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Introduction
Les circuits imprimés personnalisés offrent des performances maximales et une grande flexibilité, tandis que les circuits imprimés standard offrent aux acheteurs des options peu coûteuses et un délai de fabrication plus rapide. Quelle solution correspond à vos besoins particuliers ? Après avoir lu cet article, vous prendrez peut-être une décision.
Qu'est-ce qu'un PCB personnalisé et un PCB standard ?
Les PCB standard et les PCB personnalisés ont des rôles différents dans l'électronique. Les PCB standard adhèrent à des conceptions fixes pour une production en grande série à faible coût. Les PCB personnalisés ont des configurations, des matériaux et des composants personnalisés en fonction des exigences. Vous pouvez utiliser les connaissances des deux pour tirer le meilleur parti de votre choix de PCB.
Définition du PCB standard
Un PCB typique adhère aux conventions de l'industrie pour production à grande échelleLe PCB standard utilise le matériau FR4 ainsi que des motifs de traces de cuivre conventionnels. Les caractéristiques déterminantes des PCB standard comprennent un nombre de couches fixe et des systèmes de contrôle d'impédance établis via un motif. L'électronique grand public, ainsi que les applications automobiles, bénéficient de ces substrats car ils offrent un prix abordable ainsi qu'un fonctionnement fiable.
Définition de PCB personnalisé
Un PCB personnalisé existe en tant que produit qui a été développé pour répondre à des critères de performance particuliers.
Les PCB personnalisés prennent en charge des matériaux haut de gamme, ainsi que des empilements uniques et un routage de trace complexe. Le domaine des technologies avancées, notamment l'aérospatiale et les appareils médicaux ainsi que l'IoT, s'appuie sur des PCB personnalisés pour leurs opérations. Leur prix élevé offre les meilleures performances tout en permettant une intégration complète du système.
Principales différences entre les PCB standard et personnalisés
PCBTok propose des PCB standards et personnalisés, mais avec une flexibilité de conception, des capacités fonctionnelles et un prix différents. Les PCB personnalisés permettent des performances élevées et une grande adaptabilité pour des applications spécifiques. Le choix peut être fait en fonction de la complexité et des exigences de performance de votre projet.
Vous trouverez ci-dessous les spécifications PCB standard et personnalisées de PCBTok.
| Variable | PCB standard | PCB personnalisé |
| Nombre de couches | couches 1-20 | couches 22-40 |
| Tailles maximales des cartes | 500 x 600 mm (19 po x 23 po) | 1100 x 500 mm (43 po x 19 po) |
| Épaisseur du panneau fini | 0.2-3.2mm | 3.4-10mm |
| Spécifications de trace | Min. 3/3mil (couche interne), 3.5/4mil (couche externe) | Min. 3/3mil (couche interne), 3/3mil (couche externe) |
| Type de laminage | Vias borgnes et enterrés avec ≤3 laminations | Vias borgnes et enterrés avec ≤2 laminations |
| Taille minimale du trou | Perçage laser : 4 mil, mécanique : 8 mil | Identique à la norme, mais plus de précision est disponible |
| Ratio D'aspect | Max 10: 1 | Max 20: 1 |
| Déformation et torsion | Max 0.75% | Max 0.50% |
| Épaisseur de cuivre | Min. 1/2 OZ, max. 4 OZ | Min. 1/3 OZ, max. 10 OZ |
| Tolérance de coupe en V | ±0.13 mm (5 mils) | ±0.1 mm (4 mils) |
| Emplacement PTH | Fente PTH : L：+/-0.13(5mil) W：+/-0.08(3mil) | Fente PTH : L：+/-0.10(4mil) W：+/-0.05(2mil) |
| Emplacement NPTH | Fente NPTH (mm) L+/-0.10 (4mil) W：+/-0.05(2mil) | Fente NPTH (mm) L：+/-0.08 (3mil) W：+/-0.05(2mil) |
Similitudes entre PCB personnalisé et PCB standard
Les caractéristiques électriques fondamentales des PCB standard et personnalisés sont les mêmes. Utilisant les mêmes matériaux de base que le FR4, ils utilisent des finitions de surface sans plomb ou avec des fils conducteurs. Les deux peuvent être personnalisés pour les masques de soudure et les couleurs de sérigraphie. Ils répondent tous deux aux exigences de conductivité et de résistance d'isolement requises par l'industrie. Malgré cela, ils ont des caractéristiques électriques similaires pour un fonctionnement fiable.
