Pedoman Desain PCB Esensial untuk Smartphone Modern
Hingga saat ini, ponsel cerdas telah menjadi produk elektronik yang sangat penting sehingga lebih dari satu pertiga komunikasi dan aktivitas harian diselesaikan melalui ponsel cerdas dengan nilainya yang terus meningkat setiap tahun. Diperkirakan bahwa ponsel seluler yang memiliki fitur bahasa akan menurun dengan laju 23.5% pada tahun 2020. Sebaliknya, ponsel cerdas di semua tingkat akan mempertahankan tren pertumbuhan sebesar 8.0% pada tahun 2020, termasuk ponsel cerdas berbiaya rendah dan fungsi rendah, ponsel cerdas menengah dan ponsel cerdas kelas atas.
Selain fungsi biasa seperti komunikasi suara dan email, ponsel cerdas saat ini harus memenuhi fungsi yang setara dengan PC termasuk penjelajahan halaman web, komunikasi dan layanan online serta media sosial dll. Selain itu, sistem operasi terbaru memungkinkan pengguna ponsel cerdas untuk dengan mudah mengunduh jendela dengan fungsi tertentu dan perangkat lunak multimedia yang disesuaikan sendiri dan ponsel cerdas saat ini bahkan mampu terhubung dengan jam cerdas, PC, peralatan rumah tangga dan peralatan kendaraan untuk memenuhi lebih banyak kebutuhan orang. Hal itu datang ke penampilan dan dimensi, ponsel cerdas akan berkembang menuju skala besar namun tipis. Di masa depan, ponsel cerdas dengan ketebalan kurang dari 8mm akan menjadi aliran utama. Monitor bergerak ke definisi tinggi (HD) dan layar besar. Kamera yang dilengkapi akan ditingkatkan dari 16 juta piksel hingga 20 juta piksel. Selain modifikasi yang diantisipasi yang diperkenalkan di atas, modifikasi spesifikasi lainnya dari ponsel cerdas diringkas dalam tabel di bawah ini.
| Item |
2014 |
2018 |
2024 |
| Dimensi eksternal rata-rata(W×L×H/mm) |
77.5*152.8*8.5 |
75*150*8.0 |
70*145*7.0 |
| Volume rata-rata (cm3)/berat(g) |
100/171 |
90/160 |
71/150 |
| Konsumsi daya dalam panggilan(W) |
0.6-1.2 |
0.5-0.9 |
0.4-0.6 |
| Monitor |
Perangkat tampilan |
LCD, OLED |
LCD, OLED, Flex LCD,
Kertas elektronik berwarna |
LCD, OLED, flex LCD,
Kertas elektronik berwarna,
Komponen emisi spontan |
| Dimensi (in) |
4.95-6.0 |
5.7-7.0 |
5.0-7.5 |
| Definisi |
Wide-VGA-Wide-XGA
High-Definition TV(1080P) |
Wide-VGA-Wide-XGA+
Full High-Definition TV(4K) |
Wide-SVGA-Wide-SXGA
Full High-Definition TV(8K) |
| Kamera |
Mode |
CMOS |
| Resolusi (juta) |
8-20 |
8-24 |
8-40 |
| Komunikasi Dekat |
Komunikasi inframerah, Bluetooth,
NFC, wireless LAN, WiMAX |
Bluetooth, NFC, Wireless LAN,
WiMAX, gelombang milimeter |
| Perangkat Rekam Master |
Penyimpanan internal,
Kartu memori web server |
Penyimpanan internal,
Kartu memori cloud server |
| Baterai |
Baterai lithium-ion, Li-polymer battery |
Baterai lithium-ion, Li-polymer
battery, Sel surya, Sel bahan bakar |
Persyaratan PCB Ponsel Cerdas
Berdasarkan fungsi dan tren perkembangan ponsel cerdas di masa depan, papan sirkuit cetak multi-lapisan yang sangat tinggi harus diterapkan sebagai papan induk dan PCB multi-lapisan rendah sebagai papan anak pelengkap. Hal itu datang ke pembuatan papan induk, PCB multilayer build-up (BUM) 10-lapisan biasanya dipilih. Karena integrasi fungsi yang dipimpin oleh kemasan semiconductor (SiP), sangat mungkin bahwa jumlah lapisan akan tetap tidak berubah atau bahkan berkurang. Sejak tahun 2015 menyaksikan aplikasi prosesor 64-bit dan jarak pin IC telah menyusut dari 0.4mm menjadi 0.35mm, jumlah lapisan papan induk kemungkinan akan meningkat menjadi 12 lapisan atau lebih untuk saat ini. Tren perkembangan struktur dan distribusi papan pada ponsel cerdas diringkas dalam tabel berikut.
| Item |
2014 |
2018 |
2024 |
| Jumlah PCB |
1-3 |
0-3 |
| Tipe Papan Induk |
BUM PCB |
BUM PCB, Glass PCB |
| Dimensi Papan Induk (mm) |
50*50-55*120 |
| Jumlah Lapisan PCB Papan Induk Ponsel Cerdas |
8-12 |
8-10 |
6-10 |
| Jumlah Komponen pada PCB Papan Induk Ponsel Cerdas |
500-1300 |
500-1000 |
| Dimensi Minimum Komponen (mm) |
0.4*0.2 |
| Jumlah LSI |
16-28 |
14-25 |
10-20 |
| FPGA |
Jumlah |
7-14 |
6-13 |
5-12 |
| Jarak Minimum (mm) |
0.4 |
0.35 |
0.25 |
| Terminal Maksimum |
1044 |
1200 |
| Jumlah Modul Fungsi |
5-15 |
4-12 |
3-10 |
| Jumlah Konektor |
5-20 |
4-15 |
3-10 |
Desain teknologi PCB sangat penting sehingga memainkan peran kunci dalam memproduksi PCB secara efektif dengan biaya rendah. Generasi baru teknologi pemasangan permukaan (SMT) mengharuskan desainer untuk mempertimbangkan masalah manufaktur dari awal karena kompleksitanya karena modifikasi kecil pada file desain pasti akan menyebabkan penundaan waktu produksi dan peningkatan biaya pengembangan. Bahkan perubahan posisi pad memerlukan rerouting dan pembuatan ulang stensil pasta solder. Situasi menjadi lebih sulit untuk sirkuit analog yang berusaha untuk meredesain dan menguji ulang. Namun, jika masalah tetap tidak terpecahkan, lebih banyak kerugian akan terjadi dalam produksi massal di akhirnya. Oleh karena it
