Предизвикателства на 5G технологията към високоскоростната PCB

Какво означава това за високоскоростната PCB индустрия?
На първо място, при проектиране и конструиране на стекове на печатни платки, материалните аспекти трябва да бъдат приоритизирани. 5G PCB трябва да отговарят на всички спецификации при пренасяне и получаване на предаване на сигнал, осигуряване на електрически връзки и предоставяне на контрол за специфични функции. В допълнение, ще трябва да бъдат разгледани предизвикателствата за проектиране на PCB, като например поддържане на целостта на сигнала при по -високи скорости, термично управление и как да се предотврати електромагнитните смущения (EMI) между данните и дъските.

Дизайн на платката за приемане на смесен сигнал
Днес повечето системи се занимават с 4G и 3G PCB. Това означава, че честотният диапазон на предаване и честота на компонента е от 600 MHz до 5,925 GHz, а каналът на честотната лента е 20 MHz, или 200 kHz за IoT системи. Когато проектират ПХБ за 5G мрежови системи, тези компоненти ще изискват милиметрови вълни честоти от 28 GHz, 30 GHz или дори 77 GHz, в зависимост от приложението. За канали за честотна лента 5G системите ще обработват 100MHz под 6GHz и 400MHz над 6GHz.

Тези по -високи скорости и по -високи честоти ще изискват използването на подходящи материали в PCB, за да се улавят едновременно и предават по -ниски и по -високи сигнали без загуба на сигнал и EMI. Друг проблем е, че устройствата ще станат по -леки, по -преносими и по -малки. Поради строго тегло, размер и ограничения на пространството, PCB материалите трябва да са гъвкави и леки, за да се настанят всички микроелектронни устройства на платката.

За медни следи от PCB трябва да се спазват следи от по -тънки следи и по -строг контрол на импеданса. Традиционният изваждащ процес на офорт, използван за 3G и 4G високоскоростни PCB, може да бъде превключен на модифициран полу-добавен процес. Тези подобрени полуадитивни процеси ще осигурят по-прецизни следи и по-прави стени.

Материалната база също се преработва. Компаниите за печатни платки изучават материали с диелектрична константа до 3, тъй като стандартните материали за PCB с ниска скорост обикновено са от 3,5 до 5,5. По-строгата плитка от стъклени влакна, материал за загуба на по-ниска загуба на загуба и мед с нисък профил също ще се превърнат в избор на високоскоростна печатна платка за цифрови сигнали, като по този начин ще предотвратят загубата на сигнал и подобряват целостта на сигнала.

Проблемът с емита на EMI
EMI, Crosstalk и паразитен капацитет са основните проблеми на платките. За да се справим с кръстосаните разговори и EMI поради аналоговите и цифровите честоти на дъската, силно се препоръчва да се разделят следите. Използването на многослойни дъски ще осигури по-добра гъвкавост, за да се определи как да се поставят следи с висока скорост, така че пътищата на аналогови и цифрови сигнали за връщане да се държат далеч един от друг, като същевременно поддържат схемата за променлив ток и постоянен ток. Добавянето на екраниране и филтриране при поставяне на компоненти също трябва да намали количеството на естествения EMI на PCB.

За да се гарантира, че няма дефекти и сериозни късо съединение или отворени вериги на медната повърхност, ще се използва усъвършенствана автоматична система за оптична проверка (AIO) с по -високи функции и 2D метрология за проверка на следите на проводника и измерването им. Тези технологии ще помогнат на производителите на ПХБ да търсят възможни рискове за деградация на сигнала.

 

Предизвикателства пред термичното управление
По -високата скорост на сигнала ще доведе до генериране на ток през ПХБ. PCB материали за диелектрични материали и основни субстратни слоеве ще трябва да се справят адекватно с високите скорости, изисквани от 5G технологията. Ако материалът е недостатъчен, той може да причини медни следи, пилинг, свиване и изкривяване, защото тези проблеми ще доведат до влошаване на ПХБ.

За да се справят с тези по -високи температури, производителите ще трябва да се съсредоточат върху избора на материали, които адресират топлинната проводимост и проблемите с топлинния коефициент. Материали с по -висока топлинна проводимост, отличен топлопренос и постоянна диелектрична константа трябва да се използват, за да се направи добра ПХБ, за да се осигурят всички 5G функции, необходими за това приложение.