Ką tai reiškia spartų PCB pramonei?
Visų pirma, projektuojant ir konstruojant PCB krūvas, reikia prioritetuoti materialinius aspektus. 5G PCB turi atitikti visas specifikacijas, kai nešioja ir gauna signalo perdavimą, teikdami elektrines jungtis ir teikiant kontrolę konkrečioms funkcijoms. Be to, reikės spręsti PCB projektavimo iššūkius, tokius kaip signalo vientisumo palaikymas didesniu greičiu, šiluminiu valdymu ir kaip išvengti elektromagnetinių trukdžių (EMI) tarp duomenų ir plokščių.
Mišrus signalas priėmimo grandinės lentos dizainas
Šiandien dauguma sistemų susiduria su 4G ir 3G PCB. Tai reiškia, kad komponento perdavimo ir priėmimo dažnių diapazonas yra nuo 600 MHz iki 5,925 GHz, o pralaidumo kanalas yra 20 MHz arba 200 kHz IoT sistemoms. Projektuojant 5G tinklo sistemų PCB, šiems komponentams reikės 28 GHz, 30 GHz ar net 77 GHz milimetrų bangų dažnių, atsižvelgiant į taikymą. Pralaidumo kanalams 5G sistemos apdoros 100MHz žemiau 6 GHz ir 400MHz virš 6 GHz.
Šiems didesniam greičiui ir aukštesniam dažniui reikės naudoti tinkamas medžiagas PCB, kad tuo pačiu metu būtų galima užfiksuoti ir perduoti žemesnius ir aukštesnius signalus be signalo praradimo ir EMI. Kita problema yra ta, kad įrenginiai taps lengvesni, nešiojami ir mažesni. Dėl griežto svorio, dydžio ir erdvės apribojimų PCB medžiagos turi būti lanksčios ir lengvi, kad būtų galima pritaikyti visus mikroelektroninius prietaisus ant plokštės.
Norint, kad PCB vario pėdsakai, reikia laikytis plonesnių pėdsakų ir griežtesnės varžos kontrolės. Tradicinį subtraktyvaus ėsdinimo procesą, naudojamą 3G ir 4G greitaeigių PCB, galima perjungti į modifikuotą pusiau addityvų procesą. Šie patobulinti pusiau addityvūs procesai užtikrins tikslesnius pėdsakus ir tiesesnes sienas.
Medžiagos bazė taip pat yra pertvarkyta. Spausdintos grandinės lentos įmonės tiria medžiagas, kurių dielektrinė konstanta yra mažesnė kaip 3, nes standartinės mažo greičio PCB medžiagos paprastai yra nuo 3,5 iki 5,5. Griežtesnis stiklo pluošto pynimas, mažesnio nuostolių faktoriaus praradimo medžiaga ir žemo profilio vario taip pat taps greitaeigių PCB pasirinkimu skaitmeniniams signalams, taip užkirsdamas kelią signalo praradimui ir pagerins signalo vientisumą.
EMI ekrano problema
EMI, Crosstalk ir parazitinė talpa yra pagrindinės grandinių lentų problemos. Norint susidoroti su „Crosstalk“ ir EMI dėl analoginių ir skaitmeninių dažnių lentoje, labai rekomenduojama atskirti pėdsakus. Daugiasluoksnių lentų naudojimas užtikrins geresnį universalumą, kad būtų galima nustatyti, kaip išdėstyti greitaeigius pėdsakus, kad analoginių ir skaitmeninių grąžinimo signalų keliai būtų laikomi atokiau vienas nuo kito, tuo pačiu laikant kintamos srovės ir nuolatinės srovės grandines atskirai. Pridedant ekraną ir filtravimą dedant komponentus, PCB taip pat turėtų sumažinti natūralaus EMI kiekį.
Siekiant užtikrinti, kad vario paviršiaus nėra defektų ir rimtų trumpų jungčių ar atvirų grandinių, bus naudojama pažangi automatinė optinio tikrinimo sistema (AIO), turinčia aukštesnes funkcijas ir 2D metrologiją, bus naudojama laidininko pėdsakams patikrinti ir juos išmatuoti. Šios technologijos padės PCB gamintojams ieškoti galimo signalo blogėjimo rizikos.
Šilumos valdymo iššūkiai
Dėl didesnio signalo greičio per PCB srovė sukels daugiau šilumos. PCB medžiagos, skirtos dielektrinėms medžiagoms ir pagrindiniams substrato sluoksniams, reikės tinkamai valdyti didelį greitį, kurio reikalauja 5G technologija. Jei medžiagos nepakanka, tai gali sukelti vario pėdsakus, lupimą, susitraukimą ir deformaciją, nes dėl šių problemų PCB pablogės.
Norėdami susidoroti su šiomis aukštesnėmis temperatūromis, gamintojai turės sutelkti dėmesį į medžiagų, kuriose nagrinėjamos šilumos laidumo ir šiluminio koeficiento problemos, pasirinkimui. Medžiagos, turinčios didesnį šilumos laidumą, puikų šilumos perdavimą ir pastovią dielektrinę konstantą, turi būti naudojamos norint sukurti gerą PCB, kad būtų užtikrintos visos 5G savybės, reikalingos šiam taikymui.
