วิศวกรจำนวนมาก โดยเฉพาะผู้เริ่มต้น มักถามคำถามอย่างเช่น "จะหาบริการประกอบ PCB ที่ถูกที่สุดได้จากที่ไหน?" หรือ "จะลดต้นทุนการประกอบ PCB ของฉันได้อย่างไร?" ตามความเป็นจริงแล้ว ไม่เคยมีบริการประกอบ PCB ที่ถูกที่สุดอยู่จริง สำหรับผู้ที่มุ่งหวังแต่ราคาถูกโดยละเลยคุณภาพการประกอบ PCB โปรเจกต์ของพวกเขามีแนวโน้มสูงมากที่จะล้มเหลวเนื่องจากแผงวงจรคุณภาพต่ำ แม้ว่าผู้ให้บริการประกอบ PCB จะพยายามค้นหาวิธีลดต้นทุนการประกอบแผงวงจรอย่างต่อเนื่องเพื่อดึงดูดลูกค้าและเพิ่มกำไร แต่ราคาก็แตกต่างกันไปในแต่ละผู้ให้บริการ เราขอแนะนำอย่างยิ่งให้คุณหาผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่มอบความสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างคุณภาพการประกอบ การบริการลูกค้า และต้นทุนลำดับความสำคัญคือการปรับเปลี่ยนการออกแบบวงจรของคุณเพื่อลดต้นทุนการประกอบ จากนั้นคุณจึงควรเลือกผู้ให้บริการประกอบแผงวงจร (PCB Assembler) ที่เหมาะสมซึ่งมีบริการโดยรวมที่ดีที่สุดภายในงบประมาณของคุณ ที่นี่เราจะพูดถึง 6 วิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดต้นทุนการประกอบ PCB พร้อมทั้งรับประกันคุณภาพสูง
วิธีที่ 1: ค้นหาผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่เชื่อถือได้ มีความเป็นมืออาชีพ และมีต้นทุนต่ำ
ผู้ให้บริการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แทบทุกเจ้าต่างประกาศว่ามีบริการที่คุ้มค่า แต่ไม่ใช่ทุกเจ้าที่ทำได้ตามที่กล่าวอ้าง อันดับแรก คุณควรตระหนักอย่างถ่องแท้ถึงข้อกำหนดของโครงการและงบประมาณของคุณ จากนั้นจึงทำการค้นคว้าเชิงลึกเกี่ยวกับผู้ประกอบแต่ละรายผ่านทางอินเทอร์เน็ต นิตยสาร หรือการแสดงสินค้า งานวิจัยนี้ต้องใช้เวลาและความพยายามอย่างมาก แต่จะคุ้มค่าอย่างยิ่ง เมื่อคุณศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับผู้ให้บริการประกอบ PCB ให้แน่ใจว่าคุณครอบคลุมประเด็นต่อไปนี้
•ใบรับรอง
ใบรับรองสามารถยืนยันได้อย่างถูกต้องถึงความสามารถด้านการผลิตของผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และข้อบังคับด้านการจัดการที่พวกเขาปฏิบัติตาม ใบรับรองที่จำเป็นได้แก่ ISO9001, RoHS, UL เป็นต้น ISO9001 เป็นชุดมาตรฐานและแนวทางสากลด้านการจัดการคุณภาพที่มุ่งส่งเสริมความสามารถของบริษัทและองค์กรทั่วโลกในการตอบสนองและก้าวข้ามความต้องการและความคาดหวังของลูกค้า โดยการปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์และบริการอย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผล RoHS ซึ่งย่อมาจาก Restrictions of Hazardous Substances หมายถึงกฎหมายข้อจำกัดชุดหนึ่งที่ควบคุมการใช้สารอันตราย 6 ชนิดในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้าเพื่อเหตุผลด้านสิ่งแวดล้อม สำหรับแผงวงจรพิมพ์และแหล่งจ่ายไฟ บริการการขึ้นทะเบียน UL กำหนดให้ผู้ผลิตต้องทดสอบผลิตภัณฑ์ของตนอย่างเข้มงวดตามขั้นตอนที่ถูกต้องเพื่อลดปัญหาที่อาจเกิดกับผลิตภัณฑ์ให้น้อยที่สุด
•อุปกรณ์
