? ? ? ? ? ? 有人問阿昆,你天天東拆西拆的,看你拆的很熱鬧,但我好像看完沒什么收獲,能不能給點有用的干貨?
? ? ? ? ? ?那今天就輸出一個干貨,教你識別PCBA組件上的降本點,讓你在不管是設計上、還是成本管理上評審上都有很大幫助。
PCBA就是指電路板組件,通俗的解釋就是把電子元件焊接在PCB電路光板上之后,這一整塊帶元件的PCB就是一個PCBA。
上圖就是從裸板PCB到PCBA.
而我今天聊的就是我們要從哪些角度來尋找PCBA上的降本點,最終實現(xiàn)利潤最大化
這個不用教吧,電路板的尺寸小,成本肯定低。
有的電路設計可能是因為工程師水平問題或其它原因,空間利用率很低,導致板材成本浪費。
特別是板層越多,成本越明顯
? ? ? pcb層數(shù)越高,價格越貴
? ? ??用多少層一方面和器件密度有關,另一方面和工程師水平也有關系,有些高密度板是必需要用四層板或6層板才能設計,但也有一些電路板只要工程師水平高,用心設計,不用多層也能搞定。
當年工程師就是將四層交換機優(yōu)化成了2層pcb設計,當然這只是一個百兆交換機。
這種評估需要經(jīng)驗豐富才可行。
我們用的最多的就是FR4板材(平時看到的綠色的那種),更貴的板是一些高頻板,高TG值的板,成本都是不一樣,也是可以根據(jù)實際要求選擇。
上圖是DVD里的一個音頻板,因為電路非常簡單,也是家電產(chǎn)品,就用這種非常低端的紙板,批量的話,成本也是不可忽視。如果一些簡單的電路是可以考慮這種板材的(包括開關電源板用的那種板材)。
像這種小板是可以用這一種板使用,沒有任何問題。
(能用FR1的紙板,就不用FR4板,能用硬板就不要用軟板、能用軟板就不要用軟硬結(jié)合的板)
對于有缺口板的pcb,,盡可能考慮如果利用缺口,讓尺寸變小。
因為pcb的成本是按面積來算,再大的缺口,都是按面積算價格,不利用就浪費了
要盡可能想辦法把一套板如何拼起來,充分利用缺口面積。比如這種L型板,就可以考慮2個板來導扣拼板來生產(chǎn),不僅板材節(jié)省了,生產(chǎn)效率也提高了。
上圖就是2塊板拼在一起,充分利用缺口,補成一個方形。
pcb最常用的表面處理有三種:OSP、噴錫、沉金、
其中OSP成本最便宜、其次噴錫板最普通價格一般,最貴的是沉金。
如果電路板不是什么高頻電路、上面也沒有小間距的器件,那就不要用沉金工藝,優(yōu)選OSP工藝價格最低,也最平整,只是焊接次數(shù)保存時間上不如其它,只要這能控制好,就問題不大。
有的公司的電路板明明是一個很普通的電路,但是選擇沉金表面處理,那量產(chǎn)起來浪費大量錢,可惜。
孔越小,鉆孔難度起大,容易報廢鉆頭,所以成本也高,而且另一方面,孔小理論上對于可靠性也不好。
一個pcb上哪怕有一萬個孔,也不能有一個是明顯超出板廠正常能力的情況
1.6MM厚的板,一般最小孔徑就就0.2mm,小于0.2是絕對不行,成本會直接線升難度非常大。可能的情況下盡量設計成0.25MM, 如果全板上2000個孔是0.25MM,只有一個是0.2甚至0.18MM,那么也要把這一個孔改過來。
另一方面,盡量減少孔徑總類,有些pcb板上,各類孔徑的過孔,實際好多過孔是可以統(tǒng)一起來,這樣減少總類
可能有人會說這么多孔怎么識別,pcb軟件是可以查看所有過孔孔徑及數(shù)量。
越高難度的制作工藝,就會帶來越高的制造成本,所以在沒有特別情況下我們都要往板廠常規(guī)工藝來設計
一般用專業(yè)的DFM軟件來檢查這些問題,并調(diào)整。
比如能用貼片電阻,就盡量不要用直插電阻,能夠自動化組裝,那焊接成本就低,同時質(zhì)量問題也少。
一些元件的布局位置要考慮后面萬一出問題的一個可維修性,難以維修甚至無法維修,這些都是影響成本。
比如無法拆焊等。
不好的設計會導致容易出現(xiàn)邊焊接短路、連線、加工效率低,易出錯、需要多開沒必要的治具等,這些最后都是成本提升的表現(xiàn)。
設計不好,就會導致需要開治具焊接才能解決,甚至治具要求高,導致成本進一步上升等等。
或者焊接不良仍然非常多,導致成本增加。
PCBA加工一般根據(jù)元件封裝的類型和布局位置來決定貼片、插件、正反面組裝焊接的先后順序,這就是指PCAB工藝路線
最好的肯定是單面全是貼片,只要貼一次就好了
要么就是全是插件,這樣只要波峰焊就行了,當然全是插件,現(xiàn)在電子產(chǎn)品不多,簡單的產(chǎn)品會有,而且插件大部分是人插,成本非常高,
2面貼片就要做2個鋼網(wǎng),但只要是能全貼片不做其它,這種一般來說都是可以降低成本。
能設計成全貼片就盡量貼片,不要引入需要人工才能焊接的物料
這種混裝最主流,又要焊接貼片,還要焊插件,費時費力
工藝路線的設計對于,但是這個不能強求,只能在可能的范圍盡量注意選最合適的路線設計,比如一個板上只有一個插件,其它全是貼片,那一般建議想辦法可以把這個插件改貼片,實在改不了那就只能波峰焊或手焊。成本就會增加。
比如有一些物料在板上根本沒有作用,或者只是樣板期間測試用的物料,比如插針,開關等,量產(chǎn)用不上,但是沒有注意到還保留在量產(chǎn)中,這就浪費非常大。
比如濾波電容只有3個就好了,結(jié)果放了5個,這就可以分析必要性。
訂制就意味著可能貴、不通用,盡量不要選用,看能否想其它辦法解決
比如一些電容能不能統(tǒng)一,板上一些同樣是10uF電容,有0603 0402 能不能統(tǒng)一成一種。 led用的1.5K限流電阻能不能用板上大量用的3.3K代替,減少總類。
工作電壓只有5v,但電容全是用的是25V甚至35V,有沒有必要,是不是換成10V或16V來降低成本。
這個地方電阻功率1W就行了,有沒有必要用5V這么大。
充電芯片一定要用SOP8的tp4056大電流嗎,能不能用SOT23-5小電流充電芯片
這個地方電池只有幾十MA,用小電流的78L05就行了,沒有必要用1.5A的7805
五、有沒有更便宜的器件代替,一樣滿足使用要求和設計壽命
這個產(chǎn)品一定要用歐姆龍的國際品牌繼電器?能不能用國內(nèi)一線宏發(fā),甚至其它二三線品牌繼電器?
單片機一定要用st品牌?當前臺灣如新唐或內(nèi)地品牌能不能使用?
(如國產(chǎn)代替進口,或國產(chǎn)間其它更便宜的型號)
六、能否用軟件來解決代替硬件部分
?某一塊電路能不能用軟件代替,比如通過單片機來就可以代替一些獨立的控制芯片。
? ? ?如上圖,早期是用了2個獨立芯片加一個單片機實現(xiàn)功能,而實際用一個單片機就能代替2個獨立芯片,只要選一個IO多一點的單片機即可,算下來硬件成本少了非常多。
以上只是一些思路,針對物料選型問題,一定要有電路板的物料BOM清單、電路原理圖、再喊上設計的工程師一起來分析研究討論,才能達到最合理的降本效果。
因為有些問題比如能不能刪除,能不能改動還需要了解設計者當時的想法出發(fā)點,或其它不知道的背景,甚至還要測試驗證才知道,才能合理的優(yōu)化降本。
? ? ? 有些電子設備使用的環(huán)境惡劣,需要對PCBA表面做一些三防工藝處理,以用來防潮、防霉、防水、防靜電等等
? ? ? 但是有一些電子產(chǎn)品使用環(huán)境很正常,比如機頂盒、路由器,他并不需要做三防,所以一定要結(jié)合產(chǎn)品的實際使用環(huán)境和質(zhì)量要求來處理。
? ? 所以正常識別使用環(huán)境再來選擇合適的三防處理很重要
? ? ? 一般會有如下幾種三防處理方式,可以根據(jù)實際應用情況來選擇
這種方式是成本最高,工藝也復雜,但保護質(zhì)量最好,如果產(chǎn)品不僅有防潮的要求,還要防振,那么考慮灌膠。
和灌膠比,這處更應用更廣一點,除了防振沒有灌膠好,其它基本是一樣,成本更低。
缺點就是整塊pcb不管要不要刷三防的位置都刷了,沒有針對性的保護,會存在 一定成本浪費。
? ? 只針對非常重要的零件局部進行三防處理,比如一些敏感的器件、阻容、芯片等。
這種就會相對整板不分輕重的涂三防來說,這個選擇性的操作可以更節(jié)省涂覆時間和材料,也更有降本效果,因為明確 了真正要保護的地方。
如果某個零部件或芯片有更特別要求,需要保護,還可以針對性的點膠,效果會比只涂三防更好
? ? ?但實際有沒有必要還是要分析保護的地方是不是真的容易受到傷害(如震動、潮濕等)
? ? 不管哪種三防都要考慮后面的維護,所以電路板要不要三防,如何三防,謹慎選擇。
相關文章
阿昆聊PCB表面處理小知識
49頁PPT干貨-《PCB工程師理解PCBA在制造中工藝路線對于降本增效的意義》
15頁PPT告訴你如何做好電子物料選型評估
阿昆聊物料選型之--與生產(chǎn)工藝匹配評估思路。干貨,請收藏!
?