5G時代已經到來，越來越多的移動無線通信系統正在進行升級和轉換，以采用5G技術來更好地連接到物聯網（IoT）。5G令人驚訝的速度將為所有使用、設計和制造系統組件和應用程序的行業打開新的市場機會。

這對高速PCB行業意味著什么呢？

首先，在設計和構建PCB疊層時，必須優先考慮材料方面的問題。5G PCB在承載和接收信號傳輸，提供電氣連接以及提供針對特定功能的控制時，必須滿足所有規范。此外，將需要解決PCB設計的挑戰，例如以較高的速度保持信號完整性，散熱管理以及如何防止數據和板之間的電磁干擾（EMI）。

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混合信號接收電路板設計

現在，大多數系統都在處理4G和3G PCB。這意味著組件的發射和接收頻率范圍為600 MHz到5.925 GHz，帶寬通道為20MHz，或物聯網系統的200kHz。在為5G網絡系統設計PCB時，根據應用，這些組件將需要28GHz，30GHz甚至77GHz的毫米波頻率。對于帶寬信道，5G系統將在6GHz頻率以下處理100MHz，并在6GHz頻率以上處理400MHz。

這些更高的速度和更高的頻率將要求PCB內使用合適的材料來同時捕獲與傳輸較低和較高的信號，而又不會出現信號損失和EMI。還有一個問題是設備將變得更輕，更便攜，更小。由于具有嚴格的重量，尺寸和空間限制，PCB材料必須靈活且輕巧，才能容納電路板上的所有微電子器件。

對于PCB銅走線，必須遵循更細的走線和更嚴格的阻抗控制?？蓪⒂糜?G和4G高速PCB的傳統減法蝕刻工藝切換為修改的半加法工藝。這些改進的半加法工藝將提供更精確的跡線和更直的墻。

材料基材也正在重新設計。印刷電路板公司正在研究介電常數低至3的材料，因為低速PCB的標準材料通常為3.5至5.5。更緊密的玻璃纖維編織，較低的損耗因數損耗材料和低剖面的銅也將成為用于數字信號的高速PCB的選擇，從而防止信號損耗并提高信號完整性。

EMI屏蔽問題

EMI，串擾和寄生電容是電路板的主要問題。為了應對由于板上的模擬和數字頻率而產生的串擾和EMI，強烈建議分開走線。使用多層板將提供更好的通用性，以決定如何放置高速走線，從而使模擬和數字返回信號的路徑相互遠離，同時使交流和直流電路保持分開。布置元件時增加屏蔽和濾波也應降低PCB上的自然EMI量。

為了確保銅表面上沒有缺陷以及嚴重的短路或斷路，會使用具有更高功能的先進的自動光學檢查系統（AIO）和2D計量檢查導體的走線并進行測量他們。這些技術將幫助PCB制造商尋找可能出現的信號劣化風險。

散熱管理挑戰

較高的信號速度將導致通過PCB的電流產生更多的熱量。用于介電材料和核心基板層的PCB材料將需要充分處理5G技術所需的高速。如果材料不足，則可能導致銅走線，剝落，收縮和翹曲，因為這些問題會導致PCB變質。

為了應對這些更高的溫度，制造商將需要專注于解決導熱系數和熱系數問題的材料選擇。必須使用具有更高導熱性，出色的熱傳遞和一致的介電常數的材料來制造出良好的PCB，以提供該應用所需的所有5G功能。

責任編輯：xj

原文標題：5G技術對高速PCB的考量和挑戰

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