Efecto de costo de diferentes paquetes de componentes durante el ensamblaje de PCB

Estamos considerando comenzar el diseño de PCB en casa, hasta ahora hemos subcontratado el diseño y la fabricación. Esto significa que todavía tenemos que ver el costo real de la placa de circuito impreso, los componentes y el ensamblaje como elementos discretos.

Mirando los PCB actuales que tenemos, actualmente todos usan chips de estilo SOIC, incluso cuando las partes QFN son alternativas disponibles. ¿La razón de esto es que las patas de los SOIC facilitan su uso en la fabricación? ¿O es porque las patas de los SOIC facilitan la depuración y la soldadura manual, etc.?

Estamos interesados ​​en el costo de ensamblaje en grandes cantidades, 100k o 1000k, cuando se produce en una línea de producción con máquinas de recoger y colocar.

No he encontrado ninguna diferencia en el costo del IC en los diferentes paquetes, así que no creo que esa sea la razón. Pero podría ser que los diferentes paquetes se entreguen en diferentes métodos; cinta y carrete vs una bandeja.

¿Hay algún recurso que pueda usar para estimar cuál es el paquete más barato o el paquete de entrega? He intentado un poco de búsqueda en Internet y no he encontrado nada todavía.

Para ese tipo de cantidades, póngase en contacto con algunos fabricantes contratados y charle. Probablemente te comprarán el almuerzo por tanto trabajo. Mucho depende de las capacidades que tengan (calidad de las máquinas, equipos de inspección y retrabajo) en cuanto a los costos. Si son un lugar decente, le asignarán un ingeniero de fabricación que puede asesorarlo sobre qué tipo de índices de reelaboración puede esperar para diferentes paquetes, etc. y asesorarlo sobre otros aspectos de diseño para la fabricación de su producto. Si ya tienes un tablero, obtendrás mucha información al mostrárselo.
Es posible que pueda salirse con la suya con una casa de ensamblaje un poco más mala con SOIC. Es probable que el área de PCB sea diferente, pero eso es difícil de estimar; el despliegue depende en gran medida de las reglas y capas de diseño; por lo general, no puede comparar el área del paquete sin procesar. Hay muchos otros factores que intervienen en un diseño de producción: se beneficiaría de trabajar en estrecha colaboración con la casa de ensamblaje. Considere su primer diseño como una especie de tablero y prepárese para perfeccionarlo un poco aquí y allá. Si la casa de ensamblaje está en el extranjero, puede haber ventajas significativas al usar piezas que son locales.
Entre SOIC y otros paquetes con plomo, no esperaría mucha o ninguna diferencia de precio. Sin embargo, en mi experiencia, una vez que vas a un BGA de chip invertido o paquetes similares, el costo aumenta. He visto esto con NAND flash y SDRAM. Las piezas BGA eran un poco más caras que las piezas con plomo.
Creo que QFN también es más sensible a la calidad del acabado de la placa (es decir, ENIG frente a HASL).

Respuestas (2)

Lo más probable es que el costo no sea diferente entre un DFN/QFN o SOIC. La razón principal para tener SOIC en lugar de QFN es facilitar la depuración, la soldadura manual, la cantidad de capas en su placa PCB y más.

La depuración es mucho más fácil con SOIC ya que tiene acceso directo al pin y no necesita quitar la máscara de soldadura. Con un QFN, generalmente esperaría que sus placas de PCB funcionen completamente y se produzcan en masa. Para depurar una placa con QFN, generalmente necesitará quitar la máscara de soldadura para recuperar el rastro de cobre específico.

La soldadura manual se realiza cuando solo tiene unos pocos PCB para hacer y es mucho más rentable que comprar un horno de reflujo para la producción en masa.

El área de PCB es útil cuando tiene muchas piezas para enviar a través del tablero y el área es limitada. Un chip QFN es más pequeño en tamaño y generalmente requerirá menos área. Por otro lado, lo más probable es que necesite más capas para las trazas, lo que también requerirá más vías, etc. Esta es una compensación que debe tener en cuenta.

Las capas de PCB son importantes como mencioné anteriormente. Si tiene muchas capas y puede permitirse enrutar los rastros de esa manera, un QFN podría ser muy útil. Pero para los típicos proyectos más pequeños que tienen de 2 a 4 capas, generalmente no se usa una parte QFN. O al menos, un gran IC 4x4 y más.

Habiendo dicho todo eso, es fundamental seguir la verificación de reglas de diseño (DRC) para asegurarse de que sus trazas en un QFN cumplan con los requisitos.

Parece que está de acuerdo con mi corazonada: los beneficios son para la depuración en lugar del costo.
Pero si tiene QFN, siempre puede diseñar las cosas para que la placa tenga puntos de prueba para acceder a los pines QFN.

Personalmente, no tengo ninguna experiencia, pero estoy investigando la misma pregunta. Tiendo a no estar de acuerdo con la respuesta anterior, ya que hacer una cotización en línea en 7pcb chino muestra que las placas 1k con SOIC son casi un 40% más baratas que con QFN para la misma cantidad de almohadillas.

USD 1,3k frente a 2,2k

Hablando con el servicio al cliente lo confirma, ya que dicen que para QFN tienen que usar máquinas de rayos X para verificar la calidad de la soldadura, lo que obviamente no es necesario para SOIC, donde la inspección visual es suficiente.

Sin embargo, en cantidades de un millón, puede ahorrar costos en espacio de PCB con el QFN en comparación con SOIC (pero el costo del espacio de PCB podría no importar con cantidades de placa tan altas).
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