การผลิตและการประกอบแผงวงจรพิมพ์สำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่

แผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับสมาร์ทโฟนเป็นหนึ่งในแผงวงจรที่ต้องการความแม่นยำสูงที่สุดในการผลิตในปริมาณมาก โดยประกอบด้วยชั้นทองแดง 10 ถึง 12 ชั้น อัดแน่นอยู่ในความหนาไม่ถึง 1 มิลลิเมตร และต้องส่งสัญญาณจากแหล่งจ่ายไฟ DC ไปจนถึงสัญญาณจากเสาอากาศ 5G ความถี่ 40GHz พร้อมกัน การผลิตแผงวงจรเหล่านี้อย่างน่าเชื่อถือจึงต้องใช้อุปกรณ์ การควบคุมกระบวนการ และการสนับสนุนทางวิศวกรรมที่แตกต่างไปจากกระบวนการผลิต PCB เชิงพาณิชย์ทั่วไป

Highleap Electronics เชี่ยวชาญด้านการผลิตและประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับโทรศัพท์มือถือ ทั้งสำหรับลูกค้า OEM และ ODM โดยจัดการทุกอย่างตั้งแต่ตัวอย่างทางวิศวกรรมเบื้องต้นไปจนถึงการผลิตจำนวนมากภายใต้หลังคาเดียวกัน ความสามารถ ในการผลิตแผงวงจรโทรศัพท์ ของเรา ครอบคลุมข้อกำหนดของแพลตฟอร์มสมาร์ทโฟนรุ่นปัจจุบันทั้งหมด

อะไรทำให้แผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับอุปกรณ์พกพาแตกต่างจากแผงวงจรพิมพ์มาตรฐาน

แผงวงจรพิมพ์สำหรับอุปกรณ์พกพา—หรือที่เรียกว่าแผงวงจรพิมพ์สำหรับสมาร์ทโฟน แผงวงจรโทรศัพท์ หรือเมนบอร์ดโทรศัพท์มือถือ—ไม่ใช่เพียงแค่แผงวงจรขนาดเล็กของแผงวงจรสำหรับอุตสาหกรรมหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคเท่านั้น ข้อจำกัดต่างๆ ที่ต้องปฏิบัติตามพร้อมกันนั้นหาไม่ได้จากที่อื่นในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

จำนวนชั้นของแผงวงจรเพิ่มขึ้นเป็น 10-12 ชั้น เทียบกับ 2-6 ชั้นซึ่งเป็นเรื่องปกติของแผงวงจรเชิงพาณิชย์ทั่วไป ความหนารวมของแผงวงจรต้องไม่เกิน 1.0 มม. ความกว้างของลายวงจรขั้นต่ำคือ 50 ไมโครเมตร (2 มิล) เทียบกับ 100-150 ไมโครเมตรในแผงวงจรมาตรฐาน เทคโนโลยี Via เปลี่ยนจากรูทะลุเชิงกลเป็นไมโครเวียเลเซอร์ HDI ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางการเจาะ 0.1 มม. และความถี่สัญญาณสูงถึง 40 GHz สำหรับ 5G mmWave ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะต่ำกว่า 1 GHz ในแผงวงจรมาตรฐาน

ข้อจำกัดเหล่านี้ยิ่งทำให้สถานการณ์ซับซ้อนขึ้น การติดตั้งชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ 1,000–1,500 ชิ้นลงในแผงวงจรที่มีขนาดเล็กกว่าบัตรเครดิต ในขณะที่ยังคงรักษาการแยกสัญญาณ RF สำหรับ 5G, เส้นทางระบายความร้อนสำหรับ SoC ขนาด 10 วัตต์ และการกำหนดเส้นทางหน่วยความจำ LPDDR5X ที่ความเร็ว 8,533 Mbps นั้น จำเป็นต้องใช้กระบวนการผลิตและการประกอบที่โรงงานผลิต PCB ส่วนใหญ่ไม่สามารถรองรับได้

