ត្រៀមខ្លួនរួចរាល់ហើយឬនៅដើម្បីបង្កើតគម្រោង 5G/IoT? សូមអានអត្ថបទនេះសម្រាប់ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃការរចនា HDI PCBs សម្រាប់ 5G និង IoT។
ការរចនា និងការផលិត PCB បានវិវត្តន៍ពេញមួយឆ្នាំ។ ចាប់ពីបន្ទះសៀគ្វីតែមួយជ្រុង ឬបន្ទះសៀគ្វីច្រើនស្រទាប់សាមញ្ញ រហូតដល់បន្ទះសៀគ្វីដង់ស៊ីតេខ្ពស់ (HDI) ដ៏ទំនើប។ ការរីកចម្រើនផ្នែកបច្ចេកវិទ្យានីមួយៗនៅក្នុងបន្ទះសៀគ្វីបោះពុម្ពអាចត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅទូទាំងបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងៗ។ បច្ចេកវិទ្យាមួយក្នុងចំណោមបច្ចេកវិទ្យាទាំងនោះគឺ 5G ឬ IoT។ UET PCB (https://uetpcb.com/hdi-pcbs/) មានជំនាញខាងបន្ទះ HDI ទាំងនេះដែលត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ 5G និង IoT ជាមួយនឹងដំណើរការ RF និងឌីជីថលដែលប្រសើរឡើង។
ហេតុអ្វីបានជា HDI ត្រូវការសម្រាប់ 5G/IoT?
ឧបករណ៍ 5G ដំណើរការក្នុងជួរប្រេកង់ខ្ពស់បំផុត (Sub-6 GHz ដល់ 28-39 GHz mmWave)។ មានការពិចារណាលើការរចនាផ្សេងៗគ្នានៅពេលធ្វើការជាមួយប្រេកង់ទាំងនេះពីព្រោះ៖
- ប្រេកង់ប្រតិបត្តិការខ្ពស់បណ្តាលឱ្យមានការខាតបង់ ឬការចុះខ្សោយកាន់តែច្រើននៅក្នុងសម្ភារៈ PCB មួយចំនួន។
- ភាពអត់ធ្មត់នៃប្លង់ថយចុះ នៅពេលដែលរលកសញ្ញាថយចុះ។
- រន្ធឆ្លងកាត់ធម្មតាអាចបង្កើតជា “គល់” ដែលអាចដំណើរការដូចអង់តែន។
- Crosstalk និង EMI កើនឡើងជាមួយនឹងប្រេកង់ប្រតិបត្តិការ។
- អង់តែន 5G មានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះដាន ច្រក និងការរចនាចាក់ទង់ដែង
ការចាប់ផ្តើមរចនា PCB 5G
អ្នកគួរតែកំណត់ការដាក់ជង់ PCB របស់អ្នកមុនពេលចាប់ផ្តើមការរចនា HDI PCB របស់អ្នក។ ជាមួយគ្នានេះ សូមកំណត់សម្ភារៈ PCB ដែលអ្នកជ្រើសរើស។
សម្ភារៈ PCB កម្រិត Sub-GHz
ប្រសិនបើអ្នកកំពុងធ្វើការក្នុងជួរ Sub-6 GHz (3 – 6 GHz) អ្នកអាចប្រើ បន្ទះ PCB ដែលមានដំណើរការខ្ពស់ ដូចជា:
- មេហ្គត្រុង ៦ (ពីក្រុមហ៊ុន Panasonic)
- I-Speed (ពី Isola)
- Rogers 4350B
- Rogers 403C
ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិនបើអ្នកមានថវិកាតឹងតែង អ្នកអាចជ្រើសរើស៖
- FR4 ឬ High-Tg FR-4
ទាំងនេះមានតម្លៃថោកជាងវត្ថុធាតុដើមដែលបានរៀបរាប់ពីមុន។ វត្ថុធាតុដើម FR-4 ដែលមាន Tg ខ្ពស់គឺគ្រាន់តែជា FR-4 ដែលមានសីតុណ្ហភាពអន្តរកាលកញ្ចក់ (Tg) ខ្ពស់។ អ្នកអាចប្រើវត្ថុធាតុដើមទាំងនេះបាន ប្រសិនបើរឹមដំណើរការរបស់អ្នកអនុញ្ញាត។
