Έχετε δει το απόσπασμα. Ένα πρωτότυπο δύο επιπέδων για μια φορητή συσκευή είναι τριπλάσιο από το μοναδιαίο κόστος μιας ισοδύναμης άκαμπτης πλακέτας. Πριν απωθήσετε τον κατασκευαστή, σας βοηθά να κατανοήσετε από πού προέρχεται το ασφάλιστρο κόστους. Η σύντομη απάντηση είναι ότι το ευέλικτο κόστος PCB αντικατοπτρίζει την επιλογή υλικού, την πολυπλοκότητα της διαδικασίας και τον αντίκτυπο στην απόδοση της εργασίας με λεπτά, ασταθή διηλεκτρικά σε διαστάσεις.
Στο CSNT-EMS στο Dongguan, παρακολουθούμε τακτικά ομάδες μηχανικών στην ανάλυση κόστους για συγκροτήματα λεπτών-κυκλωμάτων. Η συζήτηση ξεκινά συνήθως με το βασικό υλικό.
The Base Material Premium: FCCL Pricing Dynamics
Το εύκαμπτο έλασμα με επένδυση χαλκού (FCCL) κοστίζει περισσότερο από το άκαμπτο FR4 για δύο λόγους. Πρώτον, τα συστήματα ρητίνης πολυιμιδίου (PI) είναι εγγενώς πιο ακριβά από τα εποξειδικά μείγματα που χρησιμοποιούνται σε τυπικές άκαμπτες σανίδες. Δεύτερον, οι προμηθευτές FCCL διατηρούν χαμηλότερους όγκους, γεγονός που διατηρεί την τιμή μονάδας υψηλότερη.
Μια τυπική προδιαγραφή όπως η Panasonic R{0}}F777 PI-με βάση το FCCL σε πάχος 50-μικρομέτρων για εύκαμπτη κατασκευή PCB ξεπερνά σημαντικά το βάρος ισοδύναμου-FR4. Όταν το σχέδιό σας απαιτεί R-F775 με χαλκό πολύ χαμηλού προφίλ (VLP) για πλάτη ίχνους 0,1 mm, το βήμα της τιμής είναι ακόμη πιο απότομο επειδή ο χαλκός VLP απαιτεί πιο ακριβή έλεγχο ηλεκτροαπόθεσης.
Εάν η συναρμολόγησή σας θα μεταφέρει σήματα υψηλής-συχνότητας, μπορείτε να καθορίσετε το DuPont Pyralux AK, το οποίο προσφέρει DK 3.4 και Df 0.004 για ελεγχόμενη αντίσταση. Αυτή η απόδοση έχει υψηλότερη τιμή: Το Pyralux AK συνήθως κοστίζει 40 έως 60 τοις εκατό περισσότερο από το τυπικό PI FCCL.
Το εύκαμπτο υλικό PCB που βασίζεται-με βάση το PET βρίσκεται στο χαμηλό άκρο του φάσματος κόστους, αλλά λειτουργεί μόνο για πλακέτες που δεν βλέπουν ποτέ θερμοκρασίες αναρροής. Ένα συγκρότημα με βάση το PET-μπορεί να κοστίζει 20 έως 30 τοις εκατό πάνω από τις ισοδύναμες άκαμπτες σανίδες, γεγονός που το καθιστά ελκυστικό για εφαρμογές LED μονής-όψης.
Διάγραμμα σύγκρισης κόστους υλικού FCCL ανά τύπο υποστρώματος
Προγράμματα οδήγησης κόστους διεργασιών στην κατασκευή λεπτών-κυκλωμάτων
Τρία βήματα διεργασίας αντιπροσωπεύουν τις μεγαλύτερες διαφορές κόστους μεταξύ της παραγωγής εύκαμπτων και άκαμπτων PCB.
Για εύκαμπτη παραγωγή PCB, η πλαστικοποίηση επικάλυψης απαιτεί θερμότητα και πίεση σε όλη την περιοχή πλήρους σανίδας. Το ελεύθερο κάλυμμα αλογόνου Taiflex FHK0515-χρειάζεται 170 έως 180 βαθμούς Κελσίου και ελεγχόμενη πίεση για συγκόλληση χωρίς κενά. Αυτό το βήμα προσθέτει 15 έως 25 τοις εκατό στο κόστος της σανίδας σε σύγκριση με μια άκαμπτη σανίδα χωρίς πρόσθετη κόλληση.
