Coste de Ensamblaje de PCB

Coste del ensamblaje de PCB

Los costes de fabricación son siempre una de las principales preocupaciones de los fabricantes de equipos originales. Los costes de ensamblaje de placas de circuito impreso o PCB incluyen los materiales necesarios para fabricarlas, los componentes montados en ellas y los conocimientos necesarios para que sean fiables y seguras. En este artículo, Hitech PCB analiza el desglose de costes de un ensamblaje de PCB, para que nuestros clientes puedan tomar decisiones con mayor conocimiento de causa.

Factores que Afectan al Ensamblaje de PCB

El tamaño mecánico sigue siendo una de las principales limitaciones para el diseño de una PCB. Esto se debe a que el tamaño físico de una placa decide el número de capas de la PCB. La complejidad del circuito y el tamaño de los componentes utilizados también influyen en el tamaño de la placa.

La selección de componentes y el tamaño físico de la placa afectan a los procesos de producción. Por ejemplo, el tipo de componentes determina el tamaño de las vías. Fabricar una PCB con grandes vías puede ser más sencillo y menos costoso, pero los componentes de paso fino y alta densidad suelen requerir vías en miniatura. Para mejorar la integridad del proceso de perforación, los fabricantes pueden preferir variar el tamaño de las vías en toda la placa.

Otras limitaciones, como los plazos de producción y las cantidades, también influyen en el coste final de PCB. La optimización del proceso de fabricación suele implicar que los diseñadores lleven a cabo diversos procesos, como el diseño para ensamblaje, el diseño para fabricación, el diseño para la excelencia, etc. Todos ellos contribuyen a mejorar la calidad de los circuitos impresos. Todos ellos contribuyen a mejorar la fiabilidad, la seguridad y los procesos de fabricación de un ensamblaje de PCB, pero también influyen en su coste final.

El cumplimiento de las normas DFA y DFM garantiza que la PCB cumpla las directrices de diseño físico y las capacidades del fabricante, al tiempo que satisface los requisitos de coste. Por ejemplo, el DFA determina si el apilado y la anchura de las trazas se ajustan a las normas de diseño. La DFM mejora la colaboración entre los equipos de fabricación y diseño de la placa.

Estos factores determinan el factor de forma y las dimensiones físicas de la PCB. La aplicación de la PCB también ayuda a determinar el tamaño de la placa. El tamaño real de la placa puede no ser un factor crucial para las aplicaciones de control y los diseños de alta potencia, pero sí lo es para un wearable que requiere una superficie óptima para su PCB.

Las placas minúsculas pueden ser más caras debido a las mayores tolerancias, la manipulación y las herramientas necesarias para su diseño y fabricación. Las placas más pequeñas requieren una manipulación cuidadosa durante su fabricación para alcanzar las tolerancias permitidas. Para la correcta fabricación y ensamblaje de placas pequeñas, los fabricantes pueden tener que diseñar y construir plantillas y accesorios a medida. Por ejemplo, las placas de circuito impreso flexibles requieren soportes para minimizar la tensión durante los procesos de fabricación y ensamblaje.

Desglose de los Factores de Ensamblaje de PCB

Número de capas y tamaño de la placa: Hitech PCB y otros fabricantes de placas utilizan una amplia gama de tamaños de material de sustrato. Normalmente, los sustratos oscilan entre 14 x 18 pulgadas y 24 x 30 pulgadas. Normalmente utilizamos 16 x 18, 18 x 21, 18 x 24, 21 x 24 y 24 x 30 pulgadas. Estos cubren la mayoría de las aplicaciones que requieren tableros grandes a tableros flexibles largos. Para un panel de tamaño 18 x 24, el área utilizable será de 16 x 22 pulgadas.

Aconsejamos a nuestros clientes que utilicen todo el espacio para su circuito. Esto se debe a que cuando utilizan sólo una sección de la placa, están desperdiciando el resto, y el coste es el mismo. Una placa más grande siempre cuesta más, por lo que los clientes deben asegurarse de que su diseño se ajusta correctamente al tamaño del panel.

Cuanto mayor sea el número de capas de cobre, mayor será el coste de producción de PCB. Un diseño de PCB complejo debe utilizar varias vías para conectar las distintas capas, y eso aumenta el coste.

Material de la placa: Para propiedades específicas de la placa, como alta capacidad térmica, alta Tg, materiales ignífugos o baja constante dieléctrica, el coste aumentará. Sin embargo, su fabricante contratado puede tener marcas alternativas de materiales de PCB que ofrecen propiedades similares.

Hitech PCB aconseja utilizar marcas alternativas de materiales de PCB con las propiedades de PCB que usted requiere en su lista de materiales. Esto permite al fabricante una mayor flexibilidad.

