Wat betekent dit voor de high-speed PCB-industrie?
Allereerst moeten bij het ontwerpen en construeren van PCB -stacks materiaalaspecten worden geprioriteerd. 5G PCB's moeten voldoen aan alle specificaties bij het dragen en ontvangen van signaaltransmissie, het bieden van elektrische verbindingen en het bieden van controle voor specifieke functies. Bovendien moeten PCB -ontwerpuitdagingen worden aangepakt, zoals het handhaven van signaalintegriteit bij hogere snelheden, thermisch beheer en hoe elektromagnetische interferentie (EMI) tussen gegevens en boards te voorkomen.

Gemengd signaalontvangstcirintaalontwerp
Tegenwoordig hebben de meeste systemen te maken met 4G- en 3G -PCB's. Dit betekent dat het zend- en ontvangfrequentiebereik van de component 600 MHz tot 5.925 GHz is en het bandbreedtekanaal 20 MHz is, of 200 kHz voor IoT -systemen. Bij het ontwerpen van PCB's voor 5G -netwerksystemen vereisen deze componenten millimetergolffrequenties van 28 GHz, 30 GHz of zelfs 77 GHz, afhankelijk van de toepassing. Voor bandbreedtekanalen zullen 5G -systemen 100 MHz onder de 6 GHz en 400 MHz boven 6 GHz verwachten.

Deze hogere snelheden en hogere frequenties vereisen het gebruik van geschikte materialen in de PCB om tegelijkertijd lagere en hogere signalen te vangen en te verzenden zonder signaalverlies en EMI. Een ander probleem is dat apparaten lichter, draagbaarder en kleiner worden. Vanwege strikt gewicht, grootte en ruimtebeperkingen moeten PCB -materialen flexibel en licht zijn om alle micro -elektronische apparaten op de printplaat te huisvesten.

Voor PCB -koperen sporen moeten dunnere sporen en strengere impedantieregeling worden gevolgd. Het traditionele subtractieve etsenproces dat wordt gebruikt voor 3G en 4G high-speed PCB's kan worden overgeschakeld naar een gemodificeerd semi-additief proces. Deze verbeterde semi-additieve processen bieden meer precieze sporen en rechter muren.

De materiaalbasis wordt ook opnieuw ontworpen. Gedrukte printplaatbedrijven bestuderen materialen met een diëlektrische constante slechts 3, omdat standaardmaterialen voor lage snelheid PCB's meestal 3,5 tot 5,5 zijn. Snelle glasvezelvlecht, lager verliesfactorverliesmateriaal en koper met een laag profiel worden ook de keuze voor high-speed PCB voor digitale signalen, waardoor signaalverlies wordt voorkomen en de signaalintegriteit wordt verbeterd.

Emi afschermingsprobleem
EMI, overspraak en parasitaire capaciteit zijn de belangrijkste problemen van printplaten. Om met overspraak en EMI om te gaan vanwege de analoge en digitale frequenties op het bord, wordt het sterk aanbevolen om de sporen te scheiden. Het gebruik van meerlagige boards zal een betere veelzijdigheid bieden om te bepalen hoe ze sporen in de snelle snelheid kunnen plaatsen, zodat de paden van analoge en digitale retoursignalen van elkaar worden gehouden, terwijl de AC- en DC-circuits gescheiden houden. Het toevoegen van afscherming en filteren bij het plaatsen van componenten moet ook de hoeveelheid natuurlijke EMI op de PCB verminderen.

Om ervoor te zorgen dat er geen defecten en ernstige kort circuits of open circuits op het koperoppervlak zijn, zal een geavanceerd automatisch optisch inspectiesysteem (AIO) met hogere functies en 2D -metrologie worden gebruikt om de sporen van de geleider te controleren en te meten. Deze technologieën zullen PCB -fabrikanten helpen op zoek te gaan naar mogelijke signaalafbraakrisico's.

Uitdagingen van thermische management
Een hogere signaalsnelheid zorgt ervoor dat de stroom door de PCB meer warmte genereert. PCB -materialen voor diëlektrische materialen en kernsubstraatlagen moeten de hoge snelheden die nodig zijn door 5G -technologie adequaat afhandelen. Als het materiaal onvoldoende is, kan dit kopersporen veroorzaken, afpellen, krimpen en kromtrekken, omdat deze problemen de PCB zullen verslechteren.

Om met deze hogere temperaturen het hoofd te bieden, moeten fabrikanten zich concentreren op de keuze van materialen die de thermische geleidbaarheid en thermische coëfficiëntproblemen aanpakken. Materialen met een hogere thermische geleidbaarheid, uitstekende warmteoverdracht en consistente diëlektrische constante moeten worden gebruikt om een ​​goede printplaat te maken om alle 5G -functies te bieden die nodig zijn voor deze toepassing.