Fabricarea și asamblarea PCB-urilor mobile

PCB-urile pentru smartphone-uri se numără printre cele mai solicitante plăci de circuit fabricate la scară largă - 10 până la 12 straturi de cupru comprimate în sub 1 mm grosime, transportând simultan semnale de la șine de alimentare de curent continuu la antene 5G de 40 GHz. Fabricarea lor fiabilă necesită o clasă diferită de echipamente, control al procesului și asistență tehnică față de producția standard de PCB-uri comerciale.

Highleap Electronics este specializată în fabricarea și asamblarea mobilă de PCB-uri pentru clienți OEM și ODM, gestionând totul, de la mostre inginerești timpurii până la producții de volum mare, sub un singur acoperiș. Capacitatea noastră de fabricație a plăcilor de circuite pentru telefoane acoperă întreaga gamă de cerințe actuale ale platformelor smartphone.

Ce diferențiază un PCB mobil de PCB-urile standard

O placă de circuit imprimat mobilă — numită și placă de circuit imprimat pentru smartphone, placă de circuit imprimat pentru telefon sau placă de bază pentru telefon mobil — nu este pur și simplu o versiune redusă a unei plăci de electronică industrială sau de consum. Combinația de constrângeri pe care trebuie să le îndeplinească simultan nu se găsește nicăieri altundeva în producția de electronice.

Numărul de straturi este de 10-12, față de 2-6, câte sunt tipice plăcilor comerciale standard. Grosimea totală a plăcii trebuie să rămână la sau sub 1.0 mm. Lățimea minimă a urmei este de 50 μm (2 mil), comparativ cu 100-150 μm la plăcile standard. Tehnologia via trece de la găuri străpunse mecanice la micro-via-uri laser HDI cu diametrul burghiului de 0.1 mm. Iar frecvențele semnalului ajung până la 40 GHz pentru 5G mmWave - față de cele sub 1 GHz de obicei la plăcile standard.

Aceste constrângeri se complică reciproc. Montarea a 1,000–1,500 de componente într-o placă de bază mai mică decât un card de credit, menținând în același timp izolația RF 5G, căile termice pentru un SoC de 10W și rutarea memoriei LPDDR5X la 8,533 Mbps necesită procese de fabricație și asamblare pe care majoritatea fabricilor de PCB-uri pur și simplu nu le pot suporta.

Tehnologia HDI: De ce au nevoie smartphone-urile de ea

Tehnologia PCB de interconectare de înaltă densitate (HDI) nu este opțională în designul modern al smartphone-urilor - este singura abordare de fabricație care acceptă densitățile actuale ale pachetelor SoC. Un procesor de aplicație emblematic într-un pachet BGA cu pas de 0.4 mm nu poate fi rutat folosind tehnologia convențională de conectare prin orificii de trecere; nu există suficient spațiu fizic pe straturile interioare pentru a distribui traseele semnalului.

HDI rezolvă această problemă prin înlocuirea vialelor mecanice mari cu micro-viale găurite cu laser (cu diametru de 0.1 mm) care conectează doar straturile de care au nevoie, lăsând disponibil spațiu de rutare pentru stratul interior. Structurile de micro-viale stivuite - unde mai multe viale oarbe sunt construite vertical prin cicluri de laminare secvențiale - permit densitatea de rutare a ieșirii pe care o necesită pachetele SoC mobile moderne.

Configurația construcției este determinată de pasul dintre pachetele SoC și numărul de interfețe: 1+N+1 (6–8 straturi) pentru smartphone-uri de gamă medie; 2+N+2 (8–10 straturi) pentru integrarea SoC emblematică; ELIC 3+N+3 (10–12 straturi) pentru emblematicele dispozitive 5G mmWave. Pentru specificațiile de fabricație și metodele de calificare a secțiunii transversale, consultați pagina de fabricație a PCB-urilor HDI de la Highleap Electronics.

Ce să cauți la un producător de PCB-uri mobile

Nu toate fabricile de PCB-uri care menționează capacitatea HDI pot produce plăci de calitate mobilă la rate de randament care fac producția de volum viabilă. Atunci când se califică un furnizor de PCB-uri mobile, patru lucruri diferențiază producătorii capabili de cei care vor genera rotații suplimentare:

• Burghiu cu laser la minimum 0.1 mm — diametrul micro-via limitează direct densitatea de rutare BGA; fabricile limitate la burghie de 0.15 mm nu pot suporta pachetele SoC emblematice actuale
• Controlul impedanței cu verificare TDR — impedanța utilizată exclusiv pentru simulare este insuficientă pentru interfețele de memorie 5G RF și LPDDR5X; datele măsurate ale cuponului trebuie livrate odată cu fiecare lot de producție
• 100% AXI pe pachete BGA — inspecția automată cu raze X a fiecărei îmbinări este singura modalitate de a detecta procentele de goluri înainte ca plăcile să ajungă la testul funcțional; eșantionarea nu este adecvată pentru producția mobilă
• Fabricație și asamblare sub același acoperiș — lanțurile de aprovizionare cu furnizori divizați introduc neconcordanțe în profilul de redistribuire și lacune în responsabilitate atunci când apar probleme de randament

Highleap Electronics: Fabricarea și asamblarea PCB-urilor mobile

Highleap Electronics produce PCB-uri mobile pentru producătorii de echipamente originale (OEM) și ODM-uri de smartphone-uri, bazându-se pe platformele Qualcomm Snapdragon, MediaTek Dimensity și Samsung Exynos.

