고속 PCB에 대한 5G 기술의 도전

이것이 고속 PCB 산업에 어떤 의미가 있습니까?
우선, PCB 스택을 설계하고 구성 할 때 재료 측면을 우선 순위로 삼아야합니다. 5G PCB는 신호 전송을 전달하고 수신 할 때 모든 사양을 충족하고 전기 연결을 제공하며 특정 기능을 제어 할 수 있어야합니다. 또한, PCB 설계 과제는 더 빠른 속도, 열 관리 및 데이터와 보드 사이의 전자기 간섭 (EMI)을 방지하는 방법과 같은 신호 무결성을 유지해야합니다.

혼합 신호 수신 회로 보드 설계
오늘날 대부분의 시스템은 4G 및 3G PCB를 다루고 있습니다. 이는 구성 요소의 전송 및 수신 주파수 범위가 600MHz ~ 5.925 GHz이고 대역폭 채널은 IoT 시스템의 경우 20MHz 또는 200kHz임을 의미합니다. 5G 네트워크 시스템 용 PCB를 설계 할 때 이러한 구성 요소는 응용 프로그램에 따라 28GHz, 30GHz 또는 77GHz의 밀리미터 파 주파수가 필요합니다. 대역폭 채널의 경우 5G 시스템은 6GHz 미만의 100MHz 및 6GHz에서 400MHz를 처리합니다.

이러한 고속 속도와 더 높은 주파수는 신호 손실 및 EMI없이 더 낮은 신호를 캡처하고 전송하기 위해 PCB에서 적합한 재료를 사용해야합니다. 또 다른 문제는 장치가 더 가볍고 휴대가 가능하며 작아진다는 것입니다. 엄격한 무게, 크기 및 공간 제약으로 인해 PCB 재료는 회로 보드의 모든 마이크로 일렉트로닉 장치를 수용 할 수 있도록 유연하고 가벼워야합니다.

PCB 구리 흔적의 경우 더 얇은 트레이스 및 엄격한 임피던스 제어를 따라야합니다. 3G 및 4G 고속 PCB에 사용되는 전통적인 차수 에칭 공정은 수정 된 반 첨가 프로세스로 전환 될 수 있습니다. 이러한 개선 된 반 첨가 프로세스는보다 정확한 흔적과 똑 바른 벽을 제공 할 것입니다.

재료 기반도 재 설계되고 있습니다. 인쇄 회로 보드 회사는 저속 PCB의 표준 재료가 일반적으로 3.5 ~ 5.5이기 때문에 3의 유전 상수가 3의 낮은 재료를 연구하고 있습니다. 더 단단한 유리 섬유 브레이드, 낮은 손실 계수 손실 재료 및 저 프로파일 구리는 또한 디지털 신호를위한 고속 PCB의 선택이되어 신호 손실을 방지하고 신호 무결성을 향상시킵니다.

EMI 차폐 문제
EMI, Crosstalk 및 기생충 커패시턴스는 회로 보드의 주요 문제입니다. 보드의 아날로그 및 디지털 주파수로 인해 Crosstalk 및 EMI를 처리하려면 흔적을 분리하는 것이 좋습니다. 다층 보드를 사용하면 고속 트레이스를 배치하는 방법을 결정하여 아날로그 및 디지털 반환 신호의 경로가 서로 멀리 떨어져 있고 AC 및 DC 회로를 분리하는 방법을 결정할 수 있습니다. 구성 요소를 배치 할 때 차폐 및 필터링을 추가하면 PCB에서 천연 EMI의 양이 줄어 듭니다.

구리 표면에 결함과 심각한 단락 또는 개방 회로가 없도록하기 위해, 더 높은 기능 및 2D 메트로를 갖는 고급 자동 광학 검사 시스템 (AIO)을 사용하여 도체 추적을 확인하고 측정하는 데 사용됩니다. 이러한 기술은 PCB 제조업체가 가능한 신호 저하 위험을 찾는 데 도움이 될 것입니다.

 

열 관리 문제
신호 속도가 높을수록 PCB를 통한 전류가 더 많은 열을 발생시킵니다. 유전체 재료 및 코어 기판 층을위한 PCB 재료는 5G 기술에 필요한 고속을 적절하게 처리해야합니다. 재료가 충분하지 않으면 구리 추적, 껍질을 벗기고 수축 및 뒤틀림을 유발할 수 있습니다. 이러한 문제로 인해 PCB가 악화되기 때문입니다.

이러한 고온에 대처하려면 제조업체는 열전도율 및 열 계수 문제를 해결하는 재료의 선택에 집중해야합니다. 열전도율이 높은 재료, 우수한 열 전달 및 일관된 유전 상수를 갖는 재료를 사용 하여이 애플리케이션에 필요한 모든 5G 기능을 제공하기 위해 좋은 PCB를 만들어야합니다.


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