Wat betsjut dit foar de hege snelheid PCB yndustry?
As earste, by it ûntwerpen en bouwen fan PCB-stapels, moatte materiële aspekten prioritearre wurde. 5G PCB's moatte oan alle spesifikaasjes foldwaan by it dragen en ûntfangen fan sinjaaltransmission, it leverjen fan elektryske ferbiningen en it leverjen fan kontrôle foar spesifike funksjes. Derneist sille PCB-ûntwerpútdagings moatte wurde oanpakt, lykas behâld fan sinjaalintegriteit op hegere snelheden, termysk behear, en hoe't jo elektromagnetyske ynterferinsje (EMI) kinne foarkomme tusken gegevens en boerden.
Mixed sinjaal ûntfangende circuit board design
Hjoed, de measte systemen binne dwaande mei 4G en 3G PCBs. Dit betsjut dat it útstjoer- en ûntfangefrekwinsjeberik fan 'e komponint 600 MHz oant 5.925 GHz is, en it bânbreedtekanaal is 20 MHz, of 200 kHz foar IoT-systemen. By it ûntwerpen fan PCB's foar 5G-netwurksystemen sille dizze komponinten millimetergolffrekwinsjes fan 28 GHz, 30 GHz of sels 77 GHz fereaskje, ôfhinklik fan 'e applikaasje. Foar bânbreedtekanalen sille 5G-systemen 100MHz ûnder 6GHz en 400MHz boppe 6GHz ferwurkje.
Dizze hegere snelheden en hegere frekwinsjes sille it gebrûk fan gaadlike materialen yn 'e PCB fereaskje om tagelyk legere en hegere sinjalen te fangen en te ferstjoeren sûnder sinjaalferlies en EMI. In oar probleem is dat apparaten lichter, draachberder en lytser wurde. Fanwegen strang gewicht, grutte en romte beheinings, PCB materialen moatte wêze fleksibel en lichtgewicht foar in plak foar alle mikro-elektroanyske apparaten op it circuit board.
Foar PCB koper spoaren, tinner spoaren en strangere impedance kontrôle moatte wurde folge. It tradisjonele subtraktive etsproses dat brûkt wurdt foar 3G- en 4G-PCB's mei hege snelheid kin oerskeakele wurde nei in wizige semi-additive proses. Dizze ferbettere semi-additive prosessen sille mear krekte spoaren en rjochtere muorren leverje.
De materiaalbasis wurdt ek op 'e nij ynrjochte. Printed circuit board bedriuwen studearje materialen mei in dielectric konstante sa leech 3, omdat standert materialen foar low-speed PCBs binne meastal 3,5 oan 5,5. Tighter glêstried braid, legere ferlies faktor ferlies materiaal en lege profyl koper sil ek wurden de kar fan hege-snelheid PCB foar digitale sinjalen, dêrmei it foarkommen fan sinjaal ferlies en ferbetterjen sinjaal yntegriteit.
EMI shielding probleem
EMI, crosstalk en parasitêre kapasiteit binne de wichtichste problemen fan circuit boards. Om te gean mei crosstalk en EMI fanwege de analoge en digitale frekwinsjes op it boerd, wurdt it sterk oanrikkemandearre om de spoaren te skieden. It brûken fan multilayer boards sil soargje foar bettere veelzijdigheid om te bepalen hoe te pleatsen hege-snelheid spoaren sadat de paden fan analoge en digitale werom sinjalen wurde hâlden fuort fan elkoar, wylst hâlden de AC en DC circuits apart. It tafoegjen fan skermjen en filterjen by it pleatsen fan komponinten moat ek it bedrach fan natuerlike EMI op 'e PCB ferminderje.
Om te soargjen dat d'r gjin defekten en serieuze koartslutingen of iepen circuits op it koperen oerflak binne, sil in avansearre automatysk optysk ynspeksjesysteem (AIO) mei hegere funksjes en 2D-metrology brûkt wurde om de konduktorspoaren te kontrolearjen en te mjitten. Dizze technologyen sille PCB-fabrikanten helpe op syk nei mooglike risiko's foar sinjaaldegradaasje.
Thermal behear útdagings
In hegere sinjaalsnelheid sil de stroom troch de PCB feroarsaakje om mear waarmte te generearjen. PCB-materialen foar dielektryske materialen en kearnsubstraatlagen sille de hege snelheden adekwaat moatte omgean dy't nedich binne troch 5G-technology. As it materiaal net genôch is, kin it koperen spoaren, peeling, krimp en kromming feroarsaakje, om't dizze problemen de PCB feroarsaakje.
Om mei dizze hegere temperatueren om te gaan, sille fabrikanten moatte rjochtsje op 'e kar fan materialen dy't problemen mei termyske konduktiviteit en termyske koëffisjint oanpakke. Materialen mei hegere termyske konduktiviteit, poerbêste waarmte-oerdracht en konsekwinte dielektrike konstante moatte wurde brûkt om in goede PCB te meitsjen om alle 5G-funksjes te leverjen dy't nedich binne foar dizze applikaasje.