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Introduction
L'assemblage de votre circuit imprimé est un processus compliqué. De nombreux facteurs entrent dans la détermination du coût final d'assemblage de votre PCB, notamment la complexité de la carte et le matériau utilisé dans sa fabrication. Le prix de construction d'un circuit imprimé peut varier considérablement en fonction de ces facteurs, mais il est important d'en savoir le plus possible sur ce dans quoi vous vous embarquez avant de commencer à construire votre circuit imprimé.
Nous savons que la fabrication d'un circuit imprimé à partir de zéro peut s'avérer coûteuse, mais si vous ne savez pas à quoi vous attendre lorsque vous fabriquez vos propres circuits imprimés, cet article vous sera utile.
Nous couvrirons tout, des bases du coût d'assemblage des PCB aux facteurs qui influencent le coût que cela pourrait vous coûter. Nous parlerons également de certaines choses que vous pouvez faire pour économiser de l'argent et vous donnerons une idée de l'intérêt ou non d'investir dans une chaîne de montage de PCB pour votre entreprise.
Assemblée PCB
Pourquoi le coût d'assemblage des PCB est-il important ?
L'assemblage des circuits imprimés est une étape importante du processus de fabrication. Il consiste à placer tous les composants sur une carte de circuit imprimé et à les souder.
Une variété de facteurs influencera le coût de votre assemblage de PCB. Le facteur le plus important sera la complexité de la conception de votre carte de circuit imprimé et le nombre de composants qu'elle contient.
Un autre facteur qui affectera votre prix est l'endroit où vous prévoyez d'assembler votre planche. Cela signifie que si vous voulez que cela soit fait localement, vous paierez plus que si vous deviez l'envoyer à l'étranger pour l'assemblage.
Enfin, il existe différentes manières d'assembler vos PCB, y compris des méthodes automatisées ou manuelles. Les méthodes automatisées ont tendance à être plus chères que les méthodes manuelles, mais elles peuvent également produire des cartes de meilleure qualité qui durent plus longtemps et fonctionnent mieux dans l'ensemble !
Éléments pour déterminer le coût d'assemblage du circuit imprimé
Une variété de facteurs influencent le coût de l'assemblage des PCB. Les plus importants sont les suivants :
Quantité
Plus vous avez besoin de cartes de circuits imprimés, plus il vous en coûtera pour les assembler. Si vous n'en avez besoin que d'un ou deux, il peut être plus rentable de payer un peu plus pour les pièces et de le faire vous-même. Mais si vous commandez de nombreuses planches, le coût d'assemblage sera bien inférieur au coût d'achat de toutes les pièces et outils nécessaires pour le faire vous-même.
Le nombre de composants sur chaque carte peut également avoir un impact sur le prix. Plus il y a de composants, plus il faudra de temps pour assembler chaque carte et plus elle sera chère à l'unité. Il en va de même pour tous les éléments de conception compliqués - si vous avez de nombreuses couches différentes avec de petits composants sur chaque couche, cela peut augmenter vos coûts en rendant plus difficile pour l'assembleur de tout aligner correctement avant de tout souder ensemble.
Quantité de BPC
Qualité
Les cartes de circuits imprimés sont l'épine dorsale de tout projet électrique. Il s'agit essentiellement du cadre qui vous permet de connecter toutes les différentes parties de votre projet ensemble, il est donc important de garantir la qualité.
La qualité de votre circuit imprimé déterminera sa durée de vie, ses performances et son coût. Plus votre circuit imprimé est robuste, plus sa durée de vie sera longue et moins il risque d'être endommagé par des facteurs environnementaux tels que la température ou l'humidité. Par conséquent, pour que votre produit fonctionne correctement dans le temps, un circuit imprimé de haute qualité est indispensable.
Qualité PCB
Fonctionnalités
Lorsqu'il s'agit d'assembler une carte de circuit imprimé, le fonctionnement de votre carte est critique. Si vous construisez un circuit imprimé pour un modèle de fusée, ce sera assez simple : la seule chose que vous devez vraiment faire est de connecter les fils d'une partie de la carte à l'autre.
Mais si vous construisez un PCB pour un système de contrôle moteur pour une voiture, les exigences vont être beaucoup plus strictes. Vous devrez vous assurer que tous vos composants sont capables de tolérer des environnements extrêmes, et qu'ils peuvent également résister aux chocs et aux vibrations. Plus votre conception est compliquée, plus elle sera coûteuse à produire.
Fonctionnalité PCB
Délai De Mise En Œuvre
Si vous envisagez de faire assembler vos cartes de circuits imprimés, le délai de livraison est le temps entre la commande passée et le moment où les cartes sont prêtes à être expédiées. Le délai de livraison peut varier selon le fabricant, mais il est généralement de 3 à 6 semaines.
Cela peut être l'un des facteurs les plus coûteux de votre coût d'assemblage, car il faut du temps à un fournisseur pour produire vos cartes, ainsi qu'à leur expédition. Cela peut entraîner des retards dans la chronologie de votre projet si vous ne faites pas attention.
