So kalkulieren Sie PCBA- und PCB-Kosten präzise mit Product Costing Software

Elektronische Komponenten zählen mittlerweile zu den größten Kostentreibern – von Automobil und Konsumgütern bis hin zu Industrieanlagen und erneuerbaren Energien. Mit dem globalen Wandel in Richtung Digitalisierung, Automatisierung und Elektrifizierung steigen auch die Anforderungen an elektronische Steuergeräte (ECUs), die zunehmend in Produkte integriert werden, bei denen Präzision, Konnektivität und Nachhaltigkeit im Fokus stehen. 

Für Cost Engineers und Einkaufsteams bringt dieser Trend eine zunehmende Komplexität mit sich – insbesondere beim Verstehen, Nachvollziehen und Optimieren der tatsächlichen Kosten elektronischer Baugruppen. Die unbestückte Leiterplatte, der PCBA-Fertigungsprozess und die elektronischen Bauteile werden jeweils separat kalkuliert, da sie sich in ihrer Kostenstruktur und ihren Einflussfaktoren unterscheiden. In diesem Artikel liegt der Fokus auf der Kalkulation von PCB und PCBA. Die Bauteilkalkulation behandeln wir demnächst in einem eigenen Blogbeitrag. 

Grundlagen verstehen: Unterschied zwischen PCB und PCBA

Für eine präzise Elektronikkalkulation ist es entscheidend, zwischen zwei Komponenten zu unterscheiden: der PCB und der PCBA.

Die Leiterplatte (Printed Circuit Board – PCB) ist das Basiselement, das mechanischen Halt bietet und die elektrischen Verbindungen zwischen den Komponenten herstellt. Sie besteht aus Materialien wie Glasfaser und Epoxidharz und ist mit Kupferbahnen beschichtet. Je nach Anwendung reicht die Bandbreite von einfachen einlagigen Platinen bis hin zu hochdichten Multilayer-Boards, wie sie in modernen elektronischen Geräten – von Smartphones über Rechenzentren bis hin zu Automotive-Anwendungen – eingesetzt werden. 

Die bestückte Leiterplatte (Printed Circuit Board Assembly – PCBA) hingegen bezeichnet das fertige Modul, bei dem alle elektronischen Bauteile wie Widerstände, ICs und Steckverbinder auf der Leiterplatte montiert wurden. Der Montageprozess konzentriert sich auf das Löten von SMT- (Surface-Mount Technology) und THT-Komponenten (Through-Hole Technology). Hinzu kommen ergänzende und nachgelagerte Schritte wie Vereinzelung, visuelle Inspektion, Programmierung und Test, Conformal Coating und weitere. Eine PCBA ist letztlich das elektronische Modul, das als funktionale Einheit in ein Produkt integriert wird. 

Aus Sicht des Cost Engineerings ist diese Unterscheidung essenziell. Die PCB verursacht primär Kosten durch Materialauswahl, Fertigungsaufwand und Designkomplexität. Bei der PCBA entstehen zusätzliche Kosten durch Montage, Maschinenzeiten, Bauteilpreise und Werkzeuge. Beide Komponenten müssen getrennt kalkuliert und in das Gesamtmodell integriert werden.

Was treibt die Kosten bei PCB- und PCBA-Herstellung? 

Kostentreiber bei PCBs 

Eine präzise Elektronikkalkulation setzt voraus, dass die wichtigsten Einflussfaktoren auf die PCB-Herstellungskosten verstanden werden: 

• Größe und Panel-Nutzung: Wie effizient die PCBs auf einer Fertigungsplatte angeordnet sind, beeinflusst Materialverbrauch und Stückkosten. 
• Lagenanzahl und Stack-up: Mehrlagige Boards erfordern zusätzliche Laminier- und Bohrprozesse. 
• Basismaterial und TG-Wert: Materialien mit hoher Glasübergangstemperatur (z. B. TG170) sind häufig in anspruchsvollen Einsatzbereichen wie der Automobilindustrie erforderlich – führen jedoch zu höheren Kosten. 
• Oberflächenbeschichtung: Unterschiedliche Beschichtungen wie OSP oder ENIG bieten variierende Performance und Preisniveaus. 
• Via-Design: Blind-, Buried- und Microvias steigern die Fertigungskomplexität im Vergleich zu Standard-Durchkontaktierungen. 

