Die Herstellungs- und Montagekosten von Leiterplatten hängen von der Komplexität des Designs, der Auswahl der Komponenten und dem Beschaffungsvolumen ab, wobei die Kosten für eine einzelne Leiterplatte in der Regel zwischen 50 Yuan und mehreren tausend Yuan liegen.
Faktoren, die die PCB-Kosten beeinflussen
1. Materialkosten (30%-60% der Gesamtkosten)
- Substrate Materialien: Standard FR-4 (50-150 Yuan/㎡), Hochfrequenzmaterialien (z. B. Rogers RO4350B, über 2.000 Yuan/㎡)
- Kupferfolie: Dicke (z. B. 1 oz/2 oz) und Art (gewalztes Kupfer/elektrolytisches Kupfer) beeinflussen die Kosten
- Tinte und Hilfsstoffe: Lötmasken-Tinte, Zeichentinte, etc.
2. Lagenzahl und Prozess
| Schichten | Kostenbereich (RMB/m²) | Wichtige Anwendungen | Primäre Kostentreiber |
|---|
| Einseitig | 5~50 | Einfache Geräte/LED | Substrattyp (FR-1 vs. FR-4) |
| Doppelseitig | 50~200 | Unterhaltungselektronik | Durchkontaktierungsdichte (>500 Durchkontaktierungen/m² +15%) |
| 4-6 Schichten | 200~800 | Vernetzung/IoT-Geräte | Toleranz der Lagenausrichtung (±3mil) |
| 8-12 Schichten | 800~2000 | Server/5G-Basisstationen | Hybride Aufbauten (RF+FR4) |
| 12+ Schichten | 2000~3000+ | Luft- und Raumfahrt/Medizin | Rückwärtsbohren/Laser-Mikrovias |
3. Spezielle Prozesse (zusätzliche Kostenerhöhung 20%-50%)
Oberflächenbehandlung: Verschiedene Verfahren wie Vergoldung, OSP und Verzinnung beeinflussen den Preis
HDI (High-Density-Verbindung): Blinde/vergrabene Vias, Laserbohren, was die Kosten verdoppeln kann
Impedanzkontrolle: Hochfrequenzsignalleitungen erfordern eine präzise Impedanzanpassung
4. Lautstärke-Effekte
- Beschaffung von Bauteilen: Beim Kauf von 100.000 Stück kann der Preis auf 60% des Kleinserienpreises (1.000 Stück) gesenkt werden.
- PCB-Herstellung: Große Chargen (z. B. 1.000 Stück oder mehr) können die Stückkosten um 30%-50% senken.
5. Andere Faktoren
Prüfung und Zertifizierung: Beispiele sind IPC-A-600-Standardinspektionen und Hochfrequenzsignalprüfungen.
Logistik und Verpackung: Zu den zusätzlichen Kosten gehören u. a. antistatische Maßnahmen, Vakuumverpackung und Überseetransport.
PCBA-Materialkosten
PCB-Substratkosten
Das Substrat macht den größten Teil der Leiterplattenkosten aus, wobei sich Material und Herstellungsverfahren direkt auf den Preis auswirken. Standard-FR-4 (Glasfaser-Epoxidharz) ist für herkömmliche Schaltungen geeignet und kostet etwa 0,3-0,8 RMB pro Quadratzentimeter; Rogers-Laminate, die in Hochfrequenzschaltungen verwendet werden und stabile dielektrische Eigenschaften bieten, können jedoch bis zu 2-5 RMB pro Quadratzentimeter kosten. Größe und Lagenzahl wirken sich erheblich auf die Kosten aus - eine 10 cm × 10 cm große zweilagige Platine kostet beispielsweise etwa 50-150 RMB, während eine 12-Lagen-Platine derselben Größe 500-1.000 RMB erreichen kann.
