ข้อกำหนดการออกแบบ PCB สำหรับสมาร์ทโฟน

จนถึงปัจจุบัน สมาร์ตโฟนได้กลายเป็นผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องมีจนทำให้กว่าหนึ่งในสามของการสื่อสารและกิจกรรมในชีวิตประจำวันถูกดำเนินการผ่านสมาร์ตโฟน โดยมูลค่าของสมาร์ตโฟนเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในทุกปี มีการคาดการณ์ว่าโทรศัพท์มือถือแบบดั้งเดิมที่มีฟังก์ชันด้านภาษาจะลดลงในอัตรา 23.5% ภายในปี 2020 ในทางตรงกันข้าม สมาร์ตโฟนทุกระดับจะยังคงรักษาแนวโน้มการเติบโตที่ 8.0% ภายในปี 2020 รวมถึงสมาร์ตโฟนราคาประหยัดและฟังก์ชันน้อย สมาร์ตโฟนระดับกลาง และสมาร์ตโฟนระดับไฮเอนด์

นอกเหนือจากฟังก์ชันทั่วไปอย่างการสื่อสารด้วยเสียงและการส่งอีเมลแล้ว สมาร์ตโฟนในปัจจุบันยังควรมีฟังก์ชันที่เทียบเท่ากับคอมพิวเตอร์พีซี รวมถึงการท่องเว็บ การสื่อสารและการให้บริการออนไลน์ และโซเชียลมีเดีย เป็นต้น นอกจากนี้ ระบบปฏิบัติการรุ่นล่าสุดยังช่วยให้ผู้ใช้สมาร์ตโฟนสามารถดาวน์โหลดหน้าต่างการใช้งานที่มีฟังก์ชันเฉพาะทาง และซอฟต์แวร์มัลติมีเดียที่ปรับแต่งได้ด้วยตนเองได้อย่างง่ายดาย และสมาร์ตโฟนในปัจจุบันยังสามารถเชื่อมต่อกับสมาร์ตวอตช์ คอมพิวเตอร์พีซี เครื่องใช้ภายในบ้าน และอุปกรณ์บนยานพาหนะ เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้คนได้มากยิ่งขึ้น ในด้านรูปลักษณ์และขนาด สมาร์ตโฟนจะพัฒนาไปในทิศทางที่มีขนาดใหญ่ขึ้นแต่บางลง ในอนาคต สมาร์ตโฟนที่มีความหนาน้อยกว่า 8 มม. จะกลายเป็นกระแสหลัก หน้าจอจะแสดงผลแบบความละเอียดสูง (HD) และมีขนาดใหญ่ขึ้น กล้องที่ติดตั้งมาจะได้รับการอัปเกรดจากความละเอียด 16 ล้านพิกเซลเป็น 20 ล้านพิกเซล นอกเหนือจากการปรับปรุงที่คาดหวังไว้ดังที่กล่าวมาแล้ว การปรับเปลี่ยนสเปกอื่น ๆ ของสมาร์ตโฟนได้ถูกรวบรวมสรุปไว้ในตารางด้านล่าง

ข้อกำหนดแผงวงจรพิมพ์สำหรับสมาร์ทโฟน

จากฟังก์ชันและแนวโน้มการพัฒนาของสมาร์ตโฟนในอนาคต แผงวงจรพิมพ์แบบหลายชั้นระดับสูงควรถูกนำมาใช้เป็นเมนบอร์ด และแผงวงจรพิมพ์แบบหลายชั้นระดับต่ำใช้เป็นดอเตอร์บอร์ดเสริม สำหรับการผลิตเมนบอร์ด มักเลือกใช้แผงวงจรพิมพ์แบบ Build-Up Multilayer (BUM) จำนวน 10 ชั้น เนื่องจากการบูรณาการฟังก์ชันที่ขับเคลื่อนโดยการแพ็กเกจเซมิคอนดักเตอร์ (SiP) มีความเป็นไปได้สูงว่าจำนวนชั้นจะคงเดิมหรืออาจลดลง ตั้งแต่ปี 2015 ที่เริ่มมีการใช้โปรเซสเซอร์แบบ 64 บิต และระยะห่างขาของ IC ถูกย่อจาก 0.4 มม. เหลือ 0.35 มม. จำนวนชั้นของเมนบอร์ดอาจเพิ่มขึ้นเป็น 12 ชั้นหรือมากกว่านั้นในช่วงเวลานี้ แนวโน้มการพัฒนาของโครงสร้างบอร์ดและการกระจายในสมาร์ตโฟนได้สรุปไว้ในตารางต่อไปนี้

การออกแบบทางเทคโนโลยีของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) มีความสำคัญอย่างมากจนมีบทบาทสำคัญในการผลิตแผงวงจรพิมพ์อย่างมีประสิทธิภาพด้วยต้นทุนต่ำเทคโนโลยีการติดตั้งอุปกรณ์บนพื้นผิว (SMT) รุ่นใหม่ต้องการให้นักออกแบบคำนึงถึงประเด็นด้านการผลิตตั้งแต่เริ่มต้นเนื่องจากความซับซ้อนของมัน เพราะแม้การปรับเปลี่ยนไฟล์ออกแบบเพียงเล็กน้อยก็จะนำไปสู่การล่าช้าในเวลาการผลิตและเพิ่มต้นทุนการพัฒนาอย่างแน่นอน แม้แต่การเปลี่ยนตำแหน่งแผ่นแพดเพียงจุดเดียวก็จำเป็นต้องทำการเดินลายวงจรใหม่และผลิตแผ่นสเตนซิลบัดกรีใหม่ สถานการณ์จะยิ่งยากขึ้นสำหรับวงจรแอนะล็อกที่ต้องเผชิญทั้งการออกแบบใหม่และการทดสอบใหม่ อย่างไรก็ตาม หากปัญหายังคงไม่ได้รับการแก้ไข ความสูญเสียจะยิ่งมากขึ้นเมื่อเข้าสู่การผลิตจำนวนมากในท้ายที่สุด ดังนั้น นักออกแบบจึงต้องให้ความสำคัญอย่างเต็มที่กับประเด็นด้านเทคโนโลยีตั้งแต่แรก มีกฎง่าย ๆ ข้อหนึ่งคือ: ยิ่งแก้ไขปัญหาด้านเทคโนโลยีได้เร็วเท่าไร ก็ยิ่งเป็นประโยชน์ต่อผู้ผลิตมากเท่านั้น

องค์ประกอบที่ควรคำนึงถึงในด้านการออกแบบทางเทคโนโลยีของแผงวงจรสมาร์ตโฟน ได้แก่:
• สายส่ง รูตำแหน่ง และเครื่องหมายอ้างอิงที่รองรับการผลิตและการประกอบอัตโนมัติ
• แผงที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพในการผลิต;
•วัสดุแผงวงจรพิมพ์วิธีการ PCBA การกระจายตัวของชิ้นส่วนและประเภทบรรจุภัณฑ์ การออกแบบแผ่นรองบัดกรีและการออกแบบซอลเดอร์มาสก์ที่เกี่ยวข้องกับอัตราการผ่านของการบัดกรี
• ระยะห่างของคอมโพเนนต์และการออกแบบแผ่นทดสอบที่เชื่อมโยงกับการตรวจสอบ การซ่อมแก้ และการทดสอบ;
• ตัวอักษรซิลค์สกรีนหรือสัญลักษณ์การกัดกร่อนที่เกี่ยวข้องกับการประกอบ การดีบัก และการเดินสายไฟ

