2025-09-04
5G 기술의 보급은 무선 통신의 한계를 재정의하여 전례 없는 주파수 (6GHz 이하에서 60GHz+까지) 와 데이터 속도 (10Gbps까지) 에서 작동하도록 장치들을 밀어 넣었습니다.이 혁명의 핵심은 중요하지만 종종 간과되는 요소입니다.4G 시스템과는 달리 5G 네트워크는 신호 손실을 최소화하고 안정적인 변압 성질을 유지하는 기판을 필요로 합니다.그리고 효율적으로 열을 분산합니다. 전통적인 FR-4 PCB가 충족시킬 수 없는 요구 사항입니다..
이 가이드는 5G 설계에서 PCB 재료의 역할을 해제하고,그리고 증폭기 상단 기판에 대한 상세한 비교를 제공합니다., 안테나 및 고속 모듈입니다. 당신은 5G 기지국, 스마트 폰 모?? 또는 IoT 센서를 설계하는 경우, 이러한 재료를 이해하는 것은 신호 무결성을 최적화하는 데 도움이 될 것입니다.대기 시간을 줄여우리는 또한 재료 선택이 애플리케이션에 따라 왜 달라지는지 그리고 5G 사용 사례에 어떻게 기판을 맞추는지 강조할 것입니다.
5G가 특수 PCB 재료를 필요로 하는 이유
5G 시스템은 4G 전신과 두 가지의 게임 변경 방식으로 다릅니다: 더 높은 주파수 (mmWave에 대해 60GHz까지) 및 더 높은 데이터 밀도. 이러한 차이점은 PCB 재료의 중요성을 증폭시킵니다.,작은 비효율성도 신호 손실이나 불안정을 초래할 수 있기 때문입니다.
5G 성능의 주요 물질 특성
| 재산 | 정의 | 5G 에서 중요 한 이유 |
|---|---|---|
| 다이 일렉트릭 상수 (Dk) | 물질의 전기 에너지를 전기장 안에 저장하는 능력 | 낮은 Dk (2.0 ∼ 3.5) 는 60GHz mmWave에 중요한 신호 지연과 분산을 감소시킵니다. |
| 분산 요인 (Df) | 이전지 물질의 열으로 에너지 손실의 측정 | 낮은 Df (<0.004) 는 높은 주파수에서 신호 약화를 최소화하여 데이터 무결성을 유지합니다. |
| 열전도성 | 열을 전달하는 물질의 능력 | 더 높은 열전도 (>0.5 W/m·K) 는 전력 소모 5G 증폭기에서 과열을 방지합니다. |
| TCDk (온도 계수 Dk) | Dk가 온도에 따라 어떻게 변하는지 | 낮은 TCDk (<±50 ppm/°C) 는 야외/자동차 환경 (-40°C ~ 85°C) 에서 안정적인 성능을 보장합니다. |
잘못된 재료 를 선택하는 것 의 대가
5G PCB에 부적절한 재료를 사용하면 측정 가능한 성능이 나타납니다.
128GHz에서 Df = 0.01을 가진 기판은 10cm의 흔적에서 Df = 0.003을 가진 기판보다 3배 더 많은 신호 손실을 유발합니다.
2열전도 저하 (예: 0.2W/m·K의 FR-4) 는 부품 온도를 25°C 높여 5G 모듈 수명을 40% 줄일 수 있습니다.
3높은 TCDk 물질 (예를 들어, TCDk = ± 100 ppm/°C의 일반 PTFE) 는 온도 변동에서 임피던스 불일치로 인해 연결 신뢰성을 20% 떨어뜨릴 수 있습니다.
5G PCB 설계 최선 사례: 재료 기반 전략
올바른 재료를 선택하는 것은 첫 단계에 불과합니다. 디자인 선택은 5G 성능을 극대화하기 위해 기판 특성과 함께 작동해야합니다.
1Dk 매칭을 통한 임피던스 제어
5G 신호 (특히 mmWave) 는 임피던스 변화에 매우 민감하다. 꽉 차 있는 Dk 허용량 (±0.05) 및 50Ω (일종) 또는 100Ω (분차) 임피던스 목표에 대한 설계 흔적예를 들어, 0.2mm 다이 일렉트릭 층에 0.1mm의 흔적 폭을 가진 로저스 RO4350B 기판 (Dk = 3.48) 은 안정적인 50Ω 임피던스를 유지합니다.
