PCB 製造 – テクノロジーを使用してコストに影響を与える方法

About PCBs production， A Printed Circuit Board is more of an electrical circuit whose conductors and components are within a mechanical structure. Printed Circuit Boards not only support but also electronically connect elements found in electronic devices, and with the constant changing technology, so does PCBs change.

技術の変化は世界中のほとんどすべてに影響を与え、PCB は取り残されません。その結果、PCB メーカーは最新の市場動向に対応するよう圧力をかけられています。結果として、この圧力は PCB の価格に影響を与えます。この記事では、これらのさまざまな技術が PCB のコストにどのように影響するかについて詳しく説明します。

1. PCBの材料費の選び方

回路基板の製造中に使用される材料は、常にそのコストに影響を与えます。標準または従来の PCB は、FR4 装置を使用してラミネート加工されます。ただし、FR4 文書は、燃料産業、航空宇宙、および制御システムで一般的なものなど、高強度の使用を意図した PCB には十分ではありません。

材料の選択に影響を与える要因には、熱信頼性、熱伝達、温度信頼性、機械的特性、信号性能などがあります。 PCB の製造に使用される適切な材料は、上記のテストに合格する必要があるため、通常よりもコストが高くなる可能性があります。

ボードが高強度の負荷に耐えることができる場合、それらを調達するコストは残りの部分よりもわずかに高くなります.それでも、回路基板が広範囲の温度変化に耐えることができる場合、とりわけ、回路基板が少し高価になることを期待してください.

さまざまな物理的ストレスに耐えるだけでなく、動作中に中断のない電気信号を促進できる材料を使用したボードは、コストがかかります。経験則として、より高い周波数を必要とするアクティビティには、標準または従来の FR4 よりも非常に高品質の素材が必要です。

2. PCB の生産 - PCB のサイズが生産コストに与える影響

パネルの使用率と PCB のサイズは、価格に影響を与える重要な要素です。対応するデバイスに必要な回路の数によって、常にサイズが決まります。電話やデジタル時計などの小さなもの向けの PCB は、必要なコンポーネントが少なくて済み、最終的に製造コストが削減されます。

ただし、ラップトップまたはコンピューター用のそれらは多くの場合、巨大であり、多くの時間とその他のリソースを必要とします. PCB の製造において、最も一般的な寸法には、18 X 24 インチ (457 x 610 mm) と 18 X 21 インチ (457 x 533 mm) があります。

多くの PCB ユーザーが強く要求するもう 1 つの一般的な寸法は、21 X 24 インチ (533 x 610 mm) の寸法または寸法です。 PCB 上のコンポーネントによって消費されるスペースもその価格に影響し、巨大な寸法の PCB はより多くの費用がかかります。

たとえば、18 x 24 の PCB ボードは、18 x 21 のボードよりも多くのスペースを消費し、コストがかかります。つまり、PCB のサイズが大きくなればなるほど、それを製造するためにより多くの材料が必要になり、コストが高くなります。

しかし、テクノロジーは急速に変化しており、メーカーが PCB のサイズを縮小してコストを削減しようとする方法に影響を与えています。つまり、PCB 設計の寸法は、PCB の全体的な価格に影響を与える主な決定要因の 1 つです。

企業が小型 PCB を大量に製造したとしても、総コストは少量の大型プリント回路基板よりも低くなります。

3. PCB の製造 – PCB コストの主な要因:層の数

回路基板の価格を決定するもう 1 つの大きな要因は、PCB の層数です。製造中に含まれる材料と全体的な価格の違いが解決されます。厚い PCB はより多くの時間と労力を必要とします。

全体として、コストはレイヤーごとに増加し、以下のようになります:

• 10L – 12L:20 -30%
• 8L – 10L:20 – 30%
• 6L – 8L:30 -35%
• 4L – 6L:30 – 40%
• 2L – 4L:35 -40%
• 1L – 2L:35 -40%

製造コストの大幅な増加の大部分は、基板に 2 番目の層が追加されたときに発生する可能性があります。ただし、特定の設計が 8 時間後のしきい値を超えるか超えると、コストの増加はやや緩やかになります。

レイヤーが追加されると、より多くの生産ステップが必要になるため、そのコストは他のレイヤーに比べて高くなる可能性があります.特定の PCB 設計で使用される材料によっては、安定した構成を確保するために、より多くの層が必要になる場合があります。

