随着移动终端尺寸的逐渐减小和元器件数量的增加，5G电路板的剩余空间越来越有限。如何在有限的空间内容纳更多的功能元件成为了制造商面临的挑战。传统的PCB线路板设计已经无法满足新一代5G设备对空间利用的需求。
创新：多层子板设计与立体叠加
在应对空间限制的挑战时，创新的多层子板设计成为了解决方案之一。将主板分割成多个功能相对独立的子板，并将其立体叠加，可以显著减小主板面积。处理器和基带等核心元件通过插入器连接在一起，不仅节省了空间，还提升了电路板的整体性能。
技术进阶：类载板（SLP）的应用
为了满足5G电路板的高密度需求，大多数移动终端将采用类载板（SLP）技术。虽然是高密度互连板（HDI板），但SLP的技术指标已经接近IC封装载体的水平。最小线宽线间距缩至25um/25um，甚至到50um，使得电路板在有限空间内实现更多功能元件的布局。
关键设计：阻抗分析与高密度线路
在PCB线路板设计的初始阶段，阻抗分析是至关重要的。合理设计铜厚度、阻抗线宽、介质厚度、阻焊层厚度等，以及动态调整电路过程，都需要在设计中考虑。高频、高速部分需要进行预补偿设计，以确保电路的稳定性和性能。
散热管理：热模拟测试与优化
在电路板设计的早期阶段，散热问题也是需要同时考虑的因素之一。在设计中，需要对主要加热元件的功率进行估算，并利用热模拟测试工具来优化元件位置和PCB布局。合理的布局可以在一定程度上解决散热问题，提升电路的可靠性和稳定性。
PCB设计注意事项
在整个电路板制作过程中，PCB设计是一个至关重要的环节。以下是一些关于PCB设计需要注意的问题：
选择合适的PCB板材
选择PCB板材需要在满足设计要求、批量生产和成本之间取得平衡。电气部分和机构组件都需要考虑，尤其要关注介电常数和介电损耗的频率一致性。
高频干扰的避免与解决
在设计中要尽量减少高频信号电磁场的干扰，避免串扰。合理的设计布局可以有效降低高频干扰带来的问题。
信号完整性问题的解决
阻抗匹配是解决信号完整性问题的关键。设计中要考虑信号源架构、输出阻抗、走线特性等因素，以及负载端的特性和拓扑。
差分信号传输的实现
差分信号传输需要注意差分对的长度和间隔。长度要尽可能长，而间隔要保持相同，保持平行以维持差分阻抗一致性。
时钟信号线的差分布线
在只有一个输出的时钟信号线的情况下，不能使用差分布线。要使用差分路由，因此，必须有至少两个输出。
接收端差分对的匹配电阻
通常在接收端的差分对之间添加匹配电阻，以提升信号质量。
差分对接线的平行与闭合
差分对的接线应保持平行和闭合，以维持差分阻抗的一致性。
解决实际接线中的理论冲突
在实际接线中，要避免信号轨迹跨越分割区域，减小电源和信号的返回电流路径，以及保持晶体振荡器与芯片之间的近距离。
5G时代的电路板设计面临着空间限制和高密度等挑战，但也孕育着创新的解决方案。通过多层子板设计、SLP技术的应用以及合理的阻抗分析与散热管理，我们能够在有限的空间内实现更强大、更稳定的电路板设计。
常见问题解答（FAQs）
1. 5G电路板的主要挑战是什么？
5G电路板面临着空间限制和元器件密度增加的挑战。
2. 什么是类载板（SLP）技术？
SLP技术是一种高密度互连板（HDI板）技术，适用于高密度需求的5G电路板设计。
3. 如何解决差分信号传输的问题？
差分信号传输需要保持差分对的长度和间隔一致，以及添加匹配电阻来提升信号质量。
4. 如何应对5G电路板的高频干扰？
避免高频干扰的关键是减少高频信号电磁场的干扰，保持合理的设计布局。
5. 为什么在设计中需要考虑散热问题？
合理的散热设计可以提升电路板的可靠性和稳定性，确保电子元件在正常工作温度下运行。