Unter den Bedingungen der Massenproduktion belaufen sich die Kosten für eine Standard-FR-4-Doppelschichtplatine auf etwa 400 Yuan pro Quadratmeter, aber Hochfrequenzmaterialien oder Mehrschichtdesigns können den Preis erheblich erhöhen: High-End-Leiterplatten mit speziellen Verfahren wie Blind- und Buried-Vias können mehrere Tausend Yuan pro Quadratmeter kosten, was 30-40% der gesamten Rohmaterialkosten für High-End-Elektronikprodukte ausmacht.
Kosten für die Beschaffung von Bauteilen
Die Beschaffung von Bauteilen ist der Hauptbestandteil der PCBA-Kosten und macht normalerweise 40%-60% der Gesamtkosten aus. Die Preise für die verschiedenen Komponenten variieren erheblich:
Beschaffung von Großserien (100.000 Einheiten): Der Stückpreis des gleichen Modells der MCU kann auf 30 Yuan reduziert werden, ein Rückgang von 40%.
Bei komplexen Produkten sind die Kosten für Kernchips besonders hoch. Bei Smartphones zum Beispiel kann der Hauptsteuerchip mehr als 70% der gesamten Bauteilkosten ausmachen.
Komponenten für allgemeine Zwecke: Grundlegende Bauteile wie Widerstände und Kondensatoren können schon ab 0,001 Yuan pro Stück kosten.
Spezialisierte Chips: Hochleistungschips wie FPGAs und DSPs können Hunderte von Yuan pro Stück kosten, während High-End-Prozessorchips über 100 Yuan pro Stück kosten können.
Die Chargengröße hat einen erheblichen Einfluss auf die Kosten:
Beschaffung von Kleinserien (<1.000 Einheiten): Ein bestimmtes MCU-Modell kann beispielsweise etwa 50 Yuan pro Stück kosten;
Kosten für Hilfsstoffe
Obwohl sie nur 5%-10% der gesamten Rohstoffkosten ausmachen, sind sie eine wichtige Garantie für die Produktqualität. Die Hauptbestandteile der Kosten für Hilfsstoffe sind wie folgt:
Versteckte Kosten
Prüfvorrichtungen: einmalige Investition, aber erhebliche Kostenverteilung
Flussmittel/Klebstoff: niedriger Stückpreis, aber hohes Einsatzvolumen
Obwohl die Kosten für einzelne Hilfsstoffe nicht hoch sind, können ihre kumulativen Kosten und Auswirkungen auf die Ausbeute bei der Massenproduktion nicht ignoriert werden. So kann beispielsweise die Auswahl einer hochwertigen dreidimensionalen Beschichtung die Ausfallrate von Leiterplatten in feuchten Umgebungen um über 60% senken.
Materialien zum Schweißen
bleihaltige Lötpaste: etwa 0,8 Yuan pro Quadratzentimeter
Bleifreie Lötpaste: 30% höher im Preis
Silberhaltige Hochtemperatur-Lötpaste: bis zu 800 Yuan pro Kilogramm
Schützende Materialien
Dreidimensionale Beschichtung: 50-100 Yuan pro Quadratmeter
Antistatische Verpackung: 0,1-0,5 Yuan pro Beutel (obligatorischer Schutz)
PCBA-Herstellungskosten
1. SMT Montage (40%-50% der Gesamtkosten)
Stickstoffgeschütztes Löten (z. B. QFN): Aufpreis von 2-5 RMB pro Platine
Basissatz: 0,008-0,015 RMB pro Lötstelle, wobei BGA-Lötstellen mit dem 3-5fachen Satz berechnet werden
Fähigkeit der Ausrüstung: Hochgeschwindigkeits-Bestückungsautomaten (z. B. Fujitsu NXT) erreichen 30.000 CPH mit einer Präzision von ±0,02 mm
Stahlmatten Kosten: Anfängliche Einrichtungsgebühr von 200-800 RMB, die sich während der Massenproduktion pro Platte amortisiert
Prozess-Upgrades:
Bauteile mit kleinem Raster (<0,3 mm): Kostensteigerung von 30%-50%
2. DIP-Bestückung und Nachlötung (10%-20% der Gesamtkosten)
Auswirkungen kleiner Chargen: Die Arbeitskosten können bis zu 40% der Gesamtkosten ausmachen
Manuelles Einsetzen: 0,05-0,5 RMB pro Punkt (Steckverbinder/große Kondensatoren, usw.)
