控制PCB成本：第1部分
避免昂貴PCB材料和工藝
印刷電路板只是設(shè)計(jì)用于滿足最佳性價(jià)比的一個(gè)組件。 安裝PCB的成品必須符合與競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品相媲美的價(jià)格點(diǎn)，所以費(fèi)用越低，產(chǎn)品返回的收益就越多。 為了在設(shè)計(jì)周期中做出最佳選擇，重要的是首先了解驅(qū)動(dòng)主要成本的因素。
一旦了解了哪些組件增加了整體印刷電路板成本，您就可以開(kāi)始設(shè)計(jì)PCB以滿足您的需求，同時(shí)保持價(jià)格的可管理性。 在兩部分博客文章的第一部分中 ，我們?cè)敿?xì)介紹了一些常見(jiàn)的成本驅(qū)動(dòng)因素，并提供了有關(guān)如何避免在您的設(shè)計(jì)中引發(fā)這些驅(qū)動(dòng)的建議。
PCB層壓板選擇：找到合適的平衡
選擇合適的印刷電路板層壓板只是第一步，需要考慮許多其他要素。 首先選擇一種符合電氣和熱性能要求的材料。 例如，如果您有控制阻抗要求，那么您需要考慮Dk和損耗相切規(guī)范。 如果您將采用多個(gè)組裝循環(huán)（例如雙面SMT組裝），請(qǐng)注意熱性能，如Tg，Td和CTE。 在任何時(shí)候都要記住你將使用的表面光潔度。 無(wú)鉛表面處理需要更高的焊接溫度，這會(huì)對(duì)材料產(chǎn)生更大的熱量需求。
您的目標(biāo)應(yīng)該是達(dá)到或超過(guò)所有性能要求，而無(wú)需為不必要的部件支付額外費(fèi)用。 如果您的設(shè)計(jì)是單層SMT元件的4層電源/接地PCB，您可能不需要為CTE提供與雙面SMT，BGA等12層PCB相同的重量。 。
只要有可能，請(qǐng)將您的材料指定為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 最好的方法是熟悉IPC4101C中定義的材料，并根據(jù)符合您需要的一組規(guī)格，通過(guò)“斜線編號(hào)”調(diào)出層壓板。 作為一個(gè)起點(diǎn)，所有制造商將儲(chǔ)存滿足4101C / 21，/ 24，/ 26的材料，并且在不斷增加的范圍內(nèi)，/ 126。
最后一句話：確保不要為了節(jié)省成本而過(guò)度投入。 在前端材料上掠過(guò)可能會(huì)導(dǎo)致在組裝過(guò)程中或在后來(lái)的過(guò)程中產(chǎn)生昂貴的故障，其中增加的價(jià)值將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)使用本來(lái)適合裸露電路板的層壓板的成本。
避免過(guò)度盲目和埋入過(guò)孔
印刷電路板越來(lái)越小，需要使用每一點(diǎn)空間來(lái)形成互連。 這一趨勢(shì)推動(dòng)盲孔和埋孔通孔鉆孔的需求增加，這又需要順序?qū)訅海ㄒ馕吨鳳CB必須經(jīng)歷多個(gè)層壓循環(huán)，使得每組鉆孔可以在所有的孔之前被鉆孔，鍍覆和處理子疊層放置在一起）。多層疊循環(huán)的盲埋鉆孔組合被稱為高密度互連（HDI）處理。
盡可能減少額外鉆孔和層壓周期的次數(shù)。 盡量不要超過(guò)4次鉆孔循環(huán)（雙盲，1次埋入，全部1次）。這是18層PCB的典型截面，共有4個(gè)鉆孔循環(huán)和2個(gè)疊層。 這只需要比標(biāo)準(zhǔn)多層多一層的層壓步驟，并且鉆孔在中心線周?chē)胶狻?/em>