2신호 경로 길이를 최소화
고주파 신호는 거리에 따라 빠르게 분해됩니다. mmWave 설계에서 RF 흔적을 5cm 이하로 유지하고 더 긴 경로에서 손실을 줄이기 위해 낮은 Df (예를 들어, Sytech Mmwave77, Df = 0.0036) 를 사용하는 기판을 사용합니다.
3열 관리 통합
고전력 5G 컴포넌트 (예: 20W 증폭기) 를 열전도 기판 (예: 로저스 4835T, 0.6 W/m·K) 과 결합하고 열 비아 (0.3mm 지름) 을 추가하여 구리 평면으로 열을 분산합니다.
4EMI 감축을 위한 보호
5G PCB는 전자기 간섭 (EMI) 에 취약합니다. 밀집 된 레이아웃에서 낮은 Dk (예를 들어, Panasonic R5585GN, Dk = 3.95) 를 사용하는 기판,안테나와 같은 민감한 부품 주위에 구리 보호막을 통합.
5G 증폭기 PCB 재료: 고전력 성능을 위한 최고의 기판
5G 증폭기는 원격 전송을 위해 약한 신호를 증가시키고, 기지 스테이션에서 30~300W, 사용자 장치에서 1~10W로 작동합니다. 그들은 낮은 손실을 균형 잡는 기판을 필요로합니다.높은 열전도성, 그리고 높은 전력 하에 안정성.
최고 5G 증폭기 PCB 재료
| 소재 브랜드 | 모델 | 두께 범위 (mm) | 패널 크기 | 원산지 | Dk | Df | 구성 | 가장 좋은 방법 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 로저스 | RO3003 | 0.127-1524 | 12×18×18×24 | 수저우, 중국 | 3.00 | 0.0012 | PTFE + 세라믹 | 고전력 기지 스테이션 증폭기 (60GHz) |
| 로저스 | RO4350B | 0.168 ′′1524 | 12×18×18×24 | 수저우, 중국 | 3.48 | 0.0037 | 탄화수소 + 세라믹 | 중력 증폭기 (6GHz 이하) |
| 파나소닉 | R5575 | 0.102'0'762 | 48×36×48×42 | 광저우, 중국 | 3.60 | 0.0048 | PPO | 비용에 민감한 소비자 기기 증폭기 |
| FSD | 888T | 0.508'0'762 | 48×36 | 수저우, 중국 | 3.48 | 0.0020 | 나노 세라믹 | mmWave 소세포 증폭기 |
| 시테크 | mmwave77 | 0.127'0762 | 36×48 | 도??, 중국 | 3.57 | 0.0036 | PTFE | 야외 5G 리퍼터 증폭기 |
| TUC | Tu-1300E | 0.508 ′′1524 | 36×48×, 42×48 | 수저우, 중국 | 3.06 | 0.0027 | 탄화수소 | 자동차용 5G V2X 증폭기 |
분석: 올바른 증폭기 재료를 선택
a.mmWave (2860GHz) 를 위해: 로저스 RO3003 (Df = 0.0012) 는 낮은 손실을 위해 타의 추종을 받지 않으며, 장거리 기지 스테이션 증폭기에 이상적입니다.또한 PTFE 코어는 고전력 (최고 300W까지) 을 손상없이 처리합니다..
b.Sub-6GHz (3.5GHz) 를 위해: 로저 RO4350B는 성능과 비용 사이의 균형을 이루며 중간 전력 설계에 충분한 열 전도성 (0.65 W/m·K) 을 제공합니다.
c. 소비자 기기: 파나소닉 R5575 (PPO) 는 로저보다 30% 저렴한 비용으로 충분히 좋은 성능 (Df = 0.0048) 을 제공하며 스마트 폰 또는 IoT 증폭기 (1 ′′ 5W) 에 적합합니다.
5G 안테나 PCB 재료: 신호 전송 기판
5G 안테나 (매크로와 소세포 모두) 는 반사를 최소화하고 방사능 효율성을 유지하며 넓은 대역폭 (100MHz~2GHz) 을 지원하는 재료가 필요합니다.안테나는 외부 사용에 대한 주파수와 기계적 내구성을 통해 일관성있는 Dk를 우선적으로 사용합니다..
