Was bedeutet das für die Hochgeschwindigkeits-PCB-Branche?
Zunächst müssen materielle Aspekte beim Entwerfen und Bau von PCB -Stapeln priorisiert werden. 5G -PCBs müssen alle Spezifikationen beim Tragen und Empfangen von Signalübertragung, Bereitstellung von elektrischen Verbindungen und der Bereitstellung von Kontrolle über bestimmte Funktionen erfüllen. Darüber hinaus müssen PCB -Designherausforderungen angegangen werden, wie z.
Mischsignalempfänger -Leiterplattenkonstruktion
Heute haben die meisten Systeme mit 4G- und 3G -PCBs zu tun. Dies bedeutet, dass der Übertragungs- und Empfangsfrequenzbereich der Komponente 600 MHz bis 5,925 GHz und der Bandbreitenkanal 20 MHz oder 200 kHz für IoT -Systeme beträgt. Beim Entwerfen von PCBs für 5G -Netzwerksysteme benötigen diese Komponenten abhängig von der Anwendung Millimeter -Wellenfrequenzen von 28 GHz, 30 GHz oder sogar 77 GHz. Für Bandbreitenkanäle verarbeiten 5G -Systeme 100 MHz unter 6 GHz und 400 MHz über 6 GHz.
Diese höheren Geschwindigkeiten und höhere Frequenzen erfordern die Verwendung geeigneter Materialien im PCB, um gleichzeitig höhere und höhere Signale ohne Signalverlust und EMI zu erfassen und zu übertragen. Ein weiteres Problem ist, dass Geräte leichter, tragbarer und kleiner werden. Aufgrund strenger Gewichts, Größe und Raumbeschränkungen müssen PCB -Materialien flexibel und leicht sein, um alle mikroelektronischen Geräte auf der Leiterplatte aufzunehmen.
Bei PCB -Kupferspuren müssen dünnere Spuren und strengere Impedanzkontrolle befolgt werden. Der für 3G- und 4G-Hochgeschwindigkeits-PCBs verwendete traditionelle subtraktive Ätzprozess kann auf einen modifizierten semi-additiven Prozess umgestellt werden. Diese verbesserten semiadditiven Prozesse bieten präzisere Spuren und geradere Wände.
Die Materialbasis wird ebenfalls neu gestaltet. Gedruckte Leiterplattenfirmen untersuchen Materialien mit einer Dielektrizitätskonstante von nur 3, da Standardmaterialien für PCB mit niedrigem Geschwindigkeit normalerweise 3,5 bis 5,5 betragen. Strengeres Glasfasergeflecht, niedrigeres Verlustfaktor-Verlustmaterial und Kupfer mit niedrigem Profil werden auch zur Auswahl der Hochgeschwindigkeits-PCB für digitale Signale, wodurch der Signalverlust und die Verbesserung der Signalintegrität verhindert werden.
EMI -Schildproblem
EMI, Übersprechen und parasitäre Kapazität sind die Hauptprobleme von Leitertafeln. Um aufgrund der analogen und digitalen Frequenzen auf der Tafel mit dem Übersprechen und EMI umzugehen, wird dringend empfohlen, die Spuren zu trennen. Die Verwendung von Multilayer-Boards bietet eine bessere Vielseitigkeit, um zu bestimmen, wie Hochgeschwindigkeitsspuren so platziert werden können, dass die Wege analoger und digitaler Rückgabemedien voneinander ferngehalten werden und gleichzeitig die Wechselstrom- und DC-Schaltungen getrennt halten. Das Hinzufügen von Abschirmung und Filterung beim Platzieren von Komponenten sollte auch die Menge an natürlichen EMI auf der Leiterplatte reduzieren.
Um sicherzustellen, dass keine Defekte und schwerwiegenden Kurzkreise oder offenen Schaltungen auf der Kupferoberfläche vorhanden sind, wird ein fortschrittliches automatisches optisches Inspektionssystem (AIO) mit höheren Funktionen und 2D -Metrologie verwendet, um die Leiterspuren zu überprüfen und zu messen. Diese Technologien helfen PCB -Herstellern, nach möglichen Risiken für Signalabbau zu suchen.
Wärmemanagementherausforderungen
Eine höhere Signalgeschwindigkeit führt dazu, dass der Strom durch die PCB mehr Wärme erzeugt. PCB -Materialien für dielektrische Materialien und Kernsubstratschichten müssen die hohen Geschwindigkeiten, die von der 5G -Technologie erforderlich sind, angemessen behandeln. Wenn das Material nicht ausreicht, kann es zu Kupferspuren, Schälen, Schrumpfungen und Verziehen führen, da diese Probleme dazu führen, dass sich die PCB verschlechtert.
Um mit diesen höheren Temperaturen fertig zu werden, müssen sich die Hersteller auf die Auswahl der Materialien konzentrieren, die die thermischen Leitfähigkeit und die thermischen Koeffizientenprobleme behandeln. Materialien mit höherer thermischer Leitfähigkeit, hervorragender Wärmeübertragung und konsistenter Dielektrizitätskonstante müssen verwendet werden, um eine gute PCB zu erstellen, um alle für diese Anwendung erforderlichen 5G -Funktionen bereitzustellen.