通信PCBは主にHDIボードです。 HDI PCBレイヤーを設計するときは、次のような重要な情報を含める必要があります。

完全なPCBスタックアップ

PCBスタックアップは、通信PCBの設計と製造における重要な要素のXNUMXつです。 スタックアップには重要な情報が含まれているため、PCB製造プロセスはスタックの周囲で行われます。 したがって、完全な通信PCBスタックアップには、次の重要な情報が含まれます。

レイヤー情報

スタックアップには、次のようなレイヤー情報が含まれます。

• PCB層の数
• ソルダーマスク層の厚さ
• 層間の絶縁層の厚さ、
• 各層の銅の厚さ、
• 完成したボードの厚さの要件。

穴の位置情報

貫通穴、埋め込み穴、止まり穴の位置を使用して、PCBボードのサイズを決定できます。 また、層間に接続された埋設穴、貫通穴、止まり穴の位置に応じて製造工程を設計することもできます。

インピーダンス関連情報

スタックには、インピーダンス線幅と線間隔設計の理論値、および対応する層のインピーダンス値要件などの情報を含める必要があります。

材料情報

材料のEr（誘電率）値を計算するには、PPゲージ、厚さ、インピーダンス値などをスタックアップに含める必要があります。

PCBスタックアップを設計する場合、通信PCBは主に高密度、高周波、高速、高加熱の特性であることを考慮すると、回路基板の材料を選択し、回路基板の設計を厳密に最適化する必要があります。

テレコミュニケーションPCBの機能：

薄い

インナーコアボードは比較的薄いため、ほとんどの場合、厚さ0.05mm以下の銅被覆基板を使用する必要があります。 さらに、スタックアップ設計で使用されるPPの厚さは比較的薄いです。 106＃以下のPP素材を使用する必要があります。 HDIボードは主に8〜14層のボードであり、製造後のPCBの厚さは通常わずか0.6〜0.8mm、またはそれよりも薄いです。

ハイ

インテリジェントな移動体通信PCBは通常、任意の層の相互接続設計を備えたHDIボードであり、高いプロセス生産能力を必要とします。 電気通信PCBは、信号伝送の要件が高いためです。 したがって、インピーダンスの一貫性に関するより高い基準。

密集

高密度はHDIボードの重要な機能です。 高密度は、信号伝送距離を短縮し、静電容量とインダクタンスによって引き起こされる損失を減らし、消費電力を節約し、デバイスのバッテリー寿命を向上させることができます。 PCB回路設計が細かく、密度が高いほど、対応するデバイスのパッドと間隔が小さくなり、PCB製造が複雑になります。

上記のテレコムPCBの特性に従って、PCBを設計するときは、次の要素を考慮する必要があります。

材料の選択

テレコミュニケートPCB材料炭化水素樹脂

通信機器は、高周波、高速、低伝送線路の損失とインピーダンス、遅延の一貫性、およびその他の特性を確保する必要があります。 電気通信PCBの材料要件は、高周波要件のため、一般的なPCBよりも高くなっています。 周波数が高くなると損失が大きくなるため、より速い伝送速度を確保するには、誘電損失Dfが低い高周波シートを選択する必要があります。 誘電率Dkも比較的小さくする必要があります。 一般的に使用されるシートは、主に複合高Tg材料、炭化水素、PTFEなどです。以下は、さまざまなPCB材料の伝送損失と速度の表です。

材料の選択は、PCB設計者の能力の現れのXNUMXつです。 適切な材料を選択すると、製造コストが削減され、PCBの品質と効率が向上します。

比較的短いサイクルの成熟したスマートフォン通信製品の場合、 大量生産、そして短い配達時間。 したがって、材料を選択する際には、顧客の性能要件だけでなく、材料の調達や倉庫保管などの要素も考慮する必要があります。 CCLとPPの共通の仕様を選択することを試みることができます。 特にPPについては、選択の多様性を確保し、PPの種類を減らすように努める必要があります。これにより、材料の多様性と一貫性が促進されます。

工場の生産基準に適した共通のスタックアップ（10mmの0.6層、12mmの0.8層など）を設計でき、顧客のニーズを満たすことを前提として、CCLとPPのいくつかの仕様をそのまま決定します材料。 次に、お客様と交渉し、回路図を設計する際に標準の共通スタックを直接参照して、準備時間を短縮し、納期を短縮します。 標準の共通スタックを作成し、共通の材料を選択することで、材料の管理と保管のコストを削減できます。

