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- Calculateur de coût d'assemblage de circuits imprimés
- Le problème central – Pourquoi la tarification est-elle si confuse ?
- Détail des coûts de fabrication des circuits imprimés
- Le coût de l'Assemblée
- Comment le volume influence le prix
- Le besoin de rapidité (assemblage rapide)
- Comment réduire les coûts d'assemblage des circuits imprimés
- Veuillez vous conformer aux formes standard
- Réduire au minimum les composants à trous traversants
- Consolidez votre nomenclature (BOM)
- Conception pour la panélisation
- Veuillez faire preuve de prudence avec les paquets de composants.
- Utilisez judicieusement les services clés en main
- Évitez les spécifications excessives
- Conclusion
- Recommandation du blog
Soyons honnêtes. Lorsque vous concevez un nouveau produit matériel, le moment le plus stressant n'est pas celui où vous le mettez sous tension pour la première fois, mais celui où vous recevez le devis du fabricant.
Vous examinez le chiffre final et vous vous dites : “Veuillez excuser, pourquoi est-ce si coûteux ?“
Si vous êtes ingénieur ou responsable des achats, comprendre où va chaque centime n'est pas seulement une question d'économie. C'est une question de contrôle. Vous devez savoir si vous payez pour la qualité ou simplement pour l'inefficacité.
Je vais examiner en détail la répartition complète des coûts de fabrication des circuits imprimés, en expliquant précisément quels facteurs font augmenter les prix. Plus important encore, je vais expliquer comment réduire les coûts d'assemblage des circuits imprimés sans compromettre la qualité.
Cependant, avant d'entrer dans les détails, je souhaiterais simplifier le processus pour vous. Afin de vous aider à estimer les coûts du projet, j'ai intégré à cet article un outil simple que vous pouvez utiliser immédiatement sans avoir à faire de suppositions.Remarque : les données sont fournies à titre indicatif uniquement ; veuillez les adapter en fonction de votre situation particulière.).
Calculateur de coût d'assemblage de circuits imprimés
Veuillez utiliser cet outil pour obtenir une estimation approximative de votre budget. Il prend en compte la taille de la carte, le nombre de couches et le nombre de composants. Si vous êtes ingénieur, je pense que cet outil outil La page que j'ai créée vous sera d'une grande utilité.
Estimation instantanée des coûts d'assemblage
Coût approximatif basé sur des cartes FR4 standard à deux couches.
Remarque : ce calculateur vous fournit une estimation. Le prix réel dépend de la disponibilité mondiale des composants et des choix spécifiques de matériaux. Cependant, il constitue un excellent point de départ.
Le problème central – Pourquoi la tarification est-elle si confuse ?
Voici ce qu'il en est de la fabrication électronique. Ce n'est pas comme acheter un t-shirt. Il n'y a pas de prix fixe.
Le coût est constitué d'un ensemble complexe de trois éléments principaux :
- La carte nue (fabrication de circuits imprimés)
- Les composants (nomenclature)
- L'Assemblée du travail (PCBA)
Si vous modifiez un élément mineur de votre conception, par exemple en réduisant la taille d'un trou de 0,1 mm, cela pourrait doubler vos coûts de fabrication. Si vous optez pour un condensateur qui n'est pas disponible en stock, votre délai de livraison pourrait passer de 3 jours à 3 mois.
Examinons donc ces points un par un.
Détail des coûts de fabrication des circuits imprimés
C'est ici que tout commence. L'étape “ Fab ” consiste simplement à fabriquer la carte verte (ou bleue/noire) nue. Vous pourriez vous demander : “ Ce n'est que de la fibre de verre et du cuivre, cela peut-il être si coûteux ? ”
Cela dépend.
Matériau de la carte (FR4 par rapport aux matériaux plus coûteux)
Le FR4 standard est abordable.. Il s'agit du produit de base de l'industrie. Toutefois, si vous travaillez sur des signaux à haute fréquence (tels que la 5G ou les radars), vous pourriez avoir besoin de matériaux spéciaux tels que Rogers ou des bases en céramique. Ceux-ci peuvent coûter 5 à 10 fois plus cher que le FR4.
Conseil de professionnel : À moins d'avoir une raison technique particulière, nous vous recommandons de vous en tenir au TG150-170 FR4 standard. Il offre un excellent compromis entre performances et prix.
