5G通訊在峰值速率、頻譜效率、時延等方面都發生了重大變化，電路板IC高度集成、大功率，單位面積上連接更多的元件數量，采用高密互聯設計，這給PCB和覆銅板材料提出了新的要求，本文重點介紹5G通訊對PCB及高速覆銅板技術要求。

電子通訊產品發展經歷了 1G、2G、3G、4G等幾個階段，目前正邁向第 5 代通訊產品階 段，作為第5代電子通訊，與 4G 相比，5G 在峰值速率、頻譜效率、時延等方面都發生了重 大變化，這給 PCB 和覆銅板材料提出了新的要求，
 

5G線路板5G 關鍵技術指標分析

5G產品將給大家帶來無限美好的移動互聯憧憬和體驗，從技術上來講，需要面對很多 挑戰，通過解決這些問題，必將帶來很多技術上的突破和提升。

在5G 時代，會有大量MIMO天線應用，在Massive MIMO 天線中，由于天線通道數量 的增加，每個天線通道在功率放大器中所對應的通道數也會相應增加，而這一變化會導致功率放大器的整體功率增加，從而需要功率放大器具備更高的功率效率，而作為提升功率效率的辦法之一，如何降低承載功率放大器的PCB 板材的損耗、提升PCB 板材的導熱率變得尤為重要。

另外，MassiveMIMO 天線中輻射單元數量增加，要求PCB 板材的硬度更高，以提供更好的支撐效果，并且電路的復雜度增加，較傳統雙面 PCB 天線而言，多層板天線應用會越來越多。

5G PCB 技術要求和技術難點
2-1  5G 通訊對 PCB 技術要求

隨著通訊產品體積小型化、容量反而增加的趨勢下，嚴重擠壓了產品前端的設計空間， 為了緩解這種設計壓力，通訊芯片廠商只有選擇研發更高速率的IC 產品，以滿足大容量、小體積的產品需求。然而速率增加后對于信號完整性工程師的壓力并未緩解反而加重，高速率產品可以使用更少的走線來實現，但速率的增加直接導致信號質量的嚴要求，且裕量越來越少。在10Gbps 信號下，信號的UI 可以達到100ps 的位寬，但在25Gbps 信號下，信號的位寬只有40ps，這就意味著在通道的每一個環節都要進行優化設計來爭取每一個ps 的裕量。

上圖是一條典型的高速系統全鏈路示意圖，從Driver IC 的封裝開始到Receiver IC 的封裝 結束，這其中包含IC封裝設計、子卡1PCB設計、背板PCB 設計、子卡2PCB設計。對于高速率信號，需要保證主板PCB的成功設計和加工才能保證整條通道信號質量。

5G通訊，作為第五代移動通訊產品，應用了很多新的技術，但無論如何都離不開PCB這個載體，對于PCB的要求越來越嚴苛，尤其是對于PCB基板材料、加工工藝、表面處理等提出非常高的要求。

5G通訊產品工作頻率不斷攀升，對印制板制作工藝帶來新要求，毫米波PCB通常是多層結構，微帶線和接地共面波導電路通常位于多層結構的最外層。毫米波在整個微波領域中屬于極高頻率（EHF）范圍，頻率越高，要求的電路尺寸精度要越高。 2.1.1   5G與4G 對PCB工藝能力要求對比

2.1.2   外觀控制要求：關鍵區域微帶線不允許出現凹坑劃傷類缺陷，因為高頻PCB的線路傳送的不是電流，而是高頻電脈沖信號，高頻導線上的凹坑、缺口、針孔等缺陷會影響 傳輸，任何這類小缺陷都是不允許的。

 
2.1.3   控制微帶天線拐角：為改善天線的增益、方向與駐波；避免諧振頻率往高頻偏， 提高天線設計的裕量，需要對微帶天線貼片拐角(Corner sharpness control)進行嚴控(EA)，如 ≤20um、30um 等。

2.1.4   對于單通道 112G 高速產品，就要求 PCB 覆銅板材料具有較低的 Dk 和 Df，需要 新型樹脂、玻璃布及銅箔技術，要求 PCB 工藝背鉆精度更高，厚度公差控制更加嚴格，孔徑更小等。
2.1.5 HDI 高密技術應用：5G 時代產品對于 PCB 技術需求，包含二階 HDI 技術應用， 多次層壓技術，不對稱設計，0.15mm 微小孔，0.20mm 高密孔壁間距、不同體系材料混壓等。

2-2   5G 通訊 PCB 技術難點

5G芯片要求PCB 孔間距更小，最小孔壁間距達 0.20mm，最小孔徑 0.15mm，如此高密 布局對CCL 材料和 PCB 加工工藝都帶來巨大挑戰，如 CAF 問題，受熱孔間裂紋問題等。

0.15mm 微小孔徑，最大縱橫比超過 20:1，如何防止鉆孔時斷針問題，如何提升 PCB 電 鍍縱橫比能力、防止孔壁無銅問題等，是目前 PCB 工藝急需解決的難題。


2-3   焊盤起翹

高速高頻PCB 為減少信號損耗，希望采用高速材料，并且孔環盡可能小，從孔環5.0mil 減小到3.0mil，但高速材料銅箔與樹脂結合力比常規FR4 材料要低，再使用小孔環，PCB 在經過回流或波峰焊時，由于熱應力沖擊，就發生焊盤起翹或表層PP 樹脂開裂缺陷，見下圖2-5。

解決方案：高速發展是趨勢，孔環會越來越小，為減少焊盤起翹或 PP 層開裂缺陷，需 要在樹脂流動性和壓合工藝參數上進行工藝優化。

電路板廠講5G時代為電路板行業帶來了前所未有的機遇與挑戰。我們深知技術創新和工藝優化的重要性。未來，我們將繼續深耕高頻高速、高密度集成和高效散熱等技術領域，為5G設備提供高性能、高可靠性的電路板解決方案，助力5G技術的普及與應用，推動全球通信產業的持續發展。

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