito
Gravura de linha fina
Largura e espaçamento finos dos traços:
- Exigir um controlo avançado da gravação
- Reduzir o rendimento do fabrico
- Aumentar o custo da inspeção
Recomendação de conceção:
Utilize uma largura e um espaçamento de traço conservadores sempre que possível.
Acabamento da superfície e comparação de custos
A seleção do acabamento da superfície tem um impacto direto e previsível nos custos.
Acabamentos de superfície comuns
| Acabamento da superfície | Nível de custos | Notas |
|---|
| HASL | Baixa | Económica, menos adequada para passos finos |
| OSP | Baixo-Médio | Superfície plana, prazo de validade mais curto |
| ENIG | Médio-Alto | Excelente planicidade, custo mais elevado |
| Prata/estanho de imersão | Médio | Específico da aplicação |
Princípio da poupança de custos:
Escolher o acabamento da superfície com base na necessidade funcional e não numa especificação excessiva.
Custo de inspeção e teste de PCB
Ensaios eléctricos
- O ensaio com sonda voadora é flexível mas mais lento
- Os ensaios baseados em dispositivos requerem um custo inicial de ferramentas
O custo dos ensaios aumenta com:
- Complexidade do conselho de administração
- Tolerâncias apertadas
- Requisitos de elevada fiabilidade
Inspeção e controlo de qualidade
Métodos de inspeção avançados, tais como:
Aumentam o custo, mas são necessários para:
- Componentes de passo fino
- PCBs multicamadas e de alta densidade
Rendimento da produção e o seu custo oculto
O rendimento tem um grande impacto no custo total do PCB.
O baixo rendimento resulta em:
- Material de sucata
- Mão de obra de retrabalho
- Atrasos na produção
Principais influenciadores do rendimento:
- Tolerâncias apertadas
- Processos complexos
- Pobres DFM alinhamento
Melhorar o rendimento é uma das formas mais eficazes de reduzir o custo de fabrico de PCB.
Relação entre o tempo do ciclo de produção e o custo
Prazos de entrega mais curtos significam muitas vezes:
- Horas extraordinárias de trabalho
- Processamento prioritário
- Redução da eficiência dos lotes
Sugestão de otimização de custos:
Permitir prazos de entrega razoáveis para reduzir a pressão e os custos de fabrico.
Como reduzir o custo de fabrico de PCB sem perda de qualidade
As estratégias práticas incluem:
- Utilizar processos de fabrico normalizados
- Evitar tecnologias avançadas desnecessárias
- Aplicar a DFM numa fase inicial da conceção
- Equilíbrio entre o prazo de entrega e o custo
- Otimizar o rendimento, não a especificação mínima
Conclusão
O custo de fabrico de placas de circuito impresso é largamente determinado por seleção e complexidade do processo.
Ao compreender como a perfuração, a laminação, a galvanização, o acabamento da superfície, os testes e o rendimento afectam o custo, os designers e os fabricantes podem tomar decisões mais inteligentes que reduzam o custo, mantendo a qualidade e a fiabilidade.
O fabrico rentável de PCB é conseguido através de simplificação dos processos, normalização e colaboração precoce entre a conceção e o fabrico.
Leitura recomendada： Como as decisões de conceção de PCB afectam o custo de fabrico
FAQ sobre o custo de fabrico de PCB
P: 1) Que processo de fabrico de PCB tem o maior impacto no custo? R: A complexidade da perfuração, os passos de laminação e a seleção do acabamento da superfície estão entre os principais factores de custo.
P: 2. O tempo de execução mais rápido do PCB aumenta sempre o custo? R: Na maioria dos casos, sim. Os prazos de entrega mais curtos requerem um processamento prioritário e custos de mão de obra mais elevados.
Q: 3) O ENIG é sempre melhor do que o HASL? R: O ENIG proporciona uma melhor planicidade e fiabilidade, mas custa mais. O HASL é suficiente para muitas aplicações padrão.
P: 4) Como é que o rendimento do fabrico afecta o custo do PCB? R: O baixo rendimento aumenta a sucata e o retrabalho, aumentando significativamente o custo total de fabrico.
P: 5) É possível reduzir os custos de fabrico sem diminuir a qualidade? R: Sim. Os processos normalizados, as boas práticas de DFM e a otimização do rendimento reduzem os custos sem sacrificar a qualidade.