Introduction
Dans le marché électronique extrêmement compétitif d'aujourd'hui, le contrôle des coûts a imprégné chaque détail du processus de fabrication. Lors de l'envoi de fichiers de conception de PCB aux usines pour la fabrication de PCBA, de nombreux clients se concentrent souvent uniquement sur la réduction des coûts d'approvisionnement en composants tout en négligeant les pertes de coûts cachées résultant de la structure d'empilement des PCB. Une recherche excessive d’un contrôle d’impédance complexe et l’ajout de couches inutiles peuvent directement augmenter le coût de fabrication unitaire. En optimisant la structure d'empilement dès le début du processus d'ingénierie, il est possible non seulement de réduire l'utilisation des matériaux et le temps de fabrication, mais également d'améliorer le rendement de production.
Pièges à coûts dans la conception Stack-Up
De nombreuses conceptions de circuits imprimés à un stade précoce utilisent généralement plus de couches que ce qui est réellement nécessaire pour simplifier le routage. Par exemple, une configuration qui pourrait être réalisée sur une carte à quatre couches est inutilement mise à niveau vers une carte à six couches, ou des matériaux haute fréquence et haute vitesse coûteux sont empilés à l'aveugle dans des scénarios où il n'y a aucune exigence de signal haute fréquence. De telles conceptions augmentent non seulement le coût des matériaux par carte au début, mais entraînent également des taux de rebut plus élevés en raison de la complexité accrue du processus de fabrication, ce qui fait directement augmenter le coût total d'approvisionnement de l'ensemble du lot de PCBA. La conception de l’empilement de couches ne concerne pas seulement le nombre physique de couches ; cela implique également la sélection de l'épaisseur du panneau central, du type de préimprégné et des spécifications de la feuille de cuivre. Un de nos clients a été confronté à un projet dans lequel la conception originale spécifiait un type spécial de panneau avec une épaisseur spécifique. Étant donné que cette carte n'était pas une spécification de stock sur le marché, elle nécessitait des cycles de production dédiés. Cela a non seulement considérablement prolongé le cycle de livraison, mais a également entraîné une prime de plus de 10 % sur le coût du matériau de substrat par PCB.
Une approche axée sur l'ingénierie pour la réduction des coûts et l'amélioration de l'efficacité
La logique fondamentale derrière la réalisation de réductions de coûts réside dans la conception pour la fabricabilité (DFM). Dès réception des fichiers de conception, l’équipe d’ingénierie d’un fabricant de produits électroniques doit réévaluer la structure stratifiée. Si les mesures d'intégrité du signal spécifiées par le client le permettent, les ingénieurs peuvent réduire une carte à six couches à une carte à quatre couches en ajustant le placement et l'espacement des traces. Alternativement, tout en garantissant les performances, ils peuvent remplacer les stratifiés non essentiels et coûteux par des alternatives génériques moins coûteuses offrant des performances comparables, réduisant ainsi directement les coûts d'environ 5 à 8 % au stade du substrat. De plus, l'utilisation des panneaux a un impact significatif sur les coûts. Les ingénieurs alignent l'intention de conception avec les modules de disposition des panneaux de l'atelier de production, en ajustant les dimensions extérieures du PCB et la position des trous d'enregistrement pour augmenter le nombre de panneaux par feuille de 15 %. Cela répartit considérablement les coûts de perçage, de placage et de traitement de surface par panneau individuel. Cette refonte technique axée sur la production peut réduire en douceur les coûts totaux de fabrication d'environ 15 % sans affecter négativement les mesures de performances électroniques finales.
Équilibrer les exigences d’impédance et les processus matériels
Pour les projets complexes, le contrôle d'impédance détermine directement les performances du circuit. De nombreuses solutions de conception, à la recherche de chemins de signaux optimaux, nécessitent souvent une précision de fabrication extrêmement élevée. Du point de vue de la fabrication, cela se traduit par des contrôles de tolérance plus stricts et un risque plus élevé de rebut. En réexaminant la conception de l'empilement et en ajustant l'épaisseur diélectrique et la répartition de l'épaisseur du cuivre des couches de signal en fonction des exigences de routage spécifiques, les ingénieurs peuvent assouplir les exigences inutiles en matière de précision de fabrication tout en garantissant que les valeurs d'impédance répondent aux spécifications de conception. Ce réglage fin des marges de processus permet aux installations de fabrication de terminer leur production tout en maintenant un état stable et à haut rendement. En réduisant les retouches et les rebuts causés par l'échec des tests d'impédance, les clients non seulement économisent sur les coûts de fabrication directs, mais réduisent également considérablement les délais de mise sur le marché, réduisant indirectement le capital immobilisé dans les stocks.
Établir un mécanisme d'optimisation de l'ingénierie collaborative de bout en bout
La valeur de l’optimisation de l’ingénierie réside dans la réintégration de l’expérience de fabrication dans le processus de R&D. Les fabricants d'électronique devraient s'impliquer dans les projets dès la phase de prototypage afin d'examiner les éléments redondants dans la conception de l'empilement de PCB. En utilisant un logiciel de simulation pour vérifier les marges de conception, ils peuvent déterminer avec précision quelles couches sont essentielles et lesquelles peuvent être consolidées ou optimisées. Cette approche, qui fixe des limites de coûts pendant la phase de conception, évite les coûts de moulage supplémentaires et les frais d'installation technique résultant de modifications de conception ultérieures dans le processus. Une équipe de support technique professionnelle doit posséder la capacité de traduire les spécifications techniques en mesures de coûts, dans le but d'aider les clients à maximiser l'utilisation des ressources grâce à l'empilement scientifique des couches et à la sélection des paramètres de fabrication, tout en respectant les seuils de performance établis.
Faits en bref sur NeoDen
1) Créée en 2010, 200 + employés, 27000+ m². usine.
2) Produits NeoDen : machines PnP de différentes séries, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. La série IN de fours de refusion, ainsi que la ligne SMT complète, comprennent tous les équipements SMT nécessaires.
3) Clients 10000+ prospères à travers le monde.
4) 40+ Agents mondiaux couverts en Asie, en Europe, en Amérique, en Océanie et en Afrique.
5) Centre R&D : 3 départements R&D avec 25+ ingénieurs R&D professionnels.
6) Répertorié auprès du CE et obtenu 70+ brevets.
7) 30+ ingénieurs de contrôle qualité et de support technique, 15+ ventes internationales seniors, pour une réponse rapide du client dans les 8 heures et des solutions professionnelles fournissant dans les 24 heures.