Від широкого застосування інтелектуальних пристроїв до глибокої трансформації промислової автоматизації продуктивність комунікаційних плат 5G, як основного несучого компонента технології 5G, безпосередньо впливає на ефективність і стабільність усієї системи зв’язку. Ключ до продуктивності комунікаційних плат 5G значною мірою залежить від обраних матеріалів. Відповідні матеріали повинні не тільки відповідати технічним вимогам щодо високої частоти, високої швидкості та низької затримки для зв’язку 5G, але також мати хорошу стабільність, надійність і адаптованість до різних сценаріїв застосування.
Обміднений ламінат: наріжний камінь передачі сигналу
Плакований міддю ламінат відіграє важливу роль у передачі сигналу в комунікаційних платах 5G і є основним матеріалом у модулях інтегральних схем друкованих плат. З розвитком комунікаційних продуктів 5G у напрямку мініатюризації та великої ємності висуваються суворі вимоги до продуктивності покритих міддю-ламінатів на вищих частотах і швидкостях, яким традиційні-плаковані міддю ламінати більше не можуть відповідати. У цьому контексті високочастотні ламінати на основі політетрафторетилену, покриті-міддю-, стали ключовим матеріалом в еру високої частоти та швидкості. Цей матеріал має такі характеристики, як низька діелектрична проникність і низькі діелектричні втрати, що може забезпечити високу швидкість поширення сигналу та відсутність спотворень під час передачі.
Спеціальна смола та тканина зі скловолокна: покращує комплексні характеристики дошки
FR-4, епоксидна підкладка, посилена склотканиною, широко використовується в друкованих платах базових станцій 5G. Він складається з одного або кількох шарів склотканини, просоченої епоксидною смолою, де склотканина служить армуючим матеріалом, забезпечуючи ізоляцію та збільшуючи міцність; Спеціальна смола використовується як наповнювач для склеювання та підвищення ефективності дошки. Щоб відповідати вимогам щодо надійності, складності, електричних характеристик і продуктивності монтажу високо-частотних і високо-швидкісних друкованих плат, багато виробників матеріалів для підкладок друкованих плат удосконалили спеціальні смоли. Відповідно до тенденції високої швидкості та високої частоти, основні матеріали для друкованих плат включають не лише традиційну епоксидну смолу, але й політетрафторетиленову смолу, бісмалеімідтриазинову смолу, термореактивну ціанатну смолу, термореактивну поліфеніленову ефірну смолу та поліімідну смолу, що призводить до понад 130 типів ламінатів, покритих міддю. Для друкованих плат базових станцій вирішальними є діелектричні властивості, швидкість передачі сигналу та термостійкість. За цими ключовими показниками підкладки з PTFE працюють добре, а їхні відмінні діелектричні властивості сприяють повній і швидкій передачі сигналів. Вони є одними з переважних полімерних матеріалів для друкованих плат базових станцій в епоху 5G.
Плата з високим значенням Tg: підходить для вимог до високої-частоти та-швидкості
Значення Tg, також відоме як температура склування, є важливим показником для вимірювання продуктивності високо-частотних друкованих плат. На тлі розвитку 5G, штучного інтелекту та інших галузей попит на високо-продуктивні друковані плати значно зріс, що також призвело до постійного зростання значень Tg. Звичайні пластини зі значеннями Tg (пластини FR4 зі значеннями Tg нижче 120 градусів) більше не можуть відповідати вимогам зв’язку 5G, тоді як пластини з високим значенням Tg (значення Tg зазвичай вище 150 градусів) продемонстрували значні переваги у високо{9}}швидкісній передачі та високо{10}}частотному зв’язку. Плати з високим значенням Tg можуть демонструвати стабільнішу та надійнішу роботу в сферах зв’язку 5G і високо{13}}швидкісної передачі даних. Вони потребують меншого коефіцієнта поздовжньої стоячої хвилі напруги, менших втрат сигналу, викликаних втратою діелектрика, і меншої затримки сигналу. На стадії обробки друкованої плати плати з високим значенням Tg мають кращу технічну придатність, надійність і сумісність з іншими матеріалами у виробництві, стекуванні, багатошаровій компоновці плати та багатошаровій графіці.
Металеві матеріали: забезпечують передачу сигналу та відведення тепла
Металеві матеріали також незамінні в комунікаційних платах 5G. Наприклад, для передачі сигналу мідь є широко використовуваним матеріалом для провідників через її хорошу провідність, яка може забезпечити ефективну передачу сигналів на друкованих платах. Через велику кількість тепла, що виділяється під час роботи комунікаційного обладнання 5G, потрібні ефективні заходи тепловідведення, щоб забезпечити стабільну роботу обладнання. Деякі металеві матеріали, такі як алюміній, часто використовуються для виготовлення компонентів розсіювання тепла, таких як радіатори, завдяки їх хорошій теплопровідності та відносно невеликій вазі. Крім того, у деяких сценаріях із високими вимогами до електромагнітного екранування використовуються металеві матеріали з властивостями електромагнітного екранування, наприклад сплави міді, алюмінієві сплави тощо. Покриваючи ці металеві матеріали на поверхні або певних ділянках друкованої плати, можна ефективно блокувати зовнішні електромагнітні перешкоди, забезпечуючи стабільність передачі сигналу всередині комунікаційної плати 5G.
Пластмаси та композитні матеріали: допомога в мініатюризації та полегшенні
З розвитком комунікаційного обладнання 5G у напрямку мініатюризації та полегшення, застосування пластмас і композитних матеріалів у комунікаційних платах 5G і пов’язаних компонентах стає все більш поширеним. Взявши, наприклад, елементи антени, в епоху 5G, завдяки більш високим діапазонам частот і використанню технології Massive MIMO, розмір елементів антени став меншим, а кількість значно зросла. Пластиковий генератор антени виготовлено з модифікованого пластикового матеріалу, що містить органічні металеві композити, а складні тривимірні-вимірні форми виготовляються за один прохід шляхом лиття під тиском. Після цього пластикова поверхня металізується за спеціальною технологією. Це рішення не тільки гарантує, що антена відповідає електричним характеристикам 5G, але також значно зменшує вагу продукту, мінімізує небезпечні процеси та заощаджує витрати. Водночас тривимірний пластиковий осцилятор у поєднанні з литтям під тиском і вибірковим гальванічним покриттям, двома високо{12}}процесами точності, може задовольнити вимоги до точності антенних осциляторів у сценаріях високої{13}}частоти вище 3,5G.
Композитні матеріали також демонструють унікальні переваги в вежах зв'язку та кришках антен. Порівняно з традиційними металоконструкціями комунікаційні вежі з композитних матеріалів мають такі переваги, як легка вага, стійкість до корозії та простота монтажу. Наприклад, вишки зв'язку з поліуретанових композитних матеріалів мають меншу вагу і можуть бути швидко встановлені навіть у віддалених районах. Вони також можуть протистояти суворим погодним умовам, таким як сильний сніг і сильний вітер, і є економічнішими-, ніж традиційні сталеві вежі. Стійке до ультрафіолетового випромінювання покриття на поверхні також може подовжити термін служби. Кришки антени вимагають хороших характеристик проникнення електромагнітних хвиль і достатньої механічної міцності, щоб витримувати суворі умови. У тренді 5G популярним вибором стали високо-композитні матеріали, такі як широко використовуваний армований скловолокном пластик, який може забезпечити ізоляцію, захист від-корозії, блискавкозахист, захист від-перешкод, довговічність і хороший ефект передачі хвиль.