PCBs viễn thông

Trong ngành Viễn thông, PCB được sử dụng trong mạng không dây, mạng truyền dẫn, truyền thông dữ liệu và băng thông rộng cố định; PCB mặt sau, PCB nhiều lớp tốc độ cao và PCB vi sóng tần số cao là những ứng dụng chính được sử dụng trong trạm gốc, truyền dẫn OTN, bộ định tuyến, chuyển mạch, máy chủ, OLT, ONU và các thiết bị khác. So với các ngành công nghiệp khác, PCB của Viễn thông chủ yếu là PCB tốc độ cao và tần số cao. Để đáp ứng yêu cầu về dung lượng và tốc độ, trong lĩnh vực dịch vụ / lưu trữ, tỷ lệ PCB từ 8 lớp trở lên chiếm tới 33% ； Trong lĩnh vực thiết bị viễn thông, tỷ trọng PCB từ 8 lớp trở lên chiếm nhiều hơn hơn 42%, cao hơn nhiều so với các phân khu khác — bên cạnh PCB tốc độ cao, thiết bị trạm gốc, lấy bảng ăng ten và bảng khuếch đại công suất làm ví dụ, trong đó một số lượng lớn PCB tần số cao được sử dụng để xử lý tần số vô tuyến. Các PCB khác được thiết kế để cung cấp điện, giao tiếp vi sóng, v.v.

PCB nhôm cho thiết bị viễn thông

PCB nhôm còn được đặt tên là PCB mạ kim loại (MCPCB), PCB nền kim loại cách điện dẫn nhiệt (IMS hoặc IMPCB), v.v ... Nó thường bao gồm một lớp đơn, hai lớp và nhiều lớp. PCB bằng nhôm là loại phổ biến nhất - vật liệu cơ bản bao gồm một lõi nhôm với tiêu chuẩn FR4. Nhôm PCB là giải pháp cho các ứng dụng công suất cao và dung sai chặt chẽ.

• Thân thiện với môi trường: Kim loại nhôm không độc hại và có thể tái chế. Sản xuất bằng nhôm cũng có lợi cho việc tiết kiệm năng lượng do dễ lắp ráp

• Hiệu suất tản nhiệt tốt: Kim loại nhôm có tính năng dẫn nhiệt tốt ra khỏi các thành phần lõi, do đó giảm thiểu ảnh hưởng không tốt đến bảng mạch.

• Độ bền cao hơn: Kim loại nhôm vừa chắc chắn vừa bền; nó lý tưởng để sử dụng hàng ngày trong quá trình sản xuất, vận chuyển hàng hóa và đóng gói.

• Trọng lượng nhẹ: Kim loại nhôm là một kim loại nhẹ thú vị. Kim loại nhôm tăng sức mạnh và khả năng phục hồi mà không cần thêm bất kỳ trọng lượng nào.

Kiểm tra khả năng của Eashub trên nhôm PCB cho viễn thông trong bảng dưới đây:

PCB đồng dày cho viễn thông

PCB đồng dày thường được dát một lớp lá đồng trên nền thủy tinh epoxy. Cho đến nay, không có định nghĩa rõ ràng về PCB đồng dày. Nói chung, PCB có độ dày đồng ≥2oz trên bề mặt của PCB hoàn thiện sẽ được gọi là bảng đồng dày.

Hầu hết các bảng mạch sử dụng lá đồng 35um, điều này chủ yếu phụ thuộc vào ứng dụng PCB và điện áp / dòng điện của tín hiệu. Đối với các PCB yêu cầu dòng điện cao, độ dày có thể đạt 70um, 105um nhưng hiếm khi là 140um. PCB bằng đồng dày có tính năng kéo dài tốt nhất và không bị hạn chế bởi nhiệt độ làm việc. Ngay cả trong môi trường có độ ăn mòn cực cao., PCB bằng đồng dày tạo thành một lớp bảo vệ thụ động bền vững, không độc hại. PCB bằng đồng dày sở hữu các tính năng tiên tiến dưới đây:

• Tăng công suất của dòng điện

• Khả năng chống nhiệt cao hơn

• Tản nhiệt tốt 

• Tăng độ bền cơ học của các đầu nối và lỗ PTH

• Giảm kích thước sản phẩm

PCB đồng dày cho viễn thông ở bảng dưới đây:

PCB tần số cao cho kết nối viễn thông 5G

PCB tần số cao có thể bao phủ dải tần từ 500MHz đến 2GHz và hoạt động như một PCB lý tưởng để xử lý tín hiệu tốc độ cao. Các ứng dụng truyền thống là tần số vô tuyến (RF), vi sóng và truyền thông. Teflon, FR4, hoặc PPO là những vật liệu phổ biến của PCB tần số cao. Teflon được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng thường vượt quá 5GHz với hiệu suất cao. Chất nền FR4 và PPO phù hợp với dải tần của sản phẩm từ 1GHz ~ 10GHz với chi phí thấp hơn. PCB tần số cao tạo ra sự khác biệt trong thiết kế PCB bằng cách sở hữu những chiếc lông vũ bên dưới.

• Khả năng cấp phép thích ứng.

• Suy hao thấp để truyền tín hiệu hiệu quả.

• Kết cấu đồng nhất với dung sai thấp về độ dày lớp cách nhiệt và hằng số điện môi.

