Ką tai reiškia didelės spartos PCB pramonei?
Visų pirma, projektuojant ir statant PCB rietuves, pirmenybė turi būti teikiama materialiems aspektams. 5G PCB turi atitikti visas specifikacijas, kai perduoda ir priima signalą, teikia elektros jungtis ir užtikrina konkrečių funkcijų valdymą. Be to, reikės spręsti PCB projektavimo problemas, tokias kaip signalo vientisumo palaikymas esant didesniam greičiui, šilumos valdymas ir kaip išvengti elektromagnetinių trukdžių (EMI) tarp duomenų ir plokščių.

Mišraus signalo priėmimo plokštės dizainas
Šiandien dauguma sistemų yra susijusios su 4G ir 3G PCB. Tai reiškia, kad komponento siuntimo ir priėmimo dažnių diapazonas yra nuo 600 MHz iki 5,925 GHz, o pralaidumo kanalas yra 20 MHz arba 200 kHz IoT sistemose. Kuriant PCB 5G tinklo sistemoms, šiems komponentams reikės 28 GHz, 30 GHz ar net 77 GHz milimetrinių bangų dažnių, priklausomai nuo pritaikymo. Pralaidumo kanaluose 5G sistemos apdoros 100 MHz dažnį žemiau 6 GHz ir 400 MHz virš 6 GHz.

Šiems didesniems greičiams ir aukštesniems dažniams reikės naudoti tinkamas medžiagas PCB, kad tuo pačiu metu būtų užfiksuoti ir perduoti mažesni ir aukštesni signalai be signalo praradimo ir EMI. Kita problema yra ta, kad įrenginiai taps lengvesni, nešiojamesni ir mažesni. Dėl griežtų svorio, dydžio ir erdvės apribojimų PCB medžiagos turi būti lanksčios ir lengvos, kad tilptų visi plokštės mikroelektroniniai įrenginiai.

Naudojant PCB vario pėdsakus, reikia laikytis plonesnių pėdsakų ir griežtesnės varžos kontrolės. Tradicinis subtraktyvus ėsdinimo procesas, naudojamas 3G ir 4G didelės spartos PCB, gali būti perjungtas į modifikuotą pusiau adityvų procesą. Šie patobulinti pusiau priedų procesai suteiks tikslesnius pėdsakus ir tiesesnes sienas.

Taip pat pertvarkoma materialinė bazė. Spausdintinių plokščių įmonės tiria medžiagas, kurių dielektrinė konstanta yra tik 3, nes standartinės mažo greičio PCB medžiagos paprastai yra nuo 3,5 iki 5,5. Tvirtesnė stiklo pluošto pynė, mažesnio nuostolio koeficiento nuostolių medžiaga ir žemo profilio varis taip pat taps didelės spartos PCB pasirinkimu skaitmeniniams signalams, taip užkertant kelią signalo praradimui ir pagerinant signalo vientisumą.

EMI ekranavimo problema
EMI, crosstalk ir parazitinė talpa yra pagrindinės grandinių plokščių problemos. Norint susidoroti su skerspjūviu ir EMI dėl analoginių ir skaitmeninių dažnių plokštėje, primygtinai rekomenduojama atskirti pėdsakus. Daugiasluoksnių plokščių naudojimas suteiks daugiau universalumo nustatant, kaip išdėstyti didelės spartos pėdsakus, kad analoginių ir skaitmeninių grįžtamųjų signalų keliai būtų atokiau vienas nuo kito, o kintamosios srovės ir nuolatinės srovės grandinės būtų atskirtos. Ekranavimas ir filtravimas dedant komponentus taip pat turėtų sumažinti natūralaus EMI kiekį ant PCB.

Siekiant užtikrinti, kad ant vario paviršiaus nebūtų defektų ir rimtų trumpųjų jungimų ar atvirų grandinių, laidininkų pėdsakams tikrinti ir išmatuoti bus naudojama pažangi automatinė optinio tikrinimo sistema (AIO) su aukštesnėmis funkcijomis ir 2D metrologija. Šios technologijos padės PCB gamintojams ieškoti galimos signalo pablogėjimo rizikos.

Šilumos valdymo iššūkiai
Didesnis signalo greitis paskatins srovę per PCB generuoti daugiau šilumos. PCB medžiagos, skirtos dielektrinėms medžiagoms ir pagrindiniams substrato sluoksniams, turės tinkamai valdyti didelius greičius, kurių reikalauja 5G technologija. Jei medžiagos nepakanka, gali atsirasti vario pėdsakų, atsilupti, susitraukti ir deformuotis, nes dėl šių problemų PCB pablogės.

Siekdami susidoroti su aukštesnėmis temperatūromis, gamintojai turės sutelkti dėmesį į medžiagų, kurios sprendžia šilumos laidumo ir šiluminio koeficiento problemas, pasirinkimą. Norint sukurti gerą PCB, kad būtų užtikrintos visos šiai programai reikalingos 5G funkcijos, turi būti naudojamos medžiagos, turinčios didesnį šilumos laidumą, puikų šilumos perdavimą ir pastovią dielektrinę konstantą.