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印制電路板，又稱印刷電路板，是電子元器件電氣連接的提供者。它的發(fā)展已有100多年的歷史了；它的設(shè)計(jì)主要是版圖設(shè)計(jì)；采用電路板的主要優(yōu)點(diǎn)是大大減少布線和裝配的差錯(cuò)，提高了自動(dòng)化水平和生產(chǎn)勞動(dòng)率。
隨著PCB技術(shù)的不斷進(jìn)步，印制板（PCB）行業(yè)得以飛速發(fā)展，同時(shí)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，PCB行業(yè)己進(jìn)入了微利時(shí)代。企業(yè)要想在競(jìng)爭(zhēng)中生存并獲得發(fā)展，產(chǎn)品的可制造性及成本管控顯得尤為重要，但企業(yè)想從技術(shù)及工藝上獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)也變得非常的困難。然而工程設(shè)計(jì)作為產(chǎn)品制造過程的前端，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)在滿足客戶要求的前提下，充分考量產(chǎn)品的材料成本，制造過程困難，避免產(chǎn)品的極限能力，保證產(chǎn)品生產(chǎn)過程的順暢發(fā)揮著非常重要的作用。下面我們介紹如何降低PCB制作過程中的成本。
印制電路板尺寸優(yōu)化一般來講，印制電路板的尺寸越小，成本越低，但并非絕對(duì)的線性關(guān)系。這跟印制電路板制造時(shí)的切割工藝有一定關(guān)系，所以在設(shè)計(jì)前進(jìn)行預(yù)估印制電路板尺寸選取時(shí)，需要首先跟采購(gòu)部門確認(rèn)各尺寸的價(jià)格，然后預(yù)選取一個(gè)滿足需要的最經(jīng)濟(jì)尺寸。可根據(jù)訂單類別和加工能力，操作技能、確定加工板的最佳拼版尺寸。加工拼版有利提高材料利用率，提高效率，節(jié)約水電消耗。但是拼版尺寸加工，將帶來搬運(yùn)、劃傷、操作問題，甚至短期內(nèi)報(bào)廢率上升，質(zhì)量控制難度加大。工程評(píng)審應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，確定最佳加工板尺寸。
開始進(jìn)行印制電路板布線設(shè)計(jì)時(shí)，除去根據(jù)功能設(shè)計(jì)要求進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)外，為了進(jìn)行成本上的節(jié)儉，還需要著手考慮以下幾個(gè)方面：考慮同一份電路圖設(shè)計(jì)同時(shí)對(duì)應(yīng)多款相似產(chǎn)品很多時(shí)候，相似的產(chǎn)品，由于產(chǎn)品尺寸、販賣地域、功能以及產(chǎn)品檔次定位等方面的不同，而需要不同或者相似的設(shè)計(jì)。如果因?yàn)樯倭康牟町惗M(jìn)行兩款印制電路板布線設(shè)計(jì)的話，首先，需要申請(qǐng)兩張或者兩張以上印制電路板的設(shè)計(jì)，這樣會(huì)額外產(chǎn)生一筆設(shè)計(jì)費(fèi)用;其次，印制電路板設(shè)計(jì)完成后，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，每一張印制電路板都需要進(jìn)行信賴性實(shí)驗(yàn)以及電性能實(shí)驗(yàn)測(cè)試，試驗(yàn)投入樣機(jī)以及實(shí)驗(yàn)本身都需要額外產(chǎn)生費(fèi)用。
另外原始尺寸的敷銅板尺寸過大，加工起來不方便，有時(shí)候甚至無法放入印制線路板加工設(shè)備中進(jìn)行加工，因此需要首先將它切割成若干塊加工尺寸大小的敷銅板。至于加工尺寸的具體大小，則需要根據(jù)制作印制線路板的加工設(shè)備情況、每一塊印制線路板的尺寸以及一些工藝參數(shù)來確定。這些工藝參數(shù)除了印制電路圖形本身需要的長(zhǎng)度和寬度外，還要包括往電子產(chǎn)品框架上固定印制線路板的螺釘孔所消耗的寬度，外形加工的工藝留量，化學(xué)鍍、電鍍與腐蝕時(shí)的夾具夾持留量，多層印制線路板時(shí)的定位銷留量，層間的對(duì)位標(biāo)志留量，印制線路板制作廠商的標(biāo)志留量，印制線路板的邊寬等，其中有的工藝參數(shù)推薦值可以向敷銅板生產(chǎn)廠商或經(jīng)銷商索取。印制線路生產(chǎn)加工時(shí)，可以根據(jù)上述數(shù)據(jù)來確定將一塊大的原始尺寸的敷銅板究竟裁成多少塊加工尺寸的敷銅板、是縱向裁切還是橫向裁切、可不可以進(jìn)行套裁等等。