សម្ភារៈ PCB mmWave
ប្រសិនបើអ្នកកំពុងធ្វើការនៅក្នុង mmWave (24-40+ GHz) អ្នកពិតជាត្រូវការបន្ទះ PCB ដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ជាងនេះ ដូចជា៖
- Rogers 5880
- Rogers 4350B
- PTFE (ស្រទាប់ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Teflon)
- LCP (ប៉ូលីមែរគ្រីស្តាល់រាវ)
- ការដាក់ជង់ចម្រុះ
នៅពេលដែលអ្នកកំណត់សម្ភារៈ PCB របស់អ្នករួចហើយ អ្នកអាចបន្តកំណត់ HDI PCB stackup របស់អ្នក។
របៀបកំណត់ HDI PCB Stackup ត្រឹមត្រូវ
វាជាការល្អបំផុតក្នុងការកំណត់ជង់ HDI PCB ដ៏ល្អប្រសើរ មុនពេលកំណត់ដង់ស៊ីតេនៃការបញ្ជូនបន្តខ្ពស់បំផុតនៅលើក្តាររបស់អ្នក។
កំណត់ប្រេកង់ប្រតិបត្តិការ និងសម្ភារៈ PCB
ដំបូង សូមកំណត់ប្រេកង់ប្រតិបត្តិការនៃគម្រោងរបស់អ្នក ដែលក៏គួរតែឆ្លុះបញ្ចាំងពីសម្ភារៈ PCB ដែលត្រូវប្រើផងដែរ។ ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ មានសម្ភារៈផ្សេងៗគ្នាដែលអ្នកអាចប្រើសម្រាប់ Sub-GHz និង mmWave។ លើសពីនេះ អ្នកនឹងត្រូវដឹងពីដំណើរការផលិតដែលអ្នកមានបំណងប្រើសម្រាប់ PCB នោះ។
ការបញ្ជូនទិន្នន័យដង់ស៊ីតេទាប ឬខ្ពស់
ដង់ស៊ីតេនៃការកំណត់ផ្លូវបង្ហាញពីការដាក់ជង់ PCB ណាមួយដែលត្រូវប្រើ។ សូមមើលគ្រឿងបង្គុំរបស់អ្នក ជាពិសេស BGA។ ជម្រេ BGA ទំហំ 0.8mm – 1mm មិនត្រូវការ HDI ទេ ខណៈដែលជម្រេក្រោម 0.65mm ត្រូវការវា។ ឧទាហរណ៍នៃជម្រេទាបរួមមាន 0.5mm, 0.4mm និង 0.3mm។ ជម្រេល្អជាងនេះអាចត្រូវការបច្ចេកវិទ្យា microvia ឬ via-in-pad។
កំណត់ការចែកចាយថាមពល
ការមានថាមពលគ្រប់គ្រាន់ ស្រទាប់ដី និងស្រទាប់រាបស្មើ គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការមានការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដែលមានស្ថេរភាព។ ដំណើរការនេះនឹងប៉ះពាល់ដល់ចំនួនស្រទាប់ និងការចែកចាយរបស់អ្នក។ លើសពីនេះ ស្រទាប់ដីជួយកំណត់លក្ខណៈនៃខ្សែដែលគ្រប់គ្រងដោយភាពធន់ និងការការពារខ្សែសញ្ញា។ ជារួម ស្រទាប់ទាំងនេះពិតជានឹងប៉ះពាល់ដល់ដង់ស៊ីតេផ្លូវរបស់អ្នក។
កំណត់ Stackup របស់អ្នករួមជាមួយនឹងតម្រូវការរចនារបស់អ្នក