ข้อกำหนดการออกแบบแผงวงจรพิมพ์สำหรับสมาร์ทโฟน

a. ลามิเนตแผงวงจรพิมพ์หลายชั้น

เทคโนโลยีการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์หลายชั้นแบบลามิเนตเป็นเทคโนโลยีการผลิต PCB หลายชั้นประเภทหนึ่งที่กำลังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ระหว่างการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผลิต PCB หลายชั้นแบบลามิเนต จะใช้กระบวนการแบบลบ (subtractive process) ในการสร้างชั้นลายวงจร การเชื่อมต่อระหว่างชั้นจะทำผ่านขั้นตอนการลามิเนต การเจาะด้วยเครื่องกล การชุบทองแดงแบบไม่ใช้ไฟฟ้า และการชุบทองแดงด้วยไฟฟ้า สุดท้ายจึงเป็นขั้นตอนของการเคลือบซอลเดอร์มาสก์ การเคลือบผิวบัดกรี และการพิมพ์ซิลค์สกรีน เพื่อให้ได้แผ่นวงจรพิมพ์ที่สมบูรณ์หนึ่งชิ้น

b. เทคโนโลยี BUM

บนบอร์ดฉนวนหรือบอร์ดแบบสองหน้าแบบดั้งเดิมหรือบอร์ดหลายชั้น จะมีการเคลือบไดอิเล็กทริกฉนวนเพื่อสร้างลายวงจรและรูทะลุผ่านกระบวนการชุบทองแดงทางเคมีและชุบทองแดงด้วยไฟฟ้า กระบวนการนี้จะทำซ้ำไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะได้แผ่น PCB หลายชั้นที่มีจำนวนชั้นตามต้องการ คุณลักษณะที่โดดเด่นที่สุดของ BUM PCB คือชั้นซับสเตรตมีความบางมาก ความกว้างลายวงจรและระยะห่างมีค่าต่ำมาก และเส้นผ่านศูนย์กลางของ via มีขนาดเล็กมาก ทำให้มีความหนาแน่นสูงมาก จึงสามารถนำไปใช้ในแพ็กเกจความหนาแน่นสูงระดับ IC ได้

c. เครื่องหมายอ้างอิง

โดยเป็นกฎที่ยอมรับกันโดยทั่วไป แต่ละด้านของบอร์ดลูกในสมาร์ตโฟนควรมีมาร์กอ้างอิง (fiducial mark) อย่างน้อย 2 จุด เมื่อพื้นที่มีจำกัดมาก สามารถจัดวางได้อย่างยืดหยุ่น มาร์กอ้างอิงควรถูกออกแบบให้เป็นกราฟิกทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม. (40 mil) โดยมีความต่างของสีระหว่างวัสดุและสภาพแวดล้อม พื้นที่โซลเดอร์มาสก์ควรถูกเว้นให้ใหญ่กว่ามาร์กอ้างอิง 1 มม. (40 mil) และต้องไม่มีตัวอักษรใด ๆ เมื่อพื้นที่มีจำกัดมาก ขนาดของพื้นที่โซลเดอร์มาสก์สามารถปรับให้กว้างขึ้น 0.5 มม. ได้ แต่ไม่ควรออกแบบแผ่นรองบัดกรี (solder pad) ที่มีสีเดียวกันภายในระยะ 3 มม.

นอกจากนี้ เครื่องหมายอ้างอิงบนบอร์ดเดียวกันควรมีพื้นหลังภายในแบบเดียวกัน กล่าวคือ ควรมีความสอดคล้องกันในด้านการเคลือบทองแดง เครื่องหมายอ้างอิงเดี่ยวที่ไม่มีการลบร่องรอบ ๆ ควรถูกออกแบบให้เป็นวงแหวนป้องกันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 3 มม. และมีความกว้างของวงแหวน 1 มม. นอกจากนี้ รูปพิกัดต้องถูกกำหนดด้วยเครื่องหมายอ้างอิงซึ่งไม่ควรถูกมองว่าเป็นสัญลักษณ์หลังการออกแบบ PCB

d. การออกแบบแผงควบคุม

•แผงร่องตัววีสองด้านวิธีนี้ใช้ได้ดีสำหรับแผ่น PCB ทรงสี่เหลี่ยมที่มีลักษณะขอบเรียบร้อยหลังการแยกชิ้น และมีต้นทุนการผลิตต่ำ ดังนั้นจึงเป็นวิธีที่แนะนำเป็นอันดับแรก โดยทั่วไปจะใช้มุม 30 องศา และความหนาของรอยบากจะอยู่ที่หนึ่งในสี่หรือหนึ่งในสามของความหนาบอร์ด อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ไม่เหมาะสำหรับแผ่นวงจรพิมพ์ที่มี IC แบบแพ็กเกจ BGA หรือ QFN

