5G 基地局の RF ユニットは、5G 信号の送信、受信、増幅という中核機能を担います。その作業環境は、高周波信号伝送、高電力加熱、複雑な屋外条件（温度変動、湿度変化、電磁干渉など）などの課題に対処する必要があります。- RF ユニットの「信号伝送キャリア」および「コンポーネント キャリア プラットフォーム」としての PCB の選択は、RF ユニットの信号完全性、放熱効率、および長期信頼性に直接影響します。-。以下に、実際のアプリケーションのニーズとの互換性を確保するための、5 つのコア寸法からの 5G 基地局 RF ユニット PCB の主要な選択ポイントの概要を示します。
1、基板の選択: 高周波信号伝送性能の確保を優先します-
5G 基地局の RF ユニットは大量の高周波信号を送信する必要があり、基板の電気的特性が信号伝送損失と安定性を直接決定します。-選択するときは、基板の高周波適応性に特別な注意を払う必要があります。-
通常の FR-4 基板はコストが低くなりますが、高周波シナリオでは重大な信号損失と歪みが発生するため、5G RF ユニットの要件を満たすことが困難になります。-高周波用に特別に設計された基板を選択することを優先する必要があります。これらの基板は、樹脂組成とガラス繊維構造を最適化することにより、高周波信号の誘電損失と誘電率安定性を効果的に低減できます。誘電損失が低いため、伝送中の信号のエネルギー消費が削減され、信号強度が規格を満たすことが保証されます。安定した誘電率により、環境変化（温度上昇など）による信号伝送速度の変動を回避し、5G信号の同期と精度を確保します。
一方で、基板の熱安定性も慎重に考慮する必要があります。 5G RF ユニットの動作中に、大量の熱が発生します。基板の熱膨張係数が高すぎると、高温時に基板が変形しやすくなり、部品のはんだ接合部が剥がれたり、回路がショートしたりする可能性があります。したがって、RF ユニットの通常の動作に影響を与えることなく、基板が長期間の高温条件下でも構造安定性を維持できるように、熱膨張係数が低く、高温耐性に優れた基板を選択する必要があります。{4}}
2、銅の厚さの選択: 高出力と信号伝送の二重要件に適しています。
5G 基地局の RF ユニットは、高周波信号を送信し、特定の電力を伝送する必要があります（電力増幅モジュールの電流送信など）。銅の厚さの選択では、不適切な銅の厚さによって引き起こされるパフォーマンスのボトルネックを回避するために、信号伝送品質と電流容量のバランスを取る必要があります。
信号伝送の観点から見ると、銅箔が厚すぎると高周波信号の表皮効果損失が増加し、信号伝送効率に影響を与える可能性があります。{0}銅箔が薄いと、インピーダンスが不安定になり、信号の反射やクロストークが発生する場合があります。 RF ユニット - 内のさまざまな領域の機能要件に基づいて、銅の厚さを差別化して選択する必要があります。たとえば、低信号損失伝送を確保するために高周波信号伝送路に適した従来の銅の厚さを選択するなど、-。電力増幅モジュールの電流経路は、電流容量を高め、過剰な電流による銅箔の過熱や焼損を避けるために、銅の厚さを適切に増やす必要があります。
また、銅箔の密着強度にも注意が必要です。 5G 無線周波数ユニットは、振動 (基地局装置の動作中のわずかな振動など) や温度サイクルに長時間さらされます。銅箔が基板にしっかりと密着していないと銅箔が剥がれやすくなり、回路の破損につながります。したがって、選択する際には、銅箔の密着性能試験結果を確認し、5G 基地局の長期運用の信頼性要件を満たしていることを確認する必要があります。-
3、ソルダーマスクの選択: 絶縁保護と高周波適応のバランスをとる-
はんだマスク層は、PCB の銅箔を酸化や腐食から保護するだけでなく、5G RF ユニットの高周波環境に適応して、信号伝送に影響を与えるはんだマスク層の性能低下を避ける必要もあります。-
