Was ist besser - Komponenten auf beiden Seiten oder Komponenten auf einer Seite der Leiterplatte?

Die PCB-Größe ist nicht die einzige Kostenüberlegung, und Sie müssen wiederkehrende Kosten im Vergleich zu einmaligen (einmaligen) Kosten berücksichtigen (einige der einmaligen Kosten können tatsächlich mehr als einmal bei einem 50.000-Durchlauf auftreten).

Beachten Sie, dass die Verwendung doppelseitiger Techniken selten (wenn überhaupt) zu einer Leiterplatte führt, die halb so groß ist wie ein einseitiges Teil - meiner Erfahrung nach erhalten Sie möglicherweise eine, die vielleicht 40 % kleiner ist, wenn ihr viel Aufmerksamkeit geschenkt wird.

Zu den mit Leiterplatten verbundenen einmaligen Kosten gehören die Werkzeugkosten und die Kosten für Lötschablonen (die wirklich nicht so teuer sind, obwohl Sie bei einer Auflage von 50.000 möglicherweise nach einer bestimmten Anzahl von Auflagen neue verwenden müssen, was sehr spezifisch ist die eigentliche Leiterplatte).

In dieser Kategorie befinden sich auch Testwerkzeuge, die eine gewisse Menge an Volumenkosten haben (50.000 Platinen erfordern eine gewisse Wartung der Testwerkzeuge).

Ein weiterer einmaliger Kostenfaktor ist die Fertigungs- und Montagedokumentation; Eine schlechte Dokumentation verursacht wiederkehrende Kosten, da Sie ständig Anrufe vom Bestücker erhalten und die Besonderheiten der Leiterplatte möglicherweise nicht so kontrolliert werden, wie Sie es benötigen. Ich schlage vor, die Richtlinien von IPC-D-326 (die IPC-D-325 beinhalten) zu verwenden.

Wiederkehrende Kosten sind:

Herstellung

Anzahl der Schichten

Größe ( Panelisierung kann dies je nach den Besonderheiten der Leiterplatte reduzieren)

Anzahl der Bohrlöcher (wird oft vergessen, kann aber ein großer Kostentreiber sein)

Größe der Bohrlöcher (um die Kosten zu minimieren, halten Sie das Seitenverhältnis - die Dicke der Leiterplatte zum Durchmesser des Bohrers - nicht höher als 8:1 und nicht kleiner als 0,3 mm)

Die Qualität des Materials (insbesondere Tg) gemäß IPC-4101 . Wenn Sie hohe Durchkontaktierungsdichten haben, benötigen Sie eine relativ hohe Tg oder Sie riskieren, die Durchkontaktierungsfässer zu brechen; Dies ist ein sehr häufiges Problem, das die Ausbeute bei der Bestückung zerstören kann (der blanke PCB-Test wird dies nicht erkennen, da er erst nach dem Reflow sichtbar wird – die Zeit über Tg ist kritisch).

Die PCB-Klasse (wie in IPC-A-600 identifiziert )

Montage

Die Baugruppenklasse gemäß IPC-A-610 .

Die Anzahl der Durchläufe durch Reflow und vielleicht in Ihrem Fall Selektivlöten; Grundsätzlich fallen für jeden erforderlichen Prozessschritt wiederkehrende Kosten an. Sie sollten auch bedenken, dass, wenn ein Reinigungsprozess angewendet wird, dieser normalerweise bei jedem Durchgangslöten durchgeführt wird.

Die Anzahl der Boards in einem einzelnen Panel; Je mehr, desto besser, im Allgemeinen (Sie erhalten also mehr Leiterplatten für jeden Prozessschritt, obwohl das Bestücken und Platzieren höhere Kosten verursacht, die jedoch normalerweise gering sind im Vergleich zu den Gewinnen durch das Bestücken von mehr Leiterplatten pro Panel).

Auch hier wirkt sich die Bauteildichte aus; Es wird unvermeidlich eine gewisse Verschwendung von Komponenten (normalerweise die kleineren Teile) geben, und je höher die Dichte, desto höher ist typischerweise diese Verschwendung.

Testen.

Ein automatisierter Test hat einmalige Kosten für die Implementierung und die geringstmöglichen wiederkehrenden Kosten (abgesehen davon, dass überhaupt kein Test stattfindet). In Bezug auf die Kosten steigen sie, wenn Sie von automatisiert -> ungelernte Testarbeit -> qualifizierte Testarbeit auf einer Zeiteinheitsbasis gehen.

Es gibt andere Probleme, aber dies sind meiner Erfahrung nach die wichtigsten, und es gibt keine einzige (oder einfache) Antwort; es hängt von den Besonderheiten Ihrer Leiterplatte ab. In der Vergangenheit, wo ich den Platz für eine einseitige Einheit hatte, habe ich das Design sowohl für einseitiges als auch für doppelseitiges Design (mit weiteren einmaligen Kosten in der Designphase) für Anwendungen mit hohem Volumen erstellen lassen und sowohl für Angebote als auch gesendet das Ergebnis kann oft ziemlich überraschend sein.

In einem Fall (bei dem das Design aus Platzgründen immer doppelseitig sein sollte) waren die Gesamtkosten für Herstellung und Montage niedriger (um etwa 20 %), als ich die Anzahl der Schichten von 14 auf 18 erhöhte.

Dies reduzierte die Anzahl der Durchkontaktierungen erheblich und eliminierte Bohrer mit hohem Seitenverhältnis (die Anzahl der niedrigeren Schichten hatte Seitenverhältnisse von bis zu 12 - die Anzahl der höheren Schichten lag bei 10) und hatte den zufälligen Effekt einer verbesserten Signalintegrität (wie ich verwenden konnte Single-Layer-Routing für die meisten Hochgeschwindigkeitssignale).

[Die Methoden, die erforderlich sind, um Hochgeschwindigkeitssignale über mehrere Schichten zu führen und gleichzeitig Verluste zu minimieren, gehen über den Rahmen dieser Antwort hinaus - es genügt zu sagen, dass sie ziemlich kompliziert sind und mehr Platz verbrauchen, als sonst erforderlich wäre.]