フレキシブルPCBAの製造コストを削減する方法

電子機器は、電気的に接続され、機械的に支持された基板（PCB：Printed Circuit Board）により構成されます。PCBは一般にPCBと略され、ボードと呼ばれることが比較的多くあります。の量が多いのでリジッドPCB 電子機器に使用される基板は、フレキシブル基板に比べはるかに大きいため、従来は上記の用語をリジッド基板と定義していました。しかし、スマートフォンの普及や電子機器の小型化の進展に伴い、電子機器のフレキシブル基板への依存度はますます高まり、それに伴い電子機器メーカーは価格上昇に直面せざるを得なくなっています。フレキシブルPCBAの増加に直面し、どのようにコストを削減し、利益を最大化すべきかが話題になっています。FSテクノロジーでは、この問題について独自の意見をこの記事で表明していきます。

正確な構成では、フレキシブル回路はデバイスの配線を減らし、リジッド基板で使われていたコネクタを取り除くことができ、すべてにおいてメリットがあります。また、部品の組み立てが簡単になり、組み立てたフレキシブル回路が正しく機能するための配線ミスを減らせるというメリットもある。しかし、リジッド回路、ワイヤー、コネクターなどの競合製品も、インターコネクトパッケージの世界では存在します。これらの代替製品はいずれも費用対効果の高いソリューションを提供し、最良の PCBアセンブリのソリューションを提供します。フレキシブル回路製造において、何がコストを左右するのかを知ることは、設計の指針となり、収益性を向上させることができます。

物理的なサイズによるフレキシブルPCBAアセンブリのコスト削減

フレキシブルプリント基板の基板サイズが価格に与える影響は非常に重要ですが、これは単純に足し算、引き算、掛け算、割り算で計算できるものではありません。需要側にとっては PCBAコストドライバは1平方インチあたりで決定されます。このような簡略化は、品質重視の産業用製品では非常に有効ですが、リジッド基板でも、面積ベースの価格設定は、一般的にいくつかの「場合による」という修飾語を付けて提供されます。

ターンキーフレックス回路PCBA工場の大半は、長方形のパネルに回路基板を加工している。米国では、標準的なサイズは12 "X 24 "と18 "X 24 "です。ハイエンドでより大きなサイズのPCBを作成するために、メーカーは特別なマシンと材料の新しいタイプを使用する必要があります。材料の最適化は、個々の部品がパネルに「入れ子」になるように行われる。逆ネストは、材料の利用率を向上させるために有益であることが実践によって証明されています。FS技術は、2つの部品を180度回転させ、互いに接続することによって実現されます。PCBの卸売りの場合、注文数量が10000個以上でも100000個以上でも、私たちが支払う労力はほとんど無視できるほどです。パネルエッジには、ツールの "省スペース "エリアを定義するルールがあり、隣接する回路間の必要距離もネスティングの密度に影響を及ぼします。さらに、自動化されたコンポーネントの位置決めでは、組み立ては生産パネルの一部で行われるため、組み立ての取り扱い上の慣習に対応する必要があり、複雑な問題が発生します。つまり、1枚のパネルを最大化することで、各基板の製造にかかる人件費や材料使用量を償却できる一方、隣接する回路との必要な間隔が組立を困難にする要因となっています。このため、プリント基板メーカーと組立受託サービス業者の利害を調整する必要がある。

回路当たりのコストは、パネルが搭載する回路量によって大きく左右され、その関係は反比例していることが理解できる。ほとんどの場合、フレキシブル回路は製造工程のほぼ全域でパネル構造になっている。フレキシブルPCBAの組み立ての際、フレキシブル回路は別々で、折り曲げ、コネクタの組み立て、スティフナーの取り付けなど、その後の「人格」ステップを含む場合がある。後者の場合、コストは個々の部品の付加価値によって決まるため、コストパターンが異なる。追記：パーツの価値＝価格＋不足分。経験豊富なエンジニアの中には、需要が走ったときの価格高騰のリスクを避けるために、チップを先に購入する人もいますが、これは感覚的にコストを下げる方法であってフレキシブルPCBA.