Οι λεπτές κατασκευές FPC απαιτούν πιο αυστηρό χειρισμό σε όλη τη γραμμή παραγωγής. Τα φύλλα διηλεκτρικού υλικού τσαλακώνονται εύκολα και μπορούν να τεντωθούν αν τραβήξουν σε εσφαλμένες γωνίες. Οι κατασκευαστές πρέπει να τρέχουν τις σανίδες σε μικρότερες ταχύτητες και συχνά χρησιμοποιούν εξειδικευμένα εξαρτήματα για να διατηρήσουν τη σταθερότητα των διαστάσεων κατά τη χάραξη και την επιμετάλλωση.
Η επαλήθευση ποιότητας για συγκροτήματα FPC περιλαμβάνει δοκιμή δυναμικής ευκαμψίας ανά IPC-Μέθοδος 2.4.9.1 TM-650. Ένα συγκρότημα Κλάσης 3 για ιατρική συσκευή μπορεί να χρειαστεί να επιβιώσει σε 100.000 κύκλους κάμψης σε ακτίνα κάμψης 0,3 έως 0,8 mm. Η εκτέλεση αυτής της δοκιμής προσθέτει χρόνο και κόστος επιθεώρησης.
Διάγραμμα ροής διεργασίας που δείχνει στάδια δοκιμής πλαστικοποίησης καλύμματος και ελαστικότητας
Ιεραρχία κόστους φινιρίσματος επιφάνειας
Το ENIG σε λεπτές εύκαμπτες κατασκευές PCB συνήθως κοστίζει περισσότερο από ό,τι σε άκαμπτες σανίδες επειδή το λεπτότερο υπόστρωμα απαιτεί αυστηρότερο έλεγχο της διαδικασίας για να αποφευχθεί η παραμόρφωση κατά τη διάρκεια του λουτρού επιμετάλλωσης. Το πάχος νικελίου κυμαίνεται από 3 έως 6 μικρόμετρα και ο χρυσός στα 0,05 έως 0,125 μικρόμετρα. Η διαδικασία προσθέτει 8 έως 12 τοις εκατό στο κόστος επιβίβασης.
Το OSP είναι το πιο οικονομικό φινίρισμα, αλλά λειτουργεί μόνο όταν η πλακέτα υφίσταται μία μόνο επαναφορά ή συναρμολόγηση με το χέρι. Εάν ο οδικός χάρτης του προϊόντος σας περιλαμβάνει πολλά στάδια συναρμολόγησης, το OSP ενδέχεται να μην επιβιώσει από τη θερμική έκθεση.
Για εύκαμπτες πλακέτες PCB με χρυσές επαφές δακτύλων, η σκληρή επίστρωση χρυσού οδηγεί στο υψηλότερο κόστος φινιρίσματος λόγω του πρόσθετου χρόνου επιμετάλλωσης που απαιτείται για την παχύτερη απόθεση. Αυτό το φινίρισμα προορίζεται για πλακέτες με υποδοχές ZIF ή άλλες απαιτήσεις mate-και-unmate.
Τι μπορείτε να ελέγξετε: Επιλογές σχεδίασης που μειώνουν το κόστος
Ορισμένες σχεδιαστικές αποφάσεις εμποδίζουν το χαμηλό-κόστος κυκλώματος να αυξηθεί. Για οποιοδήποτε ευέλικτο σχέδιο PCB, καθορίστε το μεγαλύτερο ίχνος και απόσταση που μπορεί να ανεχθεί η εφαρμογή σας. Κάθε μείωση 25-μικρομέτρων στην ελάχιστη γεωμετρία συσφίγγει τα παράθυρα της διαδικασίας και αυξάνει τα ποσοστά σκραπ. Για ευέλικτα σχέδια PCB, χρησιμοποιήστε PI μόνο εκεί όπου η πλακέτα θα λυγίσει πραγματικά. Τα άκαμπτα τμήματα μπορούν μερικές φορές να χρησιμοποιούν λιγότερο ακριβό PET ή ακόμα και τυπικό FR4 σε ένα άκαμπτο-flex υβριδικό σχέδιο.
Για τους όγκους πρωτοτύπων, η χρήση πάνελ έχει μεγαλύτερη σημασία από την επιλογή υλικού. Μια σανίδα 10 επί 10 εκατοστών που χωράει 4 επάνω σε πάνελ 500 επί 500 χιλιοστών κοστίζει λιγότερο ανά τεμάχιο από την ίδια σανίδα σε 1 προς τα πάνω σε πάνελ 250 επί 250 χιλιοστών.
Βοηθήσαμε τις ομάδες μηχανικών να μειώσουν το κόστος των ευέλικτων πρωτοτύπων PCB κατά 25 έως 35 τοις εκατό μόνο μέσω της βελτιστοποίησης του σχεδιασμού. Για ευέλικτα έργα PCB, το κλειδί είναι η συμμετοχή του κατασκευαστή σας νωρίς στη φάση της διάταξης, όχι μετά την κατάψυξη των Gerber.
