6 formas eficientes de cortar os custos de montagem de PCBs sem sacrificar a qualidade

Lisa Chu (*)

Muitos engenheiros, especialmente aqueles que estão a começar, fazem questões como: “Onde é que posso encontrar o serviço de montagem de PCBs mais barato?” ou “Como é que posso reduzir os meus custos de montagem de PCBs?” Para dizer a verdade, nunca existe um serviço mais barato de montagem de PCBs. Para aqueles que apenas procuram preços baixos, negligenciado a qualidade da montagem de PCBs, os seus projetos vão muito provavelmente falhar devido a placas de circuito de baixa qualidade.

Apesar dos montadores de PCBs estarem constantemente a tentar encontrar formas de reduzir os custos de montagem de placas de circuito impresso para atrair mais negócios e, em última análise, gerar mais lucros, os preços variam de um montador para outro. Nós recomendamos fortemente que você encontre um equilíbrio entre a qualidade de montagem, serviço ao cliente e custos. A prioridade é ajustar o design do seu circuito para reduzir o custo de montagem e apontar o montador de PCBs certo com o melhor serviço geral dentro do seu orçamento.

Abaixo, poderá ver seis formas eficientes de cortar os custos de montagem de PCBs com a segurança de grande qualidade.

1. Localize um montador de PCBs confiável, profissional, a baixos custos

Quase todos os fornecedores de serviços de montagem de PCBs declaram fornecer serviços acessíveis, mas nem todos oferecem o que alegam. Em primeiro lugar, deverá estar plenamente consciente dos requisitos do seu projeto e orçamento; depois conduzir uma pesquisa minuciosa sobre cada montador na internet, em revistas ou feiras comerciais. Muito tempo e esforço é exigido, mas vale a pena numa perspectiva de longo termo. Ao pesquisar sobre montadores de PCBs, certifique-se de cobrir os seguintes aspetos:
• Certificados: os certificados asseguram com precisão as capacidades de fabrico de um determinado montador de PCBs e os regulamentos de gestão que seguem. Certificações necessárias incluem: ISO9001, RoHS, UL etc. A ISO9001 é uma família de padrões e linhas de orientação internacionais ao nível da qualidade e gestão, cujo objetivo é promover as capacidades das empresas e organizações de corresponder e exceder as necessidades e expectativas dos clientes ao melhorarem de forma eficiente e efetiva a qualidade dos seus produtos e serviços. A RoHS (Restriction of Hazardous Substances) ou Restrição de Certas Substâncias Perigosas, como é conhecida em português, consiste de uma série de leis restritivas relacionadas com a aplicação de seis substâncias perigosas no fabrico de equipamento eletrônico e elétrico. O serviço de listagem UL, aplicável para placas de circuito impresso (PCBs) e fontes de alimentação, requer que os fabricantes testem rigorosamente os seus produtos ao confirmarem os procedimentos corretos para minimizarem problemas nos produtos.

• Equipamento: equipamento atualizado contribui para uma alta eficiência e qualidade da montagem. Com o desenvolvimento e aumento da popularidade da tecnologia de montagem superficial (SMT), a colocação deste equipamento está intimamente associada à colocação com alta precisão de componentes e grande rapidez de fabrico.

• Aquisição de componentes: com base nos anos de experiência da RayPCB na indústria de PCBs, nós notamos que, muito frequentemente, dinheiro e tempo são perdidos na fase de fabrico de PCBs, devido a relações desconexas entre as fases do processo. Para poupar dinheiro e tempo, nós recomendamos que você colabore com os montadores de PCBs que oferecem um serviço de fornecimento de componentes. Como resultado, você pode focar-se totalmente na engenharia do projeto e deixar o montador fazer aquilo em que é bom – comprar componentes excelentes a preços baixos e montá-los em placas de circuitos. Discutiremos mais tarde como avaliar se um montador de PCBs tem uma capacidade competitiva ao nível de fornecimento de componentes.

Além desses aspectos, a taxa de cotação, tempo de espera, preço, capacidades de fabrico, volume de encomenda mínimo, e outros aspectos deverão ser considerados ao selecionar um montador de PCBs confiável. Alguns destes aspetos serão discutidos mais tarde neste artigo.
Vale a pena mencionar que os circuitos eletrônicos em âmbito mundial são baseados no sistema do dólar americano, levando a poucas flutuações nas despesas entre países – exceto para custos de mão de obra, que são distintos de país para país. Por isso, montadores de PCBs baseados nos Estados Unidos e na Europa têm menos vantagens com relação ao preço do que os de países em desenvolvimento populosos, como a China.

