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Introduzione
L'assemblaggio del circuito stampato è un processo complicato. Ci sono molti fattori che concorrono a determinare il costo finale dell'assemblaggio del PCB, inclusa la complessità della scheda e il materiale utilizzato per la sua fabbricazione. Il cartellino del prezzo per la costruzione di un PCB può variare notevolmente a seconda di questi fattori, ma è importante sapere il più possibile su cosa stai entrando prima di iniziare a costruire il tuo circuito stampato.
Sappiamo che assemblare un circuito stampato da zero può essere costoso, ma se non sai bene cosa aspettarti quando costruisci i tuoi PCB, questo articolo ti sarà d'aiuto.
Tratteremo tutto, dalle basi di quanto è il costo dell'assemblaggio PCB a quali fattori influenzano quanto potrebbe costare per te. Parleremo anche di alcune cose che puoi fare per risparmiare denaro e darti un'idea dell'opportunità o meno di investire in una linea di assemblaggio di PCB per la tua azienda.
PCB Assembly
Perché il costo dell'assemblaggio del PCB è importante?
L'assemblaggio dei PCB è una fase importante del processo produttivo. Consiste nel posizionare tutti i componenti su una scheda a circuito stampato e saldarli in posizione.
Una varietà di fattori influenzerà il costo del tuo assemblaggio PCB. Il fattore più importante sarà la complessità del progetto del circuito stampato e il numero di componenti presenti.
Un altro fattore che influenzerà il tuo prezzo è dove prevedi di assemblare la tua tavola. Ciò significa che se vuoi che sia fatto a livello locale, pagherai di più che se dovessi inviarlo all'estero per l'assemblaggio.
Infine, ci sono vari modi in cui puoi assemblare i tuoi PCB, inclusi metodi automatizzati o manuali. I metodi automatizzati tendono ad essere più costosi di quelli manuali, ma possono anche produrre schede di qualità superiore che durano più a lungo e funzionano meglio nel complesso!
Cose da determinare Costo di assemblaggio PCB
Una varietà di fattori influenza il costo dell'assemblaggio del PCB. I più importanti sono i seguenti:
Quantità
Più circuiti stampati ti servono, più costerà farli assemblare. Se ti serviranno solo uno o due, potrebbe essere più conveniente pagare un piccolo extra per le parti e farlo da solo. Ma se ordini molte schede, il costo dell'assemblaggio sarà molto inferiore al costo dell'acquisto di tutte le parti e gli strumenti necessari per farlo da solo.
Anche il numero di componenti su ciascuna scheda potrebbe avere un impatto sul prezzo. Più componenti ci sono, più tempo ci vorrà per assemblare ogni scheda e più costoso sarà per unità. Lo stesso vale per qualsiasi elemento di design complicato: se hai molti strati diversi con piccoli componenti su ogni strato, questo può aumentare i costi rendendo più difficile per l'assemblatore allineare tutto correttamente prima di saldare tutto insieme.
Quantità PCB
Museale
I circuiti stampati sono la spina dorsale di qualsiasi progetto elettrico. Sono essenzialmente il framework che ti consente di collegare insieme tutte le diverse parti del tuo progetto, quindi garantire la qualità è importante.
La qualità dell'assemblaggio del circuito stampato (PCB) determinerà la sua durata, le sue prestazioni e il suo costo. Più robusto è l'assemblaggio del PCB, più a lungo durerà e minore sarà la probabilità che venga danneggiato da fattori ambientali come temperatura o umidità. Ciò significa che, se si desidera che il prodotto funzioni correttamente nel tempo, è necessario un assemblaggio di PCB di alta qualità.
Qualità PCB
Funzionalità
Quando si tratta di assemblare un circuito stampato, il funzionamento della scheda è fondamentale. Se stai costruendo un PCB per un modello di razzo, sarà piuttosto semplice: l'unica cosa che devi veramente fare è collegare i fili da una parte all'altra della scheda.
Ma se stai costruendo un PCB per un sistema di controllo del motore per un'auto, i requisiti saranno molto più severi. Dovrai assicurarti che tutti i tuoi componenti siano in grado di tollerare ambienti estremi e che possano resistere anche a urti e vibrazioni. Più complicato è il tuo progetto, più costoso sarà da produrre.
Funzionalità PCB
Tempi Di Consegna
Se hai intenzione di assemblare i tuoi circuiti stampati, il tempo di consegna è il tempo che intercorre tra l'ordine e il momento in cui le schede sono pronte per la spedizione. Il tempo di consegna può variare a seconda del produttore, ma in genere è compreso tra 3 e 6 settimane.
Questo può essere uno dei fattori più costosi nel costo di assemblaggio perché ci vuole tempo prima che un fornitore produca le tue schede e che le spedisca. Ciò può causare ritardi nella sequenza temporale del tuo progetto se non stai attento.
Tempo di consegna PCB
Tipi di costi di assemblaggio PCB
Prima di decidere quale sia la soluzione più adatta al tuo progetto, dovresti conoscere i diversi tipi di assemblaggio di circuiti stampati (PCB) .