เทคโนโลยี HDI: เหตุใดสมาร์ทโฟนจึงต้องการเทคโนโลยีนี้

เทคโนโลยี PCB ที่มีการเชื่อมต่อความหนาแน่นสูง (HDI) ไม่ใช่ทางเลือกในงานออกแบบสมาร์ทโฟนสมัยใหม่ แต่เป็นวิธีการผลิตเพียงวิธีเดียวที่รองรับความหนาแน่นของแพ็คเกจ SoC ในปัจจุบัน โปรเซสเซอร์แอปพลิเคชันระดับเรือธงในแพ็คเกจ BGA ระยะห่าง 0.4 มม. ไม่สามารถเดินสายสัญญาณโดยใช้เทคโนโลยี vias แบบทะลุรูทั่วไปได้ เนื่องจากไม่มีพื้นที่ทางกายภาพเพียงพอในชั้นภายในเพื่อกระจายสัญญาณออกไป

HDI แก้ปัญหานี้โดยการแทนที่ vias ขนาดใหญ่ด้วย micro-vias ที่เจาะด้วยเลเซอร์ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 มม.) ซึ่งเชื่อมต่อเฉพาะชั้นที่จำเป็นเท่านั้น ทำให้มีพื้นที่สำหรับการเดินสายภายในชั้นเหลืออยู่ โครงสร้าง micro-via แบบเรียงซ้อน—ซึ่งมีการสร้าง vias ตันหลายตัวในแนวตั้งผ่านวงจรการเคลือบแบบต่อเนื่อง—ช่วยให้มีความหนาแน่นของการเดินสายทางออกที่แพ็คเกจ SoC สำหรับอุปกรณ์พกพาสมัยใหม่ต้องการ

โครงสร้างการสร้างแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างชิป SoC และจำนวนอินเทอร์เฟซ: 1+N+1 (6–8 ชั้น)สำหรับสมาร์ทโฟนระดับกลาง; 2+N+2 (8–10 ชั้น)สำหรับชิป SoC ระดับเรือธง; และELIC 3+N+3 (10–12 ชั้น) สำหรับสมาร์ทโฟน 5G mmWave ระดับเรือธง สำหรับข้อมูลจำเพาะในการผลิตและวิธีการตรวจสอบหน้าตัด โปรดดู ที่หน้าการผลิต PCBของ HDI Electronics

สิ่งที่ควรพิจารณาในการเลือกผู้ผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับมือถือ

ไม่ใช่ทุกโรงงานผลิต PCB ที่ระบุว่ามีความสามารถในการผลิตแบบ HDI จะสามารถผลิตแผงวงจรคุณภาพสูงสำหรับอุปกรณ์พกพาได้ในอัตราผลผลิตที่ทำให้การผลิตจำนวนมากคุ้มค่า เมื่อพิจารณาคุณสมบัติของซัพพลายเออร์ PCB สำหรับอุปกรณ์พกพา มีสี่สิ่งที่จะแยกแยะผู้ผลิตที่มีศักยภาพออกจากผู้ผลิตที่จะผลิตสินค้าที่นำมาปรับปรุงใหม่:

• การเจาะด้วยเลเซอร์ที่ความละเอียดขั้นต่ำ 0.1 มม. — เส้นผ่านศูนย์กลางของไมโครเวียจำกัดความหนาแน่นของการเดินสาย BGA โดยตรง โรงงานที่จำกัดขนาดรูเจาะไว้ที่ 0.15 มม. ไม่สามารถรองรับแพ็คเกจ SoC ระดับเรือธงในปัจจุบันได้
• การควบคุมอิมพีแดนซ์ด้วยการตรวจสอบ TDR — การวัดค่าอิมพีแดนซ์จากการจำลองอย่างเดียวไม่เพียงพอสำหรับอินเทอร์เฟซ RF 5G และหน่วยความจำ LPDDR5X จำเป็นต้องส่งข้อมูลตัวอย่างที่วัดได้จริงไปพร้อมกับทุกชุดการผลิต
• AXI 100% บนแพ็คเกจ BGA — การตรวจสอบรอยต่อทุกจุดด้วยเครื่องเอ็กซ์เรย์อัตโนมัติเป็นวิธีเดียวที่จะตรวจจับเปอร์เซ็นต์ของช่องว่างก่อนที่แผ่นไม้จะถึงขั้นตอนการทดสอบใช้งาน การสุ่มตัวอย่างไม่เพียงพอสำหรับการผลิตแบบเคลื่อนที่
• การผลิตและการประกอบครบวงจรในที่เดียว — ห่วงโซ่อุปทานที่มีผู้จำหน่ายหลายรายก่อให้เกิดความไม่ตรงกันของรูปแบบการไหลเวียนของของเหลวและช่องว่างด้านความรับผิดชอบเมื่อเกิดปัญหาด้านผลผลิต

