Miten määrittää, kuinka paljon on piirilevy?

Piirilevyn hinnan määrittämiseksi on tärkeää ottaa huomioon sen materiaali- ja käsittelyvaatimukset. Jos osia on käsiteltävä eri tavalla, kustannukset nousevat. Jos osat voidaan valmistaa vakiomateriaaleista, valmistuskustannukset ovat alhaisemmat. Lisäksi materiaaliluettelo voi auttaa tunnistamaan tarpeettomat kustannukset.

Painettu piirilevy

Painetun piirilevyn kustannukset määräytyvät useiden tekijöiden perusteella. Monimutkaisuus, koko ja kerrosten määrä vaikuttavat hintaan. Mitä monimutkaisempi piirilevy on, sitä korkeammat ovat kustannukset. Vakiokomponenttien käyttö ja räätälöityjen vaatimusten määrän vähentäminen voi alentaa kustannuksia merkittävästi. Materiaaliluettelo on hyvä paikka etsiä tarpeettomia kustannuksia.

Materiaaliluettelossa luetellaan jokainen piirilevyn komponentti. Se auttaa myös määrittämään, pitäisikö tietty komponentti vaihtaa tulevaisuudessa. Hyvä materiaaliluettelo osoittaa myös kunkin komponentin kustannussäästömahdollisuudet.

Kustannukset

Painetut piirilevyt (PCB) ovat elektroniikkasuunnittelun kalleimpia komponentteja. Usein suunnittelijat ja hankinta-asiantuntijat etsivät piirilevyistä kustannussäästöstrategioita. Aiemmin piirilevyn kokoa oli helppo pienentää kustannusten alentamiseksi, mutta nykyiset piirisuunnitelmat vaativat suurempia levyjä.

Piirilevyt valmistetaan usein prosessilla, johon kuuluu useita toimintoja. Piirilevyn valmistukseen voi esimerkiksi sisältyä tulppien täyttö, kiillotus ja kerros kerrokselta tapahtuva eristysprosessi. Näiden vaiheiden välillä suoritetaan lisätoimintoja, jotka lisäävät valmistusprosessin monimutkaisuutta ja valmistuskustannuksia.

Materiaalit

Piirilevyjen valmistuksessa käytetään monia eri materiaaleja. Jotkut ovat kalliimpia kuin toiset. Alumiini on yleensä hyvä valinta piirilevyihin sen korkeataajuusominaisuuksien ja vahvojen termisten dielektristen ominaisuuksien vuoksi. Lisäksi alumiini kestää hyvin korkeita lämpötiloja ja kestää jopa 350oF:n lämpötiloja. Muita yleisiä piirilevyjen rakentamisessa käytettäviä materiaaleja ovat FR4-epoksi, teflon ja polyimidi. Näillä materiaaleilla on omat etunsa ja haittansa, jotka on otettava huomioon ennen kuin tehdään päätös käytettävästä materiaalista.

Piirilevyjen rakentamisessa käytettävät materiaalit vaihtelevat suunniteltujen piirilevyjen tyypin mukaan. Esimerkiksi joustava piirilevy valmistetaan usein polyimidistä. Se on hyvä materiaali taipuisille antureille ja näytöille, ja se on yhä suositumpi tablettitietokoneissa. Polyimidit ovat myös erinomaisia lämmönjohtimia, joten ne ovat hyvä valinta korkean lämpötilan piirilevyihin. Toinen harvinaisempi piirilevyrakentamisessa käytetty materiaali on PEEK.

Määrä

Ennen piirilevyjen ostamista sinun on tunnettava piirin peruskomponentit. Kunkin komponentin määrä voidaan määrittää monin eri tavoin. Yksi tapa määrittää piirilevyn määrä on laatia materiaaliluettelo. Tässä asiakirjassa luetellaan kaikki piirilevyn valmistuksessa käytetyt materiaalit ja komponentit. Se auttaa myös määrittelemään komponenttien korvaamisvaihtoehdot tulevaisuudessa. Hyvästä materiaaliluettelosta käy myös ilmi, missä kustannussäästöt ovat mahdollisia kunkin komponentin osalta.

