5G天线PCB的失效研究
随着5G时代到来,为满足容量的需求不断引入新频谱,但天线的天面资源有限,要求天线集成度提高,需要集成更多的阵列。从天线演进来看,到5G时代,扇区化仍然是宏基站天线覆盖的主要形式,天线与基站设备之间的形态发生变化,演进空间大。PCB是移动天线单板的主要载体,5G大规模阵列天线的PCB尺寸较大,对性能稳定性要求高,需采用硬度高、尺寸稳定性好的碳氢树脂体系材料。为了降低印制电路板(PCB)基板材料成本,降低材料介电常数(DK)值,提升材料DK稳定性,一般在基板材料内需要有一定比例空心球,因为5G大规模阵列天线还处于预商用阶段,对含有空心球的高频碳氢材料PCB失效鲜有报道。
此处总结了一些措施和经验:
1)垂直化学除胶与碳氢体系天线PCB材料的晕圈大小有直接的对应关系,除胶程度越大则晕圈越大。另外垂直化学除胶对碳氢体系材料的耐热性有一定的影响,除胶过度会导致铜箔鼓泡的现象。建议PCB加工过程中尽量避免使用垂直化学除胶。
2)从不同孔数下晕圈的数据来看,PCB晕圈与孔数没有明显的对应关系,说明在2000孔之内,孔数不是影响碳氢材料体系天线PCB加工质量的关键因素。钻刀厂商提供的钻刀磨损图片也说明2000孔内碳氢天线PCB对钻刀磨损程度不大。
3)耐热性明不同认为是钻孔之后停留时间不同导致。
4)等离子对5G天线PCB的孔壁粗糙情况有比较明显的影响,等离子过度的时候会出现孔壁粗糖情况偏大、孔铜弯曲的现象。因此需要对等离子参数进行摸索,以匹配碳氢天线PCB的加工要求。
5)新型碳氢天线印刷线路板内层有一定比例不同直径空心球,会降低材料的耐CAF性能,在产品设计时,不同网络孔与孔之间距离需要加大,以孔壁间距大于1.0mm为益。
6)提高PP胶含量,增加自由流动树脂的比例,确保电性满足要求的同时,优化PP中空球填料的比例,克服填料聚集的缺陷。
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