Kostentreiber bei PCBAs 

Die Kostenstruktur für die Montage einer Leiterplatte zu einem funktionalen Modul umfasst sowohl Prozess- als auch Werkzeugkosten – und ist damit klar von den Kosten der elektronischen Bauteile zu unterscheiden, die separat behandelt werden. 

• Anzahl und Art der Komponenten: Die Gesamtanzahl sowie die Verteilung von SMD- und THT-Bauteilen auf der Leiterplatte beeinflussen die Rüstzeiten und Taktzeiten der Maschinen. 
• Besondere Prozessschritte: Funktionen wie selektives Coating, Flashing oder Röntgenprüfung müssen in die Kalkulation einfließen. 
• Werkzeuge: Lötmasken, Prüfvorrichtungen oder Halterungen verursachen wiederkehrende Kosten. 
• Maschinenzeiten und Rüstaufwand: Die Verfügbarkeit und Konfiguration von SMD-Linien sowie Anforderungen an Lötprozesse, Beschichtung und weitere Montageschritte wirken sich direkt auf die Gesamtkalkulation aus.

Die präzise Erfassung dieser Kostentreiber mit dem richtigen Detaillierungsgrad ist entscheidend, um verlässliche Elektronikkalkulationen zu erstellen und nachvollziehbare, belegbare Kostenstrukturen zu unterstützen. 

Warum Excel bei Elektronikkalkulationen nicht ausreicht 

In frühen Entwicklungsphasen kann Excel eine erste Orientierung bieten. Doch bei hunderten Komponenten und komplexen Prozessen stößt das Tool schnell an seine Grenzen. Fehlerquellen wie manuelle Eingaben, veraltete Annahmen und fehlende Systemintegration gefährden die Aussagekraft der Kalkulation. 

Darüber hinaus fehlt Excel die Fähigkeit, Prozesse zu simulieren, Varianten zu vergleichen oder standortabhängige Unterschiede zu berücksichtigen. Ein spezialisiertes Tool wie Tset ermöglicht hingegen eine schnelle, präzise und kollaborative Kostenkalkulation über Team- und Abteilungsgrenzen hinweg.

Warum Tset das passende Tool für Elektronikkosten ist 

Ob in der Automobilindustrie, im industriellen Umfeld oder im Konsumgüterbereich – eine präzise Elektronikkalkulation ist unerlässlich. Tset bietet einen strukturierten, transparenten und skalierbaren Ansatz zur Verwaltung dieser Kosten und unterstützt Engineering- und Einkaufsteams mit einem leistungsfähigen Cost Engineering Tool.

Mit Tset können Sie: 

• Detaillierte Bottom-up-Kalkulationen auf Basis realer Fertigungslogik erstellen 
• Änderungen bei Design oder Stückzahlen nachvollziehbar simulieren 
• Dem Einkauf nachvollziehbare und belegbare Kostendaten liefern 
• Unterschiedliche Szenarien vergleichen – etwa für Stückzahlen, Standorte oder Fertigungstechnologien 

In einem Umfeld mit zunehmendem Kostendruck bei Elektronikbauteilen bietet Tset Cost Engineers die nötige Struktur, Flexibilität und Prozessgenauigkeit, um fundierte Entscheidungen schnell treffen zu können. 

So funktioniert Elektronikkalkulation in der Praxis

In diesem Tutorial zeigen wir, wie aus wenigen Eingaben eine vollständige, nachvollziehbare PCBA- und PCB-Kalkulation entsteht – vom Komponenten-Placement über das Coating bis hin zu Werkzeugen und Panelisierung.