スマートフォンの PCB 設計要件

これまで、スマートフォンは、毎日のコミュニケーションと活動の 3 分の 1 以上がスマートフォンで完了し、その価値が毎年急速に上昇している、なくてはならない電子製品になりました。 2020 年までに、言語機能を備えた携帯電話は 23.5% の割合で減少すると推定されています。逆に、低価格で低機能のスマートフォン、中程度のスマート フォンを含むすべてのレベルのスマートフォンは、2020 年までに 8.0% の成長傾向を維持します。携帯電話とハイエンドのスマートフォン。

今日のスマートフォンは、音声通話やメールなどの通常の機能は別として、Web ページの閲覧、オンライン コミュニケーションやサービス、ソーシャル メディアなど、PC と同等の機能に準拠する必要があります。さらに、最新のオペレーティング システムにより、スマートフォン ユーザーは Windows を簡単にダウンロードできます。特定の機能とマルチメディアのセルフ カスタマイズ ソフトウェアとスマートフォンを備えた今日のスマートフォンは、スマート ウォッチ、PC、家電製品、車載機器と接続して、人々のより多くの要求を満たすことができます。外観と寸法に関して言えば、スマートフォンは大規模で薄い方向に発展します。今後は厚さ8mm以下のスマートフォンが主流になるでしょう。モニターは高解像度 (HD) と大画面に移行します。搭載カメラは1600万画素から2000万画素にアップグレード。上で紹介した予想される変更に加えて、スマートフォンのその他の仕様変更を以下の表にまとめます。

アイテム		2014	2018	2024
平均外形寸法(W×L×H/mm)		77.5*152.8*8.5	75*150*8.0	70*145*7.0
平均体積 (cm 3 )/重量(g)		100/171	90/160	71/150
通話時の消費電力(W)		0.6-1.2	0.5-0.9	0.4-0.6
モニター	ディスプレイ デバイス	LCD、OLED	LCD、OLED、Flex LCD、 カラー電子ペーパー	LCD、OLED、フレックス LCD、 カラー電子ペーパー、 自然放出コンポーネント
	寸法 (インチ)	4.95-6.0	5.7-7.0	5.0-7.5
	定義	Wide-VGA-Wide-XGA 高解像度テレビ(1080P)	Wide-VGA-Wide-XGA+ フルハイビジョンテレビ(4K)	Wide-SVGA-Wide-SXGA フルハイビジョンテレビ(8K)
カメラ	モード	CMOS
	解像度 (100 万)	8-20	8-24	8-40
近距離無線通信		赤外線通信、Bluetooth、 NFC、無線LAN、WiMAX	Bluetooth、NFC、無線LAN、 WiMAX、ミリ波
マスター レコード デバイス		内部ストレージ、 メモリー カード ウェブ サーバー	内部ストレージ、 メモリ カード クラウド サーバー
バッテリー		リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池		リチウムイオン電池、リチウムポリマー 電池、太陽電池、燃料電池

スマートフォン PCB 要件

将来のスマートフォンの機能と開発動向に基づいて、高多層プリント回路基板をマザーボードとして適用し、低多層PCBを補完ドータボードとして適用する必要があります。マザーボードの製造に関しては、通常、10 層のビルドアップ多層 (BUM) PCB が選択されます。半導体パッケージング（SiP）による機能統合により、層数は変わらないか、さらには削減される可能性が非常に高いです。 2015 年に 64 ビット プロセッサの適用が見られ、IC ピン間隔が 0.4mm から 0.35mm に縮小されたため、マザーボードの層数は当面 12 層以上に増加する可能性があります。スマートフォンのボード構造と分布の開発動向を次の表にまとめます。

アイテム		2014	2018	2024
PCB 数		1-3		0-3
マザーボードの種類		BUM PCB		BUM PCB、ガラス PCB
マザーボードの寸法 (mm)		50*50-55*120
スマートフォン マザーボード PCB の層数		8-12	8-10	6-10
スマートフォン マザーボード PCB 上のコンポーネントの合計		500-1300		500-1000
コンポーネントの最小寸法 (mm)		0.4*0.2
LSI の合計		16-28	14-25	10-20
FPGA	合計	7-14	6-13	5-12
	最小間隔 (mm)	0.4	0.35	0.25
	最大端末数	1044	1200
関数モジュールの合計		5-15	4-12	3-10
コネクタの合計		5-20	4-15	3-10

