Шта то значи за индустрију ПЦБ-а велике брзине?
Пре свега, када се пројектују и конструишу ПЦБ стекови, аспекти материјала морају бити приоритетни. 5Г ПЦБ-и морају испуњавати све спецификације када преносе и примају пренос сигнала, обезбеђују електричне везе и обезбеђују контролу за одређене функције. Поред тога, мораће се позабавити изазовима дизајна ПЦБ-а, као што је одржавање интегритета сигнала при већим брзинама, управљање топлотом и како спречити електромагнетне сметње (ЕМИ) између података и плоча.

Дизајн штампане плоче за пријем мешовитог сигнала
Данас се већина система бави 4Г и 3Г штампаним плочама. То значи да је фреквентни опсег компоненте за пренос и пријем од 600 МХз до 5,925 ГХз, а канал пропусног опсега је 20 МХз, или 200 кХз за ИоТ системе. Приликом пројектовања ПЦБ-а за 5Г мрежне системе, ове компоненте ће захтевати фреквенције милиметарских таласа од 28 ГХз, 30 ГХз или чак 77 ГХз, у зависности од апликације. За канале са пропусним опсегом, 5Г системи ће обрађивати 100МХз испод 6ГХз и 400МХз изнад 6ГХз.

Ове веће брзине и веће фреквенције ће захтевати употребу одговарајућих материјала у ПЦБ-у да би се истовремено ухватили и пренели нижи и виши сигнали без губитка сигнала и ЕМИ. Други проблем је што ће уређаји постати лакши, преносивији и мањи. Због строгих ограничења тежине, величине и простора, ПЦБ материјали морају бити флексибилни и лагани да би се сместили сви микроелектронски уређаји на плочи.

За бакарне трагове ПЦБ-а морају се поштовати тањи трагови и строжа контрола импедансе. Традиционални процес субтрактивног гравирања који се користи за 3Г и 4Г ПЦБ велике брзине може се пребацити на модификовани полуадитивни процес. Ови побољшани полуадитивни процеси ће обезбедити прецизније трагове и равније зидове.

У току је и редизајнирање материјалне базе. Компаније за штампане плоче проучавају материјале са диелектричном константом од чак 3, јер су стандардни материјали за ПЦБ ниске брзине обично 3,5 до 5,5. Чвршћа плетеница од стаклених влакана, материјал са нижим фактором губитка и нископрофилни бакар ће такође постати избор брзог ПЦБ-а за дигиталне сигнале, чиме се спречава губитак сигнала и побољшава интегритет сигнала.

Проблем са ЕМИ заштитом
ЕМИ, преслушавање и паразитски капацитет су главни проблеми плоча. Да бисте се суочили са преслушавањем и ЕМИ-ом због аналогних и дигиталних фреквенција на плочи, препоручује се одвајање трагова. Употреба вишеслојних плоча ће обезбедити бољу свестраност за одређивање начина постављања брзих трагова тако да путање аналогних и дигиталних повратних сигнала буду удаљене једна од друге, док су кола наизменичне и једносмерне струје одвојена. Додавање заштите и филтрирања приликом постављања компоненти такође би требало да смањи количину природног ЕМИ на штампаној плочи.

Како би се осигурало да нема кварова и озбиљних кратких спојева или отворених кола на површини бакра, за проверу трагова проводника и њихово мерење користиће се напредни аутоматски оптички систем за инспекцију (АИО) са вишим функцијама и 2Д метрологијом. Ове технологије ће помоћи произвођачима ПЦБ-а да потраже могуће ризике од деградације сигнала.

Изазови управљања топлотом
Већа брзина сигнала ће узроковати да струја кроз ПЦБ генерише више топлоте. ПЦБ материјали за диелектричне материјале и слојеве супстрата језгра мораће да адекватно поднесу велике брзине које захтева 5Г технологија. Ако је материјал недовољан, може изазвати трагове бакра, љуштење, скупљање и савијање, јер ће ови проблеми узроковати пропадање ПЦБ-а.

Да би се изборили са овим вишим температурама, произвођачи ће морати да се усредсреде на избор материјала који се баве питањима топлотне проводљивости и топлотног коефицијента. Материјали са већом топлотном проводљивошћу, одличним преносом топлоте и доследном диелектричном константом морају се користити да би се направио добар ПЦБ који ће обезбедити све 5Г карактеристике потребне за ову примену.