Automatisierung Ersatz: Wellenlöten 1-5 RMB pro Platine (geeignet für Massenproduktion zur Kostenreduzierung)
3. PCB-Herstellungskosten (20%-30% der Gesamtkosten)
| Prozess Grad | Kostenbereich (RMB/m²) | Typische Anwendungen |
|---|
| Standard PCB | 500-1000 | Unterhaltungselektronik |
| HDI-LEITERPLATTE | 1000-2000 | Smartphones/Telekommunikationsgeräte |
| Sonderverfahren PCB | 2000+ | Militär/Luft- und Raumfahrt |
4. Besondere Verfahren Zusätzliche Gebühren
- Schutz-Prozesse:
- Konforme Beschichtung: 50-100 RMB/m²
- Vergussmasse: 0,5-2 RMB/ml (verbessert die Umweltbeständigkeit)
- Kosten der Inspektion:
- AOI-Inspektion: 0,2-0,8 RMB/Platte
- Funktionstestvorrichtung: 3.000-20.000 RMB (einmalige Investition)
Kosten für Tests und Qualitätskontrolle
1. Grundlegende Inspektionskonfiguration (wesentliche Kosten)
- AOI Optische Inspektion
- Investition in Ausrüstung: 800.000-2.000.000 RMB
- Kosten pro Brett: 0,5-2 RMB/Brett
- Fehlererkennungsrate: ≥95% (0402 Bauteile)
- SPI-Lötpasteninspektion
- Zusätzliche Kosten: 0,3-1 RMB/Brett
- Genauigkeit Standard: Lötpastendicke ±15μm
- Wert Rückgabe: Reduziert 30%-Reflow-Fehler
2. Erweiterte Inspektionslösungen (optional)
| Art der Inspektion | Preis pro Einheit | Technische Daten | Anwendungsszenarien |
|---|
| Röntgeninspektion | 1-5 RMB/Test | 50μm Auflösung | Versteckte BGA/QFN-Fehler |
| FCT Funktionstest | 5-20 RMB/Platte | ≥99% Testabdeckung | Medizinische/Automobilelektronik |
| Umwelt-Stresstest | 5-20 RMB/Platte | -40℃~85℃ Radfahren | Industrietaugliche Zertifizierung |
PCBA Indirekte Kosten
1. Technische Entwicklungskosten
- DFM-Analyse: 500-2.000 RMB/Koffer (optimiert das Layout, um die Risiken der Massenproduktion zu verringern)
- Kosten des NPI-Pilotbetriebs:
- Prototyping: 2.000-5.000 RMB (einschließlich Fehlersuche/Programmierung der Geräte)
- Überprüfung von Kleinserien: Zusätzliche 30%-Entwicklungszeit erforderlich
- Verborgener Wert: Jeder 1 RMB, der in DFM investiert wird, spart 5-8 RMB bei Korrekturen in der Massenproduktion.
