选择5G PCB基板材料后,设计人员应遵循适用于高频PCB设计的通用规则:使用尽可能短的走线,并检查走线之间的宽度和距离,以保持沿所有互连的阻抗恒定。以下是一些有助于为5G应用设计PCB板的建议或提示:
选择介电常数(Dk)低的材料:由于Dk损耗随频率成正比增加,因此有必要选择介电常数尽可能低的材料;
使用少量阻焊层:大多数阻焊层具有很高的吸湿能力。如果发生这种情况,电路中可能会出现高损耗;
使用完全光滑的铜迹线和平面图:实际上,当前趋肤深度与频率成反比,因此,在具有高频信号的5G PCB电路板上,趋肤深度非常浅。不规则的铜表面将为电流提供不规则的路径,从而增加电阻损耗。
信号完整性:高频是集成电路设计人员面临的最困难的挑战之一。为了最大限度地提高I/O,高密度互连(HDI)需要更薄的走线,这可能会导致信号退化,从而导致进一步的损耗。这些损耗会对射频信号的传输产生不利影响,可能会延迟几毫秒,进而导致信号传输链出现问题。在高频域中,信号完整性几乎完全基于检查阻抗。
传统的PCB制造工艺,例如减材工艺,具有创建具有梯形横截面的轨道的缺点(与垂直于轨道的垂直方向相比,该角度通常在25到45°之间)。这些横截面会改变轨道本身的阻抗,严重限制5G应用。然而,这个问题可以通过使用 mSAP(半增材制造工艺)技术来解决,该技术允许创建更精确的迹线,允许通过光刻定义迹线几何形状。
自动检测:用于高频应用的5G PCB需要通过光学 (AOI) 或通过 ATE 执行的自动检测程序。这些程序可以极大地提高产品的质量,突出电路可能出现的错误或效率低下。最近在PCB自动检查和测试领域取得的进展显着节省了时间并降低了与手动验证和测试相关的成本。使用新的自动检测技术将有助于克服5G带来的挑战,包括高频系统中的全局阻抗控制。越来越多地采用自动化检测方法还可以在高生产率的情况下实现一致的性能。