Od široke uporabe pametnih naprav do globoke transformacije industrijske avtomatizacije, zmogljivost komunikacijskih plošč 5G kot osrednje nosilne komponente tehnologije 5G neposredno vpliva na učinkovitost in stabilnost celotnega komunikacijskega sistema. Ključ do delovanja komunikacijskih plošč 5G je v veliki meri odvisen od izbranih materialov. Primerni materiali ne bi smeli le izpolnjevati tehničnih zahtev glede visoke frekvence, visoke hitrosti in nizke zakasnitve za komunikacijo 5G, temveč bi morali imeti tudi dobro stabilnost, zanesljivost in prilagodljivost različnim scenarijem uporabe.
Laminat obložen z bakrom: temelj prenosa signala
Laminat, prevlečen z bakrom, ima pomembno vlogo pri prenosu signala v komunikacijskih ploščah 5G in je temeljni material v modulih integriranih vezij na ploščah. Z razvojem komunikacijskih izdelkov 5G v smeri miniaturizacije in velike zmogljivosti so bile postavljene stroge zahteve za delovanje bakrenih-laminatov pri višjih frekvencah in hitrostih, ki jih tradicionalni bakreni-laminati ne morejo več izpolniti. V tem kontekstu so laminati, prevlečeni z visoko{6}}frekvenčnim bakrom-na osnovi politetrafluoroetilena, postali ključni material v dobi visoke frekvence in visoke hitrosti. Ta material ima značilnosti, kot sta nizka dielektrična konstanta in nizka dielektrična izguba, kar lahko zagotovi hitro hitrost širjenja signala in brez popačenja med prenosom.
Posebna smola in tkanina iz steklenih vlaken: izboljšanje celovite učinkovitosti deske
FR-4, epoksi substrat, ojačan s tkanino iz steklenih vlaken, se pogosto uporablja v tiskanih vezjih baznih postaj 5G. Sestavljen je iz ene ali več plasti tkanine iz steklenih vlaken, impregnirane z epoksi smolo, kjer tkanina iz steklenih vlaken služi kot ojačitveni material, ki zagotavlja izolacijo in povečuje trdnost; Posebna smola se uporablja kot polnilni material za lepljenje in izboljšanje učinkovitosti plošče. Da bi izpolnili zahteve glede zanesljivosti, zapletenosti, električne zmogljivosti in zmogljivosti sestavljanja visoko-frekvenčnih in visoko-hitrostnih izdelkov tiskanih vezij, so številni proizvajalci materialov za podlago tiskanih vezij izboljšali posebne smole. V skladu s trendom visoke hitrosti in visoke frekvence glavni materiali PCB vključujejo ne le tradicionalno epoksidno smolo, temveč tudi politetrafluoroetilensko smolo, bismaleimid triazinsko smolo, termoreaktivno cianatno smolo, termoreaktivno polifenilen etrsko smolo in poliimidno smolo, kar ima za posledico več kot 130 vrst laminatov, prevlečenih z bakrom. Za tiskane plošče baznih postaj so ključnega pomena dielektrične lastnosti, hitrost prenosa signala in toplotna odpornost. Glede na te ključne kazalnike se PTFE substrati dobro obnesejo, njihove odlične dielektrične lastnosti pa omogočajo popoln in hiter prenos signalov. So eden izmed prednostnih smolnih materialov za tiskane plošče baznih postaj v dobi 5G.
Plošča z visoko vrednostjo Tg: primerna za visoke-frekvenčne in-hitrostne zahteve
Vrednost Tg, znana tudi kot temperatura posteklenitve, je pomemben indikator za merjenje učinkovitosti visoko-frekvenčnih tiskanih vezij. V ozadju vzpona 5G, AI in drugih področij se je povpraševanje po visoko-zmogljivih PCB-jih znatno povečalo, kar je vodilo tudi do nenehnega zviševanja vrednosti Tg. Običajne plošče z vrednostjo Tg (plošče FR4 z vrednostmi Tg pod 120 stopinj) ne morejo več izpolnjevati zahtev komunikacije 5G, medtem ko so plošče z visoko vrednostjo Tg (vrednosti Tg na splošno nad 150 stopinj) pokazale znatne prednosti pri visoko-hitrostnem prenosu in visoko-frekvenčnih komunikacijskih področjih. Plošče z visoko vrednostjo Tg lahko pokažejo stabilnejšo in zanesljivejšo zmogljivost na področju komunikacije 5G in hitrega-prenosa podatkov. Zahtevajo manjše razmerje vzdolžnega napetostnega stojnega vala, manjšo izgubo signala zaradi izgube dielektrika in manjšo zakasnitev signala. V fazi obdelave tiskanih vezij imajo plošče z visoko vrednostjo Tg boljšo vzdržljivost toka obdelave, zanesljivost in združljivost z drugimi materiali pri izdelavi, zlaganju, več-slojni postavitvi plošče in zloženi grafiki.
