O custo deprodução de placas de circuitoé influenciado por múltiplos fatores interligados. Uma compreensão profunda destes factores é de grande importância para as empresas electrónicas controlarem os custos e para os empresários planearem os orçamentos dos projectos.
1, Custo material: o impacto diverso da pedra angular das despesas
(1) A faixa de preço dominante para tipos de placas
Materiais comuns para placas de circuito, como FR-4, são amplamente utilizados na produção de placas de circuito comuns devido ao seu custo relativamente baixo e desempenho estável. Tomando o mercado de Shenzhen como exemplo, painéis convencionais-de face única e dupla usando placa FR-4 podem custar cerca de 200-400 yuans por metro quadrado. Quando se trata de requisitos especiais, como circuitos de{10}alta frequência e transmissão de sinal de alta velocidade, placas de alta frequência precisam ser selecionadas. Este tipo de material possui características como baixa constante dielétrica e baixo fator de perda, o que pode efetivamente garantir a boa transmissão de sinais de alta frequência. No entanto, o preço é muito superior ao FR-4, podendo chegar a milhares de yuans ou até mais por metro quadrado. Comparado com a placa FR-4, o custo aumenta de 20% a 35%. Além disso, os substratos de alumínio são comumente usados em produtos eletrônicos com altos requisitos de dissipação de calor, como placas de circuito de driver de iluminação LED, devido ao seu excelente desempenho de dissipação de calor. Seus preços também são mais elevados do que as placas FR-4 comuns devido a fatores como pureza do material e tratamento do processo.
(2) Considerações de custo para folhas de cobre e outros materiais auxiliares
A folha de cobre, como componente condutor crucial das placas de circuito, tem um impacto significativo no desempenho da placa devido à sua espessura e qualidade. De modo geral, quanto mais espessa for a folha de cobre, maior será o preço. A proporção de folha de cobre de espessura padrão no custo é relativamente estável, mas para algumas placas de circuito que exigem alta transmissão de corrente, o uso de folha de cobre mais espessa aumentará significativamente os custos de material. Enquanto isso, embora o preço unitário de materiais auxiliares, como tinta para máscara de solda e tinta para caracteres, seja relativamente baixo, seu uso cumulativo na produção em grande-escala também é um custo inegável. Por exemplo, a tinta para máscara de solda de alta-qualidade tem melhor desempenho para garantir o desempenho do isolamento e a resistência à corrosão ambiental das placas de circuito, mas seu preço é um pouco mais alto do que a tinta para máscara de solda comum.
2, Complexidade do processo: A operação fina aumenta os custos
(1) Aumentar o número de camadas leva a um aumento nos custos
O número de camadas em uma placa de circuito é um fator importante que afeta os custos de produção. A referência de custo de produção para painéis-de camada dupla em Shenzhen é relativamente baixa. Se o tamanho for pequeno e os requisitos do processo não forem altos, o preço da amostragem pode ser tão baixo quanto dezenas de yuans. O preço por metro quadrado para produção em massa é de cerca de 250-350 yuans (tomando o processo de estanho em spray com chumbo e a placa FR-4 como exemplos). Porém, à medida que o número de camadas aumenta, a dificuldade de produção aumenta exponencialmente. Para cada 2 camadas adicionadas, o custo geralmente aumenta de 40% a 60%. O custo de produção de placas de 6 camadas pode variar de algumas centenas de yuans para amostragem a 700-900 yuans por metro quadrado para produção em massa. Isso ocorre porque no processo de produção de placas multicamadas, a precisão do alinhamento entre as camadas é extremamente alta, exigindo equipamentos mais precisos e fluxos de processos mais complexos, como produção de circuitos de camadas internas, processo de laminação, etc., cada um dos quais aumenta o investimento de custos.
(2) Custos adicionais significativos para processos especiais
Tecnologia de furo cego enterrado: Furos cegos são furos condutores que conectam as camadas externa e interna sem penetrar em toda a placa de circuito, enquanto furos enterrados são furos condutores que conectam as camadas internas, ambas escondidas dentro da placa de circuito. Esse processo pode efetivamente melhorar a densidade da fiação e o desempenho das placas de circuito, mas devido à dificuldade de produção, requer equipamentos e pessoal técnico especializado, e o custo costuma aumentar em 10% -20%. A tecnologia de furo cego enterrado é amplamente utilizada em alguns produtos eletrônicos de última geração, como placas-mãe de smartphones, para atender às suas demandas de miniaturização e alto desempenho.
Processo de controle de impedância: em circuitos-de alta frequência, para garantir a integridade do sinal, é necessário controlar com precisão a impedância das linhas de transmissão na placa de circuito. A implementação do controle de impedância requer requisitos rigorosos desde a seleção da placa, projeto do circuito até controle de parâmetros durante o processo de fabricação. Os fabricantes precisam investir mais tempo e esforço na depuração e nos testes, o que sem dúvida levará ao aumento dos custos. O custo do uso da tecnologia de controle de impedância para placas de circuito pode ser 15% -30% maior do que o das placas de circuito comuns. Por exemplo, na produção de placas de circuito para equipamentos de comunicação 5G, a tecnologia de controle de impedância é essencial.