Nombre de couches
C'est une question de simple calcul. Une carte à deux couches est peu coûteuse. Une carte à quatre couches est plus onéreuse. Au-delà de six ou huit couches, la courbe des prix devient plus prononcée. Chaque nouvelle couche nécessite davantage d'étapes de laminage, un alignement plus précis et comporte un risque accru de défaillance pendant la fabrication.
Dimensions de la carte et utilisation du panneau
Imaginez que vous préparez des biscuits. Vous étalez la pâte (le stratifié cuivré). Si votre emporte-pièce (votre Conception de circuits imprimés) a une forme inhabituelle, vous gaspillez beaucoup de pâte.
Les usines fabriquent des panneaux, pas des cartes individuelles. Si la taille de votre carte utilise 90% du panneau, vous bénéficiez d'un prix avantageux. Si elle n'utilise que 50% en raison d'une forme peu pratique, vous payez pour le gaspillage.
Percer des trous et des vias
Les trous standard conviennent parfaitement. Cependant, si vous utilisez des vias “ aveugles ” ou “ enfouis ” (trous qui ne traversent pas complètement le circuit), le coût augmente considérablement. Pourquoi ? Parce que l'usine doit percer, plaquer, stratifier, percer à nouveau et plaquer à nouveau. Cela ajoute plusieurs jours au processus.
Le coût de l'Assemblée
Nous disposons désormais de la carte. Il est nécessaire d'y ajouter des composants. C'est là qu'interviennent les services d'assemblage de circuits imprimés.
Le coût ici dépend du temps. Combien de temps dure le SMT (Technologie de montage en surfaceQuelle machine est utilisée pour positionner les pièces ?
- Composants SMT : Les machines peuvent placer des milliers de résistances par heure. Leur assemblage est peu coûteux.
- Composants DIP/à trous traversants : Ces composants doivent souvent être placés manuellement par un opérateur. La main-d'œuvre est coûteuse. Si vous avez la possibilité de remplacer un composant à trou traversant par un composant SMT, nous vous recommandons de le faire.
Ceci nous amène à un modèle de service très populaire : l'assemblage clé en main de circuits imprimés.
Qu'est-ce que l'assemblage clé en main de circuits imprimés ?
Autrefois, vous (le client) deviez acheter la carte nue auprès de l'usine A, acheter les composants auprès de Jinxinyang, et expédier tous les éléments à l'usine B pour l'assemblage. Cela représentait un véritable défi logistique.
Assemblage de circuits imprimés clé en main signifie que le fabricant s'occupe de tout. Il fabrique la carte, se procure les composants et procède à l'assemblage.
Pourquoi cela influe-t-il sur le coût ?
En réalité, Turnkey peut vous permettre de réaliser des économies. Les fabricants entretiennent des relations avec des distributeurs de composants. Ils bénéficient de tarifs de gros auxquels vous, en tant qu'ingénieur indépendant, n'avez pas accès. De plus, si une pièce est défectueuse, c'est leur responsabilité, pas la vôtre.
Comment le volume influence le prix
Vous avez probablement déjà entendu cette expression : “ Achetez plus, économisez plus. ”
Cependant, que faire si vous n'avez pas besoin de 10 000 cartes ? Que faire si vous êtes une start-up et que vous n'avez besoin que de 50 prototypes à envoyer à des investisseurs ?
C'est ici que Assemblage de circuits imprimés à faible volume devient critique.
Par le passé, les usines n'appréciaient guère les petites commandes. Elles facturaient des “ frais de mise en route ” considérables (souvent entre 200 et 500) simplement pour démarrer les machines. Cela rendait le coût unitaire de 50 cartes très élevé.
Cependant, les usines agiles modernes ont modifié cette situation. Nous utilisons désormais des logiciels pour regrouper plusieurs petites commandes en une seule grande série. Cela nous permet de proposer l'assemblage de circuits imprimés en petites quantités à des tarifs très raisonnables. Il n'est plus nécessaire de commander 1 000 unités pour bénéficier d'un prix avantageux.
Le point idéal :
En général, la réduction de prix intervient entre 50 et 100 unités. Si vous commandez 5 cartes, le prix unitaire est élevé. Si vous en commandez 100, le prix unitaire diminue considérablement, car les frais d'installation sont répartis.
Les aspects économiques cachés de l'assemblage de circuits imprimés à faible volume
La quantité minimale de commande (MOQ) constituait auparavant le principal obstacle à l'innovation. Les usines étaient conçues pour la production de masse, et il n'était tout simplement pas rentable pour elles d'arrêter une chaîne de montage à grande vitesse pour produire un petit lot de 50 unités. Les coûts d'installation étaient souvent plus élevés que le prix des cartes elles-mêmes.