少量生産の産業用通信基地局の場合、さまざまな材料要件。 次のことを考慮することができます。

低損失の銅張積層板材料

5G通信PCBには、高速銅被覆スタックアップテクノロジ、低損失Df、低誘電率Dk、高信頼性、および低CTEテクノロジが必要です。 同様に、銅張積層板の主成分は、銅箔、樹脂、ガラス布、フィラーなどです。

低損失樹脂素材

PCBfr4材料

高速要件を満たすために、従来のFR4エポキシ樹脂システムはもはや要件を満たすことができず、CCL樹脂のDk/Dfを小さくする必要があります。 樹脂システムは徐々にハイブリッド樹脂またはPTFE材料に近づいています。

高速・高周波がどんどん高くなり、開口部がどんどん小さくなり、PCBのアスペクト比が大きくなるため、銅被覆積層樹脂の損失を少なくする必要があります。

低粗さ銅箔技術

高周波CCL材料は、基板材料Dk / Df、TCDk、誘電体の厚さの安定性、銅箔の種類など、高周波PCBにとって重要です。

銅箔の粗さが小さいほど、誘電損失は小さくなります。 HVLP銅箔の誘電損失はRTF銅箔の誘電損失よりも大幅に小さくなっています。 5G製品の性能を考慮すると、粗さの低いHVLP銅箔が必要ですが、銅箔の粗さが減少し、剥離強度も低下します。 線や小さなパッドが剥がれるリスクもあります。

低損失、低膨張のガラスクロステクノロジー

5G通信製品の高速PCB設計と大型チップアプリケーションに対応するには、高速CCLガラスクロスのDk/DfとCTEを小さくする必要があります。

材料のCTEが大きすぎると、PCBの組み立ておよびはんだ付け中にはんだ接合部の亀裂などの欠陥が発生します。 低CTE高速銅被覆スタックアップを開発するために、ガラスクロスのCTEは3.0ppm/℃以下です。

上記のCTE要件を満たすためには、5Gまたは6G通信技術のニーズを満たすために、ガラス繊維原料の配合および延伸プロセス技術を革新して、CTEの低いガラスクロスを準備する必要があります。

メディアの厚さの安定性

誘電体層の構造、組成、厚さの均一性と変動は、特性インピーダンス値に影響を与えます。 誘電体層の同じ厚さの下で、106、1080、2116、および1035で構成される誘電体層と樹脂は、それぞれ異なる特性インピーダンス値を持ちます。

したがって、PCBの各誘電体層の特性インピーダンス値は異なります。 高周波・高速デジタル信号伝送の用途では、特性インピーダンス値の変動を抑えるために、薄いガラス繊維の布または開いた繊維の平らな布を選択する必要があります。 私たちは制御する必要があります Dk値 特定の範囲内の材料の異なるバッチの、そして誘電体層の厚さの均一性はより良いはずです。 Dkの変化値が0.5以内であることを確認してください。

テレコミュニケーションPCBコンポーネント

より高い熱伝導率の銅張積層板

材料のDf値を下げるために、熱伝導率（TC）の高い材料を選択できます。 5G高周波PCBボードの場合、比較的薄い基板材料を選択する必要があります。 同時に、高い熱伝導率、滑らかな銅箔表面、低損失係数などの材料特性は、ミリ波周波数帯域での回路の加熱を低減するのに役立ちます。

信頼性の高い銅張りラミネート

5G通信製品はますます小さくなり、PCB密度は0.55mmから0.35mmに減少し、HDIプロセスシングルボードのPCB厚さは3.0mmから5.0mmに増加し、MOT温度要件は130°Cから増加しました5.0mmまで。 150℃の場合、銅張積層板はより優れた耐熱性とより高いCAF耐性を備えている必要があります。

プロセスの互換性

設計されたスタックアップは、PCB製造プロセスと一致する必要があります。 まず、埋め込み穴の層に応じてコアボード層と最初の積層層を決定し、次に止まり穴の層に応じて後続の層の積層を決定する必要があります。

同時に、銅電気めっきプロセスのアスペクト比（穴銅、表面銅に対する銅の比率）に従って、各層で達成できる銅の厚さを計算し、必要な銅箔の厚さを決定しますラミネーションに使用します。

