5G通信印制电路板（PCB）主板是5G基站的核心部件之一。主板良好的层压质量决定了5G通信信号在主板线路中传送的质量。根据一款5G通信主板的设计技术特点，从层压结构设计、基板材料的选用、层压流程制作中的技术要点等方面进行技术分析，给出相应的改善对策，并通过实验数据验证了改善对策的有效性。

5G通信为第五代通信技术，具有高速度、低延时、大容量等特点。5G通信网络的速度是4G通信网络的10倍以上，延时为毫秒级，人类眨眼的时间约为100 ms，因此在使用5G网络时不会感觉卡顿，接收信息十分流畅。在每平方千米的区域内，5G网络可以同时连接约100万个用户，是4G网络连接用户数量的10倍以上。

当前5G网络工作频率在3~5 GHz，较4G的1.8~2.6 GHz有所提高。5G通信信号的频率增加，在传送中的衰减相比4G信号也就会更大。

5G线路板通信主板在选择基板材料时，相比4G通信PCB主板在材料的介电常数（Dk）及介质损耗（Df）上要求更小一些。在5G PCB主板的表面设计有一定数量的射频前端功放模块，它具有信号滤波、放大、转换等功能，可以将通信信号放大增强后再经天线发射出去。为了保证射频前端功放模块传送信号的速度与保真性，射频前端功放模块需要选择Dk及Df更低的高频高速材料。

本文介绍一款5G通信PCB主板在层压制作中的相关技术难点及相应的改善对策。该款主板层压结构如图1所示，在层压中的关键技术要点见表1。

5G PCB主板层压关键工艺技术

1.1　压机热盘关键技术

（1）压机热盘的平行度。平行度越好，层压后的PCB介质层的厚度就越均匀，平行度一般要求≤0.1 mm/m。

（2） 热盘空炉升温速率。热盘空炉升温速率是指在压机内没有PCB材料的情况下热盘升温的最快速率。热盘空炉的升温速率设计需要在设备选型阶段确定好，比如高频高速类材料一般要求空炉的升温速率≥12 K/min，以满足层压时材料升温速率3~6 K/min的要求。

1.2　钢板关键技术（1）钢板厚度均匀性是保证PCB层压后介质层厚度均匀性的关键指标。如果热盘的平行度指标好，但钢板的厚度均匀性差，则同样无法保证PCB在层压后介质层厚度的均匀性。钢板的厚度均匀性一般要控制在≤0.03 mm以内。
（2）钢板的硬度。在长期的高压状态下，硬度低的钢板很容易被刮花或因为一些其他的硬质杂质出现压坑，从而影响PCB的板面质量。特别是精细线路的板，PCB表面的压坑会导致线路不良。钢板的维氏硬度（vickers hardness，HV）一般要求≥500。
（3）钢板的热膨胀系数（coefficient of thermal expansion，CTE）。热膨胀会使PCB表面的铜箔产生皱折，表现在12 μm铜箔上，原因为钢板在高温下的CTE与铜箔的CTE（16.5×10−6 K−1）之间的差异。因此，应尽量选择CTE与铜箔相近的钢板，钢板的CTE一般要求为8×10−6~15×10−6 K−1。

1.3　层压工艺参数

（1）压力。要求压机系统有较高且稳定的压力输出能力，一般要求压强≥5.516 MPa。半固化片（prepreg，PP）中的树脂达到约80 ℃的温度时开始熔融，在高压下树脂流动并带出挥发性气体，同时填充线隙及与玻纤布进一步浸润，最后在高温高压下交联反应完成固化，在层压的过程中压力要保持稳定。

（2） 真空。要求系统能在3~5 min以内将炉内的真空抽到≤3 kPa，然后保持稳定，在层压过程中，抽真空可以持续将热压时PP中挥发出的低分子气体抽出来，在高压的配合下保证PCB中不残留气泡。

（3） 温度。PP中树脂变化过程为：固化→黏弹态→黏稠态→流体态→黏稠态→黏弹态→固化。关键区域的温度段就是层压窗口，掌控好转压点温度与固化温度关系到材料的层压质量。通常转压点温度是指PP中树脂在熔融之后达到流体态时，黏度达到最低点前10~20 K的温度点，比如某树脂熔融之后黏度最低点的温度为105 ℃，则转压点的温度一般在85~95 ℃，此时要将系统压力提升到高压段。固化温度则是指材料的温度上升到材料的Tg温度以上约15~20 K的温度，比如Tg=170 ℃的材料，一般材料供应商会要求固化段温度在185 ℃以上并保持60min，PP中的树脂在此高温下可以快速地发生交联反应并完成固化。

（4） 升温速率一般是指材料温度从70 ℃上升到140 ℃时的速率 （K/min）。树脂在层压中能达到的最低黏度与升温的速率有一定的关系，实验证明升温速率越快、黏度越低，树脂流动性也就会越好。有些材料本身的流动性较差，为了尽可能地填充线路及与玻纤丝进一步完成浸润，材料供应商会对此类材料在层压时要求较高的升温速率，并且要求高压段的压力比普通材料对应值大一些，比如某些高频高速的材料，层压时的升温速率一般>3 K/min。

线路板厂关于主板层压关键工艺技术的讲解就到这里，希望能够给你带来帮助。