Cependant, aujourd'hui, la situation a complètement changé.
La raison pour laquelle nous sommes désormais en mesure de proposer des services d'assemblage de circuits imprimés à faible volume à des prix abordables n'est pas due à une baisse de nos normes de qualité. Cela est rendu possible grâce à un processus appelé “ regroupement des commandes ” (parfois appelé « mise en commun »).
Voici un secret d'initié : lorsque vous commandez 50 planches chez nous, nous ne chargeons pas nécessairement simplement Veuillez insérer vos cartes dans la machine. Nous prenons votre conception et la plaçons sur un panneau de production massif aux côtés des conceptions du client A, du client B et du client C.
Considérez cela comme prendre un Uber Pool plutôt que de louer un jet privé. Vous vous rendez tous à la même destination (un PCBA fini et fonctionnel), mais vous partagez les “ coûts d'installation ” élevés (création de pochoirs, programmation des machines et préchauffage du four) avec cinq autres personnes. Ce modèle d'économie partagée nous permet d'éliminer les frais d'installation considérables qui, auparavant, grevaient les budgets d'assemblage des prototypes.
Un calcul simple
Malgré ces prix plus bas, j'entends encore des ingénieurs dire :, “Je vais simplement commander les cartes nues et souder les composants moi-même afin de réduire les coûts.”
À première vue, cela semble plus économique. Vous économisez les frais d'assemblage, n'est-ce pas ? Cependant, examinons les chiffres réels. Parlons de votre coût en temps.
Supposons que vous soyez un ingénieur expérimenté. Votre temps est précieux. De manière prudente, supposons que votre “ taux facturable ” ou le coût interne pour votre entreprise soit de $50 par heure.
Supposons que vous ayez 10 prototypes à construire. Voici à quoi ressemble votre calendrier :
- Approvisionnement en pièces : 2 heures (vérification des stocks, commande auprès de DigiKey, gestion de l'expédition).
- Soudure manuelle : 10 heures (en supposant 1 heure par carte pour une conception modérément complexe).
- Débogage des erreurs : 2 heures (car le soudage manuel entraîne toujours quelques joints froids ou des broches pontées).
Temps total passé : Quatorze heures.
Coût total caché : 14 heures × 50/heure = 700.
Maintenant, comparons cela à un service professionnel d'assemblage de circuits imprimés à faible volume. Nous pourrions vous facturer environ $300 pour assembler ces mêmes 10 cartes à l'aide de machines automatisées.
Le résultat ? En essayant de “ réaliser des économies ” en effectuant cette tâche vous-même, vous avez en réalité perdu $400. De plus, vous avez passé deux jours à inhaler des fumées de soudure au lieu de concevoir votre prochain produit ou de tester votre micrologiciel.
Le besoin de rapidité (assemblage rapide)
Parfois, ce n'est pas une question d'argent, mais de temps.
Vous avez une échéance. Les contributeurs Kickstarter attendent. Vous avez rencontré des difficultés lors de la dernière révision et avez besoin d'une solution. maintenant.
Vous avez besoin d'un assemblage rapide de circuits imprimés.
Le délai standard est généralement de 2 à 3 semaines. Les services rapides peuvent être réalisés en 24 à 72 heures.
Comment procédons-nous ?
- Nous accordons la priorité à votre dossier dans la file d'attente d'ingénierie (CAM).
- Nous faisons fonctionner les machines pendant la nuit.
- Nous nous approvisionnons en composants auprès de fournisseurs locaux. ( Jinxinyang dispose d'un important stock de puces informatiques. )plutôt que d'attendre une livraison internationale.
Le coût de la vitesse :
Veuillez noter que les travaux urgents peuvent entraîner un supplément de 30% à 100%. Cependant, lorsque le non-respect d'un délai peut entraîner la perte d'un client, ce supplément est tout à fait justifié.
Comment réduire les coûts d'assemblage des circuits imprimés
Voici la partie qui vous intéresse. Vous souhaitez préserver votre budget. Voici sept méthodes pratiques pour réduire votre devis sans compromettre la qualité.
Veuillez vous conformer aux formes standard
Dans la mesure du possible, veuillez conserver la forme rectangulaire de votre carte. Les formes inhabituelles entraînent davantage de déchets. Si vous avez besoin d'une forme particulière pour votre boîtier, essayez de conserver la forme rectangulaire du circuit imprimé et placez simplement les connecteurs aux emplacements requis.
