Leiterplattenproduktion – Wie man Technologie einsetzt, um die Kosten zu beeinflussen

About PCBs production， A Printed Circuit Board is more of an electrical circuit whose conductors and components are within a mechanical structure. Printed Circuit Boards not only support but also electronically connect elements found in electronic devices, and with the constant changing technology, so does PCBs change.

Technologische Veränderungen betreffen fast alles auf der ganzen Welt, und Leiterplatten werden nicht ausgelassen. Im Gegenzug übt es Druck auf die Leiterplattenhersteller aus, mit den neuesten Markttrends Schritt zu halten. Infolgedessen wirkt sich dieser Druck auf die Preise von PCBs aus, und dieser Artikel behandelt im Detail, wie sich diese verschiedenen Technologien auf die PCB-Kosten auswirken.

1. So wählen Sie die Materialkosten der Leiterplatte aus

Materialien, die während der Herstellung einer Leiterplatte verwendet werden, wirken sich ausnahmslos auf ihre Kosten aus. Standard- oder konventionelle Leiterplatten werden mit FR4-Geräten laminiert. Das FR4-Dokument reicht jedoch nicht für Leiterplatten aus, die für den hochintensiven Einsatz bestimmt sind, wie sie beispielsweise in der Kraftstoffindustrie, der Luft- und Raumfahrt und in Steuersystemen üblich sind.

Zu den Faktoren, die sich auf die Materialauswahl auswirken, gehören thermische Zuverlässigkeit, Wärmeübertragung, Temperaturzuverlässigkeit, mechanische Eigenschaften und Signalleistung. Das richtige Material, das bei der Herstellung von Leiterplatten verwendet wird, muss die oben genannten Tests bestehen, ein Grund, warum die Kosten höher als üblich sein können.

Wenn die Platine hochintensiven Belastungen standhalten kann, sind die Kosten für deren Beschaffung etwas höher als für den Rest. Wenn die Leiterplatte unter anderem einer Vielzahl von Temperaturänderungen standhalten kann, müssen Sie jedoch damit rechnen, dass sie etwas teuer sind.

Platinen mit Materialien, die ununterbrochene elektrische Signale während des Betriebs ermöglichen und darüber hinaus einem breiten Spektrum physikalischer Belastungen standhalten, sind kostspielig. Als Faustregel gilt, dass Aktivitäten, die höhere Frequenzen erfordern, Materialien von sehr hoher Qualität erfordern als das Standard- oder herkömmliche FR4.

2. PCB-Produktion – Wie sich die PCB-Größe auf die Produktionskosten auswirkt

Die Panelnutzung und die Leiterplattengröße sind entscheidende Faktoren, die den Preis beeinflussen. Maßgebend für die Größe ist immer die Anzahl der benötigten Schaltungen für das entsprechende Gerät. Eine Leiterplatte, die für etwas Kleines wie ein Telefon oder eine Digitaluhr gedacht ist, benötigt weniger Komponenten und ist letztendlich weniger kostspielig in der Herstellung.

Diejenigen, die für einen Laptop oder einen Computer gedacht sind, sind jedoch oft riesig und erfordern viel Zeit und andere Ressourcen. Bei der Herstellung von Leiterplatten sind einige der gebräuchlichsten Abmessungen 18 x 24″ (457 x 610 mm) und 18 x 21″ (457 x 533 mm).

Eine weitere beliebte Abmessung, die viele PCB-Anwender stark nachfragen, ist die Abmessung oder Messung von 21 x 24″ (533 x 610 mm). Der Platzbedarf der Komponenten auf einer Leiterplatte wirkt sich auch auf den Preis aus, da Leiterplatten mit riesigen Abmessungen mehr kosten.

Beispielsweise benötigt eine Leiterplatte mit 18 x 24 mehr Platz als eine 18 x 21-Platine und ist kostspielig. Kurz gesagt, je größer die Größe einer Leiterplatte ist, desto mehr Material wird für ihre Herstellung benötigt, was bedeutet, dass ihre Kosten höher sind.