Highleap Electronics: การผลิตและประกอบแผงวงจรพิมพ์สำหรับอุปกรณ์พกพา

Highleap Electronics ผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับมือถือให้กับผู้ผลิตสมาร์ทโฟน (OEM) และผู้รับจ้างผลิต (ODM) ที่ใช้แพลตฟอร์ม Qualcomm Snapdragon, MediaTek Dimensity และ Samsung Exynos

สำหรับงานออกแบบ 5G sub-6GHz และ mmWave เรากำหนดให้ใช้แผ่นลามิเนตหรือ LCP ที่มีการสูญเสียต่ำเป็นพิเศษในชั้น RF ซึ่งเป็นข้อกำหนดวัสดุที่มีการสูญเสียต่ำแบบเดียวกันกับที่ใช้ใน สายการผลิต PCB ความถี่สูง ของเรา นอกจากนี้ เรายังผลิตแผงวงจรแบบแข็งและยืดหยุ่นสำหรับโมดูลกล้องและการเชื่อมต่อบานพับพับได้ และPCB สำหรับการชาร์จไร้สายสำหรับชุดประกอบ Qi ซึ่งครอบคลุมขอบเขต PCB ทั้งหมดของสมาร์ทโฟนสมัยใหม่ในความสัมพันธ์ด้านการจัดหาเพียงรายเดียว

จากต้นแบบแผงวงจรพิมพ์สำหรับอุปกรณ์พกพา สู่การผลิตจำนวนมาก: กระบวนการทำงานเป็นอย่างไร

โครงการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับอุปกรณ์พกพาส่วนใหญ่เริ่มต้นด้วยการตรวจสอบไฟล์ Gerber ชุดไฟล์ Gerber ข้อมูลจำเพาะคร่าวๆ เกี่ยวกับโครงสร้าง และปริมาณการผลิตที่คาดการณ์ไว้ ก็เพียงพอที่จะได้รับรายงาน DFM และใบเสนอราคาเบื้องต้นภายใน 24-48 ชั่วโมง การผลิตตัวอย่างทางวิศวกรรมโดยทั่วไปใช้เวลา 7-14 วันสำหรับแผงวงจรเปล่า และเพิ่มอีก 3-5 วันสำหรับต้นแบบที่ประกอบเสร็จแล้ว จากนั้นจึงทำการตรวจสอบคุณสมบัติการออกแบบ เช่น การตรวจสอบภาคตัดขวางด้วยรังสีเอ็กซ์ การตรวจสอบอิมพีแดนซ์ การทดสอบวงจรความร้อน ก่อนที่จะกำหนดพารามิเตอร์กระบวนการสำหรับการผลิตจำนวนมาก สำหรับภาพรวมทั้งหมดของขั้นตอนการผลิตแผงวงจรในโรงงานของเรา โปรดดูที่หน้ากระบวนการผลิต PCB ของเรา

เราสนับสนุนทั้งการประกอบแบบครบวงจร (เราจัดหาชิ้นส่วนเอง) และการประกอบโดยใช้ชิ้นส่วนที่จัดส่ง สำหรับลูกค้าที่เปลี่ยนจากผู้จำหน่ายรายอื่น เรามีบริการตรวจสอบ DFM (Design for Manufacturing) ฟรี สำหรับการออกแบบที่มีอยู่เดิม ซึ่งมักจะช่วยระบุสาเหตุหลักของปัญหาผลผลิตที่ก่อนหน้านี้ถูกระบุว่าเป็นปัญหาด้านการออกแบบ

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการผลิตแผงวงจรพิมพ์สำหรับอุปกรณ์พกพา

โดยทั่วไปแล้วแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของสมาร์ทโฟนมีกี่ชั้น?