| Paramètre | PCB personnalisé vs PCB standard |
| Matériel de base | KB、Shengyi、ShengyiSF305、FR408、FR408HR、IS410、FR406、GETEK、370HR、IT180A、Rogers4350、Rogers400、Laminés PTFE (série Rogers、série Taconic、série Arlon、série Nelco), stratifié Rogers/Taconic/Arlon/Nelco avec matériau FR-4 (y compris la stratification hybride partielle Ro4350B avec FR-4) |
| Type de PCB (PCB rigide/FPC/Flex-rigide) | Fond de panier 、 HDI 、 PCB aveugle et enterré multicouche élevé 、 Capacité intégrée 、 Carte de résistance intégrée 、 PCB d'alimentation en cuivre lourd 、 Backdrill. |
| Traitement de surface sans plomb | Or flash (or électrolytique)ENIGOr dur, or flash, HASL sans plomb, OSP, ENEPIG, or doux, argent par immersion, étain par immersion, ENIG + OSP, ENIG + doigt d'or, or flash (or électrolytique) + doigt d'or, argent par immersion + doigt d'or, étain par immersion + doigt d'or |
| Traitement de surface du plomb | HASL au plomb |
| Rapport d'aspect sur le traitement de surface | 10: 1 (HASL sans plomb 、 HASL Lead 、 ENIG 、 Immersion Tin 、 Immersion silver 、 ENEPIG); 8: 1 (OSP) |
| Taille maximale finie sur traitement de surface | HASL Plomb 22″*39″；HASL Sans plomb 22″*24″；Flash gold 24″*24″；Hard gold 24″*28″；ENIG 21″*27″；Flash gold(galvanized gold) 21″*48 ″；Étain à immersion 16″*21″；Argent à immersion 16″*18″；OSP 24″*40″； |
| Taille minimale finie sur le traitement de surface | HASL Plomb 5″*6″；HASL Sans plomb 10″*10″；Flash gold 12″*16″；Hard gold 3″*3″；Flash gold (galvanized gold) 8″*10″；Immersion Tin 2″* 4 ″ ; Argent immergé 2 ″ * 4 ″ ; OSP 2 ″ * 2 ″ ; |
| Épaisseur du PCB sur le traitement de surface | Plomb HASL 0.6-4.0 mm ; HASL sans plomb 0.6-4.0 mm ; or flash 1.0-3.2 mm ; or dur 0.1-5.0 mm ; ENIG 0.2-7.0 mm ; or flash (or galvanisé) 0.15-5.0 mm ; étain à immersion 0.4- 5.0 mm ; Argent d'immersion 0.4-5.0 mm ; OSP 0.2-6.0 mm |
| Couleur sérigraphie | Blanc, noir, bleu, jaune |
| Couleur de soldermask | Vert, noir, bleu, rouge, blanc, jaune, violet, mat/brillant |
| La resistance d'isolement | 10KΩ~20MΩ(typique : 5MΩ) |
| Conductivité | <50 Ω (typique : 25 Ω) |
| Tension d'essai | 250V |
| Contrôle d'impédance | ± 5ohm (＜ 50ohm), ± 10% (≥50ohm) |
PCB personnalisé vs PCB standard : avantages et inconvénients
Le coût, la complexité et la fonctionnalité sont les critères de choix des PCB standards ou personnalisés. Des solutions spécialisées peuvent être trouvées dans les PCB personnalisés, mais leur création est plus coûteuse et prend plus de temps. Mais les PCB standards ne sont pas aussi chers et moins fragiles, car ils sont moins polyvalents. Chacun a ses avantages et ses inconvénients en fonction de vos besoins avec le projet. Cela vous permettra de prendre une décision raisonnable.
