Ứng dụng và yêu cầu kỹ thuật của bo mạch mềm đa lớp trong thiết bị truyền thông 5G

Thiết bị truyền thông 5G đang phải đối mặt với những yêu cầu cao hơn về hiệu suất, kích thước và tích hợp chức năng, và bảng mạch mềm nhiều lớp, với tính linh hoạt tuyệt vời, đặc tính mỏng và nhẹ cùng tính linh hoạt trong thiết kế cao, đã trở thành thành phần hỗ trợ chính để thiết bị truyền thông 5G đạt được sự thu nhỏ và hiệu suất cao, thể hiện nhiều ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực thiết bị truyền thông 5G.

1、Ứng dụng bảng mạch mềm đa lớp trong thiết bị truyền thông 5G
(1)Thiết bị trạm gốc
Trong các trạm gốc 5G, các bo mạch linh hoạt nhiều lớp được sử dụng rộng rãi trong các mô-đun RF. Vì các trạm gốc 5G cần hỗ trợ các băng tần cao hơn và băng thông lớn hơn, nên thiết kế các mô-đun RF trở nên phức tạp hơn và hiệu suất truyền tín hiệu và bố cục không gian của bo mạch cực kỳ khắt khe. Bo mạch linh hoạt nhiều lớp có thể thực hiện truyền tín hiệu RF hiệu quả thông qua thiết kế mạch chính xác và các đặc tính uốn cong của nó có thể thích ứng với cấu trúc không gian phức tạp của trạm gốc, tiết kiệm không gian hiệu quả và cải thiện khả năng tích hợp của thiết bị. Ví dụ, trong phần kết nối mảng ăng-ten của trạm gốc, bo mạch linh hoạt nhiều lớp có thể kết nối chính xác nhiều đơn vị ăng-ten với mô-đun đầu cuối RF để đảm bảo truyền tín hiệu ổn định và hoạt động bình thường của ăng-ten.
Trong mô-đun nguồn của trạm gốc, bảng mạch mềm nhiều lớp cũng đóng vai trò quan trọng. Nó có thể thực hiện phân phối và quản lý nguồn điện hiệu quả, và truyền tải chính xác điện áp khác nhau đến các thành phần điện tử khác nhau thông qua bố trí đường dây hợp lý để đảm bảo thiết bị trạm gốc hoạt động ổn định. Hơn nữa, đặc tính mỏng và nhẹ của bảng mạch mềm nhiều lớp giúp giảm trọng lượng tổng thể của thiết bị trạm gốc và tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt và bảo trì.
(2)Thiết bị đầu cuối
Trong điện thoại di động 5G và các thiết bị đầu cuối khác, bảng mạch linh hoạt nhiều lớp được sử dụng rộng rãi hơn. Trước hết, trong kết nối giữa bo mạch chủ và màn hình hiển thị, bảng mạch linh hoạt nhiều lớp đóng vai trò cầu nối quan trọng. Nó không chỉ có thể thực hiện việc truyền tín hiệu giữa bo mạch chủ và màn hình hiển thị mà còn thích ứng với nhu cầu biến dạng của điện thoại di động trong quá trình gập, uốn cong và các hoạt động khác. Ví dụ, phần gập của điện thoại di động màn hình gập dựa vào nhiều lớp bảng mạch linh hoạt để đạt được kết nối đáng tin cậy giữa màn hình và bo mạch chủ, đảm bảo rằng màn hình có thể hiển thị hình ảnh và nhận tín hiệu cảm ứng bình thường ở trạng thái gập và mở.
Thứ hai, trong mô-đun camera, một bảng mạch linh hoạt nhiều lớp được sử dụng để kết nối cảm biến camera với bo mạch chủ. Với sự cải tiến liên tục của các điểm ảnh camera điện thoại di động 5G và các chức năng ngày càng phong phú, các yêu cầu về tốc độ truyền dữ liệu và độ ổn định ngày càng cao. Bảng mạch linh hoạt nhiều lớp có thể cung cấp kênh truyền dữ liệu tốc độ cao và ổn định, đồng thời đảm bảo rằng hình ảnh và video độ nét cao do camera chụp có thể được truyền kịp thời và chính xác đến bo mạch chủ để xử lý.
Ngoài ra, về mặt kết nối pin và kết nối mô-đun nhận dạng vân tay của điện thoại di động 5G, bảng mạch mềm nhiều lớp đảm bảo hoạt động bình thường của nhiều mô-đun chức năng khác nhau nhờ tính linh hoạt và hiệu suất điện tốt, hỗ trợ mạnh mẽ cho thiết kế mỏng và đa chức năng của điện thoại di động 5G.