Kovinski materiali: zagotavljajo prenos signala in odvajanje toplote
Kovinski materiali so nepogrešljivi tudi pri komunikacijskih ploščah 5G. Na primer, pri prenosu signala je baker pogosto uporabljen prevodni material zaradi svoje dobre prevodnosti, ki lahko zagotovi učinkovit prenos signalov na tiskanih vezjih. Zaradi velike količine toplote, ki nastane med delovanjem komunikacijske opreme 5G, so potrebni učinkoviti ukrepi za odvajanje toplote, da se zagotovi stabilno delovanje opreme. Nekateri kovinski materiali, kot je aluminij, se pogosto uporabljajo za izdelavo komponent za odvajanje toplote, kot so hladilni odvodi, zaradi njihove dobre toplotne prevodnosti in relativno majhne teže. Poleg tega se v nekaterih scenarijih z visokimi zahtevami za elektromagnetno zaščito uporabljajo kovinski materiali z lastnostmi elektromagnetne zaščite, kot so bakrove zlitine, aluminijeve zlitine itd. S prekrivanjem teh kovinskih materialov na površini ali določenih območjih tiskanega vezja je mogoče učinkovito blokirati zunanje elektromagnetne motnje, kar zagotavlja stabilnost prenosa signala znotraj komunikacijske plošče 5G.
Plastika in kompozitni materiali: pomoč pri miniaturizaciji in lažji teži
Z razvojem komunikacijske opreme 5G v smeri miniaturizacije in zmanjšanja teže postaja uporaba plastike in kompozitnih materialov v komunikacijskih ploščah 5G in sorodnih komponentah vse bolj razširjena. Če vzamemo za primer antenske elemente, se je v dobi 5G, zaradi višjih frekvenčnih pasov in uporabe tehnologije Massive MIMO, velikost antenskih elementov zmanjšala, število pa znatno povečalo. Plastični antenski oscilator je narejen iz modificiranega plastičnega materiala, ki vsebuje organske kovinske kompozite, kompleksne 3D tri-dimenzionalne oblike pa so izdelane z enim postopkom z brizganjem. Plastična površina je nato s posebno tehnologijo metalizirana. Ta rešitev ne zagotavlja le, da antena ustreza električni zmogljivosti 5G, ampak tudi močno zmanjša težo izdelka, minimizira nevarne procese in prihrani stroške. Hkrati lahko 3D plastični oscilator v kombinaciji z brizganjem in selektivnim galvaniziranjem, dvema visoko{12}}natančnima postopkoma, izpolni zahteve po natančnosti antenskih oscilatorjev v visoko{13}}frekvenčnih scenarijih nad 3,5G.
Kompozitni materiali prav tako izkazujejo edinstvene prednosti v komunikacijskih stolpih in pokrovih anten. V primerjavi s tradicionalnimi jeklenimi konstrukcijami imajo komunikacijski stolpi iz kompozitnih materialov prednosti, kot so majhna teža, odpornost proti koroziji in enostavna namestitev. Na primer, komunikacijski stolpi iz poliuretanskih kompozitnih materialov so lažji in jih je mogoče hitro namestiti tudi na oddaljenih območjih. Lahko prenesejo tudi težke vremenske razmere, kot sta močno sneženje in močan veter, in so stroškovno-učinkovitejši od tradicionalnih jeklenih stolpov. Njihovo življenjsko dobo lahko podaljša tudi UV odporen premaz na površini. Pokrovi anten zahtevajo dobro prepustnost elektromagnetnih valov in zadostno mehansko trdnost, da prenesejo težka okolja. V trendu 5G so visoko{8}}zmogljivi kompozitni materiali postali priljubljena izbira, kot je pogosto uporabljena plastika, ojačana s steklenimi vlakni, ki lahko zagotovi izolacijo, zaščito pred-korozijo, zaščito pred strelo, zaščito pred-motnjami, vzdržljivost in dober učinek prenosa valov.