Exigences de conception de PCB pour smartphones

Jusqu’à présent, les smartphones sont devenus un produit électronique indispensable, au point que plus d’un tiers des communications et activités quotidiennes sont effectuées via ces appareils, dont la valeur augmente rapidement chaque année. On estime que les téléphones mobiles dotés de fonctions linguistiques verront leur nombre diminuer à un taux de 23,5 % d’ici 2020. À l’inverse, les smartphones de tous niveaux maintiendront une tendance de croissance de 8,0 % d’ici 2020, y compris les smartphones à bas coût et à fonctionnalités limitées, les smartphones de milieu de gamme et les smartphones haut de gamme.

Outre les fonctions ordinaires comme la communication vocale et l’envoi d’e-mails, les smartphones actuels doivent intégrer des fonctions équivalentes à celles des PC, notamment la navigation sur le web, la communication et les services en ligne, ainsi que les réseaux sociaux, etc. En outre, le dernier système d’exploitation permet aux utilisateurs de smartphones de télécharger facilement des fenêtres dotées de fonctions particulières et des logiciels multimédias personnalisés, et les smartphones d’aujourd’hui sont même capables de se connecter à des montres intelligentes, des PC, des appareils électroménagers et des équipements embarqués afin de répondre à davantage de besoins des utilisateurs. En ce qui concerne l’apparence et les dimensions, les smartphones évolueront vers un format plus grand mais plus fin. À l’avenir, les smartphones d’une épaisseur inférieure à 8 mm deviendront la tendance dominante. Les écrans évolueront vers la haute définition (HD) et le grand format. L’appareil photo intégré sera amélioré, passant de 16 mégapixels à 20 mégapixels. Outre les modifications attendues mentionnées ci-dessus, les autres modifications des spécifications des smartphones sont résumées dans le tableau ci-dessous.

Exigences relatives au PCB de smartphone

Sur la base des fonctions et de la tendance de développement des futurs smartphones, des circuits imprimés fortement multicouches devraient être utilisés comme cartes mères et des circuits imprimés faiblement multicouches comme cartes filles complémentaires. En ce qui concerne la fabrication des cartes mères, des circuits imprimés multicouches à empilement de 10 couches (BUM) sont généralement sélectionnés. En raison de l’intégration des fonctions induite par le packaging des semi-conducteurs (SiP), il est très probable que le nombre de couches reste inchangé ou même diminue. Depuis que l’année 2015 a vu l’application du processeur 64 bits et que l’espacement des broches des circuits intégrés a été réduit de 0,4 mm à 0,35 mm, le nombre de couches de la carte mère pourrait, pour l’instant, augmenter à 12 couches ou plus. La tendance de développement de la structure et de la répartition des cartes dans les smartphones est résumée dans le tableau suivant.

La conception technologique des circuits imprimés est si importante qu’elle joue un rôle clé dansfabriquer des circuits imprimés efficacement à faible coûtUne nouvelle génération de technologie de montage en surface (SMT) exige que les concepteurs prennent en compte les problèmes de fabrication dès le début en raison de sa complexité, puisqu’une légère modification des fichiers de conception entraînera inévitablement un retard du temps de production et une augmentation des coûts de développement. Même un changement de position d’un pad nécessite un reroutage et la refabrication du pochoir de pâte à braser. La situation devient plus difficile pour les circuits analogiques qui doivent à la fois être redessinés et retestés. Néanmoins, si les problèmes restent non résolus, davantage de pertes seront causées lors de la production en grande série au final. Par conséquent, les concepteurs doivent accorder une attention totale aux questions technologiques dès le début. Une règle simple : plus les problèmes technologiques sont résolus tôt, plus ce sera bénéfique pour les fabricants.

Les éléments à prendre en compte en termes de conception technologique des cartes de circuits de smartphones comprennent :
• Ligne de transmission, trou de positionnement et repères fiduciaires compatibles avec la fabrication et l’assemblage automatiques ;
• Panneaux associés à l’efficacité de fabrication ;
•Matériau de PCBméthode PCBA, répartition des composants et type d’emballage, conception des pastilles et conception du vernis épargne liées au pourcentage de réussite du brasage ;
• Espacement des composants et conception des pastilles de test liés à l’inspection, à la retouche et aux essais ;
• Sérigraphie ou caractères de corrosion associés à l’assemblage, au débogage et au câblage.