通常のソルダー レジストは、高い誘電率や過剰な誘電損失により、信号伝送損失を増大させ、高周波シナリオでは信号干渉を引き起こす可能性もあります。{0}}高周波対応ソルダーレジストは、より高い誘電特性と基板適合性を備え、高周波信号への影響を軽減し、安定した信号伝送を保証できるものを選択する必要があります。-同時に、ソルダーマスク層の温度耐性と耐候性も基準を満たす必要があります。5G基地局はほとんどが屋外に配備されており、ソルダーマスク層は、銅箔露出部の亀裂、剥離、腐食を避けるために、高温、低温、湿度、紫外線などの複雑な環境に耐える必要があります。
さらに、ソルダーマスク層の平坦性も重要です。精密 RF コンポーネント (フィルターやカプラーなど) は、RF ユニットにはんだ付けされることがよくあります。ソルダーマスクの表面に凹凸があると、部品のはんだ付けが不安定になり、信号接続の安定性に影響を与える可能性があります。選択する際には、コンポーネントの溶接要件が満たされていることを確認するために、ソルダーマスク層のコーティングプロセスと平坦性試験の基準を確認する必要があります。
4、放熱設計の適応に注意してください: 効率的な熱伝導を助けます。
5G 基地局の RF ユニットの電力密度は動作中に比較的高いため、大量の熱が発生しやすくなります。熱が適時に外部に放出されない場合、コンポーネントの温度が上昇し、性能と寿命に影響を与えます。 PCB の選択では、効率的な熱拡散を促進するための放熱設計の適応を十分に考慮する必要があります。
一方で、高熱発生領域（電力増幅モジュールの下など）で金属ベースの PCB（アルミニウムまたは銅基板など）を使用するなど、放熱要件に応じて特殊な構造基板を選択できます。これらの基板は優れた熱伝導性を備えており、コンポーネントによって発生した熱を放熱構造 (ヒートシンクやファンなど) に素早く伝達し、局所的な温度を下げることができます。従来の基板を全体的に使用する場合は、高発熱領域に熱伝導ビアを追加したり、局所的に厚い銅層を使用して熱伝導能力を高めることもできます。
一方で、PCB のレイアウト適応性も考慮する必要があります。選択する際には、PCB の厚さと放熱構造が RF ユニットの放熱構造と一致しているかどうかを確認する必要があります。たとえば、PCB の厚さがヒートシンクの設置要件を満たすことができるか、放熱効率に影響を与える可能性がある PCB 設計と放熱構造との間の矛盾を避けるために十分な放熱チャネルのスペースが確保されているかどうかなどです。
5、信頼性検証を重視: 長期的な安定した動作を保証します。-
5G基地局の耐用年数は通常数年、場合によっては10年を超え、導入後の維持費も高額になります。 RF ユニットの PCB は、非常に高い長期信頼性を備えている必要があります。-選択の際は、プリント基板の信頼性検証基準と結果に注意を払う必要があります。
まず、PCB が高温高湿サイクル テスト、温度衝撃テスト、振動テスト、塩水噴霧テストなどの厳格な環境信頼性テストに合格しているかどうかを確認する必要があります。{0}これらのテストでは、屋外基地局運用の複雑な環境をシミュレートし、長期間の過酷な条件下での PCB の性能安定性を検証し、環境要因による PCB の早期故障を回避できます。{1}}
次に、PCB の電気的性能が基準を満たし、短絡や断線などの潜在的なリスクがないことを確認するための、耐電圧試験、絶縁抵抗試験、導電率試験などの電気信頼性試験を無視することはできません。同時に、PCB の長期使用中にプロセス欠陥によって引き起こされる層間剥離やはんだ接合部の剥離などの問題を回避するために、層間接着強度やはんだ接合信頼性などの PCB のプロセス信頼性にも注意を払う必要があります。-