Mit jelent ez a nagysebességű PCB-ipar számára?
Mindenekelőtt a PCB -halmok tervezésekor és készítésekor az anyagi szempontokat prioritássá kell tenni. Az 5G PCB -knek meg kell felelniük az összes specifikációnak a jelátvitel hordozása és fogadásakor, elektromos csatlakozások biztosításában és az egyes funkciók vezérlésének biztosításakor. Ezenkívül a PCB -tervezési kihívásokkal foglalkozni kell, például a jel integritásának nagyobb sebességgel, a termálkezeléssel és az adatok és a táblák közötti elektromágneses interferencia (EMI) megakadályozására.

Vegyes jel fogadó áramköri kialakítás
Manapság a legtöbb rendszer 4G és 3G PCB -kkel foglalkozik. Ez azt jelenti, hogy az összetevő átviteli és vételi frekvenciatartománya 600 MHz -től 5,925 GHz -ig, a sávszélesség -csatorna pedig 20 MHz, vagy 200 kHz az IoT rendszereknél. Az 5G hálózati rendszerekhez PCB -k tervezésekor ezeknek az alkatrészeknek az alkalmazástól függően 28 GHz, 30 GHz vagy akár 77 GHz -es milliméter hullámfrekvenciákra lesz szükség. A sávszélesség -csatornák esetében az 5G rendszerek 100MHz -t 6 GHz alatt és 400MHz alatti 6 GHz felett dolgoznak fel.

Ezeknek a magasabb sebességeknek és magasabb frekvenciáknak megfelelő anyagok felhasználására van szükség a PCB -ben, hogy egyidejűleg rögzítsék és továbbítsák az alacsonyabb és magasabb jeleket jelvesztés és EMI nélkül. Egy másik probléma az, hogy az eszközök könnyebbé, hordozhatóbbá és kisebbé válnak. A szigorú súly, a méret és a térbeli korlátozások miatt a PCB -anyagoknak rugalmasnak és könnyűnek kell lenniük az áramköri táblán lévő összes mikroelektronikus eszköz befogadására.

A PCB réznyomok esetén a vékonyabb nyomokat és a szigorúbb impedancia -szabályozást kell követni. A 3G és 4G nagysebességű PCB-khez használt hagyományos szubtraktív maratási eljárás módosított félig additív folyamatra váltható. Ezek a továbbfejlesztett félig additív folyamatok pontosabb nyomokat és egyenes falakat fognak biztosítani.

Az anyagi alapot szintén átalakítják. A nyomtatott áramköri táblák a 3-as dielektromos állandóval rendelkező anyagokat tanulmányozzák, mivel az alacsony sebességű PCB-k standard anyagai általában 3,5–5,5. A szigorúbb üvegszálas zsinór, az alacsonyabb veszteségi tényező veszteségi anyag és az alacsony profilú réz szintén a nagysebességű PCB választásává válik a digitális jelekhez, ezáltal megakadályozva a jelveszteséget és javítva a jel integritását.

EMI árnyékolási probléma
Az áramköri táblák fő problémái az EMI, az áthallás és a parazita kapacitás. Annak érdekében, hogy az áthallással és az EMI -vel foglalkozzon a táblán lévő analóg és digitális frekvenciák miatt, erősen ajánlott a nyomok elválasztása. A többrétegű táblák használata jobb sokoldalúságot biztosít annak meghatározására, hogyan kell elhelyezni a nagysebességű nyomokat, hogy az analóg és a digitális visszatérési jelek útjait egymástól távol tartsák, miközben az AC és DC áramkörök külön maradnak. Az árnyékolás és a szűrés hozzáadása az alkatrészek elhelyezése során szintén csökkentenie kell a NYÁK természetes EMI mennyiségét.

Annak biztosítása érdekében, hogy a réz felületén ne legyenek hibák és komoly rövidzárlatok vagy nyitott áramkörök, egy fejlett automatikus optikai ellenőrző rendszert (AIO) használnak, amelynek magasabb funkcióival és 2D metrológiával ellenőrzi a vezető nyomait és mérni azokat. Ezek a technológiák elősegítik a PCB gyártóinak a lehetséges jel -lebomlási kockázatainak kezelését.

Hőgazdálkodási kihívások
A magasabb jelsebesség miatt az áram a PCB -n keresztül több hőt generál. A dielektromos anyagokhoz és az alapszubsztrátrétegekhez szükséges PCB -anyagoknak megfelelően kezelniük kell az 5G technológia által megkövetelt nagy sebességet. Ha az anyag nem elegendő, akkor réznyomokat, hámozást, zsugorodást és eltorzítást okozhat, mivel ezek a problémák miatt a PCB romlik.

Annak érdekében, hogy megbirkózzanak ezekkel a magasabb hőmérsékletekkel, a gyártóknak a termikus vezetőképességgel és a termikus együtthatóval foglalkozó anyagok megválasztására kell összpontosítaniuk. A jó hővezetőképességű, kiváló hőátadást és a következetes dielektromos állandóval rendelkező anyagokat használni kell egy jó PCB előállításához, hogy biztosítsák az alkalmazáshoz szükséges összes 5G funkciót.