De la aplicarea pe scară largă a dispozitivelor inteligente până la transformarea profundă a automatizării industriale, performanța plăcilor de comunicații 5G, ca componentă de bază a tehnologiei 5G, afectează în mod direct eficiența și stabilitatea întregului sistem de comunicații. Cheia performanței plăcilor de comunicare 5G depinde în mare măsură de materialele selectate. Materialele adecvate nu numai că trebuie să îndeplinească cerințele tehnice de înaltă frecvență, viteză mare și latență scăzută pentru comunicarea 5G, dar și să aibă o bună stabilitate, fiabilitate și adaptabilitate la diferite scenarii de aplicare.
Laminat placat cu cupru: piatra de temelie a transmisiei semnalului
Laminatul placat cu cupru joacă un rol important în transmisia semnalului în plăcile de comunicație 5G și este materialul fundamental în modulele de circuite integrate ale plăcilor de circuite. Odată cu dezvoltarea produselor de comunicare 5G către miniaturizare și capacitate mare, au fost propuse cerințe stricte pentru performanța laminatelor placate cu cupru la frecvențe și viteze mai mari, pe care laminatele placate cu cupru-tradiționale nu le mai pot îndeplini. În acest context, laminatele placate cu cupru de înaltă-frecvență-pe bază de politetrafluoretilenă au devenit un material cheie în era frecvenței înalte și vitezei mari. Acest material are caracteristici precum constantă dielectrică scăzută și pierderi dielectrice scăzute, care pot asigura o viteză rapidă de propagare a semnalului și nicio distorsiune în timpul transmisiei.
Rășină specială și pânză din fibră de sticlă: îmbunătățirea performanței cuprinzătoare a plăcii
FR-4, un substrat epoxidic întărit cu pânză din fibră de sticlă, este utilizat pe scară largă în plăcile de circuite imprimate ale stațiilor de bază 5G. Este compus din unul sau mai multe straturi de pânză din fibră de sticlă impregnată cu rășină epoxidică, unde pânza din fibră de sticlă servește ca material de întărire, oferind izolație și creșterea rezistenței; Rășina specială este folosită ca material de umplutură pentru a lipi și a îmbunătăți performanța plăcii. Pentru a îndeplini cerințele de fiabilitate, complexitate, performanță electrică și performanță de asamblare a produselor PCB de înaltă-frecvență și-viteză mare, mulți producători de materiale de substrat pentru PCB au adus îmbunătățiri rășinilor speciale. Sub tendința de mare viteză și frecvență înaltă, materialele PCB principale includ nu numai rășină epoxidică tradițională, ci și rășină politetrafluoretilenă, rășină triazină bismaleimidă, rășină cianată termorezistabilă, rășină polifenilenă eter termorezistentă și rășină poliimidă, rezultând peste 130 de tipuri de laminate placate cu cupru. Pentru PCB-urile stației de bază, proprietățile dielectrice, viteza de transmisie a semnalului și rezistența la căldură sunt cruciale. Din acești indicatori cheie, substraturile de PTFE funcționează bine, iar proprietățile lor dielectrice excelente sunt propice pentru transmiterea completă și rapidă a semnalelor. Ele sunt unul dintre materialele rășini preferate pentru PCB-urile stației de bază în era 5G.
Placă cu valoare Tg mare: potrivită pentru cerințele de-frecvență înaltă și-viteză mare
Valoarea Tg, cunoscută și sub denumirea de temperatură de tranziție sticloasă, este un indicator important pentru măsurarea performanței circuitelor PCB de înaltă{0}frecvență. Pe fundalul creșterii 5G, AI și a altor domenii, cererea pentru pcb-uri-de înaltă performanță a crescut semnificativ, ceea ce a condus, de asemenea, la o creștere continuă a valorilor Tg. Plăcile obișnuite cu valori Tg (plăci FR4 cu valori Tg sub 120 de grade) nu mai sunt capabile să îndeplinească cerințele comunicației 5G, în timp ce plăcile cu valori Tg ridicate (valori Tg în general peste 150 de grade) au prezentat avantaje semnificative în domeniul transmisiei de viteză mare și al comunicațiilor de{10}frecvență înaltă. Plăcile cu valoare Tg ridicată pot prezenta performanțe mai stabile și mai fiabile în domeniul comunicațiilor 5G și al transmisiei de date-de mare viteză. Acestea necesită mai puțin raport de undă staționară a tensiunii longitudinale, pierderi mai mici de semnal cauzate de pierderea dielectrică și întârziere mai mică a semnalului. În etapa de procesare a PCB-urilor, plăcile cu valoare Tg ridicată au o mai bună menținere a fluxului de procesare, fiabilitate și compatibilitate cu alte materiale în producție, stivuire, aspect al plăcilor multi-strat și grafică stivuită.
