Apa artinya ini bagi industri PCB berkecepatan tinggi?
Pertama -tama, saat merancang dan membangun tumpukan PCB, aspek material harus diprioritaskan. 5G PCB harus memenuhi semua spesifikasi saat membawa dan menerima transmisi sinyal, menyediakan koneksi listrik, dan memberikan kontrol untuk fungsi tertentu. Selain itu, tantangan desain PCB perlu ditangani, seperti mempertahankan integritas sinyal pada kecepatan yang lebih tinggi, manajemen termal, dan bagaimana mencegah gangguan elektromagnetik (EMI) antara data dan papan.

Desain papan sirkuit penerima sinyal campuran
Saat ini, sebagian besar sistem berurusan dengan PCB 4G dan 3G. Ini berarti bahwa rentang komponen dan menerima frekuensi adalah 600 MHz hingga 5,925 GHz, dan saluran bandwidth adalah 20 MHz, atau 200 kHz untuk sistem IoT. Saat merancang PCB untuk sistem jaringan 5G, komponen -komponen ini akan membutuhkan frekuensi gelombang milimeter 28 GHz, 30 GHz atau bahkan 77 GHz, tergantung pada aplikasi. Untuk saluran bandwidth, sistem 5G akan memproses 100MHz di bawah 6GHz dan 400MHz di atas 6GHz.

Kecepatan yang lebih tinggi ini dan frekuensi yang lebih tinggi akan membutuhkan penggunaan bahan yang sesuai di PCB untuk secara bersamaan menangkap dan mengirimkan sinyal yang lebih rendah dan lebih tinggi tanpa kehilangan sinyal dan EMI. Masalah lain adalah bahwa perangkat akan menjadi lebih ringan, lebih portabel, dan lebih kecil. Karena bobot berat, ukuran, dan kendala ruang, bahan PCB harus fleksibel dan ringan untuk mengakomodasi semua perangkat mikroelektronik di papan sirkuit.

Untuk jejak tembaga PCB, jejak yang lebih tipis dan kontrol impedansi yang lebih ketat harus diikuti. Proses etsa subtraktif tradisional yang digunakan untuk PCB 3G dan 4G berkecepatan tinggi dapat dialihkan ke proses semi-aditif yang dimodifikasi. Proses semi-aditif yang ditingkatkan ini akan memberikan jejak yang lebih tepat dan dinding yang lebih lurus.

Basis material juga sedang dirancang ulang. Perusahaan papan sirkuit cetak sedang mempelajari bahan dengan konstanta dielektrik serendah 3, karena bahan standar untuk PCB berkecepatan rendah biasanya 3,5 hingga 5,5. Braid serat kaca yang lebih ketat, bahan kehilangan faktor kerugian yang lebih rendah dan tembaga profil rendah juga akan menjadi pilihan PCB berkecepatan tinggi untuk sinyal digital, sehingga mencegah kehilangan sinyal dan meningkatkan integritas sinyal.

Masalah Perisai EMI
Kapasitansi EMI, Crosstalk, dan parasit adalah masalah utama papan sirkuit. Untuk menangani crosstalk dan EMI karena frekuensi analog dan digital di papan tulis, sangat disarankan untuk memisahkan jejak. Penggunaan papan multilayer akan memberikan fleksibilitas yang lebih baik untuk menentukan cara menempatkan jejak berkecepatan tinggi sehingga jalur sinyal pengembalian analog dan digital dijauhkan dari satu sama lain, sambil menjaga sirkuit AC dan DC terpisah. Menambahkan pelindung dan penyaringan saat menempatkan komponen juga harus mengurangi jumlah EMI alami pada PCB.

Untuk memastikan bahwa tidak ada cacat dan sirkuit pendek yang serius atau sirkuit terbuka pada permukaan tembaga, sistem inspeksi optik otomatis canggih (AIO) dengan fungsi yang lebih tinggi dan metrologi 2D akan digunakan untuk memeriksa jejak konduktor dan mengukurnya. Teknologi ini akan membantu produsen PCB mencari kemungkinan risiko degradasi sinyal.

Tantangan manajemen termal
Kecepatan sinyal yang lebih tinggi akan menyebabkan arus melalui PCB menghasilkan lebih banyak panas. Bahan PCB untuk Bahan Dielektrik dan Lapisan Substrat Inti perlu menangani kecepatan tinggi yang diperlukan oleh teknologi 5G. Jika material tidak cukup, itu dapat menyebabkan jejak tembaga, mengelupas, menyusut dan melengkung, karena masalah ini akan menyebabkan PCB memburuk.

Untuk mengatasi suhu yang lebih tinggi ini, produsen perlu fokus pada pilihan bahan yang mengatasi konduktivitas termal dan masalah koefisien termal. Bahan dengan konduktivitas termal yang lebih tinggi, perpindahan panas yang sangat baik, dan konstanta dielektrik yang konsisten harus digunakan untuk membuat PCB yang baik untuk menyediakan semua fitur 5G yang diperlukan untuk aplikasi ini.