Réduire au minimum les composants à trous traversants
Je l'ai déjà mentionné précédemment, mais cela mérite d'être répété. La technologie SMT est automatisée et rapide. La technologie à trous traversants nécessite un travail manuel ou des dispositifs spéciaux de soudage à la vague. Si vous pouvez trouver une version SMT d'un connecteur USB ou d'un condensateur, veuillez l'utiliser.
Consolidez votre nomenclature (BOM)
Veuillez essayer d'utiliser les mêmes valeurs de manière répétée.
- Conception inadéquate : utilise des résistances de 1 kΩ, 1,1 kΩ et 1,2 kΩ. La machine doit changer de bobines à trois reprises.
- Bonne conception : utilise 1 kΩ pour les trois points (si le circuit le permet).
Moins votre nomenclature comporte d'articles uniques, plus la configuration est rapide et moins le coût est élevé.
Conception pour la panélisation
Si vous effectuez Assemblage de circuits imprimés à faible volume, Veuillez consulter votre fabricant pour connaître la taille de panneau qu'il privilégie. En concevant votre panneau de manière à ce qu'il s'adapte parfaitement à leur panneau standard, vous optimisez l'efficacité.
Veuillez faire preuve de prudence avec les paquets de composants.
Veuillez éviter d'utiliser les boîtiers 0201 ou 01005, sauf en cas d'absolue nécessité (comme dans un smartphone). Ces composants minuscules nécessitent des machines de haute précision et une inspection optique, ce qui augmente les coûts. Il est préférable de s'en tenir aux boîtiers 0402 ou 0603, qui sont beaucoup plus économiques et faciles à manipuler.
Utilisez judicieusement les services clés en main
Ne considérez pas l'assemblage clé en main comme une simple commodité, mais plutôt comme une stratégie de chaîne d'approvisionnement. Les fabricants ont souvent accès à des canaux d'approvisionnement mondiaux qui ne sont pas accessibles aux ingénieurs individuels. Cela est essentiel lorsque votre nomenclature comprend des composants de grande valeur ou alloués.
Considérez le défi que représente l'approvisionnement en articles très demandés tels que le Série SSD Samsung Enterprise, Kioxia KPM6ou Disques durs haute performance de Toshiba et Seagate.La recherche individuelle de ces produits de stockage d'entreprise peut vous prendre beaucoup de temps et vous amener à payer des suppléments de prix.
PCBINQ résout ce problème. Au-delà de nos services professionnels d'assemblage de circuits imprimés, nous tirons parti de notre vaste bibliothèque de composants Nous nous engageons à vous fournir directement ces pièces difficiles à trouver, ce qui vous permettra de gagner un temps considérable et de réaliser des économies substantielles. En regroupant ces articles de grande valeur dans votre commande clé en main, vous réduisez les coûts logistiques et évitez les retards de production causés par une seule pièce manquante.
Évitez les spécifications excessives
Avez-vous réellement besoin d'une finition de surface ENIG (Gold Immersion) ? Ou une finition HASL (sans plomb) est-elle suffisante ? L'ENIG est esthétique et lisse, mais elle est coûteuse. Si vous ne réalisez pas d'assemblage BGA à pas fin, la finition HASL standard est généralement suffisante et beaucoup plus économique.
Conclusion
Comprendre la répartition des coûts de fabrication des circuits imprimés vous donne un avantage. Cela vous permet de prendre des décisions de conception qui vous feront économiser de l'argent par la suite.
Il n'est pas toujours nécessaire d'opter pour la carte la moins chère. Il est important de choisir la à droite conseil d'administration.
- Si vous testez une nouvelle idée, envisagez un assemblage de circuits imprimés à faible volume afin de minimiser les risques.
- Si vous êtes pressé de devancer un concurrent, nous vous recommandons d'investir dans l'assemblage rapide de circuits imprimés.
- Si vous souhaitez simplifier votre chaîne d'approvisionnement et dormir plus sereinement, optez pour l'assemblage complet de circuits imprimés clés en main.
La conception de matériel informatique est un travail exigeant. La fabrication ne devrait pas être un mystère.
Êtes-vous prêt à commencer ?
Veuillez retourner à la calculatrice en haut de cette page, entrez vos chiffres et, si le prix vous convient, envoyez-nous vos fichiers Gerber. Ensemble, nous pouvons créer quelque chose d'exceptionnel.