Pentru proiectele 5G sub-6GHz și mmWave, specificăm un laminat special cu pierderi reduse sau LCP pe straturi RF - aceleași specificații de materiale cu pierderi reduse utilizate pe linia noastră de producție de PCB-uri de înaltă frecvență . De asemenea, producem plăci rigide-flex pentru module de camere și interconexiuni cu balamale pliabile, precum și PCB-uri de încărcare wireless pentru ansambluri Qi - acoperind întreaga gamă de PCB-uri a unui smartphone modern într-o singură relație de furnizare.

De la prototipul PCB mobil la producția de masă: Cum funcționează procesul

Majoritatea proiectelor de PCB mobile încep cu o analiză a fișierului Gerber. Un set Gerber, o specificație brută pentru stivuire și volumele estimate sunt suficiente pentru a obține un raport DFM și o ofertă preliminară în termen de 24-48 de ore. Construcțiile de mostre tehnice durează de obicei 7-14 zile pentru placa goală, cu 3-5 zile adăugate pentru prototipul asamblat. Urmează calificarea designului - secțiune transversală cu raze X, validarea impedanței, eșantionarea ciclului termic - înainte ca producția de volum să blocheze parametrii procesului. Pentru o prezentare generală completă a modului în care plăcile se deplasează prin fabrica noastră, consultați pagina noastră despre procesul de fabricație a PCB-urilor .

Oferim servicii de asamblare atât la cheie (ne aprovizionăm cu componente), cât și la consignație. Pentru clienții care se mută de la un alt furnizor, oferim o analiză gratuită DFM a proiectelor existente - aceasta identifică adesea cauza principală a problemelor de randament care erau atribuite anterior proiectului.

Întrebări frecvente despre fabricarea mobilă de PCB-uri

Câte straturi are de obicei un PCB pentru smartphone?

Majoritatea smartphone-urilor moderne de top utilizează PCB-uri cu 10-12 straturi. Dispozitivele de gamă medie utilizează de obicei 6-8 straturi. Numărul de straturi este determinat de platforma SoC: modelele Qualcomm Snapdragon din seria 8 și MediaTek Dimensity din seria 9000 necesită, în general, peste 10 straturi pentru a ruta toate interfețele de mare viteză fără a compromite integritatea semnalului.

Care este cantitatea minimă de comandă pentru fabricarea mobilă de PCB-uri?

Highleap Electronics nu are o cantitate minimă de comandă pentru construcțiile de prototipuri. Seriile de mostre inginerești de 5-20 de plăci sunt puncte de plecare comune. Prețurile pentru producția de volum se aplică de la aproximativ 500 de unități, cu optimizare completă a producției de masă disponibilă de la 5,000 de unități și peste.

Ce fișiere trebuie să trimit pentru o ofertă pentru PCB mobil?

Fișierele Gerber (format RS-274X) și o specificație de stack-up sunt suficiente pentru a începe. Pentru ofertele de asamblare este necesar un BOM. Putem lucra cu fișiere ODB++, iar echipa noastră de ingineri va solicita orice informații lipsă în timpul revizuirii DFM - nu aveți nevoie de un pachet complet pentru a începe conversația.

Puteți fabrica PCB-uri mobile care suportă 5G mmWave?

Da. Proiectele 5G mmWave necesită materiale dielectrice cu pierderi reduse (un laminat special cu pierderi reduse sau LCP) pe straturile RF, cu trasee de impedanță controlate verificate prin măsurarea TDR. Fabricăm stack-up-uri hibride combinând aceste materiale cu FR4 standard pe straturile interioare și validăm impedanța secțiunii RF cu date cupon livrate cu fiecare lot de producție.

Ce certificări deține Highleap Electronics pentru producția mobilă de PCB-uri?

Highleap Electronics este certificată ISO 9001:2015 și produce conform IPC-A-610 Clasa 2 ca linie de bază. Criteriile de inspecție IPC Clasa 3 sunt disponibile la cerere pentru proiecte cu cerințe ridicate de fiabilitate. Toate loturile de producție sunt livrate cu documentație completă de trasabilitate, inclusiv înregistrări ale lotului de materiale, rapoarte de inspecție și date de testare a impedanței.