阿昆聊为什么建议增加成本将双层板改四层板来综合解决DFM问题

如果没有全局概念，可能对于把2层PCB板改4层PCB板的提议是会提反对意见，因为很明显，4层PCB的成本会普遍高于2层板（差价一平在200元左右），当然如今年代不像十年前，双层板和四层板的差价非常大，量产起来的成本差异就不能忽视了。

今天给大家带来的案例就是一款新产品，采用了两块PCB组成，一块是双层板，一块是四层板，我们就来分析一下，为什么通过退一步将双层改四层表面看起来是增加成本，但实际综合算下来是降低了直接成本，提高了生产效率（降低了间接成本），也保证了质量。

如图，左边是一块四层板，右边是一块双层板，两块板通过连接器及连接线建立起了电源和信号的连接。

按目前的设计方案，我们头脑里很容易想到几个问题：

1、这是两块PCB板，需要当成2个产品2个物料来管理。

2、两块PCB在加工过程中，那是实实在在的2个产品了，每一个PCB都要开正反2个大钢网，还要各做20个波峰焊治具。

3、SMT贴片和波峰焊都是做完一款才能接着做另一款，这样要2款板做好，可能时间上会增加2-3天。

4、生产装配上，要装好一块板，然后再装另一块板，最后把各种排线插上

5、质量可靠上，既然是插排线不可避免的会存在接触可靠性问题。

如何解决以上问题呢？那就是通过将其中的双层板改为四层，那解决的可行性多大呢？那我们下面来说道说道：

一、PCB双层板改四层板的可行性

使用过PCB软件设计过的小伙伴都知道，从双层改多层，那只要加内层（一般是电源层和地层）就行了，走线甚至都可以不用动还能减少走线，是非常轻松简单，快的话只需要十几分钟，慢的话也就一两小时的工作量就能处理好。

反之，如果把多层改双层，那工作量和难度是非常大的，因为电源线和地线只能在两层上通过走线解决，这个时间可能是用天来计算了。

二、稳定的双层板改成四层板会不会影响电气参数

多层板让地线和电源线更短，关键信号线有更大的处理空间，所以四层板只会让电路更稳定，真有问题，那是设计人员的问题。四层板的缺点只有一个，成本偏高，其它都是优点。

三、成本

双层改四层确实只有一个缺点，成本会高，但是为了能让两块PCB拼在一起，解决其它更多环节的问题，这是一个综合看利大于弊的做法。

粗略估算，此块双层板改成四成板的话，成本会增加6元，按500套产品算，总价3000元。

但是，，，，，下面好处来了

1、管理以及PCB的制造成本

相信两块PCB合并成一块PCB来制造，成本上会少一部，这里多少没去细算，但是肯定是会有明显区别，菲林耗材，印刷、沉铜等环节全是合并在一起了，以及最后的测试架，要知道开一个测试架也要大好1000多块钱，合并后2个测试架变成一个测试架，这一块的成本业内人可以算一下，所以就这一块PCB怎么着也得差个2000到3000来块钱吧（量产）。管理也轻松多了，就一块料号的PCB板。

2、SMT网网

之前2块板是需要正反总4个钢网才行，现在合并成一个板，钢网只要2个。这一块的成本就降低了接近1000元。

3、波峰治具

批量波峰焊接需要使用波峰治具，一个治具要150-200多元，一次开的话根据生产数量开20-30个。这样一块电路板要开治具成本就要3000-4000.

所以当两块电路板合并时治具成本可以节省3-4K。

4、PCBA加工效率

这里很好理解，PCB变成一块板什么工序都是翻倍完成，SMT，焊接都是一次性完成，效率提升100%以上。这个社会，时间就是金钱，对于SMT厂来说，贴板效率特别重要，同一个时间能不能贴更多板取决于设备，也取决于PCB的设计。而对于我们使用方来说，加工厂效率高了，我们生产进度也能多提前几天了。这些对企业来说不只是时间，也是金钱。

5、物料成本

从上图可以看出，两个PCB板合并后，可以节省大量的物料，包括２个FPC座、一条FPC线、一条排线，电源线1条，排线座4个，以及焊接这些座子背后的焊点成本。

这里面的成本算下来应该也有5元左右

6、物料的采购成本、检验成本

近十种物料的采购以及检验、仓储均需要产生部分的管理成本时间成本费用，这些在精算中是不能忽视。

7、装配效率

流水作业上，只需要安装一块板，减少了三条线材的装配，装配效率得到极大提升，降低了装配成本。

8、其它

物料减少了，装配简单了，效率提高了，也预示着产品可靠性会更有保障了。

通过以上分析，你是否认同“曲线救国“，通过提高一定成本，而达到综合降低成本，提升效率的目的，真正做到多角度的DFM呢（可生产性设计）？

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