Per metodo di assemblaggio
Gli assemblaggi PCB manuali, semiautomatici e completamente automatizzati sono i più diffusi. La differenza principale tra questi è il grado di automazione nel loro processo. Più automatizzato è il processo, minore è la manodopera necessaria e minore è il tempo necessario per l'assemblaggio.
L'assemblaggio manuale del PCB richiede molto intervento umano, con ogni passaggio eseguito a mano. Questo metodo può essere molto rapido ed economico se stai realizzando solo una o due schede alla volta, ma non è l'ideale per la produzione di massa o grandi quantità. Richiede anche molta abilità da parte dei tuoi assemblatori e può essere difficile da scalare se devi realizzare velocemente molte schede.
L'assemblaggio PCB semiautomatico comporta un po' più di automazione rispetto all'assemblaggio manuale perché utilizza macchine per eseguire alcune attività, ma ci sono ancora molti passaggi che richiedono l'intervento umano. Questa può essere una buona opzione se hai bisogno di più di una scheda prodotta rapidamente ma non hai ancora un volume sufficiente per garantire una produzione completamente automatizzata.
L'assemblaggio completamente automatizzato di PCB significa che ogni fase del processo viene eseguita dalla macchina, senza alcun intervento umano! Ciò consente di raggiungere volumi elevati a costi inferiori rispetto ad altri metodi, poiché sono richieste minori competenze da parte degli addetti all'assemblaggio.
Metodo di assemblaggio PCB
Per tipo di prodotto
Il costo dell'assemblaggio di circuiti stampati (PCB) è determinato dal tipo di prodotto che si sta realizzando. Molti fattori influenzano il costo dell'assemblaggio di PCB, tra cui il numero di schede necessarie, la complessità del design della scheda e i materiali utilizzati per la sua realizzazione. Esistono tre categorie principali di prodotti elettronici: elettronica di consumo, elettronica industriale e dispositivi medici. L'elettronica di consumo comprende articoli come telefoni cellulari e computer portatili; l'elettronica industriale può includere qualsiasi cosa, da una lavatrice a una pompa dell'acqua; e i dispositivi medici comprendono dispositivi come pacemaker, defibrillatori e così via.
Ognuna di queste categorie ha il proprio insieme unico di requisiti quando si tratta di processi di assemblaggio e materiali utilizzati nella produzione. Ciò significa che ogni categoria ha anche il proprio costo di assemblaggio PCB unico associato.
Tipo di prodotto PCB
Per opzione di montaggio
Innanzitutto, dovrai valutare il tipo di assemblaggio che preferisci. L'opzione più semplice è l'assemblaggio " a scheda nuda ", che prevede di assemblare i componenti su un pezzo di rame nudo e di saldarli. Questa è di gran lunga l'opzione più economica per l'assemblaggio di PCB, ma richiederà anche più tempo.
Un'altra opzione è l'assemblaggio "a foro passante", che prevede l'inserimento dei componenti attraverso i fori nel PCB e la saldatura dal retro. Questo è ancora piuttosto economico ma molto più veloce dell'opzione bare-board perché c'è meno lavoro da fare per collegare tutto (dato che sono già nei buchi).
Opzione di assemblaggio PCB
Cosa considerare quando si stima il costo dell'assemblaggio del PCB
Alcuni dei fattori più essenziali da considerare quando si determina il costo di un lavoro di assemblaggio PCB sono:
Reputazione del produttore
Uno degli aspetti più importanti da considerare quando si stima il costo di assemblaggio di PCB è la reputazione del produttore. Desideri lavorare con un'azienda che gode di una buona reputazione in termini di qualità, efficienza e servizio clienti. Un buon modo per valutare la reputazione di un produttore è contattare altri clienti che hanno lavorato con lo stesso produttore e chiedere loro la loro esperienza.
Tempo di consegna
Il tempo necessario per evadere un ordine dipende dal tipo di assemblaggio PCB che viene prodotto. Ad esempio, se stai cercando un grande lotto di assemblaggi PCB che verranno utilizzati in un piccolo numero di prodotti, allora possono essere assemblati in tempi relativamente brevi e rispediti anche rapidamente. Tuttavia, se il tuo ordine richiede una maggiore personalizzazione o ha un volume molto elevato di unità, potrebbe essere necessario più tempo per completare l'ordine.
In ogni caso, è importante pianificare in anticipo quando si richiede un preventivo a un produttore in modo che possa fornire una stima accurata dei tempi di consegna in base al carico di lavoro e alla pianificazione attuali.
Metodi di assemblaggio
Quando si stima il costo di un progetto di assemblaggio PCB, ci sono alcune cose da considerare. Il primo è il metodo di assemblaggio. Esistono 4 tipi principali di metodi di assemblaggio:
Inserimento automatico
I metodi di assemblaggio ad inserimento automatico sono il metodo di assemblaggio più comune. Sono utilizzati per l'assemblaggio di prodotti di grandi dimensioni dove il prodotto non è costruito a mano e le parti non sono posizionate manualmente.
