Što to znači za industriju PCB-a velike brzine?
Prije svega, prilikom dizajniranja i konstruiranja PCB hrpa, materijalni aspekti moraju se dati prioritet. 5G PCB -a moraju ispunjavati sve specifikacije prilikom prijenosa i primanja prijenosa signala, pružajući električne veze i pružanje kontrole za određene funkcije. Pored toga, trebat će se riješiti izazovi PCB dizajna, poput održavanja integriteta signala pri većim brzinama, termičkog upravljanja i kako spriječiti elektromagnetske smetnje (EMI) između podataka i ploča.
Dizajn mješovitog signala za prijem
Danas se većina sustava bavi 4G i 3G PCB -om. To znači da je frekvencijski raspon prijenosa i primanja komponente iznosi 600 MHz do 5,925 GHz, a kanal širine pojasa 20 MHz, ili 200 kHz za IoT sustave. Prilikom dizajniranja PCB -a za 5G mrežne sustave, ove će komponente zahtijevati milimetarske frekvencije valova od 28 GHz, 30 GHz ili čak 77 GHz, ovisno o aplikaciji. Za kanale širine pojasa, 5G sustavi će obraditi 100MHz ispod 6GHz i 400MHz iznad 6GHz.
Ove veće brzine i veće frekvencije zahtijevat će uporabu odgovarajućih materijala u PCB -u za istovremeno snimanje i prijenos nižih i viših signala bez gubitka signala i EMI. Drugi problem je što će uređaji postati lakši, prijenosniji i manji. Zbog stroge težine, veličine i ograničenja prostora, PCB materijali moraju biti fleksibilni i lagani kako bi se smjestili svi mikroelektronski uređaji na ploči.
Za tragove bakra PCB moraju se slijediti tanji tragovi i strožija kontrola impedancije. Tradicionalni postupak oduzimanja jetkanja koji se koristi za 3G i 4G velike brzine PCB-a može se prebaciti na modificirani poluaditivni postupak. Ovi poboljšani poluaditivni procesi pružit će preciznije tragove i ravnije zidove.
Materijalna baza se također redizajnira. Tvrtke za tiskane pločice proučavaju materijale s dielektričnom konstantom čak 3, jer su standardni materijali za PCB male brzine obično 3,5 do 5,5. Čvršća pletenica od staklenih vlakana, materijal za gubitak nižeg gubitka i bakar s niskim profilom također će postati izbor brzih PCB-a za digitalne signale, čime se sprječava gubitak signala i poboljšava integritet signala.
Problem EMI zaštite
EMI, Crosstalk i parazitski kapacitet glavni su problemi kružnih ploča. Da bi se riješili Crosstalk i EMI zbog analognih i digitalnih frekvencija na ploči, toplo se preporučuje odvajanje tragova. Upotreba višeslojnih ploča pružit će bolju svestranost kako bi se utvrdilo kako postavljati tragove velike brzine tako da se staze analognih i digitalnih povratnih signala drže podalje jedan od drugog, a istovremeno držeći AC i DC krugove odvojene. Dodavanje zaštite i filtriranja pri postavljanju komponenti također bi trebalo smanjiti količinu prirodnog EMI -a na PCB.
Kako bi se osiguralo da nema oštećenja i ozbiljnih kratkih spojeva ili otvorenih krugova na površini bakra, za provjeru traga vodiča i mjerenja koristit će se napredni sustav automatskog optičkog pregleda (AIO) s višim funkcijama i 2D metrologijom. Ove će tehnologije pomoći proizvođačima PCB -a da traže moguće rizike degradacije signala.
Izazovi toplinskog upravljanja
Veća brzina signala uzrokovat će da struja putem PCB -a stvara više topline. PCB materijali za dielektrične materijale i slojeve supstrata jezgre morat će na odgovarajući način upravljati velikim brzinama koje zahtijevaju 5G tehnologija. Ako materijal nije dovoljan, to može uzrokovati tragove bakra, ljuštenje, skupljanje i iskrivljenje, jer će ti problemi uzrokovati da se PCB pogorša.
Da bi se nosili s tim višim temperaturama, proizvođači će se morati usredotočiti na izbor materijala koji se bave problemima toplinske vodljivosti i toplinskog koeficijenta. Materijali s većom toplinskom vodljivošću, izvrsnim prijenosom topline i konzistentnom dielektričnom konstantom moraju se koristiti za izradu dobrog PCB -a za pružanje svih 5G značajki potrebnih za ovu primjenu.