ต้นทุนการผลิตแผงวงจรเซินเจิ้น

ค่าใช้จ่ายของการผลิตแผงวงจรได้รับอิทธิพลจากปัจจัยหลายประการที่เกี่ยวพันกัน ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับปัจจัยเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับบริษัทอิเล็กทรอนิกส์ในการควบคุมต้นทุน และสำหรับผู้ประกอบการในการวางแผนงบประมาณโครงการ

1 ต้นทุนวัสดุ: ผลกระทบที่หลากหลายของค่าใช้จ่ายที่สำคัญ
(1) ช่วงราคาที่โดดเด่นสำหรับประเภทบอร์ด
วัสดุแผงวงจรทั่วไป เช่น FR-4 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตแผงวงจรทั่วไป เนื่องจากมีต้นทุนค่อนข้างต่ำและมีเสถียรภาพ ยกตัวอย่างตลาดเซินเจิ้น แผงด้านเดียวและสอง-ทั่วไปที่ใช้แผง FR-4 อาจมีราคาประมาณ 200-400 หยวนต่อตารางเมตร เมื่อพูดถึงข้อกำหนดพิเศษ เช่น วงจรความถี่สูง-และการส่งสัญญาณความเร็วสูง จำเป็นต้องเลือกบอร์ดความถี่สูง วัสดุประเภทนี้มีลักษณะเช่นค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำและปัจจัยการสูญเสียต่ำ ซึ่งสามารถรับประกันการส่งสัญญาณความถี่สูงที่ดีได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ราคาสูงกว่า FR-4 มาก ซึ่งอาจสูงถึงหลายพันหยวนหรือสูงกว่าต่อตารางเมตรด้วยซ้ำ เมื่อเทียบกับบอร์ด FR-4 ต้นทุนจะเพิ่มขึ้น 20% -35% นอกจากนี้ พื้นผิวอะลูมิเนียมยังมักใช้ในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีข้อกำหนดการกระจายความร้อนสูง เช่น แผงวงจรควบคุมระบบไฟ LED เนื่องจากมีประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ดีเยี่ยม ราคายังสูงกว่าบอร์ด FR-4 ทั่วไปด้วย เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความบริสุทธิ์ของวัสดุและกระบวนการบำบัด

(2) ข้อควรพิจารณาด้านต้นทุนสำหรับฟอยล์ทองแดงและวัสดุเสริมอื่น ๆ
ฟอยล์ทองแดงเป็นส่วนประกอบนำไฟฟ้าที่สำคัญของแผงวงจร มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของบอร์ดเนื่องจากความหนาและคุณภาพ โดยทั่วไปยิ่งฟอยล์ทองแดงหนาราคาก็จะยิ่งสูงขึ้น สัดส่วนของฟอยล์ทองแดงความหนามาตรฐานในราคาค่อนข้างคงที่ แต่สำหรับแผงวงจรบางตัวที่ต้องการการส่งกระแสไฟฟ้าสูง การใช้ฟอยล์ทองแดงที่หนาขึ้นจะทำให้ต้นทุนวัสดุเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในขณะเดียวกัน แม้ว่าราคาต่อหน่วยของวัสดุเสริม เช่น หมึกหน้ากากประสานและหมึกตัวอักษรจะค่อนข้างต่ำ แต่การใช้งานสะสมในการผลิตขนาดใหญ่-ก็เป็นต้นทุนที่ปฏิเสธไม่ได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น หมึกหน้ากากประสานคุณภาพสูง-ทำงานได้ดีกว่าในการรับรองประสิทธิภาพของฉนวนและความต้านทานการกัดกร่อนต่อสิ่งแวดล้อมของแผงวงจร แต่ราคาของหมึกจะสูงกว่าหมึกหน้ากากประสานทั่วไปเล็กน้อย

2 ความซับซ้อนของกระบวนการ: การดำเนินการที่ดีจะเพิ่มต้นทุน
(1) การเพิ่มจำนวนชั้นทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น
จำนวนชั้นบนแผงวงจรเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อต้นทุนการผลิต เกณฑ์มาตรฐานต้นทุนการผลิตสำหรับแผงสองชั้น-ในเซินเจิ้นค่อนข้างต่ำ หากมีขนาดเล็กและข้อกำหนดของกระบวนการไม่สูง ราคาตัวอย่างอาจต่ำถึงหลายสิบหยวน ราคาต่อตารางเมตรสำหรับการผลิตจำนวนมากอยู่ที่ประมาณ 250-350 หยวน (ใช้กระบวนการพ่นดีบุกตะกั่วและกระดาน FR-4 เป็นตัวอย่าง) อย่างไรก็ตาม เมื่อจำนวนชั้นเพิ่มขึ้น ความยากในการผลิตก็จะเพิ่มขึ้นทวีคูณ สำหรับทุก ๆ 2 ชั้นที่เพิ่ม ต้นทุนมักจะเพิ่มขึ้น 40% -60% ต้นทุนการผลิตแผง 6 ชั้นอาจมีตั้งแต่ไม่กี่ร้อยหยวนสำหรับการสุ่มตัวอย่าง จนถึง 700-900 หยวนต่อตารางเมตรสำหรับการผลิตจำนวนมาก เนื่องจากในกระบวนการผลิตแผ่นหลายชั้น ความแม่นยำในการจัดตำแหน่งระหว่างชั้นต่างๆ นั้นสูงมาก ต้องใช้อุปกรณ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น และการไหลของกระบวนการที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น การผลิตวงจรชั้นใน กระบวนการเคลือบ ฯลฯ ซึ่งแต่ละขั้นตอนจะเพิ่มการลงทุนด้านต้นทุน

