An 5G-Kommunikationsgeräte werden höhere Anforderungen hinsichtlich Leistung, Größe und Funktionsintegration gestellt. Mehrschichtige flexible Leiterplatten mit ihrer hervorragenden Flexibilität, ihrer geringen Dicke und Leichtigkeit sowie ihrer hohen Designflexibilität sind zu den wichtigsten Unterstützungskomponenten für 5G-Kommunikationsgeräte geworden, um Miniaturisierung und hohe Leistung zu erreichen, und weisen ein breites Spektrum wichtiger Anwendungen im Bereich der 5G-Kommunikationsgeräte auf.
1. Anwendung mehrschichtiger flexibler Leiterplatten in 5G-Kommunikationsgeräten
(Zwei) Basisstationsausrüstung
In 5G-Basisstationen werden häufig mehrschichtige flexible Leiterplatten in HF-Modulen eingesetzt. Da 5G-Basisstationen höhere Frequenzbänder und größere Bandbreiten unterstützen müssen, ist das Design von HF-Modulen komplexer geworden, und die Anforderungen an die Signalübertragungsleistung und die räumliche Anordnung der Leiterplatte sind extrem hoch. Die mehrschichtige flexible Leiterplatte ermöglicht durch präzises Schaltungsdesign eine effiziente Übertragung von HF-Signalen. Ihre Biegsamkeit passt sich der komplexen räumlichen Struktur der Basisstation an, wodurch Platz gespart und die Geräteintegration verbessert wird. Beispielsweise kann die mehrschichtige flexible Leiterplatte im Antennen-Array-Anschlussbereich der Basisstation mehrere Antenneneinheiten präzise mit dem HF-Frontend-Modul verbinden, um eine stabile Signalübertragung und einen normalen Antennenbetrieb zu gewährleisten.
Auch im Stromversorgungsmodul der Basisstation spielt die mehrschichtige flexible Leiterplatte eine wichtige Rolle. Sie ermöglicht eine effiziente Verteilung und Steuerung der Stromversorgung und transportiert Strom unterschiedlicher Spannungen präzise an verschiedene elektronische Komponenten. Dies gewährleistet den stabilen Betrieb der Basisstationsausrüstung. Die dünne und leichte mehrschichtige flexible Leiterplatte trägt zudem dazu bei, das Gesamtgewicht der Basisstationsausrüstung zu reduzieren und Installation und Wartung zu erleichtern.
(Zwei) Endgerät
In 5G-Mobiltelefonen und anderen Endgeräten kommen immer häufiger mehrschichtige flexible Leiterplatten zum Einsatz. Vor allem bei der Verbindung zwischen Hauptplatine und Bildschirm spielt die mehrschichtige flexible Leiterplatte eine wichtige Brückenfunktion. Sie ermöglicht nicht nur die Signalübertragung zwischen Hauptplatine und Bildschirm, sondern passt sich auch den Verformungsanforderungen des Mobiltelefons beim Falten, Biegen und anderen Vorgängen an. Beispielsweise ist der Faltteil eines Mobiltelefons mit Faltbildschirm auf mehrere Schichten flexibler Leiterplatten angewiesen, um eine zuverlässige Verbindung zwischen Display und Hauptplatine zu gewährleisten. So wird sichergestellt, dass das Display sowohl im gefalteten als auch im entfalteten Zustand Bilder anzeigen und Berührungssignale empfangen kann.
Zweitens verbindet im Kameramodul eine mehrschichtige flexible Leiterplatte den Kamerasensor mit der Hauptplatine. Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Kamerapixel von 5G-Handys und zunehmend umfangreicheren Funktionen steigen die Anforderungen an Geschwindigkeit und Stabilität der Datenübertragung. Die mehrschichtige flexible Leiterplatte bietet einen schnellen und stabilen Datenübertragungskanal und stellt sicher, dass die von der Kamera aufgenommenen hochauflösenden Bilder und Videos zeitnah und präzise zur Verarbeitung an die Hauptplatine übertragen werden.
Darüber hinaus gewährleisten mehrschichtige flexible Leiterplatten im Hinblick auf den Anschluss des Akkus und des Fingerabdruckerkennungsmoduls von 5G-Mobiltelefonen mit ihrer guten Flexibilität und elektrischen Leistung den normalen Betrieb verschiedener Funktionsmodule und bieten so eine starke Unterstützung für das dünne und multifunktionale Design von 5G-Mobiltelefonen.
