ค่าใช้จ่ายด้านเครื่องมือและอุปกรณ์
สำหรับแผงวงจรแบบแข็ง ค่าใช้จ่ายที่ไม่เกิดขึ้นซ้ำส่วนใหญ่คือค่าใช้จ่ายในการเจาะและกัดขึ้นรูป สำหรับแผงวงจรแบบยืดหยุ่นหรือแบบกึ่งยืดหยุ่น ค่าใช้จ่ายเหล่านี้ได้แก่:
- เครื่องมือสำหรับแผ่นปิด — ต้องตัดช่องเปิดในฟิล์มที่จะเคลื่อนที่ระหว่างการเคลือบ
- เครื่องมือสำหรับแผ่นเสริมความแข็งแรง — ทำจากพลาสติก PI, PET, FR-4 หรือสแตนเลส ตัดแยกกันแล้วนำมาติด
- เครื่องมือสำหรับโครงร่าง — ใช้เลเซอร์หรือเครื่องกัดขึ้นรูปสำหรับต้นแบบ ใช้แม่พิมพ์เหล็กสำหรับงานผลิตจำนวนมาก
- อุปกรณ์จับยึดทดสอบ — หัววัดแบบเคลื่อนที่ได้สำหรับงานผลิตจำนวนน้อย ใช้อุปกรณ์จับยึดแบบต่อสายเมื่อปริมาณการผลิตมากพอ
- โครงหรือกรอบแผง — แผงแบบยืดหยุ่นบางๆ ต้องการการรองรับเพื่อให้ทนต่อกระบวนการ SMT และการหลอมละลาย
แต่ละรายการมีจุดคุ้มทุนของตัวเอง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมราคาแผงแบบยืดหยุ่นจึงดูไม่สมเหตุสมผลเมื่อผลิตเพียงสิบชิ้น แต่กลับดูแข่งขันได้เมื่อผลิตถึงหมื่นชิ้น
การสร้างต้นแบบและการผลิตจำนวนมากเป็นกระบวนการที่แตกต่างกัน
ในการผลิตจำนวนน้อย การตัดด้วยเลเซอร์และการกัดขึ้นรูปช่วยให้ต้นทุนเครื่องมือต่ำ และช่วยให้สามารถเปลี่ยนแปลงการออกแบบได้โดยไม่ต้องทิ้งแม่พิมพ์ ในการผลิตจำนวนมาก แม่พิมพ์เหล็กหรือชุดแม่พิมพ์และตัวเจาะที่เข้ากันจะตัดชิ้นส่วนได้เร็วกว่ามาก และอุปกรณ์จับยึดทดสอบแบบต่อสายจะเข้ามาแทนที่โพรบแบบเคลื่อนที่ได้ ทั้งสองวิธีนี้เพิ่มต้นทุนเริ่มต้นและลดราคาต่อหน่วย
การตัดสินใจด้านการออกแบบที่ตามมาไม่ใช่ "วิธีไหนถูกกว่า" แต่เป็น "จำนวนชิ้นที่ต้องผลิตก่อนที่จะคุ้มทุนค่าแม่พิมพ์" ชิ้นส่วนที่จะผลิตไม่เกินสองสามร้อยชิ้นควรใช้การตัดด้วยเลเซอร์ต่อไป แม้ว่าราคาต่อหน่วยจะสูงกว่าก็ตาม
วัสดุแบบแข็งและยืดหยุ่นเพิ่มขั้นตอน ไม่ใช่แค่เครื่องมือ
แผ่นวัสดุแบบแข็งและยืดหยุ่นคือแผ่นที่มีแกนยืดหยุ่นเคลือบอยู่ระหว่างแผ่น FR-4 โดยบริเวณที่ยืดหยุ่นจะไม่มีตัวเสริมความแข็งแรงและวัสดุพรีเพรก นั่นหมายถึงการควบคุมการเคลือบที่มากขึ้น ขั้นตอนการลงทะเบียนที่มากขึ้น และตัวรองรับเพื่อยึดส่วนปลายที่ยืดหยุ่นให้เรียบตลอดการประกอบ การผลิตชิ้นส่วนต่างๆ สะท้อนถึงขั้นตอนเหล่านั้น: แกนยืดหยุ่นถูกผลิตด้วยเครื่องมือเหมือนแผ่นยืดหยุ่น ส่วนที่แข็งถูกผลิตด้วยเครื่องมือเหมือนแผ่นแข็ง และทั้งสองส่วนต้องเข้ากันได้อย่างลงตัว
การใช้ประโยชน์จากแผงเป็นส่วนหนึ่งของต้นทุน
แผงยืดหยุ่นมีขนาดจำกัดที่ 9.842″ × 19.685″ และชิ้นส่วนมักมีขนาดเล็ก ดังนั้นการวางแผนการจัดเรียงที่ดีจึงมีความสำคัญพอๆ กับขนาดของชิป การจัดวางที่เหลือพื้นที่ว่างเปล่าขนาดใหญ่บนแผงจะคุ้มค่ากับต้นทุนในทุกล็อต แม้หลังจากที่ค่าเสื่อมราคาเครื่องมือหมดไปแล้วก็ตาม
วิธีเปรียบเทียบตัวเลือกต่างๆ
รวมการประกอบทั้งหมดไว้ในบรรทัดเดียว: ต้นทุนแผง, ตัวเชื่อมต่อ, สายเคเบิล, ค่าแรงประกอบ, การทดสอบ และความล้มเหลวที่คาดการณ์ไว้ในภาคสนาม แผงแบบแข็ง-ยืดหยุ่นมักจะชนะในกรณีที่จำเป็นต้องใช้ตัวเชื่อมต่ออยู่แล้วและตัวเรือนมีขนาดเล็ก แผงยืดหยุ่นแยกกันพร้อมตัวเชื่อมต่อมักจะชนะในกรณีที่แผงมีขนาดใหญ่และการเชื่อมต่อไม่ซับซ้อน
ช่วงราคาสำหรับโครงสร้างทั้งสองแบบอยู่ในตาราง หน้า PCB ที่ยืดหยุ่น และ หน้า rigid-flex; หน้าความสามารถ ระบุข้อจำกัดของกระบวนการที่อยู่เบื้องหลังการตัดสินใจเลือกใช้เครื่องมือ