Avantages des PCB personnalisés par rapport aux PCB standard
| Avantages | PCB personnalisé | PCB standard |
| Flexibilité de conception | Entièrement personnalisable pour des mises en page et des fonctions uniques | Limité aux dispositions et spécifications prédéfinies |
| Prise en charge du signal à haut débit | Prend en charge les applications haute fréquence et RF | Peut ne pas prendre en charge efficacement les signaux à haut débit sans une conception spéciale |
| Efficacité de l'alimentation | Distribution d'énergie optimisée pour des besoins spécifiques | La gestion généralisée de l’alimentation est moins efficace |
| Gestion thermique | Conçu pour une meilleure dissipation de la chaleur et un meilleur refroidissement | Pour une gestion thermique standard, des solutions supplémentaires peuvent être nécessaires |
| L'intégrité du signal | Interférences et diaphonie réduites | Plus sujet à la perte de signal et au bruit |
| Personnalisation des matériaux | Prend en charge des matériaux avancés tels que Rogers stratifiés | Utilise généralement des matériaux courants comme le FR4, avec quelques variations |
| Complexité du câblage | Minimise le câblage pour des conceptions compactes et efficaces | Nécessite un câblage supplémentaire, ce qui augmente la complexité |
| Compatibilité des applications | Conçu pour s'adapter à des systèmes électroniques spécifiques | Conçu pour les applications générales |
| Performances et longévité | Fiabilité et durabilité accrues | Fiabilité standard, la fiabilité varie selon l'application et les matériaux utilisés |
Inconvénients des PCB personnalisés par rapport aux PCB standard
| Désavantages | PCB personnalisé | PCB standard |
| Prix | Plus cher en raison de matériaux et de conceptions spécialisés | Rentable grâce à la production de masse et aux matériaux standards |
| Temps de production | Des exigences de conception uniques prennent en compte le processus de fabrication | Des délais d'exécution plus rapides grâce à des processus standardisés |
| Complexité | Nécessite des techniques de fabrication avancées | Plus facile à produire avec des méthodes de fabrication courantes |
| Expertise en conception | Nécessite des ingénieurs qualifiés pour la précision | Moins d'expertise est nécessaire pour les configurations de base |
| Risque d'erreurs de conception | Les erreurs peuvent être coûteuses en raison de leur nature personnalisée | Risque réduit car les conceptions suivent des modèles éprouvés |
Comprendre les coûts des PCB personnalisés
Le coût d'un PCB personnalisé dépend de plusieurs facteurs, de la complexité de la conception au matériau utilisé. Examinons donc de plus près les principaux facteurs de coût afin que vous puissiez optimiser la conception et la budgétisation de votre PCB.
Quels facteurs affectent le coût des PCB personnalisés ?
- Complexité des circuits – Le nombre croissant de composants et la complexité du routage augmentent les coûts de matériaux et d'assemblage. Les coûts de fabrication sont encore accrus par les composants à haute densité, les pistes à pas fins et les cartes multicouches.
- Nombre de couches – Les différences de coût des matériaux, de traitement et de taille des produits expliquent les différences de coût entre les produits. Un panneau à une couche est beaucoup moins cher, mais un panneau à quatre ou six couches est très cher.
- Taille et forme du PCB – Le coût des grands circuits imprimés est plus élevé car les matières premières sont plus chères et leur fabrication prend plus de temps. Les matrices de découpe personnalisées sont plus chères, en particulier lorsque les formes non standard nécessitent des matrices de découpe personnalisées.
- Choix des matériaux – En général, le choix du matériau détermine la durabilité, la résistance thermique et le coût. La fiabilité a un prix lorsque vous sélectionnez le matériau pour votre application.
