電子通訊產(chǎn)品發(fā)展經(jīng)歷了 1G、2G、3G、4G等幾個(gè)階段，目前正邁向第 5 代通訊產(chǎn)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(shí)延等方面都發(fā)生了重 大變化，這給 PCB線路板和覆銅板材料提出了新的要求。

5G 通訊對(duì) PCB 技術(shù)要求

隨著通訊產(chǎn)品體積小型化、容量反而增加的趨勢(shì)下，嚴(yán)重?cái)D壓了產(chǎn)品前端的設(shè)計(jì)空間， 為了緩解這種設(shè)計(jì)壓力，通訊芯片廠商只有選擇研發(fā)更高速率的 IC 產(chǎn)品，以滿足大容量、小體積的產(chǎn)品需求。然而速率增加后對(duì)于信號(hào)完整性工程師的壓力并未緩解反而加重，高速率產(chǎn)品可以使用更少的走線來實(shí)現(xiàn)，但速率的增加直接導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量的嚴(yán)要求，且裕量越來越少。在 10Gbps 信號(hào)下，信號(hào)的 UI 可以達(dá)到 100ps 的位寬，但在 25Gbps 信號(hào)下，信號(hào)的位寬只有 40ps，這就意味著在通道的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)來爭(zhēng)取每一個(gè)ps 的裕量。

5G通訊，作為第五代移動(dòng)通訊產(chǎn)品，應(yīng)用了很多新的技術(shù)，但無論如何都離不開PCB這個(gè)載體，對(duì)于PCB的要求越來越嚴(yán)苛，尤其是對(duì)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(chǎn)品工作頻率不斷攀升，對(duì)印制板制作工藝帶來新要求，毫米波PCB通常是多層結(jié)構(gòu)，微帶線和接地共面波導(dǎo)電路通常位于多層結(jié)構(gòu)的最外層。毫米波在整個(gè)微波領(lǐng)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。

5G與4G 對(duì)PCB工藝能力要求對(duì)比

1.外觀控制要求：關(guān)鍵區(qū)域微帶線不允許出現(xiàn)凹坑劃傷類缺陷，因?yàn)?strong>高頻PCB的線路傳送的不是電流，而是高頻電脈沖信號(hào)，高頻導(dǎo)線上的凹坑、缺口、針孔等缺陷會(huì)影響 傳輸，任何這類小缺陷都是不允許的。

2.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(shè)計(jì)的裕量，需要對(duì)微帶天線貼片拐角(Corner sharpness control)進(jìn)行嚴(yán)控(EA)，如 ≤20um、30um 等。

3.對(duì)于單通道 112G 高速產(chǎn)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(shù)，要求 PCB 工藝背鉆精度更高，厚度公差控制更加嚴(yán)格，孔徑更小等。

4. HDI 高密技術(shù)應(yīng)用：5G 時(shí)代產(chǎn)品對(duì)于 PCB 技術(shù)需求，包含二階 HDI 技術(shù)應(yīng)用， 多次層壓技術(shù)，不對(duì)稱設(shè)計(jì)，0.15mm 微小孔，0.20mm 高密孔壁間距、不同體系材料混壓等。

5G 通訊 PCB 技術(shù)難點(diǎn)

5G芯片要求PCB 孔間距更小，最小孔壁間距達(dá) 0.20mm，最小孔徑 0.15mm，如此高密 布局對(duì)CCL 材料和 PCB 加工工藝都帶來巨大挑戰(zhàn)，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(shí)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。

5G通訊產(chǎn)品要求更高頻率和速率，高速高頻信號(hào)關(guān)注傳輸線損耗、阻抗及時(shí)延一致性，對(duì)于PCB 基板材料來說，需要Dk/Df 更小，Df 越高，滯后效應(yīng)越明顯,業(yè)內(nèi)對(duì)PCB 覆銅 板的研究熱點(diǎn)，主要集中于Low Dk/Df，Low CTE、高導(dǎo)熱材料開發(fā)，要求銅箔、玻璃布、樹 脂、填料等供應(yīng)鏈上下游與其配套。

