Výzvy a inovace v návrzích desek plošných spojů pro 5G sítě

11. Březen 2024

Trendy

Výzvy a inovace v návrzích desek plošných spojů pro 5G sítě

Nástup technologie 5G přináší novou éru konektivity. Slibuje nepřekonatelné datové rychlosti, minimální latenci a zlepšenou konektivitu. V jádru této technologické změny jsou specializované desky plošných spojů známé jako 5G PCB. Tyto desky procházejí důkladnými procesy návrhu a výroby, aby splnily jedinečné požadavky. Technologie 5G vyžadují především vysokofrekvenční pásma, zvýšené datové rychlosti a integraci více antén. A to všechno musí desky 5G zvládat bez zaváhání.

Výzvy v návrhu 5G PCB

Návrh PCB přizpůsobených pro aplikace 5G přináší celou řadu výzev.

1. Přechod na desky s vysokou hustotou spojení (HDI) PCB, charakteristické jsou tenčí stopy a vyšší hustota připojovacích plošek, což ale představuje značné návrhářské výzvy

2. Integrace více jednotek anténních polí (AAU) a použití technologií jako je MIMO (multiple input multiple output) navyšují výzvy náročnosti v designu PCB.

3. EMI, crosstalk a především termální řízení je rozhodující klíčová vlastnost, která je třeba řešit, aby se zajistila optimální výkonnost PCB pro 5G využití

Technologie implementované v návrzích 5G PCB

Nové technologie přinášejí revoluci pro návrhy 5G PCB. Modified Semi-Additive Process (MSAP) umožňuje vysokou hustotu obvodů při minimalizaci degradace signálu. Tento proces zajišťuje optimální integritu signálu prostřednictvím přesné fotolitografie. Automatizované optické inspekční (AOI) systémy, vylepšené umělou inteligencí, detekují a opravují vady s dosud nevídanou přesností, což snižuje výrobní zpoždění a chyby.

Strategické návrhy pro efektivní 5G PCB

Úspěšný návrh desek plošných spojů pro 5G sítě vyžaduje pečlivé zvážení mnoha různých faktorů. Výběr substrátových materiálů s nízkými dielektrickými konstantami pomáhá snižovat ztráty signálu při vyšších frekvencích. Důkladná pozornost při nanášení masky pro pájení a designu plošných spojů je nezbytná k zabránění absorpce vlhkosti a omezení vlivu vlhka na povrchu PCB. Správné techniky termálního řízení, včetně výběru vhodných substrátových materiálů a začlenění termálních průchodek, jsou klíčové pro efektivní odvádění tepla a udržení výkonnosti desek.

Tvarování budoucnosti konektivity

Technologie 5G pokračuje ve vývoji a její dopad se rozšiřuje do různých elektro – odvětví. Od zlepšené mobilní konektivity a pokroku v IoT po automobilovou elektroniku a aplikace rozšířené reality, 5G slibuje revoluci v tom, jak interagujeme s technologií. Designéři i vývojáři PCB hrají klíčovou roli při uskutečňování této transformace, stimulaci inovací a posouvání hranic toho, co je vůbec možné.

Závěrem lze konstatovat, že návrh a výroba PCB založených na vlastnostech 5G představuje klíčový aspekt probíhající technologické revoluce.

Navzdory výzvám spojených s vysokofrekvenčními signály a termálním řízením, inovativní řešení připravuje cestu pro bezproblémovou integraci. Jak se technologie 5G nadále vyvíjí a rozšiřují svůj dosah, platí, že návrháři PCB zůstávají nejdůležitějším článkem ve vývoji. A celkově tvarují budoucnost konektivity a odemykají svět nekonečných možností vývoje desek plošných spojů.

Zajímá Vás k tématu více?
Spojte se s našimi odborníky:

Ondřej Vařeka

marketing Gatema PCB

marketing@gatema.cz

Další příspěvky v kategorii

Jak neudělat chybu, když chci desku včas?

16. Červen 2020

Kdo někdy pracoval s deskami plošných spojů, dobře ví, jak jednoduché je někde v procesu udělat chybu. A kolik desek má některý z nedostatků – způsobených technikou, chemií, stroji i lidmi – které jim zabrání opustit výrobní halu. Při obrovském množstvím detailů, na které je potřeba myslet, potom máme mnohdy tendenci zapomínat na úplně nejbanálnější první otázku, již bychom si měli položit. A sice: zvládne poptávaný výrobce opravdu vyrobit desku, kterou jsem si právě navrhl?

Přečíst

Proč jsou flexibilní DPS takovým trendem?

9. Červenec 2020

Rigid-flex. To je možná vůbec nejzásadnější trend posledních měsíců v oblasti výroby desek plošných spojů. Zákazníkům totiž už mnohdy přestávají vyhovovat tradiční pevné desky a potřebují je odlehčovat a různě ohýbat a spojovat je do flexibilních celků. „Konečné výrobky se zmenšují, je potřeba vyrábět lehčí, což v praxi ale znamená nutnost poskládat je do různých tvarů. Proto se dnes vyrábějí sestavy z různých typů desek propojených flexibilním spojem,“ vysvětluje Štěpán Přichystal ze společnosti Gatema, která je jednou z největších tuzemských firem vyrábějící PCB desky a jež výrobu rigid-flex desek právě zapojuje do své výroby.

Přečíst

IPC Class 3 prakticky

6. Říjen 2020

Desky, vyráběné ve třídě 3 dle IPC, jsou určeny pro náročné aplikace. Uplatní se tam, kde je vyžadován vysoký, trvalý a kritický výkon, případně všude, kde je prostředí pro fungování desek neobvykle drsné a nelze tolerovat výpadek produktu. Ve všech těchto případech se používají spolehlivé rigid desky vyrobené dle IPC standardů pro třídu 3, a to konkrétně dle IPC-600G a IPC-6012D. Standard IPC-600G definuje kritéria přijatelnosti vad v procesu výroby desky plošného spoje, od vstupního materiálu až po finální výstupní kontrolu. Kritéria přijatelnosti jsou odstupňována třídami 1, 2 nebo 3, přičemž pro třídu 3 platí ta nejpřísnější kritéria. Standard IPC-6012D specifikuje kvalitativní kritéria, respektive měřitelné specifikace sledované charakteristiky desky plošného spoje, dále stanovuje kontrolní a testovací metody pro každou charakteristiku desky a v neposlední řadě definuje kontrolní plán, dle kterého má být deska zkontrolována tak, aby vyhověla požadavkům třídy 3.

Přečíst