- Finition de surface – Le coût et les performances varient en fonction des différentes finitions. ENIG et ENEPIG sont des procédés coûteux, le choix pour les panneaux à pas fin, mais ils offrent une meilleure soudabilité et une meilleure durabilité, tandis que HASL est le procédé à faible coût et convient aux panneaux à pas grossier mais peut ne pas convenir aux panneaux à pas fin.
- Dimensions et nombre de trous – Le perçage est difficile lorsque les dimensions sont nombreuses ou plus petites, ce qui nécessite un équipement de précision. Cela augmente également le temps et les coûts de production.
- Trace et espacement minimum – Une grande précision, et donc un coût élevé, sont nécessaires pour les tracés étroits et les espacements rapprochés. Les tracés plus larges sont plus faciles et moins chers à réaliser. Vous pouvez économiser de l'argent en vous assurant que votre conception fonctionnera avec les tolérances de fabrication typiques.
- Épaisseur et rapport d'aspect du PCB – Les panneaux plus épais nécessitent davantage de matériaux et sont plus difficiles à produire, ce qui les rend plus coûteux. Les panneaux ultra-minces peuvent nécessiter un renforcement.
- Caractéristiques et spécifications spéciales – Les bords profilés, le placage latéral ou les exigences particulières en matière de masque de soudure doivent faire l'objet d'un traitement spécial, ce qui augmentera les coûts.
Coûts cachés des PCB personnalisés
Bien entendu, les coûts des PCB personnalisés sont également présents, mais certains coûts ne sont pas annoncés. Ils peuvent déterminer le coût, le temps nécessaire et le bon déroulement du projet au final. En être conscient vous aidera à mieux vous y préparer.
1. Dépenses de prototypage et de test
Avant de créer plusieurs copies de votre conception de PCB, il est IMPÉRATIF de construire un prototype pour tester votre conception. Cela peut cependant nécessiter de nombreuses révisions de la disposition, des composants et de l'intégrité du signal. Chaque révision entraîne une augmentation des dépenses en matériaux, en fabrication et en tests.
2. Frais d'outillage et de mise en place de la fabrication
Les circuits imprimés personnalisés nécessitent des équipements personnalisés tels que des pochoirs, des forets et des routeurs personnalisés. Ces derniers peuvent nécessiter des frais d'installation supplémentaires par rapport à l'utilisation de modèles éprouvés pour les circuits imprimés standard. Cela peut être important, en particulier lorsque la production est faible, car les outils sont alors répartis sur des volumes plus faibles.
3. Coûts d'assemblage et d'approvisionnement des composants
Plus le PCB est sophistiqué, plus la méthode d'assemblage doit être sophistiquée, ce qui doit généralement être une technologie de montage en surface (CMS) ou une soudure traversante. Les coûts d'approvisionnement sont augmentés par le fait que certaines pièces nécessitent un long délai d'acquisition ou ont des minimums de commande. Le coût élevé de la main-d'œuvre pour l'assemblage signifie que si vous devez utiliser des composants à pas fin ou si vous devez effectuer une soudure multicouche, cela sera un facteur à prendre en compte.
4. Contrôle de la qualité et tests de conformité
Ce haut degré d'inspection de qualité, y compris les composants électriques, la résistance à différents environnements et la conformité aux certifications de sécurité (IPC, UL ou RoHS, etc.) les rend très dépendants. Des tests spéciaux, tels que l'endurance à haute tension ou le cyclage thermique, sont particulièrement coûteux et sont nécessaires pour qu'un composant soit qualifié pour son application à haut risque.
5. Frais d'expédition, de manutention et de stockage
Les coûts de logistique ne sont pas les seuls à être prohibitifs en termes de fabrication. Les circuits imprimés personnalisés sont soigneusement emballés pour les protéger contre les dommages et peuvent nécessiter des frais d'importation, le paiement de taxes et la conservation au port conformément aux conditions d'expédition internationale. De plus, des frais d'entreposage peuvent être facturés pour les pièces ou les cartes stockées pendant une certaine période.
Comment réduire le coût des PCB personnalisés ?