Kiểm tra khả năng của Eashub đối với PCB tần số cao được sử dụng trên kết nối viễn thông tại bảng dưới đây:

4-30 lớp HDI PCB cho kết nối viễn thông

HDI (Kết nối mật độ cao) PCB là một bảng mạch in có mật độ dây dẫn trên một đơn vị diện tích cao hơn so với PCB truyền thống. Các công nghệ mới được áp dụng trên HDI PCB bao gồm công nghệ vi thông qua mù hoặc chôn lấp và công nghệ xếp chồng bên trong. Sử dụng công nghệ HDI là mật độ đóng gói tăng lên đáng kể. Tính năng nổi bật nhất của công nghệ HDI là mật độ đóng gói tăng lên đáng kể. Do đó, kích thước và lớp PCB nhỏ hơn là cần thiết so với các công nghệ PCB khác. Công nghệ HDI giúp kết nối và định tuyến hiệu quả hơn trong không gian hạn chế, đặc biệt là khi định tuyến giữa các chân. Các loại gói như FPGA hoặc BGA có thể được kết nối với chất lượng cao. Các chức năng dưới đây có thể được cải thiện đáng kể nhờ HDI PCB:

• Dễ dàng đặt các thành phần SMD hơn và nhiều không gian thành phần hơn

• Định tuyến nhanh hơn

• Nguồn điện ổn định hơn

• Giảm hiệu ứng điện cảm và điện dung nhiễu

• Cải thiện tính toàn vẹn của tín hiệu trong thiết kế tốc độ cao

Kiểm tra khả năng của Eashub trên HDI PCB để biết kết nối viễn thông trong bảng dưới đây:

2-24 lớp PCBs cứng-linh hoạt cho kết nối viễn thông

PCBs cứng nhắc là những loại bảng mạch in mới sở hữu độ bền của PCB cứng và khả năng thích ứng của PCB linh hoạt. Trong số tất cả các PCB, Hard-flex có thể chịu được các môi trường ứng dụng khắc nghiệt nghiêm trọng, được ngành y tế và công nghiệp ưa chuộng. PCBs Rigid-flex khác với board flex và board cứng ban đầu ở nguyên liệu và quy trình sản xuất. PCBs cứng-linh hoạt sở hữu lợi thế của cả PCBs FR4 cứng và PCBs linh hoạt. Trong không gian cứng, nơi các linh kiện điện và điện tử sẽ được hàn vào, toàn bộ bo mạch có thể uốn cong trong không gian PCB linh hoạt. Đó là để làm cho việc lắp ráp linh hoạt hơn và tiết kiệm không gian và giữ thiết kế theo dõi chặt chẽ. Các lợi ích của Rigid-Flex PCBs là:

• Tiết kiệm không gian và trọng lượng bằng cách áp dụng 3D và loại bỏ các đầu nối

• Đảm bảo độ tin cậy cao hơn với ít mối hàn hơn

• Đơn giản hóa quy trình lắp ráp và kiểm tra.

• Cung cấp các giao diện mô-đun đơn giản cho môi trường hệ thống.

• Thích ứng với sự phức tạp hơn của các thiết kế cơ khí

Kiểm tra khả năng của Eashub trên Rigid-Flex PCB để biết chức năng viễn thông như bảng dưới đây:

2-40 lớp PCB Tg cao cho giao tiếp vệ tinh

PCB Tg cao: Nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) có nghĩa là nhiệt độ chuyển thủy tinh trong quá trình gia nhiệt liên tục. Chất liệu bảng mạch phải chống cháy. Nó không thể bị đốt cháy ở một nhiệt độ nhất định và chỉ được làm mềm. Điểm nhiệt độ được gọi là nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg). Nói chung, Tg FR4 phổ biến là 140 độ, Tg giữa là khoảng 150 độ và Tg cao là cao hơn 170 độ. Nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) là một trong những nhiệt độ đặc trưng của cao phân tử. Lấy Tg làm vạch, polyme thể hiện các tính chất vật lý khác nhau: dưới giá trị Tg, vật liệu polyme là chất dẻo; trên giá trị Tg, vật liệu polyme là cao su.

Trong quá trình trải nghiệm các ứng dụng, Tg là nhiệt độ đỉnh của kỹ thuật nhựa và nhiệt độ đáy của kỹ thuật cao su.

Giá trị Tg càng cao thì khả năng chống ẩm và nhiệt của PCB càng tốt. Một khi nhiệt độ làm việc đạt hoặc vượt quá giá trị Tg, hình thức của bảng mạch sẽ chuyển từ dạng thủy tinh sang dạng lỏng; kết quả là PCB có thể không hoạt động. Ngoài ra, giá trị này cũng có mối quan hệ với kích thước và cấu trúc của bảng. Đặc biệt trong quá trình không chì, ứng dụng nhiều hơn của bảng mạch TG cao. Các kỹ sư theo đuổi PCBs có Tg cao trong các ứng dụng viễn thông, vệ tinh và thậm chí cả các ứng dụng quân sự khắc nghiệt.

Kiểm tra khả năng của Eashub trên High Tg PCB cho Viễn thông tại bảng dưới đây:

Trong kỷ nguyên 4G, lưu lượng phương tiện truyền trực tuyến chia sẻ khoảng 60% lưu lượng Internet toàn cầu do video có thể được tải nhanh hơn. Do đó, với lưu lượng ngày càng tăng, các thiết bị thông tin liên lạc phải nâng cấp lên công suất ngày càng lớn. Là cốt lõi của thiết bị truyền thông, PCB viễn thông phải được nâng cấp từ các bo mạch trung gian thành PCBs tần số cao, tốc độ cao.

