來源 科技日報

記者 張佳星

要不了多久，人人都將成為5G人。

能買會選一部5G手機，只能算是“麻瓜”級別，如何真正走入5G世界、成為5G人?日前，由方正科技旗下方正PCB主辦、以5G為主題的2019 PCB產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展大會召開，來自通信設(shè)備終端、電路板原材料、電路板制造等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)專家以及國際知名行研機構(gòu)和科研院校的專家學(xué)者多角度熱議5G產(chǎn)業(yè)，他們認(rèn)為，5G遠(yuǎn)不止讓手機上網(wǎng)速度變快。

超級計算機、雷達(dá)上的新材料給5G基站“打底”

普及5G，第一件事是建立能夠傳輸5G信號的基站。

采用3.5G及以上頻段傳輸信號的5G時代，主要采用“宏基站為主，微基站為輔”的組網(wǎng)方式。這種組隊模式類似航母編隊，微基站是宏基站信號的有效延伸。

“宏基站的電路板材料是比較特別的，也是5G實現(xiàn)的難點之一。”廣東生益科技股份有限公司董事長劉述峰解釋，5G傳輸?shù)男盘柫渴?G的10—100倍，對材料提出來的不只是信號傳輸速度提升這一個簡單要求，還包括損耗更小、信號不丟包、信號傳輸?shù)姆�(wěn)定性和高可靠性。

這就是通信行業(yè)常說的5G通信具有的高速率、多連接、低時延、高可靠，這些要求是對5G整個產(chǎn)業(yè)鏈提出的，但作為最基礎(chǔ)的電路板原材料必然首當(dāng)其沖。“談低時延時，其實是在談電路板材料對信號傳輸?shù)捻憫?yīng)度要求。”劉述峰說。

普通人看5G基站表面可能沒什么變化，但里面發(fā)生了質(zhì)的變化。“4G時代的環(huán)氧系材料，在5G時代會被聚苯醚替代，而聚苯醚現(xiàn)在是用在超級計算機上，因為它能夠保障傳輸信號量大、速度快。”劉述峰說。

另一個會在5G基站中廣泛應(yīng)用的材料是聚四氟乙烯，高品質(zhì)的聚四氟乙烯此前應(yīng)用在與雷達(dá)相關(guān)的電路板產(chǎn)品上。采用聚四氟乙烯為基材的信號傳輸速度比傳統(tǒng)基材快40%，且損耗更小。

無論是來自超級計算機還是來自雷達(dá)，新材料“轉(zhuǎn)身”5G都意味著新的課題。

印制電路，在微米世界打造“高速路網(wǎng)”

現(xiàn)實里，高鐵接待發(fā)送旅客的數(shù)量成倍增加，就需要建立規(guī)模更大的高鐵站和并行軌道數(shù)更多的高鐵線路。

電子世界里，通信信號涌入手機的流量一下子猛增，為什么5G手機卻沒有變大變厚呢?

因為工程師們在微米的世界里，為電子信號的分發(fā)、傳輸建立行車道更多的高速公路，甚至還設(shè)計兼容高速公路與高鐵的公鐵復(fù)合通道。

“信號在導(dǎo)體里傳輸，而信號傳輸?shù)挠≈齐娐钒迳系膶?dǎo)電層只有幾十微米。要讓傳輸速率猛增10倍到100倍的信號流量不擁擠、不撞車、傳輸穩(wěn)定，必須小空間大利用。”方正PCB研究院院長孫睿說。

5G手機的主板電路板面積減小到約半張名片大小，但是信號傳輸線數(shù)量提高到1800多條，對傳輸速率和穩(wěn)定性、可靠性的要求大幅提升。“電路板信號線的制作過程是高精密的過程，原來允許幾十微米的信號線偏差將壓縮到十幾微米甚至幾微米。”孫睿解釋，這將對具體的電路板制作工藝提出更多挑戰(zhàn)。

印制電路板被稱為電子產(chǎn)品之母。據(jù)介紹，走進(jìn)5G時代，整合到印制電路板上的元器件數(shù)量將大幅增加，在5G的帶動下，越來越多的電子產(chǎn)品企業(yè)開啟“辭舊迎新”模式，追趕5G大潮的步伐。