電子通訊產品發展經歷了 1G、2G、3G、4G等幾個階段，目前正邁向第 5 代通訊產品階 段，作為第5代電子通訊，與 4G 相比，5G 在峰值速率、頻譜效率、時延等方面都發生了重 大變化，這給 PCB線路板和覆銅板材料提出了新的要求。

5G 通訊對 PCB 技術要求

隨著通訊產品體積小型化、容量反而增加的趨勢下，嚴重擠壓了產品前端的設計空間， 為了緩解這種設計壓力，通訊芯片廠商只有選擇研發更高速率的 IC 產品，以滿足大容量、小體積的產品需求。然而速率增加后對于信號完整性工程師的壓力并未緩解反而加重，高速率產品可以使用更少的走線來實現，但速率的增加直接導致信號質量的嚴要求，且裕量越來越少。在 10Gbps 信號下，信號的 UI 可以達到 100ps 的位寬，但在 25Gbps 信號下，信號的位寬只有 40ps，這就意味著在通道的每一個環節都要進行優化設計來爭取每一個ps 的裕量。

5G通訊，作為第五代移動通訊產品，應用了很多新的技術，但無論如何都離不開PCB這個載體，對于PCB的要求越來越嚴苛，尤其是對于PCB基板材料、加工工藝、表面處理等提出非常高的要求。

5G通訊產品工作頻率不斷攀升，對印制板制作工藝帶來新要求，毫米波PCB通常是多層結構，微帶線和接地共面波導電路通常位于多層結構的最外層。毫米波在整個微波領域中屬于極高頻率（EHF）范圍，頻率越高，要求的電路尺寸精度要越高。

5G與4G 對PCB工藝能力要求對比

1.外觀控制要求：關鍵區域微帶線不允許出現凹坑劃傷類缺陷，因為高頻PCB的線路傳送的不是電流，而是高頻電脈沖信號，高頻導線上的凹坑、缺口、針孔等缺陷會影響 傳輸，任何這類小缺陷都是不允許的。

2.控制微帶天線拐角：為改善天線的增益、方向與駐波；避免諧振頻率往高頻偏， 提高天線設計的裕量，需要對微帶天線貼片拐角(Corner sharpness control)進行嚴控(EA)，如 ≤20um、30um 等。

3.對于單通道 112G 高速產品，就要求 PCB 覆銅板材料具有較低的 Dk 和 Df，需要 新型樹脂、玻璃布及銅箔技術，要求 PCB 工藝背鉆精度更高，厚度公差控制更加嚴格，孔徑更小等。

4. HDI 高密技術應用：5G 時代產品對于 PCB 技術需求，包含二階 HDI 技術應用， 多次層壓技術，不對稱設計，0.15mm 微小孔，0.20mm 高密孔壁間距、不同體系材料混壓等。

5G 通訊 PCB 技術難點

5G芯片要求PCB 孔間距更小，最小孔壁間距達 0.20mm，最小孔徑 0.15mm，如此高密 布局對CCL 材料和 PCB 加工工藝都帶來巨大挑戰，如 CAF 問題，受熱孔間裂紋問題等。0.15mm 微小孔徑，最大縱橫比超過 20:1，如何防止鉆孔時斷針問題，如何提升 PCB 電 鍍縱橫比能力、防止孔壁無銅問題等，是目前 PCB 工藝急需解決的難題。

5G通訊產品要求更高頻率和速率，高速高頻信號關注傳輸線損耗、阻抗及時延一致性，對于PCB 基板材料來說，需要Dk/Df 更小，Df 越高，滯后效應越明顯,業內對PCB 覆銅 板的研究熱點，主要集中于Low Dk/Df，Low CTE、高導熱材料開發，要求銅箔、玻璃布、樹 脂、填料等供應鏈上下游與其配套。

更低損耗覆銅板材料要求

未來3-5 年，萬物互聯5G 通訊量產，天地互聯6G 將開始預研，將要求高速覆銅板技 術向更低損耗Df，更低介電常數Dk、更高可靠性、更低CTE 技術方向發展。相應的，覆銅板主要組成銅箔、樹脂、玻璃布、填料等也要同步往這個方向發展。

低損耗的樹脂材料

要滿足5G通訊高速產品要求，傳統FR4 環氧樹脂體系已不能滿足要求，要求覆銅板樹 脂 Dk/Df 更小，樹脂體系逐漸往混合樹脂或PTFE 材料靠近。

5G 通訊高速高頻產品 PCB 厚度越來越高，孔徑越來越小，PCB 縱橫比會更大，這就要 求覆銅板樹脂具有更低損耗，在損耗降低的同時，不能發生孔壁分離或孔壁斷裂等缺陷。

在微帶線或帶狀線設計中，當高頻信號在導線中傳輸時，大部分電磁波能量會被束縛在導線與屏蔽層（地）之間的介質層中，而趨膚效應會導致高頻信號的傳輸聚集在導線表面的薄層，且越靠近導線表面，交變電流密度也越大。對于微帶線而言，趨膚效應將出現在微帶線與介質接觸的位置。銅箔粗糙度越小，介質損耗越小，HVLP 銅箔介質損耗明顯小于 RTF 銅箔，從 5G 產品性 能考慮，需要更低粗糙度 HVLP 銅箔，但銅箔粗糙度降低，剝離強度也變小，會有細線路或小焊盤剝離風險。

低損耗和低膨脹率的玻璃布技術

要滿足5G 通訊產品高速 PCB 設計及100x100mm 大尺寸芯片應用要求，需要高速覆銅板玻璃布的Dk/Df 更小，CTE 更小。若材料 CTE 過大，在PCBA 組裝焊接時會發生焊點開裂等缺陷。若要開發出Low CTE 的高速覆銅板，要求玻璃布的CTE≦3.0ppm/℃等。要達到這個CTE 的要求，就需要對玻璃絲原料配方和拉絲工藝技術進行革新，制備出更低CTE 的玻璃布，以滿足5G 或6G 通訊技術需求。

介質厚度穩定性

介質層結構、組成和厚度的均勻性和波動變化程度影響著特性阻抗值，在相同厚度的介 質層下，分別由 106、1080、2116 和 1035 與樹脂組成的介質層，其特性阻抗值是不相同的， 因此可以理解 PCB 各個介質層中各處的特性阻抗值是不一樣的。所以，在高頻化和高速數字化信號傳輸 5G 高頻線路板，需要選擇薄型化玻纖布或開纖扁平布為宜，以減少特性阻抗值的波動。批次間材料 Dk 值必須控制在一定范圍內，介質層厚度均勻性要好。確保 Dk 變化 值在 0.5 以內。