최고 5G 안테나 PCB 재료
| 소재 브랜드 | 모델 | 두께 범위 (mm) | 패널 크기 | 원산지 | Dk | Df | 구성 | 가장 좋은 방법 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 파나소닉 | R5575 | 0.102'0'762 | 48×36×48×42 | 광저우, 중국 | 3.60 | 0.0048 | PPO | 실내용 소형 셀 안테나 |
| FSD | 888T | 0.508'0'762 | 48×36 | 수저우, 중국 | 3.48 | 0.0020 | 나노 세라믹 | mmWave 지붕 안테나 |
| 시테크 | mmwave500 | 0.203-1524 | 36×48×, 42×48 | 도??, 중국 | 3.00 | 0.0031 | PPO | 자동차용 5G 레이더 안테나 |
| TUC | TU-1300N | 0.508 ′′1524 | 36×48×, 42×48 | 타이완, 중국 | 3.15 | 0.0021 | 탄화수소 | 매크로 베이스 스테이션 안테나 |
| 벤텍 | VT-870 L300 | 0.508 ′′1524 | 48×36×48×42 | 수저우, 중국 | 3.00 | 0.0027 | 탄화수소 | 비용에 민감한 IoT 안테나 |
| 벤텍 | VT-870 H348 | 00.08 ′′1.524 | 48×36×48×42 | 수저우, 중국 | 3.48 | 0.0037 | 탄화수소 | 듀얼밴드 (sub-6GHz + mmWave) 안테나 |
분석: 올바른 안테나 재료를 선택
a. 매크로 베이스 스테이션: TUC TU-1300N (Dk = 3.15) 는 3.5~30GHz에서 예외적인 Dk 안정성을 제공하여 일관된 방사선 패턴을 보장합니다.그 탄화수소 핵 은 또한 야외 환경 에서 자외선 손상 에 저항 합니다.
b.mmwave 안테나: FSD 888T (Df = 0.0020) 는 신호 흡수를 최소화하여 장거리 전송이 필요한 28GHz 지붕 안테나에 이상적입니다.
c. 자동차 안테나용: Sytech Mmwave500 (Dk = 3.00) 는 ADAS 5G 레이더 시스템에 매우 중요한 진동 및 온도 주기를 (-40°C ~ 125°C) 처리합니다.
d.비용에 민감한 디자인: Ventec VT-870 L300은 50%의 비용으로 프리미엄 재료의 90%의 성능을 제공합니다. 실내 IoT 안테나에 적합합니다.
5G 초고속 모듈 PCB 재료: 데이터 집중적인 애플리케이션을 위한 기판
5G 초고속 모듈 (예를 들어, 트랜시버, 모덤, 백하울 유닛) 은 거대한 데이터 볼륨을 처리하고 라우팅합니다.최소 크로스 스토크 및 대기시간으로 고속 디지털 신호 (최고 112Gbps PAM4) 를 지원하는 소재를 필요로 한다.이 기판은 전기 성능과 제조성을 균형 잡습니다.
최고 5G 고속 모듈 PCB 재료
| 소재 브랜드 | 모델 | 두께 범위 (mm) | 패널 크기 | 원산지 | Dk | Df | 구성 | 가장 좋은 방법 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 로저스 | 4835T | 00.064'0.101 | 12×18×18×24 | 수저우, 중국 | 3.33 | 0.0030 | 탄화수소 + 세라믹 | 112Gbps 백하울 모듈 |
| 파나소닉 | R5575G | 0.056075 | 48×36×48×42 | 광저우, 중국 | 3.60 | 0.0040 | PPO | 중속 (25Gbps) 소비자 모덤 |
| 파나소닉 | R5585GN | 0.056075 | 48×36×48×42 | 광저우, 중국 | 3.95 | 0.0020 | PPO | 엔터프라이즈급 50Gbps 송신기 |
| 파나소닉 | R5375N | 0.056075 | 48×36×48×42 | 광저우, 중국 | 3.35 | 0.0027 | PPO | 자동차용 5G V2X 모듈 |
| FSD | 888T | 0.508'0'762 | 48×36 | 수저우, 중국 | 3.48 | 0.0020 | 나노 세라믹 | 엣지 컴퓨팅 5G 모듈 |
| 시테크 | S6 | 00.0520 | 48×36×48×40 | 도??, 중국 | 3.58 | 0.0036 | 탄화수소 | 산업용 5G IoT 모듈 |
| 시테크 | S6N | 00.0520 | 48×36×48×42 | 도??, 중국 | 3.25 | 0.0024 | 탄화수소 | 저연속 5G 게임 모듈 |
분석: 올바른 고속 모듈 재료를 선택
a. 초고속 (112Gbps): 로저스 4835T (Df = 0.0030) 는 금 표준이며, 벡홀 및 데이터 센터 모듈의 jitter를 최소화하기 위해 단단한 Dk 제어 (± 0.05) 를 제공합니다.
b.기업용: 파나소닉 R5585GN (Df = 0.0020) 는 속도와 신뢰성을 균형을 이루며 기업 네트워크에서 50Gbps 트랜시버에 이상적입니다.
c. 자동차 모듈용: 파나소닉 R5375N (Dk = 3.35) 는 25Gbps V2X 통신을 지원하는 동시에 가혹한 하우드 조건에 견딜 수 있습니다.
d.비용 효율적인 IoT: 시테크 S6N (Df = 0.0024) 는 로저스 성능의 80%를 절반의 비용으로 제공하며 낮은 지연 시간 산업 센서에 적합합니다.
