Was ist eine Leiterplatte? Die Leiterplatte ist die Kernkomponente der Elektronikindustrie und die Hauptplatine der elektronischen Fertigungsindustrie. Die Entwicklung der pcb ist eng mit dem rasanten Fortschritt der Elektroniktechnologie verbunden und fördert gemeinsam die kontinuierliche Innovation und den Fortschritt der elektronischen Informationsindustrie. Aufgrund ihrer Verwendung im elektronischen Druck wird sie als Leiterplatte oder Printed Wiring Board (PWB) bezeichnet.
Im Jahr 1936 wurden Leiterplatten in Radios verwendet. Im Jahr 1943 wurde die Leiterplattentechnologie auf Militärfunkgeräte angewendet, und im Jahr 1948 wurden Leiterplatten für den kommerziellen Gebrauch verfügbar. Seit Mitte der 1950er Jahre sind Leiterplatten weit verbreitet.
Vor dem Aufkommen von Leiterplatten basierte die Verbindung zwischen elektronischen Bauteilen auf direkten Drahtverbindungen, um einen vollständigen Stromkreis zu bilden. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts begann man, um die Herstellung elektronischer Geräte zu vereinfachen, die Verkabelung zwischen elektronischen Bauteilen zu reduzieren und die Produktionskosten zu senken, nach einer Methode zu suchen, um die Verkabelung durch Druck zu ersetzen.
PCB umfasst starre Leiterplatten, FPC und starr-flexible Leiterplatten. Dazu gehören auch Keramik-Leiterplatten, Aluminiumoxid-Keramik-Leiterplatten, Aluminiumnitrid-Keramik-Leiterplatten, Leiterplatten, PCB-Platinen, Aluminiumsubstrate, Hochfrequenz-Leiterplatten, dicke Kupferplatinen, Impedanzplatinen, PCB-Prototypen, ultradünne Leiterplatten, ultradünne Leiterplatten, FR-4-Leiterplatten usw. Leiterplatten machen Schaltungen intuitiver und spielen eine wichtige Rolle bei der Massenproduktion von festen Schaltungen und der Optimierung des elektrischen Layouts.
Je nach Anzahl der Schichten werden Leiterplatten in drei Hauptkategorien unterteilt: einseitige Leiterplatten, doppelseitige Leiterplatten und mehrschichtige Leiterplatten.
Einseitige Leiterplatten sind die grundlegendsten Leiterplatten, bei denen sich die Bauteile auf einer Seite und die Drähte auf der anderen Seite befinden. Da die Drähte nur auf einer Seite vorhanden sind, wird diese Art von Leiterplatte als einseitige Leiterplatte bezeichnet. Die Herstellung einseitiger Leiterplatten ist in der Regel einfach und kostengünstig, hat jedoch den Nachteil, dass sie nicht für übermäßig komplexe Produkte verwendet werden können.
Doppelseitige Leiterplatten sind eine Erweiterung einseitiger Leiterplatten. Wenn einlagige Verdrahtungen die Anforderungen elektronischer Produkte nicht erfüllen können, müssen doppelseitige Leiterplatten verwendet werden. Beide Seiten sind mit Kupfer bedeckt und verfügen über Verdrahtungen, wobei die Drähte zwischen den beiden Lagen über Durchkontaktierungen verbunden werden können, um die erforderliche Netzwerkverbindung herzustellen.
Mehrschichtige Leiterplatten sind Leiterplatten, die aus drei oder mehr Schichten aus leitfähigen Grafiken und isolierenden Materialien bestehen, die durch Schichten voneinander getrennt sind, wobei die leitfähigen Grafiken nach Bedarf miteinander verbunden sind. Mehrschichtige Leiterplatten sind ein Produkt der Entwicklung der elektronischen Informationstechnologie in Richtung hoher Geschwindigkeit, Multifunktionalität, großer Kapazität, geringem Volumen, geringer Dicke und geringem Gewicht.
