Kostenfaktoren bei der Leiterplattenbestückung
Das sollten Sie wissen

Die Gesamtkosten einer Bestückung von Leiterplatten ergeben sich aus mehreren voneinander abhängigen Bereichen. An erster Stelle stehen die Herstellungskosten der Platine selbst. Dabei beeinflussen Faktoren wie Größe, Anzahl der Lagen, verwendete Materialien und Bohrungen den Preis. Auch die Qualität der Basismaterialien wie z.B. Standard-FR4- oder Hoch-TG-Varianten spielen eine Rolle.

Ein zweiter großer Kostenblock ist die Beschaffung der Bauteile. Hier wirken sich Stückzahl, Bauteil-Vielfalt, Verpackungsart und Verfügbarkeit direkt auf den Preis aus. Werden schwer verfügbare oder obsolete Komponenten benötigt, steigen die Kosten entsprechend.

Hinzu kommen die eigentlichen Bestückungskosten der PCB-Leiterplatten. Diese richten sich unter anderem nach der Anzahl und Komplexität der Lötstellen, dem verwendeten Bestückungsverfahren und der Rüstzeit der Maschinen. Außerdem müssen je nach gewünschter Qualitätssicherung auch Aufwände für Prüfverfahren wie AOI, Röntgen oder Funktionstests einkalkuliert werden.

Nicht zuletzt schlagen auch einmalige Einrichtungs- und Entwicklungskosten der PCB-Leiterplatten zu Buche. Dazu gehören etwa Schablonen für den Lötpastendruck, Programmieraufwand oder Prüfadapter. Diese werden meist nur beim ersten Auftrag fällig, können aber insbesondere bei kleinen Stückzahlen erheblich ins Gewicht fallen.

Mengen, Lieferzeit und Zusatzanforderungen

Die Bestell-Logistik beeinflusst die Kosten erheblich. Größere Stückzahlen senken den Preis pro Einheit, da Materialkosten, Maschinenzeiten und Prüfprozesse effizienter verteilt werden können. Kleinserien dagegen tragen die Rüstkosten nahezu allein.

Der gewählte Zeitrahmen wirkt sich ebenfalls aus: Standard-Lieferzeiten sind günstiger, weil sie besser in die Produktionsplanung passen. Express-Aufträge dagegen kosten mehr, da sie andere Produktionen verdrängen und schnellere Materialverfügbarkeit erfordern.

Sonderwünsche treiben die Kosten auch nach oben. Das gilt z.B. für Schutzlacke, individuelle Panelgrößen oder spezielle Gehäuseformen. Normen wie RoHS oder CE bringen zusätzlichen Prüfaufwand mit sich, der sich im Endpreis niederschlägt.

Testverfahren: Qualität hat ihren Preis

Wer auf zuverlässige Elektronik setzt, kommt nicht um Prüfverfahren für die Leiterplatte herum. Schon während der Fertigung prüfen AOI-Systeme Bauteilplatzierung und Lötstellen. Die SPI-Prüfung (Solder Paste Inspection) verhindert Fehler bereits beim Lötpastendruck.

Bei verdeckten Lötstellen wie bei BGA-Bauteilen ist die Röntgenprüfung (AXI) angesagt. Ergänzend kommen In-Circuit-Tests (ICT) oder funktionale Endtests hinzu. Sie sorgen für Qualität, erfordern aber Zeit und Ausrüstung, was die Kosten erhöht.

Gerade in sicherheitsrelevanten Bereichen wie Medizintechnik oder Automotive sind diese Maßnahmen unverzichtbar. Aber auch bei Alltagsprodukten rechnet sich der Aufwand, denn solide Prüfverfahren verhindern Folgekosten durch Ausfälle oder Rücksendungen.

Material und Einkauf: Stille Kostentreiber

Ein weiterer oft unterschätzter Kostenfaktor liegt im Einkauf der Bauteile. Die Preise variieren je nach Hersteller, Verfügbarkeit, Losgröße und Verpackungsart. Das trifft vor allem auf volatile Märkte mit Lieferengpässen oder abgekündigten Komponenten zu. Wer auf gängige Standardbauteile setzt, profitiert daher meist von geringeren Preisen und besserer Planbarkeit.

Das Platinenmaterial selbst beeinflusst ebenfalls die Kalkulation. Während das gängige FR4 für viele Anwendungen ausreicht, erfordern spezielle Einsatzbereiche Materialien mit höherer Temperaturbeständigkeit (z.B. FR4-TG150 oder TG175). Diese sind teurer, bieten aber insbesondere bei thermischer oder mechanischer Belastung verbesserte Performance und Langzeitstabilität.

Neben den eigentlichen Bauteilen spielen auch Verbrauchsmaterialien wie Lötpaste, Flussmittel oder Verpackungslösungen eine Rolle. Markenprodukte können hier deutlich teurer sein als No-Name-Komponenten. Sie bieten aber mitunter bessere Verarbeitbarkeit oder längere Haltbarkeit. Auch hierbei gilt: Der günstigste Preis ist nicht immer die beste Wahl, wenn dadurch Nacharbeit oder Ausschuss entsteht. Hier wie bei anderen Fragen ist die Kompetenz und Erfahrung des EMS-Dienstleisters unschätzbar wertvoll.

Einige Tipps zur Kostenoptimierung

Wenn Sie bei der Leiterplattenbestückung sparen möchte, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen, sollten Sie auf diese Ansätze aus der Praxis achten:

• Planen Sie frühzeitig und beziehen Sie den EMS-Dienstleister in die Entwicklungsphase ein.
  So lassen sich Designfehler oder unnötig teure Umsetzungen vermeiden, bevor sie in die Produktion gehen.
• Berücksichtigen Sie Design for Manufacturing (DfM) und Design for Testability (DfT).
  Fertigungs- und prüfgerechte Layouts ermöglichen eine reibungslose Produktion und sparen Zeit sowie Kosten bei der Bestückung und Endkontrolle.
• Bevorzugen Sie Standardbauteile und vermeiden Sie exotische Formate.
  Gängige Gehäuseformen sind besser verfügbar, günstiger und einfacher zu verarbeiten.
• Konsolidieren Sie Stücklisten und reduzieren wenn möglich die Variantenvielfalt.
  Mit einer vereinfachten Bauteilauswahl senken Sie die Beschaffungskosten und minimieren das Risiko fehlerhafter oder fehlender Komponenten.
• Planen Sie ausreichende Stückzahlen ein. Setzen Sie auf Serienfertigung.
  Bereits mittlere Losgrößen können die Rüst- und Verarbeitungskosten pro Einheit deutlich reduzieren.
• Nutzen Sie möglichst Rahmenverträge oder Sammelbestellungen.
  Melden Sie frühzeitig Bedarf an oder bündeln Sie Aufträge und profitieren damit von besseren Einkaufskonditionen und planbarer Lieferfähigkeit.