ציוד תקשורת 5G עומד בפני דרישות גבוהות יותר מבחינת ביצועים, גודל ושילוב פונקציונלי. לוחות מעגלים גמישים רב-שכבתיים, בעלי יכולת כיפוף מעולה, מאפיינים קלים וגמישות עיצוב גבוהה, הפכו למרכיבים תומכים מרכזיים להשגת מזעור וביצועים גבוהים של ציוד תקשורת 5G, והראו יישומים רחבים וחשובים בתחום ציוד תקשורת 5G.
1, יישום של לוח מעגל גמיש רב-שכבתי בציוד תקשורת 5G
(1) ציוד תחנות בסיס
בתחנות בסיס 5G, מעגלים גמישים מרובי-שכבות נמצאים בשימוש נרחב במודולי RF. בשל הצורך בתחנות בסיס 5G לתמוך בפסי תדר גבוהים יותר וברוחבי פס גדולים יותר, העיצוב של מודולי RF הפך מורכב יותר, הדורש ביצועי שידור אותות גבוהים במיוחד ופריסה מרחבית של לוחות מעגלים. לוחות מעגלים גמישים רב-שכבתיים יכולים להשיג שידור יעיל של אותות RF באמצעות עיצוב מעגל מדויק, והמאפיינים הניתנים לכיפוף שלהם יכולים להסתגל למבנה המרחבי המורכב בתוך תחנות בסיס, לחסוך ביעילות במקום ולשפר את שילוב הציוד. לדוגמה, בחלק של חיבור מערך האנטנות של תחנת הבסיס, לוח מעגל גמיש רב-שכבתי יכול לחבר במדויק יחידות אנטנה מרובות עם מודול הקצה הקדמי- של RF, מה שמבטיח שידור אות יציב והפעלה רגילה של האנטנה.
במודול הכוח של תחנת הבסיס, לוחות מעגלים גמישים מרובי-שכבות ממלאים גם הם תפקיד חשוב. זה יכול להשיג הפצה וניהול יעיל של אספקת החשמל, אספקת חשמל ברמות מתח שונות לרכיבים אלקטרוניים שונים באמצעות פריסת קו סבירה, מה שמבטיח את הפעולה היציבה של ציוד תחנת הבסיס. יתר על כן, המאפיינים הקלים והדקים של לוחות מעגלים גמישים מרובי-שכבתיים עוזרים להפחית את המשקל הכולל של ציוד תחנות בסיס, ומקלים על ההתקנה והתחזוקה.
(2) התקני מסוף
בהתקני מסוף כגון סמארטפונים 5G, היישום של לוחות גמישים מרובי-שכבות נפוץ יותר. ראשית, לוחות גמישים מרובי-שכבות ממלאים תפקיד גישור מכריע בחיבור בין לוח האם למסך התצוגה. זה לא רק יכול להשיג העברת אות בין לוח האם למסך התצוגה, אלא גם להתאים את עצמו לדרישות העיוות של הטלפון במהלך קיפול, כיפוף ופעולות אחרות. לדוגמה, החלק המתקפל של טלפון מתקפל מסתמך על לוחות מעגלים גמישים מרובי-שכבת כדי להשיג חיבור אמין בין מסך התצוגה ללוח האם, מה שמבטיח שמסך התצוגה יכול להציג תמונות ולקבל אותות מגע בדרך כלל במצב מקופל וגם במצב לא מקופל.
שנית, במודול המצלמה, משתמשים במעגלים גמישים מרובי-שכבות לחיבור חיישן המצלמה ללוח האם. עם השיפור המתמיד של פיקסלים של מצלמת טלפון סלולרי 5G ועושר הפונקציות ההולך וגובר, הדרישות למהירות ויציבות העברת הנתונים גם הופכות גבוהות יותר ויותר. לוחות מעגלים גמישים רב-שכבתיים יכולים לספק ערוצי העברת נתונים במהירות-גבוהה ויציבה, מה שמבטיח שניתן להעביר תמונות וסרטוני וידאו בהבחנה גבוהה- שצולמו על ידי מצלמות ללוח האם לצורך עיבוד בזמן ומדויק.