Klassifizierung nach PCB-Material
94HB ->94V0->22F ->CEM1->CEM3->FR4->Hochtemperatursubstrat ->Metallsubstrat ->Keramiksubstrat ->Hochgeschwindigkeitssubstrat->Hochfrequenzsubstrat
Der Preis für Leiterplatten
Je nach Design der Leiterplatte wird der Preis auf der Grundlage des Materials der Leiterplatte, der Anzahl der Schichten der Leiterplatte, der Größe der Leiterplatte, der jeweils produzierten Menge, des Produktionsprozesses, der minimalen Linienbreite und des minimalen Abstands, der minimalen Öffnung und Anzahl der Löcher, spezieller Prozesse und anderer Anforderungen festgelegt. In der Leiterplattenindustrie gibt es mehrere Hauptmethoden zur Preisberechnung:
Berechnung des Preises anhand der Größe (gilt für kleine Musterchargen)
PCB-Hersteller geben Stückpreise pro Quadratzentimeter an, die sich nach den verschiedenen Schichten und Prozessen der Leiterplatte richten. Kunden müssen lediglich die Größe der Leiterplatte in Zentimeter umrechnen und mit dem Stückpreis pro Quadratzentimeter multiplizieren, um den Stückpreis der zu produzierenden Leiterplatte zu erhalten. Diese Berechnungsmethode eignet sich sehr gut für Leiterplatten mit gewöhnlichen Prozessen und ist sowohl für PCB-Hersteller als auch für PCB-Käufer praktisch.
Wenn ein Leiterplattenhersteller beispielsweise eine einzelne Platte aus FR-4-Material und eine Bestellung von 10-20 Quadratmetern mit einem Stückpreis von 0,04 Yuan/Quadratzentimeter anbietet und die Leiterplattengröße des Käufers 10 * 10 cm und die produzierte Menge 1000–2000 Stück beträgt, entspricht dies genau diesem Standard, und der Stückpreis beträgt 10 × 10 × 0,04 = 4 Yuan/Stück.
Berechnen Sie die PCB-Preise auf der Grundlage der Kostenoptimierung (gilt für große Mengen)
Da der Rohstoff für PCB kupferkaschierte Platten sind, hat das Werk, das kupferkaschierte Platten herstellt, einige feste Größen für den Verkauf auf dem Markt festgelegt, üblicherweise 915 mm * 1220 mm (36 „* 48“); 940 mm × 1245 mm (37„ × 49“); 1020 mm × 1220 mm (40„ × 48“); 1067 mm × 1220 mm (42„ × 48“); 1042 mm × 1245 mm (41″ × 49″); 1093 mm × 1245 mm (43″ × 49″). Die Leiterplattenhersteller berechnen die Auslastungsrate der kupferkaschierten Platten für diese Charge von Leiterplatten auf der Grundlage der Materialien, Schichten, Prozesse, Mengen und anderer Parameter der zu produzierenden Leiterplatten und ermitteln so die Materialkosten.
Beispielsweise muss eine Leiterplatte mit den Maßen 100 × 100 mm hergestellt werden. Um die Produktionseffizienz zu verbessern, kann die Leiterplattenfabrik zur Herstellung 100 × 4 und 100 × 5 große Platten zusammenbauen. Außerdem müssen sie für eine bequeme Produktion etwas Abstand und Plattenränder hinzufügen. Im Allgemeinen wird der Abstand zwischen den Gong-Platten auf 2 mm und die Plattenränder auf 8–20 mm gehalten. Anschließend werden die geformten großen Leiterplatten auf die Größe der Rohmaterialien zugeschnitten. Wenn sie hier exakt zugeschnitten werden, gibt es keine zusätzlichen Leiterplatten, wodurch die Auslastung maximiert wird. Die Berechnung der Auslastung ist nur ein Schritt. Es werden auch die Bohrkosten berücksichtigt, um zu ermitteln, wie viele Löcher vorhanden sind, wie groß das kleinste Loch ist, wie viele Löcher sich in einer großen Leiterplatte befinden, und die Kosten für die Galvanisierung von Kupfer werden auf der Grundlage der Verdrahtung innerhalb der Leiterplatte berechnet. Schließlich werden die Kosten für jeden kleinen Prozess addiert. Die durchschnittlichen Arbeitskosten, die Verlustquote, die Gewinnspanne, die Marketingausgaben für jedes Unternehmen und schließlich die Division dieser Gesamtkosten durch die Anzahl der kleinen Platten, die aus einem großen Stück Rohmaterial hergestellt werden können, ergeben den Stückpreis der kleinen Platte. Dieser Prozess ist sehr komplex und erfordert eine dafür zuständige Person. Im Allgemeinen dauert die Angebotserstellung mehrere Stunden oder länger.