5G PCB 재료 트렌드: 2026년까지 기대할 수 있는 것
5G가 6G로 진화함에 따라 (주파수 100GHz까지), PCB 재료는 더 많은 혁신을 겪을 것입니다. 주요 경향은 다음과 같습니다.
1저손실 LCP (액체 결정 폴리머) 기판
LCP (Dk = 2)9, Df = 0.0015) 는 60~100GHz 애플리케이션의 선두 주자로 부상하고 있으며, PTFE보다 더 나은 열 안정성을 제공하며 접이 가능한 5G 장치에 중요한 유연한 PCB와 더 쉽게 통합됩니다.
2인공지능 최적화된 재료 혼합물
로저스와 파나소닉과 같은 제조업체는 인공지능을 사용하여 특정 5G 대역에 맞춘 Dk와 Df를 가진 하이브리드 기판 (예를 들어, PTFE + 세라믹 + 탄수화물) 을 설계하여 손실을 15%~20% 감소시킵니다.단일 구성 요소 물질.
3지속가능한 고주파 재료
전자 폐기물을 줄이려는 압력은 재활용 가능한 고주파 기판의 개발을 촉진하고 있습니다. 예를 들어,벤텍의 VT-870 Eco 시리즈는 Dk 안정성을 희생하지 않고 재활용 재료로 탄화수소의 30%를 대체합니다..
4통합 열 관리
차세대 5G 재료에는 탑재된 구리 히트 싱크 또는 그래핀 층이 포함되며, 5G 고급 네트워크의 300W+ mmWave 증폭기에 필수적인 1.0+ W/m·K 까지 열전도도를 높일 수 있습니다.
올바른 5G PCB 재료를 선택하는 방법: 단계별 프레임워크
1주파수 범위를 정의하십시오.
6GHz (3.5GHz) 이하: 비용과 열전도성을 우선시한다 (예: 로저스 RO4350B, 벤텍 VT-870 H348).
mm파 (28 ∼ 60GHz): 낮은 Df를 우선시한다 (예: 로저스 RO3003, FSD 888T).
2전력 요구 사항을 평가합니다.
높은 전력 (50~300W): PTFE 또는 세라믹 강화 기판 (Rogers RO3003, FSD 888T) 을 선택하십시오.
저전력 (110W): PPO 또는 탄화수소 재료 (Panasonic R5575, TUC TU-1300E) 는 충분합니다.
3환경 조건 을 고려
야외/자동차용: TCDk 및 UV 저항성이 낮은 재료를 선택하십시오 (TUC TU-1300N, Sytech Mmwave500).
실내/소비자: 비용과 제조 가능성에 중점을 둔다 (파나소닉 R5575, 벤텍 VT-870 L300).
4대역폭 필요를 평가
광대역 (100MHz~2GHz): 주파수 (TUC TU-1300N, 로저스 4835T) 에서 안정적인 Dk를 가진 재료.
좁은 대역: 용납 가능한 Dk 변동 (Panasonic R5575G) 으로 비용에 민감한 옵션.
결론
5G PCB 물질은 모든 용도에 맞는 단 하나의 솔루션이 아닙니다.안테나는 Dk 안정성과 내구성을 필요로 합니다., 그리고 고속 모듈은 최소한의 교류와 함께 초고속 데이터 속도를 지원해야합니다.
Dk, Df, 열전도와 같은 주요 특성을 우선순위로 지정하고 5G 사용 사례에 맞추면 신호 무결성을 극대화하고 지연을 줄이는 PCB를 설계할 수 있습니다.그리고 안정적인 작동을 보장5G가 5G Advanced와 6G로 진화하면서LCP 기판에서 AI 최적화된 혼합물까지 물질 혁신에 앞서가는 것은 빠르게 확장되는 무선 풍경에서 경쟁 우위를 유지하는 데 중요합니다..
기억하세요: 올바른 5G PCB 물질은 단지 부품이 아니라 고성능 차세대 통신 시스템의 기초입니다.
문의사항을 직접 저희에게 보내세요