อุปกรณ์ที่ทันสมัยช่วยให้การประกอบมีประสิทธิภาพสูงและคุณภาพสูง ด้วยการพัฒนาและความแพร่หลายที่เพิ่มขึ้นของ SMT (Surface Mount Technology) อุปกรณ์วางชิ้นส่วน SMT จึงมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการวางชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงและความเร็วในการผลิตที่สูง
•การจัดหาชิ้นส่วน
จากประสบการณ์หลายปีของเราในอุตสาหกรรมแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) เราพบว่ามีการสูญเสียเงินและเวลาอยู่บ่อยครั้งในขั้นตอนการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ เนื่องจากความไม่เชื่อมโยงกันระหว่างแต่ละช่วงของกระบวนการ เพื่อประหยัดเงินและเวลา เราขอแนะนำให้คุณร่วมมือกับผู้ประกอบแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB Assemblers) ที่เสนอการจัดหาชิ้นส่วนดังนั้น คุณจึงสามารถมุ่งเน้นอย่างเต็มที่กับการออกแบบและปรับปรุงโครงการวิศวกรรม และปล่อยให้ผู้รับประกอบทำในสิ่งที่ถนัดที่สุด คือการจัดซื้อชิ้นส่วนที่มีคุณภาพดีในราคาถูกและประกอบลงบนแผงวงจรของคุณ เราจะพูดถึงวิธีการประเมินว่าผู้รับประกอบ PCB มีความสามารถในการจัดหาชิ้นส่วนที่มีความสามารถในการแข่งขันหรือไม่ ในส่วนถัดไปของบทความนี้
นอกเหนือจากปัจจัยเหล่านั้นแล้ว อัตราการเสนอราคา ระยะเวลานำส่ง ราคา ความสามารถในการผลิต ปริมาณการสั่งซื้อขั้นต่ำ และปัจจัยอื่น ๆ ควรถูกนำมาพิจารณาเมื่อเลือกผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่เชื่อถือได้ บางส่วนของปัจจัยเหล่านี้จะถูกกล่าวถึงในย่อหน้าต่อไปนี้
ควรกล่าวถึงด้วยว่า วงจรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลกยึดตามระบบดอลลาร์สหรัฐ ทำให้ค่าใช้จ่ายระหว่างประเทศมีความผันผวนเพียงเล็กน้อย ยกเว้นต้นทุนแรงงานที่แตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ ดังนั้น ผู้ให้บริการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่ตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกาและยุโรปจึงมีข้อได้เปรียบด้านราคาน้อยกว่าผู้ประกอบการจากประเทศกำลังพัฒนาที่มีประชากรมาก เช่น จีน
เนื่องจากการคัดเลือกผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่เหมาะสมอย่างสมบูรณ์แบบเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน การมุ่งเน้นเพียงปัจจัยใดปัจจัยหนึ่งหรือเพียงไม่กี่ปัจจัยถือว่าเป็นการมองด้านเดียว คุณจึงควรพิจารณาปัจจัยเหล่านี้อย่างรอบด้าน
วิธีที่ 2: ปรับให้เหมาะสมการออกแบบแผนผังของแผ่น PCB เปล่าโดยคำนึงถึงต้นทุนต่ำ
ขั้นตอนแรกก่อนการผลิตจริงคือการตรวจสอบว่าชุดวงจรของคุณสามารถนำไปใช้งานได้ตามปกติหรือไม่ ซึ่งเรียกว่าการตรวจสอบ DFM ผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์จำนวนมากให้บริการตรวจสอบ DFM ฟรีบริการที่คุณวางใจได้เพื่อลดต้นทุนการประกอบ
ปัจจัยที่มีผลต่อค่าใช้จ่ายของแผ่นวงจรเปล่ามีระบุไว้ในรูปต่อไปนี้:
เพื่อช่วยลดต้นทุนของแผ่น PCB เปล่า สามารถดำเนินมาตรการต่าง ๆ กับแต่ละองค์ประกอบได้ดังนี้:
•จำนวนเลย์เอาต์
