이는 고속 PCB 산업에 무엇을 의미합니까?
우선, PCB 스택을 설계하고 구성할 때 재료적인 측면이 우선시되어야 합니다. 5G PCB는 신호 전송 및 수신, 전기 연결 제공, 특정 기능 제어 제공 시 모든 사양을 충족해야 합니다. 또한 더 빠른 속도에서 신호 무결성 유지, 열 관리, 데이터와 보드 간의 전자기 간섭(EMI) 방지 방법 등 PCB 설계 문제도 해결해야 합니다.

혼합 신호 수신 회로 기판 설계
오늘날 대부분의 시스템은 4G 및 3G PCB를 다루고 있습니다. 이는 구성 요소의 송신 및 수신 주파수 범위가 600MHz ~ 5.925GHz이고 대역폭 채널이 20MHz(IoT 시스템의 경우 200kHz)임을 의미합니다. 5G 네트워크 시스템용 PCB를 설계할 때 이러한 구성 요소에는 애플리케이션에 따라 28GHz, 30GHz 또는 심지어 77GHz의 밀리미터파 주파수가 필요합니다. 대역폭 채널의 경우 5G 시스템은 6GHz 미만에서는 100MHz, 6GHz 이상에서는 400MHz를 처리합니다.

이러한 더 빠른 속도와 더 높은 주파수를 위해서는 신호 손실 및 EMI 없이 낮고 높은 신호를 동시에 캡처하고 전송하기 위해 PCB에 적합한 재료를 사용해야 합니다. 또 다른 문제는 기기가 더 가벼워지고 휴대성이 좋아지고 작아진다는 것입니다. 엄격한 무게, 크기 및 공간 제약으로 인해 PCB 재료는 회로 기판의 모든 마이크로 전자 장치를 수용할 수 있도록 유연하고 가벼워야 합니다.

PCB 구리 트레이스의 경우 더 얇은 트레이스와 더 엄격한 임피던스 제어를 따라야 합니다. 3G 및 4G 고속 PCB에 사용되는 기존의 감산 식각 공정은 수정된 반적층 공정으로 전환될 수 있습니다. 이러한 개선된 반적층 프로세스는 더욱 정확한 트레이스와 직선적인 벽을 제공합니다.

소재 기반도 재설계되고 있습니다. 저속 PCB의 표준 재료는 일반적으로 3.5~5.5이기 때문에 인쇄 회로 기판 회사에서는 유전 상수가 3만큼 낮은 재료를 연구하고 있습니다. 더 단단한 유리 섬유 브레이드, 더 낮은 손실 계수 손실 재료 및 로우 프로파일 구리도 디지털 신호용 고속 PCB의 선택이 되어 신호 손실을 방지하고 신호 무결성을 향상시킵니다.

EMI 차폐 문제
EMI, 누화 및 기생 용량은 회로 기판의 주요 문제입니다. 보드의 아날로그 및 디지털 주파수로 인한 누화 및 EMI를 처리하려면 트레이스를 분리하는 것이 좋습니다. 다층 보드를 사용하면 AC 및 DC 회로를 분리하면서 아날로그 및 디지털 반환 신호의 경로가 서로 멀리 유지되도록 고속 트레이스를 배치하는 방법을 결정하는 데 더 나은 다양성이 제공됩니다. 구성 요소를 배치할 때 차폐 및 필터링을 추가하면 PCB의 자연적인 EMI 양도 줄어듭니다.

구리 표면에 결함과 심각한 단락 또는 개방 회로가 없는지 확인하기 위해 더 높은 기능과 2D 계측 기능을 갖춘 고급 자동 광학 검사 시스템(AIO)을 사용하여 도체 추적을 확인하고 측정합니다. 이러한 기술은 PCB 제조업체가 가능한 신호 저하 위험을 찾는 데 도움이 됩니다.

열 관리 문제
신호 속도가 높을수록 PCB를 통과하는 전류로 인해 더 많은 열이 발생합니다. 유전체 재료 및 코어 기판 레이어용 PCB 재료는 5G 기술에 필요한 고속을 적절하게 처리해야 합니다. 재료가 부족하면 구리 흔적, 박리, 수축 및 뒤틀림이 발생할 수 있으며 이러한 문제로 인해 PCB가 열화됩니다.

이러한 높은 온도에 대처하기 위해 제조업체는 열 전도성 및 열 계수 문제를 해결하는 재료 선택에 중점을 두어야 합니다. 이 애플리케이션에 필요한 모든 5G 기능을 제공하려면 좋은 PCB를 만들기 위해서는 더 높은 열 전도성, 우수한 열 전달 및 일관된 유전 상수를 갖춘 재료를 사용해야 합니다.