I metodi di inserimento automatico prevedono il posizionamento di un oggetto in uno stampo, che quindi inietta plastica fusa che riempie gli spazi tra ciascuna parte. Questo metodo viene utilizzato per parti semplici e quando il costo della manodopera non è un problema.
Inserimento automatico
Bumping della saldatura
Una punta rivestita di saldatura viene utilizzata per applicare la saldatura a un cavo del componente, che viene successivamente spinto su un pad sul PCB. Questo processo può essere utilizzato per fissare componenti con o senza pasta saldante.
La saldatura a bump è una tecnica comunemente utilizzata per fissare i substrati BGA (Ball Grid Array) ai circuiti stampati (PCB). Viene impiegata anche per il fissaggio di componenti passivi, come resistori , condensatori e induttori.
Bumping della saldatura
Senza piombo
Una serie di processi che consentono di unire componenti elettronici senza dover utilizzare un filo conduttore. Questo viene in genere eseguito mediante l'uso della saldatura, sebbene altre tecniche includano la saldatura a ultrasuoni, l'incollaggio a compressione termica e l'incollaggio adesivo. Il vantaggio principale dell'utilizzo di metodi di assemblaggio senza piombo è che riducono la quantità di materiale utilizzato nella produzione, il che può far risparmiare denaro.
Senza piombo
Assemblea interna
Tipo di produzione che prevede l'utilizzo di manodopera e macchinari per assemblare un prodotto dalle sue parti componenti. Questo metodo è utilizzato in settori come l'elettronica, il tessile, l'hardware e gli elettrodomestici.
L'assemblaggio può essere eseguito utilizzando strumenti manuali o apparecchiature automatizzate. Se il processo di assemblaggio utilizza diversi tipi di attrezzature, di solito viene eseguito in un formato a catena di montaggio.
Assemblea interna
Strati PCB
Uno dei fattori più importanti da considerare per determinare i costi di assemblaggio di un PCB è il numero di strati che lo compongono . Maggiore è il numero di strati, maggiore sarà il costo di produzione. In generale, un assemblaggio a 3 strati è molto meno costoso di un assemblaggio a 12 strati . Tuttavia, un maggior numero di strati può rendere il circuito più versatile e consentire l'utilizzo di componenti più piccoli sulla scheda.
Materiali e componenti PCB
Nel calcolo dei costi di assemblaggio dei PCB, è necessario considerare i materiali e i componenti che verranno utilizzati nel progetto. I materiali più comuni sono FR-4, un laminato epossidico rinforzato con fibra di vetro; il laminato rivestito in rame , un laminato epossidico con una lamina di rame applicata su di esso; e FR-1, un laminato epossidico rinforzato con fibra di vetro non rivestito.
Devi anche considerare il tipo di componenti di cui avrai bisogno. Ad esempio, se hai bisogno di un gran numero di dispositivi a montaggio superficiale (SMD), quindi i costi di assemblaggio aumenteranno perché gli SMD sono più difficili da lavorare rispetto alle parti a foro passante.
Materiali e componenti PCB
Tecnologia PCB
Il tipo di tecnologia PCB utilizzata può fare una grande differenza in quanto costa realizzare la tua scheda. Ci sono due tipi principali:
SMT
La tecnologia a montaggio superficiale (SMT) prevede la saldatura dei componenti elettronici direttamente sulla superficie di un circuito stampato esistente, anziché attraverso fori o vie come nei tradizionali circuiti a foro passante. Questo processo può risultare più costoso rispetto all'assemblaggio a foro passante, poiché ogni componente richiede un proprio pad di saldatura sopra costosi materiali preimpregnati , depositati in più strati per formare il PCB durante processi di produzione come la serigrafia, la laminazione o la stagnatura a immersione, prima di essere incisi e lasciare al di sotto di ogni strato stampato solo le tracce di rame necessarie al corretto funzionamento dei componenti quando collegati tra loro all'interno dei rispettivi gruppi.
THT
La tecnologia a foro passante utilizza terminali che passano attraverso fori sulla scheda e si collegano ai componenti sul lato opposto. Questo è il design più comune per gli hobbisti e le piccole imprese. Per facilitare l'assemblaggio, è possibile utilizzare strumenti speciali che aiutano a posizionare tutti i componenti in modo rapido e preciso.
Complessità del design
Questa è una considerazione essenziale quando si determinano i costi di assemblaggio del PCB. Più complesso è il progetto, maggiore è il tempo necessario per l'assemblaggio, il che aumenta i costi. Ad esempio, un semplice PCB con solo pochi componenti sarà molto più rapido e facile da assemblare rispetto a uno complesso con molte parti.
Conclusione
Ci auguriamo che tutte le informazioni contenute in questo articolo ti abbiano aiutato a conoscere ciò che è coinvolto nel processo di assemblaggio del PCB. E ora, armato di queste informazioni, puoi iniziare a prendere una decisione più informata su dove costruire le tue schede, il che ti aiuterà a non spendere troppo per questa parte importante del tuo processo di progettazione PCB.
