Chi phí củasản xuất bo mạchchịu sự tác động của nhiều yếu tố đan xen. Sự hiểu biết sâu sắc về những yếu tố này có ý nghĩa rất lớn đối với các công ty điện tử trong việc kiểm soát chi phí và giúp các doanh nhân lập kế hoạch ngân sách cho dự án.
1, Chi phí nguyên vật liệu: tác động đa dạng của nền tảng chi phí
(1) Khoảng giá chủ đạo cho các loại bo mạch
Các vật liệu bảng mạch thông thường như FR{2}}4 được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bảng mạch thông thường do chi phí tương đối thấp và hiệu suất ổn định. Lấy thị trường Thâm Quyến làm ví dụ, các tấm nền một mặt và hai mặt-thông thường sử dụng bảng FR-4 có thể có giá khoảng 200-400 nhân dân tệ mỗi mét vuông. Khi có các yêu cầu đặc biệt như mạch tần số cao và truyền tín hiệu tốc độ cao, cần phải chọn bảng tần số cao. Loại vật liệu này có các đặc tính như hằng số điện môi thấp và hệ số tổn thất thấp, có thể đảm bảo truyền tín hiệu tần số cao một cách hiệu quả. Tuy nhiên, giá cao hơn nhiều so với FR-4, có thể lên tới hàng nghìn nhân dân tệ hoặc thậm chí cao hơn trên một mét vuông. So với bảng FR-4, giá thành tăng 20% -35%. Ngoài ra, chất nền nhôm thường được sử dụng trong các sản phẩm điện tử có yêu cầu tản nhiệt cao, chẳng hạn như bảng mạch điều khiển đèn LED, do hiệu suất tản nhiệt tuyệt vời của chúng. Giá của chúng cũng cao hơn bảng FR-4 thông thường do các yếu tố như độ tinh khiết của vật liệu và quá trình xử lý.
(2) Cân nhắc chi phí cho lá đồng và các vật liệu phụ trợ khác
Lá đồng, là thành phần dẫn điện quan trọng của bảng mạch, có tác động đáng kể đến hiệu suất của bảng do độ dày và chất lượng của nó. Nói chung, lá đồng càng dày thì giá càng cao. Tỷ trọng lá đồng có độ dày tiêu chuẩn trong giá thành tương đối ổn định, nhưng đối với một số bảng mạch yêu cầu truyền dòng điện cao, việc sử dụng lá đồng dày hơn sẽ làm tăng đáng kể chi phí vật liệu. Trong khi đó, mặc dù đơn giá của các vật liệu phụ trợ như mực mặt nạ hàn và mực ký tự tương đối thấp, nhưng việc sử dụng tích lũy chúng trong sản xuất quy mô lớn-cũng là một chi phí không thể phủ nhận. Ví dụ: mực mặt nạ hàn chất lượng cao-có hiệu quả tốt hơn trong việc đảm bảo hiệu suất cách điện và khả năng chống ăn mòn trong môi trường của bảng mạch, nhưng giá của nó cao hơn một chút so với mực mặt nạ hàn thông thường.
2, Độ phức tạp của quy trình: Vận hành tốt làm tăng chi phí
(1) Tăng số lớp dẫn đến tăng chi phí
Số lượng lớp trên một bảng mạch là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến giá thành sản xuất. Tiêu chuẩn chi phí sản xuất cho tấm hai lớp-ở Thâm Quyến tương đối thấp. Nếu kích thước nhỏ và yêu cầu quy trình không cao, giá lấy mẫu có thể thấp tới hàng chục nhân dân tệ. Giá mỗi mét vuông để sản xuất hàng loạt là khoảng 250-350 nhân dân tệ (lấy quy trình phun chì và bảng FR-4 làm ví dụ). Tuy nhiên, khi số lượng lớp tăng lên, độ khó của việc sản xuất tăng theo cấp số nhân. Cứ thêm 2 lớp, chi phí thường tăng 40% -60%. Chi phí sản xuất ván 6 lớp có thể dao động từ vài trăm nhân dân tệ để lấy mẫu đến 700-900 nhân dân tệ mỗi mét vuông để sản xuất hàng loạt. Điều này là do trong quá trình sản xuất bảng nhiều lớp, độ chính xác căn chỉnh giữa các lớp cực kỳ cao, đòi hỏi thiết bị chính xác hơn và các quy trình phức tạp hơn, chẳng hạn như sản xuất mạch lớp bên trong, quy trình cán màng, v.v., mỗi điều này làm tăng chi phí đầu tư.
