我正在从事 PCB 设计。将生产 50k PCB。
贴片元件:100
通孔元件:25
我需要最小化 PCB 尺寸。设计中没有高速信号或敏感信号。
我有两个选择:
具有多层(4 层或更高层)布局的单面 PCB 上的组件
采用 2 层布局的 PCB 两面(双面)上的组件
我需要澄清哪些生产成本更低。
我正在从事 PCB 设计。将生产 50k PCB。
贴片元件:100
通孔元件:25
我需要最小化 PCB 尺寸。设计中没有高速信号或敏感信号。
我有两个选择:
具有多层(4 层或更高层)布局的单面 PCB 上的组件
采用 2 层布局的 PCB 两面(双面)上的组件
我需要澄清哪些生产成本更低。
PCB 尺寸并不是唯一的成本考虑因素,您需要考虑经常性成本与一次(非经常性)成本(一些非经常性成本实际上可能会在 50k 运行中发生不止一次)。
请注意,使用双面技术很少(如果有的话)产生的 PCB 尺寸只有单面部件的一半——根据我的经验,如果给予大量关注,您可能会得到一个小 40% 的 PCB。
与 PCB 相关的非经常性成本包括工具成本和焊锡模板成本(虽然运行 50k,但您可能需要在一定数量的运行后使用新的,这实际上并不昂贵,这是非常具体的实际的PCB)。
此类别中还有测试工具,它确实具有一定的批量成本(50k 板将需要测试工具进行一定量的维护)。
另一个非经常性成本是制造和组装文件。糟糕的文档将产生经常性成本,因为您将不断接到组装商的电话,并且 PCB 的细节可能无法按照您的需要进行控制。我建议使用IPC-D-326(包含 IPC-D-325)的指南。
经常性费用是:
制造
层数
尺寸(拼板可以根据 PCB 的具体情况减少此尺寸)
钻孔数量(经常被遗忘,但可能是主要的成本驱动因素)
钻孔尺寸(为了尽量减少成本,保持纵横比 - PCB 的厚度与钻孔的直径 - 不高于 8:1 且不小于 0.3mm)
从IPC-4101确定的材料质量(特别是 Tg)。如果您的通孔密度较高,您将需要相对较高的 Tg,否则您可能会破坏通孔桶;这是一个非常常见的“陷阱”,会破坏组装时的良率(裸 PCB 测试不会发现这一点,因为它只会在回流后出现 -高于Tg 的时间很关键)。
PCB 类别(从IPC-A-600确定)
集会
从IPC-A-610标识的程序集类。
通过回流的次数,也许在你的情况下是选择性焊接;基本上,所需的每个工艺步骤都有经常性成本。您还应该记住,如果应用了清洁过程,通常会在每次通过焊接时进行。
单个面板中的板数;一般来说,越多越好(因此,虽然拾取和放置会产生更高的成本,但与在每个面板上安装更多 PCB 的收益相比,这通常很小)。
元件密度在这里也有影响;不可避免地会浪费一些组件(通常是较小的部分),并且密度越高,浪费通常越高。
测试。
自动化测试将具有非经常性实施成本和最低可能的经常性成本(除了根本没有测试)。在成本方面,它会随着您在单位时间内从自动化 -> 非熟练测试劳动力 -> 熟练测试劳动力而增加。
还有其他问题,但这些是我经验中的主要问题,没有单一(或简单)的答案;这取决于您的 PCB的具体情况。在过去,我有一个单面单元的空间,我为大批量应用完成了单面和双面设计(在设计阶段产生了另一个非经常性成本),并发送了报价和结果往往令人惊讶。
在一种情况下(由于空间限制,设计总是双面的),当我将层数从 14 增加到 18 时,制造和组装的总成本较低(约 20%)。
这显着减少了通孔数量并消除了高纵横比钻孔(较低层数的纵横比高达 12 - 较高层数最大为 10)并具有增强信号完整性的偶然效果(因为我能够使用大多数高速信号的单层路由)。
[跨多个层运行高速信号同时最小化损失所需的方法超出了这个答案的范围 - 可以说它们非常复杂并且占用了比其他必要更多的空间]