რას ნიშნავს ეს მაღალსიჩქარიანი PCB ინდუსტრიისთვის?
უპირველეს ყოვლისა, PCB სტეკების დიზაინისა და აგებისას პრიორიტეტული უნდა იყოს მატერიალური ასპექტები. 5G PCB-ები უნდა აკმაყოფილებდეს ყველა სპეციფიკაციას სიგნალის გადაცემის გადაცემის და მიღებისას, ელექტრო კავშირების უზრუნველყოფისა და კონკრეტული ფუნქციების კონტროლის უზრუნველყოფისას. გარდა ამისა, PCB-ის დიზაინის გამოწვევები უნდა გადაიჭრას, როგორიცაა სიგნალის მთლიანობის შენარჩუნება მაღალ სიჩქარეებზე, თერმული მართვა და როგორ ავიცილოთ ელექტრომაგნიტური ჩარევა (EMI) მონაცემებსა და დაფებს შორის.

შერეული სიგნალის მიმღები მიკროსქემის დაფის დიზაინი
დღეს სისტემების უმეტესობა საქმე აქვს 4G და 3G PCB-ებს. ეს ნიშნავს, რომ კომპონენტის გადაცემის და მიღების სიხშირის დიაპაზონი არის 600 MHz-დან 5.925 GHz-მდე, ხოლო გამტარუნარიანობის არხი არის 20 MHz, ან 200 kHz IoT სისტემებისთვის. 5G ქსელური სისტემებისთვის PCB-ების დიზაინის დროს, ამ კომპონენტებს დასჭირდებათ მილიმეტრიანი ტალღის სიხშირე 28 გჰც, 30 გჰც ან თუნდაც 77 გჰც, აპლიკაციიდან გამომდინარე. გამტარუნარიანობის არხებისთვის, 5G სისტემები დაამუშავებს 100 MHz 6GHz-ზე ქვემოთ და 400MHz 6GHz-ზე ზემოთ.

ეს უფრო მაღალი სიჩქარე და მაღალი სიხშირე მოითხოვს PCB-ში შესაფერისი მასალების გამოყენებას ქვედა და მაღალი სიგნალების ერთდროულად გადასაღებად და გადასაცემად სიგნალის დაკარგვისა და EMI-ს გარეშე. კიდევ ერთი პრობლემა ის არის, რომ მოწყობილობები გახდება მსუბუქი, უფრო პორტატული და პატარა. მკაცრი წონის, ზომისა და სივრცის შეზღუდვის გამო, PCB მასალები უნდა იყოს მოქნილი და მსუბუქი, რათა მოერგოს მიკროელექტრონულ მოწყობილობას მიკროელექტრონულ დაფაზე.

PCB სპილენძის კვალისთვის საჭიროა უფრო თხელი კვალი და მკაცრი წინაღობის კონტროლი. 3G და 4G მაღალსიჩქარიანი PCB-ებისთვის გამოყენებული ტრადიციული სუბტრაქციული ოქროვის პროცესი შეიძლება გადავიდეს შეცვლილ ნახევრად დანამატზე. ეს გაუმჯობესებული ნახევრად დანამატის პროცესები უზრუნველყოფს უფრო ზუსტ კვალს და უფრო სწორ კედლებს.

ასევე მიმდინარეობს მატერიალური ბაზის გადამუშავება. ბეჭდური მიკროსქემის დაფების კომპანიები სწავლობენ მასალებს, რომელთა დიელექტრიკული მუდმივია 3-მდე, რადგან სტანდარტული მასალები დაბალი სიჩქარის PCB-ებისთვის არის 3,5-დან 5,5-მდე. უფრო მჭიდრო მინის ბოჭკოვანი ლენტები, დაბალი დანაკარგის ფაქტორის დაკარგვის მასალა და დაბალი პროფილის სპილენძი ასევე გახდება მაღალსიჩქარიანი PCB-ის არჩევანი ციფრული სიგნალებისთვის, რითაც თავიდან აიცილებს სიგნალის დაკარგვას და აუმჯობესებს სიგნალის მთლიანობას.

EMI დამცავი პრობლემა
EMI, ჯვარედინი და პარაზიტული ტევადობა მიკროსქემის დაფების მთავარი პრობლემაა. დაფაზე ანალოგური და ციფრული სიხშირეების გამო კროსტალკთან და EMI-სთან გამკლავების მიზნით, მკაცრად რეკომენდებულია კვალის გამოყოფა. მრავალშრიანი დაფების გამოყენება უზრუნველყოფს უკეთეს მრავალფეროვნებას იმის დასადგენად, თუ როგორ უნდა განთავსდეს მაღალსიჩქარიანი კვალი ისე, რომ ანალოგური და ციფრული დაბრუნების სიგნალების ბილიკები დარჩეს ერთმანეთისგან შორს, ხოლო AC და DC სქემები ცალკე. დამცავი და ფილტრის დამატება კომპონენტების განთავსებისას ასევე უნდა შეამციროს ბუნებრივი EMI-ის რაოდენობა PCB-ზე.

იმისათვის, რომ სპილენძის ზედაპირზე არ იყოს დეფექტები და სერიოზული მოკლე ჩართვები ან ღია სქემები, გამოყენებული იქნება გაუმჯობესებული ავტომატური ოპტიკური ინსპექტირების სისტემა (AIO) უფრო მაღალი ფუნქციებით და 2D მეტროლოგიით გამტარის კვალის შესამოწმებლად და მათი გაზომვისთვის. ეს ტექნოლოგიები PCB მწარმოებლებს დაეხმარება მოძებნონ სიგნალის დეგრადაციის შესაძლო რისკები.

თერმული მართვის გამოწვევები
სიგნალის უფრო მაღალი სიჩქარე გამოიწვევს PCB-ს მეშვეობით დენს მეტი სითბოს გამომუშავებას. PCB მასალებს დიელექტრიკული მასალებისთვის და ძირითადი სუბსტრატის ფენებისთვის საჭირო იქნება ადეკვატურად გაუმკლავდეს 5G ტექნოლოგიისთვის საჭირო მაღალ სიჩქარეებს. თუ მასალა არასაკმარისია, ამან შეიძლება გამოიწვიოს სპილენძის კვალი, აქერცვლა, შეკუმშვა და გამრუდება, რადგან ეს პრობლემები გამოიწვევს PCB-ის გაფუჭებას.

იმისათვის, რომ გაუმკლავდნენ ამ მაღალ ტემპერატურას, მწარმოებლებმა უნდა გაამახვილონ ყურადღება იმ მასალების არჩევანზე, რომლებიც ეხება თერმული კონდუქტომეტრულობისა და თერმული კოეფიციენტის საკითხებს. მასალები უფრო მაღალი თბოგამტარობით, შესანიშნავი სითბოს გადაცემით და თანმიმდევრული დიელექტრიკული მუდმივით უნდა იქნას გამოყენებული კარგი PCB-ის შესაქმნელად, რათა უზრუნველყოს ამ აპლიკაციისთვის საჭირო ყველა 5G ფუნქცია.