ต้นทุนของแผ่น PCB จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนชั้นที่เพิ่มขึ้น กล่าวคือ แผ่นวงจรหนึ่งแผ่นยิ่งมีจำนวนชั้นมากเท่าใด ก็จะยิ่งมีราคาสูงขึ้นเท่านั้น
•ผ่านเทค
รูนำสัญญาณ (via) รวมถึงรูนำสัญญาณแบบบอด (blind via), แบบฝัง (buried via) หรือแม้แต่ไมโครเวีย (microvia) มีบทบาทสำคัญในการสร้างการเชื่อมต่อบนแผงวงจร โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งมีรูนำสัญญาณมาก ต้นทุนก็ยิ่งสูงขึ้น และยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของรูนำสัญญาณเล็กลง แผงวงจรก็จะยิ่งมีราคาแพงขึ้น ดังนั้น คุณจึงควรจัดวางจำนวนรูนำสัญญาณอย่างรอบคอบเพื่อลดต้นทุนของแผงวงจรเปล่า ในขณะเดียวกันก็ยังคงรับประกันการทำงานที่เพียงพอ
•ขนาดและรูปทรง
แผงวงจรควรถูกออกแบบอย่างเป็นระเบียบและมีประสิทธิภาพ ขนาดของ PCB ควรสอดคล้องกับข้อกำหนดของเครื่องวางชิ้นส่วนที่ผู้ประกอบแผงวงจรของคุณใช้งาน ควรถูกออกแบบอย่างแม่นยำเพื่อให้สามารถรองรับฟังก์ชันทั้งหมดได้และคำนึงถึงการใช้พื้นที่อย่างเหมาะสม แนะนำให้ใช้การจัดวางเป็นแผง (Panel) เมื่อจำเป็น อย่างไรก็ตาม ด้วยความหนาแน่นและความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ PCB ขนาดเล็กก็อาจมีความซับซ้อนได้เช่นกัน การมีขนาดเล็กไม่ได้หมายความว่าจะมีต้นทุนต่ำเสมอไป
รูปร่างยังส่งผลต่อราคาของแผ่น PCB ด้วย โดยทั่วไปแล้ว รูปร่างมาตรฐานอย่างสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะมีราคาต่ำ ในขณะที่รูปร่างพิเศษจะมีราคาสูง
•ผิวสำเร็จ
ด้วยการป้องกันไม่ให้แผ่นรองบัดกรีเกิดการออกซิไดซ์ การเคลือบผิวจึงช่วยให้มั่นใจได้ถึงสมรรถนะการบัดกรีและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม การเคลือบผิวหน้าทองแดงแต่ละประเภท (เช่น HASL, OSP, ENIG, ENEPIG เป็นต้น) ล้วนมีข้อดีและข้อเสียของตนเอง ควรเลือกประเภทการเคลือบผิวที่เหมาะสมที่สุดตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ของคุณ
ที่จริงแล้ว ต้นทุนของแผ่น PCB เปล่านั้นเกิดจากปัจจัยหลายด้านรวมกัน ซึ่งแต่ละปัจจัยอาจทำให้ราคาสุดท้ายมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยได้ สิ่งที่กล่าวมานี้เป็นเพียงเคล็ดลับบางส่วนจากประสบการณ์การผลิตและการประกอบตลอดหลายปีของเรา คุณอาจค้นพบเคล็ดลับเพิ่มเติมได้จากประสบการณ์ของคุณเอง
วิธีที่ 3: เตรียมรายการวัสดุ (BOM) ให้มีประสิทธิภาพและครบถ้วน
BOM ซึ่งย่อมาจาก bill of materials คือรายการวัสดุดิบ รายการสินค้า ชุดประกอบและชุดประกอบย่อย ส่วนประกอบต่าง ๆ เป็นต้น ที่ใช้ในการผลิตสินค้า คุณอาจคิดว่าการสร้าง BOM นั้นง่ายกว่าการทำไฟล์ Gerber แต่เราพบว่ามักมีการทำผิดพลาดใน BOM มากกว่าในไฟล์ Gerber
BOM ที่สมบูรณ์ควรประกอบด้วยรายการที่จำเป็นสำหรับ PCBA รวมถึง หมายเลขชิ้นส่วน, ชื่อผู้ผลิต, สัญลักษณ์อ้างอิง, ปริมาณ, คำอธิบาย, ขนาด/แพ็กเกจ, วิธีการ SMT, ด้านบน/ด้านล่าง, จุด/ฟุตพรินต์, ความเห็น/บันทึก, ระดับ BOM, ความเห็น/บันทึก โดยทั่วไป ผู้ประกอบ PCB มักมีเทมเพลต BOM ภายในของตนเองและแนวทางการสร้าง BOMซึ่งคุณสามารถกรอกให้เรียบร้อยตามความเหมาะสมและเร่งขั้นตอนการเสนอราคาได้
