цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Советы по упрощению разработки печатных плат с целью удешевления их производства


Советы по упрощению разработки печатных плат с целью удешевления их производства

Автор: Mike(admin) от 5-07-2021, 03:55

Как сэкономить при проектировании и производстве печатных плат


Когда вы разрабатываете и производите продукт, печатная плата может легко стать одним из самых дорогостоящих компонентов всего продукта, таким образом, снижение стоимости печатной платы может быть одним из основных факторов, которые могут оказаться полезными для снижения общей стоимости производства.


Советы по упрощению разработки печатных плат с целью удешевления их производства

В основном стоимость печатной платы может быть снижена за счет сокращения размера печатной платы, а также выбора надлежащих компонентов и внедрения надлежащих методов проектирования. Вот почему в данной статье мы опишем наиболее распространенные методы снижения затрат на печатную плату, которые вы можете реализовать при проектировании и изготовлении своей печатной платы.


Уменьшение размера печатной платы


Уменьшение размера печатной платы является наиболее распространенным методом снижения затрат на печатную плату. Есть и еще один положительный результат, поскольку уменьшение размера печатной платы также приводит к уменьшению размера продукта, что опять же полезно для различных применений. В прежние времена компоненты для монтажа со сквозными отверстиями были широко доступными компонентами, которые напрямую влияли на размер печатной платы. Сегодня практически все компоненты могут быть преобразованы в версии поверхностного монтажа (SMD), даже микросхемы, поскольку разные производители предоставляют различные корпуса меньшего размера, которые могут быть полезны для непосредственного уменьшения размера печатной платы. Посмотрите на изображение далее, чтобы понять, как размеры компонентов значительно уменьшают плату


Советы по упрощению разработки печатных плат с целью удешевления их производства

На приведенном выше изображении мы видим разницу между компонентом для сквозных отверстий и разницей в размере корпуса SMD 0805. Теперь действительно ясно, что те же резисторы с одинаковым значением мощности могут использоваться в гораздо меньшем пространстве. Вы даже можете разместить два резистора, один в верхнем слое, другой в нижнем слое. Кроме 0805, также доступны гораздо меньшие размеры, такие как 0603, 0402, 0201 и т.д. Этот же принцип относится и к конденсаторам, диодам, дросселям. Простая электронная схема использует максимальное количество резисторов и компонентов конденсаторного типа, что даже уменьшение этих двух компонентов может уменьшить размер платы как минимум на 30-40%.


Кроме того, резисторы SMD можно даже уменьшить, применив надлежащую конструкцию и технику выбора компонентов.


Советы по упрощению разработки печатных плат с целью удешевления их производства

8 и 0805 – SMD-резисторы против резистора в SIP-корпусе с 8 выводами. Это похоже на шахматную партию, где вам нужно принимать правильные решения, и это правильный ход, чтобы уменьшить размер печатной платы. Компоненты SMD также относительно дешевле, чем компоненты для монтажа в сквозные отверстия, как с точки зрения затрат на компоненты, так и в случаях, связанных с сборкой. Что ж, опять же, для этого есть причина, поскольку компоненты для монтажа в сквозные отверстия требуют дополнительных действий для резки выводов компонентов и их пайки на плате.


Сокращение ненужных слоев, а также неоптимальных характеристик слоев


Почти все время люди добавляют ненужное количество слоев по разным причинам, таким как тепловая компенсация, плохой опыт маршрутизации и так далее. При изготовлении печатной платы можно сэкономить много денег, если количество слоев уменьшить с 6 слоев до 4 слоев, с 4 слоев до 2 слоев и так далее. Одна из важных вещей, которую следует иметь в виду – это способы уменьшить количество слоев платы, когда это возможно. Однако для сложных плат, включающих корпуса с шариками типа BGA, важно иметь более высокое количество слоев, что может потребоваться для повышения качества сигнала и общей производительности печатной платы. В таких случаях повышенная стоимость лучше экономит дополнительные деньги на переделку, поэтому важно принять правильное решение о том, сколько слоев следует использовать для создания конструкции печатной платы/


Советы по упрощению разработки печатных плат с целью удешевления их производства

Еще одна распространенная ошибка, которую совершают разработчики – это предоставление поставщику плохих спецификаций слоев, что приводит к высоким затратам на печатную плату во время производства. Нужна ли вашему дизайну толщина меди 70 мм во всех слоях? Можно ли сделать плату толщиной 17,50 мкм как на верхнем, так и на нижнем слое, а также сделать 35 мкм во внутренних слоях или наоборот? Это значительно снизит затраты во время производства.