(2) Chi phí bổ sung đáng kể cho các quy trình đặc biệt
Công nghệ lỗ chôn mù: Lỗ mù là lỗ dẫn điện nối các lớp bên ngoài và bên trong mà không xuyên qua toàn bộ bảng mạch, còn lỗ chôn mù là lỗ dẫn điện kết nối các lớp bên trong, cả hai đều được ẩn bên trong bảng mạch. Quá trình này có thể cải thiện hiệu quả mật độ nối dây và hiệu suất của bảng mạch, nhưng do khó sản xuất nên cần có thiết bị chuyên dụng và nhân viên kỹ thuật, đồng thời chi phí thường tăng 10% -20%. Công nghệ lỗ chôn mù được sử dụng rộng rãi trong một số sản phẩm điện tử cao cấp, chẳng hạn như bo mạch chủ điện thoại thông minh, để đáp ứng nhu cầu thu nhỏ và hiệu suất cao.
Quy trình điều khiển trở kháng: Trong các mạch-tần số cao, để đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu, cần điều khiển chính xác trở kháng của các đường truyền trên bảng mạch. Việc thực hiện điều khiển trở kháng đòi hỏi những yêu cầu khắt khe từ việc lựa chọn bo mạch, thiết kế mạch đến điều khiển tham số trong quá trình sản xuất. Các nhà sản xuất cần đầu tư nhiều thời gian và công sức hơn vào việc gỡ lỗi và thử nghiệm, điều này chắc chắn sẽ dẫn đến chi phí tăng lên. Chi phí sử dụng công nghệ điều khiển trở kháng cho bo mạch có thể cao hơn 15%-30% so với bo mạch thông thường. Ví dụ, trong sản xuất bảng mạch cho thiết bị truyền thông 5G, công nghệ kiểm soát trở kháng là rất cần thiết.
3, Độ phức tạp của bo mạch: Độ chính xác của thiết kế quyết định chi phí
(1) Ảnh hưởng của số lượng linh kiện và cách bố trí
Khi có nhiều linh kiện trên một bảng mạch, đặc biệt là khi sử dụng các linh kiện được đóng gói chính xác như BGA (Ball Grid Array) và QFN (Quad Flat No Pin Package), độ khó trong sản xuất sẽ tăng lên đáng kể. Các thành phần này có khoảng cách chân cắm nhỏ và yêu cầu độ chính xác hàn cao. Trong quá trình sản xuất bảng mạch, cần có-thiết bị quét có độ chính xác cao để phát hiện và việc xử lý dữ liệu phức tạp hơn. So với các thành phần DIP (Gói kép) thông thường, chi phí có thể cao hơn 15% -30%. Trong khi đó, sự nhỏ gọn của cách bố trí thành phần cũng có thể ảnh hưởng đến chi phí. Nếu bố trí thành phần chật hẹp và không gian đi dây bị hạn chế thì yêu cầu đối với quy trình thiết kế và sản xuất mạch sẽ cao hơn, từ đó làm tăng chi phí sản xuất.
(2) Độ phức tạp của thiết kế mạch
Các thiết kế mạch phức tạp, chẳng hạn như hệ thống dây điện-mật độ cao, đường mảnh và khẩu độ nhỏ, đòi hỏi độ chính xác cực cao trong quy trình và thiết bị sản xuất. Trong quá trình sản xuất, cần phải có thiết bị phơi sáng tiên tiến hơn, quy trình khắc và kỹ thuật khoan tốt hơn để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của mạch. Yêu cầu sản xuất có độ chính xác cao-này chắc chắn sẽ dẫn đến tăng chi phí. Ví dụ: khi chiều rộng và khoảng cách của dây chuyền nhỏ hơn tiêu chuẩn thông thường, chi phí sản xuất trên mỗi mét vuông có thể tăng 20% -50%. Trong quá trình sản xuất bảng mạch cho card đồ họa cao cấp, những thách thức thiết kế mạch phức tạp thường gặp phải.
