5G無線技術的特點是速度快、接入范圍廣和延時短。與4G網絡相比,5G可以提供10-20倍的傳輸速率、約100倍的數據容量以及小于1毫秒的延時。頻譜延伸到了毫米波段(mmWave),而這種極高的頻率是PCB制造行業面臨的最嚴峻挑戰之一。
因此,5G天線PCB廠了解到,5G影響了包括PCB組裝在內的設計和制造的許多方面。設計出能夠發揮5G設備優勢的PCB存在多個挑戰。裝配車間也需要新的工藝方法以及先進的測試和檢驗設施。
與5G相關的PCB設計挑戰 以下是工程師在為5G應用設計和制造PCB時面臨的一些主要問題。
隨著設計復雜性的提高,5G設備可能會使用走線更細、連接焊盤密度更高的高密度互連(HDI)PCB。而這些更細的走線在傳輸高速信號時經常會導致信號完整性問題。
由于走線尺寸、寬度和橫截面等各種因素,HDI PCB上會出現阻抗不規則現象。如果使用傳統的負蝕刻工藝形成走線橫截面,那么很容易發生因阻抗異常而導致信號損失的問題。
為了集成多個天線陣列單元(AAU),PCB制造商必須處理更加復雜的技術,如多輸入多輸出(MIMO)。此外,5G設計將需要更多的基站和天線陣列才能在非常高的工作頻率下有效運行。因此,電磁干擾、串擾和寄生電容成為5G射頻PCB設計的關鍵問題也就不足為奇了。
熱管理也是5G PCB設計中的一個關鍵工作。由于高速信號會產生大量熱量,因此所選的基板和介電常數應足夠處理散熱問題。否則,銅線剝落、分層和電路板翹曲等問題會降低PCB性能。