Rozbor nákladů PCBA: proč se nabídky liší 3×
Skutečné nákladové složky za nabídkami PCBA v Číně — substrát PCB, marže na součástkách, seřízení SMT, testování — a jak nabídky dodavatelů sjednotit.
Získat tři divoce odlišné nabídky na stejné Gerbery a BOM je jedna z víc matoucích částí sourcingu PCBA v Číně. Nabídky nejsou špatné — jen měří různé věci. Pochopení skutečných nákladových složek vám umožní čísla sjednotit a klást správné doplňující otázky.
Proč se nabídky na stejnou BOM liší 3–5×
Továrna nabízející $4/desku a jiná nabízející $14/desku nemají odlišné ziskové marže. Pravděpodobně jsou strukturovány jinak. Jedna může nabízet holou montážní cenu za předpokladu, že dodáte součástky (konsignace). Jiná nabízí plně turnkey s vlastní přirážkou na pořízení součástek. Třetí může zabudovávat důslednou kontrolu prvního kusu a funkční testování, které nejlevnější nabídka zcela přeskočí.
Než můžete nabídky porovnat, musíte vědět, co je v každé z nich skutečně obsaženo.
Sedm skutečných nákladových složek
1. Substrát PCB
Holá deska má vlastní hybatele nákladů, které se rychle nabalují:
- Počet vrstev: čtyřvrstvá deska typicky stojí 2–3× tolik co dvouvrstvá deska stejných rozměrů. Osmivrstvá deska není 4× náklad — je více, protože každý další laminační krok vyžaduje opětovné vrtání a další lisovací cykly.
- Materiál desky: FR4 je základ. Vysokofrekvenční RF desky (Rogers 4350B, PTFE kompozity) mohou stát 5–15× náklad FR4 za stejnou geometrii. Desky s hliníkovou základnou pro odvod tepla leží někde mezi.
- Povrchová úprava: HASL (hot air solder leveling) je nejlevnější. ENIG (electroless nickel immersion gold) přidá zhruba $0,05–0,30/desku podle velikosti desky a je často vyžadována u plošek BGA s jemnou roztečí nebo zlacených konektorů.
- Pravidla minimální cesty/prokovu: těsnější geometrie (např. 3/3 mil cesta/mezera vs. 6/6 mil) vás tlačí do vyšších úrovní procesní schopnosti, které stojí více a mají delší dodací lhůty.
U desky 100 mm × 100 mm, čtyřvrstvé FR4 s ENIG při 500 kusech počítejte se substrátem PCB za $1,80–4,50/desku podle složitosti a výrobny, kterou použijete.
2. Marže na pořízení součástek
V turnkey nabídce továrna koupí vaše součástky a přirazí k nim. Tato marže se pohybuje od asi 10 % do 30 % podle továrny a součástky. Pasivní součástky (rezistory, kondenzátory) mívají nejvyšší procento přirážky; drahé IC méně, protože absolutní číslo je viditelné a kupující si jej zkontrolují.
Riziko záměny v BOM žije také zde. Továrna kupující součástky nezávisle může zaměnit „ekvivalentní” díl za něco, co je v alokaci. Pokud vám to neřeknou, nezjistíte to, dokud váš produkt v terénu neselže. To je skutečný problém u některých IC v alokačním prostředí po roce 2020 — zeptejte se výslovně, zda budou zaměňovat bez schválení.
V modelu konsignace dodáte všechny součástky a továrna účtuje jen montáž. To eliminuje přirážku a riziko záměny, ale vyžaduje, abyste řídili pořízení, vstupní kontrolu kvality dílů a přepravní logistiku. U objednávek pod 1 000 kusů obvykle logistická režie činí konsignaci větší starostí, než stojí za to, pokud nemáte konkrétní sourcingový vztah pro klíčovou součástku.
3. Seřízení SMT — náklad, který dopadá nejtvrději při nízkých objemech
Než deska poběží na SMT lince, někdo musí:
- Objednat a zkontrolovat šablonu (1–3 dny, $80–200 podle složitosti)
- Naprogramovat osazovací automaty pro umístění vašich součástek
- Naplnit podavače vašimi cívkami
- Odběhnout a zkontrolovat první kus
Tato seřizovací práce typicky stojí továrnu $300–800 na práci a materiálu. Při 10 000 kusech je to zaokrouhlovací chyba. Při 100 kusech je to významná položka. Proto jednotkové náklady PCBA s objemem tak dramaticky klesají — křivka amortizace NRE na desku je strmá.
Vyžádejte si náklad na seřízení jako samostatnou položku. Některé továrny jej zahrnou; jiné jej fakturují zvlášť. Znalost toho čísla vám řekne váš skutečný fixní náklad a umožní spočítat skutečný bod zvratu u doobjednávky.
4. Pájecí pasta a přetavení
Spotřeba pájecí pasty a čas v přetavovací peci jsou relativně ploché náklady na desku. U typické SMT desky je to $0,05–0,20/desku. Není to významná proměnná, ale na rozpoložkových nabídkách se objevuje jako samostatná položka oddělená od montážní práce.
5. Vývodová a ruční montáž
Pokud má váš návrh vývodové součástky (konektory, velké kondenzátory, svorky drát-deska), ty nejsou umisťovány SMT automatem. Vkládá je ručně operátor. Typický náklad na práci na bod v Šen-čenu je $0,02–0,08/vkládací bod podle obtížnosti a mzdových sazeb továrny.
Deska se 40 vývodovými piny přidá $0,80–3,20 jen na ruční práci. U IoT modulů nebo průmyslového hardwaru, který používá DIN konektory nebo šroubové svorky, se to sčítá. Navrhujte pro automatizaci, kde můžete — pokud navrhujete novou desku, vývodové konektory, které by mohly být nahrazeny SMT ekvivalenty, stojí za vyhodnocení.
6. Testování — nejproměnlivější a nejčastěji vynechaná položka
Testování se často nabízí zvlášť nebo se ze základní ceny zcela vynechává:
| Typ testu | Účel | Typický náklad/deska |
|---|---|---|
| AOI (Automated Optical Inspection) | Detekce chybějících/posunutých součástek po přetavení | $0,05–0,20 |
| Rentgen | Kontrola pájených spojů pod pouzdry BGA a QFN | $0,30–1,50 |
| ICT (In-Circuit Test) | Ověření hodnot součástek a propojení sítí | $0,50–2,00 (plus NRE přípravku) |
| Funkční test | Napájení desky a spuštění testovacího firmwaru | $0,50–5,00 podle složitosti |
Továrna nabízející $4/desku možná dělá jen AOI. Továrna nabízející $12/desku možná dělá AOI + rentgen + funkční test. To nejsou stejné produkty. U čehokoli mířícího do spotřebního zařízení nebo průmyslového prostředí je vynechání funkčního testování rozhodnutí, které se projeví jako vratky a reklamace.
7. Inženýrské a NRE poplatky
DFM kontrola (návrh pro vyrobitelnost), zpracování gerber souborů, inženýrské vzorky a výroba přípravků mohou být účtovány jako jednorázové NRE poplatky. Při 500 kusech počítejte:
- DFM kontrola: často zdarma jako obchodní aktivita, ale účtovaná za $100–300, pokud vyžaduje významnou komunikaci tam a zpět
- ICT přípravek (je-li vyžadován): $500–2 000 podle složitosti
- Funkční testovací přípravek: $300–1 500
To jsou skutečné náklady. Továrna, která je nezmiňuje, buď tu práci nedělá, nebo náklad pohřbívá v ceně na kus.
Ukázkový rozbor nákladů: čtyřvrstvá deska IoT senzoru, 500 kusů
| Nákladová složka | Na kus | Celkem |
|---|---|---|
| Substrát PCB (čtyřvrstvý, ENIG, 80×60 mm) | $2,20 | $1 100 |
| Součástky (turnkey, 10% marže) | $4,40 | $2 200 |
| Seřízení SMT (amortizováno) | $1,20 | $600 |
| Montážní práce SMT | $0,90 | $450 |
| Vývodová montáž (12 bodů) | $0,48 | $240 |
| AOI + funkční test | $0,80 | $400 |
| Celkem | $10,00 | $5 000 |
Továrna nabízející $6/desku pravděpodobně dělá konsignaci (dodáte součástky) nebo vynechává funkční test. Továrna nabízející $18/desku je pravděpodobně obchodní firma s marží prostředníka navrch nad skutečným nákladem na montáž.
Jak nabídky sjednotit
Požádejte každého dodavatele, aby svou nabídku rozčlenil do čtyř kategorií:
- Náklad na PCB (na desku, včetně povrchové úpravy a jakékoli přirážky za substrát)
- Náklad na součástky (celkový náklad BOM, který pořídí, nebo potvrzení konsignace)
- Náklad na montáž (SMT + vývodová práce, plus seřízení amortizované nebo rozpoložkované zvlášť)
- Náklad na testování (které testy jsou zahrnuty; cokoli neuvedeného se nedělá)
Každá továrna, se kterou stojí za to pracovat, dokáže tento rozbor poskytnout. Pokud se ohradí nebo řeknou, že nabízejí jen jediné číslo vše-v-jednom, je to signál o tom, jak budou zvládat komunikaci, když se ve výrobě něco pokazí.
Hlubší provedení celým procesem sourcingu PCBA — od vyhodnocení továrny po řízení výroby — pokrývá náš průvodce sourcingem osazování PCB od začátku do konce. Stránka odvětví Výroba PCB a SMT popisuje, na co se dívat u procesní schopnosti továrny. Akceptační kritéria kvality podle třídy IPC najdete na wiki stránce IPC-A-610. Pokud jste stále ve výběru dodavatele, Sourcing a vyhledávání dodavatelů je způsob, jakým hledáme továrny odpovídající složitosti vaší desky a objemové úrovni, ne kohokoli, kdo se ve vyhledávání objeví první. Reálný rozbor nákladů PCBA je součástí případu Bluetooth reproduktoru pro evropský startup, kde výrobní série 5 000 kusů zahrnovala čtyřvrstvou základní desku s BLE modulem, audio zesilovačem a USB-C PD řadičem.