Délai de livraison des PCB
Types de coûts d'assemblage de PCB
Vous devez connaître les différents types d' assemblage de circuits imprimés avant de décider lequel convient le mieux à votre projet.
Par méthode d'assemblage
Les assemblages de PCB manuels, semi-automatiques et entièrement automatisés sont les plus répandus. La principale différence entre ceux-ci est le degré d'automatisation de leur processus. Plus le processus est automatisé, moins il y a de main-d'œuvre et moins il faut de temps pour l'assemblage.
L'assemblage manuel des circuits imprimés nécessite de nombreuses interventions humaines, chaque étape étant réalisée à la main. Cette méthode peut être très rapide et économique si vous ne fabriquez qu'une ou deux planches à la fois, mais elle n'est pas idéale pour une production de masse ou de grandes quantités. Cela nécessite également beaucoup de compétences de la part de vos assembleurs et peut être difficile à mettre à l'échelle si vous devez fabriquer rapidement de nombreuses cartes.
L'assemblage de PCB semi-automatisé implique un peu plus d'automatisation que l'assemblage manuel car il utilise des machines pour effectuer certaines tâches, mais il reste encore de nombreuses étapes qui nécessitent une intervention humaine. Cela peut être une bonne option si vous avez besoin de plus d'une carte fabriquée rapidement mais que vous n'avez pas encore assez de volume pour garantir une production entièrement automatisée.
L'assemblage entièrement automatisé de circuits imprimés signifie que chaque étape du processus est réalisée par une machine ; aucune intervention humaine n'est requise ! Cela permet de produire de grands volumes à moindre coût par rapport aux autres méthodes, car les assembleurs ont besoin de moins de compétences.
Méthode d'assemblage PCB
Par type de produit
Le coût d'assemblage d'un circuit imprimé dépend du type de produit fabriqué. De nombreux facteurs influencent ce coût, notamment le nombre de cartes nécessaires, la complexité de leur conception et les matériaux utilisés. On distingue trois grandes catégories de produits électroniques : l'électronique grand public, l'électronique industrielle et les dispositifs médicaux. L'électronique grand public comprend des appareils comme les téléphones portables et les ordinateurs portables ; l'électronique industrielle englobe des équipements aussi variés qu'une machine à laver ou une pompe à eau ; et les dispositifs médicaux incluent des appareils comme les stimulateurs cardiaques et les défibrillateurs.
Chacune de ces catégories a son propre ensemble unique d'exigences en ce qui concerne les processus d'assemblage et les matériaux utilisés dans la fabrication. Cela signifie que chaque catégorie a également son propre coût d'assemblage de PCB unique qui lui est associé.
Type de produit PCB
Par option d'assemblage
Tout d'abord, vous devrez choisir le type d'assemblage souhaité. L'option la plus simple est l'assemblage sur circuit imprimé nu , qui consiste à placer les composants directement sur une plaque de cuivre nue et à les souder. C'est l'option la plus économique pour l'assemblage de circuits imprimés, mais elle est aussi la plus longue.
Une autre option est l'assemblage "traversant", qui consiste à placer vos composants à travers des trous dans le circuit imprimé et à les souder par l'arrière. C'est encore assez bon marché mais beaucoup plus rapide que l'option carte nue car il y a moins de travail à faire pour que tout soit connecté (puisqu'ils sont déjà dans des trous).
Option d'assemblage de circuits imprimés
Éléments à prendre en compte lors de l'estimation du coût d'assemblage du circuit imprimé
Certains des facteurs les plus essentiels à prendre en compte lors de la détermination du coût d'un travail d'assemblage de PCB sont :
Réputation du fabricant
L'un des aspects les plus importants à prendre en compte lors de l'estimation du coût d'assemblage des PCB est la réputation du fabricant. Vous voulez travailler avec une entreprise qui a une bonne réputation de qualité, d'efficacité et de service à la clientèle. Un bon moyen d'évaluer la réputation d'un fabricant consiste à contacter d'autres clients qui ont travaillé avec le même fabricant et à leur demander leur expérience.
Délai d'exécution
Le temps nécessaire pour exécuter une commande dépend du type d'assemblage de PCB qui est produit. Par exemple, si vous recherchez un grand lot d'assemblages de circuits imprimés qui seront utilisés dans un petit nombre de produits, ils peuvent être assemblés relativement rapidement et vous être renvoyés rapidement également. Cependant, si votre commande nécessite plus de personnalisation ou comporte un très grand nombre d'unités, cela peut prendre plus de temps pour terminer votre commande.
Dans tous les cas, il est important que vous planifiez à l'avance lorsque vous demandez une estimation à un fabricant afin qu'il puisse vous donner une estimation précise du délai d'exécution en fonction de sa charge de travail et de son calendrier actuels.
Méthodes d'assemblage
Lors de l'estimation du coût d'un projet d'assemblage de PCB, il y a quelques éléments à prendre en compte. Le premier est la méthode d'assemblage. Il existe 4 grands types de méthodes d'assemblage :
Insertion automatique
Les méthodes d'assemblage par insertion automatique sont les méthodes d'assemblage les plus courantes. Ils sont utilisés pour l'assemblage de gros produits où le produit n'est pas construit à la main et les pièces ne sont pas placées manuellement.
