این برای صنعت PCB با سرعت بالا چه معنی دارد؟
اول از همه ، هنگام طراحی و ساخت پشته های PCB ، باید جنبه های مواد در اولویت قرار گیرد. 5G PCB باید هنگام حمل و دریافت انتقال سیگنال ، ارائه اتصالات الکتریکی و ارائه کنترل برای عملکردهای خاص ، تمام مشخصات را رعایت کند. علاوه بر این ، چالش های طراحی PCB باید مورد توجه قرار گیرد ، مانند حفظ یکپارچگی سیگنال در سرعت بالاتر ، مدیریت حرارتی و نحوه جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی (EMI) بین داده ها و تابلوها.

طراحی صفحه مدار دریافت سیگنال مختلط
امروزه بیشتر سیستم ها با PCB های 4G و 3G سروکار دارند. این بدان معنی است که دامنه فرکانس انتقال و دریافت مؤلفه 600 مگاهرتز تا 5.925 گیگاهرتز و کانال پهنای باند 20 مگاهرتز یا 200 کیلوهرتز برای سیستم های IoT است. هنگام طراحی PCB برای سیستم های شبکه 5G ، این مؤلفه ها بسته به کاربرد ، به فرکانس موج میلی متر 28 گیگاهرتز ، 30 گیگاهرتز یا حتی 77 گیگاهرتز نیاز دارند. برای کانال های پهنای باند ، سیستم های 5G 100 مگاهرتز زیر 6 گیگاهرتز و 400 مگاهرتز بالاتر از 6 گیگاهرتز را پردازش می کنند.

این سرعت های بالاتر و فرکانس های بالاتر به استفاده از مواد مناسب در PCB نیاز دارد تا همزمان سیگنال های پایین و بالاتر را بدون از دست دادن سیگنال و EMI ضبط و انتقال دهد. مشکل دیگر این است که دستگاه ها سبک تر ، قابل حمل تر و کوچکتر می شوند. با توجه به محدودیت های وزن ، اندازه و فضا ، مواد PCB باید انعطاف پذیر و سبک باشند تا تمام دستگاه های میکروالکترونیک موجود در صفحه مدار را در خود جای دهند.

برای آثار مس PCB ، باید آثار نازک تر و کنترل امپدانس سختگیرانه تر دنبال شود. فرآیند سنتی تفریق که برای PCB های پر سرعت 3G و 4G مورد استفاده قرار می گیرد ، می تواند به یک فرآیند نیمه افزودنی اصلاح شده تبدیل شود. این فرآیندهای نیمه افزودنی بهبود یافته اثری دقیق تر و دیوارهای محکم تر را ارائه می دهد.

پایه مادی نیز در حال طراحی مجدد است. شرکت های صفحه مدار چاپی در حال مطالعه موادی با ثابت دی الکتریک به اندازه 3 هستند ، زیرا مواد استاندارد برای PCB های کم سرعت معمولاً 3.5 تا 5.5 هستند. نوار فیبر شیشه ای محکم تر ، مواد از دست دادن فاکتور از بین رفتن کمتر و مس با مشخصات پایین نیز به انتخاب PCB با سرعت بالا برای سیگنال های دیجیتال تبدیل می شود و از این طریق از از بین رفتن سیگنال و بهبود یکپارچگی سیگنال جلوگیری می کند.

مشکل محافظ EMI
EMI ، متقاطع و خازن انگلی مشکلات اصلی تابلوهای مدار هستند. به منظور مقابله با Crosstalk و EMI به دلیل فرکانس های آنالوگ و دیجیتال روی صفحه ، توصیه می شود که آثار را جدا کنید. استفاده از تابلوهای چند لایه ، تطبیق پذیری بهتری را برای تعیین چگونگی قرار دادن آثار پر سرعت فراهم می کند تا در حالی که مدارهای AC و DC را جدا نگه می دارند ، مسیرهای سیگنال های آنالوگ و دیجیتال از یکدیگر دور نگه داشته شوند. اضافه کردن محافظ و فیلتر هنگام قرار دادن اجزای سازنده نیز باید میزان EMI طبیعی را روی PCB کاهش دهد.

به منظور اطمینان از عدم وجود نقص و مدارهای کوتاه جدی یا مدارهای باز روی سطح مس ، یک سیستم بازرسی نوری اتوماتیک پیشرفته (AIO) با عملکردهای بالاتر و اندازه گیری 2D برای بررسی آثار هادی و اندازه گیری آنها استفاده می شود. این فناوری ها به تولید کنندگان PCB کمک می کند تا به دنبال خطرات احتمالی تخریب سیگنال باشند.

چالش های مدیریت حرارتی
سرعت سیگنال بالاتر باعث می شود جریان از طریق PCB گرمای بیشتری ایجاد کند. مواد PCB برای مواد دی الکتریک و لایه های بستر اصلی نیاز به رسیدگی به اندازه کافی با سرعت زیاد مورد نیاز فناوری 5G دارند. اگر مواد کافی نباشند ، ممکن است باعث ایجاد آثار مس ، لایه برداری ، کوچک شدن و پیچ و تاب شود ، زیرا این مشکلات باعث خراب شدن PCB می شود.

برای مقابله با این دماهای بالاتر ، تولید کنندگان باید بر انتخاب موادی که به هدایت حرارتی و مشکلات ضریب حرارتی می پردازند ، توجه کنند. از موادی با هدایت حرارتی بالاتر ، انتقال حرارت عالی و ثابت دی الکتریک سازگار باید برای تهیه PCB خوب استفاده شود تا تمام ویژگی های 5G مورد نیاز برای این برنامه را ارائه دهد.