横方向（X、Y軸）は、銅の厚さ（ベース銅+電気めっき銅）と、各層で完成した線幅および線間隔との一致関係です。 プロセスに一致するスタックのみを使用した、より優れたPCB製造プロセスがあります。

PCB穴

インピーダンス

テレコムPCBには、信号伝送に対するより高い要件と、特に50Ωの特性インピーダンスなどのより高いインピーダンスを持つ一部の信号制御に対するより高いインピーダンス整合性要件があります。 インピーダンス許容要件は、通常の±10％から±6％、つまり（50±3）Ωに厳しくなりました。

インピーダンスの主な影響要因は、絶縁誘電体層の厚さ、銅の厚さ、線幅、および線間隔です。 したがって、スタックアップを設計する場合、材料の電気的特性、および各層パターンの銅の厚さと絶縁層の厚さに従ってインピーダンス値を計算できます。

理論上のインピーダンス値は、対応する線幅と間隔を調整することにより、顧客が必要とする中央値に設計されています。

PCBを設計する際の上記の考慮事項に加えて、通信PCBの高い信頼性を確保するために、PCBメーカーの成熟した処理およびテスト技術も切り離せません。

5G通信製品の場合、特にPCB基板材料、処理技術、および表面処理の場合、PCBの製造と処理の要件はさらに高くなります。

テレコミュニケーションPCBプレス機

5G通信製品の動作周波数が高くなるにつれて、それはプリント基板の製造プロセスに新たな課題をもたらします。 ミリ波PCBは通常多層構造であり、マイクロストリップラインと接地されたコプレーナ導波路回路は通常多層構造の最外層に配置されます。 ミリ波は、マイクロ波フィールド全体の超高周波（EHF）範囲に属します。 周波数が高いほど、必要な回路サイズの精度が高くなります。 それらを処理するとき、以下の要因を制御する必要があります。

外観制御要件： 高周波PCBラインは電流ではなく高周波電気パルス信号を送信するため、重要な領域のマイクロストリップラインにペットや引っかき傷を付けることは許可されていません。 高周波線のくぼみ、隙間、ピンホール。 などの欠陥は伝送に影響を与えるため、このような小さな欠陥は許可されません。

マイクロストリップアンテナのコー​​ナーを制御します。 アンテナの利得、方向、および定在波を改善するため。 共振周波数が高周波にシフトするのを防ぎ、アンテナ設計のマージンを改善するには、マイクロストリップアンテナパッチのコーナーを厳密に制御する必要があります（コーナーシャープネスコントロール（EA））。たとえば、≤20um、30umなどです。

シングルチャンネル112G高速製品の場合、PCB銅張積層板材料のDkとDfを低くする必要があり、新しい樹脂、ガラスクロス、銅箔の技術が必要です。 PCBプロセスでは、より高いバックドリル精度、より厳密な厚さ公差制御、およびより小さな穴が必要です。

5GテレコムPCB処理では、次の問題に直面する必要があります。

1）5Gチップでは、PCB穴の間隔を狭くする必要があり、穴の壁の最小間隔は0.20mm、穴の最小直径は0.15mmです。 このような高密度レイアウトは、CAFの問題、加熱された穴の間の亀裂など、CCL材料とPCB処理技術に挑戦します。

2）0.15mmの小穴、最大アスペクト比が20：1を超える、穴あけ時の針折れ防止、基板メッキのアスペクト比改善、銅のない穴壁の防止など。

3）パッドワーピング：高速および高周波PCBでの信号損失を減らすために、高速材料を使用する必要があり、リング全体を5.0ミルから3.0ミルまでできるだけ小さくする必要がありますが、高速材料の銅箔と樹脂の接着力は従来のFR4材料よりも強く、小穴リングを使用しています。 熱衝撃により、PCBをリフローまたはウェーブはんだ付けすると、パッドの反りまたは表面PP樹脂の亀裂欠陥が発生します。