Mặt khác, với sự phát triển của 5G, Internet công nghiệp và trí tuệ nhân tạo, cần phải xây dựng thêm nhiều trạm thu phát sóng. Do đó, PCBs viễn thông sẽ phát triển nhanh chóng trong vài năm tới. Vậy, loại PCB nào thường được sử dụng trong PCB trong viễn thông?

TelecCác ứng dụng chính của ommunication PCB và các loại tương ứng:

Để sản xuất PCB viễn thông có độ tin cậy cao, chúng ta cần kiểm soát chặt chẽ và tối ưu hóa PCB, từ thiết kế, lựa chọn vật liệu, kiểm soát xử lý và thử nghiệm, v.v. Hãy cùng xem xét chi tiết.

Những điều cần xem xét khi thiết kế PCB truyền thông

PCB truyền thông chủ yếu là bảng HDI. Khi chúng tôi thiết kế các lớp HDI PCB, chúng tôi cần bao gồm một số thông tin quan trọng, chẳng hạn như:

Hoàn thành xếp chồng lên PCB

PCB xếp chồng lên nhau là một trong những yếu tố quan trọng trong thiết kế và chế tạo PCB viễn thông. Vì ngăn xếp chứa thông tin cần thiết, quá trình sản xuất PCB được thực hiện xung quanh ngăn xếp. Do đó, một đống PCB viễn thông hoàn chỉnh bao gồm các thông tin quan trọng sau:

Thông tin lớp

Xếp chồng bao gồm thông tin lớp như:

• số lượng lớp PCB
• độ dày của lớp mặt nạ hàn
• độ dày của lớp cách điện giữa các lớp,
• độ dày đồng của mỗi lớp,
• các yêu cầu về độ dày của ván đã hoàn thành.

Thông tin vị trí lỗ

Chúng ta có thể sử dụng các vị trí của lỗ xuyên qua, lỗ chôn và lỗ mù để xác định kích thước của bảng mạch PCB. Chúng tôi cũng có thể thiết kế quy trình sản xuất theo các vị trí lỗ chôn, lỗ xuyên, lỗ mù nối giữa các lớp.

Thông tin liên quan đến trở kháng

Ngăn xếp phải bao gồm các thông tin như giá trị lý thuyết của chiều rộng đường trở kháng và thiết kế khoảng cách dòng và các yêu cầu về giá trị trở kháng của lớp tương ứng.

Thông tin tài liệu

Để tính toán giá trị Er (hằng số điện môi) của vật liệu, cần có thước đo PP, độ dày, giá trị trở kháng, v.v., trong ngăn xếp.

Khi thiết kế PCB stack-up, xem xét PCB viễn thông chủ yếu có mật độ cao, tần số cao, tốc độ cao và đặc tính phát nhiệt cao, chúng ta cần lựa chọn vật liệu bảng mạch và tối ưu hóa thiết kế bảng mạch một cách nghiêm ngặt.

Các tính năng của PCB viễn thông:

Mong

Vì bảng lõi bên trong tương đối mỏng, nên hầu hết chúng cần sử dụng đế phủ đồng có độ dày từ 0.05mm trở xuống; Ngoài ra, độ dày của PP được sử dụng trong thiết kế xếp chồng lên nhau là tương đối mỏng; chúng ta nên sử dụng 106 # và vật liệu PP mỏng hơn. Bo mạch HDI chủ yếu là bo mạch 8 ~ 14 lớp và độ dày PCB sau khi sản xuất thường chỉ từ 0.6 ~ 0.8mm, thậm chí mỏng hơn.

Cao

PCB viễn thông di động thông minh thường là bo mạch HDI với bất kỳ thiết kế kết nối lớp nào, đòi hỏi năng lực sản xuất quy trình cao. Kể từ khi PCB viễn thông có yêu cầu cao hơn đối với việc truyền tín hiệu. Do đó, các tiêu chuẩn cao hơn về tính nhất quán trở kháng.

Ngu si

Mật độ cao là một tính năng thiết yếu của bảng HDI. Mật độ cao có thể rút ngắn khoảng cách truyền tín hiệu, giảm suy hao do điện dung và điện cảm, tiết kiệm điện năng tiêu thụ và cải thiện tuổi thọ pin của thiết bị. Thiết kế mạch PCB càng mịn và dày đặc, các miếng đệm và khoảng cách giữa các thiết bị tương ứng càng nhỏ và việc sản xuất PCB càng phức tạp.

Theo các đặc điểm PCB viễn thông ở trên, khi thiết kế PCB, chúng ta cần xem xét các yếu tố sau:

Lựa chọn vật liệu

Thiết bị thông tin liên lạc phải đảm bảo tần số cao, tốc độ cao, suy hao và trở kháng đường truyền thấp, độ trễ nhất quán và các đặc tính khác. Yêu cầu vật liệu PCB viễn thông cao hơn PCB thông thường do yêu cầu tần số cao. Vì suy hao tăng khi tần số tăng nên ta phải chọn tấm cao tần có tổn hao điện môi Df thấp để đảm bảo tốc độ truyền nhanh hơn; hằng số điện môi Dk cũng phải tương đối nhỏ. Các tấm thường được sử dụng chủ yếu là vật liệu composite cao Tg, hydrocacbon, PTFE,… Dưới đây là bảng suy hao và tốc độ truyền dẫn cho các vật liệu PCB khác nhau.

