5G微波和毫米波放大器用PCB材料分析与5G微波电路板清洗剂

数百万手机试图进行语音连接，将大量的文件下载到全球范围内的各个点，这一切都表明第五代（5G）无线通信网络必将到来。5G即将到来，许多不同类型的高频电路，包括功率放大器（power amplifier，简称PA），需要适当的电路材料。5G代表了无线技术中最新最伟大的技术，设计和制造都将面临挑战，当然电路板材料也面临挑战，因为它要在许多不同的频率下运行，如6 GHz及以下，以及毫米波频率（通常为30 GHz及以上）。它还将结合来自地面基站和轨道卫星的网络接入。但是，通过仔细考虑机械和电气要求，可以指定高频电路材料，无论频率如何，都可以实现5G功率放大器的设计和开发。

理想情况下，单个电路材料对于所有频率的功率放大器都是一个恰当的起点。然而，不同频率的放大器具有不同的设计要求，并且得到最适合于不同频率的具有不同特性的电路材料的最佳支持。例如，根据电路材料的类型，插入损耗或损耗因子或大或小。每个电路材料都会遭受一定量的损耗，损耗通常会随着频率的增加而增加。给定电路材料的损耗性能在5G网络中使用的微波频率内可能是可以接受的，但在毫米波频率范围内是不可接受的，因为随着频率的增加信号功率会趋于降低。在微波频率下提供高PA增益和输出功率所需的低损耗电路材料可能不是毫米波频率下PA的最佳材料选择。

 对于微波频率，关键电路材料参数（介电常数Dk）的设计要求有很大不同，例如用于5G系统的6GHz及以下的微波频率，以及用于5G无线网络的短距离回传链路的30GHz及以上毫米波频率，其设计要求就有很大的不同。为每个频段选择最佳电路材料需要了解何种Dk值能够最好地支持2个不同频率范围。然后找到具有这些Dk值的电路材料，并使其尽可能多地具备其他电路材料属性，以制造出优质、高性能、高频率的功率放大器。

 无论对于微波频率还是毫米波频率，高频PA的电路材料必须能够支持电路实现与那些PA中功率晶体管阻抗的匹配。这种阻抗匹配对于低功率放大器中的有源器件，如驱动器放大器，甚至低噪声放大器（LNA）也是必须的。

 适用于这种阻抗匹配网络的电路材料必须能够将电路阻抗变化保持在最低范围，通常通过严格控制基板厚度来实现，即基板厚度没有变化差异；严格控制导体（如微带传输线）的 宽度，以保持相同的阻抗；严格控制电路层压板上的铜厚度；并严格控制电路材料的Dk，尤其是温度变化时的Dk，来实现这一目标。尽管使用严格控制Dk的电路材料（例如3.50±0.05）可以帮助将高频传输线的阻抗范围维持在较小的范围内，而这可能正是PA电路内的阻抗匹配所需要的，但是，基板厚度的变化可能对维持高频传输线的阻抗一致影响更大。 Dk公差为±0.05或更低的电路材料被认为是控制严格的Dk值。

 随着频率的增加，信号波长会不断减少，需要越来越小的电路特征。许多用于微波和毫米波频率的PA电路结构，例如Doherty放大器，都依赖于四分之一波长传输线电路结构，这些结构的尺寸是基板厚度的函数。如果没有严格控制电路基板厚度，很容易就可以理解极细传输线和电路结构的阻抗是如何随着基板厚度的变化而变化的。通常，±10%或更小的基板厚度变化是严格控制电路材料厚度的标志。

团队清洗研究的思考和建议

由于5G信号传输的频率较高，线路板和集成电路组件等均采用新型高频基材，PCBA及集成电路组件的清洗，必须由传统清洗转型为更为更具针对性的精密清洗。另外由于5G高频带宽驱动天线毫米波阵列升级和采用了Massive MIMO 技术，且5G天线是信号发射的终级，又是信号接收的第一级， 5G天线技术是提升5G网络高速体验的关键技术，因此5G天线的清洗技术直接影响到信号传输的高速性和可靠性。5G采用高频段，传输有效距离和覆盖能力都大幅减弱，覆盖同一个区域，需要的更多的5G基站数量，由于基站数量庞大，降低基站涉及的电子部件清洗不良率，提高产品的可靠性，是保证5G信号传输的重要环节。

针对上述5G清洗重点清洗领域，为确保5G信号传输的可靠性和完整性， 依托多年的PCBA清洗经验，综合分析了5G技术中的污染物状态和相应清洗工艺技术，提出了清洗技术方面的相关性意见与建议，并拟对污染物和清洗工艺进行全面评估，为5G技术的进一步提升奉献一份力量。