Fabbricazione e assemblaggio di PCB per dispositivi mobili

I PCB per smartphone sono tra i circuiti stampati più complessi da produrre su larga scala: da 10 a 12 strati di rame compressi in uno spessore inferiore a 1 mm, che trasportano simultaneamente segnali dalle linee di alimentazione CC ai segnali delle antenne 5G a 40 GHz. La loro produzione affidabile richiede un tipo di attrezzatura, un controllo di processo e un supporto ingegneristico diversi rispetto alla produzione standard di PCB commerciali.

Highleap Electronics è specializzata nella produzione e nell'assemblaggio di PCB per dispositivi mobili per clienti OEM e ODM, gestendo internamente ogni fase, dai prototipi iniziali alle produzioni di grandi volumi. La nostra capacità produttiva di circuiti stampati per smartphone copre l'intera gamma dei requisiti delle attuali piattaforme per smartphone.

Cosa distingue un PCB per dispositivi mobili dai PCB standard?

Una scheda PCB per dispositivi mobili, detta anche PCB per smartphone, circuito stampato per telefono o scheda madre per cellulare, non è semplicemente una versione in miniatura di una scheda per elettronica industriale o di consumo. La combinazione di vincoli che deve soddisfare simultaneamente non si riscontra in nessun altro ambito della produzione elettronica.

Il numero di strati varia da 10 a 12 rispetto ai 2-6 tipici delle schede commerciali standard. Lo spessore totale della scheda deve rimanere pari o inferiore a 1.0 mm. La larghezza minima delle tracce è di 50 μm (2 mil) rispetto ai 100-150 μm delle schede standard. La tecnologia dei via passanti passa da fori meccanici a micro-via laser HDI con diametro di foratura di 0.1 mm. Le frequenze del segnale raggiungono i 40 GHz per il 5G mmWave, rispetto alle frequenze tipicamente inferiori a 1 GHz delle schede standard.

Questi vincoli si sommano a vicenda. Inserire da 1,000 a 1,500 componenti in una scheda più piccola di una carta di credito, mantenendo al contempo l'isolamento RF 5G, i percorsi termici per un SoC da 10 W e il routing della memoria LPDDR5X a 8,533 Mbps, richiede processi di fabbricazione e assemblaggio che la maggior parte delle fabbriche di PCB semplicemente non è in grado di supportare.

Tecnologia HDI: perché è necessaria per gli smartphone

La tecnologia High Density Interconnect (HDI) per i PCB non è un'opzione, ma l'unico approccio di fabbricazione che supporta le attuali densità di package SoC. Un processore applicativo di punta in un package BGA con passo di 0.4 mm non può essere instradato utilizzando la tradizionale tecnologia through-hole via; non c'è spazio fisico sufficiente sugli strati interni per diramare le tracce di segnale.

HDI risolve questo problema sostituendo i grandi fori meccanici con microfori realizzati con laser (diametro di 0.1 mm) che collegano solo gli strati necessari, lasciando libero lo spazio per il routing degli strati interni. Le strutture a microfori sovrapposti, in cui più fori ciechi vengono costruiti verticalmente attraverso cicli di laminazione sequenziali, consentono la densità di routing di uscita richiesta dai moderni package SoC per dispositivi mobili.

La configurazione di assemblaggio è determinata dal passo del package SoC e dal numero di interfacce: 1+N+1 (6-8 strati) per smartphone di fascia media; 2+N+2 (8-10 strati) per l'integrazione di SoC di punta; ELIC 3+N+3 (10-12 strati) per i dispositivi di punta 5G mmWave. Per le specifiche di fabbricazione e i metodi di qualificazione della sezione trasversale, consultare la pagina di Highleap Electronics relativa alla produzione di PCB HDI.

Cosa cercare in un produttore di PCB per dispositivi mobili

Non tutte le fabbriche di PCB che dichiarano di essere in grado di produrre schede HDI sono effettivamente in grado di produrre schede di livello mobile con tassi di resa che rendano la produzione di massa economicamente sostenibile. Quando si valuta un fornitore di PCB per dispositivi mobili, quattro fattori distinguono i produttori capaci da quelli che genereranno scarti:

• Trapano laser con spessore minimo di 0.1 mm — Il diametro dei micro-via limita direttamente la densità di routing BGA; le fabbriche con una capacità di foratura limitata a 0.15 mm non possono supportare gli attuali package SoC di punta.
• Controllo dell'impedenza con verifica TDR — L'impedenza calcolata solo tramite simulazione non è sufficiente per le interfacce RF 5G e di memoria LPDDR5X; i dati misurati sui campioni devono essere forniti con ogni lotto di produzione.
• 100% AXI su package BGA — L'ispezione automatizzata a raggi X di ogni giunzione è l'unico modo per individuare le percentuali di vuoti prima che le schede raggiungano il test funzionale; il campionamento non è adeguato per la produzione mobile.
• Fabbricazione e assemblaggio sotto lo stesso tetto. — le catene di approvvigionamento con più fornitori introducono discrepanze nel profilo di rifusione e lacune nella responsabilità quando si verificano problemi di resa

Highleap Electronics: Fabbricazione e assemblaggio di PCB per dispositivi mobili

Highleap Electronics produce PCB per dispositivi mobili destinati a OEM e ODM di smartphone, basati su piattaforme Qualcomm Snapdragon, MediaTek Dimensity e Samsung Exynos.

