ماذا يعني هذا بالنسبة لصناعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة؟
بادئ ذي بدء، عند تصميم وبناء أكوام ثنائي الفينيل متعدد الكلور، يجب إعطاء الأولوية للجوانب المادية. يجب أن تستوفي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور 5G جميع المواصفات عند حمل واستقبال إرسال الإشارات، وتوفير التوصيلات الكهربائية، وتوفير التحكم في وظائف محددة. بالإضافة إلى ذلك، يجب معالجة تحديات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور، مثل الحفاظ على سلامة الإشارة عند السرعات الأعلى، والإدارة الحرارية، وكيفية منع التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) بين البيانات واللوحات.

تصميم لوحة دائرة استقبال الإشارة المختلطة
اليوم، تتعامل معظم الأنظمة مع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور 4G و 3G. وهذا يعني أن نطاق تردد الإرسال والاستقبال للمكون هو 600 ميجا هرتز إلى 5.925 جيجا هرتز، وقناة النطاق الترددي 20 ميجا هرتز، أو 200 كيلو هرتز لأنظمة إنترنت الأشياء. عند تصميم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لأنظمة شبكات الجيل الخامس، ستتطلب هذه المكونات ترددات موجات ملليمترية تبلغ 28 جيجا هرتز أو 30 جيجا هرتز أو حتى 77 جيجا هرتز، اعتمادًا على التطبيق. بالنسبة لقنوات النطاق الترددي، ستقوم أنظمة 5G بمعالجة 100 ميجا هرتز أقل من 6 جيجا هرتز و400 ميجا هرتز فوق 6 جيجا هرتز.

ستتطلب هذه السرعات الأعلى والترددات الأعلى استخدام مواد مناسبة في PCB لالتقاط ونقل الإشارات المنخفضة والعالية في وقت واحد دون فقدان الإشارة وEMI. والمشكلة الأخرى هي أن الأجهزة ستصبح أخف وزنًا وأكثر قابلية للحمل وأصغر حجمًا. نظرًا للقيود الصارمة المتعلقة بالوزن والحجم والمساحة، يجب أن تكون مواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور مرنة وخفيفة الوزن لاستيعاب جميع الأجهزة الإلكترونية الدقيقة الموجودة على لوحة الدائرة.

بالنسبة لآثار النحاس ثنائي الفينيل متعدد الكلور، يجب اتباع آثار أرق وتحكم أكثر صرامة في المعاوقة. يمكن تحويل عملية الحفر الطرحية التقليدية المستخدمة في مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية السرعة 3G و 4G إلى عملية شبه مضافة معدلة. ستوفر هذه العمليات شبه المضافة المحسنة آثارًا أكثر دقة وجدرانًا أكثر استقامة.

يتم أيضًا إعادة تصميم القاعدة المادية. تدرس شركات لوحات الدوائر المطبوعة المواد ذات ثابت العزل الكهربائي المنخفض الذي يصل إلى 3، لأن المواد القياسية لثنائي الفينيل متعدد الكلور منخفض السرعة عادة ما تكون من 3.5 إلى 5.5. كما ستصبح جديلة الألياف الزجاجية الأكثر إحكامًا والمواد ذات عامل الفقد المنخفض والنحاس المنخفض اختيارًا لثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة للإشارات الرقمية، وبالتالي منع فقدان الإشارة وتحسين سلامة الإشارة.

مشكلة التدريع EMI
تعد EMI والحديث المتبادل والسعة الطفيلية من المشاكل الرئيسية للوحات الدوائر. من أجل التعامل مع التداخل والتداخل الكهرومغناطيسي بسبب الترددات التناظرية والرقمية على اللوحة، يوصى بشدة بفصل الآثار. سيوفر استخدام اللوحات متعددة الطبقات تنوعًا أفضل لتحديد كيفية وضع آثار عالية السرعة بحيث تظل مسارات إشارات الإرجاع التناظرية والرقمية بعيدة عن بعضها البعض، مع الحفاظ على دوائر التيار المتردد والتيار المستمر منفصلة. يجب أن تؤدي إضافة التدريع والتصفية عند وضع المكونات أيضًا إلى تقليل كمية التداخل الكهرومغناطيسي الطبيعي على PCB.

من أجل ضمان عدم وجود عيوب ودوائر قصيرة خطيرة أو دوائر مفتوحة على سطح النحاس، سيتم استخدام نظام الفحص البصري الأوتوماتيكي المتقدم (AIO) بوظائف أعلى ومقاييس ثنائية الأبعاد لفحص آثار الموصل وقياسها. ستساعد هذه التقنيات الشركات المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور في البحث عن المخاطر المحتملة لتدهور الإشارة.

تحديات الإدارة الحرارية
ستؤدي سرعة الإشارة الأعلى إلى توليد المزيد من الحرارة من خلال التيار عبر PCB. ستحتاج مواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور للمواد العازلة وطبقات الركيزة الأساسية إلى التعامل بشكل مناسب مع السرعات العالية التي تتطلبها تقنية 5G. إذا كانت المادة غير كافية، فقد يتسبب ذلك في ظهور آثار نحاسية، وتقشير، وانكماش، واعوجاج، لأن هذه المشاكل ستؤدي إلى تدهور لوحة PCB.

ومن أجل التعامل مع درجات الحرارة المرتفعة هذه، سيحتاج المصنعون إلى التركيز على اختيار المواد التي تعالج مشكلات التوصيل الحراري والمعامل الحراري. يجب استخدام المواد ذات الموصلية الحرارية العالية، ونقل الحرارة الممتاز، وثابت العزل الكهربائي الثابت لصنع PCB جيد لتوفير جميع ميزات 5G المطلوبة لهذا التطبيق.