Eri materiaaleilla on erilaiset ominaisuudet. Jotkin materiaalit ovat esimerkiksi johtavampia kuin toiset. Piirilevyissä käytettävillä materiaaleilla on yleensä erilaiset dielektrisyysvakiot. Tämä dielektrisyysvakio vaihtelee taajuuden mukaan. Näin ollen, jos suunnittelet suurtaajuuspiiriä, matalahäviöisen materiaalin valitseminen johtaa korkeampiin kustannuksiin. Voit myös testata piirilevyn signaalin eheyttä arvioimalla sen silmäkuvion. Yleisin piirilevyissä käytetty materiaali on FR-4, joka on dielektrinen komposiittimateriaali. FR-4 koostuu epoksihartsimatriisista ja lujitteista, kuten kuitukankaista lasikuiduista, paperista tai muovista. Joissakin levyissä on käytetty keraamisia aineita, kuten titanaattia, dielektrisyysvakion lisäämiseksi.

Laatu

Piirilevyn laatu on ratkaiseva tekijä kaikissa valmistusprosesseissa. On tärkeää, että käytössä on perusteellinen tarkastusprosessi, jotta mahdolliset virheet voidaan havaita ennen kuin ne asennetaan valmiiseen tuotteeseen. Asianmukainen testaussuunnitelma on olennainen osa suunnitteluprosessia, ja PCB CM:n olisi laadittava se.

Piirilevyn valmistusprosessi on myös olennainen. On tärkeää noudattaa piirilevyn kokoa koskevia eritelmiä. Jos piirilevy esimerkiksi leikataan liian pieneksi, se ei mahdu tuotteen mekaaniseen koteloon. Muissa tapauksissa piirilevy on liian suuri tai liian pieni, jotta tuote toimisi kunnolla.

Romutetut laudat

Maailmanlaajuiset romumarkkinat ovat kasvaneet nopeasti viime vuosina, ja tätä kasvua vauhdittaa kulutuselektroniikan, erityisesti tietokoneiden ja matkapuhelinten, kasvu. Käytettävissä olevien tulojen ja rahoituspalvelujen saatavuuden lisääntyminen saavat ihmiset myös vaihtamaan vanhan elektroniikan uuteen. Tämä edistää osaltaan piirilevyjen sähköisen jätteen kierrätyksen kasvua. Tämän seurauksena monet valmistajat ovat alkaneet hyväksyä käytöstä poistettua elektroniikkaromua resurssina.

Romutettuja piirilevyjä valmistetaan erilaisista materiaaleista. Ne voivat sisältää kuparijohtoja, alumiinisia jäähdytyslevyjä ja kultaisia nastoja. Tämä voi tehdä niiden arvon määrittämisestä haastavaa. On parasta soittaa alueesi romuttamolle ja kysyä romutettujen piirilevyjen arvosta. Kulta oli ennen piirilevyjen arvokkain metalli, mutta uudet teknologiat ovat muuttaneet markkinoita.

PCB:n kustannukset

Piirilevyn valmistaminen edellyttää useita prosesseja. Yksi tärkeimmistä vaiheista on piirilevyn CAD-layout. Kun tämä on tehty, piirilevyvalmistaja voi aloittaa piirilevyn rakentamisen. Piirilevyn lopulliset kustannukset riippuvat suunnittelun monimutkaisuudesta. Myös materiaalikustannuksilla on tärkeä rooli lopullisen hinnan määrittämisessä.

Kerrosten ja matriisien lukumäärä ovat kaksi tärkeintä kustannuksiin vaikuttavaa tekijää. Mitä suurempi määrä, sitä kalliimpi lopullinen levy on. Oikean materiaalimäärän valitseminen paneeliin on olennaisen tärkeää lopullisten kustannusten alentamiseksi. Lisäksi piirilevyn ääriviivojen ja kerrosten huolellisella valinnalla voidaan minimoida jätteen määrä.