Lựa chọn vật liệu là một trong những biểu hiện của khả năng của nhà thiết kế PCB. Chọn một vật liệu phù hợp sẽ giảm chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng và hiệu quả của PCB.

Đối với các sản phẩm giao tiếp điện thoại thông minh trưởng thành với chu kỳ tương đối ngắn, khối lượng sản xuất hàng loạt cao, và thời gian giao hàng ngắn. Vì vậy, khi lựa chọn nguyên vật liệu, cần xem xét không chỉ đáp ứng yêu cầu hoạt động của khách hàng mà còn phải xem xét các yếu tố như thu mua nguyên vật liệu và nhập kho. Chúng ta có thể thử chọn các thông số kỹ thuật chung của CCL và PP; đặc biệt đối với PP, chúng ta nên cố gắng đảm bảo sự đa dạng trong việc lựa chọn và giảm bớt loại PP, có lợi cho tính linh hoạt và tính nhất quán của vật liệu.

Chúng tôi có thể thiết kế một số chồng lên nhau phổ biến phù hợp với tiêu chuẩn sản xuất tại nhà máy của chúng tôi (chẳng hạn như 10 lớp 0.6mm, 12 lớp 0.8mm, v.v.), và trên cơ sở đáp ứng nhu cầu của khách hàng, xác định một số thông số kỹ thuật của CCL và PP như đứng vật liệu. Sau đó thương lượng với khách hàng và tham khảo trực tiếp ngăn xếp chung tiêu chuẩn khi thiết kế sơ đồ mạch điện để giảm thời gian chuẩn bị và rút ngắn thời gian giao hàng. Xây dựng các ngăn xếp chung tiêu chuẩn và lựa chọn vật liệu chung có thể giảm chi phí kiểm soát và lưu trữ vật liệu.

Đối với các trạm gốc thông tin liên lạc công nghiệp với sản xuất khối lượng thấp, yêu cầu vật liệu khác nhau. chúng ta có thể xem xét những điều sau:

Vật liệu laminate phủ đồng giảm tổn thất thấp hơn

PCB viễn thông 5G sẽ yêu cầu công nghệ xếp chồng phủ đồng tốc độ cao, tổn hao Df thấp hơn, hằng số điện môi thấp hơn, độ tin cậy cao hơn và công nghệ CTE thấp hơn. Tương ứng, các thành phần chính của lớp mạ đồng là lá đồng, nhựa, vải thủy tinh, chất độn, v.v.

Vật liệu nhựa giảm thất thoát

Để đáp ứng các yêu cầu tốc độ cao, hệ thống nhựa epoxy FR4 truyền thống không còn có thể đáp ứng yêu cầu, và Dk / Df của nhựa CCL được yêu cầu nhỏ hơn. Hệ thống nhựa đang dần tiếp cận với vật liệu nhựa lai hoặc PTFE.

Tốc độ cao và tần số ngày càng cao, khẩu độ ngày càng nhỏ, tỷ lệ khung hình của PCB sẽ lớn hơn, điều này đòi hỏi lớp nhựa đồng phủ laminate sẽ có độ suy hao thấp hơn.

Công nghệ lá đồng có độ nhám thấp hơn

Vật liệu CCL tần số cao rất quan trọng đối với PCB tần số cao, bao gồm vật liệu nền Dk / Df, TCDk, độ ổn định độ dày điện môi và loại lá đồng.

Độ nhám của lá đồng càng nhỏ thì tổn thất điện môi càng nhỏ. Sự mất mát điện môi của lá đồng HVLP nhỏ hơn đáng kể so với lá đồng RTF. Xem xét hiệu suất của các sản phẩm 5G, cần phải có lá đồng HVLP có độ nhám thấp hơn, nhưng độ nhám của lá đồng bị giảm và độ bền tróc cũng giảm. Cũng có nguy cơ bị đứt đường hoặc miếng đệm nhỏ.

Công nghệ vải thủy tinh có tổn thất thấp và độ giãn nở thấp

Để đáp ứng thiết kế PCB tốc độ cao và ứng dụng chip kích thước lớn trong các sản phẩm truyền thông 5G, Dk / Df và CTE của vải thủy tinh CCL tốc độ cao được yêu cầu phải nhỏ hơn.

Nếu CTE của vật liệu quá lớn, các khuyết tật như nứt mối hàn sẽ xảy ra trong quá trình lắp ráp và hàn PCB. Để phát triển chất chồng phủ đồng tốc độ cao CTE thấp, CTE của vải thủy tinh nhỏ hơn hoặc bằng 3.0ppm / ℃.

Để đáp ứng các yêu cầu CTE nêu trên, cần phải đổi mới công nghệ chế biến và kéo sợi nguyên liệu thủy tinh để chuẩn bị vải thủy tinh có CTE thấp hơn đáp ứng nhu cầu của công nghệ truyền thông 5G hoặc 6G.

Độ dày phương tiện ổn định

Sự đồng đều và dao động của cấu trúc, thành phần và độ dày của lớp điện môi ảnh hưởng đến giá trị trở kháng đặc trưng. Dưới cùng độ dày của lớp điện môi, các lớp điện môi bao gồm 106, 1080, 2116 và 1035 và nhựa tương ứng có giá trị trở kháng đặc trưng khác nhau.