2. Umfassende Ausrüstungskosten (10%-15% der Gesamtkosten)
| Kostenart | Berechnungsmethode | Typischer Wert | Schwerpunkt Management |
|---|
| Kauf von Ausrüstung | Erstinvestition (Bestücker/Reflowöfen) | 500.000-3 Mio. RMB/Einheit | Wählen Sie auf die Kapazität abgestimmte Modelle |
| Abschreibung von Ausrüstung | Linear über 5 Jahre | 100.000 RMB/Jahr pro 1 Mio. RMB Ausrüstung | Auswirkungen auf die Jahresabschlüsse |
| Wartung | 5%-10% der Anschaffungskosten jährlich | 25.000-50.000 RMB/Jahr pro 1 Mio. RMB | Vorbeugende Wartung reduziert Ausfälle |
Zuteilung pro Brett:
- Abschreibung: 1-3 RMB/Platte (basierend auf einer Kapazität von 500.000 Platten/Jahr)
- Unterhalt: 0,2-0,8 RMB/Brett
3. Arbeitskostenstruktur (15%-25% der Gesamtkosten)
- Betreiber: 5.000-8.000 RMB/Monat (Zweischichtbetrieb)
- Technische Schlüsselpositionen:
- SMT-Prozessingenieure: 10.000-15.000 RMB/Monat
- Testingenieure: 8.000-12.000 RMB/Monat
- Effizienz-Benchmarks:
- Fachkräfte verbessern Vermittlungsquote um 20% gegenüber Auszubildenden
- Optimale Schichtkonfiguration: 1 Ingenieur + 5 Bediener
4. Infrastruktur & Sonstiges (5%-10% der Gesamtkosten)
- Fabrikmiete: 0,8-1,5 RMB/㎡/Tag (Reinraum der Klasse 100)
- Energieverbrauch:
- SMT-Linie: 15-25 kWh/Stunde
- Wellenlötgas: 0,3 RMB/Brett
- Qualitätsprüfung:
- CNAS-Labor-Zertifizierung: 50.000-80.000 RMB/Jahr
- Prüfung durch Dritte: 500-2.000 RMB/Charge
Strategien zur Kostenoptimierung
- Entwurfsphase:
- Bevorzugen Sie 0402 oder größere Bauteile (verringert die Schwierigkeiten bei der Platzierung)
- Vermeiden Sie gemischte Prozesse (z. B. SMT+DIP-Komponenten nebeneinander)
2. Produktionsphase:
- Bei Bestellungen ≥5.000 Stück erhalten Sie einen Preisnachlass für 15%-30%
- Verkleidungsdesign (verbessert die Materialausnutzung um 10%-20%)
3. Prozess Auswahl:
- Wellenlöten ersetzt manuelles Löten (60% Kostensenkung in der Massenproduktion)
- Selektive konforme Beschichtung (nur kritische Bereiche)
4. Komponente Beschaffung:
- Allgemeine Teile: Nutzung von Plattformen wie JLC für die gebündelte Beschaffung (Einsparungen von 30%-50%)
- Kritische Komponenten: VMI-Vereinbarungen mit TI/NXP (2x Lagerumschlag)
- Alternativen: LDOs ersetzen Schaltleistung (15% BOM-Kostenreduktion, erfordert Ripple-Validierung)
5. Präzises Kostenmanagement:
- ABC-Kostenanalyse:
- Klasse A (hoher Wert): Separat überwachen, Beschaffungszyklen optimieren
- Klasse B (Standard): JIT-Management
- Klasse C (Verbrauchsmaterial): Jährliche Rahmenverträge zur Preisbindung
6. Qualität Kostenkontrolle:
- IQC-Abweisungsrate <1%
- FPY >98%
PCB-Anpassung Kostenfaktoren
Die Kosten für kundenspezifische Leiterplatten werden von mehreren Faktoren beeinflusst, unter anderem:
- Anzahl der Schichten
- Abmessungen der Platte
- Minimale Leiterbahnbreite
- Über die Menge
Premium-Hersteller (z.B. Topfast) erheben zusätzliche Gebühren für:
- Präzisere Prozesse (~2.000 RMB/Fallgrundgebühr)
- Spezielle Verfahren wie Vergoldung (+300+ RMB, endgültiges Angebot erfordert ausführliche Diskussion)
Günstige Anbieter (z. B. JLC) bieten Panelisierungsdienste an:
- 10 Stück 10x10cm doppellagige Bretter: so günstig wie 100 RMB (geteilte Platte)
- Kostenstruktur:
- Fixkosten (Film/Programmierung) dominieren bei kleinen Chargen
- Die Senkung der Stückkosten stagniert schnell (z. B. 1 % im Vergleich zu 10 % hat einen minimalen Unterschied bei den Materialkosten).