4）液浸銅：高周波基板材料の特殊性により、壁全体が銅で覆われにくく、銅の沈下不良や銅沈下のボイドなどの問題が発生します。

5）画像転写、エッチング、線幅の線ギャップ、砂穴の制御。

6）グリーンオイルプロセス：グリーンオイルの付着とグリーンオイルの発泡の制御。

7）高周波素材は比較的柔らかく、各工程で基板表面の傷、くぼみ、へこみなどを厳しく管理しています。

したがって、良好なテレコムPCBを確保するために、FR4を使用して高周波PCBを製造する場合は、次のプロセスと品質管理がよく使用されます。

プロセスおよびプロセス制御：

切断： 傷やへこみを防ぐために、切断のために保護カバーを保持する必要があります。

掘削：

1. A）新品のドリルチップを使用します。
2. B）ラミネートボード：2mm以下のラミネートボード用に1.6つの穴が開けられています。 1.6mm以上はドリルプレート1枚を使用してください。
3. C）供給ポートは、カバーとしてフェノールボードを備えています。
4. D）穴あけ速度はFR20ボードより4％遅い。
5. E）穴の端が不均一な場合は、手動研磨を使用し、2000＃サンドペーパーを使用します。 機械的研磨は許可されていません。これにより、サンドペーパーが銅の表面を傷つけるのを防ぎ、長くなる可能性があります。

ポアトリートメント：高周波ポア形成剤、XNUMX分浸します。

液浸銅：

1. A）銅が沈む前に、研削盤の摩耗痕を確認してください：8-12mm。
2. B）バックライトは銅の沈下を確認できないため、宇野のXNUMX穴ミラーを使用して銅の沈下の影響を確認します。
3. C）ボードの表面は粗く、銅粒子は2000＃サンドペーパーで処理する必要があります。

フィギュアターン：

1. A）プレートを研磨する前に、摩耗痕を確認してください：8〜12mm。
2. B）線幅と線ギャップにより、MI補正要件の範囲内で、現像後の線幅は通常、フィルムの線幅から±0.01mm以内になります。
3. C）現像後、傷を防ぐためにラックとラックの間のスペースを完全に挿入することはできません。

画像と電気：

1. A）コントロールクリップが壊れている、ボードの表面が粗い、ピンホール、指紋などの問題があります。
2. B）穴の厚さ：最小18um、平均20um。

エッチング：

1. A）線幅は±10％です。
2. B）基板表面の汚染を防ぎ、グリーンオイルの付着に影響を与えるために、エッチングされたボードを素手とボード内部の基板にさらすことはできません。

戦士の表情：

1. A）前処理：機械的粉砕ではなく、酸洗浄を使用してください
2. B）前処理後、プレートを85°Cで30分間焼きます。
3. C）太陽などの密着性の高いインクを使用します：PSR -4000、PSR-2000。 静止：30分–1時間。
4. D）位置合わせの前に、外観の悪いグリーンオイルボードを確認し、グリーンオイルを直接現像して再印刷します。
5. E）グリーンオイルのポストフィックス：すべての高周波ボードはセグメント化して焼き付ける必要があります。

第1段階：50°Cで1時間、第70段階：XNUMX°CでXNUMX時間。

第100段階：30°Cで120分間。 第30段階：XNUMX°CでXNUMX分間。

第1段階：150°CでXNUMX時間。

スズスプレー：

1. A）スズをスプレーする前に、はんだマスクでボードを焼きます：140℃で60分間。
2. B）はんだマスクなしでボードを110℃で60分間焼き付けてから、スズをスプレーし、50℃*60分間焼きます。
3. C）ボードが剥がれるのを防ぐために、ボードにはできるだけスズをスプレーする必要があります。

ゴング側：

1. A）特別なプログラムと特別なゴングナイフを採用します。
2. B）ゴングのエッジ速度はFR-20の速度より4％遅くなければなりません。
3. C）新しいゴングナイフを使用すると、耐用年数は10メートルです。
4. D）ゴングのバックプレートのバリは、基板と銅の表面に損傷を与えないように、メスで慎重にこすり落とす必要があります。

パッケージ：

1. A）板紙は柔らかく変形しやすいので、両面を保護するために廃板紙を使用し、輸送時にパッケージを掃除機で掃除するのが最善です。
2. B）浸漬銀プレートは、酸化を防ぐために硫黄を含まない紙から隔離する必要があります。

さらに、高速の多層PCB原材料を入手することは難しくありませんが、製造と処理には一定の困難もあります。 高速多層PCBには、より多くの層、より多くのビアとライン、より大きなサイズ、より薄い誘電体層、より厚いなどの特性があるためです。

一般に、5G ONT伝送ネットワークのシングルボードは220層を超え、基地局BBU通信PCBは20層を超え、バックプレーンは40を超えます。したがって、テレコムPCBを製造する場合、インピーダンス制御、層間アライメントの問題に直面します。と信頼性。

