Què significa això per a la indústria del PCB d’alta velocitat?
En primer lloc, a l’hora de dissenyar i construir piles de PCB, s’han de prioritzar aspectes materials. Els PCB 5G han de complir totes les especificacions a l’hora de transportar i rebre la transmissió del senyal, proporcionant connexions elèctriques i proporcionant control de funcions específiques. A més, caldrà abordar reptes de disseny de PCB, com ara mantenir la integritat del senyal a velocitats més altes, la gestió tèrmica i com evitar la interferència electromagnètica (EMI) entre dades i taulers.
Disseny de la placa de circuit de senyal mixt
Avui en dia, la majoria dels sistemes estan tractant PCB 4G i 3G. Això significa que el rang de freqüència de transmissió i recepció del component és de 600 MHz a 5,925 GHz, i el canal de l'ample de banda és de 20 MHz, o 200 kHz per a sistemes IoT. Quan es dissenyin PCB per a sistemes de xarxa 5G, aquests components requeriran freqüències d’ones mil·límetres de 28 GHz, 30 GHz o fins i tot 77 GHz, segons l’aplicació. Per als canals de l'ample de banda, els sistemes 5G processaran 100MHz per sota de 6GHz i 400MHz per sobre dels 6GHz.
Aquestes velocitats més elevades i freqüències més elevades requeriran l’ús de materials adequats al PCB per capturar i transmetre senyals inferiors i superiors sense pèrdua de senyal i EMI. Un altre problema és que els dispositius es tornaran més lleugers, més portàtils i més petits. A causa del pes, la mida i les restriccions d'espai estrictes, els materials de PCB han de ser flexibles i lleugeres per allotjar tots els dispositius microelectrònics de la placa de circuit.
Per a les traces de coure PCB, cal seguir traces més primes i control d’impedància més estricta. El procés tradicional de gravat subtractiu utilitzat per a PCB d'alta velocitat 3G i 4G es pot canviar a un procés semi-additiu modificat. Aquests processos semi-additius millorats proporcionaran traces més precises i parets més rectes.
La base material també s’està redissenyant. Les empreses de taulers de circuit impresos estan estudiant materials amb una constant dielèctrica fins a 3, perquè els materials estàndard per a PCB de baixa velocitat solen ser de 3,5 a 5,5. La trena de fibra de vidre més estreta, el material de pèrdua de pèrdua de pèrdua i el coure de perfil baix també es convertiran en l’elecció del PCB d’alta velocitat per a senyals digitals, evitant així la pèrdua del senyal i millorant la integritat del senyal.
Problema de blindatge EMI
Els problemes principals de les plaques de circuit són EMI, Crosstalk i Parasitic Capacitance. Per tal de fer front a Crosstalk i EMI a causa de les freqüències analògiques i digitals del tauler, es recomana fortament separar les traces. L’ús de taulers multicapa proporcionarà una millor versatilitat per determinar com posar rastres d’alta velocitat de manera que els camins dels senyals de retorn analògics i digitals es mantinguin allunyats els uns dels altres, mantenint els circuits de CA i DC separats. Si afegiu blindatge i filtratge quan col·loqueu components també ha de reduir la quantitat d’EMI natural al PCB.
Per tal d’assegurar -se que no hi hagi defectes i curtcircuits greus ni circuits oberts a la superfície de coure, s’utilitzarà un sistema d’inspecció òptica automàtica avançada (AIO) amb funcions més altes i la metrologia 2D s’utilitzarà per comprovar les traces del conductor i mesurar -les. Aquestes tecnologies ajudaran els fabricants de PCB a buscar possibles riscos de degradació del senyal.
Reptes de gestió tèrmica
Una velocitat de senyal més elevada farà que el corrent a través del PCB generi més calor. Els materials de PCB per a materials dielèctrics i capes de substrat bàsic hauran de gestionar adequadament les altes velocitats requerides per la tecnologia 5G. Si el material és insuficient, pot causar traces de coure, pela, contracció i deformació, perquè aquests problemes faran que el PCB es deteriori.
Per tal de fer front a aquestes temperatures més altes, els fabricants hauran de centrar -se en l’elecció de materials que abordin la conductivitat tèrmica i els problemes de coeficients tèrmics. S’han d’utilitzar materials amb una conductivitat tèrmica més elevada, una excel·lent transferència de calor i una constant dielèctrica consistent per fer un bon PCB per proporcionar totes les funcions 5G necessàries per a aquesta aplicació.