4, Quy mô sản xuất: Hiệu ứng hàng loạt làm giảm đơn giá
Trong ngành sản xuất bảng mạch ở Thâm Quyến, tác động của quy mô sản xuất đến chi phí là rất đáng kể. Đối với-sản xuất quy mô nhỏ, do nhu cầu gỡ lỗi thiết bị, chuẩn bị quy trình và các công việc sơ bộ khác cho mỗi lần sản xuất, các chi phí cố định này được phân bổ cho một số lượng nhỏ sản phẩm, dẫn đến giá thành đơn vị sản phẩm cao hơn. Lấy mẫu làm ví dụ, đối với các tấm một mặt và hai mặt-có chiều dài và chiều rộng 10CM, có thể có giá 5-20 nhân dân tệ mỗi chiếc (bao gồm cả thử nghiệm), trong khi đối với sản xuất hàng loạt, nếu số lượng sản xuất đạt 1000-2000 chiếc, đơn giá có thể giảm xuống còn 4-5 nhân dân tệ mỗi chiếc. Khi bước vào giai đoạn sản xuất hàng loạt, bằng cách tối ưu hóa quy trình sản xuất và cải thiện việc tận dụng thiết bị, chi phí cố định trên mỗi đơn vị sản phẩm sẽ giảm đáng kể và việc thu mua nguyên liệu thô cũng có thể có được mức giá ưu đãi hơn do số lượng lớn. Ví dụ, một số công ty sản xuất điện tử lớn có thể đặt hàng chục nghìn, thậm chí hàng trăm nghìn mét vuông bảng mạch mỗi tháng và chi phí sản xuất trên một đơn vị diện tích của họ có thể giảm 30% -50% so với sản xuất quy mô nhỏ.
5, Các yếu tố khác: Thay đổi chi phí do thời gian giao hàng, v.v.
(1) Phí dịch vụ khẩn cấp
Trong môi trường công nghiệp điện tử có nhịp độ nhanh-nhanh chóng của Thâm Quyến, đôi khi khách hàng có những yêu cầu cấp thiết về thời gian giao bảng mạch. Nếu cần sản xuất khẩn cấp, nhà sản xuất thường tính một tỷ lệ phần trăm nhất định của phí khẩn cấp. Nói chung, có thể phải trả phí chuyển phát nhanh 30% -50% cho dịch vụ chuyển phát nhanh 48 giờ. Ví dụ: chi phí sản xuất thông thường cho một tấm hai mặt thông thường là 50 nhân dân tệ mỗi mặt hàng, nhưng nếu bạn chọn chuyển phát nhanh 48 giờ, chi phí có thể tăng lên 65-75 nhân dân tệ mỗi mặt hàng. Điều này là do các dịch vụ cấp tốc yêu cầu nhà sản xuất phân bổ nguồn lực bổ sung, ưu tiên sản xuất, làm gián đoạn kế hoạch sản xuất hiện tại và do đó làm tăng chi phí.
(2) Chi phí kiểm tra và chứng nhận chất lượng
Đối với các ngành có yêu cầu chất lượng cực cao, chẳng hạn như điện tử y tế, hàng không vũ trụ, v.v., cần phải kiểm tra và chứng nhận chất lượng nghiêm ngặt sau khi hoàn thành quá trình sản xuất bảng mạch. Ví dụ: nhiều phương pháp thử nghiệm khác nhau như AOI, kiểm tra bằng tia X-, CNTT, v.v. được sử dụng để đảm bảo hiệu suất điện và chất lượng hàn của bảng mạch đáp ứng các tiêu chuẩn. Những thiết bị phát hiện này đắt tiền và quá trình phát hiện cũng cần có nhân viên chuyên nghiệp vận hành, điều này làm tăng chi phí sản xuất. Ngoài ra, nếu sản phẩm cần đạt được các chứng nhận như ISO, UL, v.v., nhà sản xuất cũng cần đầu tư thời gian và kinh phí cho các công việc chuẩn bị liên quan và chi phí này sẽ được chia vào chi phí sản xuất bảng mạch.