4. PCB の製造 – PCB を独自にカスタマイズする方法

PCB の製造に使用される独自の設計も、その価格に影響します。カスタム仕様の PCB メーカーを訪問する場合、金額は従来のプリント回路基板よりも少し高くなると予想されます。

カスタム仕様は、基板が小さく、おそらく 1 層または 2 層で構成されている場合でも、製造コストが高くなることで知られています。価格が上昇する最も重要な決定要因は、一部の機能を実現するために特別なツールやその他のスキルが必要かどうかです。

多くの人が要求する独自またはカスタム仕様の例としては、はんだマスクのクリアランスやサイド メッキなどがあります。それがすべてではありません。他のユーザーは、ボードの輪郭に沿ったエッジを要求しますが、これにより価格が高くなります。

カスタム機能を作成するには、専門的なスキルと技術者が必要です。悲しいことに、それらの数は多くないため、生産コストが増加します.少数の PCB メーカーがアイデアしか持っていないため、設計が難しい場合は、価格が高くなります。

製造が難しい PCB には、専用のツールと時間が必要です。たとえば、ボードに特定の直径を必要とする異常なサイズの正確な穴が必要な場合、製造会社はこれらのツールを調達する必要がある場合があります。製造時間が完了するまでにさらに時間がかかる場合は、その後のボードのコストがわずかに高くなることが予想されます.

上記の場合、プリント回路基板の価格が、そのような機能がないものよりも少し高くなる可能性が高くなります.

5. PCBの生産 —PCB の製造 – アスペクト比と PCB の厚さ

最近まで、PCB の厚さはコストにほとんど影響を与えませんでした。この状況は、今後数年間で変化すると予想されます。密度の高い材料は、プリント回路基板を製造する薄い材料よりも調達とラミネートにコストがかかります。

プリント回路基板の設計が非常に複雑な場合、積層プロセスは少し高価になる可能性があります。厚い PCB を必要とするほとんどの電子デバイス メーカーとユーザーは、その厚さに基づいてコストが高いと報告しています。

より薄い材料は、製造に必要な材料が少なくなるため、一般に、それらを使用する PCB を低コストのブラケットに適合させます。ただし、厚さは使用する材料の種類によっても影響を受ける可能性があるため、厚い材料で作られた PCB ではコストが高くなりますのでご安心ください。

一般的に、PCB の標準的な厚さは 1.6 mm ですが、時代の変化に伴い、より厚い基板の調達はさらに高価になっています。また、業界の現状は確立されていませんが、厚い材料で作られた PCB は一般的に入手に費用がかかります。

それでも、より厚い PCB の全体的な価格は、特に縦横比が増加した場合、大幅に高くなる可能性があります。複数の層はプリント回路基板をわずかに厚くするため、コストも高くなります。

PCB のメーカーによって料金は異なりますが、ボードの厚さによって異なりますが、一般的に、厚いボードは薄いボードよりも高価です。

6. PCBの生産 —PCB の製造 – PCB の最小限のスペースとトレース

過熱や基板全体の損傷を恐れずに PCB に電流を流すには、十分なトレース幅が必要です。すべてのサイズの PCB で、容量とトレース幅の間に単純な相関関係があります。

ただし、収容力は必ずしも断面のスペースに対応していないことに注意してください。繰り返しますが、トレースの幅に関係なく、証拠によって保持できる電流の最大量を計算するのは簡単ではありません.

ボード上のビアやその他の要素は、電流容量に影響を与える可能性があります。多数のパッドを備えたボードは、優れた能力の痕跡を経験する場合があります。はんだ付けプロセス中にこの要因を考慮しないと、断面積が過剰になり、一時的なサージが発生する可能性があります。

上記の状況を防ぐために、PCB メーカーはトレースの幅を拡大するか、これらのトレースに追加のはんだマスクを追加する傾向があります。これと他の多くの要因により、PCB の価格が予想よりも高くなる傾向があることがわかります。

結論

PCB に対する需要は尽きることがなく、PCB の材料特性、サイズ、固有の仕様、厚さなどは、その価格に大きく影響します。 PCB 機器を事前に製造して、何がニーズに合うかを判断するのが賢明です。 WellPCB では、すべてのお客様と協力して、ボードを必要な方法で、希望どおりに入手できるようにしています。