Die Technologie ändert sich jedoch schnell und wirkt sich darauf aus, wie Hersteller versuchen, die Größe der Leiterplatten zu reduzieren und ihre Kosten zu senken. Kurz gesagt, die Abmessungen eines PCB-Designs sind einer der wichtigsten bestimmenden Faktoren, die sich auf den Gesamtpreis der PCB auswirken.

Selbst wenn ein Unternehmen kleine Leiterplatten in großen Stückzahlen herstellt, sind die Gesamtkosten geringer als bei großen Leiterplatten in kleinen Stückzahlen.

3. Leiterplattenproduktion – Schlüsselfaktoren der Leiterplattenkosten:Die Anzahl der Lagen

Ein weiterer großer Faktor, der den Preis einer Leiterplatte bestimmt, ist die Anzahl der Schichten in einer Leiterplatte. Die während der Herstellung beteiligten Materialien und insgesamt lösen Preisunterschiede auf; dicke Leiterplatten erfordern mehr Zeit und Arbeit.

Insgesamt steigen die Kosten von Schicht zu Schicht und stellen sich wie folgt dar:

• 10 l – 12 l:20–30 %
• 8 l – 10 l:20 – 30 %
• 6 l–8 l:30–35 %
• 4L – 6L:30 – 40%
• 2 l – 4 l:35 - 40 %
• 1L – 2L:35-40%

Ein Großteil der erheblichen Erhöhungen der Herstellungskosten ist wahrscheinlich, wenn eine zweite Schicht auf der Platine hinzugefügt wird. Aber auch hier sind die Kostensteigerungen etwas weniger steil, wenn ein bestimmtes Design die Acht-später-Schwelle überschreitet oder überschreitet.

Wenn eine Schicht hinzugefügt wird, sind mehr Produktionsschritte erforderlich, sodass die Kosten im Vergleich zu den anderen hoch sein können. Abhängig von den in einem bestimmten PCB-Design verwendeten Materialien sind möglicherweise mehr Schichten erforderlich, um eine stabile Zusammensetzung zu gewährleisten.

4. PCB-Produktion – So erstellen Sie exklusive PCB-Anpassungen

Das einzigartige Design, das in die Produktion einer Leiterplatte einfließt, wirkt sich auch auf den Preis aus. Wenn Sie einen Leiterplattenhersteller mit kundenspezifischen Spezifikationen aufsuchen, erwarten Sie, dass die Menge etwas höher ist als bei einer herkömmlichen Leiterplatte.

Kundenspezifische Spezifikationen erhöhen bekanntlich die Produktionskosten, selbst wenn die Platte klein ist und wahrscheinlich aus einer einzigen oder zwei Lagen besteht. Der wichtigste bestimmende Faktor für steigende Preise ist, ob einige Funktionen spezielle Werkzeuge oder andere Fähigkeiten erfordern, um sie zu erreichen.

Einige Beispiele für einzigartige oder kundenspezifische Spezifikationen, nach denen viele Menschen fragen, sind Lötmaskenabstand und Seitenbeschichtung. Das ist nicht alles. Andere Benutzer verlangen, dass ihre Platinen konturierte Kanten haben, ein Aspekt, der ihre Preise erhöht.

Kundenspezifische Funktionen erfordern spezielle Fähigkeiten und Techniker, um sie zu produzieren. Leider gibt es davon nicht viele, was die Produktionskosten erhöht. Wenn Ihr Design schwierig zu bauen ist und nur wenige PCB-Hersteller nur eine Idee haben, wird der Preis hoch sein.

Schwer herzustellende Leiterplatten erfordern spezielle Werkzeuge und Zeit. Wenn Ihre Platine beispielsweise präzise Löcher in ungewöhnlicher Größe benötigt, die bestimmte Durchmesser erfordern, muss möglicherweise eine Produktionsfirma diese Werkzeuge beschaffen. Wenn die Herstellungszeit zusätzliche Stunden erfordert, können Sie damit rechnen, dass Ihr Board danach etwas mehr kostet.

Mit dem oben Gesagten besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass Ihre Leiterplatte etwas teurer ist als diejenigen, denen solche Funktionen fehlen.

