几种优化压合结构降低生产成本的方法

朱 拓 刘 东 吕千伟 梁水娇

深圳崇达多层线路板有限公司

1 前言

2011年下半年，以欧洲金融动荡为主的世界金融风波，致使众多行业市场萎靡，PCB制造业也难逃此劫，相比2008年的金融风暴，好比是行业的第二个冬天。但原材料价格并未表现出强烈动荡，铜均价在5 0822元/吨，原油价格在98美元/桶左右徘徊，这二者成本的居高不下导致PCB原材料的成本一直呈高调态势，生产成本的压力给过冬的PCB制造业雪上加霜。人常说乱世出英雄，成本的压力无疑引起了众多业界有志之士的思考，成本节约的方法不仅是应急所需，更是响应国家“节能减排”号召的长远规划。

本文从压合结构出发，简单介绍几种通过优化压合结构降低生产成本的方法，引导PCB制造业思考成本节约问题。

2 压合制作成本剖析

2.1 成本组成

压合制作成本主要由半固化片、铜箔、工人工资、电费等构成，从图1可看出半固化片占总成本的50%以上，所以，最有效的控制成本的方法需要从半固化片和铜箔入手。

2.2 成本节约切入点

降低压合制作成本主要是降低半固化片及铜箔成本，一方面可通过提高半固化片、铜箔利用率可降低成本；另一方面可以在设计上进行物料优化降低成本。以半固化片及铜箔消耗金额500万元计算，利用率提高1%，相当于成本降了5万，当利用率越高时，成本节余越明显，如图2所示。

图1 压合制作成本构成比例图

图2 利用率与成本结余关系图

3 优化压合结构方法

3.1 优化压合设计的方法

实际生产中，物料利用率的提高空间很有限，而铜皮几乎没有节约的空间，这就需要从其它方面入手节约成本。对于半固化片而言，除了通过提高利用率可降低成本外，还可以通过优化设计从而达到节约成本的目的。

通常使用的半固化片成本由高到低顺序为106＞1506＞2113＞7628＞2116＞1080，厚度由大到小为7628（0.20 mm）＞1506（0.1 6 mm）＞2116（0.13 mm）＞2113（0.10 mm）＞1080（0.075 mm）＞106（0.055 mm），可以思考在保证品质合格的前提下，通过更换成本较低的PP片节约制作成本。

3.2 总体遵循“最低化”原则

优化结构的基本原则是总体遵循“最低化”原则。所谓“最低化”原则，即如果客户没有对半固化片型号及张数进行规定，设计原则需考虑成本最低化，PP张数最低化，能选用1张半固化片制作，决不选用两张。成本最低化是直接降低成本的手法，PP数量最低化是提高生产效率，从而起到节约成本的方法。

如图3所示。

图3中，结构中2113*2的厚度等同于7628*1，不但减少了PP的使用张数，而且节约了成本近61元/m2，遵循了最低化原则，起到节约成本的作用。再如图4所示。

图4 “成本数量最低化原则”应用实例图

图4中，改进前结构中4张芯板可以用改进后的3张等同厚度的芯板代替，6张2116的半固化片可以用4张等同厚度的半固化片代替，改进后，无论在成本方面还是在生产制作方面，都得到了明显的优化。

3.3 优先选取“成本、效率双赢”方法

遵循基本原则的前提下，优先选用“成本、效率双赢”的优化结构方法，所谓“成本、效率双赢”是指即保证使用低成本的PP片，又保证PP张数最低化。

根据半固片厚度及成本信息，对部分产品压合结构进行优化处理，实例如图5所示：

图5 “成本效率双赢”应用实例图

图5中2113*1+106*1的厚度相当于1080*2，如果采用图3中改进后的设计方法，可以节约半固化片成本23元/m2，并且减少了一次半固化片换料时间，从而提高了生产效率。

3.4 其次选用“弃车保帅”方法

若不能保证“成本、效率双赢”，则需要使用“弃车保帅”法优化结构，即当各影响因素矛盾时，需要综合评定各因素对成本影响的主次性，先优化影响大的因素，其次考虑或放弃影响小的因素，起到“弃车保帅”的效果。如图6所示：

图6 “弃车保帅”应用实例图

图6中1506*3的厚度相当于7628*2+2116*1的厚度，改进设计后，节约成本约61元/m2，但是更改后需要开两种PP片的料，降低了生产效率，经过综合评定，更换PP片对成本的影响比提高生产效率大，所以采用更换后的结构生产更占优势。

4 总结

综合以上各种实例可知，在压合排版设计时，保证客户对压合品质的要求之后，完全可以依照客户要求的介质厚度选择低成本的压合结构设计，避免成本的浪费。

对于成本的节约，不仅需要设计人员懂得客户的要求，同时也要工艺研发人员不断地试验探索，只有团结一致，才能创造PCB行业美好的明天。

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