O que isso significa para a indústria de PCB de alta velocidade?
Primeiro de tudo, ao projetar e construir pilhas de PCB, os aspectos materiais devem ser priorizados. Os PCBs 5G devem atender a todas as especificações ao transportar e receber a transmissão de sinal, fornecendo conexões elétricas e controle para funções específicas. Além disso, os desafios do design da PCB precisarão ser abordados, como manter a integridade do sinal em velocidades mais altas, gerenciamento térmico e como impedir a interferência eletromagnética (EMI) entre dados e placas.
Design da placa de circuito receptora de sinal misto
Hoje, a maioria dos sistemas está lidando com PCBs 4G e 3G. Isso significa que a faixa de frequência de transmissão e recebimento do componente é de 600 MHz a 5,925 GHz, e o canal de largura de banda é de 20 MHz, ou 200 kHz para sistemas de IoT. Ao projetar PCBs para sistemas de rede 5G, esses componentes exigirão frequências de ondas milimétricas de 28 GHz, 30 GHz ou até 77 GHz, dependendo da aplicação. Para os canais de largura de banda, os sistemas 5G processarão 100MHz abaixo de 6GHz e 400MHz acima de 6GHz.
Essas velocidades mais altas e frequências mais altas exigirão o uso de materiais adequados no PCB para capturar e transmitir simultaneamente sinais inferiores e mais altos sem perda de sinal e EMI. Outro problema é que os dispositivos se tornarão mais leves, mais portáteis e menores. Devido a restrições estritas de peso, tamanho e espaço, os materiais de PCB devem ser flexíveis e leves para acomodar todos os dispositivos microeletrônicos na placa de circuito.
Para traços de cobre de PCB, traços mais finos e controle de impedância mais rigoroso devem ser seguidos. O processo de gravação subtrativo tradicional usado para PCBs de alta velocidade 3G e 4G pode ser alterado para um processo semi-aditivo modificado. Esses processos semi-aditivos aprimorados fornecerão traços mais precisos e paredes mais retas.
A base do material também está sendo redesenhada. As empresas de placa de circuito impresso estão estudando materiais com uma constante dielétrica tão baixa quanto 3, porque os materiais padrão para PCBs de baixa velocidade são geralmente de 3,5 a 5,5. A trança de fibra de vidro mais apertada, o material de perda de perda de perda menor e o cobre de baixo perfil também se tornará a escolha de PCB de alta velocidade para sinais digitais, impedindo a perda de sinal e melhorando a integridade do sinal.
Problema de blindagem emi
Emi, diafonia e capacitância parasita são os principais problemas das placas de circuito. Para lidar com a diafonia e o EMI devido às frequências analógicas e digitais no quadro, é fortemente recomendado separar os traços. O uso de placas multicamadas fornecerá melhor versatilidade para determinar como colocar traços de alta velocidade, para que os caminhos dos sinais de retorno analógico e digital sejam mantidos longe um do outro, mantendo os circuitos CA e CC separados. Adicionar blindagem e filtragem ao colocar componentes também deve reduzir a quantidade de EMI natural na PCB.
Para garantir que não haja defeitos e curtos circuitos ou circuitos abertos graves na superfície de cobre, um sistema avançado de inspeção óptica automática (AIO) com funções mais altas e metrologia 2D será usada para verificar os traços do condutor e medi -los. Essas tecnologias ajudarão os fabricantes de PCB a procurar possíveis riscos de degradação de sinal.
Desafios de gerenciamento térmico
Uma velocidade de sinal mais alta fará com que a corrente através do PCB gere mais calor. Os materiais de PCB para materiais dielétricos e camadas de substrato do núcleo precisarão lidar adequadamente com as altas velocidades exigidas pela tecnologia 5G. Se o material for insuficiente, pode causar traços de cobre, descascamento, encolhimento e deformação, porque esses problemas farão com que o PCB se deteriore.
Para lidar com essas temperaturas mais altas, os fabricantes precisarão se concentrar na escolha de materiais que abordam a condutividade térmica e os problemas do coeficiente térmico. Materiais com maior condutividade térmica, excelente transferência de calor e constante dielétrica consistente devem ser usados para criar uma boa PCB para fornecer todos os recursos 5G necessários para este aplicativo.