สมาร์ทโฟนระดับเรือธงรุ่นใหม่ส่วนใหญ่ใช้แผงวงจรพิมพ์ (PCB) 10-12 ชั้น ในขณะที่อุปกรณ์ระดับกลางมักใช้ 6-8 ชั้น จำนวนชั้นขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์มชิปประมวลผล (SoC) โดยทั่วไปแล้ว ชิป Qualcomm Snapdragon 8-series และ MediaTek Dimensity 9000-series ต้องการมากกว่า 10 ชั้น เพื่อให้สามารถวางเส้นทางอินเทอร์เฟซความเร็วสูงทั้งหมดได้โดยไม่กระทบต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณ

ปริมาณการสั่งซื้อขั้นต่ำสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับมือถือคือเท่าไร?

บริษัท Highleap Electronics ไม่มีข้อกำหนดปริมาณการสั่งซื้อขั้นต่ำสำหรับการผลิตต้นแบบ โดยทั่วไปแล้วจะเริ่มต้นที่การผลิตตัวอย่างทางวิศวกรรมจำนวน 5-20 บอร์ด ราคาสำหรับการผลิตจำนวนมากจะเริ่มใช้เมื่อสั่งซื้อประมาณ 500 ยูนิตขึ้นไป และสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตจำนวนมากได้อย่างเต็มรูปแบบเมื่อสั่งซื้อตั้งแต่ 5,000 ยูนิตขึ้นไป

ฉันต้องส่งไฟล์อะไรบ้างเพื่อขอใบเสนอราคาสำหรับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับอุปกรณ์พกพา?

ไฟล์ Gerber (รูปแบบ RS-274X) และข้อมูลจำเพาะการจัดเรียงชิ้นส่วนก็เพียงพอสำหรับการเริ่มต้นแล้ว รายการวัสดุ (BOM) จำเป็นสำหรับการขอใบเสนอราคาประกอบชิ้นส่วน เราสามารถทำงานกับไฟล์ ODB++ ได้ และทีมวิศวกรรมของเราจะขอข้อมูลที่ขาดหายไปในระหว่างการตรวจสอบ DFM — คุณไม่จำเป็นต้องมีเอกสารครบถ้วนเพื่อเริ่มต้นการสนทนา

คุณสามารถผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับมือถือที่รองรับ 5G mmWave ได้หรือไม่?

ใช่แล้ว การออกแบบ 5G mmWave จำเป็นต้องใช้วัสดุไดอิเล็กทริกที่มีการสูญเสียต่ำ (แผ่นลามิเนตที่มีการสูญเสียต่ำชนิดพิเศษ หรือ LCP) ในชั้น RF พร้อมด้วยร่องรอยความต้านทานที่ควบคุมได้ซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยการวัด TDR เราผลิตโครงสร้างแบบไฮบริดโดยผสมผสานวัสดุเหล่านี้กับ FR4 มาตรฐานในชั้นภายใน และตรวจสอบความต้านทานของส่วน RF ด้วยข้อมูลคูปองที่ส่งมาพร้อมกับทุกล็อตการผลิต

บริษัท Highleap Electronics มีใบรับรองอะไรบ้างสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับอุปกรณ์พกพา?

Highleap Electronics ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001:2015 และผลิตสินค้าตามมาตรฐาน IPC-A-610 Class 2 เป็นมาตรฐานพื้นฐาน สำหรับโครงการที่มีข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือสูงกว่านั้น สามารถขอรับเกณฑ์การตรวจสอบ IPC Class 3 ได้ สินค้าทุกล็อตที่ผลิตจะจัดส่งพร้อมเอกสารการตรวจสอบย้อนกลับอย่างครบถ้วน รวมถึงบันทึกล็อตวัสดุ รายงานการตรวจสอบ และข้อมูลการทดสอบอิมพีแดนซ์