PCB技术博客

旨在保障供应稳定性的PCB设计

by Jeffrey Beauchamp, Director of Technology & Engineering - NCAB Group USA

在过去的几年里,PCB行业经历了许多从业者从未见过的规模化波动。材料短缺、交期延长、价格上涨已成为常态。铜价起伏不定,树脂体系供应收紧,曾经以天计算的覆铜板交期,现在需要数周甚至更久。

面对供应链挑战,大多数企业应对重心在采购策略和商务谈判。事实上,供应的稳定性在很大程度上早在设计阶段就已经决定了。

在NCAB,我们开始通过一个略微不同的视角来审视这一问题。除了可制造性设计(DFM)和成本设计外,我们正积极与客户合作,推行所谓的“供应稳定性设计”其目标非常简单:减少对稀缺材料的依赖,提高可预测性,确保设计方案能够无障碍流转于多个工厂和供应链。

Screen of PCB design file | NCAB Group
NCAB Group团队成员正在仔细审核客户的Gerber文件,核实完整性并定义制造文件,来支持跨供应链的可靠生产。

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为什么设计决策比以往任何时候都重要?

每一项材料选择、叠层决策和结构细节,都涉及到供应问题。当设计指定使用不常见的CCL、特种玻纤布或单一品牌材料时,也缩窄了可用的供应链选择。在市场稳定时,这行得通;但在供应紧张时,这便成了风险所在。

相反,选择广泛可用的材料和标准规格的设计,能确保获得更充足的供应、更短的交期和更稳定的价格。

在不牺牲性能的前提下,提高设计方案的灵活性,这才是供应波动时期的明确决策。

材料规格:确保可选材料的灵活性

指定板材品牌,也就锁定了单一供应渠道。
一旦该品牌供应商产能收紧,板材交期就会延长且会面临价格上涨。

相反,根据IPC 4101及其定义的Slash sheets来指定板材,可以确保可选材料的灵活性。更进一步,在性能允许的情况下,接受多个slash sheets,可以实现区域化采购,这让代工厂能够更快速、更具竞争优势地锁定材料。

这种方法在保证性能的同时,增多了供应渠道,这正是面对不稳定市场所需的。


PCB material storage | NCAB Group
NCAB Group工厂管理团队的质量经理/CIT Wendy Liu与生产质量副经理 Jerry Zhang正在现场核实:确保批准的材料品牌存放得当、在保质期内,并按材料特性归类,来保持板材质量的一致性。

定义最小铜厚

铜厚是另一个可以灵活调整的重大因素。当设计方案规定目标铜厚时,会降低制造的灵活性。

更聪明的选择是,根据IPC 600和IPC 6012要求指定“最小铜厚”,允许工厂在满足电气和可靠性要求的同时,根据当前材料库存优化物料方案。这既避免了过度规格,又给工厂提供了更灵活的物料选择范围,同时还不影响性能。

表面处理:了解市场关联度

表面处理工艺,也非常影响供应稳定性,尤其是成本稳定性。

沉金(ENIG)和沉镍钯金(ENEPIG)等工艺,与贵金属市场行情紧密相关,这就会带来成本波动和潜在的供应限制。虽然某些特定应用必须使用这些工艺,但我们还是要有目的性的谨慎使用,而不是作为默认选择。

在产品性能允许的前提下,OSP是更具稳定性和成本效益的选择,一方面,它不受金价波动的影响,另一方面,它通常具有更短且更可预见的交期。

OSP并非适用于所有产品,但在许多情况下,它的性能都被低估了,评估OSP在您现有产品上的可行性,能显著提升产品在表面处理方面的供应稳定性。

在确保性能的前提下实现标准化

除了具体的规格参数,确保材料的规范化也是最有效的策略之一。

我们经常看到在同一项目中,不同设计使用了不同的Tg和树脂体系。材料体系的差异不仅没有给性能带来太大增益,还增加了采购难度。

根据产品性能,整合材料需求,尽量保持一致和标准,能够显著提高材料供应的连续性和可预测性。

设计对供应链的核心影响

PCB结构在供应链中的流通效率是不同的。 比起冷门配置,标准铜厚、常见芯板厚度和常见叠层结构更容易采购和加工。当设计符合这些常见配置,工厂就可以快速利用现有库存进行生产,无需额外采购。

设计阶段的小小改变,能显著改善成本和交期。

思维方式的转变

供应稳定性设计,是将最重要的沟通环节向上游移动。 比起在设计完成后,被动应对短缺和涨价,不如在项目前期就考虑到“设计韧性”的问题。这需要工程、采购与客户在项目前期就紧密合作。

NCAB Group employee in office | NCAB Group
NCAB Group员工正积极与客户及工厂沟通,支持实现极具成本效益且可靠的设计方案。
 

在NCAB,我们认为这是角色职能的自然延伸。通过将技术能力与供应链洞察力结合,我们能够帮助客户打造出功能完善、具有成本效益,且在动态市场环境中依然稳定且可扩展的PCB设计方案。

如果您有任何疑问,请随时联系我们!

PCB供应链概况报告

在我们的PCB供应链概况报告中,我们概述了这些变化背后的宏观经济驱动因素,并为采购端提供了保障供应和管理成本的可行策略。该报告每季度更新一次,2026年5月版本现已可免费下载。

PCB supply chain outlook May 2026

如何在动荡的PCB市场环境中保持领先?