Hallo,
da aktuell ein neues Projekt ansteht bei dem es für mich erstmals um
Stückzahlen >10k geht, wollte ich mal so in die Runde fragen auf welche
Punkte denn bei der Entwicklung geachtet werden mussen, um später bei
der Bestückung möglichst kosteneffizient zu sein.
Was sind erfahrungsgemäß die Kostentreiber und was wirkt sich positiv
aus, gibt es Dinge die absolut zu vermeiden sind?
Folgendes hätte ich bis jetzt:
- wenn möglich nur einseitig bestückt
- bedrahtete Bauteile vermeiden
- Bauteilvielfalt so gering als möglich
- Stecker verhältnismäßig teuer, vermeiden
- Platinenfläche so klein als möglich
Gibts dazu vieleicht irgendwelche Quellen im Web etc. bisher hab ich
dazu leider nicht viel gefunden?
Bin für jeden Hinweis, Tip dankbar :)
und vor allem Prototypen machen und schauen wie diese sich zusammen
bauen lassen! Also mehrere 0-Serien mit 50-100 Stk! Da siehst dann
schnell wie das mit der Bestückung läuft.
Standardprozesse verwenden, sprich:
- (SMD-) Bauteile möglichst in Standardgrößen und -bauformen (z. B. kein
0201, wenn nicht unbedingt erforderlich)
- Standard-Leiterbahnbreiten und -abstände anstreben,
Standard-Bohrungen, Standard-Leiterplattenmaterial etc.
- Ritzen und Brechen ist billiger, hat aber Nachteile ggü. Fräsen. Wenn
jedoch sonst noch weitere Fräsungen erforderlich sind, ist es u. U.
sogar billiger, nur den Fräsprozess für Alles zu verwenden - am Besten
mit dem Leiterplattenfertiger diskutieren
Je nach der Komplexität der Platine kann auch ein Multilayer Aufbau mit
Micro-Vias nötig sein. In dem Fall sollte man versuchen, möglichst viele
Durchkontaktierungen zu vermeiden und Anstelle dessen Micro-Vias zu
platzieren.
Das geht natürlich nur, wenn du keinen wechsel von Top zu Bottom oder
einer anderen nicht angrenzenden Außenlage machen musst.
Jede Bohrung kostet Geld. Microvias sind, wenn sie sowieso genutzt
werden, fast kostenneutral. Sie werden nicht mit einem Bohrer gebohrt
sondern mit einem Laser "geschossen".
hi
Hab zwar noch keine praktische Erfahrung mit so großen Serien, aber was
mir bei einigen Onlinekalkulatoren aufgefallen ist:
-Anzahl der Fine Pitch Parts (Abstand zwischen dem Zentrum der Pins
unter 0,5mm)
-BGA/QFN Parts
bei asian circuits z.B. vervielfacht sich der Preis schnell mal mit
jedem dieser Teile. Die Onlinekalkulation ist zwar nur für bis zu
5000Stück gedacht, aber ich denke, dass man ja grundsätzlich für feinere
Bauteile einen Fertiger braucht, der seinen Prozess besser im Griff hat.
Muss man natürlich mit den Kosten für größere Bauteile / mehr
Platinenplatz aufwiegen...
Holger schrieb:> - wenn möglich nur einseitig bestückt> - bedrahtete Bauteile vermeiden> - Bauteilvielfalt so gering als möglich> - Stecker verhältnismäßig teuer, vermeiden> - Platinenfläche so klein als möglich
Bei Platzierung darauf achten dass die AOI das gut testen kann
Wie wird nach AOI getestet?
Nutzenasulastung durch PCB-Geometrie optimieren
Fertigbarkeit der Baugruppe frühzeitig mit Bestücker abstimmen, am
besten VOR der Erstbemusterung
Bauteilgeometrien verwenden die nicht zu exotisch sind (MLF, BGA)
Lagenzahl optimieren
Platzierung nach Reflowprozess optimieren
Bauteiltypen reduzieren
....
>10k ist ja noch kein Hexenwerk, das kommt schon mal vor :)
Ab 1000k wirds erst richtig spannend, da kostet jeder Cent gleich
10.000EUR.
rgds
Toni Tester schrieb:> Brechen ist billiger
Brechen ist out, da kann man nur brechen.
Die Chancen bei Brechen zu verkanten und Bauteile zu beschädigen ist
groß.
