基于5G应用的PCB板电镀过孔性能评估
因覆盖了较宽的频带，对工作于毫米波频率下5G电路的线路板材料提出了特殊的要求。本文探讨了用于
第五代无线网络被誉为是实现现代通信的重要的技术成就之一，5G技术既使用低于6GHz的信号频率，也有用于短距离回传，高速数据链路的毫米波频率。在如此宽频率范围内的电路需要用特殊的线路板材料，而罗杰斯公司的RO4730G3？电路板材料就成为许多的选择，因为它具有从射频到毫米波频率的出色性能。然而，这种层压板材料与传统的电路材料的存在一个差别是材料使用了中空微球作为介质的填充材料，这个差异引起了一些电路设计者的担忧。
由于微球的存在，电路加工结构的外观——例如从一个导电层到另一个导电层的金属化过孔（PTH）——看起来比没有采用这种特殊介质填料的传统的线路板材料，制作形成的金属化过孔要更加粗糙。可能看起来是这样的，又或者是有什么其他的担忧，毕竟因为采用中空微球填料的线路板在做金属化过孔时孔壁非常的粗糙。
但一系列的研究表明，无论是在射频频率下，还是对5G无线网络的毫米波频率下，中空微球填料对金属化过孔的影响纯粹是表面外观上的，它并不可能影响电路的性能或金属化过孔的可靠性。
所有电路金属化过孔的孔壁表面的纹理均会有不同的细微区别，即使在比较同一电路板的孔壁表面的粗糙度时也是如此。由于钻孔过程涉及多个因素，金属化过孔的孔壁表面会因孔而异。在具有微球填料的材料中，钻头可能会影响微球填料，也可能不会，因此导致了差异的产生。
当钻头撞击并破碎空心球体时，该过孔的铜镀层将沿着破碎的球体的轮廓生长，孔壁表面将不再光滑和平坦。图1显示了电路线路板中微球填料的存在怎么样影响该电路材料形成金属化过孔时导致的表面粗糙度的增加。我们很自然地会质疑，与金属化过孔更光滑表面的传统电路材料相比，这种粗糙度是否会导致电路的电气性能或可靠性方面产生不良影响。
随着5G无线网络中宽频率范围的高频电路材料的需求日渐增长，了解具有空心微球填料的线路板材料中金属化过孔表面粗糙度是否对电路性能有影响是非常有意义的，因为传统的线路板材料中没有这种填料。
通过一系列的研究，比较了来自罗杰斯公司的具有玻璃增强和微球填料的20.7mil厚的RO4730G3？线路板材料和没有玻璃增强、具有更小且非空心填料的20mil厚的RO3003G2材料上过孔孔壁的不同是否会带来影响。为了测试孔壁表面粗糙度是否有影响，我们开发了许多不同的测试电路来比较线G宽的频率范围的情况。
测试电路都基于微带传输线结构，在电路中间有一个通孔，用作从介质基板材料的顶部铜层到底部铜层的导体和信号过渡。测试电路的长度基本都为2英寸左右。我们也使用了其他的一些高频传输线技术作为参考，来评估金属化过孔孔壁表面粗糙度是不是真的存在影响，包括没信号通孔的8英寸和2英寸长的微带电路，以及8英寸和2英寸长的没有通孔的接地共面波导（GCPW）电路。
为了确保测量时的一致性，测试使用了相同的两个2.4毫米的同轴连接器用于所有电路的测试。且测试连接器总是以同样的方式连接到VNA的测试端口，以保持相位一致性。
习惯于研究如图1所示的印刷电路板（PCB）显微图像的设计人员可能会担心金属化过孔的粗糙度会带来影响，尤其是在5G电路的高频频率下。一般来说，对于不使用微球填充的传统高频电路材料来说，粗糙的孔壁表面可能意味着在制作的完整过程中出现了某些问题，并可能会影响到过孔的可靠性。
但对于空心微球填充的电路材料，形成表面粗糙的金属化过孔是正常的，这并不意味着其性能差。为了证明这种电路材料中的粗糙的金属化过孔不可能影响过孔可靠性和电性能，我们将新材料（较粗糙的金属化过孔）与更传统的电路材料（更光滑的金属化过孔）进行研究比较，来消除将这样一种材料用于5G无线网络电路设计和其它任何应用到毫米波频率范围的电路产生的任何疑虑。
图1. 与没有微球填料的电路材料相比，使用空心微球填料的RO4730G3电路材料可能形成粗糙孔壁表面的金属化过孔。