Do đó, giá trị trở kháng đặc trưng của mỗi lớp điện môi của PCB là khác nhau. Trong ứng dụng truyền tín hiệu kỹ thuật số tần số cao và tốc độ cao, việc chọn vải sợi thủy tinh mỏng hoặc vải phẳng sợi hở là cần thiết để giảm sự dao động của giá trị trở kháng đặc tính. Chúng ta phải kiểm soát Giá trị dk của các lô vật liệu khác nhau trong một phạm vi nhất định, và độ đồng đều về độ dày của lớp điện môi phải tốt hơn. Đảm bảo giá trị thay đổi Dk nằm trong khoảng 0.5.

Lớp mạ đồng phủ lớp dẫn nhiệt cao hơn

Để giảm giá trị Df của vật liệu, ta có thể chọn vật liệu có hệ số dẫn nhiệt (TC) cao hơn. Đối với bảng mạch PCB tần số cao 5G, chúng ta nên chọn vật liệu nền tương đối mỏng. Đồng thời, các đặc tính của vật liệu như độ dẫn nhiệt cao, bề mặt lá đồng nhẵn và hệ số suy hao thấp có lợi cho việc giảm độ nóng của mạch ở dải tần số sóng milimet.

Các lớp mạ đồng có độ tin cậy cao hơn

Các sản phẩm truyền thông 5G ngày càng nhỏ hơn, mật độ PCB giảm từ 0.55mm xuống 0.35mm, độ dày PCB của bảng mạch đơn quy trình HDI đã tăng từ 3.0mm lên 5.0mm và yêu cầu nhiệt độ của Bộ GTVT đã tăng từ 130 ° C đến 5.0mm. 150 ℃, cần có lớp phủ đồng để có khả năng chịu nhiệt tốt hơn và khả năng kháng CAF cao hơn.

Quy trình tương thích

Việc xếp chồng lên nhau được thiết kế phải phù hợp với quy trình sản xuất PCB. Đầu tiên chúng ta nên xác định lớp ván lõi và lớp cán đầu tiên theo lớp của lỗ chôn sau đó xác định độ cán của các lớp tiếp theo theo lớp của lỗ mù.

Đồng thời, theo tỷ lệ khung hình của quá trình mạ điện đồng (đồng lỗ, Tỷ lệ đồng trên bề mặt đồng) để tính toán độ dày đồng có thể đạt được ở mỗi lớp, để xác định độ dày của lá đồng cần được sử dụng để cán mỏng.

Hướng nằm ngang (trục X, Y) là mối quan hệ phù hợp giữa độ dày đồng (đồng cơ sở + đồng mạ điện) và chiều rộng dòng và khoảng cách dòng được hoàn thành trong mỗi lớp. Sẽ có một quy trình sản xuất PCB tốt hơn chỉ với các ngăn xếp phù hợp với quy trình.

trở kháng

Viễn thông PCB có yêu cầu cao hơn về truyền tín hiệu và yêu cầu về tính nhất quán trở kháng cao hơn, đặc biệt đối với một số điều khiển tín hiệu có trở kháng cao hơn, chẳng hạn như trở kháng đặc tính 50Ω; Các yêu cầu về dung sai trở kháng đã được thắt chặt từ mức bình thường ± 10% đến ± 6%, cụ thể là (50 ± 3) Ω.

Các yếu tố ảnh hưởng chính của trở kháng là độ dày của lớp điện môi cách điện, độ dày của đồng, độ rộng dòng và khoảng cách dòng. Vì vậy, khi thiết kế chồng lên, chúng ta có thể tính toán giá trị trở kháng theo đặc tính điện của vật liệu, cũng như độ dày đồng và độ dày lớp cách điện của từng mẫu lớp.

Giá trị trở kháng lý thuyết được thiết kế theo giá trị trung bình theo yêu cầu của khách hàng bằng cách điều chỉnh độ rộng và khoảng cách dòng tương ứng.

Chế biến và sản xuất PCB viễn thông

Ngoài những lưu ý trên khi thiết kế PCB, để đảm bảo độ tin cậy cao của PCB viễn thông, công nghệ xử lý và kiểm tra thuần thục của nhà sản xuất PCB cũng không thể tách rời.

Đối với các sản phẩm truyền thông 5G, các yêu cầu về sản xuất và xử lý PCB thậm chí còn cao hơn, đặc biệt là đối với vật liệu nền PCB, công nghệ xử lý và xử lý bề mặt.

Khi tần suất hoạt động của các sản phẩm truyền thông 5G tăng lên, nó mang đến một thách thức mới cho quy trình sản xuất bảng in. PCBs sóng milimet thường là cấu trúc nhiều lớp, và các đường microstrip và mạch dẫn sóng đồng phẳng nối đất thường nằm ở lớp ngoài cùng của cấu trúc nhiều lớp. Sóng milimet thuộc dải tần số cực cao (EHF) trong toàn bộ trường vi ba. Tần số càng cao, độ chính xác kích thước mạch yêu cầu càng cao. Khi xử lý chúng, chúng ta cần kiểm soát các yếu tố sau:

Yêu cầu kiểm soát ngoại hình: Các đường dây microstrip ở những khu vực quan trọng không được phép có vật nuôi và vết xước vì đường dây PCB tần số cao truyền không phải dòng điện mà là tín hiệu xung điện tần số cao. Các vết rỗ, khoảng trống và lỗ kim trên dây cao tần. vv các khuyết tật sẽ ảnh hưởng đến việc truyền tải, Vì vậy, bất kỳ khuyết tật nhỏ như vậy đều không được phép.