Klar, bei 100Stück im Jahr werfe ich auch mal 5 Stück weg, das tut nicht
weh.
Bei 10k sind's dann schon 500, das schmerzt dann schon.
rgds
Olaf B. schrieb:> Microvias sind, wenn sie sowieso genutzt> werden, fast kostenneutral. Sie werden nicht mit einem Bohrer gebohrt> sondern mit einem Laser "geschossen".
Das hängt vom jeweiligen Lagenaufbau, Material, Stückzahlen und
Hersteller ab. Da hatte mich nämlich irgendwann einmal der Schlag
getroffen, als das Angebot eines Leiterplattenherstellers eintraf... Auf
meine Nachfrage, woher denn diese astronomischen Kosten käme, meinte der
zuständige Mitarbeiter: "Mit Ihren 50.000 Microvias pro Leiterplatte
blockieren Sie unsere beste Bohrmaschine für ganze zwei Tage. Dann steht
so lange auch die Fertigung für alle anderen Aufträge, die auf dieser
Maschine gebohrt werden müssen."
Gerade in dem Stückzahlbereich sollte man sich auch schon Gedanken zur
Prüfbarkeit der Baugruppen und die Programmierung nichtflüchtiger
Speicher (Microcontroller, CPLD, FPGA, usw.) machen. Der Nutzenaufbau
sollte sowohl an die Fertigungsprozesse des Bestückers als auch an diese
Anforderungen angepasst werden, ggf. auch durch Strukturen in den später
abzutrennenden Nutzenrändern.
Ich exportier mir immer eine Stückliste, und schreib da Preise rein.Die
Liste sortiere ich nach Preis und mache eine laufende Summe. Die
Bauteile, die in Summe 80% des Preises ausmachen, werden "handoptimiert"
- Alternativen suchen. Oft sind es nur wenige, und manchmal kann man
viel Geld sparen. Mein Rekord waren 60% Einsparung, wegen eines teuren
Tantalkondensators der öfter verwendet wurde.
Sonst fällt mir noch ein:
Das "Sortiment" deines Fertigungspartners verwenden. Soweit wie
irgendwie möglich. Jedes Extrateil muss dieser erst einmal beschaffen,
das kostet Zeit und Geld.
Toleranzen nicht unnötig einengen. Immer so "breit" wie möglich
spezifizieren. Das ermöglicht dem Fertigungspartner, Sachen aus dem
Lager zu verwenden. Ein Pullup muss nicht TK50 oder Dünnschicht sein,
kann aber.
Bei THT drauf achten, dass man die Platine Wellenlöten kann oder
pin&paste geht.
Eine Standardleiterplatte machen - alles in Hinblick auf Strukturbreite
bis zum Lötstopplack so gewöhnlich wie möglich. Dazu am besten einfach
die calculatoren und Appnotes der Hersteller befragen. Also kein rosa
Lötstopplack, nur weils cool aussieht.
Bist du in der Größe beschränkt? Musst du irgendwelche speziellen
Bauelemente verwenden?
Je langweiliger die BE, desto weniger Arbeit für den Bestücker.
Im Grunde wurden schon alle relevanten Punkte genannt.
Einseitig bestücken ist nicht notwendigerweise billiger. Wenn du so
viele verschiedene Bauelemente hast, dass die Leiterplatte sowieso
mehrere Male durch den Siplace muss, ist der Zusatzaufwand sehr
überschaubar (einmal Reflow, einmal Umdrehen). Nicht vergessen:
Leiterplattenfläche und vor allem Gehäuse kosten auch Geld, das kann den
Zusatzaufwand für zweiseitig durchaus kompensieren.
Zweilagig ist i.d.R. deutlich billiger als vierlagig; setzt aber voraus,
dass genug Platz für die Verdrahtung da ist.
THT-Bauelemente sind aus zwei Gründen schlecht: zum einen lassen sie
sich meist nur von Hand bestücken, zum anderen lassen sie sich oft nicht
per Reflow lösen -> Sonderprozess (Wellenlöten, Selektivlöten,
Handlöten)[1]. Leider sind vor allem Steckverbinder gerne THT, vor
allem, wenn sie ein bisschen Steckkraft abkönnen sollen.
Max
[1] Es gibt Bestückautomaten für THT, und es gibt Pin&Paste. Ist aber
beides eher exotisch.