Online-Angebot für Leiterplatten
Aufgrund verschiedener Faktoren, die den Preis von Leiterplatten beeinflussen, sind gewöhnliche Käufer von Leiterplatten mit dem Angebotsprozess von Leiterplattenlieferanten nicht vertraut. Oft dauert es lange, bis man einen Preis erhält, was viel Personal und materielle Ressourcen kostet. Um den Preis einer Leiterplatte zu erfahren, müssen außerdem persönliche Kontaktdaten an die Leiterplattenfabrik weitergegeben werden, was zu ständigen Verkaufsbelästigungen führt. Viele Leiterplattenhersteller haben begonnen, auf ihren eigenen Websites ein Programm zur Preisberechnung für Leiterplatten einzurichten, mit dem Kunden anhand bestimmter Regeln frei Preise berechnen können. Selbst diejenigen, die sich mit Leiterplatten nicht auskennen, können so ganz einfach die Preise für Leiterplatten berechnen.
1-lagiger PCB-Prozessablauf
Schneiden und Schleifen -> Bohren -> Außenlagengrafik -> (Vollständige Goldbeschichtung der Platine) -> Ätzen -> Prüfung -> Siebdruck der Lötmaske -> (Heißluftnivellierung, HASL) -> Siebdruck der Beschriftung -> Oberflächenbehandlung -> Test -> Prüfung
2-lagiger Zinnsprüh-PCB-Prozessablauf
Schneiden und Schleifen -> Bohren -> Kupfervertiefung und -verdickung -> Außenlagengrafik -> Verzinnen, Ätzen und Entzinnen -> Sekundärbohren -> Inspektion -> Siebdruck und Lötwiderstand -> Vergoldete Stecker -> Heißluftnivellierung -> Siebdruckzeichen -> Oberflächenbearbeitung -> Testen -> InspektionProzessablauf einer 2-lagigen ENIG-Leiterplatte
Schneiden und Schleifen -> Bohren -> Kupfervertiefung und -verdickung -> Außenlagengrafik -> Vernickeln, Goldfilmentfernung und Ätzen -> Sekundärbohren -> Prüfung -> Siebdruck-Widerstandsschweißen -> Siebdruck-Zeichen -> Oberflächenbearbeitung -> Testen -> Prüfung
Prozessablauf einer mehrschichtigen, mit Zinn besprühten Leiterplatte
Schneiden und Schleifen -> Bohren von Positionierungslöchern -> Innenlagen-Grafiken -> Ätzen der Innenlagen -> Prüfung -> Schwärzen -> Laminieren -> Bohren -> Kupferabscheidung und -verdickung -> Außenlagen-Grafiken -> Verzinnen, Ätzen und Entfernen von Zinn ->Sekundärbohren ->Prüfung ->Siebdruck-Lötmaske ->vergoldete Stecker ->Heißluftnivellierung ->Siebdruckzeichen ->Außenbearbeitung ->Prüfung ->Inspektion
Prozessablauf von mehrschichtigen ENIG-Leiterplatten
Schneiden und Schleifen -> Bohren von Positionierungslöchern -> Innenlagen-Grafiken -> Innenlagen-Ätzen -> Inspektion -> Schwärzen -> Laminieren -> Bohren -> Kupferabscheidung und -verdickung -> Außenlagen-Grafiken -> Vergolden und Filmabtragungsätzen -> Sekundärbohren -> Inspektion -> Siebdruck-Widerstandsschweißen -> Siebdruck-Zeichen ->Oberflächenbearbeitung ->Prüfung ->Inspektion
Prozessablauf für mehrschichtige Nickel-Gold-Leiterplatten
Schneiden und Schleifen ->Bohren von Positionierungslöchern ->Grafiken der inneren Schicht ->Ätzen der inneren Schicht ->Inspektion ->Schwärzen ->Laminieren ->Bohren ->Kupferabscheidung und -verdickung ->Grafiken der äußeren Schicht ->Verzinnen, Ätzen und Entfernen von Zinn ->Sekundärbohren ->Prüfung ->Siebdruck-Lötmaske ->chemische Nickel-Gold-Abscheidung ->Siebdruckzeichen ->externe Bearbeitung ->Prüfung ->Inspektion
Als das am häufigsten verwendete elektronische Bauteilprodukt verfügt die Leiterplatte über eine starke Vitalität. Sowohl aus Sicht von Angebot und Nachfrage als auch aus Sicht historischer Zyklen hat die anhaltend starke Nachfrage nachgelagert allmählich zu einem Anstieg der Lieferungen verschiedener Leiterplattenhersteller in der Leiterplattenindustriekette geführt. Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Leiterplattentechnologie hat einen bedeutenden Beitrag zum Fortschritt der menschlichen Technologie geleistet.
