Apakah maksud ini untuk industri PCB berkelajuan tinggi?
Pertama sekali, apabila mereka bentuk dan membina tindanan PCB, aspek material mesti diutamakan. PCB 5G mesti memenuhi semua spesifikasi semasa membawa dan menerima penghantaran isyarat, menyediakan sambungan elektrik dan menyediakan kawalan untuk fungsi tertentu. Di samping itu, cabaran reka bentuk PCB perlu ditangani, seperti mengekalkan integriti isyarat pada kelajuan yang lebih tinggi, pengurusan haba, dan cara mencegah gangguan elektromagnet (EMI) antara data dan papan.

Reka bentuk papan litar penerima isyarat bercampur
Hari ini, kebanyakan sistem berurusan dengan PCB 4G dan 3G. Ini bermakna julat frekuensi hantar dan terima komponen ialah 600 MHz hingga 5.925 GHz, dan saluran lebar jalur ialah 20 MHz, atau 200 kHz untuk sistem IoT. Apabila mereka bentuk PCB untuk sistem rangkaian 5G, komponen ini memerlukan frekuensi gelombang milimeter 28 GHz, 30 GHz atau bahkan 77 GHz, bergantung pada aplikasi. Untuk saluran lebar jalur, sistem 5G akan memproses 100MHz di bawah 6GHz dan 400MHz di atas 6GHz.

Kelajuan yang lebih tinggi dan frekuensi yang lebih tinggi ini memerlukan penggunaan bahan yang sesuai dalam PCB untuk menangkap dan menghantar isyarat yang lebih rendah dan lebih tinggi secara serentak tanpa kehilangan isyarat dan EMI. Masalah lain ialah peranti akan menjadi lebih ringan, lebih mudah alih dan lebih kecil. Disebabkan oleh berat, saiz dan kekangan ruang yang ketat, bahan PCB mestilah fleksibel dan ringan untuk menampung semua peranti mikroelektronik pada papan litar.

Untuk kesan kuprum PCB, jejak yang lebih nipis dan kawalan impedans yang lebih ketat mesti diikuti. Proses etsa tolak tradisional yang digunakan untuk PCB berkelajuan tinggi 3G dan 4G boleh ditukar kepada proses separuh tambahan yang diubah suai. Proses separa aditif yang dipertingkatkan ini akan memberikan kesan yang lebih tepat dan dinding yang lebih lurus.

Asas bahan juga sedang direka bentuk semula. Syarikat papan litar bercetak sedang mengkaji bahan dengan pemalar dielektrik serendah 3, kerana bahan standard untuk PCB berkelajuan rendah biasanya 3.5 hingga 5.5. Jalinan gentian kaca yang lebih ketat, bahan kehilangan faktor kehilangan yang lebih rendah dan tembaga profil rendah juga akan menjadi pilihan PCB berkelajuan tinggi untuk isyarat digital, dengan itu menghalang kehilangan isyarat dan meningkatkan integriti isyarat.

Masalah pelindung EMI
EMI, crosstalk dan kapasitansi parasit adalah masalah utama papan litar. Untuk menangani crosstalk dan EMI disebabkan oleh frekuensi analog dan digital pada papan, sangat disyorkan untuk memisahkan jejak. Penggunaan papan berbilang lapisan akan memberikan fleksibiliti yang lebih baik untuk menentukan cara meletakkan jejak berkelajuan tinggi supaya laluan isyarat pulangan analog dan digital dijauhkan antara satu sama lain, sambil memastikan litar AC dan DC berasingan. Menambah perisai dan penapisan semasa meletakkan komponen juga harus mengurangkan jumlah EMI semula jadi pada PCB.

Untuk memastikan tiada kecacatan dan litar pintas atau litar terbuka yang serius pada permukaan tembaga, sistem pemeriksaan optik automatik (AIO) termaju dengan fungsi yang lebih tinggi dan metrologi 2D akan digunakan untuk memeriksa kesan konduktor dan mengukurnya. Teknologi ini akan membantu pengeluar PCB mencari kemungkinan risiko kemerosotan isyarat.

Cabaran pengurusan terma
Kelajuan isyarat yang lebih tinggi akan menyebabkan arus melalui PCB menghasilkan lebih banyak haba. Bahan PCB untuk bahan dielektrik dan lapisan substrat teras perlu mengendalikan kelajuan tinggi yang diperlukan oleh teknologi 5G dengan secukupnya. Jika bahan tidak mencukupi, ia boleh menyebabkan kesan tembaga, mengelupas, pengecutan dan meledingkan, kerana masalah ini akan menyebabkan PCB merosot.

Untuk mengatasi suhu yang lebih tinggi ini, pengeluar perlu menumpukan pada pilihan bahan yang menangani isu kekonduksian terma dan pekali terma. Bahan dengan kekonduksian terma yang lebih tinggi, pemindahan haba yang sangat baik dan pemalar dielektrik yang konsisten mesti digunakan untuk membuat PCB yang baik untuk menyediakan semua ciri 5G yang diperlukan untuk aplikasi ini.