更低損耗覆銅板材料要求

未來3-5 年，萬物互聯(lián)5G 通訊量產(chǎn)，天地互聯(lián)6G 將開始預(yù)研，將要求高速覆銅板技 術(shù)向更低損耗Df，更低介電常數(shù)Dk、更高可靠性、更低CTE 技術(shù)方向發(fā)展。相應(yīng)的，覆銅板主要組成銅箔、樹脂、玻璃布、填料等也要同步往這個(gè)方向發(fā)展。

低損耗的樹脂材料

要滿足5G通訊高速產(chǎn)品要求，傳統(tǒng)FR4 環(huán)氧樹脂體系已不能滿足要求，要求覆銅板樹 脂 Dk/Df 更小，樹脂體系逐漸往混合樹脂或PTFE 材料靠近。

5G 通訊高速高頻產(chǎn)品 PCB 厚度越來越高，孔徑越來越小，PCB 縱橫比會(huì)更大，這就要 求覆銅板樹脂具有更低損耗，在損耗降低的同時(shí)，不能發(fā)生孔壁分離或孔壁斷裂等缺陷。

在微帶線或帶狀線設(shè)計(jì)中，當(dāng)高頻信號(hào)在導(dǎo)線中傳輸時(shí)，大部分電磁波能量會(huì)被束縛在導(dǎo)線與屏蔽層（地）之間的介質(zhì)層中，而趨膚效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致高頻信號(hào)的傳輸聚集在導(dǎo)線表面的薄層，且越靠近導(dǎo)線表面，交變電流密度也越大。對(duì)于微帶線而言，趨膚效應(yīng)將出現(xiàn)在微帶線與介質(zhì)接觸的位置。銅箔粗糙度越小，介質(zhì)損耗越小，HVLP 銅箔介質(zhì)損耗明顯小于 RTF 銅箔，從 5G 產(chǎn)品性 能考慮，需要更低粗糙度 HVLP 銅箔，但銅箔粗糙度降低，剝離強(qiáng)度也變小，會(huì)有細(xì)線路或小焊盤剝離風(fēng)險(xiǎn)。

低損耗和低膨脹率的玻璃布技術(shù)

要滿足5G 通訊產(chǎn)品高速 PCB 設(shè)計(jì)及100x100mm 大尺寸芯片應(yīng)用要求，需要高速覆銅板玻璃布的Dk/Df 更小，CTE 更小。若材料 CTE 過大，在PCBA 組裝焊接時(shí)會(huì)發(fā)生焊點(diǎn)開裂等缺陷。若要開發(fā)出Low CTE 的高速覆銅板，要求玻璃布的CTE≦3.0ppm/℃等。要達(dá)到這個(gè)CTE 的要求，就需要對(duì)玻璃絲原料配方和拉絲工藝技術(shù)進(jìn)行革新，制備出更低CTE 的玻璃布，以滿足5G 或6G 通訊技術(shù)需求。

介質(zhì)厚度穩(wěn)定性

介質(zhì)層結(jié)構(gòu)、組成和厚度的均勻性和波動(dòng)變化程度影響著特性阻抗值，在相同厚度的介 質(zhì)層下，分別由 106、1080、2116 和 1035 與樹脂組成的介質(zhì)層，其特性阻抗值是不相同的， 因此可以理解 PCB 各個(gè)介質(zhì)層中各處的特性阻抗值是不一樣的。所以，在高頻化和高速數(shù)字化信號(hào)傳輸 5G 高頻線路板，需要選擇薄型化玻纖布或開纖扁平布為宜，以減少特性阻抗值的波動(dòng)。批次間材料 Dk 值必須控制在一定范圍內(nèi)，介質(zhì)層厚度均勻性要好。確保 Dk 變化 值在 0.5 以內(nèi)。