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5G天線PCB的失效研究

2021年04月10日08:46 

隨著5G時(shí)代到來,為滿足容量的需求不斷引入新頻譜,但天線的天面資源有限,要求天線集成度提高,需要集成更多的陣列。從天線演進(jìn)來看,到5G時(shí)代,扇區(qū)化仍然是宏基站天線覆蓋的主要形式,天線與基站設(shè)備之間的形態(tài)發(fā)生變化,演進(jìn)空間大。PCB是移動(dòng)天線單板的主要載體,5G大規(guī)模陣列天線的PCB尺寸較大,對(duì)性能穩(wěn)定性要求高,需采用硬度高、尺寸穩(wěn)定性好的碳?xì)錁渲w系材料。為了降低印制電路板(PCB)基板材料成本,降低材料介電常數(shù)(DK)值,提升材料DK穩(wěn)定性,一般在基板材料內(nèi)需要有一定比例空心球,因?yàn)?G大規(guī)模陣列天線還處于預(yù)商用階段,對(duì)含有空心球的高頻碳?xì)洳牧螾CB失效鮮有報(bào)道。

此處總結(jié)了一些措施和經(jīng)驗(yàn):

1)垂直化學(xué)除膠與碳?xì)潴w系天線PCB材料的暈圈大小有直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系,除膠程度越大則暈圈越大。另外垂直化學(xué)除膠對(duì)碳?xì)潴w系材料的耐熱性有一定的影響,除膠過度會(huì)導(dǎo)致銅箔鼓泡的現(xiàn)象。建議PCB加工過程中盡量避免使用垂直化學(xué)除膠。

2)從不同孔數(shù)下暈圈的數(shù)據(jù)來看,PCB暈圈與孔數(shù)沒有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系,說明在2000孔之內(nèi),孔數(shù)不是影響碳?xì)洳牧象w系天線PCB加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。鉆刀廠商提供的鉆刀磨損圖片也說明2000孔內(nèi)碳?xì)涮炀€PCB對(duì)鉆刀磨損程度不大。

3)耐熱性明不同認(rèn)為是鉆孔之后停留時(shí)間不同導(dǎo)致。

4)等離子對(duì)5G天線PCB的孔壁粗糙情況有比較明顯的影響,等離子過度的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)孔壁粗糖情況偏大、孔銅彎曲的現(xiàn)象。因此需要對(duì)等離子參數(shù)進(jìn)行摸索,以匹配碳?xì)涮炀€PCB的加工要求。

5)新型碳?xì)涮炀€印刷線路板內(nèi)層有一定比例不同直徑空心球,會(huì)降低材料的耐CAF性能,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),不同網(wǎng)絡(luò)孔與孔之間距離需要加大,以孔壁間距大于1.0mm為益。

6)提高PP膠含量,增加自由流動(dòng)樹脂的比例,確保電性滿足要求的同時(shí),優(yōu)化PP中空球填料的比例,克服填料聚集的缺陷。


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