5G無(wú)線(xiàn)技術(shù)的特點(diǎn)是速度快、接入范圍廣和延時(shí)短。與4G網(wǎng)絡(luò)相比，5G可以提供10-20倍的傳輸速率、約100倍的數(shù)據(jù)容量以及小于1毫秒的延時(shí)。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(yè)面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。

接下來(lái)我們將聚焦于5G線(xiàn)路板，一起來(lái)看看吧。

與5G相關(guān)的PCB設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

以下是工程師在為5G應(yīng)用設(shè)計(jì)和制造PCB時(shí)面臨的一些主要問(wèn)題。
隨著設(shè)計(jì)復(fù)雜性的提高，5G設(shè)備可能會(huì)使用走線(xiàn)更細(xì)、連接焊盤(pán)密度更高的高密度互連(HDI)PCB。而這些更細(xì)的走線(xiàn)在傳輸高速信號(hào)時(shí)經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致信號(hào)完整性問(wèn)題。
由于走線(xiàn)尺寸、寬度和橫截面等各種因素，HDI PCB上會(huì)出現(xiàn)阻抗不規(guī)則現(xiàn)象。如果使用傳統(tǒng)的負(fù)蝕刻工藝形成走線(xiàn)橫截面，那么很容易發(fā)生因阻抗異常而導(dǎo)致信號(hào)損失的問(wèn)題。
為了集成多個(gè)天線(xiàn)陣列單元(AAU)，PCB制造商必須處理更加復(fù)雜的技術(shù)，如多輸入多輸出(MIMO)。此外，5G設(shè)計(jì)將需要更多的基站和天線(xiàn)陣列才能在非常高的工作頻率下有效運(yùn)行。因此，電磁干擾、串?dāng)_和寄生電容成為5G射頻PCB設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題也就不足為奇了。

5G PCB設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵工作還包括熱管理。由于高速信號(hào)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，因此所選的基板和介電常數(shù)應(yīng)足夠處理散熱問(wèn)題。否則，銅線(xiàn)剝落、分層和電路板翹曲等問(wèn)題會(huì)降低PCB性能。

PCB設(shè)計(jì)需要采用新的先進(jìn)制造方法來(lái)滿(mǎn)足5G應(yīng)用。
上述這些與5G相關(guān)的挑戰(zhàn)，極大地影響PCB組裝過(guò)程，并突破了傳統(tǒng)PCB制造方法的極限。

5G線(xiàn)路板設(shè)計(jì)中的先進(jìn)技術(shù)

用于5G應(yīng)用的PCB設(shè)計(jì)領(lǐng)域不斷有新技術(shù)出現(xiàn);以下是PCB設(shè)計(jì)人員為滿(mǎn)足新興的5G技術(shù)需求而采用的兩種技術(shù)。
改進(jìn)的半加成工藝(MSAP)：為了實(shí)現(xiàn)高的電路密度和最小的信號(hào)衰減，PCB制造商會(huì)使用MSAP工藝，而不是通常的負(fù)蝕刻方法。這種工藝會(huì)在沒(méi)有光刻膠的層壓板上涂上一層薄的銅層。存在于導(dǎo)體之間的銅被進(jìn)一步蝕刻掉。這里的光刻技術(shù)用于確保高精度的蝕刻，從而實(shí)現(xiàn)最小的信號(hào)損失。
自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)：針對(duì)5G設(shè)計(jì)，制造商會(huì)在PCB制造過(guò)程中使用先進(jìn)的AOI系統(tǒng)，并通過(guò)測(cè)量通孔或貼片裝配中的頂層和底層信號(hào)線(xiàn)導(dǎo)通情況來(lái)識(shí)別潛在故障，從而提高AOI故障檢測(cè)的精度，減少誤報(bào)并縮短生產(chǎn)線(xiàn)延時(shí)。使用人工智能(AI)的新方法則專(zhuān)注于那些可以使用自動(dòng)光學(xué)整形(AOS)系統(tǒng)修復(fù)的實(shí)際錯(cuò)誤。整合后的AOI系統(tǒng)可以提供分析生產(chǎn)線(xiàn)效率所需的數(shù)據(jù)。高頻5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)PCB設(shè)計(jì)提出了更高的電路密度和更低的信號(hào)衰減要求。
5G應(yīng)用中的信號(hào)頻率很高，因此其混合信號(hào)PCB設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜。除了使用上面討論的新技術(shù)進(jìn)行制造和測(cè)試外，還有一些最佳實(shí)操方法可用于高效的5G PCB設(shè)計(jì)。

5G影響了包括PCB組裝在內(nèi)的設(shè)計(jì)和制造的許多方面。設(shè)計(jì)出能夠發(fā)揮5G設(shè)備優(yōu)勢(shì)的PCB存在多個(gè)挑戰(zhàn)。裝配車(chē)間也需要新的工藝方法以及先進(jìn)的測(cè)試和檢驗(yàn)設(shè)施。

PCB廠(chǎng)在今后的發(fā)展中，需要跟上時(shí)代的發(fā)展，不斷提高自身制造能力，加強(qiáng)產(chǎn)品創(chuàng)新，才能走的更遠(yuǎn)更好。