Zer esan nahi du horrek abiadura handiko PCB industriarentzat?
Lehenik eta behin, PCB pilak diseinatzean eta eraikitzean, alderdi materialak lehenetsi behar dira. 5G PCBek zehaztapen guztiak bete behar dituzte seinalearen transmisioa eramateko eta jasotzeko, konexio elektrikoak eskaintzeko eta funtzio zehatzetarako kontrola emateko. Horrez gain, PCB diseinuko erronkei aurre egin beharko zaie, hala nola seinalearen osotasuna abiadura handiagoetan mantentzea, kudeaketa termikoa eta datuen eta plaken arteko interferentzia elektromagnetikoak (EMI) nola saihestu.

Seinale mistoa jasotzeko zirkuitu plakaren diseinua
Gaur egun, sistema gehienek 4G eta 3G PCBekin ari dira. Horrek esan nahi du osagaiaren transmisio- eta jasotze-maiztasun-tartea 600 MHz eta 5,925 GHz artekoa dela, eta banda-zabalera kanala 20 MHz-ekoa dela, edo 200 kHz-koa IoT sistemetarako. 5G sare-sistemetarako PCBak diseinatzerakoan, osagai hauek 28 GHz, 30 GHz edo 77 GHz-ko uhin milimetrikoko maiztasunak beharko dituzte, aplikazioaren arabera. Banda zabalerako kanaletarako, 5G sistemek 100MHz 6GHz azpitik eta 400MHz 6GHz baino gehiago prozesatuko dituzte.

Abiadura handiagoak eta maiztasun handiagoak PCBan material egokiak erabiltzea eskatuko dute aldi berean seinale txikiagoak eta handiagoak harrapatzeko eta transmititzeko, seinale galerarik eta EMIrik gabe. Beste arazo bat da gailuak arinagoak, eramangarriagoak eta txikiagoak izango direla. Pisu, tamaina eta espazio muga zorrotzak direla eta, PCB materialek malguak eta arinak izan behar dute zirkuitu plakan dauden gailu mikroelektroniko guztiak egokitzeko.

PCB kobre-arrastoetarako, arrasto meheagoak eta inpedantzia-kontrol zorrotzagoak jarraitu behar dira. 3G eta 4G abiadura handiko PCBetarako erabiltzen den grabaketa kengarriko prozesu tradizionala prozesu erdi-gehigarri aldatu batera alda daiteke. Hobetutako prozesu erdi-gehigarri hauek arrasto zehatzagoak eta horma zuzenagoak emango dituzte.

Oinarri materiala ere birdiseinatzen ari da. Zirkuitu inprimatuko plaken enpresak 3 bezain baxuko konstante dielektrikoa duten materialak aztertzen ari dira, abiadura baxuko PCBetarako material estandarrak 3,5 eta 5,5 bitartekoak izaten direlako. Beira-zuntzezko txirikorda estuagoa, galera-faktore txikiagoa galtzeko materiala eta profil baxuko kobrea ere seinale digitaletarako abiadura handiko PCB aukera bihurtuko dira, eta, horrela, seinalea galtzea saihestu eta seinalearen osotasuna hobetuko da.

EMI blindajearen arazoa
EMI, diafonia eta kapazitate parasitoa dira zirkuitu plaken arazo nagusiak. Plakako maiztasun analogiko eta digitalen ondoriozko diafonia eta EMI aurre egiteko, arrastoak bereiztea gomendatzen da. Geruza anitzeko plaken erabilerak aldakortasun hobea emango du abiadura handiko arrastoak nola jarri zehazteko, itzulerako seinale analogiko eta digitalen bideak elkarrengandik urrun egon daitezen, AC eta DC zirkuituak bereizita mantenduz. Osagaiak jartzean blindajea eta iragazkia gehitzeak PCBko EMI naturalaren zenbatekoa ere murriztu beharko luke.

Kobrearen gainazalean akatsik eta zirkuitu labur larririk edo zirkuitu irekirik ez dagoela ziurtatzeko, ikuskapen optikoko sistema automatiko (AIO) aurreratu bat erabiliko da, funtzio handiagoak eta 2D metrologia dituen eroaleen arrastoak egiaztatu eta neurtzeko. Teknologia hauek PCB fabrikatzaileei seinalea degradatzeko arrisku posibleak bilatzen lagunduko diete.

Kudeaketa termikoaren erronkak
Seinalearen abiadura handiagoak PCB bidezko korronteak bero gehiago sortuko du. Material dielektrikoetarako eta nukleoko substratu geruzetarako PCB materialek behar bezala kudeatu beharko dituzte 5G teknologiak eskatzen dituen abiadura handiak. Materiala nahikoa ez bada, kobre-arrastoak, zuritu, uzkurtu eta okertu ditzake, arazo hauek PCB hondatzea eragingo baitute.

Tenperatura altuago horiei aurre egiteko, fabrikatzaileek eroankortasun termikoaren eta koefiziente termikoaren arazoei aurre egiten dieten materialen aukeraketan arreta jarri beharko dute. Eroankortasun termiko handiagoa, bero-transferentzia bikaina eta konstante dielektriko koherentea duten materialak erabili behar dira PCB on bat egiteko, aplikazio honetarako behar diren 5G ezaugarri guztiak eskaintzeko.