Kiểm soát các góc của ăng ten microstrip: Để cải thiện độ lợi, hướng và sóng đứng của anten; để tránh dịch chuyển tần số cộng hưởng sang tần số cao và để cải thiện biên độ của thiết kế ăng-ten, cần kiểm soát chặt chẽ các góc của miếng dán ăng-ten microstrip (Kiểm soát độ sắc nét góc (EA)), chẳng hạn như ≤20um, 30um, v.v.

Đối với các sản phẩm tốc độ cao 112G đơn kênh, vật liệu laminate phủ đồng PCB được yêu cầu có Dk và Df thấp hơn, đồng thời yêu cầu các công nghệ nhựa, vải thủy tinh và lá đồng mới. Quy trình PCB yêu cầu phải có độ chính xác khoan sau cao hơn, kiểm soát dung sai độ dày chặt chẽ hơn và lỗ nhỏ hơn.

Trong quá trình xử lý PCB viễn thông 5G, chúng ta phải đối mặt với những khó khăn sau.

1) Các chip 5G yêu cầu khoảng cách giữa các lỗ PCB nhỏ hơn, khoảng cách thành lỗ tối thiểu là 0.20mm và đường kính lỗ tối thiểu là 0.15mm. Cách bố trí mật độ cao như vậy thách thức vật liệu CCL và công nghệ xử lý PCB, chẳng hạn như các vấn đề về CAF, vết nứt giữa các lỗ được nung nóng, v.v.

2) Lỗ nhỏ 0.15mm, tỷ lệ khung hình tối đa vượt quá 20: 1, cách ngăn kim gãy khi khoan, cải thiện tỷ lệ khung hình của lớp mạ PCB và ngăn thành lỗ không có đồng, v.v.

3) Độ cong vênh của tấm đệm: Để giảm suy hao tín hiệu trên PCB tốc độ cao và tần số cao, chúng ta nên sử dụng vật liệu tốc độ cao và toàn bộ vòng nên càng nhỏ càng tốt, từ 5.0 triệu đến 3.0 triệu, nhưng Lực liên kết giữa vật liệu tốc độ cao lá đồng và nhựa mạnh hơn vật liệu FR4 thông thường, sau đó sử dụng vòng lỗ nhỏ. Do sốc ứng suất nhiệt, các khuyết tật cong vênh tấm đệm hoặc nứt bề mặt nhựa PP sẽ xảy ra khi PCB được hàn lại hoặc hàn sóng.

4) Đồng nhúng: Do đặc thù của vật liệu bảng mạch PCB tần số cao nên toàn bộ tường không được phủ đồng, dễ gây ra các sự cố như hỏng đồng chìm hoặc lỗ rỗng trong đồng chìm.

5) Kiểm soát chuyển hình ảnh, khắc, khoảng cách dòng của chiều rộng dòng và lỗ cát.

6) Quy trình dầu xanh: kiểm soát độ bám dính của dầu xanh và tạo bọt dầu xanh.

7) Vật liệu tần số cao tương đối mềm và mỗi quy trình đều kiểm soát chặt chẽ các vết xước, rỗ, vết lõm trên bề mặt bảng và các khuyết tật khác.

Do đó, để đảm bảo PCBs viễn thông tốt, các quy trình và kiểm soát chất lượng sau đây thường được sử dụng khi sản xuất PCBs tần số cao với FR4.

Quy trình và kiểm soát quy trình:

Cắt: Phải giữ lại vỏ bảo vệ khi cắt để tránh trầy xước và vết lõm.

Khoan:

1. A) Sử dụng một mũi khoan hoàn toàn mới.
2. B) Ván ép: 2 lỗ được khoan cho ván ép dưới 1.6mm. 1.6mm trở lên sử dụng 1 tấm khoan.
3. C) Cổng tiếp liệu bao gồm một bảng phenolic làm nắp đậy.
4. D) Tốc độ khoan chậm hơn 20% so với bảng FR4.
5. E) Nếu các cạnh của lỗ không đồng đều, sử dụng mài thủ công và sử dụng giấy nhám 2000 #. Không được phép mài cơ học, điều này có thể gây kéo dài và ngăn giấy nhám làm xước bề mặt đồng.

Điều trị lỗ chân lông: chất tạo lỗ chân lông cao tần, ngâm trong nửa giờ.

Đồng ngâm:

1. A) Trước khi chìm đồng, xác nhận các vết mòn của bảng mài: 8-12mm.
2. B) Đèn nền không thể khẳng định đồng chìm nên dùng gương Uno chín lỗ để kiểm tra tác dụng của đồng chìm.
3. C) Bề mặt bảng bị nhám và các hạt đồng phải được xử lý bằng giấy nhám 2000 #.

Lần lượt hình:

1. A) Trước khi mài tấm, xác nhận vết sẹo mòn: 8-12mm.
2. B) Chiều rộng dòng và khoảng cách dòng đảm bảo rằng trong phạm vi yêu cầu bù MI, chiều rộng dòng sau khi phát triển thường nằm trong khoảng ± 0.01mm tính từ chiều rộng dòng phim.
3. C) Sau khi khai triển, khoảng trống giữa giá đỡ và giá đỡ không được chèn hết vào để tránh trầy xước.

