最近では、プリント基板 (PCB) なしでは機能する電子機器はありません。 これらは電子部品の取り付けと接続を可能にするため、電子機器の機能に不可欠です。 PCB は通常大量生産されますが、場合によってはカスタム PCB が必要になる場合もあります。 特注 PCB の価格とそれに影響する変数については、この記事で説明します。
カスタムプリント基板の価格は、多くの要因によって左右されます。中でも特に重要な要因は以下のとおりです。
PCB のサイズは、価格の決定に重要な役割を果たします。 基板のサイズが大きくなると、より多くの材料が必要となるため、コストも高くなります。 基板のサイズが大きくなるにつれて、製造プロセスはより複雑になり、コストがかかります。
PCB 上の接続の数は、その層の数に直接比例します。 層の数が増えると接続数も増えますが、製造プロセスが複雑になり、価格も高くなります。
プリント基板 (PCB) の価格はその構造に影響されます。 通常、PCB には FR4 が使用されますが、ロジャースやアルミニウムなどのより高価な材料も使用できます。
設計の複雑さとボード上のコンポーネントの量も、価格に影響を与える要因です。 複雑なデザインは、より多くの時間と労力を必要とするため、製造コストが高くなります。
リードタイムとは、プリント基板の製造工程にかかる期間のことです。納期が重要な場合は、特急製造のために追加料金が発生する場合があります。
カスタム プリント基板 (PCB) の価格は、前述の変動要因に非常に影響されます。 カスタムのプリント基板 (PCB) のコストは、数ドルから数百ドルになります。 ボードのサイズと複雑さを調整したおおよその数値は次のとおりです。
1.あまり大きくない単層基板の1平方インチあたりの価格は、 1ドルまたは2ドル程度まで下がる可能性があります。
2. 複数の層を備えたより大型で複雑な PCB の場合、20 平方インチあたり XNUMX ドルものコストがかかる場合があります。
3. 複雑なレイアウトを備えた高価な高密度ボードは、50 平方インチあたり 100 ドルから XNUMX ドルかかる場合があります。
フレキシブル基板やその他のカスタム基板は、1平方インチあたり500ドル以上かかることも珍しくない。
今回は電化製品のコストダウン方法を挙げていきたいと思います。
まず思い浮かぶのは、製品に組み込まれる部品のコストを下げることです。
同じかそれ以上のスペックの安価なものを使えば簡単なんです。
ただし、選ぶパーツによっては後々苦労することもあるので、慎重に検討する必要があります。
・生産終了間近の部品：市場に流通しなくなった場合、別の部品への変更や設計の変更が必要となります。
・仕様のばらつきが大きい部品：常温では問題ないが、低温になると急激に仕様が劣化するなど。
・怪しい商社からの購入：最近、偽造品や不良品が平気で販売されているようです。 必ず信頼できる会社から購入してください。
電子製品の組み立てには、基板の実装、配線、ケースの組み立てなどが含まれます。
このうち基板実装についてお話したいと思います。 量産品の場合、基板実装にかかるコストのほとんどは人件費と設備費です。
つまり、できるだけ短期間で導入が完了するように工夫する必要があります。
従来のDIP部品（リード付き電子部品）に代わって、現在は表面実装部品が主流となっています。 表面実装部品は機械への実装に適しており、短時間で実装できます。
基板サイズが許せば、すべてのコンポーネントを片面に実装するとコストが削減されます。 片面実装の場合、リフローはXNUMX回で済み、大幅な時間短縮が可能です。 また、メタルマスクは片面のみの作製で済みます。
基板サイズに余裕があれば、BGAやQFNなど、実装が難しい部品の使用は避けた方が安全です。これは最終検査の重要な工程であるため、検査時間が長くなる可能性があります。さらに、製造歩留まりの低下は、最終的に組み立てコストの上昇につながります。
機械の取り付けに使用する部品は基本的にリールとトレイです。 切れたテープや緩んだ部品は人間の介入が必要なため、高価になります。
出荷量が少ない製品の場合、開発コストが全体コストの大きな部分を占める可能性があります。
その場合、製品単価（部品代、組立費など）を犠牲にしてでも、開発コストを削減することが賢明です。 社内ですでに使用している回路、または信頼できるソース (データシートの推奨回路など) からの回路を使用することで、評価時間と試行錯誤の時間を短縮できます。
また、オーバースペックとも言える回路構成にするのも良いかもしれません。
部品や組立コストは高く、開発コストは安くなるバランスのとれた選択が必要です。
デジタル回路で行っていた処理をアナログ回路に変更すれば、思いのほかコストを削減できるかもしれません。
もちろん、その逆も当てはまります。 例えば、電圧比較回路を構成する場合、デジタルとアナログではどちらが良いのでしょうか？
マイクロコンピュータ内蔵のADCを使用すると周辺部品の数を減らすことができますが、16ビットが必要なので、マイクロコンピュータのランクが高くなります…実際には、必要な仕様と周辺回路構成に応じて、安価なコンパレータ、アナログ回路、デジタル回路で実現できます。どれが適しているかは変わります。
アナログ回路とデジタル回路にはそれぞれメリット・デメリットがありますが、既成概念にとらわれず、それぞれの回路を上手に活用することでコストダウンにつながります。
アナログ回路やデジタル回路と同様に、ハードウェアとソフトウェアの問題もあります。
例えばスイッチのチャタリング処理はハードウェアでもソフトウェアでも対応可能です。 ソフトウェアで実現できればコストも安くなりますので、まずは先入観を捨てて矛盾を一つ一つ潰していくと問題が見えてきます。
ハードウェアとソフトウェアの開発を一人で行う場合は特に問題ありませんが、ソフトウェアショップが異なる場合は作業が増えるため、事前の交渉が必須です。
最近では、ある程度の機能を備えたモジュールボードが驚くほど安価で販売されています。 ボードの見た目は悪くなりますが、ボードの上にモジュールボードを置く方がコストが安くなる場合があります。
特に、最近人気のIoT製品にはWi-FiやBluetoothなどの無線回路が搭載されていることが多いが、電波を送受信する製品を世界規模で使用する場合、「電波法」の対象となり、事前に認証試験を受けることが義務付けられている。
したがって、認証試験に合格したWIFIモジュールやBluetoothモジュールをそのまま使用することで、この面倒な試験が不要になる場合があります。
サイズ、複雑さ、層数、材料、納期など、すべてが特注基板の価格を決定する要因となります。特注基板の見積もりを依頼する前に、これらの要素すべてを考慮する必要があります。また、最高品質のカスタム基板を提供できる信頼できるメーカーと提携することも非常に重要です。