Снижение стоимости печатных плат за счет замены материалов


Стоимость материала становится основным фактором, когда дело доходит до выбора правильного материала. В большинстве случаев вы можете обойтись стандартной печатной платы FR4, но в некоторых случаях печатные платы FR4 не выдержат условий эксплуатации. Хорошим примером будут печатные платы для светодиодов. Стоимость может быть уменьшена путем выбора правильных материалов платы. Во многих случаях и во многих различных приложениях стандартная плата FR-4 – это все, что нужно, где выбор более дорогого варианта не будет иметь никакого значения и может быть назван роскошью. Температурный класс может быть стандартным 130-140 градусов, что может быть полезно во всех случаях до тех пор, пока нет особых требований.


Толщина печатной платы


Стоимость печатной платы увеличивается из-за нестандартной толщины печатной платы. 1,6 мм – стандартная толщина печатной платы. Увеличение или уменьшение толщины печатной платы привлечет больше денег на этапе производства.


Паяльная маска и цвет шелкографии печатной платы


Также попробуйте использовать зеленую паяльную маску, не создавая печатных плат причудливого цвета, таких как черный, красный, синий и т. д. Это обширные варианты цвета, которые требуют больших затрат на изготовление печатных плат. Маска из зеленого припоя широко используется в процессе производства печатных плат и является самым дешевым вариантом для печатных плат. Это правило применимо и к цвету шелкографии. Самый распространенный цвет шелкографии – белый. Выбор другого цвета, такого как черный, значительно увеличит стоимость производства печатных плат. Эта теория применима к большинству производителей, но некоторые производители взимают одинаковую цену за все различные паяльные маски и варианты шелкографии.


Советы по упрощению разработки печатных плат с целью удешевления их производства

Финишное покрытие платы


Использование Immersion Gold / ENIG по ненужным причинам – плохой выбор, связанный с расходами на печатную плату. Это требуется для высокоскоростных дорожек с управляемым импедансом для правильной фиксации целостности сигнала. Нужно ли это делать на каких-нибудь простых платах? Иммерсионное олово или HAL (Sn-Pb) можно использовать для снижения стоимости производства.


Компенсация стоимости, связанная с маршрутизацией


Добавление скрытых и глухих переходных отверстий требует больших затрат в процессе производства печатной платы. Таким образом, желательно зменение конструкции определенным образом, чтобы ее можно было направить таким образом, чтобы скрытые или слепые переходные отверстия не требовались. Кроме того, иногда, чтобы упростить разводку, люди размещают компоненты в определенном порядке, чтобы в процессе сборки они были вынуждены паять компонент вручную. Это не рентабельный вариант.


Советы по упрощению разработки печатных плат с целью удешевления их производства

Почти во всех случаях хорошая практика проектирования может снизить вероятность использования скрытых или глухих переходных отверстий до тех пор, пока это не станет действительно плотной платой, требующей целостности сигнала там, где требуются скрытые или глухие переходные отверстия.


Объем заказов


И последнее, но не менее важное: объем заказов является важным фактором снижения производственных затрат. Он обратно пропорционален цене. Как правило, стоимость изготовления печатной платы снижается при увеличении объема заказа. Можно планировать и регулировать объем заказа в соответствии с выбранным производителем печатной платы, который может выполнить ваш объем заказа. Всегда сравнивайте цены на требуемые платы с необходимым количеством в будущем. Но убедитесь, что плата хорошо протестирована на этапе POC (Proof of Concept), а дизайн завершен для производства. Делать заказ без тестирования печатной платы – пустая трата времени, так как это потребует огромных денежных средств.




© digitrode.ru


Теги: печатная плата




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий