Comparer les coûts des PCB monoface et double face est nécessaire

Hunter in a boat beckoning to flying ducks with a call.

Les chasseurs de canards apprécient leur appeau préféré. Avec des centaines d'appeaux disponibles, choisir le bon peut être un véritable défi. Les appeaux simples et doubles produisent des sons différents et leur coût est variable.

La pensée populaire pourrait conclure que "double" se traduit par "plus de valeur". Pourtant, les utilisateurs professionnels et expérimentés préfèrent les appeaux à anche simple. Comme beaucoup de débutants n'ont pas le temps de s'entraîner, beaucoup choisissent un appeau à anche double.

La même pensée s'applique aux PCB monoface et double face. Les utilisations déterminent les exigences qui, à leur tour, régissent la conception. Le coût de production final varie en fonction de l'utilisation qui influence différents facteurs primaires et secondaires. Chacun de ces facteurs, de la taille de la carte aux matières premières sélectionnées pour le PCB, a une incidence sur la performance et la valeur.

Différences entre les PCB monoface et double face

Les PCB monoface se composent d'un substrat de noyau isolant FR4 et d'une mince couche de cuivre sur le fond ou sur le côté soudure du substrat. Les composants à trous traversants se montent sur le dessus ou sur le côté composant du substrat, les fils passant par le dessous et sont soudés sur les pastilles et les pistes en cuivre. Les composants montés en surface se montent directement sur le côté soudure. La principale différence entre les deux cartes se situe au niveau de l'emplacement des conducteurs.

Les cartes double face reposent sur le même substrat de noyau, mais ils ont des conducteurs des deux côtés du substrat. Pour faire simple, une carte double face offre deux fois plus de surface pour les conducteurs. Un routage complexe peut être réalisé avec des composants à trous traversants montés sur la couche supérieure et des composants montés en surface sur la couche inférieure. Des trous traversants plaqués permettent d'établir les "vias" ou les connexions électriques entre les deux côtés.

Two red circuit boards on top of each other.

Savoir quel PCB utiliser peut prendre du temps et demander de l'expérience, ainsi qu'une bonne connaissance des coûts associés.

Que faut-il faire pour déterminer le coût des PCB ?

Qu'il s'agisse de la fabrication d'un circuit imprimé monoface, double face ou multicouche, il existe trois grandes catégories de coûts : les coûts de production primaires, les coûts dépendants et les coûts indirects. Vous pouvez les répartir dans les catégories suivantes :

 

Coûts de production primaires ou fixes

Coûts secondaires ou dépendants

Coûts indirects

Taille de la carte

Outillage

Bâtiment

Nombre de PCB produits au cours d'un cycle de production

Topologie - conception de la trace, taille des trous et nombre de trous

Main-d'œuvre, salaires et avantages sociaux

Nombre de couches au-delà des deux faces

Laminage

Equipement

Délais de production

Changement nécessaire pour passer d'un type de perceuse mécanique à un type de perceuse laser

Matériaux bruts

Taille et nombre des tube

Assurance qualité

Procédés chimiques

Type et épaisseur du matériau

Remplissage du via

Traitement des eaux usées

Topologie

Fabrication

Permis réglementaires

 

Finition

Retards de production dus à des modifications de conception ou de fabrication

 

 

Echec de production dû à une mauvaise conception ou à des méthodes défectueuses

Les coûts de production des PCB monoface et double face restent relativement stables en ce qui concerne la taille des cartes, le nombre de PCB produits, les délais de production, le type et l'épaisseur des matériaux. La plupart des coûts indirects restent également stables. Sans tenir compte de la topologie, les deux types se composent du substrat du noyau et des couches conductrices sur un côté ou sur les deux côtés.

Comment vos estimations de coûts peuvent-elles changer pendant la production ?

Supposons, juste un instant, qu'un gros client voit un marché potentiel dans les appeaux amplifiés pour canards. L'idée se retrouve dans la conception de produit et se traduit par une topologie complexe pour un PCB double face.

La topologie modifie l'équilibre des coûts. Les PCB double face utilisés pour produire les appeaux de canard amplifiés deviennent deux schémas topologiques distincts qui représentent deux types de circuits distincts. Bien que le nombre et la taille des trous restent les mêmes avec les PCB monoface, deux circuits différents sur un même substrat modifient le nombre de trous et ajoutent des vias.

Parce que les PCB double face accueillent les conceptions de circuits complexes, la topologie devient également un facteur dépendant. Plus le nombre de traces augmente, plus les coûts augmentent. Des composants de montage en surface plus petits fixés sur la face inférieure modifient l'espacement des traces. Au fur et à mesure que l'espace entre les traces se rétrécit, les coûts peuvent augmenter de 5 à 10 pour cent.

Différentes topologies peuvent nécessiter différentes tailles de trous et l'utilisation d'un laser plutôt que de forêts mécaniques. Des dimensions de trous plus petites et des nombres de trous plus importants entraînent des coûts plus élevés en raison d'un changement dans le processus de fabrication. Les circuits complexes pour les appeaux de canard  peuvent nécessiter la précision offerte par les perceuses laser. Bien que ces considérations ne soient peut-être pas au centre de vos préoccupations pendant le processus de conception, il est important d'en tenir compte lorsque vous passez à la production.

 

Pile of duck decoys on top of each other.

Être en mesure de prévoir l'augmentation des coûts de production vous aidera à planifier vos besoins futurs en matière de conception.

Les besoins pour les applications nécessitant des conceptions de circuits complexes peuvent également nécessiter différents matériaux de production et différentes matières premières. Plutôt que de compter sur le FR-4 pour le substrat, vous pouvez décider d'utiliser des matériaux plus épais ou des matériaux tels que le polyimide, le flex, des matériaux hybrides avec un poids de cuivre élevé qui offrent un poids de cuivre supérieur. La combinaison de topologies complexes, de tailles de trous plus petites, de nombres de trous plus importants et de nouveaux types de matériaux permet de passer d'un outillage conventionnel à un outillage pour broche dur, avec différents niveaux de contrôle qualité et différents types de finition.

Les coûts indirects pour les PCB double face augmentent également lorsque des changements dans le processus de fabrication nécessitent de nouveaux équipements, des paramétrages supplémentaires et des coûts de main-d'œuvre plus élevés. Les réglages des broches d'outillage doivent être effectués pour éviter d'endommager les composants déjà montés sur le PCB. Deux types de circuits différents nécessitent un paramétrage supplémentaire.

La conception de circuits complexes nécessite des changements dans la conception des gabarits ou l'utilisation de plusieurs gabarits. Dans ces conditions, un nouvel appeau amplifié pour canards fait son apparition. Mais avant que vos conceptions puissent prendre leur envol, vous devrez vous assurer que vous utilisez un logiciel de conception de PCB qui peut vous fournir les outils dont vous avez besoin pour réussir. Qu'il s'agisse de fichiers de sortie de fabrication mis à jour et facile d'accès ou d'une AcitveBOM intégrée, Altium facilite la réalisation de vos conceptions.

Si vous souhaitez plus d'informations sur les coûts variables des cartes entre les différentes conceptions possibles, pensez à contacter les experts d'Altium dès aujourd'hui.


 

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