Page 40 - 量子加密—— 守護物聯網世代安全

DESIGN IDEAS
設計實例
5G無線技術 如何影響PCB設計與製造
作者:KEN G，Technotronix 銷售工程師
5G無線技術的特點是速度極快，連接範圍更大以及低延遲。相較於4G網路，5G無線網路可提供 10-20倍的傳輸速率、更高約100倍的資料容量，以及小於1毫秒的延遲。然而，隨著頻譜擴展到毫米 波(mmWave)頻段，這一極高頻段也成為印刷電路板(PCB)製造業最艱難的挑戰之一。
因此，5G影響已經遍及設計 和製造的各個層面，包括PCB組 裝。為了建構一個能夠實現5G裝 置優勢的PCB，將會面臨諸多挑 戰。為此，業界需要新的製程處理 方法，以及先進測試和檢測設施， 才能因應與此相關的諸多挑戰。
與5G有關的PCB設計挑戰
圖1:PCB設計需要複雜的新方法，才能滿足5G應用需求。
以下是工程師在為5G應用設 計和製造PCB時面臨的一些主要 問 題:
(資料來源:Technotronix)
• 隨著設計的複雜度增加，5G 裝置將可能使用高密度互連 (HDI)的PCB，其導線更細， 連接焊盤密度更高。但更細 薄的導線將導致高速運轉時 的訊號完整性發生問題。
多輸入多輸出(MIMO)等複雜 技術，以整合多個天線陣列 單元(AAU)。此外，5G設計將 會需要更多的基地台和天線 陣列，才能在極高的運作頻 率下有效運作。因此，不意外 地，在為5G無線設計PCB時， 電磁干擾(EMI)、串擾和寄生 電容將成為關鍵問題。 熱管理也是5G PCB設計中的 關鍵問題。由於高速訊號產生 巨大的熱量，所選基材和介電 常數應充份考慮到散熱問題。 否則，諸如銅軌剝落、分層和
電路板翹曲等問題將大幅降 低PCB的效能。 這些與5G相關的挑戰顯著影
• 由於各種因素，如跡線的尺 寸、寬度和橫截面，HDI PCB 會出現阻抗不均勻性。但若 使用傳統的減法蝕刻製程來 建立跡線截面，阻抗異常就 可能導致訊號損耗。
在基於5G的PCB設計中實施 新技術
• 因此，PCB製造商必須採用
改良半加成法(Modified semi- additive process;MSAP):為了實
36 www.edntaiwan.com
•
目前在針對5G應用的PCB設 計中持續導入一些新技術;以下是 PCB設計人員為迎合新興的5G技 術需求而採用的兩種主要技術。
響著PCB的組裝過程，並突破了傳 統PCB製造方法的極限。