1. Technische Anforderungen an mehrschichtige flexible Leiterplatten in 5G-Kommunikationsgeräten
(1) Signalübertragungsleistung
Die hohe Geschwindigkeit und die geringen Verzögerungen der 5G-Kommunikation stellen extrem hohe Anforderungen an die Signalübertragungsleistung mehrschichtiger flexibler Leiterplatten. Die Leiterplatte muss sehr geringe Signalübertragungsverluste aufweisen, um die Integrität und Genauigkeit der 5G-Signale während der Übertragung zu gewährleisten. Dies erfordert bei der Materialauswahl die Verwendung von Substratmaterialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante und geringen Verlusten, wie beispielsweise Polyimid (PI), und eine strenge Kontrolle der Oberflächenrauheit des Materials, um Streuung und Reflexion bei der Signalübertragung zu reduzieren. Gleichzeitig werden beim Leitungsdesign durch Optimierung von Breite, Abstand und Impedanzanpassung der Leitung die differenzielle Signalübertragung und andere Technologien eingesetzt, um die Übertragungsgeschwindigkeit und die Entstörungsfähigkeit des Signals zu verbessern und die strengen Anforderungen der 5G-Kommunikation an die Signalübertragung zu erfüllen.
(Zwei) Zuverlässigkeit und Stabilität
5G-Kommunikationsgeräte müssen in der Regel über einen langen Zeitraum in verschiedenen komplexen Umgebungen stabil funktionieren. Daher müssen mehrschichtige flexible Leiterplatten ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Stabilität aufweisen. Mechanische Eigenschaften erfordern eine hohe Beständigkeit gegen mehrfaches Biegen, Verdrehen und andere Verformungen, ohne dass Leitungsbrüche, Lötstellenablösungen oder andere Probleme auftreten. Dies erfordert den Einsatz fortschrittlicher Technologien zur flexiblen Materialverarbeitung im Herstellungsprozess, wie Laserbohren und Galvanisieren, um die Robustheit der Leitungen und die Zuverlässigkeit der Verbindung zu gewährleisten. Elektrische Eigenschaften erfordern eine gute Temperatur- und Feuchtigkeitsbeständigkeit, um auch in rauen Umgebungen wie hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit eine stabile elektrische Leistung zu gewährleisten und Störungen wie anormale Signalübertragung oder Kurzschlüsse durch Umwelteinflüsse zu vermeiden.
(1) Dünn und klein
Um den Designanforderungen an Miniaturisierung und schlanke Bauweise von 5G-Kommunikationsgeräten gerecht zu werden, müssen Dicke und Größe mehrschichtiger flexibler Leiterplatten kontinuierlich reduziert werden. Das ultradünne Design der Leiterplatte wird durch den Einsatz ultradünner Substratmaterialien und feiner Linienverarbeitungstechnologie realisiert. Beispielsweise wird die Substratdicke auf unter 0,05 mm begrenzt, und Breite und Abstand der Linien werden reduziert, um die Verdrahtungsdichte der Leiterplatte zu verbessern. Durch die Optimierung des Linienlayouts und den Einsatz fortschrittlicher Verpackungstechnologien wie Chip-Level-Packaging (CSP) und System-Level-Packaging (SiP) können mehr elektronische Komponenten auf kleinerem Raum integriert werden, um die Miniaturisierung mehrschichtiger flexibler Leiterplatten zu erreichen und so die Voraussetzungen für das schlanke und leichte Design von 5G-Kommunikationsgeräten zu schaffen.
Mehrschichtige flexible Leiterplatten finden in 5G-Kommunikationsgeräten, von Basisstationen bis hin zu Endgeräten, vielfältige Anwendungsmöglichkeiten und sind untrennbar mit deren Trägern verbunden. Um den hohen Leistungsanforderungen von 5G-Kommunikationsgeräten gerecht zu werden, müssen mehrschichtige flexible Leiterplatten strenge technische Anforderungen hinsichtlich Signalübertragungsleistung, Zuverlässigkeit und Stabilität, Leichtigkeit und Miniaturisierung erfüllen.