គម្រោងរបស់អ្នកនិយាយច្រើនអំពី HDI stackup ដែលអ្នកត្រូវការ។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើអ្នកចូលចិត្តម៉ូឌុល RF កម្រិតចូល ឬផលិតផលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា IoT អ្នកអាចជ្រើសរើស stackup សាមញ្ញជាង។ នៅពេលផ្លាស់ប្តូរទៅម៉ូឌុល 5G និងបន្ទះឈីប WiFi 6 ឬ 7 អ្នកនឹងត្រូវការទីលានសញ្ញា PCB ដ៏ល្អិតល្អន់ និងរចនាសម្ព័ន្ធតាមរយៈកម្រិតខ្ពស់។ ការផ្លាស់ប្តូរទៅម៉ូដឹម 5G និងច្រកទ្វារ IoT កម្រិតខ្ពស់ទាមទាររចនាសម្ព័ន្ធតាមរយៈដែលស្មុគស្មាញជាង ដង់ស៊ីតេផ្លូវខ្ពស់ និងផ្លូវភ្ជាប់ខ្លីខ្លាំង។ ខាងក្រោមនេះគឺជាតារាងដែលអ្នកអាចប្រើជាឯកសារយោង៖
| ការជង់ HDI PCB | ប្រភេទគម្រោង | គុណសម្បត្តិ/គុណវិបត្តិនៃ Stackup |
| ៩០- អិន - ៣៦៣ | RF កម្រិតចូល, ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា IoT, គ្រឿងអេឡិចត្រូនិចប្រើប្រាស់ | ការផលិតសាមញ្ញជាង ចំណាយតិច |
| ៩០- អិន - ៣៦៣ | RF កម្រិតមធ្យម, ម៉ូឌុល 5G, បន្ទះឈីប Wifi 6/7 | ថ្លៃដើមមានតុល្យភាព ការផលិតស្មុគស្មាញ |
| ៣-N-៣ ឬ ៤-N-៤ | ម៉ូដឹម RF កម្រិតខ្ពស់ 5G និងច្រកទ្វារ IoT | ថ្លៃដើមខ្ពស់ ពេលវេលាផលិតយូរ ការផលិតស្មុគស្មាញ |
| ស្រទាប់ណាមួយ | កម្រិតខ្ពស់, ម៉ាស៊ីនបម្រើ, អវកាស, វេជ្ជសាស្ត្រ, កម្មវិធីយោធា | ថ្លៃដើមខ្ពស់ ទិន្នផលទាប ពេលវេលាផលិតយូរ ការផលិតស្មុគស្មាញ |
របៀបសម្រេចបាននូវការកំណត់ផ្លូវដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់
ប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យា Microvia
Microvias អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកឆ្លងកាត់ចំណុចចង្អៀតនៅលើ HDI PCB របស់អ្នក ខណៈពេលដែលក៏ជួយលុបបំបាត់ stubs ដែលបង្កើតសំឡេងរំខានផងដែរ។ ប្រភេទ microvia ដែលអ្នកអាចប្រើអាស្រ័យលើដំណើរការផលិតរបស់អ្នក។ តាមឧត្ដមគតិ អ្នកនឹងអាចបង្កើត routing ដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ដោយប្រើ microvias ដែលខួងដោយឡាស៊ែរ។
បច្ចេកវិទ្យាស្នូលមួយដែលត្រូវប្រើគឺការដាក់ស្រទាប់មីក្រូវ៉ាស (microvias) ជាស្រទាប់ៗ។ អ្នកនឹងអាចផ្លាស់ប្តូរពីស្រទាប់មួយទៅស្រទាប់មួយទៀតដោយមិនប្រើកន្លែងបញ្ឈរច្រើនទេ។ អ្នកក៏អាចដាក់ស្រទាប់មីក្រូវ៉ាសរបស់អ្នកជាស្រទាប់ៗបានដែរ ទោះបីជាវាអាចប្រើកន្លែងទំនេរច្រើនជាងក៏ដោយ ប៉ុន្តែវាអាចទុកចិត្តបានច្រើនជាង។ មីរ៉ូវ៉ាសដែលមានលក្ខណៈស្រពិចស្រពិលងាយនឹងប្រេះ ការបរាជ័យនៃវដ្តកម្ដៅ និងការបែកចេញ។
ការប្រើប្រាស់ Via នៅក្នុង Pad