Porque encontrar o montador de PCBs que melhor se adequa às suas necessidades é um processo complicado, apontar a apenas um a dois destes aspectos é apenas unilateral. Você deverá considerá-los de uma forma compreensiva.

2. Otimize o desenho esquemático de PCBs vazias com base em preocupações sobre preços baixos

O primeiro passo antes do fabrico real é verificar se o seu circuito pode ser normalmente implementado – também conhecido como verificação DFM (Design for Manufacturing). Muitos montadores PCB fornecem um serviço de verificação DFM gratuito, em que você pode confiar para reduzir o custo de montagem.
Fatores que influenciam o custo de PCBs vazias estão ilustrados na figura. Para reduzir o custo das suas PCBs vazias, medidas podem ser realizadas a cada elemento:

• Contagem de camadas: o custo da PCB aumenta ao adicionar-se uma contagem de camadas – por outras palavras, quantas mais camadas forem adicionadas a uma placa de circuito, maior será a despesa.

• Via tech: vias, incluindo vias cegas, vias enterradas ou até microvias desempenham um papel elementar na construção de interconexões numa placa de circuitos. De um modo geral, com mais vias vêm custos mais elevados e diâmetros mais pequenos e, por isso, PCBs mais dispendiosas. Portanto, você deverá arranjar cuidadosamente o número de vias para reduzir os custos das PCBs vazias, enquanto garante as funções suficientes.

• Tamanho e forma: as placas de circuito devem ser projetadas de forma organizada e funcional. O tamanho de uma PCB deverá corresponder ao requisito do equipamento de apanhar e colocar detido pelo seu montador de PCBs. Deverá ser projetado com precisão, para ser capaz de implementar todas as funções e ter em consideração um espaço moderado. Os painéis são recomendados quando necessário. Contudo, com a densidade melhorada e complexidades da eletrônica moderna, PCBs pequenas podem ser também relativamente complexas. Ser pequena não significa necessariamente que seja de baixo custo. A forma também afeta o preço das PCBs. Basicamente, formas padronizadas, tais como um quadrado ou retângulo, levam a preços mais baixos, enquanto que formas especiais são geralmente mais dispendiosas.

• Acabamento da superfície: ao prevenir que as almofadas oxidem, o acabamento da superfície ajuda a assegurar uma excelente soldabilidade e desempenho elétrico. Diferentes tipos de acabamento de superfície (HASL, OSP, ENIG, ENEPIG, etc.) têm as suas vantagens e desvantagens – escolha o tipo de acabamento de superfície que melhor se adequa aos requisitos do seu produto.

Na verdade, o custo de PCBs vazias resulta de múltiplos elementos, cada um dos quais pode levar a ligeiras flutuações no seu preço final. Essas são apenas algumas dicas práticas baseadas nos nossos anos de fabrico de PCBs e experiência em montagem.

Estes fatores-chave devem ser abordados na montagem de PCBs, sendo que todos podem ser otimizados com o montador de PCBs certo.

3.Prepare uma lista de materiais eficiente e completa
A lista de materiais (BOM) é uma lista de compreensiva de matérias-primas, itens, montagens, submontagens etc., para o fabrico de produtos. Alguns podem pensar que criar uma lista de materiais é muito mais fácil do que criar um arquivo Gerber. A verdade é que descobrimos que mais erros tendem a ser cometidos na lista de materiais do que propriamente nos arquivos Gerber.

Uma lista de materiais completa deverá incluir itens essenciais para montadores de PCBs, incluindo número de partes, nome do fabricante, designador de referência, quantidade, descrição, caixa/pacote, método de tecnologia de montagem superficial, superior/inferior, pontos/pegada, e nível da lista de materiais. Usualmente, os montadores de PCBs têm o seu próprio template para a lista de materiais, bem como as suas linhas de orientação para a criação da lista de materiais, que você pode preencher em concordância e acelerar o procedimento de cotação.

É altamente recomendado que se adicione a substituição de componentes na sua lista. Como a eletrônica avança num ritmo cada vez mais acelerado, os componentes, naturalmente, são também rapidamente atualizados, com as partes desatualizadas a serem descartadas. O seu montador de PCBs vai informar-lhe sobre os itens que saíram de produção, mas tempo será desperdiçado a localizar substitutos, atrasando, assim, a produção. Com a lista completa e a substituição fornecida, o montador de PCBs pode facultar uma cotação em apenas um ou dois dias, e começar a produção com a sua confirmação. É sempre uma boa ideia olhar para a frente e estar devidamente preparado para qualquer tipo de emergência.

