Введение

Индустрия печатных плат и технология 5G имеют взаимовыгодные отношения. Появление 5G привело к серьезным изменениям в индустрии печатных плат, и достижения в области печатных плат не менее важны для эффективного развертывания и эксплуатации систем и устройств 5G. Чтобы поддерживать скорость, частоту и функциональность 5G, печатные платы необходимо настроить и оптимизировать для адаптации к технологиям высокоскоростной связи, чтобы облегчить создание более эффективных, компактных и удобных для пользователя устройств.

Факторы, которые позволяют печатной плате обмениваться данными на высокой скорости

• Требования к материалам:
  5G использует более высокий диапазон частот, чем его предшественник. Очень четкое направление для печатных плат, необходимых для 5G, — это производство высокочастотных и высокоскоростных материалов и плат. Традиционные материалы печатных плат, такие как FR4, могут не соответствовать этим частотам, поэтому материалы с низкой диэлектрической проницаемостью (платы с низким DK) и низким коэффициентом рассеяния (низким DF) обеспечивают минимальные потери сигнала на высоких частотах, а такие материалы, как высокочастотные ламинаты стать более важным.
• Требования к макету:
  Увеличение скорости передачи данных и частоты в 5G требует более плотных межсоединений и миниатюризации печатных плат, что требует более плотной и миниатюрной конструкции печатных плат, что позволяет устанавливать больше компонентов в меньшем пространстве, экономя пространство и повышая эффективность.
• Требования к количеству слоев:
  Сложность систем 5G может потребовать печатных плат с большим количеством слоев, чем у традиционных печатных плат, для размещения всех необходимых схем.
• Улучшение целостности сигнала:
  Высокочастотные сигналы более подвержены потерям, отражениям и помехам. Чтобы поддерживать целостность сигнала на более высоких частотах, необходимо уделять первоочередное внимание контролю импеданса, учитывая точную геометрию трасс, расстояние и наложение, чтобы уменьшить такие проблемы, как потеря сигнала, отражения и перекрестные помехи, а также обеспечить целостность данных.
• Требования к экранированию и заземлению:
  На высоких частотах чувствительные трассы и компоненты должны быть экранированы, чтобы избежать помех и перекрестных помех. Потенциальные помехи можно уменьшить за счет использования заземленных медных проводов, защитных проводов или даже специальных экранирующих материалов для предотвращения электромагнитных помех (ЭМП) и обеспечения критической точности сигнала.
• Требования к контролю импеданса:
  Контролируемый импеданс помогает минимизировать отражения, которые могут вызвать затухание сигнала. Тщательное проектирование ширины, расстояния и диэлектрической высоты дорожек обеспечивает целостность сигнала за счет поддержания постоянного импеданса.
• Требования к жестко-гибким печатным платам:
  Для более компактной и инновационной конструкции оборудования растет спрос на жестко-гибкие печатные платы, сочетающие преимущества жестких и гибких плат для достижения инноваций в дизайне продукции и универсальности различных форм-факторов.
• Требования к терморегулированию:
  Оборудование и базовые станции 5G, вероятно, будут выделять больше тепла, что потребует усовершенствованных методов управления температурным режимом, использования материалов и деталей с более высокой теплопроводностью, а также разработки передовых решений по управлению температурным режимом, таких как встроенные механизмы охлаждения или специализированные тепловые подложки.
• Для целостности питания:
  Правильная развязка и распределение мощности для обеспечения стабильного уровня напряжения и минимизации шума в линиях электропередачи имеют решающее значение.
• Требования к тестированию и моделированию:
  На этапе проектирования используются инструменты электромагнитного моделирования для прогнозирования потенциальных проблем, таких как целостность сигнала, перекрестные помехи и электромагнитные помехи, а также проводятся комплексные испытания, чтобы убедиться, что печатная плата может работать с частотами 5G и поддерживать производительность.

Заключение

Печатные платы являются основой оборудования и инфраструктуры 5G, их конструкция, материалы и технологии производства напрямую влияют на производительность, надежность и эффективность сети 5G, а постоянное развитие и популяризация 5G создает новые проблемы и требования, технология печатных плат и практика производства должны также продолжают совершенствоваться. Чтобы удовлетворить требования этого новаторского стандарта связи, нам необходимо сочетание новых материалов, передовых методологий проектирования и сверхточных технологий производства.