De plus, le coût de fabrication des circuits imprimés personnalisés reste élevé. L’amélioration de la conception, du choix des matériaux et des processus de fabrication permet de réduire les coûts sans sacrifier les performances ou la fiabilité.
1. Simplifiez la conception de votre circuit
La complexité d'un circuit imprimé augmente à la fois le nombre de composants et la complexité de la conception, ainsi que les exigences de superposition supplémentaires, ce qui entraîne des dépenses plus élevées. Le coût de votre conception diminue lorsque vous simplifiez les conceptions en supprimant les composants inutilisés et en organisant efficacement les composants pour réduire les besoins en matériaux et les frais d'assemblage. La fiabilité augmente car le nombre de pannes potentielles diminue.
2. Réduisez le nombre de couches
Le coût de fabrication des PCB augmente lorsque le nombre de couches nécessaires augmente. Le nombre de couches doit être minimisé tout en routage du signal devrait être optimisé en maximisant les plans de masse et en mettant en œuvre des stratégies de contrôle.
3. Utilisez des composants standards et facilement disponibles
Les coûts d'achat élevés et les délais de livraison allongés sont généralement dus à l'utilisation de pièces spéciales. Les pièces standardisées courantes réduisent à la fois les coûts de fabrication et les opérations d'approvisionnement et d'assemblage. L'utilisation de pièces nécessitant une personnalisation minimale aide les entreprises à éviter les retards de production et leur évite d'avoir à acheter des quantités inutilement importantes.
4. Optimisez la taille et la forme du PCB
La disposition des composants sur le circuit imprimé doit être soignée et ordonnée, car elle réduit les coûts de production globaux. Évitez d'utiliser des cartes irrégulières et des découpes supplémentaires, car elles ajoutent de la complexité aux opérations de production. Les dimensions standard permettent une utilisation optimale du panneau, ce qui se traduit par une réduction des déchets et une efficacité de production améliorée.
5. Suivez les directives de conception pour la fabricabilité (DFM)
Les entreprises de production doivent suivre les normes de conception pour la fabricabilité (DFM) lors de la création de leurs produits. Les conceptions suivantes DFM Les principes de fabrication permettent de mieux se préparer à une production efficace à des coûts abordables. Votre conception doit comporter des espacements de trace appropriés et de larges tolérances ainsi que des dispositions compatibles avec les machines pour permettre l'assemblage automatisé des pièces. La conception avec la participation du fabricant dès le début révèle des moyens potentiels de réduire les coûts avant le début de la production.
Quelle option est la meilleure pour votre investissement ?
- Options rentables – Vous pouvez réduire vos dépenses en numérotant les couches sur le PCB et en utilisant des éléments génériques. Le choix de matériaux à bas prix pendant la production et l'amélioration des flux de travail d'assemblage permettent de réaliser des économies. La réduction de la taille du PCB permet de réduire les dépenses liées à la fabrication.
- Options hautes performances – Les circuits imprimés avancés conçus pour un fonctionnement fiable nécessitent une meilleure construction et des matériaux de premier ordre. Même si elles coûtent plus cher, ces cartes améliorées offrent une endurance et des performances supérieures, ce qui en fait de meilleurs choix financiers par rapport aux cartes de base.
- Faire le bon choix – Lorsque l'argent compte, la plupart des gens choisissent des configurations PCB de base avec des composants matériels de base. Lorsque les besoins de performances optimales sont la priorité principale, attendez-vous à dépenser plus d'argent. Comparez les coûts d'achat à court terme avec la valeur à long terme pour décider quelle option vous convient le mieux en fonction de vos besoins et de votre budget.
Conclusion
Le choix entre les PCB personnalisés et standard dépend des besoins spécifiques de votre projet. Les PCB personnalisés peuvent vous fournir des solutions personnalisées pour des applications complexes. Cependant, les PCB standard peuvent offrir des délais d'exécution rentables et rapides pour les projets peu exigeants. PCBTok fournit des PCB standard de haute qualité et crée des produits personnalisés en fonction de vos besoins. Contactez-nous maintenant et nous vous répondrons rapidement avec une proposition de devis