Hình ảnh và điện:

1. A) Kẹp điều khiển bị hỏng, bề mặt bảng gồ ghề, lỗ kim, dấu vân tay và các vấn đề khác.
2. B) Độ dày lỗ: tối thiểu 18um, trung bình 20um.

Khâu:

1. A) Chiều rộng dòng là ± 10%.
2. B) Bảng khắc không được để tay trần và chất nền bên trong bảng để tránh làm nhiễm bẩn bề mặt nền và ảnh hưởng đến độ bám dính của dầu xanh.

Mặt nạ Hàn:

1. A) Tiền xử lý: sử dụng rửa axit, không phải mài cơ học
2. B) Nướng đĩa ở 85 ° C trong 30 phút sau khi xử lý trước.
3. C) Sử dụng mực có độ bám dính tốt hơn, chẳng hạn như sun: PSR -4000, PSR -2000. Đứng yên: 30 phút - 1 giờ.
4. D) Trước khi căn chỉnh, kiểm tra bảng dầu xanh có hình thức kém và trực tiếp triển dầu xanh và in lại.
5. E) Dầu xanh sau sửa chữa: Tất cả các bo mạch cao tần phải được phân đoạn và nung.

Giai đoạn đầu: 1 giờ ở 50 ° C và giai đoạn thứ hai: 1 giờ ở 70 ° C.

Giai đoạn thứ ba: 100 ° C trong 30 phút. Giai đoạn thứ tư: 120 ° C trong 30 phút.

Giai đoạn thứ năm: 1 giờ ở 150 ° C.

Xịt thiếc:

1. A) Nướng bảng với mặt nạ hàn trước khi phun thiếc: 140 ℃ trong 60 phút.
2. B) Nướng bảng không có mặt nạ hàn ở 110 ℃ trong 60 phút trước khi phun thiếc và 50 ℃ * 60 phút.
3. C) Bảng nên được phun thiếc càng nhiều càng tốt để bảng không bị bong ra.

cồng bên:

1. A) Thông qua chương trình đặc biệt và ca dao đặc biệt.
2. B) Tốc độ biên của gông phải chậm hơn 20% so với tốc độ của FR-4.
3. C) Dùng dao gông mới, tuổi thọ là 10 mét.
4. D) Các gờ trên mặt sau của giá chiêng phải được cạo cẩn thận bằng dao mổ để tránh làm hỏng lớp nền và bề mặt đồng.

Đóng gói:

1. A) Vì tấm ván mềm và dễ biến dạng, tốt nhất nên sử dụng bìa cứng phế thải để bảo vệ cả hai mặt và sau đó hút chân không gói hàng khi vận chuyển.
2. B) Đĩa bạc nhúng phải được cách ly với giấy không có lưu huỳnh để tránh bị oxi hóa.

Ngoài ra, mặc dù nguồn nguyên liệu PCB nhiều lớp tốc độ cao không khó kiếm nhưng cũng có những khó khăn nhất định trong chế tạo và gia công. Bởi vì PCB nhiều lớp tốc độ cao có nhiều lớp hơn, nhiều vias và dòng hơn, kích thước lớn hơn, lớp điện môi mỏng hơn, dày hơn và các đặc điểm khác.

Nói chung, bo mạch đơn của mạng truyền dẫn 5G ONT có trên 220 lớp, PCB của trạm cơ sở BBU viễn thông trên 20 lớp và bảng nối đa năng trên 40. Do đó, khi sản xuất PCB viễn thông sẽ gặp phải các vấn đề về điều khiển trở kháng, căn chỉnh giữa các lớp. và độ tin cậy.

a) Căn chỉnh giữa các lớp

Do kích thước lớn của PCB nhiều lớp, nhiệt độ và độ ẩm của phân xưởng gây ra sự giãn nở và co lại của PCB, dẫn đến sự sai lệch nhất định, điều này làm cho việc liên kết giữa các lớp PCB cao cấp trở nên khó khăn hơn.

b) sản xuất mạch lớp bên trong

Bởi vì PCB viễn thông hầu hết sử dụng TG tốc độ cao, tần số cao, các lớp điện môi mỏng và vật liệu đồng dày, điều này gây khó khăn cho việc chế tạo các lớp bên trong. Ngoài ra, tính đặc thù của vật liệu sẽ mang đến những vấn đề sau.

• Độ rộng và khoảng cách dòng nhỏ, độ mở và ngắn mạch tăng lên, độ ngắn vi mạch tăng lên và tỷ lệ chuyền bóng thấp;
• Nhiều lớp tín hiệu ở dạng đường mảnh và xác suất phát hiện sót AOI ở lớp bên trong tăng lên;
• Bề dày của ván lõi bên trong mỏng, dễ bị nhăn và tiếp xúc kém, ván dễ bị cuộn khi khắc;
• Hầu hết các loại ván cao cấp đều là ván hệ thống, kích thước đơn vị lớn, giá thành phế liệu thành phẩm tương đối cao.

c) OPress-fit

Sản xuất cán PCB nhiều lớp dễ xảy ra các khuyết tật như trượt, tách lớp, rỗng nhựa và cặn bong bóng.

d) Khoan

Các vật liệu PCB đặc biệt cũng làm tăng khó khăn khi khoan nhám, khoan gờ và khử nhiễm. Ngoài ra, số lượng lớp PCB lớn, tổng chiều dày đồng và chiều dày của bảng PCB dày, dụng cụ khoan dễ bị gãy;

Có nhiều BGA dày đặc, và khoảng cách thành lỗ hẹp gây ra lỗi CAF; độ dày của bảng mạch PCB dễ gây ra vấn đề khoan xiên.