Exigences de conception de PCB pour smartphone

a. Stratifier le PCB multicouche

La technologie de fabrication de circuits imprimés multicouches laminés est un type de technologie de fabrication de circuits imprimés multicouches actuellement largement utilisée. Lors de l’application de la technologie de fabrication de circuits imprimés multicouches laminés, un procédé soustractif est utilisé pour réaliser la couche de circuit. L’interconnexion entre les couches est obtenue par les étapes de laminage, de perçage mécanique, de dépôt chimique de cuivre et de placage de cuivre. Enfin, le vernis épargne, le revêtement de soudure et la sérigraphie sont appliqués pour achever une carte de circuit.

b. Technologie BUM

Sur une carte à substrat isolant ou sur une carte traditionnelle double face ou multicouche, un diélectrique isolant revêtu est appliqué afin de former des pistes et des trous traversants par placage chimique du cuivre puis par placage électrolytique du cuivre. Le procédé est répété encore et encore jusqu’à ce qu’un PCB multicouche avec le nombre de couches requis soit finalement fabriqué. La caractéristique optimale du PCB BUM est que la couche de substrat est si fine, la largeur et l’espacement des pistes si faibles et le diamètre des vias si petit qu’il présente une densité très élevée. Ainsi, il peut être utilisé dans le packaging haute densité de niveau circuit intégré (IC).

c. Marques fiduciaires

En règle générale, chaque côté de la carte fille dans les smartphones doit comporter au moins 2 repères fiduciaires. Lorsque l’espace est réellement très limité, leur disposition peut être flexible. Ils doivent être conçus sous forme de motif circulaire d’un diamètre de 1 mm (40 mil). Avec un contraste entre la couleur du matériau et l’environnement, une zone de vernis épargne de 1 mm (40 mil) plus grande que les repères fiduciaires doit être laissée, et aucun caractère n’est autorisé. Lorsque l’espace disponible est très limité, la taille de la zone de vernis épargne peut être réduite à 0,5 mm de plus, mais aucun pad de soudure de la même couleur ne doit être conçu dans un rayon de 3 mm.

De plus, les repères fiduciaires sur une même carte doivent présenter le même fond interne, c’est‑à‑dire qu’ils doivent rester compatibles en termes de revêtement de cuivre. Un repère fiduciaire isolé, sans aucune découpe autour, doit être conçu sous la forme d’un cercle de protection avec un diamètre intérieur de 3 mm et une largeur de couronne de 1 mm. En outre, les repères fiduciaires doivent comporter des coordonnées chiffrées qui ne doivent pas être considérées comme un marquage après la conception du PCB.

d. Conception du panneau

•Panneau à rainure en V double faceCette méthode fonctionne bien pour les circuits imprimés carrés présentant des bords nets après séparation et un faible coût de fabrication. Elle est donc recommandée en premier lieu. En général, un angle de 30 degrés est appliqué, avec une épaisseur correspondant à un quart ou un tiers de l’épaisseur de la carte. Cependant, cette méthode ne convient pas aux circuits imprimés comportant des circuits intégrés avec boîtiers BGA ou QFN.

•Trou oblong plus trou circulairedoit être appliqué aux cartes mères comportant plus de 4 couches, tandis que les autres cartes filles telles que la carte de boutons, la carte LCD, la carte SIM et la carte TF doivent choisir la méthode de panneau en fonction de la forme et de la configuration des circuits imprimés. Il est suggéré d’appliquer un trou oblong long associé à un trou circulaire pour les formes arquées ou irrégulières. Notre article deLe secret surprenant de la conception de la méthode combinée des panneaux de PCBvous expliquera davantage de méthodes de combinaison en termes de conception de panneaux.

En tant qu’appareils indispensables pour les gens, les smartphones évoluent vers davantage d’intelligence, de miniaturisation et de multifonctionnalité, ce qui impose des exigences plus élevées aux circuits imprimés (PCB) afin qu’ils répondent à toutes les fonctions des dispositifs électroniques. Si vous avez besoin d’un partenaire de production de PCB fiable pour fabriquer les PCB de vos smartphones, PCBCart peut vous aider.Depuis 20 ans, nous fournissons des services complets de production de circuits imprimés avec garantie de qualité pour des entreprises du secteur des télécommunications.. Notre expérience et nos experts vous permettent d’obtenir les meilleurs circuits imprimés qui soient à un prix rentable.

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