Essentiële PCB-ontwerprichtlijnen voor moderne smartphones

Tot nu toe zijn smartphones zo'n must-have elektronisch product geworden dat meer dan een derde van de dagelijkse communicaties en activiteiten via smartphones worden voltooid, met hun waarde die elk jaar snel stijgt. Het wordt geschat dat mobiele telefoons met taalfunctionaliteit zullen dalen met een percentage van 23,5% tot 2020. Integenstelling, smartphones op alle niveaus zullen een groeitrend van 8,0% behouden tot 2020, inclusief lage-kosten en lage-functionaliteit smartphones, medium smartphones en high-end smartphones.

Naast gewone functies zoals spraakcommunicatie en e-mailen, moeten smartphones vandaag de dag voldoen aan functies die equivalent zijn aan pc's, waaronder web-browsing, online communicatie en dienst en sociale media etc. Verder stelt het recentste besturingssysteem smartphone-gebruikers in staat om eenvoudig windows met specifieke functies en multimedia zelf-aangepaste software te downloaden en zijn smartphones vandaag de dag zelfs in staat om te verbinden met smartwatches, pc's, huishoudapparaten en boordapparatuur om meer eisen van mensen te voldoen. Wat betreft uiterlijk en afmetingen, zullen smartphones zich ontwikkelen in de richting van grote schaal maar dunheid. In de toekomst zullen smartphones met een dikte minder dan 8 mm een hoofdstroom worden. Monitoren bewegen naar hoge definitie (HD) en groot scherm. De uitgeruste camera zal worden geüpgraded van 16 miljoen pixels naar 20 miljoen pixels. Naast de verwachte wijzigingen die bovengenoemd zijn geïntroduceerd, worden andere specificatiewijzigingen van smartphones samengevat in de onderstaande tabel.

Smartphone PCB-vereisten

Gebaseerd op functies en ontwikkelings trend van toekomstige smartphones, moeten hoog-multilayer printplaten worden toegepast als moederbord en lage-multilayer PCB's als complementaire dochterbord. Wat betreft de fabricage van moederborden, worden meestal 10-laags build-up multilayer (BUM) PCB's geselecteerd. Vanwege functie-integratie geleid door halfgeleiderverpakkingen (SiP), is het extreem waarschijnlijk dat laagaantal onveranderd blijft of zelfs vermindert. Sinds het jaar 2015 de toepassing van 64-bit processor zag en IC-pin-spacing is gekrompen van 0,4 mm naar 0,35 mm, zal laagaantal van moederbord mogelijk toenemen tot 12 lagen of meer voor het ogenblik. De ontwikkelings trend van bordstructuur en verdeling in smartphones worden samengevat in de volgende tabel.

Technologisch ontwerp van PCB is zo belangrijk dat het een sleutelrol speelt in het effectief fabriceren van PCB's met lage kosten. Een nieuwe generatie oppervlaktemontagetechnologie (SMT) vereist dat ontwerpers fabricagekwesties vanaf het begin in overweging moeten nemen vanwege de complexiteit, aangezien een kleine wijziging van ontwerpbestanden zeker zal leiden tot vertraagde productietijd en verhoogde ontwikkelingskosten. Zelfs een verandering van een pad-positie vereist her-routing en soldeerpasta-schabloon-herfabricage. De situatie wordt lastiger voor analoge schakelingen die streven naar zowel herontwerp als her-test. Niettemin, als kwesties onopgelost blijven, zal meer verlies worden veroorzaakt in volumepproductie op het einde. Daarom moeten ontwerpers volledige aandacht besteden aan technologische kwesties vanaf het begin. Eén eenvoudige regel: hoe eerder technologische kwesties worden opgelost, hoe gunstiger het zal zijn voor fabrikanten.

Elementen die in overweging moeten worden genomen in termen van technologisch ontwerp van smartphone-printplaten omvatten:
• Transmissielijn, positioneringsgat en fiduciale markeringen compatibel met automatische fabricage en assemblage;
• Panelen geassocieerd met fabricage-efficiëntie;
• PCB-materiaal, PCBA-methode, componentverdeling & verpakkings-type, pad-ontwerp en soldermasker-ontwerp gerelateerd aan soldeer-doorlaatpercentage;
• Componentafstand en testpad-ontwerp verbonden met inspectie, herwerk en testen;
• Silk-screen of corrosie-karakters geassocieerd met assemblage, debugging en bedrading.