Les méthodes d'insertion automatique consistent à placer un objet dans un moule, qui injecte ensuite du plastique fondu qui remplit les espaces entre chaque pièce. Cette méthode est utilisée pour les pièces simples et lorsque le coût de la main-d'œuvre n'est pas un problème.
Insertion automatique
Bumping de soudure
Une pointe revêtue de soudure est utilisée pour appliquer la soudure sur un fil de composant, qui est ensuite poussé sur un plot sur le PCB. Ce processus peut être utilisé pour fixer des composants avec ou sans pâte à souder.
Le bumpage à la soudure est couramment utilisé pour fixer les substrats BGA (Ball Grid Array) aux circuits imprimés. Il est également utilisé pour fixer des composants passifs, tels que des résistances , des condensateurs et des inductances.
Bumping de soudure
Sans plomb
Une série de processus qui permettent d'assembler des composants électroniques sans avoir à utiliser de fil conducteur. Cela se fait généralement par l'utilisation de la soudure, bien que d'autres techniques incluent le soudage par ultrasons, la liaison par compression thermique et la liaison adhésive. Le principal avantage de l'utilisation de méthodes d'assemblage sans plomb est qu'elles réduisent la quantité de matériau utilisée dans la fabrication, ce qui peut économiser de l'argent.
Sans plomb
Assemblage en interne
Type de fabrication qui implique l'utilisation de main-d'œuvre et de machines pour assembler un produit à partir de ses composants. Cette méthode est utilisée dans des industries telles que l'électronique, le textile, la quincaillerie et les appareils électroménagers.
L'assemblage peut être effectué à l'aide d'outils manuels ou d'équipements automatisés. Si le processus d'assemblage utilise différents types d'équipements, il se fait généralement dans un format de chaîne d'assemblage.
Assemblage en interne
Couches PCB
L'un des facteurs essentiels à prendre en compte pour déterminer le coût d'assemblage d'un circuit imprimé est le nombre de couches . Plus il y a de couches, plus le coût de fabrication est élevé. En général, un circuit imprimé à 3 couches est beaucoup moins cher qu'un circuit imprimé à 12 couches . Cependant, un plus grand nombre de couches permet d'obtenir un circuit plus polyvalent et d'intégrer des composants plus petits.
Matériaux et composants PCB
Pour estimer le coût d'assemblage d'un circuit imprimé, il est essentiel de prendre en compte les matériaux et les composants utilisés. Les matériaux les plus courants sont le FR-4 (stratifié époxy renforcé de fibres de verre), le stratifié cuivré ( stratifié époxy recouvert d'une feuille de cuivre) et le FR-1 (stratifié époxy renforcé de fibres de verre sans revêtement).
Vous devez également tenir compte du type de composants dont vous aurez besoin. Par exemple, si vous avez besoin d'un grand nombre de dispositifs montés en surface (CMS), alors vos coûts d'assemblage augmenteront car les CMS sont plus difficiles à travailler que les pièces traversantes.
Matériaux et composants PCB
Technologie PCB
Le type de technologie PCB utilisé peut faire une grande différence dans le coût de la fabrication de votre carte. Il existe deux types principaux :
SMT
La technologie de montage en surface (CMS) consiste à souder les composants électroniques directement sur la surface d'un circuit imprimé existant, contrairement aux montages traversants traditionnels qui utilisent des trous ou des vias. Ce procédé peut s'avérer plus coûteux, car chaque composant nécessite sa propre pastille de soudure sur des matériaux préimprégnés onéreux . Ces matériaux sont déposés en plusieurs couches lors des étapes de fabrication du circuit imprimé, telles que la sérigraphie, la lamination ou l'étamage par immersion, avant d'être gravés. Il ne reste alors sous chaque couche imprimée que les pistes de cuivre nécessaires à leur bon fonctionnement lorsqu'elles sont connectées entre elles.
THT
La technologie traversante utilise des pistes qui passent à travers des trous dans la carte et se connectent aux composants situés de l'autre côté. C'est la conception la plus courante pour les amateurs et les petites entreprises. Pour faciliter l'assemblage, vous pouvez utiliser des outils spéciaux qui permettent de positionner tous les composants rapidement et avec précision.
Complexité de la conception
Il s'agit d'une considération essentielle lors de la détermination des coûts d'assemblage des PCB. Plus la conception est complexe, plus le temps d'assemblage est long, ce qui augmente vos coûts. Par exemple, un PCB simple avec seulement quelques composants sera beaucoup plus rapide et facile à assembler qu'un PCB complexe avec de nombreuses pièces.
Conclusion
Nous espérons que toutes les informations contenues dans cet article vous ont aidé à comprendre ce qui est impliqué dans le processus d'assemblage des PCB. Et maintenant, armé de ces informations, vous pouvez commencer à prendre une décision plus éclairée sur l'endroit où construire vos cartes, ce qui vous aidera à ne pas trop dépenser pour cette partie importante de votre processus de conception de PCB.