4. Tornar o fornecimento de componentes claro
Se você está com uma empresa de tamanho pequeno, é difícil controlar o seu orçamento e cronograma do projeto. Sob esta circunstância, depender de um montador de PCBs irá fazer mais sentido. Os montadores de PCBs têm mais facilmente relações amigáveis com distribuidores de componentes autorizados devido à sua cooperação a longo termo. Eles podem conseguir os componentes que necessita de tais distribuidores a preço por atacado, que é muito mais baixo do que o preço do varejo. Para avaliar que um montador de PCBs tem uma cooperação genuína com distribuidores de componentes autorizados, você pode pedir a fatura da compra aos distribuidores.

5. Ajuste o volume de encomenda e tempo de espera

O volume de encomenda é, usualmente, inversamente proporcional ao preço de cada mercadoria. Em geral, quanto mais alto o volume de encomenda se tornar, menos dispendioso será cada montagem de placa de circuito (o mesmo se aplica ao serviço de fabrico de PCBs). Tenha em consideração a situação da sua empresa ou organização, e conheça os volumes da sua encomenda (altos, médios ou baixos), e depois selecione um fabricante que realize a montagem de PCBs e possa lidar com o volume da encomenda.

Em termos de tempo de espera, o problema principal está no seu cálculo. Nunca fique confuso pelo tempo de espera atrativo prometido por um montador de PCBs. Diferentes montadores de PCBs têm diferentes cálculos de tempo de espera, pelo que se certifique de saber o seguinte: Qual é a altura de início? Qual é o dia que você encomenda e o dia em que você paga? Em que dia os componentes chegam? No geral, a regra básica é: quanto maior for o tempo de espera, mais baixo será o preço.

6. Nunca negligencie uma inspeção ou teste
Você deverá estar a pensar na relação ente redução de custos e a inspeção ou teste. Em geral, a implementação de uma inspeção ou teste aumenta o custo. Contudo, ao abrigo do tema da missão explicada no início deste artigo, o objetivo é o de reduzir custos sem diminuir a qualidade dos produtos.

A inspeção ou teste tem desempenhado um papel crucial na contribuição para uma grande qualidade de produtos ao detectar problemas ou erros com antecedência. Contudo, alguns montadores de PCBs fornecem tal serviço, enquanto outros não. É mais conveniente e eficiente ter tais produtos inspecionados ou testados no local de fabrico. Sob tais condições, um montador de PCBs, normalmente, fornece uma inspeção com custos mais baixos em comparação com serviços que apenas lidam com a inspeção. Além do mais, os seus produtos não necessitarão de ser entregues em vários locais.

Se o seu montador de PCBs assegurar o serviço de inspeção no final da linha de produção, você deverá facultar os seus requisitos para o teste, para que o seu teste seja implementado de acordo com as suas especificações. Os métodos de uma inspeção regular podem englobar desde uma inspeção visual até uma inspeção ótica automatizada (AOI) ou inspeção de raios X automatizada (AXI).

Para encomendas de grandes volumes, é necessário realizar Inspeções de Primeiro Artigo nos primeiros vários produtos, antes da montagem de volumes reais. Permite expor problemas, tais como a orientação de componentes e polaridade, e permite que a modificação seja realizada a tempo. Caso o tempo permita, você pode até pedir que o seu montador entregue amostras do produto, para que você possa verificar o mesmo em circunstâncias reais.

Uma outra regra: fique por um montador de PCBs como seu parceiro. Se você estiver a fazer negócios com um montador de PCBs durante mais do que cinco anos, então você poderá muito provavelmente depender do mesmo, com base na vossa suave cooperação, crédito mútuo e confiança estabelecida ao longo desse tempo. Contudo, se estiver a passar uma fase difícil com o seu montador de PCB ultimamente ou o seu negócio estiver a sofrer algum tipo de crise de custos, então, é altura de fazer algumas mudanças.

A confirmação rigorosa dos parâmetros discutidos neste artigo pode ajudar a moldar a sua decisão e, em última análise, a escolher o seu novo montador de PCBs. E, certamente, você poderá cortar alguns custos sem sacrificar a qualidade.
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(*) A autora é Sales Enginner da Rayming PCB.