•รูยาวแบบสล็อตพร้อมรูวงกลมต้องใช้กับเมนบอร์ดที่มีมากกว่า 4 เลเยอร์ ในขณะที่บอร์ดลูกอื่น ๆ เช่น บอร์ดปุ่มกด บอร์ด LCD บอร์ดซิมการ์ด และบอร์ดการ์ด TF ควรเลือกวิธีการจัดวางแผงตามรูปทรงและลักษณะของแผงวงจรพิมพ์ โดยแนะนำให้ใช้รูสล็อตยาวร่วมกับรูวงกลมสำหรับบอร์ดที่มีมุมโค้งหรือรูปทรงไม่เป็นระเบียบ บทความของเราความลับที่น่าประหลาดใจในการออกแบบวิธีการรวมแผง PCBจะบอกคุณเกี่ยวกับวิธีการผสมผสานเพิ่มเติมในด้านการออกแบบแผงควบคุม

ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์จำเป็นของผู้คน สมาร์ทโฟนกำลังพัฒนาไปสู่ความชาญฉลาด ขนาดที่เล็กลง และการทำงานได้หลากหลาย จึงทำให้มีความต้องการที่สูงขึ้นต่อแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่ต้องรองรับฟังก์ชันทั้งหมดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หากคุณต้องการพันธมิตรการผลิต PCB ที่เชื่อถือได้เพื่อผลิตแผงวงจรสมาร์ทโฟนของคุณ PCBCart สามารถช่วยคุณได้ตลอดระยะเวลา 20 ปีที่ผ่านมา เราได้ให้บริการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบบครบวงจรที่มีการรับประกันคุณภาพสำหรับบริษัทในอุตสาหกรรมโทรคมนาคมประสบการณ์และผู้เชี่ยวชาญของเราช่วยให้คุณได้รับแผงวงจรที่ดีที่สุดในราคาคุ้มค่า

ต้องการบริการผลิตและประกอบแผ่นวงจรเปล่า (Bare Board PCB) สำหรับอุปกรณ์โทรคมนาคมใช่หรือไม่? รับราคา PCB ของคุณได้ด้วยระบบขอใบเสนอราคา PCB ของเรา ซึ่งใช้งานง่ายมากและฟรีทั้งหมด! หากคุณมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับวิธีที่ PCBCart ผลิตแผ่นวงจรสำหรับสมาร์ทโฟนหรือบอร์ดอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการใช้งานด้านโทรคมนาคมอื่น ๆ?ติดต่อผู้เชี่ยวชาญของเราได้ทุกเวลา!

ขอใบเสนอราคาทันทีสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์สมาร์ทโฟน FR4

ขอใบเสนอราคาสำหรับบริการประกอบแผงวงจรสมาร์ทโฟน

แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์:
•วิธีออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) คุณภาพสูง
•กฎสำคัญในการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่คุณต้องรู้
•ปัญหาที่พบได้บ่อยในการออกแบบ PCB
•ปัญหาและวิธีแก้ไขที่อาจเกิดขึ้นในกระบวนการออกแบบ PCB
•บริการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบบครบทุกฟังก์ชันจาก PCBCart - ตัวเลือกเสริมเพิ่มมูลค่าหลากหลาย
•บริการประกอบแผงวงจรพิมพ์ขั้นสูงจาก PCBCart - เริ่มต้นเพียง 1 ชิ้น