5G是4G技术的延伸。2018年6月14日,3GPP全会批准了第五代移动通信技术标准(5G NR)独立组网功能冻结,不仅使5G NR具备了独立部署的能力,也带来全新的端到端新架构,赋能企业级客户和垂直行业的智慧化发展,为运营商和产业合作伙伴带来新的商业模式,开启了一个全连接的新时代。
5G通信由于载波频率提高,波长变短,信号覆盖范围变小,这就需要增加更多的基站、天线等设备,预计5G时代基站等设备的数量是4G时代的10倍以上。同时手机等智能终端也需要更换,才能享受5G网络所带来的新体验。2019年,全球5G移动通信基站的投资规模有望达到20亿美元,国内有望达到9亿美元。到2022年,全球5G移动通信基站的投资规模有望达到150亿美元,国内有望达到50亿美元,这将给PCB行业带来爆发式的增长。
传统的电路板,起到电子元器件支撑和电气连通的作用,随着5G通信技术应用,电子产品应用的频率越来越高,印制电路板不仅需要电气连通,同时还有信号传输要求,需要关注信号传输损耗、阻抗及时延一致性,这对印制电路板材料的Dk(介电常数)、df(介质损耗)提出明确要求,要求材料的Dk、df值要低。为满足材料Dk、df要求,需要对树脂进行改性,增加填料。需要研究的课题有:高速材料信号完整性研究、铜面前处理工艺研究、工艺兼容性及电路板产品信赖性评估。同时,对电路板加工精度也提出了更高的要求,如线宽公差、线路质量、电镀铜的均匀性、介质层均匀性、孔位精度、孔壁粗糙度、离子污染水平等。此外,还派生出新的工艺,如背钻工艺、POFV工艺、高速材料混压工艺等。高频伴随着散热问题,因此,电路板的热管理也是选材、加工需要研究的问题。
概括起来,具体的典型技术有:需使用高频高速高导热的材料,天线材料需使用到多层压合技术;埋嵌铜技术;单元尺寸大,需要大于800mm以上的板;阻抗公差更严,要达到±8%甚至到±5%;高厚径比;背钻工艺等。