Materiale metalice: asigură transmisia semnalului și disiparea căldurii
Materialele metalice sunt, de asemenea, indispensabile în plăcile de comunicare 5G. De exemplu, în transmisia semnalului, cuprul este un material conductor utilizat în mod obișnuit datorită conductivității sale bune, care poate asigura transmisia eficientă a semnalelor pe plăcile de circuite. Pentru cantitatea mare de căldură generată în timpul funcționării echipamentelor de comunicație 5G, sunt necesare măsuri eficiente de disipare a căldurii pentru a asigura funcționarea stabilă a echipamentului. Unele materiale metalice, cum ar fi aluminiul, sunt adesea folosite pentru a face componente de disipare a căldurii, cum ar fi radiatoarele, datorită conductivității termice bune și greutății relativ mici. În plus, în unele scenarii cu cerințe ridicate pentru ecranare electromagnetică, sunt utilizate materiale metalice cu proprietăți de ecranare electromagnetică, cum ar fi aliajele de cupru, aliajele de aluminiu etc. Prin acoperirea acestor materiale metalice pe suprafața sau zonele specifice ale plăcii de circuit, interferențele electromagnetice externe pot fi blocate eficient, asigurând stabilitatea transmisiei semnalului în interiorul plăcii de comunicație 5G.
Materiale plastice și materiale compozite: ajută la miniaturizare și ușurare
Odată cu dezvoltarea echipamentelor de comunicații 5G către miniaturizare și ușurare, aplicarea materialelor plastice și a materialelor compozite în plăcile de comunicații 5G și componentele aferente devine din ce în ce mai răspândită. Luând ca exemplu elementele de antenă, în era 5G, datorită benzilor de frecvență mai înalte și a utilizării tehnologiei Massive MIMO, dimensiunea elementelor de antenă a devenit mai mică, iar numărul a crescut semnificativ. Oscilatorul de antenă din plastic este fabricat dintr-un material plastic modificat care conține compozite metalice organice, iar forme complexe tridimensionale 3D sunt fabricate dintr-o singură trecere prin turnare prin injecție. Suprafața din plastic este apoi metalizată prin tehnologie specială. Această soluție nu numai că asigură că antena îndeplinește performanța electrică 5G, dar și reduce foarte mult greutatea produsului, minimizează procesele periculoase și economisește costurile. În același timp, oscilatorul din plastic 3D combinat cu turnarea prin injecție și galvanizarea selectivă, două procese de-înaltă precizie, pot îndeplini cerințele de precizie ale oscilatoarelor de antenă în scenarii de-înaltă frecvență peste 3,5G.
Materialele compozite demonstrează, de asemenea, avantaje unice în turnurile de comunicații și capacele antenei. În comparație cu structurile tradiționale din oțel, turnurile de comunicație realizate din materiale compozite au avantaje precum greutatea redusă, rezistența la coroziune și o instalare ușoară. De exemplu, turnurile de comunicații din materiale compozite poliuretanice sunt mai ușoare și pot fi instalate rapid chiar și în zone îndepărtate. De asemenea, pot rezista la condiții meteorologice dure, cum ar fi zăpadă abundentă și vânturi puternice, și sunt mai rentabile-decât turnurile tradiționale din oțel. Învelișul rezistent la UV de pe suprafață le poate prelungi, de asemenea, durata de viață. Capacele antenei necesită caracteristici bune de penetrare a undelor electromagnetice și o rezistență mecanică suficientă pentru a rezista în medii dure. În tendința 5G, materialele compozite de înaltă performanță au devenit o alegere populară, cum ar fi materialele plastice armate cu fibră de sticlă utilizate în mod obișnuit, care pot oferi izolație, anti-coroziune, protecție împotriva trăsnetului, anti-interferențe, durabilitate și efect bun de transmisie a undelor.