Die Nachfrage nach immer leistungsstärkeren und kompakteren elektronischen Geräten wächst unaufhörlich. In Zeiten steigender Rohstoff- und Energiepreise stehen Entwickler, Ingenieure und Unternehmen jedoch vor der Herausforderung, bei der Entwicklung von Hochleistungskomponenten die richtige Balance zwischen Qualität und Wirtschaftlichkeit zu finden. Dies gilt auch für Leiterplatten als Rückgrat elektronischer Schaltungen.
Wo aber liegen die Ansatzpunkte, um angesichts der Kostenexplosion auf den Beschaffungsmärkten möglichst effizient zu agieren? Tatsächlich bieten Leiterplatten zahlreiche Möglichkeiten, mittels technischer Anpassungen Kosteneinsparpotenziale zu realisieren. Größter Einflussfaktor ist das Basismaterial mit einem durchschnittlichen Anteil von 35 % an den Produktionskosten. Hier gilt es, das richtige Material zu wählen, dieses maximal auszunutzen und den Lagenaufbau zu optimieren.
Das richtige Material auswählen
Bei der Auswahl des richtigen Materials für Leiterplatten spielen mehrere Faktoren eine entscheidende Rolle, die nicht nur die technische Leistung, sondern auch die Kosten beeinflussen. Grundsätzlich sollte der Basismaterialtyp stets entsprechend der Einsatztemperatur und thermo-mechanischen Beanspruchung gewählt werden. Hierbei ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen der Anwendung zu berücksichtigen, um eine optimale Leistung und Lebensdauer der Leiterplatte sicherzustellen.
Darüber hinaus ist Standardisierung Trumpf. Aus diesem Grund sollte der Fokus auf Standardaufbauten liegen, sofern dies technisch möglich ist. Diese bieten nicht nur bewährte Strukturen, sondern erleichtern auch die Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit. Auch bei der Festlegung der Laminatdicken ist es ratsam, auf Standardwerte zurückzugreifen.
Weitere Empfehlungen der KSG-Experten:
- Konzentrieren Sie sich bei Prepregs auf Dual-Ply-Aufbauten.
- Führen Sie das Layout möglichst groß aus, denn enge Line-Space-Forderungen sind nicht nur hinsichtlich des Materials, sondern auch aufgrund der erforderlichen Yield-Reduzierung ein Kostenfaktor.
Nutzen Sie angesichts der Kupferpreisentwicklung möglichst 18 und 35 µm Grundkupfer.
Das Material maximal ausnutzen
Ganz nach dem Motto „veredelter Schrott kostet Geld“ wirkt die Materialauslastung direkt auf alle Prozesskosten. Um die maximale Ausnutzung des Materials bei Leiterplatten zu gewährleisten, ist deshalb eine frühzeitige Abstimmung mit dem Hersteller von entscheidender Bedeutung. Es ist ratsam, sich bereits in der Planungsphase intensiv zur Nutzgengestaltung auszutauschen. Hierbei sollte der Fokus auf Einzelteilvorgaben und minimalen Anforderungen liegen, um Raum für Effizienzsteigerungen zu schaffen. Durch die Hilfe unseres Technischer Support, lässt sich der ideale Nutzen der Materialien ihrer serientauglichen Leiterplatte simulieren. Diese Simulation ermöglicht nicht nur eine präzise Planung, sondern auch die Optimierung der Kostenstrukturen.
Weitere Empfehlungen der KSG-Experten:
- Ziehen Sie bei der Konturbearbeitung Ritzen statt Fräsen in Betracht. Hier sind Kosteneinsparungen von bis zu 12 % möglich.
- Nutzen Sie die Design-to-Cost-Empfehlungen im Digital Design Compass der KSG Group.
Im Digital Design Compass erhalten Sie entscheidenden PCB-Infos und Designregeln zu allen KSG-Technologien.
Den Lagenaufbau optimieren
Auch bei der Gestaltung des Lagenaufbaus lassen sich durch die Berücksichtigung folgender Faktoren Kostenreduzierungspotenziale erschließen:
- Reduzieren Sie die Lagenanzahl und sparen Sie somit Materialkosten und einen gesamten IL-Fertigungsdurchlauf (6-12 Arbeitsgänge) ein.
- Vermeiden Sie Mehrfachverpressungen, da diese einen deutlichen höheren Aufwand der Produktion bedeuten.
- Verzichten Sie auf Buried Vias und führen Sie möglichst alle Anbindungen von den Außenlagen her aus.
Wie stehen Sie diesem Thema gegenüber? Erfahren Sie in Teil 2 und Teil 3 unserer Beitragsreihe, wo weiteres Einsparpotenzial auf dem Weg zu kosteneffizienten Leiterplatte ausgeschöpft werden kann.