2、Yêu cầu kỹ thuật của bảng mạch mềm nhiều lớp trong thiết bị truyền thông 5G
(一)Hiệu suất truyền tín hiệu
Đặc điểm tốc độ cao và độ trễ thấp của truyền thông 5G đưa ra các yêu cầu cực kỳ cao đối với hiệu suất truyền tín hiệu của các bảng mạch mềm nhiều lớp. Bảng mạch cần có tổn thất truyền tín hiệu rất thấp để đảm bảo tính toàn vẹn và độ chính xác của tín hiệu 5G trong quá trình truyền. Điều này đòi hỏi trong quá trình lựa chọn vật liệu, việc sử dụng các vật liệu nền có hằng số điện môi thấp, tổn thất thấp, chẳng hạn như polyimide (PI) và kiểm soát chặt chẽ độ nhám bề mặt của vật liệu, làm giảm sự tán xạ và phản xạ trong quá trình truyền tín hiệu. Đồng thời, trong thiết kế đường dây, bằng cách tối ưu hóa độ rộng, khoảng cách và sự kết hợp trở kháng của đường dây, việc truyền tín hiệu khác biệt và các công nghệ khác được áp dụng để cải thiện tốc độ truyền và khả năng chống nhiễu của tín hiệu, đồng thời đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của truyền thông 5G đối với việc truyền tín hiệu.
(2)Độ tin cậy và ổn định
Thiết bị truyền thông 5G thường cần hoạt động ổn định trong thời gian dài trong nhiều môi trường phức tạp, vì vậy bo mạch mềm nhiều lớp phải có độ tin cậy và ổn định cao. Về tính chất cơ học, nó phải có khả năng chịu được nhiều lần uốn cong, xoắn và biến dạng khác mà không bị đứt đường dây, mối hàn bị rơi ra và các vấn đề khác. Điều này đòi hỏi phải sử dụng công nghệ xử lý vật liệu mềm tiên tiến trong quá trình sản xuất, chẳng hạn như khoan laser, mạ điện, v.v., để đảm bảo độ chắc chắn của đường dây và độ tin cậy của kết nối. Về hiệu suất điện, cần có khả năng chịu nhiệt độ và độ ẩm tốt, để duy trì hiệu suất điện ổn định trong môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ cao và độ ẩm cao, và tránh các lỗi như truyền tín hiệu bất thường hoặc đoản mạch do các yếu tố môi trường gây ra.
(三)Mỏng và nhỏ
Để đáp ứng nhu cầu thiết kế thu nhỏ và mỏng của thiết bị truyền thông 5G, các bo mạch mềm nhiều lớp cần liên tục giảm độ dày và kích thước của chúng. Về độ dày, thiết kế siêu mỏng của bo mạch được hiện thực hóa bằng cách sử dụng vật liệu nền siêu mỏng và công nghệ xử lý đường nét tinh xảo. Ví dụ, độ dày của nền được kiểm soát dưới 0,05mm và chiều rộng và khoảng cách của các đường được giảm xuống để cải thiện mật độ dây của bo mạch. Về kích thước, bằng cách tối ưu hóa bố cục đường dây và áp dụng các công nghệ đóng gói tiên tiến, chẳng hạn như đóng gói cấp chip (CSP) và đóng gói cấp hệ thống (SiP), nhiều linh kiện điện tử hơn được tích hợp trong một không gian nhỏ hơn để đạt được sự thu nhỏ của các bo mạch mềm nhiều lớp, tạo điều kiện cho thiết kế mỏng và nhẹ của thiết bị truyền thông 5G.

Bảng mạch mềm nhiều lớp có nhiều ứng dụng quan trọng trong thiết bị truyền thông 5G, từ thiết bị trạm gốc đến thiết bị đầu cuối, không thể tách rời khỏi sự hỗ trợ của nó. Đồng thời, để đáp ứng nhu cầu hiệu suất cao của thiết bị truyền thông 5G, bảng mạch mềm nhiều lớp đang phải đối mặt với các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt về hiệu suất truyền tín hiệu, độ tin cậy và ổn định, độ nhẹ và thu nhỏ.