在 5G 通信的宏大版圖中,5G 線路板作為信號(hào)傳輸與設(shè)備運(yùn)行的關(guān)鍵樞紐,其性能表現(xiàn)直接左右著 5G 網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、傳輸速率與穩(wěn)定性。當(dāng)下,隨著 5G 技術(shù)從初期建設(shè)邁向深度應(yīng)用拓展階段,對線路板性能提出了更為嚴(yán)苛的挑戰(zhàn),材料革新與工藝升級(jí)兩條路徑,成為探尋性能突破的核心方向。

5G 線路板從材料革新維度來看,新型材料的研發(fā)與應(yīng)用,是解決 5G 線路板高頻傳輸困境的重要基石。5G 信號(hào)頻率大幅提升,傳統(tǒng)線路板材料在高頻下弊端盡顯。以介電性能為例,傳統(tǒng) FR - 4 材料介電常數(shù)(Dk)較高且不穩(wěn)定,介質(zhì)損耗角正切值(Df)偏大,導(dǎo)致信號(hào)在傳輸過程中能量損耗嚴(yán)重,相位延遲顯著,極大地影響了信號(hào)的完整性與傳輸距離。
而新型高頻材料如聚四氟乙烯(PTFE)及其復(fù)合材料、液晶聚合物(LCP)等應(yīng)運(yùn)而生。PTFE 憑借超低的 Df 值(小于 0.001)和穩(wěn)定的 Dk 值(2.0 - 2.2 之間),有效降低信號(hào)傳輸損耗,保障高頻信號(hào)的高速、穩(wěn)定傳輸,廣泛應(yīng)用于 5G 基站天線、射頻前端等關(guān)鍵模塊。LCP 則在熱穩(wěn)定性、機(jī)械性能與電氣性能上達(dá)到良好平衡,在 5G 手機(jī)天線模塊等對空間與性能要求極高的場景中發(fā)揮關(guān)鍵作用。除高頻特性外,散熱也是 5G 線路板的痛點(diǎn)。5G 設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸速率飆升,線路板產(chǎn)熱劇增。
工藝升級(jí)同樣是 5G 線路板性能飛升的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。
5G PCB在制造環(huán)節(jié),傳統(tǒng)工藝已難以契合 5G 線路板高精度、高集成度需求。激光直接成像(LDI)技術(shù)取代傳統(tǒng)曝光工藝,通過數(shù)字化精準(zhǔn)控制,能實(shí)現(xiàn)線寬 / 線距達(dá) 25μm 甚至更精細(xì)的線路制作,大幅降低信號(hào)傳輸延遲與串?dāng)_。
鉆孔工序中,超快激光鉆孔技術(shù)以皮秒級(jí)脈沖激光,鉆出孔徑僅 50μm 的微小盲孔,滿足高密度互連(HDI)要求;先進(jìn)電鍍填孔工藝保證孔內(nèi)銅層均勻致密,降低過孔阻抗,提升信號(hào)完整性。以 5G 基站線路板制造為例,多層板壓合工藝需嚴(yán)格控制各層間的對準(zhǔn)精度與介質(zhì)厚度均勻性,確保信號(hào)在多層結(jié)構(gòu)中穩(wěn)定傳輸,避免因?qū)娱g偏差引發(fā)信號(hào)反射、衰減等問題。

事實(shí)上,材料革新與工藝升級(jí)并非孤立,而是相輔相成。
電路板新型材料往往需要適配的新工藝才能發(fā)揮最佳性能。例如,PTFE 材料雖性能優(yōu)異,但加工難度大,需要特殊的成型工藝、表面處理工藝來保證其與線路板其他組件的良好結(jié)合與電氣連接。反之,先進(jìn)工藝也促使材料不斷優(yōu)化。高精度的線路制作工藝要求材料具備更好的平整度、均勻性與蝕刻性能。


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