ขอแนะนำอย่างยิ่งให้เพิ่มรายการชิ้นส่วนทดแทนไว้ใน BOM ของคุณ เนื่องจากอิเล็กทรอนิกส์มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วมาก ทำให้ชิ้นส่วนต่าง ๆ ถูกอัปเกรดอย่างต่อเนื่องและรุ่นเก่าถูกยกเลิก แม้ว่าผู้ประกอบแผงวงจร (PCB assembler) ของคุณจะแจ้งให้ทราบเกี่ยวกับชิ้นส่วนที่เลิกผลิตแล้ว แต่ก็จะเสียเวลาในการค้นหาชิ้นส่วนทดแทนและทำให้การผลิตล่าช้าตามไปด้วย หากมี BOM ที่สมบูรณ์พร้อมระบุชิ้นส่วนทดแทน ผู้ประกอบแผงวงจรสามารถเสนอราคาได้ภายในเพียงหนึ่งถึงสองวัน และเริ่มการผลิตได้ทันทีเมื่อคุณยืนยัน การมองไปข้างหน้าและเตรียมพร้อมอย่างเต็มที่สำหรับเหตุฉุกเฉินทุกรูปแบบย่อมเป็นสิ่งที่ดีเสมอ
วิธีที่ 4: ทำให้การจัดหาชิ้นส่วนมีความชัดเจน
หากคุณอยู่ในบริษัทขนาดเล็ก การควบคุมงบประมาณและกำหนดการโครงการเป็นเรื่องยาก ภายใต้สถานการณ์เช่นนี้ การพึ่งพาผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB assembler) จะมีเหตุผลมากกว่า ผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ที่มีประวัติการทำงานมายาวนานมักจะมีความสัมพันธ์ที่ดีต่อผู้จัดจำหน่ายชิ้นส่วนที่ได้รับอนุญาต (franchised component distributors) เนื่องจากความร่วมมือระยะยาว พวกเขาสามารถจัดหาชิ้นส่วนที่คุณต้องการจากผู้จัดจำหน่ายเหล่านั้นในราคาขายส่ง ซึ่งต่ำกว่าราคาขายปลีกมาก เพื่อประเมินว่าผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์มีความร่วมมือจริงกับผู้จัดจำหน่ายชิ้นส่วนที่ได้รับอนุญาตหรือไม่ คุณอาจขอใบแจ้งหนี้การสั่งซื้อจากผู้จัดจำหน่ายเหล่านั้นเพื่อตรวจสอบ
วิธีที่ 5: ปรับปริมาณการสั่งซื้อและระยะเวลานำสินค้า
ปริมาณการสั่งซื้อมักจะแปรผกผันกับราคาของสินค้าแต่ละรายการ โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งคุณสั่งมาก ราคาต่อชุดประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB Assembly) ก็จะยิ่งถูกลง (การผลิตแผงวงจรพิมพ์ก็เช่นเดียวกัน) กรุณาพิจารณาสถานการณ์ของบริษัทคุณเอง ทำความเข้าใจปริมาณการสั่งซื้อของคุณ (สูง ปานกลาง หรือ ต่ำ) จากนั้นเลือกผู้ผลิตบริการประกอบแผงวงจรพิมพ์ที่สามารถให้บริการได้ตรงตามความต้องการของคุณ
ในแง่ของระยะเวลานำส่ง ปัญหาหลักอยู่ที่วิธีการคำนวณ ระยะเวลานำส่งของผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แต่ละรายมีวิธีคำนวณที่แตกต่างกัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณเข้าใจวิธีคำนวณระยะเวลานำส่งของผู้ประกอบ PCB: เวลาเริ่มต้นนับจากเมื่อใด? วันที่คุณชำระเงิน? วันที่คุณสั่งซื้อ? วันที่ชิ้นส่วนของคุณถูกจัดส่งมาถึง? โดยหลักการพื้นฐานของระยะเวลานำส่งคือ ยิ่งคุณกำหนดระยะเวลานำส่งได้ยาวนานเท่าใด ราคาที่คุณได้รับก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น
วิธีที่ 6: อย่าละเลยการตรวจสอบหรือการทดสอบ