Per i progetti 5G sub-6GHz e mmWave, specifichiamo un laminato speciale a bassa perdita o LCP sugli strati RF: le stesse specifiche di materiale a bassa perdita utilizzate in tutta la nostra linea di produzione di PCB ad alta frequenza . Produciamo anche schede rigido-flessibili per moduli fotocamera e interconnessioni con cerniere pieghevoli, nonché PCB per la ricarica wireless per gli assemblaggi Qi, coprendo l'intera gamma di PCB di uno smartphone moderno con un unico fornitore.

Dalla prototipazione di circuiti stampati per dispositivi mobili alla produzione di massa: come funziona il processo

La maggior parte dei progetti di PCB per dispositivi mobili inizia con una revisione del file Gerber. Un set di file Gerber, una specifica approssimativa dello stack-up e i volumi previsti sono sufficienti per ottenere un report DFM e un preventivo preliminare entro 24-48 ore. La realizzazione dei campioni di ingegneria richiede in genere 7-14 giorni per la scheda nuda, con 3-5 giorni aggiuntivi per il prototipo assemblato. Segue la qualificazione del progetto (sezione a raggi X, validazione dell'impedenza, campionamento del ciclo termico) prima che la produzione in serie definisca i parametri di processo. Per una panoramica completa del percorso delle schede all'interno del nostro stabilimento, consultare la pagina relativa al processo di produzione dei PCB.

Offriamo sia soluzioni chiavi in ​​mano (forniamo i componenti) sia l'assemblaggio con materiali in conto deposito. Per i clienti che provengono da un altro fornitore, offriamo una revisione DFM gratuita dei progetti esistenti: questo spesso permette di individuare la causa principale dei problemi di resa che in precedenza venivano attribuiti alla progettazione.

Domande frequenti sulla produzione di PCB per dispositivi mobili

Quanti strati ha in genere un PCB per smartphone?

La maggior parte degli smartphone di punta moderni utilizza PCB a 10-12 strati. I dispositivi di fascia media ne utilizzano in genere 6-8. Il numero di strati è determinato dalla piattaforma SoC: i progetti Qualcomm Snapdragon serie 8 e MediaTek Dimensity serie 9000 richiedono generalmente più di 10 strati per instradare tutte le interfacce ad alta velocità senza compromettere l'integrità del segnale.

Qual è la quantità minima d'ordine per la produzione di PCB per dispositivi mobili?

Highleap Electronics non prevede un quantitativo minimo d'ordine per la realizzazione di prototipi. I lotti di campioni di ingegneria da 5 a 20 schede rappresentano un punto di partenza comune. I prezzi per la produzione in serie si applicano a partire da circa 500 unità, con la possibilità di ottimizzare completamente la produzione di massa a partire da 5,000 unità.

Quali documenti devo inviare per richiedere un preventivo per un PCB per dispositivi mobili?

Per iniziare, sono sufficienti i file Gerber (in formato RS-274X) e una specifica di stack-up. Per i preventivi di assemblaggio è necessaria una distinta base (BOM). Possiamo lavorare con file ODB++ e il nostro team di ingegneri richiederà eventuali informazioni mancanti durante la revisione DFM: non è necessario un pacchetto completo per avviare la conversazione.

Siete in grado di produrre PCB per dispositivi mobili che supportino il 5G mmWave?

Sì. I progetti 5G mmWave richiedono materiali dielettrici a bassa perdita (un laminato a bassa perdita speciale o LCP) sugli strati RF, con tracce di impedenza controllate e verificate tramite misurazioni TDR. Produciamo stack-up ibridi che combinano questi materiali con FR4 standard sugli strati interni e convalidiamo l'impedenza della sezione RF con i dati dei campioni forniti con ogni lotto di produzione.

Quali certificazioni possiede Highleap Electronics per la produzione di PCB per dispositivi mobili?

Highleap Electronics è certificata ISO 9001:2015 e produce secondo lo standard IPC-A-610 Classe 2. I criteri di ispezione IPC Classe 3 sono disponibili su richiesta per progetti con requisiti di affidabilità più elevati. Tutti i lotti di produzione vengono spediti con documentazione completa di tracciabilità, inclusi i registri dei lotti di materiale, i rapporti di ispezione e i dati dei test di impedenza.