Để đảm bảo sự liên kết chính xác giữa các lớp PCB nhiều lớp tốc độ cao, cần thiết kế cấu trúc ngăn xếp hợp lý, xem xét đầy đủ khả năng chịu nhiệt, điện áp chịu đựng, lượng keo và độ dày điện môi của vật liệu và đặt quy trình ép phù hợp . Mặt khác, nên sử dụng thiết bị chế biến tiên tiến hơn và tuân thủ nghiêm ngặt quy trình sản xuất.

Quy trình sản xuất chính của bảng mạch PCB tốc độ cao:

Kiểm soát căn chỉnh giữa các lớp

Việc kiểm soát căn chỉnh giữa các lớp phải được xem xét một cách toàn diện, chẳng hạn như:

• Giá trị bù của lớp bên trong
• Phương pháp ấn định vị
• Các thông số của quá trình ép
• Các đặc tính vật liệu

Công nghệ mạch bên trong

Chúng ta có thể sử dụng máy chụp ảnh trực tiếp bằng laser (LDI) để nâng cao khả năng phân tích đồ họa; với máy phơi sáng căn chỉnh chính xác cao, độ chính xác căn chỉnh đồ họa có thể được tăng lên khoảng 15μm.

Để mở rộng khả năng khắc đường, cần có độ bù thích hợp cho chiều rộng của đường và miếng đệm (hoặc vòng hàn) trong thiết kế kỹ thuật, đồng thời thiết kế hoàn chỉnh cho lượng bù của đồ họa đặc biệt, chẳng hạn như độc lập dòng và dòng trả về,

Thiết kế cấu trúc nhiều lớp

Thực hiện theo các nguyên tắc chính sau:

Nó phải đảm bảo các nhà sản xuất prereg và bo mạch cốt lõi là nhất quán. Khi khách hàng yêu cầu tấm có TG cao, bảng điểm và bản chuẩn bị phải sử dụng vật liệu có TG cao tương ứng.

Nếu lớp nền bên trong là 3OZ hoặc cao hơn, chúng ta có thể chọn prereg có hàm lượng nhựa cao. Giả sử khách hàng không có yêu cầu gì đặc biệt; dung sai độ dày của lớp điện môi xen kẽ thường được kiểm soát bằng +/- 10%.

Quá trình cán

Các cấu trúc sản phẩm khác nhau sử dụng các phương pháp định vị khác nhau. Chúng ta có thể sử dụng X-RAY để kiểm tra độ lệch lớp trong quá trình hợp nhất khi điều chỉnh máy để tạo bảng đầu tiên. Theo cấu trúc nhiều lớp của bảng mạch nhiều lớp và vật liệu được sử dụng, quy trình ép thích hợp sẽ được nghiên cứu, đồng thời thiết lập tốc độ gia nhiệt và đường cong tối ưu.

Quy trình khoan

Tấm và lớp đồng trở nên dày do sự chồng chất của từng lớp sẽ gây mòn mũi khoan và hỏng lưỡi khoan. Chúng tôi cũng điều chỉnh số lượng lỗ, tốc độ thả và tốc độ quay một cách thích hợp. Đo lường sự mở rộng và co lại của bảng một cách chính xác và cung cấp các hệ số chính xác;

Để giải quyết vấn đề gờ khoan của các tấm đồng dày cấp độ cao, chúng ta nên sử dụng các tấm đệm mật độ cao, số lượng tấm xếp chồng lên nhau là một và thời gian mài của mũi khoan được khống chế bằng 3 lần.

Công nghệ khoan ngược giúp cải thiện hiệu quả tính toàn vẹn của tín hiệu cho các bảng mạch cấp cao truyền tải dữ liệu lớn, tốc độ cao và tần số lớn.

Do đó, so với PCB thông thường, bo mạch cao tần và PCB viễn thông đa lớp tốc độ cao đòi hỏi quy trình kỹ thuật cao hơn. Ngoài những thiết bị có độ chính xác cao, việc sản xuất hàng loạt đòi hỏi sự tích lũy kinh nghiệm sản xuất và gia công lâu dài.

Thúc

Với sự phát triển của 5G, Internet công nghiệp, Internet di động và các công nghệ khác, PCB viễn thông có triển vọng phát triển tuyệt vời. Để có được PCB có độ tin cậy cao, trước tiên chúng ta phải thực hiện thiết kế xếp chồng lên nhau vì đây là bước khởi đầu của quá trình sản xuất PCB. Thứ hai là PCB cần được tối ưu hóa từ khâu thiết kế, lựa chọn vật liệu, đối sánh quy trình, v.v. và cuối cùng là chọn một số nhà sản xuất PCB đáng tin cậy để hợp tác, có thể giảm bớt nhiều rắc rối và mất mát. Eashub là một nhà sản xuất chuyên nghiệp với hơn 10 năm sản xuất và lắp ráp PCB. Chúng tôi cũng tích lũy được nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực viễn thông PCB. Nếu bạn có yêu cầu về PCB này, bạn có thể liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay.