Descubra o papel crucial dos materiais de PCB no projeto de sistemas 5G. Saiba como as propriedades dielétricas, o gerenciamento térmico e a seleção de materiais impactam a integridade do sinal. Inclui tabelas de comparação detalhadas de substratos de PCB para amplificadores, antenas e módulos de alta velocidade.
Introdução
A chegada da tecnologia 5G transformou a comunicação sem fio, exigindo que os sistemas eletrônicos operem em frequências mais altas e taxas de dados mais rápidas do que nunca. No cerne dessa transformação estão os materiais de PCB — a base dos circuitos 5G. Selecionar o substrato certo é essencial para garantir baixa perda de sinal, desempenho térmico estável e transmissão confiável de alta frequência.
Este artigo explora as propriedades críticas dos materiais para o projeto de PCB 5G e fornece tabelas de referência abrangentes para substratos de amplificadores, antenas e módulos de alta velocidade amplamente utilizados na indústria.
Por que os materiais de PCB são importantes no projeto 5G
Ao contrário dos circuitos tradicionais, os sistemas 5G combinam sinais digitais de alta velocidade e RF de alta frequência, tornando-os altamente suscetíveis à interferência eletromagnética (EMI). A seleção do material impacta diretamente a integridade do sinal, a estabilidade dielétrica e a dissipação de calor.
Os principais fatores a serem considerados incluem:
- Constante dielétrica (Dk): Materiais com Dk mais baixo reduzem o atraso e a dispersão do sinal.
- Fator de dissipação (Df): Um Df baixo minimiza a perda de energia, crucial para frequências na faixa de GHz.
- Condutividade térmica: A dissipação de calor eficaz garante um desempenho estável do sistema.
- Coeficiente térmico da constante dielétrica (TCDk): Evita mudanças nas propriedades dielétricas sob alterações de temperatura.
Melhores práticas no projeto de PCB 5G
- Controle de impedância: Mantenha a impedância da trilha consistente em todas as interconexões.
- Caminhos de sinal curtos: As trilhas de RF devem ser o mais curtas possível.
- Geometria precisa do condutor: A largura e o espaçamento das trilhas devem ser rigorosamente controlados.
- Correspondência de materiais: Use substratos otimizados para sua função pretendida (amplificador, antena ou módulo).
Tabelas de referência de materiais de PCB 5G
1. Materiais de PCB para amplificadores 5G
| Marca do material |
Tipo |
Espessura (mm) |
Tamanho do painel |
Origem |
Dk |
Df |
Composição |
| Rogers |
R03003 |
0,127–1,524 |
12”×18”, 18”×24” |
Suzhou, China |
3.00 |
0.0012 |
PTFE + Cerâmica |
| Rogers |
R04350 |
0,168–1,524 |
12”×18”, 18”×24” |
Suzhou, China |
3.48 |
0.0037 |
Hidrocarboneto + Cerâmica |
| Panasonic |
R5575 |
0,102–0,762 |
48”×36”, 48”×42” |
Guangzhou, China |
3.6 |
0.0048 |
PPO |
| FSD |
888T |
0,508–0,762 |
48”×36” |
Suzhou, China |
3.48 |
0.0020 |
Nanocerâmica |
| Sytech |
Mmwave77 |
0,127–0,762 |
36”×48” |
Dongguan, China |
3.57 |
0.0036 |
PTFE |
| TUC |
Tu-1300E |
0,508–1,524 |
36”×48”, 42”×48” |
Suzhou, China |
3.06 |
0.0027 |
Hidrocarboneto |
| Ventec |
VT-870 L300 |
0,08–1,524 |
48”×36”, 48”×42” |
Suzhou, China |
3.00 |
0.0027 |
Hidrocarboneto |
| Ventec |
VT-870 H348 |
0,08–1,524 |
48”×36”, 48”×42” |
Suzhou, China |
3.48 |
0.0037 |
Hidrocarboneto |
| Rogers |
4730JXR |
0,034–0,780 |
36”×48”, 42”×48” |
Suzhou, China |
3.00 |
0.0027 |
Hidrocarboneto + Cerâmica |
| Rogers |
4730G3 |
0,145–1,524 |
12”×18”, 42”×48” |
Suzhou, China |
3.00 |
0.0029 |
Hidrocarboneto + Cerâmica |
2. Materiais de PCB para antenas 5G
| Marca do material |
Tipo |
Espessura (mm) |
Tamanho do painel |
Origem |
Dk |
Df |
Composição |
| Panasonic |
R5575 |
0,102–0,762 |
48”×36”, 48”×42” |
Guangzhou, China |
3.6 |
0.0048 |
PPO |
| FSD |
888T |
0,508–0,762 |
48”×36” |
Suzhou, China |
3.48 |
0.0020 |
Nanocerâmica |
| Sytech |
Mmwave500 |
0,203–1,524 |
36”×48”, 42”×48” |
Dongguan, China |
3.00 |
0.0031 |
PPO |
| TUC |
TU-1300N |
0,508–1,524 |
36”×48”, 42”×48” |
Taiwan, China |
3.15 |
0.0021 |
Hidrocarboneto |
| Ventec |
VT-870 L300 |
0,508–1,524 |
48”×36”, 48”×42” |
Suzhou, China |
3.00 |
0.0027 |
Hidrocarboneto |
| Ventec |
VT-870 L330 |
0,508–1,524 |
48”×42” |
Suzhou, China |
3.30 |
0.0025 |
Hidrocarboneto |
| Ventec |
VT-870 H348 |
0,08–1,524 |
48”×36”, 48”×42” |
Suzhou, China |
3.48 |
0.0037 |
Hidrocarboneto |
3. Materiais de PCB para módulos de alta velocidade 5G
| Marca do material |
Tipo |
Espessura (mm) |
Tamanho do painel |
Origem |
Dk |
Df |
Composição |
| Rogers |
4835T |
0,064–0,101 |
12”×18”, 18”×24” |
Suzhou, China |
3.33 |
0.0030 |
Hidrocarboneto + Cerâmica |
| Panasonic |
R5575G |
0,05–0,75 |
48”×36”, 48”×42” |
Guangzhou, China |
3.6 |
0.0040 |
PPO |
| Panasonic |
R5585GN |
0,05–0,75 |
48”×36”, 48”×42” |
Guangzhou, China |
3.95 |
0.0020 |
PPO |
| Panasonic |
R5375N |
0,05–0,75 |
48”×36”, 48”×42” |
Guangzhou, China |
3.35 |
0.0027 |
PPO |
| FSD |
888T |
0,508–0,762 |
48”×36” |
Suzhou, China |
3.48 |
0.0020 |
Nanocerâmica |
| Sytech |
S6 |
0,05–2.0 |
48”×36”, 48”×40” |
Dongguan, China |
3.58 |
0.0036 |
Hidrocarboneto |
| Sytech |
S6N |
0,05–2.0 |
48”×36”, 48”×42” |
Dongguan, China |
3.25 |
0.0024 |
Hidrocarboneto |
Conclusão
A transição para as redes 5G exige mais do que apenas processadores mais rápidos e antenas avançadas — requer materiais de PCB otimizados e adaptados a funções específicas do sistema. Seja em amplificadores, antenas ou módulos de alta velocidade, substratos de baixa perda e termicamente estáveis são a base do desempenho 5G confiável.
Ao selecionar cuidadosamente os materiais com base em Dk, Df e propriedades térmicas, os engenheiros podem construir placas de circuito que garantem um desempenho robusto, de alta frequência e alta velocidade — atendendo às demandas da comunicação sem fio de próxima geração.
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