Mida see tähendab kiire PCB-tööstuse jaoks?
Esiteks tuleb PCB -virnade kavandamisel ja ehitamisel olulisi aspekte eelistada. 5G PCB -d peavad signaaliülekande kandmisel ja vastuvõtmisel vastama kõigile spetsifikatsioonidele, pakkudes elektrilisi ühendusi ja pakkudes konkreetseid funktsioone. Lisaks tuleb tegeleda PCB projekteerimisprobleemidega, näiteks signaali terviklikkuse säilitamine suurema kiirusega, soojushaldus ja kuidas vältida andmete ja tahvlite vahelist elektromagnetilist häiret (EMI).
Segasignaali vastuvõtva vooluahela disain
Tänapäeval tegeleb enamik süsteeme 4G ja 3G PCB -dega. See tähendab, et komponendi edastus- ja vastuvõtusagedusvahemik on 600 MHz kuni 5,925 GHz ja ribalaiuse kanal on 20 MHz ehk 200 kHz Interneti -süsteemide jaoks. 5G võrgusüsteemide PCB -de kavandamisel nõuavad need komponendid sõltuvalt rakendusest millimeetri laine sagedusi 28 GHz, 30 GHz või isegi 77 GHz. Ribalaiuse kanalite jaoks töötlevad 5G süsteemid 100MHz alla 6 GHz ja 400MHz üle 6 GHz.
Need suuremad kiirused ja kõrgemad sagedused nõuavad PCB -s sobivate materjalide kasutamist, et samaaegselt jäädvustada ja edastada madalamat ja kõrgemat signaali ilma signaali kadumise ja EMIta. Teine probleem on see, et seadmed muutuvad kergemaks, kaasaskantavamaks ja väiksemaks. Range kaalu, suuruse ja ruumipiirangute tõttu peavad PCB -materjalid olema paindlikud ja kerged, et mahutada kõigi vooluahelate mikroelektroonilisi seadmeid.
PCB vaskjälgede jaoks tuleb järgida õhemaid jäljeid ja rangemat impedantsi juhtimist. 3G ja 4G kiire PCB jaoks kasutatava traditsioonilise lahutatava söövitusprotsessi saab lülitada modifitseeritud poolautode protsessile. Need täiustatud poolkõlblikud protsessid pakuvad täpsemaid jälgi ja sirgemaid seinu.
Ka materiaalne alus kujundatakse ümber. Trükitud vooluahela ettevõtted õpivad materjale, mille dielektriline konstant on nii madal kui 3, kuna madala kiirusega PCB-de standardmaterjalid on tavaliselt 3,5 kuni 5,5. Klaasist klaaskiudude punutisest, madalama kadudeguri kadumismaterjalist ja madala profiiliga vasest saavad ka digitaalsete signaalide kiire PCB valik, hoides ära signaali kadu ja parandades signaali terviklikkust.
EMI varjestusprobleem
Ahelatahvlite peamised probleemid on EMI, Crosstalk ja parasiitlik mahtuvus. Tahvli analoog- ja digitaalsete sageduste tõttu Crosstalk ja EMI -ga tegelemiseks on tungivalt soovitatav jäljed eraldada. Mitmekihiliste tahvlite kasutamine tagab parema mitmekülgsuse, et teha kindlaks, kuidas asetada kiireid jälgi, nii et analoog- ja digitaalsete tagastamise signaalide teed hoitakse üksteisest eemal, hoides samal ajal vahelduvvoolu ja alalisvooluahelaid eraldi. Varjestuse ja filtreerimise lisamine komponentide paigutamisel peaks vähendama ka loodusliku EMI kogust PCB -l.
Et tagada puuduste puudumine ja vaskpinnal tõsiseid lühiseid või avatud vooluahelaid, kasutatakse juhtjälgede kontrollimiseks ja nende mõõtmiseks täiustatud automaatset optilist kontrollisüsteemi (AIO) kõrgemate funktsioonide ja 2D metroloogiaga. Need tehnoloogiad aitavad PCB tootjatel otsida võimalikke signaalide lagunemisriske.
Termilise juhtimise väljakutsed
Suurem signaali kiirus põhjustab PCB kaudu voolu tekitamist rohkem soojust. Dielektriliste materjalide ja tuuma substraadi kihtide PCB -materjalid peavad 5G -tehnoloogia suure kiiruse adekvaatselt hakkama saama. Kui materjal on ebapiisav, võib see põhjustada vasejälgi, koorimist, kokkutõmbumist ja väändumist, sest need probleemid põhjustavad PCB halvenemist.
Nende kõrgemate temperatuuridega toimetulemiseks peavad tootjad keskenduma materjalide valikule, mis käsitlevad soojusjuhtivust ja soojuskoefitsiendiga seotud probleeme. Kõigi selle rakenduse jaoks vajalike 5G funktsioonide saamiseks tuleb kasutada suurema soojusjuhtivuse, suurepärase soojusülekande ja järjepideva dielektrilise konstandiga materjale, et saada kõik selle rakenduse jaoks vajalikud 5G funktsioonid.