(2) ต้นทุนเพิ่มเติมที่สำคัญสำหรับกระบวนการพิเศษ
เทคโนโลยีรูฝังแบบบอด: รูบอดเป็นรูนำไฟฟ้าที่เชื่อมต่อชั้นนอกและชั้นในโดยไม่ต้องเจาะแผงวงจรทั้งหมด ในขณะที่รูฝังเป็นรูนำไฟฟ้าที่เชื่อมต่อชั้นใน ซึ่งทั้งสองรูถูกซ่อนอยู่ภายในแผงวงจร กระบวนการนี้สามารถปรับปรุงความหนาแน่นของสายไฟและประสิทธิภาพของแผงวงจรได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่เนื่องจากความยากลำบากในการผลิต จึงต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะทางและบุคลากรด้านเทคนิค และโดยปกติแล้วต้นทุนจะเพิ่มขึ้น 10% -20% เทคโนโลยีรูฝังแบบซ่อนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับไฮเอนด์บางประเภท เช่น เมนบอร์ดสมาร์ทโฟน เพื่อตอบสนองความต้องการในการย่อขนาดและประสิทธิภาพสูง
กระบวนการควบคุมอิมพีแดนซ์: ในวงจรความถี่สูง- เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของสัญญาณ จำเป็นต้องควบคุมอิมพีแดนซ์ของสายส่งบนแผงวงจรอย่างแม่นยำ การนำการควบคุมอิมพีแดนซ์ไปใช้จำเป็นต้องมีข้อกำหนดที่เข้มงวดตั้งแต่การเลือกบอร์ด การออกแบบวงจร ไปจนถึงการควบคุมพารามิเตอร์ในระหว่างกระบวนการผลิต ผู้ผลิตจำเป็นต้องลงทุนเวลาและความพยายามมากขึ้นในการแก้ไขจุดบกพร่องและการทดสอบ ซึ่งจะทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นอย่างไม่ต้องสงสัย ค่าใช้จ่ายในการใช้เทคโนโลยีควบคุมอิมพีแดนซ์สำหรับแผงวงจรอาจสูงกว่าแผงวงจรทั่วไปถึง 15% -30% ตัวอย่างเช่น ในการผลิตแผงวงจรสำหรับอุปกรณ์สื่อสาร 5G เทคโนโลยีการควบคุมอิมพีแดนซ์ถือเป็นสิ่งสำคัญ

3 ความซับซ้อนของบอร์ด: ความแม่นยำในการออกแบบเป็นตัวกำหนดต้นทุน
(1) อิทธิพลของปริมาณส่วนประกอบและโครงร่าง
เมื่อมีส่วนประกอบจำนวนมากบนแผงวงจร โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ส่วนประกอบที่ได้รับการบรรจุอย่างแม่นยำ เช่น BGA (Ball Grid Array) และ QFN (Quad Flat No Pin Package) ความยากในการผลิตจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ส่วนประกอบเหล่านี้มีระยะห่างระหว่างพินน้อยและมีข้อกำหนดความแม่นยำในการบัดกรีสูง ในกระบวนการผลิตแผงวงจร จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์สแกนที่มีความแม่นยำสูง-ในการตรวจจับ และการประมวลผลข้อมูลมีความซับซ้อนมากขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับส่วนประกอบ DIP (Dual In Package) ทั่วไป ต้นทุนอาจสูงกว่า 15% -30% ในขณะเดียวกัน ความกะทัดรัดของโครงร่างส่วนประกอบก็อาจส่งผลต่อต้นทุนได้เช่นกัน หากโครงร่างส่วนประกอบแน่นและพื้นที่สายไฟมีจำกัด ข้อกำหนดสำหรับการออกแบบวงจรและกระบวนการผลิตก็จะสูงขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้น
(2) ความซับซ้อนของการออกแบบวงจร
การออกแบบวงจรที่ซับซ้อน เช่น การเดินสายที่มีความหนาแน่นสูง- เส้นบาง และรูรับแสงขนาดเล็ก ต้องใช้ความแม่นยำสูงมากในอุปกรณ์และกระบวนการผลิต ในระหว่างกระบวนการผลิต จำเป็นต้องมีอุปกรณ์สัมผัสขั้นสูง กระบวนการแกะสลัก และเทคนิคการเจาะที่ละเอียดยิ่งขึ้น เพื่อรับรองความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของวงจร ข้อกำหนดการผลิตที่มีความแม่นยำสูง-นี้จะส่งผลให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อความกว้างและระยะห่างของเส้นเล็กกว่ามาตรฐานทั่วไป ต้นทุนการผลิตต่อตารางเมตรอาจเพิ่มขึ้น 20% -50% ในการผลิตแผงวงจรสำหรับกราฟิกการ์ดระดับไฮเอนด์ มักเผชิญกับความท้าทายในการออกแบบวงจรที่ซับซ้อน