オントトランスミッション

1. a）層間アライメント

多層PCBのサイズが大きいため、ワークショップの温度と湿度によってPCBが膨張および収縮し、特定の転位が発生して、高レベルのPCB層間の位置合わせがより困難になります。

1. b）内層回路の製造

テレコムPCBは、主に高速高周波TG、薄い誘電体層、厚い銅材料を使用しているため、内層の製造が困難になります。 また、素材の特殊性により、以下のような問題が発生します。

• 線の幅と間隔が小さく、開回路と短絡回路が増加し、マイクロ短絡が増加し、合格率が低くなります。
• 細い線の多くの信号層と、内側の層でAOIが検出されない可能性が高くなります。
• インナーコアボードは厚みが薄いため、シワになりやすく露出不良になり、エッチング時にボードが転がりやすくなります。
• ハイエンドボードのほとんどはシステムボードであり、ユニットサイズが大きく、完成品を廃棄するコストは比較的高くなります。

c）OPress-fit

多層PCBラミネートの製造では、滑り、層間剥離、樹脂のボイド、気泡の残留などの欠陥が発生しやすくなります。

d）穴あけ

特殊なPCB材料は、粗さの穴あけ、バリの穴あけ、除染の難しさも増します。 さらに、PCB層の数が多く、銅の総厚とPCBボードの厚さが厚く、穴あけ工具が壊れやすいです。

高密度のBGAが多数あり、穴の壁の間隔が狭いとCAFが失敗します。 PCBボードの厚さは、斜めの穴あけの問題を簡単に引き起こします。

高速多層PCB層間の正確な位置合わせを確実にするために、適切なスタック構造を設計し、耐熱性、耐電圧、接着剤の量、および材料の誘電体の厚さを十分に考慮し、適切なプレス手順を設定する必要があります。 一方、より高度な処理装置を使用し、製造プロセスに厳密に従う必要があります。

高速PCBボードの主要な製造プロセス：

層間アライメント制御

層間アライメント制御は、次のように包括的に考慮する必要があります。

• 内層の補正値
• プレスの位置決め方法
• プレス工程のパラメータ
• 材料特性

内部回路技術

レーザーダイレクトイメージングマシン（LDI）を使用して、グラフィック分析の機能を向上させることができます。 高精度アライメント露光機を使用すると、グラフィックアライメントの精度を約15μmまで上げることができます。

ラインエッチング能力を拡張するためには、エンジニアリング設計でラインとパッド（またははんだリング）の幅を適切に補正する必要があります。また、独立したグラフィックなどの特殊なグラフィックの補正量を完全に設計する必要があります。行と戻り行、

積層構造設計

次の主な原則に従ってください。

プリプレグとコアボードのメーカーの一貫性を確保する必要があります。 顧客が高TGシートを必要とする場合、スコアボードとプリプレグは対応する高TG材料を使用する必要があります。

内層基板が3Z以上の場合、樹脂含有量の高いプリプレグを選択できます。 顧客に特別な要件がないとします。 層間誘電体層の厚さの許容誤差は、一般に+/- 10％で制御されます。

ラミネーションプロセス

製品構造が異なれば、使用する位置決め方法も異なります。 X線を使用して、最初のボードを作成するためにマシンを調整するときに、融合中の層の偏差を確認できます。 多層回路基板の積層構造と使用する材料に応じて、適切なプレス手順を検討し、最適な加熱速度と曲線を設定します。

掘削プロセス

板と銅の層は、各層の重ね合わせにより厚くなり、ドリルの摩耗やドリルの刃の故障の原因になります。 また、穴の数、落下速度、回転速度を適切に調整します。 ボードの伸縮を正確に測定し、正確な係数を提供します。

高レベルの厚い銅板の穴あけバリの問題を解決するには、高密度のバッキング板を使用する必要があります。積み重ねられた板の数は3枚で、ドリルの研削時間はXNUMX倍に制御されます。

バックドリル技術は、高周波、高速、大規模なデータ伝送の高レベル回路基板のシグナルインテグリティを効果的に向上させます。

したがって、通常のPCBと比較して、高周波ボードおよび高速多層テレコムPCBは、より高度な技術プロセスを必要とします。 高精度の設備に加えて、大量生産には長期の生産と加工の経験の蓄積が必要です。