Via-in-pad ផ្តល់នូវ via រួចហើយនៅលើបន្ទះ BGA។ លក្ខណៈនេះអាចតម្រូវឱ្យមានការបំពេញទង់ដែង និងដំណើរការ planarization។ វាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការរាលដាល via នៅក្នុងបន្ទះ ព្រោះមិនចាំបាច់ដាក់ជង់ ឬ shaping vias ទេ។ វាត្រូវបានណែនាំឱ្យប្រើ via-in-pad នៅពេលបញ្ជូន BGA ដែលមាន pitch ល្អិតល្អន់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មានគុណវិបត្តិចំពោះការប្រើប្រាស់ via-in-pad ដូចជាការស្រូបយក solder ចន្លោះប្រហោង និងស្នាមប្រេះ និងការព្រួយបារម្ភអំពីភាពជឿជាក់។
ប្រើដានបន្ទាត់/ចន្លោះល្អិតល្អន់
ការថតរូបភាពដោយផ្ទាល់ដោយឡាស៊ែរ (LDI) អាចជួយអ្នកឱ្យសម្រេចបានទទឹងដានទាបរហូតដល់ 75 អ៊ុម។ ប្រសិនបើអ្នកត្រូវការបន្ទាត់ល្អិតល្អន់ជាងនេះ ការផលិតដោយប្រើបន្ទះទង់ដែងពាក់កណ្តាលបន្ថែម (SAP/mSAP) អាចជួយដានរបស់អ្នកឱ្យធ្លាក់ចុះដល់ 25 អ៊ុម។ សូមចំណាំថា អ្នកប្រហែលជាត្រូវការដំណើរការឆ្លាក់ដែលគ្រប់គ្រងនៅពេលប្រើបច្ចេកទេសផលិតកម្រិតខ្ពស់ទាំងនេះ។
ដំណើរការរចនាយុទ្ធសាស្ត្រ
វិស្វករ PCB គួរតែទទួលបន្ទុកក្នុងការអភិវឌ្ឍដំណើរការរចនាជាយុទ្ធសាស្ត្រសម្រាប់ការរចនា PCB។ ការដាក់សមាសធាតុសំខាន់ៗឱ្យបានត្រឹមត្រូវ ដូចជា BGA និងសមាសធាតុ/ម៉ូឌុល RF គួរតែនៅកំពូលនៃបញ្ជី។ ការរៀបចំផែនការដោយប្រុងប្រយ័ត្ននៃការបញ្ជូនចេញ ឬការរត់គេចខ្លួនរបស់ BGA អាចឱ្យមានការបញ្ជូនបណ្តាញពេញលេញនៃក្តាររបស់អ្នក។ បើមិនដូច្នោះទេ អ្នកអាចនឹងបញ្ចប់ដោយសំណាញ់ ឬដានជាប់គាំង។ លើសពីនេះ ខ្សែ impedance ដែលគ្រប់គ្រងទាំងអស់គួរតែត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយប្រុងប្រយ័ត្នដោយប្រើឧបករណ៍ និងយុទ្ធសាស្ត្រសុចរិតភាពសញ្ញា។
សន្និដ្ឋាន
អ្នកនឹងត្រូវការការជ្រើសរើសសម្ភារៈ PCB យ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ន ដំណើរការផលិតកម្រិតខ្ពស់ និងការរៀបចំ PCB យ៉ាងល្អ ដើម្បីសម្រេចបាននូវខ្សែភ្លើងដង់ស៊ីតេខ្ពស់សម្រាប់គម្រោង PCB 5G និង IoT របស់អ្នក។ ជាមួយគ្នានេះ ការរៀបចំប្លង់សមាសធាតុ និងបច្ចេកទេសកំណត់ផ្លូវដោយប្រុងប្រយ័ត្ន គឺជាការចាំបាច់ ដើម្បីជៀសវាងផលវិបាក និងការពន្យារពេលដែលមិនចាំបាច់ ដើម្បីឈានដល់ខ្សែភ្លើង 100% របស់អ្នក។ UET PCB ដែលមានបទពិសោធន៍ជាង 15 ឆ្នាំក្នុងការផលិត និងផ្គុំ PCB អាចជួយអ្នកជាមួយនឹងតម្រូវការផលិត 5G និង IoT ទាំងអស់របស់អ្នក។