PCB Tecnico - Progettazione e produzione di circuiti PCB nell'era 5G

Mentre il mondo passa al 5G, le stazioni base mini 5G vengono installate ogni 100 metri nelle aree urbane e installate su edifici, pareti, tetti, semafori e altre strutture, in netto contrasto con il 4G LTE, che si trova a diversi chilometri di distanza dalle grandi torri di antenna. Queste stazioni base a banda larga a 28 GHz richiedono PCB realizzati con nuovi materiali, come laminati veloci con bassa costante dielettrica (Dk, contrasto) per aumentare la velocità d'onda e ridurre la perdita di trasmissione fino al 30%. L'onda millimetrica 5G richiede un controllo di impedenza fino a ±5%, richiede dimensioni del circuito PCB altamente accurate e richiede la misurazione del circuito interno PCB su tutti i pannelli.

In questo caso, la linea di produzione dovrebbe includere DI avanzato per i modelli di circuito e la maschera di saldatura, e AOI per la misurazione 2D integrata di schede digitali complesse e di alto livello.

Progettazione server 5G

Per ottenere comunicazioni 5G, i server locali e centrali devono essere combinati. Ciò include server di dati su larga scala che creano, elaborano, memorizzano e trasmettono enormi quantità di dati con la più bassa latenza possibile. La funzione di edge computing allegata elabora i dati in tempo reale creati da sensori o utenti ai margini della rete (livello di dispositivo), piuttosto che nel cloud. L'esecuzione di questi server e processi richiede PCB di alto livello, di solito da 12 a 22 livelli, e server dati ad alte prestazioni fino a 30 livelli. La linea di trasmissione ha bisogno di controllo rigoroso dell'impedenza per gestire l'alta frequenza del 5G.

Per supportare l'unità HPC (High Processing Computing), la scheda portante IC deve adottare un nuovo design con un'area fino a 110mm*110mm per supportare chip più grandi e linee/passo più sottili fino a 5/5μm.

Per ottenere un'eccellente rilevazione dei difetti, i server 5G richiedono un'elevata profondità di campo (DoF) sia per DI che per AOI nel processo di produzione. AOI con misurazione e ispezione 2D integrate è anche fondamentale per un rigoroso controllo dell'impedenza. La scheda server 5G ha anche bisogno di DI per ottenere un allineamento ad alta precisione degli strati superiori e inferiori e un rigoroso controllo dell'impedenza, così come di DI resistente alla saldatura per schede di grandi dimensioni. AOI assicurerà che siano soddisfatti i requisiti per MLB completamente automatizzate e ad alta capacità. Infine, il sistema ottico automatizzato di formatura e riparazione favorisce la formazione a basso danno di corti e circuiti aperti sul PCB.

Smartphone 5G

Gli smartphone 5G di ultima generazione e di prossima generazione si affidano a mSAP/SLP, che utilizza dispositivi di connessione estremamente sottili per trasmettere in modo efficiente segnali e alimentazione ai componenti connessi riducendo al contempo il consumo energetico. Il PCB combinato flessibile e rigido-flessibile è un altro requisito per dispositivi più piccoli, più leggeri e più funzionali. Antenne MIMO (Multi-Input Multiple-Output) sempre più complesse sono implementate negli smartphone 5G che utilizzano antenne confezionate (AiP) per contribuire a ottenere potenti funzioni.

Sia mSAP/SLP che PCB flessibile richiedono il rilevamento del foro laser nel sistema AOI per garantire la qualità richiesta e il posizionamento accurato del dispositivo di connessione. L'avanzato sistema DI può garantire il modello di linea preciso e fine della scheda mSAP/SLP, l'alta profondità di campo (DoF) della scheda flessibile e rigida flex e fornire alta produttività per aumentare la produzione. Infine, la sagomatura ottica automatica e la riparazione possono modellare vari difetti trovati nel processo di ispezione, riducendo così notevolmente il numero di schede di scarto.

in conclusione

Con l'aiuto della tecnologia di produzione avanzata, i progettisti PCB possono costruire infrastrutture e attrezzature 5G secondo necessità per supportare nuovi protocolli e requisiti di comunicazione. Se vengono utilizzati sistemi di produzione appropriati, come l'imaging laser diretto, l'ispezione ottica automatica e la modellazione ottica automatica e la riparazione, i progettisti non dovranno più preoccuparsi di bassa latenza, alta frequenza e materiali complessi e fragili. Queste tecnologie possono essere utilizzate non solo per progettare e produrre componenti 5G, ma anche per migliorare i rendimenti negli ambienti di produzione di massa, che sono fondamentali per l'implementazione e l'uso del 5G