Componentes de la lista de materiales: Cuando se opta por proyectos llave en mano, el fabricante contratado suministra algunos o todos los componentes. En el caso de los componentes pasivos, preferimos que nuestros clientes especifiquen las especificaciones que necesitan y nos permitan utilizar componentes de otros fabricantes.

Los fabricantes por contrato mantienen un inventario de componentes que pueden ofrecer a un precio más bajo. Así pueden utilizar componentes de su stock cuando los clientes les permiten utilizar productos iguales o mejores en su lista de materiales. Suelen comprar al por mayor a proveedores reputados y pueden trasladar la ventaja del precio a los clientes. Comprar un componente exclusivamente para un ensamblaje puede resultar más caro.

El hecho de que el diseñador utilice componentes SMT o de tipo pasante para el ensamblaje de la PCB también es un factor que determina su precio. En la actualidad, la mayoría de las empresas fabrican componentes SMT a granel, lo que los hace mucho más baratos que los componentes de agujero pasante.

Utilizar componentes con orificios pasantes requiere taladrar la PCB varias veces para cada componente. El proceso de taladrado aumenta el coste, mientras que los agujeros reducen la fiabilidad de la placa. Además, la presencia de orificios pasantes reduce los canales disponibles para el enrutamiento, lo que puede hacer que una placa compleja sea mucho más grande. La soldadura de componentes con orificios pasantes requiere soldadura por ola, una tecnología más cara.

Hitech PCB aconseja a todos sus clientes que utilicen componentes SMT y que diseñen el ensamblaje de forma que todos los componentes estén en el mismo lado de la placa. Esto simplifica el proceso de fabricación de la placa y reduce su coste.

Complejidad del diseño: Minimizar la complejidad del diseño reduce el esfuerzo del fabricante y, por tanto, el coste de la placa. Por ejemplo, añadir un BGA aumentará los costes, ya que requiere una inspección adicional. Del mismo modo, añadir un revestimiento de conformación requiere un paso de ensamblaje adicional, lo que aumenta el coste.

Normas y certificaciones: El cumplimiento de normas y certificaciones requiere una inversión a largo plazo por parte del fabricante contratado, lo que aumenta el coste de la PCB. Por ejemplo, Hitech PCB fabrica PCB IPC de clase III para los sectores aeroespacial y médico. Esto requiere hacer un seguimiento de los distintos lotes que fabricamos, a veces durante décadas. Además, mantener la certificación para el cumplimiento de normas como IATF16949, ISO 13485 e ISO 9001 es caro.

Volumen de pedido y plazo de entrega: Hitech PCB ofrece descuentos en pedidos de gran volumen. Cuando debemos alternar entre varios trabajos de bajo volumen, empleamos mucho tiempo en cada preparación. Por lo tanto, aconsejamos a nuestros clientes que realicen sus pedidos anuales de una sola vez, en lugar de diez pedidos de pocos ensamblajes cada uno, ya que podemos ofrecer mejores precios.

Los pedidos urgentes son siempre más caros. Si el plazo de entrega de un producto es bajo, obliga al fabricante a abastecerse de material de proveedores que son más caros, en lugar de buscar proveedores que puedan suministrar a precios más baratos, pero que pueden tardar más tiempo.

Servicios adicionales: Aunque los fabricantes por contrato ofrecen varios tipos de servicios, cada uno de ellos incrementa el coste. Por ejemplo, Hitech PCB ofrece servicios como asistencia en el diseño, creación de prototipos, pruebas, etc.

Análisis de Costes de Ensamblaje de PCB

A grandes rasgos, podemos dividir el coste total del ensamblaje de PCB de gran volumen en cuatro partes:

Coste de la lista de materiales: constituye la mayor parte del coste, alrededor del 61% del total.
Coste del material y fabricación de PCB: supone alrededor del 23% del total.
Coste del ensamblaje de componentes: supone alrededor del 13% del total.
Coste del utillaje: representa aproximadamente el 3% del coste total.

El desglose anterior es estadístico y aplicable a proyectos de ensamblaje de PCB de gran volumen. Sin embargo, no todos los proyectos pueden seguir el patrón mostrado.

Conclusión

El análisis de costes de un ensamblaje de PCB es útil a la hora de decidir el uso de métodos para reducir su coste. HitechPCB proporciona a nuestros clientes un desglose completo de los costes de componentes y materiales, para que puedan realizar el análisis de costes. Como se muestra arriba, el proceso es sencillo una vez que se dispone de los detalles.
Hitech Circuits Co., Limited es un profesional PCB ensamblaje fabricante, proveedor de China, si usted está buscando confiable PCBA socio fromChina, por favor no dude en ponerse en contacto con sales@hitechpcb.com