בנוסף, במונחים של חיבור סוללה וחיבור מודול זיהוי טביעת אצבע עבור טלפונים 5G, לוחות מעגלים גמישים רב-שכבתיים מבטיחים את הפעולה הרגילה של מודולים פונקציונליים שונים עם הגמישות והביצועים החשמליים הטובים שלהם, ומספקים תמיכה חזקה לעיצוב קל משקל ורב תכליתי של טלפונים 5G.
2, דרישות טכניות למעגלים גמישים מרובי-שכבות בציוד תקשורת 5G
(1) ביצועי העברת אותות
מאפייני המהירות הגבוהה-והשהייה הנמוכה של תקשורת 5G מציבים דרישות גבוהות במיוחד לביצועי שידור האותות של לוחות גמישים מרובי-שכבות. ללוח המעגלים צריך להיות אובדן שידור אות נמוך במיוחד כדי להבטיח את השלמות והדיוק של אותות 5G במהלך השידור. הדבר מצריך שימוש בחומרי מצע דיאלקטרי נמוך ובאובדן נמוך, כגון פוליאמיד (PI), בבחירת החומר, ובקרה קפדנית על חספוס פני השטח של החומרים כדי להפחית את הפיזור וההשתקפות במהלך העברת האות. במקביל, בתכנון הקו, על ידי אופטימיזציה של התאמת הרוחב, המרווח והעכבה של הקו, ואימוץ טכנולוגיית העברת אותות דיפרנציאלית, מהירות השידור ויכולת האות- נגד הפרעות משופרים כדי לעמוד בדרישות המחמירות של תקשורת 5G להעברת אותות.
(2) אמינות ויציבות
ציוד תקשורת 5G בדרך כלל צריך לפעול ביציבות במשך זמן רב בסביבות מורכבות שונות, ולכן לוחות מעגלים גמישים מרובי-שכבות חייבים להיות בעלי אמינות ויציבות גבוהים. מבחינת ביצועים מכניים, הוא אמור להיות מסוגל לעמוד בכיפוף, פיתול ועיוותים מרובים ללא בעיות כגון שבירת מעגל או ניתוק מפרק הלחמה. הדבר מצריך שימוש בטכנולוגיות מתקדמות של עיבוד חומרים גמישים בתהליכי ייצור, כגון קידוחי לייזר, ציפוי אלקטרוני וכדומה, על מנת להבטיח את יציבות המעגל ואת אמינות החיבור. מבחינת ביצועים חשמליים, יש צורך בהתנגדות טובה לטמפרטורה ולחות, להיות מסוגל לשמור על ביצועים חשמליים יציבים בסביבות קשות כמו טמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה, ולהימנע מחריגות בהעברת אותות או קצרים שנגרמים על ידי גורמים סביבתיים.
(3) דילול ומיעוט
על מנת לעמוד בדרישות העיצוב של מזעור וקל משקל של התקני תקשורת 5G, לוחות מעגלים גמישים מרובי-שכבות צריכים לצמצם ברציפות את העובי והגודל שלהם. מבחינת עובי, עיצוב דק במיוחד של לוחות מעגלים מושג באמצעות שימוש בחומרי מצע דקים במיוחד וטכניקות עיבוד מעגלים מדויקות. לדוגמה, שליטה בעובי המצע מתחת ל-0.05 מ"מ תוך הפחתת הרוחב והמרווח של המעגל כדי להגדיל את צפיפות החיווט שלו. מבחינת גודל, על ידי אופטימיזציה של פריסת המעגלים ואימוץ טכנולוגיות אריזה מתקדמות כגון אריזה ברמת שבב (CSP) ואריזה ברמת מערכת (SiP), ניתן לשלב יותר רכיבים אלקטרוניים בחללים קטנים יותר, להשיג מזעור של לוחות גמישים מרובי-שכבות ומתן תנאים לתכנון קל משקל של ציוד תקשורת 5G.