Ce înseamnă asta pentru industria PCB de mare viteză?
În primul rând, atunci când proiectați și construiți stive de PCB, aspectele materiale trebuie să fie prioritare. PCB -urile 5G trebuie să îndeplinească toate specificațiile atunci când se transportă și primește transmisia semnalului, să ofere conexiuni electrice și să ofere control pentru funcții specifice. În plus, vor trebui abordate provocările de proiectare a PCB, cum ar fi menținerea integrității semnalului la viteze mai mari, gestionarea termică și modul de prevenire a interferenței electromagnetice (EMI) între date și plăci.
Proiectare a plăcii de circuit de primire a semnalului mixt
Astăzi, majoritatea sistemelor se ocupă de PCB -uri 4G și 3G. Aceasta înseamnă că intervalul de frecvență de transmitere și recepție a componentei este de 600 MHz până la 5,925 GHz, iar canalul de lățime de bandă este de 20 MHz, sau 200 kHz pentru sistemele IoT. Atunci când proiectăm PCB -uri pentru sisteme de rețea 5G, aceste componente vor necesita frecvențe de undă de milimetru de 28 GHz, 30 GHz sau chiar 77 GHz, în funcție de aplicație. Pentru canalele de lățime de bandă, sistemele 5G vor prelucra 100 MHz sub 6GHz și 400MHz peste 6GHz.
Aceste viteze mai mari și frecvențe mai mari vor necesita utilizarea de materiale adecvate în PCB pentru a capta și transmite simultan semnale mai mici și mai mari, fără pierderi de semnal și EMI. O altă problemă este că dispozitivele vor deveni mai ușoare, mai portabile și mai mici. Datorită greutății stricte, dimensiunii și constrângerilor de spațiu, materialele PCB trebuie să fie flexibile și ușoare pentru a găzdui toate dispozitivele microelectronice de pe placa de circuit.
Pentru urmele de cupru PCB, trebuie respectate urme mai subțiri și un control mai strict al impedanței. Procesul tradițional de gravură subtractivă utilizat pentru PCB-urile 3G și 4G de mare viteză poate fi comutat la un proces semi-aditiv modificat. Aceste procese semi-aditive îmbunătățite vor oferi urme mai precise și pereți mai drepți.
Baza materială este, de asemenea, reproiectată. Companiile de bord de circuite tipărite studiază materiale cu o constantă dielectrică de până la 3, deoarece materialele standard pentru PCB-uri cu viteză mică sunt de obicei 3,5 până la 5,5. Împletitura mai strânsă din fibre de sticlă, materialul de pierdere a pierderii mai mici și cuprul cu profil scăzut vor deveni, de asemenea, alegerea PCB de mare viteză pentru semnale digitale, prevenind astfel pierderea semnalului și îmbunătățind integritatea semnalului.
Problemă de protecție EMI
EMI, Crosstalk și Capacitatea parazită sunt principalele probleme ale plăcilor de circuit. Pentru a face față Crosstalk și EMI datorită frecvențelor analogice și digitale de pe tablă, este recomandat cu tărie să separați urmele. Utilizarea plăcilor cu mai multe straturi va oferi o mai bună versatilitate pentru a determina modul de a plasa urme de mare viteză, astfel încât căile semnalelor de întoarcere analogice și digitale să fie ținute departe unul de celălalt, păstrând în același timp circuitele AC și DC. Adăugarea de ecranare și filtrare la plasarea componentelor ar trebui să reducă, de asemenea, cantitatea de EMI naturală pe PCB.
Pentru a se asigura că nu există defecte și scurtcircuite de scurtcircuite sau circuite deschise pe suprafața cuprului, un sistem avansat de inspecție optică automată (AIO) cu funcții mai mari și metrologie 2D va fi utilizat pentru a verifica urmele conductorului și a le măsura. Aceste tehnologii vor ajuta producătorii de PCB să caute posibile riscuri de degradare a semnalului.
Provocări de gestionare termică
O viteză a semnalului mai mare va determina curentul prin PCB să genereze mai multă căldură. Materialele PCB pentru materiale dielectrice și straturile de substrat de bază vor trebui să gestioneze în mod adecvat viteza mare cerută de tehnologia 5G. Dacă materialul este insuficient, poate provoca urme de cupru, decojire, contracție și deformare, deoarece aceste probleme vor determina PCB -ul să se deterioreze.
Pentru a face față acestor temperaturi mai ridicate, producătorii vor trebui să se concentreze pe alegerea materialelor care abordează conductivitatea termică și problemele coeficientului termic. Materialele cu o conductivitate termică mai mare, un transfer de căldură excelent și o constantă dielectrică constantă trebuie utilizate pentru a face un PCB bun pentru a oferi toate caracteristicile 5G necesare pentru această aplicație.