3, Complexidade da placa: A precisão do design determina o custo
(1) A influência da quantidade e layout dos componentes
Quando há vários componentes em uma placa de circuito, especialmente quando são usados componentes embalados com precisão, como BGA (Ball Grid Array) e QFN (Quad Flat No Pin Package), a dificuldade de produção aumenta significativamente. Esses componentes possuem espaçamento pequeno entre pinos e requisitos de alta precisão de soldagem. No processo de fabricação de placas de circuito, é necessário equipamento de varredura de alta-precisão para detecção, e o processamento de dados é mais complexo. Comparado com componentes DIP (Dual In Package) comuns, o custo pode ser 15% -30% maior. Enquanto isso, a compactação do layout dos componentes também pode afetar os custos. Se o layout dos componentes for apertado e o espaço de fiação for limitado, os requisitos para o projeto do circuito e os processos de fabricação serão maiores, aumentando assim os custos de produção.
(2) Complexidade do projeto do circuito
Projetos de circuitos complexos, como fiação de alta-densidade, linhas finas e pequenas aberturas, exigem precisão extremamente alta em equipamentos e processos de fabricação. Durante o processo de produção, são necessários equipamentos de exposição mais avançados, processos de gravação e técnicas de perfuração mais refinadas para garantir a precisão e confiabilidade do circuito. Esse requisito de produção de alta{3}}precisão inevitavelmente levará a um aumento no custo. Por exemplo, quando a largura e o espaçamento da linha são menores que os padrões convencionais, o custo de produção por metro quadrado pode aumentar em 20% -50%. Na produção de placas de circuito para placas gráficas de última geração, são frequentemente enfrentados desafios complexos de projeto de circuitos.
4, Escala de produção: O efeito de lote reduz o preço unitário
Na indústria de fabricação de placas de circuito em Shenzhen, o impacto da escala de produção nos custos é significativo. Para produção em pequena-escala, devido à necessidade de depuração de equipamentos, preparação de processos e outros trabalhos preliminares para cada produção, esses custos fixos são alocados para um pequeno número de produtos, resultando em custos unitários de produto mais elevados. Tomando a amostragem como exemplo, para painéis{3}}de face simples e dupla com comprimento e largura de 10 cm, pode custar 5-20 yuans por peça (incluindo testes), enquanto para produção em massa, se a quantidade de produção atingir 1.000 a 2.000 peças, o preço unitário pode cair para 4 a 5 yuans por peça. Ao entrar na fase de produção em massa, ao otimizar o processo produtivo e melhorar a utilização dos equipamentos, o custo fixo por unidade de produto é significativamente reduzido, e a aquisição de matéria-prima também pode obter preços mais favoráveis devido à grande quantidade. Por exemplo, algumas grandes empresas de fabricação de eletrônicos podem fazer dezenas de milhares ou até centenas de milhares de metros quadrados de pedidos de placas de circuito por mês, e seus custos de produção por unidade de área podem ser reduzidos em 30% -50% em comparação com a produção em pequena escala.
5, Outros fatores: Mudanças de custos causadas pelo prazo de entrega, etc.
(1) Taxa de serviço urgente
No-ambiente acelerado da indústria eletrônica de Shenzhen, os clientes às vezes têm demandas urgentes quanto ao prazo de entrega das placas de circuito. Se for necessária uma produção urgente, o fabricante geralmente cobra uma certa porcentagem da taxa urgente. De modo geral, uma taxa rápida de 30% -50% pode ser exigida para serviço expresso de 48 horas. Por exemplo, o custo normal de produção de um painel dupla-face normal era de 50 yuans por item, mas se você escolher a entrega expressa em 48 horas, o custo pode aumentar para 65-75 yuans por item. Isto ocorre porque os serviços acelerados exigem que os fabricantes aloquem recursos adicionais, priorizem a produção, interrompam os planos de produção existentes e, assim, aumentem os custos.
(2) Custos de testes de qualidade e certificação
Para indústrias com requisitos de qualidade extremamente elevados, como eletrônica médica, aeroespacial, etc., testes e certificação de qualidade rigorosos são necessários após a conclusão da produção da placa de circuito. Por exemplo, vários métodos de teste, como AOI, inspeção-de raios X, TIC, etc., são usados para garantir que o desempenho elétrico e a qualidade de soldagem da placa de circuito atendam aos padrões. Esses dispositivos de detecção são caros e o processo de detecção também requer a operação de pessoal profissional, o que aumenta o custo de produção. Além disso, caso o produto precise obter certificações como ISO, UL, etc., o fabricante também precisará investir tempo e recursos nos trabalhos de preparação relacionados, e esse custo será dividido entre os custos de produção da placa de circuito.