HDI處理在設(shè)計(jì)良好的時(shí)候?qū)嶋H上是常規(guī)的，但它仍然很昂貴，而且計(jì)劃不周的HDI設(shè)計(jì)可能很難甚至無(wú)法生產(chǎn)。 我們?cè)?jīng)收到一份RFQ提交材料，用于一個(gè)非常簡(jiǎn)單，低密度的10層PCB，具有7個(gè)不同的鉆井周期。 印刷電路板在制造上幾乎是不可能的，而我們最初的唯一選擇是不參與競(jìng)標(biāo)。 我們確實(shí)提供了一些建議，幫助客戶重新思考他的設(shè)計(jì)，并提出更多可行的方案。
在設(shè)計(jì)HDI PCB時(shí)，盡量限制對(duì)頂層和底層的盲鉆孔，連接到緊鄰的層，同時(shí)將埋入的過(guò)孔限制為連接兩個(gè)最外層內(nèi)層的單個(gè)過(guò)程。 例如，1-2層和12-11層的盲孔以及2-11層的盲孔，僅增加了一層額外的層壓和HDI處理周期。 雖然這不會(huì)涵蓋所有可能的情況，但它是制造業(yè)的理想配置。
如果您最初發(fā)現(xiàn)自己需要大量的盲埋層互連，請(qǐng)尋找簡(jiǎn)化方法。 層壓周期越少，PCB的成本就越低。 上面的客戶開(kāi)始使用7個(gè)鉆取文件，最終設(shè)法僅通過(guò)過(guò)孔使所有互連成為可能，而不需要任何HDI處理。
低效加工
在鉆孔或布線電路板時(shí)，PCB制造商通常通過(guò)堆疊材料來(lái)提高吞吐量，以便可以同時(shí)處理多個(gè)薄片。 例如，0.062英寸厚的印刷電路板最常用3層疊加鉆孔，甚至可能達(dá)到4層。 堆疊高度通常由最小的鉆孔直徑?jīng)Q定，由于隨著PCB越來(lái)越小，所需的通孔直徑越來(lái)越小，因此其直徑一直在縮小。 使用厚度大于.062的材料也會(huì)影響堆疊高度。
數(shù)控機(jī)床通常采用三個(gè)或更多的主軸進(jìn)行鉆孔和布線。 制造商可以在每個(gè)主軸下堆疊更多的面板，這些過(guò)程變得越經(jīng)濟(jì)。
隨著小型化向更高密度驅(qū)動(dòng)PCB設(shè)計(jì)，建議將所有過(guò)孔規(guī)定為例如0.028直徑是毫無(wú)意義的，因此它們可以以3個(gè)高的堆疊進(jìn)行鉆孔。 盡管如此，如果可以使用直徑為0.015或.018的過(guò)孔，而不是.010，并且如果這樣做不會(huì)產(chǎn)生間距問(wèn)題，或者驅(qū)動(dòng)您達(dá)到更高層數(shù)，那么請(qǐng)考慮使用更大的尺寸。 這樣做可以實(shí)現(xiàn)雙鉆孔，與使用0.010或.008過(guò)孔的設(shè)計(jì)相比，這樣可以將訂單的鉆孔時(shí)間縮短一半。
路由也是一樣。 路由成本驅(qū)動(dòng)程序包括小插槽寬度，小的最小內(nèi)角半徑以及路由子板上的小通道大小。 插槽或通道寬度低于.062，內(nèi)半徑低于.031，將使制造商的堆疊高度從三個(gè)減少到兩個(gè)。 寬度低于.047寬度和.023半徑時(shí)，堆疊高度再次下降到1。 盡可能避免需要小直徑路由毛刺的切割，并且在需要齊平配合時(shí)考慮在內(nèi)角位置鉆孔，以取代小半徑。 路由是運(yùn)輸之前的最后一步; 過(guò)長(zhǎng)的周期時(shí)間吸引了很多關(guān)注，并增加了您的訂單成本。
結(jié)論
深圳市銘華航電SMT貼片加工：層壓，鉆孔和布線都是電路板生產(chǎn)周期中造成總成本的瓶頸部門(mén)。 在這些過(guò)程中對(duì)PCB成本驅(qū)動(dòng)因素的了解將有助于您做出明智的決定，確定哪些設(shè)計(jì)特征是有利的，同時(shí)消除那些不具有優(yōu)勢(shì)的設(shè)計(jì)特征。 學(xué)習(xí)實(shí)施這些最佳實(shí)踐將以最好的價(jià)格獲得可靠的產(chǎn)品。
