Ano ang ibig sabihin nito para sa high-speed na industriya ng PCB?
Una sa lahat, kapag nagdidisenyo at gumagawa ng mga stack ng PCB, dapat unahin ang mga aspeto ng materyal. Dapat matugunan ng mga 5G PCB ang lahat ng mga detalye kapag nagdadala at tumatanggap ng signal transmission, nagbibigay ng mga de-koryenteng koneksyon, at nagbibigay ng kontrol para sa mga partikular na function. Bilang karagdagan, ang mga hamon sa disenyo ng PCB ay kailangang matugunan, tulad ng pagpapanatili ng integridad ng signal sa mas mataas na bilis, pamamahala ng thermal, at kung paano maiwasan ang electromagnetic interference (EMI) sa pagitan ng data at mga board.

Mixed signal na tumatanggap ng circuit board na disenyo
Ngayon, karamihan sa mga system ay nakikitungo sa 4G at 3G PCB. Nangangahulugan ito na ang saklaw ng frequency ng transmit at receive ng component ay 600 MHz hanggang 5.925 GHz, at ang bandwidth channel ay 20 MHz, o 200 kHz para sa mga IoT system. Kapag nagdidisenyo ng mga PCB para sa 5G network system, ang mga bahaging ito ay mangangailangan ng millimeter wave frequency na 28 GHz, 30 GHz o kahit na 77 GHz, depende sa application. Para sa mga bandwidth channel, ang 5G system ay magpoproseso ng 100MHz sa ibaba 6GHz at 400MHz sa itaas ng 6GHz.

Ang mas matataas na bilis at mas mataas na frequency na ito ay mangangailangan ng paggamit ng mga angkop na materyales sa PCB upang sabay-sabay na makuha at magpadala ng mas mababa at mas mataas na signal nang walang pagkawala ng signal at EMI. Ang isa pang problema ay ang mga device ay magiging mas magaan, mas portable, at mas maliit. Dahil sa mahigpit na bigat, laki at mga hadlang sa espasyo, ang mga materyales ng PCB ay dapat na may kakayahang umangkop at magaan upang ma-accommodate ang lahat ng microelectronic na device sa circuit board.

Para sa mga bakas ng tanso ng PCB, dapat sundin ang mas manipis na mga bakas at mas mahigpit na kontrol sa impedance. Ang tradisyonal na subtractive etching process na ginagamit para sa 3G at 4G high-speed PCB ay maaaring ilipat sa isang binagong semi-additive na proseso. Ang mga pinahusay na semi-additive na proseso ay magbibigay ng mas tumpak na mga bakas at mas tuwid na mga pader.

Ang materyal na base ay muling idinisenyo. Ang mga kumpanya ng naka-print na circuit board ay nag-aaral ng mga materyales na may dielectric na pare-pareho na kasingbaba ng 3, dahil ang mga karaniwang materyales para sa mababang bilis ng PCB ay karaniwang 3.5 hanggang 5.5. Ang mas mahigpit na glass fiber braid, lower loss factor loss material at low profile copper ay magiging pagpipilian din ng high-speed PCB para sa mga digital signal, at sa gayon ay mapipigilan ang pagkawala ng signal at pagpapabuti ng integridad ng signal.

EMI shielding problema
Ang EMI, crosstalk at parasitic capacitance ay ang mga pangunahing problema ng mga circuit board. Upang harapin ang crosstalk at EMI dahil sa mga analog at digital na frequency sa board, lubos na inirerekomenda na paghiwalayin ang mga bakas. Ang paggamit ng mga multilayer board ay magbibigay ng mas mahusay na versatility upang matukoy kung paano maglagay ng mga high-speed na bakas upang ang mga daanan ng analog at digital return signal ay pinananatiling malayo sa isa't isa, habang pinananatiling magkahiwalay ang AC at DC circuit. Ang pagdaragdag ng shielding at pag-filter kapag naglalagay ng mga bahagi ay dapat ding bawasan ang dami ng natural na EMI sa PCB.

Upang matiyak na walang mga depekto at malubhang short circuit o open circuit sa ibabaw ng tanso, isang advanced na automatic optical inspection system (AIO) na may mas mataas na function at 2D metrology ang gagamitin upang suriin ang mga bakas ng conductor at sukatin ang mga ito. Ang mga teknolohiyang ito ay makakatulong sa mga tagagawa ng PCB na maghanap ng mga posibleng panganib sa pagkasira ng signal.

Mga hamon sa pamamahala ng thermal
Ang isang mas mataas na bilis ng signal ay magiging sanhi ng kasalukuyang sa pamamagitan ng PCB upang makabuo ng mas maraming init. Ang mga materyales ng PCB para sa mga dielectric na materyales at mga core substrate layer ay kailangang sapat na pangasiwaan ang mataas na bilis na kinakailangan ng 5G na teknolohiya. Kung ang materyal ay hindi sapat, maaari itong maging sanhi ng mga bakas ng tanso, pagbabalat, pag-urong at pag-warping, dahil ang mga problemang ito ay magiging sanhi ng pagkasira ng PCB.

Upang makayanan ang mas mataas na temperatura na ito, ang mga tagagawa ay kailangang tumuon sa pagpili ng mga materyales na tumutugon sa mga isyu sa thermal conductivity at thermal coefficient. Ang mga materyales na may mas mataas na thermal conductivity, mahusay na heat transfer, at pare-parehong dielectric constant ay dapat gamitin para makagawa ng magandang PCB para maibigay ang lahat ng 5G feature na kinakailangan para sa application na ito.