Що це означає для високошвидкісної індустрії друкованих плат?
Перш за все, при проектуванні та побудові стеків друкованої плати, матеріальні аспекти повинні бути пріоритетні. ПХБ 5G повинні відповідати всім специфікаціям при перенесенні та прийому передачі сигналу, забезпечення електричних з'єднань та забезпечення контролю для конкретних функцій. Крім того, потрібно вирішити проблеми з дизайном PCB, наприклад, підтримка цілісності сигналу на більш високих швидкостях, термічне управління та способи запобігання електромагнітних перешкод (EMI) між даними та дошками.
Дизайн плати з змішаним сигналом
Сьогодні більшість систем мають справу з PCB 4G та 3G. Це означає, що діапазон частоти передачі та прийому компонента становить від 600 МГц до 5,925 ГГц, а канал пропускної здатності - 20 МГц, або 200 кГц для систем IoT. При проектуванні PCB для мережевих систем 5G ці компоненти потребуватимуть міліметрової хвилі частоти 28 ГГц, 30 ГГц або навіть 77 ГГц, залежно від програми. Для каналів пропускної здатності 5G системи оброблятимуть 100 МГц нижче 6 ГГц і 400 МГц вище 6 ГГц.
Ці більш високі швидкості та більш високі частоти потребуватимуть використання відповідних матеріалів на друкованій друкованій платі для одночасно зйомки та передачі нижчих та вищих сигналів без втрати сигналів та EMI. Ще одна проблема полягає в тому, що пристрої стануть легшими, портативнішими та меншими. Завдяки суворому обмеженням ваги, розміру та простору матеріали PCB повинні бути гнучкими та легкими для розміщення всіх мікроелектронних пристроїв на платі.
Для мідних слідів PCB слід дотримуватися більш тонких слідів та більш жорсткого контролю імпедансу. Традиційний процес віднімання травлення, що використовується для високошвидкісних друкованих плат 3G та 4G, можна переключити на модифікований напівдоступний процес. Ці вдосконалені напівдоступні процеси забезпечать більш точні сліди та прямі стіни.
Матеріальна основа також переробляється. Компанії з друкованими ланцюгами вивчають матеріали з діелектричною постійною до 3, оскільки стандартні матеріали для низькошвидкісних друкованих плат, як правило, від 3,5 до 5,5. Більш жорстка коси зі скловолокна, нижчий матеріал втрат у втраті та низький профіл міді також стануть вибором високошвидкісної друкованої плати для цифрових сигналів, тим самим запобігаючи втраті сигналу та вдосконалення цілісності сигналу.
Проблема екранування EMI
EMI, Crosstalk та Parasitic ємність є основними проблемами дощок. Для того, щоб мати справу з перехресними та ЕМІ через аналогові та цифрові частоти на дошці, настійно рекомендується розділити сліди. Використання багатошарових дощок забезпечить кращу універсальність, щоб визначити, як розмістити високошвидкісні сліди, щоб шляхи аналогових та цифрових сигналів повернення трималися подалі один від одного, зберігаючи при цьому ланцюги змінного струму та постійного струму окремо. Додавання екранування та фільтрації при розміщенні компонентів також повинно зменшити кількість природних EMI на друкованій платі.
Для того, щоб переконатися, що на поверхні міді немає дефектів та серйозних коротких ланцюгів або відкритих схем, вдосконалена автоматична система оптичної перевірки (AIO) з більш високими функціями та 2D метрологією будуть використані для перевірки слідів провідника та їх вимірювання. Ці технології допоможуть виробникам PCB шукати можливі ризики деградації сигналу.
Проблеми з термічним управлінням
Більш висока швидкість сигналу призведе до того, що струм через друковану плату генерує більше тепла. Матеріали друкованої плати для діелектричних матеріалів та основних шарів підкладки повинні буде адекватно обробляти високі швидкості, необхідні технологією 5G. Якщо матеріал недостатній, він може спричинити мідні сліди, лущення, усадку та викривлення, оскільки ці проблеми спричинить погіршення ПХБ.
Для того, щоб впоратися з цими більш високими температурами, виробникам потрібно буде зосередитись на виборі матеріалів, які вирішують теплопровідність та проблеми теплового коефіцієнта. Матеріали з більшою теплопровідністю, відмінною теплопередачі та постійною діелектричною константою повинні використовуватися для створення хорошої друкованої плати, щоб забезпечити всі функції 5G, необхідні для цієї програми.