PCB の技術設計は非常に重要であり、PCB を効率的に低コストで製造する上で重要な役割を果たします。新世代の表面実装技術 (SMT) では、設計ファイルのわずかな変更が確実に生産時間の遅れと開発コストの増加につながるため、その複雑さのために、設計者は最初から製造上の問題を考慮する必要があります。パッド位置を変更するだけでも、再配線とはんだペースト ステンシルの再製造が必要です。再設計と再テストを繰り返すアナログ回路の場合、状況はさらに厳しくなります。それでも問題が解決しないと、最終的には量産時に損失が大きくなります。したがって、設計者は最初から技術的な問題に十分注意を払う必要があります。 1 つの単純なルール:技術的な問題が解決されるのが早ければ早いほど、製造業者にとってより有益になります。

スマートフォンの回路基板の技術設計に関して考慮すべき要素には、次のようなものがあります。
• 伝送ライン、位置決め穴、自動製造および組立に対応する基準マーク。
• 製造効率に関連するパネル。
• PCB 材料、PCBA 方式、コンポーネントの分布とパッケージングのタイプ、パッドの設計とはんだマスクの設計は、はんだ付けの合格率に関連します。
• コンポーネントの間隔とテスト パッドの設計は、検査、リワーク、テストに関連しています。
• 組み立て、デバッグ、および配線に関連するシルクスクリーンまたは腐食文字

スマートフォンの PCB 設計要件

を。ラミネート多層 PCB

ラミネート多層 PCB 製造技術は、現在広く適用されている多層 PCB 製造技術の一種です。ラミネート多層PCB製造技術の適用中に、回路層を製造するためにサブストラクティブプロセスが適用されます。層間の相互接続は、積層、機械的穴あけ、無電解銅および銅メッキの段階を経て実現されます。最後に、はんだマスク、はんだコーティング、シルクスクリーンで回路基板を完成させます。

b. BUM テクノロジー

絶縁基板または従来の両面または多層基板上に、コーティングされた絶縁誘電体が適用され、化学銅めっきおよび電気銅めっきによってリードおよびスルーホールが形成されます。要求された層数の多層 PCB が最終的に製造されるまで、プロセスは何度も繰り返されます。 BUM PCB の最適な機能は、基板層が非常に薄く、トレースの幅と間隔が非常に小さく、ビアの直径が非常に小さいため、非常に高密度であることです。したがって、IC グレードの高密度パッケージングに適用できます。

c.基準マーク

一般的に受け入れられている規則として、スマートフォンのドーター ボードの各面には、少なくとも 2 つの基準マークが必要です。スペースが実際に非常に限られている場合は、柔軟に配置できます。直径が 1mm (40mil) の円形のグラフィックになるように設計する必要があります。材料の色と環境のコントラストにより、はんだマスク領域は基準マークよりも 1mm (40mil) 大きく残す必要があり、文字は使用できません。スペースが限られている場合は、ソルダー マスク領域のサイズを 0.5mm 広く配置できますが、同じ色のソルダー パッドを 3mm の範囲内に設計することはできません。

さらに、同じ基板上の基準マークは、同じ内部背景を特徴とする必要があります。つまり、銅コーティングとの互換性を維持する必要があります。回り道のない孤立した基準マークは、内径 3mm、円形幅 1mm の保護円になるように設計する必要があります。さらに、座標図は、PCB 設計後の記号と見なされるべきではない基準マークによって特徴付けられる必要があります。

d.パネルデザイン

• 両面 V 溝パネル工法は、分割後の余白がきれいで、製造コストが低い正方形の PCB に適しています。したがって、最初に提案されます。一般的には板厚の1/4～3分の1の板厚で30度の角度をつけます。ただし、この方法は、BGA または QFN パッケージの IC を搭載したプリント回路基板には適していません。

• ボタンボード、LCDボード、SIMカードボード、TFカードボードなどの他のドーターボードは、プリントの図と形状に基づいてパネル方法を選択する必要がありますが、4層以上のマザーボードには長穴と円形穴を適用する必要があります。回路基板。円弧または不規則な形状には、長穴と円形の穴を適用することをお勧めします。 PCB パネルの組み合わせ方法を設計するための驚くべき秘密の記事では、パネル設計に関するより多くの組み合わせ方法を説明します。

人々の必需品であるスマートフォンは、インテリジェント化、小型化、多機能化が進んでおり、電子機器のすべての機能に適合する PCB に対する需要が高まっています。スマートフォンの PCB を製造するための信頼できる PCB 製造パートナーが必要な場合は、PCBCart がお手伝いします。 10年にわたり、通信分野の企業向けに品質保証付きフルPCB生産サービスを提供してきました。当社の経験と専門家により、これまでで最高の回路基板を費用対効果の高い価格で入手できます。

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役立つリソース:
• 高品質の PCB を設計する方法
• 知っておくべき主要な PCB 設計ルール
• 一般的に見られる PCB 設計の問題
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