คุณคงสงสัยว่าความสัมพันธ์ระหว่างการลดต้นทุนกับการตรวจสอบหรือการทดสอบคืออะไร แท้จริงแล้ว การดำเนินการตรวจสอบหรือทดสอบทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ภายใต้หัวข้อพันธกิจของเราที่อธิบายไว้ตอนต้นของบทความนี้ เรามุ่งหวังที่จะลดต้นทุนโดยไม่สูญเสียคุณภาพสูงของผลิตภัณฑ์ การตรวจสอบหรือการทดสอบมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพสูง โดยการแจ้งให้เราทราบถึงปัญหาหรือข้อผิดพลาดล่วงหน้า ผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) บางรายสามารถให้บริการดังกล่าวได้ ในขณะที่บางรายไม่สามารถทำได้ การให้ผลิตภัณฑ์ได้รับการตรวจสอบหรือทดสอบในโรงงานที่ผลิตนั้นสะดวกและมีประสิทธิภาพมากกว่า ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ผู้ประกอบ PCB มักจะคิดค่าบริการตรวจสอบในราคาที่ต่ำกว่าผู้ที่ให้บริการเฉพาะด้านการตรวจสอบเท่านั้น นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ของคุณยังไม่จำเป็นต้องถูกขนส่งไปมาหลายแห่งอีกด้วย
หากผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของคุณมีบริการตรวจสอบให้คุณเมื่อสิ้นสุดสายการผลิต คุณควรจัดเตรียมจิ๊กทดสอบของคุณเองเพื่อให้การทดสอบของพวกเขาสามารถดำเนินการได้ตามข้อกำหนดของคุณ วิธีการตรวจสอบทั่วไปมีตั้งแต่การตรวจสอบด้วยสายตา, AOI (การตรวจสอบด้วยแสงแบบอัตโนมัติ) ไปยัง AXI (การตรวจสอบด้วยเอกซเรย์อัตโนมัติ).
สำหรับคำสั่งซื้อปริมาณมาก จำเป็นต้องดำเนินการการตรวจสอบชิ้นงานแรกกับผลิตภัณฑ์ชุดแรก ๆ หลายชิ้นก่อนการประกอบในปริมาณจริง วิธีนี้จะทำให้ปัญหาต่าง ๆ เช่น ทิศทางการวางชิ้นส่วนและขั้วของชิ้นส่วนถูกเปิดเผยออกมา เพื่อให้สามารถปรับแก้ได้ทันเวลา หากเวลาเอื้ออำนวย คุณยังสามารถขอให้ผู้ประกอบของคุณส่งมอบผลิตภัณฑ์ตัวอย่างให้คุณได้ เพื่อที่คุณจะได้นำไปทดสอบใช้งานในสภาพแวดล้อมจริง
มีกฎอีกข้อหนึ่งคือ ควรยึดใช้ผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB assembler) รายเดียวเป็นพาร์ตเนอร์ระยะยาวของคุณ หากคุณทำธุรกิจกับผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์รายหนึ่งมานานกว่าห้าปีแล้ว ฉันขอแนะนำว่าคุณสามารถพึ่งพาพวกเขาได้อย่างต่อเนื่อง โดยอาศัยความร่วมมือที่ราบรื่น ความน่าเชื่อถือ และความไว้วางใจซึ่งกันและกันที่สั่งสมมาตลอดหลายปี อย่างไรก็ตาม หากระยะนี้คุณกำลังมีปัญหากับผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ของคุณ หรือคุณกำลังประสบวิกฤตด้านต้นทุนในธุรกิจของคุณ ก็ถึงเวลาที่ต้องมีการเปลี่ยนแปลง โดยการปฏิบัติตามกฎเกณฑ์เชิงประสบการณ์ที่กล่าวถึงในบทความนี้อย่างเคร่งครัด คุณสามารถปรับการตัดสินใจของคุณและเลือกผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์รายใหม่ได้อีกครั้ง และคุณจะสามารถลดต้นทุนลงได้อย่างแน่นอนโดยไม่ต้องลดทอนคุณภาพ
บทความเขียนโดยบรรณาธิการของ PCBCart ดอรา หยาง เผยแพร่ครั้งแรกบนการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์เว็บไซต์.
PCBCart มุ่งมั่นที่จะให้บริการด้านการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) การประกอบ และการสร้างต้นแบบคุณภาพสูงในราคาที่เอื้อมถึง