5. Leiterplattenproduktion – PCB-Produktion – Seitenverhältnis und PCB-Dicke

Bis vor kurzem spielte die Dicke von Leiterplatten eine vernachlässigbare Rolle bei deren Kosten. Diese Situation wird sich voraussichtlich in den kommenden Jahren ändern. Dichtere Materialien sind teurer in der Beschaffung und Laminierung als dünne Materialien zur Herstellung von Leiterplatten.

Wenn das Design der Leiterplatte sehr kompliziert ist, kann der Prozess des Laminierens etwas teuer sein. Die meisten Hersteller und Benutzer elektronischer Geräte, die dicke Leiterplatten benötigen, haben aufgrund ihrer Dicke hohe Kosten gemeldet.

Dünnere Materialien stellen im Allgemeinen Leiterplatten her, die sie verwenden, um in eine kostengünstigere Halterung zu passen, da Sie weniger Material benötigen, um sie herzustellen. Da die Dicke jedoch auch von der Art des verwendeten Materials beeinflusst werden kann, können Sie sich bei Leiterplatten aus dicken Materialien auf höhere Kosten verlassen.

Im Allgemeinen beträgt die typische Dicke einer Leiterplatte 1,6 mm, aber im Laufe der Zeit wird die Beschaffung dickerer Leiterplatten noch teurer. Außerdem sind Leiterplatten aus dicken Materialien im Allgemeinen teuer in der Anschaffung, obwohl es keine Feststellungen zu den branchenüblichen Preisen gibt.

Dennoch kann der Gesamtpreis einer dickeren Leiterplatte deutlich höher sein, insbesondere wenn sie ein erhöhtes Seitenverhältnis hat. Mehrere Schichten machen die Leiterplatten etwas dicker, was auch ihre Kosten hoch macht.

Während verschiedene Hersteller von Leiterplatten Ihnen je nach Dicke der Leiterplatte unterschiedliche Gebühren berechnen, kosten dickere Leiterplatten im Allgemeinen mehr als dünne.

6. Leiterplattenproduktion —PCB-Produktion – Leiterplatten mit minimalem Platzbedarf und Spuren

Damit Strom auf einer Leiterplatte übertragen werden kann, ohne dass eine Überhitzung befürchtet und die gesamte Platine beschädigt werden muss, muss eine ausreichende Leiterbahnbreite vorhanden sein. Bei Leiterplatten aller Größen besteht ein einfacher Zusammenhang zwischen der Tragfähigkeit und der Leiterbahnbreite.

Wichtig zu beachten ist jedoch, dass die Tragfähigkeit nicht unbedingt dem Raum im Querschnitt entspricht. Auch hier ist die Strommenge, die maximal nachgewiesen werden kann, nicht einfach zu berechnen, unabhängig von der Breite der Spur.

Durchkontaktierungen und andere Elemente auf der Platine können die Stromtragfähigkeit beeinträchtigen. Boards mit zahlreichen Pads können eine Spur herausragender Fähigkeiten erfahren. Wenn Sie diesen Faktor während des Lötprozesses nicht berücksichtigen, kann es zu einer übermäßigen Querschnittsfläche mit der Wahrscheinlichkeit von vorübergehenden Überspannungen kommen.

Um die oben genannten Situationen zu vermeiden, neigen Leiterplattenhersteller dazu, die Breite der Leiterbahn zu vergrößern oder diesen Leiterbahnen eine zusätzliche Lötmaske hinzuzufügen. Mit diesem und vielen anderen Faktoren werden Sie feststellen, dass der Preis von Leiterplatten tendenziell höher als erwartet ausfällt.

Schlussfolgerung

Angesichts des unstillbaren Bedarfs an Leiterplatten können unter anderem die Materialeigenschaften einer Leiterplatte, Größe, einzigartige Spezifikationen und Dicke ihren Preis erheblich beeinflussen. Es ist ratsam, PCB-Geräte im Voraus herzustellen, um festzustellen, was Ihren Anforderungen entspricht. Bei WellPCB arbeiten wir mit jedem Kunden zusammen, um sicherzustellen, dass er seine Platinen so bekommt, wie er sie braucht und will.