4, ขนาดการผลิต: ผลแบทช์ลดราคาต่อหน่วย
ในอุตสาหกรรมการผลิตแผงวงจรในเซินเจิ้น ผลกระทบของขนาดการผลิตต่อต้นทุนมีความสำคัญมาก สำหรับการผลิตขนาดเล็ก- เนื่องจากความจำเป็นในการแก้ไขข้อบกพร่องของอุปกรณ์ การเตรียมกระบวนการ และงานเบื้องต้นอื่นๆ สำหรับการผลิตแต่ละครั้ง ต้นทุนคงที่เหล่านี้จึงถูกจัดสรรให้กับผลิตภัณฑ์จำนวนเล็กน้อย ส่งผลให้ต้นทุนผลิตภัณฑ์ต่อหน่วยสูงขึ้น จากการสุ่มตัวอย่าง สำหรับแผงด้านเดียวและสอง-ที่มีความยาวและความกว้าง 10 ซม. อาจมีราคา 5-20 หยวนต่อชิ้น (รวมการทดสอบ) ในขณะที่สำหรับการผลิตจำนวนมาก หากปริมาณการผลิตถึง 1,000-2,000 ชิ้น ราคาต่อหน่วยอาจลดลงเหลือ 4-5 หยวนต่อชิ้น เมื่อเข้าสู่ขั้นตอนการผลิตจำนวนมาก ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตและปรับปรุงการใช้อุปกรณ์ ต้นทุนคงที่ต่อหน่วยผลิตภัณฑ์จะลดลงอย่างมาก และการจัดซื้อวัตถุดิบก็อาจได้รับราคาที่ดีขึ้นเนื่องจากมีปริมาณมาก ตัวอย่างเช่น บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่บางแห่งสามารถสั่งซื้อแผงวงจรได้หลายหมื่นหรือหลายแสนตารางเมตรต่อเดือน และต้นทุนการผลิตต่อหน่วยพื้นที่สามารถลดลงได้ 30% -50% เมื่อเทียบกับการผลิตขนาดเล็ก

5 ปัจจัยอื่นๆ: การเปลี่ยนแปลงต้นทุนที่เกิดจากเวลาในการจัดส่ง ฯลฯ
(1) ค่าบริการเร่งด่วน
ในสภาพแวดล้อมของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว-ในเซินเจิ้น บางครั้งลูกค้าก็มีความต้องการเร่งด่วนเกี่ยวกับเวลาจัดส่งแผงวงจร หากจำเป็นต้องมีการผลิตเร่งด่วน ผู้ผลิตมักจะเรียกเก็บค่าธรรมเนียมเร่งด่วนเป็นเปอร์เซ็นต์ โดยทั่วไป อาจต้องชำระค่าธรรมเนียมเร่งด่วน 30% -50% สำหรับบริการด่วน 48 ชั่วโมง ตัวอย่างเช่น ต้นทุนการผลิตปกติสำหรับแผงสองด้านปกติคือ 50 หยวนต่อรายการ แต่ถ้าคุณเลือกจัดส่งด่วนภายใน 48 ชั่วโมง ต้นทุนอาจเพิ่มขึ้นเป็น 65-75 หยวนต่อรายการ เนื่องจากบริการเร่งด่วนต้องการให้ผู้ผลิตจัดสรรทรัพยากรเพิ่มเติม จัดลำดับความสำคัญของการผลิต ขัดขวางแผนการผลิตที่มีอยู่ และทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น

(2) ต้นทุนการทดสอบและการรับรองคุณภาพ
สำหรับอุตสาหกรรมที่มีข้อกำหนดคุณภาพสูงมาก เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์ การบินและอวกาศ ฯลฯ จำเป็นต้องมีการทดสอบและการรับรองคุณภาพอย่างเข้มงวดหลังจากการผลิตแผงวงจรเสร็จสิ้น ตัวอย่างเช่น มีการใช้วิธีการทดสอบต่างๆ เช่น AOI, การตรวจสอบรังสีเอกซ์-, ICT เป็นต้น เพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและคุณภาพการบัดกรีของแผงวงจรเป็นไปตามมาตรฐาน อุปกรณ์ตรวจจับเหล่านี้มีราคาแพง และกระบวนการตรวจจับยังต้องใช้บุคลากรมืออาชีพในการดำเนินงาน ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ หากผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องได้รับการรับรอง เช่น ISO, UL ฯลฯ ผู้ผลิตยังต้องลงทุนเวลาและเงินทุนในงานเตรียมการที่เกี่ยวข้อง และต้นทุนนี้จะถูกแบ่งให้กับต้นทุนการผลิตแผงวงจร