フレックス回路の構造簡素化による低価格化

フレキシブルPCBAに存在する導電層は、基板作成価格の主な要因である。基板の構造は製造の難易度に直結するため、価格にも差が出る。同じケースでも、両面FPC基板の価格は片面FPCの約1.5〜2倍と、かなり割高になる。FSテクノロジーでは、ポリイミドや高Tgのポリイミドを使ってフレキシブル基板を製造しており、スチール基板に比べて材料調達コストが大幅に高くなりますが、フレキシブル基板の価格が高くなる理由は、より高度な製造装置を使用する必要があるためです。

6層、8層、16層の回路が見積もりされるようになると、製品ロスの見積もりも重要なポイントになる。回路に層が増えると、製造工程を増やす必要があり、フローが増えれば増えるほど、エラー率も高くなる。ローエンドの基板でも、50〜60工程の工程はごく一般的だ。各工程の結果が99.00%であれば、40工程の結果は80%となる。当然、ターンキー・メーカーはこのコストを負担したがらないし、最終的にはこれらの損失は基板に分散されることになる。

上記の要因は、フレキシブルプリント基板製造の固定費がほとんどであり、メーカーに値下げを要求することは難しい。FSテクノロジーからすれば、ローエンドの機器には高密度な基板を使わないなど、プロジェクトに適した基板設計をすることが価格を抑える一番の方法です。それに、One to Oneサービスのサプライヤーを選び、健全なコミュニケーションを確立することも必要だ。FS Technologyの各プロジェクトでは、専任の営業マンやエンジニアがフォローアップを行い、より正しい選択ができるよう支援しています。

まとめ買いでフレキシブルプリント基板を低価格化

フレックスサーキットの専門ショップは後を絶たないが小ロットPCBアセンブリの場合、少量のカスタマイズでエンジニアリングコストやオーバーヘッドコストをカバーしようとするのは非現実的です。少量生産やプロトタイピングの会社の多くは、1枚の基板のコストを上げることを前提に、少ない注文数でもOKとしており、これらのサービスが必要ないとは言い切れません。少量生産プログラムに対するベンダーのサポートは、大量の基板を取り込む場合に必要なものとして行われることが多いのです。少ない部品に高い料金を請求することは、どの業界でもよくあることです。各回路はカスタムであり、異なるアートワーク、ドリルファイル、電気テスト、検査ファイル、カービングファイルが必要なため、品番コストをカバーするために "ソフト" ツールが必要である。一部の手続きは1回限りの料金ではなく、複数回に分けて請求される場合があります。

を真剣に検討する。ホールセールPCBA や小ロットでの購入が必要と考えられるが、どちらも異なる利点と特徴がある。単価を重視するのであれば、フレックス回路の一括購入は良い経験になると思います。プロジェクトのリスクを懸念し、初めて一緒に仕事をするターンキー企業であれば、試作品や小ロットが最適な選択肢となるでしょう。

まとめる

FPCの世界では、価格とコストの関係が非常に微妙な場合があります。エッジプレーヤーが数量、リードタイム、市場ニーズ、ターゲットとする顧客浸透戦略に基づいて市場をセグメント化しているため、サプライヤーによって価格に大きな差があるのは容易に理解できる。この変化は、業界が常にどの程度忙しいかによって、さらに複雑化する可能性があります。柔軟性はあるものの PCBA は、多くの利点があり、ほとんどのお客様が小型軽量で購入されますが、価格が高いという批判があります。技術の進歩に伴い、回路基板の開発はまだピークに達していない。リジッド基板はFPCに取って代わることはできないが、それなりのメリットもある。

より低い単価での生産が可能です。
部品配線・組立の機械化
回路間のばらつきがなく、回路の特性が維持される。
部品の位置を固定することで、電子機器や機器のシステムの識別や保守を容易にする。
検査時間の短縮により、ミスの可能性を最小化または排除することができます。
誤配線の可能性が低くなるだけでなく、短絡も最小限に抑えることができます。