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Einsparungstipps für Basismaterial | Leiterplatte
Warum sich 70–80 % der PCB-Herstellungskosten schon im Layout & Design festlegen?
(z.B. bei FR 4 Leiterplatten)
Nachfolgend zeigen wir Ihnen, wie Sie gezielt bei einem der drei größten Kostentreibern der Leiterplattenherstellung sparen können - denn es ist entscheidend, dass Entwickler die grundlegenden Zusammenhänge der Fertigung verstehen. Nur so lassen sich kostenintensive Fehler vermeiden und wirtschaftlich optimale Lösungen realisieren. Aber auch Einkäufer tragen eine wichtige Verantwortung: Sie müssen nicht nur Preis und Qualität im Blick behalten, sondern auch die Auswirkungen technischer Anforderungen auf Lieferzeiten und Gesamtkosten richtig bewerten. Ein enger Austausch mit Entwicklern und Lieferanten ist daher unerlässlich.
Kostentreiber Basismaterial der Leiterplatte
Das Basismaterial einer Leiterplatte (engl. base material oder substrate) ist das Trägermaterial, auf dem die leitenden Kupferstrukturen aufgebracht werden. Es bestimmt maßgeblich die mechanischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften der Leiterplatte, sondern es hat gleichzeitig großen Einfluss auf die Herstellungskosten.
FR-4 Leiterplatte, die häufig zum Einsatz kommt
Das am häufigsten eingesetzte Basismaterial für Leiterplatten ist das FR-4 Material. FR-4 Material besteht aus Kupferfolie, Glasfasermatten und Epoxidharz. Bildlich gesprochen machen die drei Bestandteile jeweils ein Viertel einer in 4 Teile aufgeteilten „Kostentorte“ aus. Die Produktionskosten für das Material stellen das fehlende vierte Viertel dar.
Zusammensetzung der Kosten FR-4
Das Basismaterial wird insbesondere dann ein Kostenfaktor, wenn beispielsweise mit höheren Frequenzen < 2 Ghz oder höheren Temperaturen < 70 Grad Dauer-Betriebstemperatur in der Endanwendung geplant werden muss.
Weiterführende Information finden Sie auf unserer Website unter dem Punkt Leiterplattenarten
Kupfer, ein zentraler Kostentreiber
Kupfer ist das zentrale leitfähige Material in jeder Leiterplatte – und einer der maßgeblichen Kostentreiber. Der Preis für Kupfer wird global an der Börse gehandelt und unterliegt starken Schwankungen. In Zeiten hoher Nachfrage oder knapper Verfügbarkeit steigen die Preise spürbar – mit direktem Einfluss auf die Leiterplattenkosten. Neben dem Rohstoffpreis wirkt sich auch die Kupferdicke direkt auf die Produktionskosten aus:
- Standardkupfer (z.B. 35 µm) ist wirtschaftlich und weit verbreitet.
- Dickkupfer-Lösungen (z.B. 70 µm, 105 µm oder mehr) benötigen spezielle Ätzverfahren und längere Prozesszeiten, was die Fertigung verteuert.
Darüber hinaus beeinflusst Kupfer auch andere Fertigungsschritte der Leiterplatte – z.B. beim Bohren, Fräsen oder bei der Laminierung – was sich zusätzlich auf Durchlaufzeiten und Stückkosten auswirkt.
Größe und Form als Kostentreiber der Leiterplatte
Die Größe und Form der Leiterplatte kann ein weiterer Kostentreiber sein. Naturgemäß gilt: Je größer die Abmaße der Leiterplatte, desto größer sind die Herstellungskosten. Ebenso wirken sich besondere Formate, die vom Standard abweichen, wie bspw. quadratische Formate, negativ auf den Preis aus.
EVYTRAs Empfehlung:
Bleiben Sie aufmerksam und beobachten sie den Rohstoffmarkt. Wählen Sie die Kupferdicke immer so dünn wie möglich und nur so dick wie technisch erforderlich – und prüfen Sie frühzeitig, ob eine einseitige Verstärkung (z.B. nur auf Power-Lagen) ausreicht.
Falls es die Anforderungen zulassen, sollte aus Kostengründen immer eine FR 4 Lösung entsprechend des IPC 4101 oder 4102 Standards, angestrebt werden. Falls Sie nach Potentialen für die Kostenoptimierung sind oder unsicher bei der Wahl des Basismaterials sind, sprechen Sie frühzeitig einen geeigneten Partner an. Wir beraten ebenfalls gerne!
Optimieren Sie Ihre PCB-Kosten – wir unterstützen Sie dabei.
Von Materialauswahl bis Fertigungsstrategie: EVYTRA zeigt Ihnen, wo Effizienzpotenziale liegen. Entdecken Sie weitere Tipps für die Kosteneinsparung beim Leiterplatteneinkauf in unseren Blogartikeln – oder sprechen Sie uns direkt an, um die optimale Beschaffungsstrategie ausfindig zu machen.