Vad betyder detta för höghastighets-PCB-industrin?
Först och främst, när man utformar och konstruerar PCB -staplar, måste materiella aspekter prioriteras. 5G PCB: er måste uppfylla alla specifikationer när man bär och tar emot signalöverföring, tillhandahåller elektriska anslutningar och ger kontroll för specifika funktioner. Dessutom måste PCB -designutmaningar hanteras, såsom att upprätthålla signalintegritet vid högre hastigheter, termisk hantering och hur man kan förhindra elektromagnetisk störning (EMI) mellan data och kort.

Blandad signalmottagningskretskortdesign
Idag har de flesta system att göra med 4G och 3G PCB. Detta innebär att komponentens sändnings- och mottagningsintervall är 600 MHz till 5,925 GHz, och bandbreddkanalen är 20 MHz, eller 200 kHz för IoT -system. Vid utformning av PCB för 5G -nätverkssystem kommer dessa komponenter att kräva millimetervågfrekvenser på 28 GHz, 30 GHz eller till och med 77 GHz, beroende på applikationen. För bandbreddskanaler kommer 5G -system att behandla 100 MHz under 6 GHz och 400 MHz över 6 GHz.

Dessa högre hastigheter och högre frekvenser kräver användning av lämpliga material i PCB för att samtidigt fånga och överföra lägre och högre signaler utan signalförlust och EMI. Ett annat problem är att enheter blir lättare, mer bärbara och mindre. På grund av strikt vikt, storlek och rymdbegränsningar måste PCB -material vara flexibla och lätta för att rymma alla mikroelektroniska enheter på kretskortet.

För PCB -kopparspår måste tunnare spår och strängare impedanskontroll följas. Den traditionella subtraktiva etsningsprocessen som används för 3G och 4G höghastighets-PCB kan bytas till en modifierad semi-additiv process. Dessa förbättrade semi-additiva processer kommer att ge mer exakta spår och rakare väggar.

Materialbasen omarbetas också. Tryckta kretskortföretag studerar material med en dielektrisk konstant så låg som 3, eftersom standardmaterial för låghastighets-PCB vanligtvis är 3,5 till 5,5. Sändare glasfiberfläta, lägre förlustfaktorförlustmaterial och lågprofil koppar kommer också att bli valet av höghastighets-PCB för digitala signaler, vilket förhindrar signalförlust och förbättrar signalintegritet.

EMI -skyddsproblem
EMI, Crosstalk och Parasitic Capacitance är de viktigaste problemen med kretskort. För att hantera Crosstalk och EMI på grund av de analoga och digitala frekvenserna på brädet rekommenderas det starkt att separera spåren. Användningen av flerskiktskort kommer att ge bättre mångsidighet för att bestämma hur man ska placera höghastighetsspår så att vägarna för analoga och digitala retursignaler hålls borta från varandra, samtidigt som AC- och DC-kretsarna håller åtskilda. Att lägga till skärmning och filtrering vid placering av komponenter bör också minska mängden naturlig EMI på PCB.

För att säkerställa att det inte finns några defekter och allvarliga kortkretsar eller öppna kretsar på kopparytan, kommer ett avancerat automatiskt optiskt inspektionssystem (AIO) med högre funktioner och 2D -metrologi att användas för att kontrollera ledarspåren och mäta dem. Dessa tekniker hjälper PCB -tillverkare att leta efter möjliga signalnedbrytningsrisker.

Termiska ledningutmaningar
En högre signalhastighet kommer att få strömmen genom PCB att generera mer värme. PCB -material för dielektriska material och kärnsubstratskikt kommer att behöva på ett adekvat sätt hantera de höga hastigheter som krävs av 5G -teknik. Om materialet är otillräckligt kan det orsaka kopparspår, skalning, krympning och vridning, eftersom dessa problem kommer att få PCB att försämras.

För att hantera dessa högre temperaturer kommer tillverkarna att behöva fokusera på valet av material som tar upp värmeledningsförmåga och värmekoefficientproblem. Material med högre värmeledningsförmåga, utmärkt värmeöverföring och konsekvent dielektrisk konstant måste användas för att skapa en bra PCB för att tillhandahålla alla 5G -funktioner som krävs för denna applikation.