改善工程評(píng)審能力也可以實(shí)現(xiàn)成本控制，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：采用計(jì)算機(jī)拼版軟件，根據(jù)客戶設(shè)計(jì)（或裝配）尺寸，優(yōu)化圖形加工拼版方式，優(yōu)化拼版間距，優(yōu)化工藝邊設(shè)置，優(yōu)化基材的利用率，優(yōu)化進(jìn)料規(guī)格，減少邊料浪費(fèi)；優(yōu)化印制板槽孔，外形尺寸的機(jī)加方式（鉆、沖、切、銑），不同的機(jī)加方式和程序，將意味著不同的機(jī)加成本；了解客戶設(shè)計(jì)、裝配、使用要求，在滿足客戶要求的前提下，利用CAD軟件優(yōu)化線寬間距、焊環(huán)、降低加工難度，提高成品合格率，合理控制物料等級(jí)。
印制線路板隨著層數(shù)的增加，制作成本會(huì)急劇增加，因此有可能因?yàn)橐荒钪疃斐沙杀镜拇蠓町悺Ｈ绻阍O(shè)計(jì)一個(gè)6 層的印制線路板遇到困難時(shí)，切不可輕言放棄，也許大筆的經(jīng)濟(jì)效益就在你的堅(jiān)持一下的努力之中;不過，這也很不容易勉為其難，因?yàn)楫?dāng)遇到這種事情時(shí)，多數(shù)情況下設(shè)計(jì)者都可能毫不猶豫地去選擇設(shè)計(jì)一個(gè)8 層的印制電路。
印制線路板隨著層數(shù)的增加，制作成本會(huì)急劇增加，因此有可能因?yàn)橐荒钪疃斐沙杀镜拇蠓町悺Ｈ绻阍O(shè)計(jì)一個(gè)6 層的印制線路板遇到困難時(shí)，切不可輕言放棄，也許大筆的經(jīng)濟(jì)效益就在你的堅(jiān)持一下的努力之中;不過，這也很不容易勉為其難，因?yàn)楫?dāng)遇到這種事情時(shí)，多數(shù)情況下設(shè)計(jì)者都可能毫不猶豫地去選擇設(shè)計(jì)一個(gè)8 層的印制電路。
印制線路板中導(dǎo)圖形的寬度如果用L 來表示，導(dǎo)體圖形之間的間隙寬度用S 來表示，那么LIS 就代表了該導(dǎo)電帶的寬度與間隙寬度之比。隨著這個(gè)比值的減小，印制線路板的生產(chǎn)成品率會(huì)急劇減少，成本也會(huì)上升。這種現(xiàn)象在電路密度比較高的場(chǎng)合下表現(xiàn)得更為明顯。因此，切不可任意地減小LIS 的值。
在采用鉆頭對(duì)印制線路板打孔的情況下，當(dāng)孔徑低于某個(gè)數(shù)值后，鉆頭的一次鉆進(jìn)深度會(huì)急劇縮短。也就是說同樣打一個(gè)孔，鉆孔徑小的孔時(shí)，鉆頭需要多次退出散熱，于是就會(huì)降低生產(chǎn)效率，提高成本。所以，不要隨意減小通孔的孔徑;而且還應(yīng)當(dāng)盡可能地減少通孔的數(shù)量。
對(duì)于雙面印制線路板的貫通孔，不用鍍銅的方法實(shí)現(xiàn)兩面電路的連通，而是采用往貫通孔中填充銀漿料的方法，也可以降低雙面印制線路板的成本。這種方法一般用于雙面敷銅的普通酚醛樹脂紙板。該方法首先將雙面敷銅的普通酚醛樹脂紙板進(jìn)行表面清潔處理，接著在其兩面用絲網(wǎng)印刷法印制抗蝕圖形，經(jīng)腐蝕后形成導(dǎo)體圖形，去掉抗蝕層后打貫通孔，然后往孔內(nèi)填充銀漿料。為了使銀漿料能夠與兩面的導(dǎo)體圖形良好接觸，銀漿料應(yīng)當(dāng)鼓出貫通孔，并且在鼓出部分的銀漿料圖形的直徑大于貫通孔的孔徑。為了阻擋銀離子遷移，在銀漿料鼓出部分的表面通過絲網(wǎng)印刷加蓋一層覆蓋層。繼而，再在兩面絲網(wǎng)印刷阻焊圖形、隔離圖形，沖壓或鉆出固定印制電路板的螺孔，加工外形。最后通過檢驗(yàn)，銀漿料填充貫通孔的雙面印制線路板就制作完成了。
一般說來，由于基材的原因這種銀漿料填充貫通孔的雙面印制線路板不適合用于高可靠電路。另外，由于銀漿料中除了導(dǎo)電物質(zhì)外，還有大量不導(dǎo)電的材料，因此銀漿料的導(dǎo)電性能不如銅箔的導(dǎo)電性能好，也應(yīng)當(dāng)提請(qǐng)讀者注意。
嚴(yán)格控制投料數(shù)量則能在制造過程中做到節(jié)能減排，符合綠色生產(chǎn)要求的同時(shí)降低成本的投入。主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：印制板是一種不通用型（或特性型）商品。生產(chǎn)多了客戶拒收浪費(fèi)，生產(chǎn)少了需要重新投料，造成材料、人工、水電、時(shí)間浪費(fèi)。如何合理控制投料數(shù)量？一是取決于顧客真實(shí)需求量控制范圍，需要業(yè)務(wù)員向顧客詢問清楚。二是取決于生產(chǎn)加工過程的控制能力，進(jìn)行評(píng)估計(jì)算，優(yōu)化投料數(shù)量；加強(qiáng)成品板余數(shù)控制。按照顧客、產(chǎn)品型號(hào)、余數(shù)量進(jìn)行盤點(diǎn)記帳，將余數(shù)信息傳達(dá)至客戶、工程、生產(chǎn)、計(jì)劃人員。充分利用庫(kù)存余數(shù)印制板，消化或減少成品板庫(kù)存數(shù)，降低成品板投料量；控制返工/補(bǔ)投料。一定要追究返工/報(bào)廢原因和責(zé)任，落實(shí)經(jīng)濟(jì)處罰，使違反操作或不盡職責(zé)的行為得到糾正。
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