PCB是每個電子產品的核心。它們不僅促進組件之間的電氣連接，還可以傳輸各種信號和電流。隨著5G技術的發明，電路板必須滿足哪些材料和設計要求？

與4G不同，5G系統的部署將迫使設計人員考慮智能手機，物聯網和電信設備的印刷電路板的設計。由于 5G 系統需要高傳輸速度、寬帶寬和最小延遲，設計人員必須以高精度進行以滿足這些要求。

5G 設計要求

如果比較和對比各種網絡要求，則會從不同位置獲得分散且相互沖突的信息。全球預計到今年年底將增加30億個移動和物聯網產品。5G產品的目標是提供10-20倍的數據速率 - 幾乎是4G產品每平方公里1000倍的流量和十倍的鏈路。此外，5G 旨在提供 1 毫秒的延遲 – 是 4G 網絡延遲的 10 倍。

5G系統也將在比4G和3G系統更高的頻率下工作。因此，用于移動和網絡設備的電路板必須支持更高的數字數據速率和頻率。這將把各種信號設計擴展到滿負荷。請記住，4G系統在600MHZ-5.925GHZ的頻率下工作。他們的5G對應物將更高的頻率水平擴展到毫米波。

設計人員在 5G 網絡板中創建無線通信容量時，還應考慮每個站點的帶寬。4G中的站帶寬為20 MHz，5G產品的站帶寬為100 MHz。現有的IC可以支持5G產品中的拉伸頻率和速度，但電路板材料將顯著決定其性能。

為 5G 系統選擇 PCB 材料

從上面的討論可以看出，5G產品的設計需要高頻分數信號。除了典型的高速設計和高頻布局指南外，使用適當的PCB材料可以抑制信號損失并確保出色的信號質量。由于5G產品使用混合信號，設計人員應阻止模擬和數字PCB部件之間的電磁干擾，并根據FCC EMC標準設計PCB。

為了應對未來的高需求， PCB基板制造商已開始制造與標準FR4材料相比具有低介電常數的材料。即使頻率更高，這些新的5G材料也比PTFE材料表現出最小的損耗。

5G 產品的電路板需要高速和高頻運行的處理器和放大器。您可以使用熱管理來減少這些組件中的輸出差異。傳熱和熱系數是5G產品中必不可少的襯底因素。PCB操作產生的熱量會導致溫度升高，從而導致介電性能緩慢降低。

第一個方面的好處是可以理解的：具有高傳熱能力的材料有效地將溫度傳導遠離源頭。它是高速和高頻率應用的絕佳選擇。另一方面，熱系數系數的好處并不明顯。介電常數變化會導致沿交叉點分布。在極少數情況下，高分布會沿著導線產生信號回波。

無論您將使用哪種材料為 5G 應用設計 PCB， 您都必須遵守標準電路板設計實踐，以在整個交叉點實現恒定阻抗。例如，您應該使用快速軌道路由RF信號線的跡線。此外，應嚴格調節導體測量以產生恒定阻抗。您應該記住的其他一般PCB設計指南是：

應用較少的阻焊層： 由于大多數阻焊層具有高吸水能力， 使用更多的阻焊層會導致更多的吸濕， 導致高介電損耗。

使用平滑和規則的跡線：標準集膚深度間接相對于頻率。因此，它在高頻板上會很淺。粗糙的表面會產生粗糙的軌道，從而提高電阻損傷。

使用具有最小 Dk 值的基板：Dk 值隨頻率一致增加。因此，建議選擇Dk值最小的基板。

結論

PCB設計人員和組件制造商必須為即將到來的5G革命做好準備。考慮到我們上面討論的要點，它們將走在正確的軌道上，并從對高頻板和組件的高需求中獲得巨大收益。

審核編輯：郭婷