これは高速 PCB 業界にとって何を意味しますか?
まず第一に、PCB スタックを設計および構築するときは、材料の側面を優先する必要があります。 5G PCB は、信号伝送の送受信、電気接続の提供、および特定の機能の制御を提供する際に、すべての仕様を満たす必要があります。さらに、高速での信号整合性の維持、熱管理、データと基板間の電磁干渉 (EMI) の防止方法など、PCB 設計の課題に対処する必要があります。

ミックスドシグナル受信回路基板の設計
現在、ほとんどのシステムは 4G および 3G PCB を扱っています。これは、コンポーネントの送受信周波数範囲が 600 MHz ～ 5.925 GHz であり、帯域幅チャネルが 20 MHz (IoT システムの場合は 200 kHz) であることを意味します。 5G ネットワーク システム用の PCB を設計する場合、これらのコンポーネントには、アプリケーションに応じて 28 GHz、30 GHz、さらには 77 GHz のミリ波周波数が必要になります。帯域幅チャネルの場合、5G システムは 6 GHz 未満の 100 MHz と 6 GHz 上の 400 MHz を処理します。

これらの高速化と高周波化には、信号損失や EMI を発生させることなく、より低い信号とより高い信号を同時に捕捉し送信するために、PCB に適切な材料を使用する必要があります。もう 1 つの問題は、デバイスがより軽く、より持ち運びやすく、より小型になることです。重量、サイズ、スペースに厳しい制約があるため、PCB 材料は回路基板上のすべてのマイクロ電子デバイスに対応できるように柔軟性と軽量でなければなりません。

PCB の銅配線では、配線をより薄くし、より厳密なインピーダンス制御に従う必要があります。 3G および 4G の高速 PCB に使用される従来のサブトラクティブ エッチング プロセスは、修正されたセミアディティブ プロセスに切り替えることができます。これらの改良されたセミアディティブプロセスにより、より正確なトレースとより真っ直ぐな壁が提供されます。

素材ベースも再設計されています。低速 PCB の標準材料は通常 3.5 ～ 5.5 であるため、プリント基板会社は 3 という低い誘電率を持つ材料を研究しています。より緊密なガラス繊維編組、より低い損失率の損失材料、および薄型銅もデジタル信号用の高速 PCB の選択肢となり、それによって信号損失を防止し、信号の完全性を向上させることができます。

EMIシールドの問題
EMI、クロストーク、寄生容量は回路基板の主な問題です。ボード上のアナログ周波数とデジタル周波数によるクロストークと EMI に対処するために、トレースを分離することを強くお勧めします。多層基板を使用すると、AC 回路と DC 回路を分離しながら、アナログとデジタルのリターン信号のパスを互いに遠ざけるように高速配線を配置する方法を決定するための汎用性が向上します。コンポーネントを配置するときにシールドとフィルタを追加すると、PCB 上の自然 EMI の量も削減されます。

銅表面に欠陥や重大な短絡や断線がないことを確認するために、より高機能な自動光学検査システム（AIO）と2D計測を使用して導体パターンのチェックと測定が行われます。これらのテクノロジーは、PCB メーカーが信号劣化の可能性のあるリスクを探すのに役立ちます。

熱管理の課題
信号速度が高くなると、PCB を流れる電流により多くの熱が発生します。誘電体材料およびコア基板層用の PCB 材料は、5G テクノロジーで要求される高速に適切に対応する必要があります。材料が不足すると、銅跡、剥がれ、収縮、反りが発生し、基板の劣化の原因となります。

このような高温に対処するために、メーカーは熱伝導率と熱係数の問題に対処する材料の選択に重点を置く必要があります。このアプリケーションに必要なすべての 5G 機能を提供する優れた PCB を製造するには、より高い熱伝導率、優れた熱伝達、および一貫した誘電率を備えた材料を使用する必要があります。