Smartphone PCB-ontwerpvereisten

a. Laminaat-meerlaagse PCB

Laminaat-meerlaagse PCB-fabricagetechnologie is een type meerlaagse PCB-fabricagetechnologie die momenteel wijd wordt toegepast. Tijdens de toepassing van laminaat-meerlaagse PCB-fabricagetechnologie, wordt subtractief proces toegepast om schakellaag te fabriceren. Interconnectie tussen lagen wordt bereikt door fasen van laminatie, mechanische boring, chemisch koper en koperplating. Ten slotte komen soldermasker, soldeercoating en silk-screen om een stuk printplaat te voltooien.

b. BUM-technologie

Op isolerend substraatbord of traditionele dubbelzijdige of meerlaagse bord, wordt gecoate isolerende diëlektrische toegepast om leidraden en doorplaten te vormen door chemische koperplating en elektrische koperplating. Het proces gaat door en door totdat meerlaagse PCB met gevraagd laagaantal eindelijk wordt gefabriceerd. Het optimale kenmerk van BUM PCB is dat substraatlaag zo dun is, spoorbreedte en spacing zo laag en via-diameter zo klein dat het zo hoge dichtheid kenmerkt. Dus kan het worden toegepast in IC-graden hoge-dichtheid verpakkingen.

c. Fiduciale markeringen

Als een algemeen geaccepteerde regel, moet elke zijde van dochterbord in smartphones ten minste 2 fiduciale markeringen hebben. Wanneer ruimte eigenlijk zo beperkt is, kunnen ze flexibel worden gerangschikt. Ze moeten worden ontworpen als een cirkelvormige grafiek wiens diameter 1 mm (40 mil) is. Met contrast tussen materiaalkleur en omgeving, moet soldermaskergebied 1 mm (40 mil) groter worden gelaten dan fiduciale markeringen en geen karakter is toegestaan. Quando onroerend goed zo beperkt is, kan de grootte van soldermaskergebied worden gerangschikt om 0,5 mm breder te zijn, maar soldeerpads met dezelfde kleur mogen niet binnen een bereik van 3 mm worden ontworpen.

Bovendien moeten fiduciale markeringen op hetzelfde bord dezelfde interne achtergrond hebben, dat wil zeggen, ze moeten compatibel blijven in koperbedekking. Een eenzame fiduciale markering zonder routing eromheen moet worden ontworpen als een beschermcirkel met een interne diameter van 3 mm en cirkelbreedte 1 mm. Bovendien moeten coördinaatfiguren worden gekenmerkt door fiduciale markeringen die niet als een teken na PCB-ontwerp moeten worden beschouwd.

d. Panel-ontwerp

• Dubbelzijdige V-groef-panelmethode werkt goed voor vierkante PCB's met attributen van nette randen na opsplitsen en lage fabricagekosten. Dus wordt het in de eerste plaats voorgesteld. Algemeen wordt een hoek van 30 graden toegepast met de dikte een vierde of derde van de borddikte. Echter, deze methode past niet voor printplaten met IC's met BGA of QFN-pakketten.

• Lang-gat plus circulair gat moet worden toegepast in moederborden met meer dan 4 lagen, terwijl andere dochterborden zoals knopenbord, LCD-bord, SIM-kaartbord en TF-kaartbord panelmethode moeten selecteren gebaseerd op de figuur en vorm van printplaten. Het wordt voorgesteld dat lang-gat plus circulair gat moet worden toegepast op boog of onregelmatige vormen. Ons artikel "Het verrassende geheim om combinatiemethode van PCB-panelen te ontwerpen" vertelt u meer combinatiemethoden in termen van panel-ontwerp.

Als mensen's must-have apparaten, ontwikkelen smartphones zich in de richting van intelligentisering, miniatuurisering en multifunctionaliteit, waarna hogere eisen worden gesteld voor PCB's die aan alle functies van elektronische apparaten voldoen. Als u een betrouwbare PCB-productiepartner nodig hebt om uw smartphone-PCB's te fabriceren, kan PCBCart helpen. Wij bieden al 10 jaar kwaliteitsgarantievolle PCB-productiediensten voor bedrijven uit telecommunicatievelden. Onze ervaring en experts stellen u in staat om de beste ooit printplaten te krijgen tegen kosteneffectieve prijs.

Heb u bare bord PCB-fabricage- en assemblagedienst nodig voor telecommunicatieapparaten? Krijg uw PCB-prijs met ons PCB-offerte-systeem, het is super makkelijk en volledig GRATIS! Zou u vragen hebben over hoe PCBCart smartphone-PCB's of elektronische borden voor andere telecommunicatietoepassingen fabriceren? Neem dan contact op met onze experts op elk moment!

Nuttige bronnen:
• Hoe hoge-kwaliteit PCB's te ontwerpen
• De sleutel PCB-ontwerp-regels die je moet kennen
• Algemeen geziene PCB-ontwerp-kwesties
• Mogelijke problemen en oplossingen in het proces van PCB-ontwerp
• Volledige PCB-fabricagedienst van PCBCart - Meerdere waarde-toevoegende opties
• Geavanceerde PCB-assemblagedienst van PCBCart - Vanaf 1 stuk