我们在评估金属化过孔及其孔壁表面对高频电路性能的影响之前，对RO4730G3电路板及其微球填料进行了广泛的评估，以充分了解它们在不同工作条件下的特性。进行了包括10层高加速热冲击（HATS）/ 金属化过孔（PTH）可靠性、双面PTH可靠性、双面PTH-PTH导电阳极丝（CAF）电阻、平面-平面CAF电阻、MOT和表面–表面贴装（SMT）测试、绝缘电阻，金属化过孔质量等一系列的材料测试研究。
所有测试表明，材料及其微球填料在行业标准测试条件下毫无问题地通过了这些测试。
本文的重点是介绍在射频、微波和毫米波频率下使用该材料是不是可能会产生的问题。
事实上，在对这种线路板材料及其微球填料进行的多项研究测试中，其中我们利用两种具有不一样金属化过孔壁特征的材料，研究金属化过孔壁表面粗糙度变化对RF性能带来的各种影响对比。研究测试基于一种特殊设计的微带传输线电路，分别在顶层和底层都有微带线电路，中间介质是介质材料，通过金属化过孔实现顶层到底层的微带线的连接。这些测试旨在为5G应用提供非常有意义的数据参考，因此测试电路在100 MHz至40 GHz范围内都拥有非常良好的射频性能。
在该研究测试中使用的两种材料的介电常数（Dk，或εr）都非常接近，其值都在3附近。两种材料也选用具有相同厚度的材料，均为20mil。二者之间的主要区别是其中一个能制作孔壁表面十分光滑的金属化过孔，而另一个制作得到的金属化过孔壁表面较为粗糙。能制作形成光滑金属化过孔壁表面的材料是罗杰斯公司的RO3003G2？线路板材料，而具有玻璃增强材料和空心微球填料的RO4730G3？线路板制作得到的金属化过孔壁表面较为粗糙。
电路金属化过孔壁表面的纹理差别通常被认为是电路制造的问题，而不是材料的问题。但是，一些材料特性可以使金属化过孔壁表面得到优化，包括电路材料填料类型、填料尺寸、玻璃增强和树脂类型等。作为RO4730G3？线路板及其空心微球填料（粗糙的金属化过孔壁表面），比较的RO3003G2？线路板材料是没有玻璃增强材料的，且填料颗粒也非常的小。假设二者均采用PCB加工方法，后者将会有非常平滑的金属化过孔壁表面。如图2所示，是RO3003G2？线路板可形成的很光滑的金属化过孔孔壁。
图2.显微图像显示了在20mil厚的RO3003G2电路材料中形成的表面十分光滑的金属化过孔孔壁。
对于相同厚度的这两个电路材料，图1和2中所示的两种材料的金属化过孔的表面粗糙度的差异是非常显而易见的。观察两个图可能会产生这样一个问题，即金属化过孔的较高表面粗糙度是否意味着其在射频性能方面存在什么样的问题？对于测试电路，微带传输线电路是一种有效的方法来比较光滑和粗糙的金属化过孔壁表面对射频性能的影响，因为与其他高频传输线结构相比，微带线的加工制作的完整过程中的一些变化对射频性能的影响较小。
为了使40GHz下的不同电路材料中的金属化过孔提供有意义的结果，我们投入了大量的精力来优化这些微带电路。其中之一是从射频测试连接器向PCB微带线的信号过渡就是一个大的设计挑战。通常情况下，在20mil厚的电路板上的微带传输线的信号过渡上很难得到回波较好的特性，特别是频率在25GHz以上的传输线。对于宽带微带电路，小于15dB或更好的回波损耗通常被认为是可接受的。
通孔过渡是另一个重要的需要考虑的因素，特别是在毫米波频率下较难实现从某一层到另一线路层的低损耗过渡。一般来说，在20mil厚电路材料上很难实现高于20GHz的微带线通孔过渡的良好性能。但是考虑到上述困难，本研究的微带先测试电路，其设计的目标是频率达到40GHz时也会得到良好的效果，如图3所示。
图3. 这些电路是用于评估金属化过孔孔壁表面粗糙度对高频下RF性能的影响的电路设计，左图是标准的微带传输线，右边是具有金属化过孔的微带线左侧所示的“标准”微带线电路是通过接地共面波导（GCPW）结构来实现信号过渡转换的微带电路。电路的主体由微带传输线构成，GCPW结构在电路的末端用于同轴（2.4毫米）连接器到微带的过渡转换（Southwest Microwave公司的型号＃1492-04A-5）。
的接地共面波导，中间是金属化过孔，提供从顶层到底层电路的过渡连接。测试电路的长度为2英寸，松耦合的接地共面波导传输线电路将具有与微带传输线电路很相似的射频性能。松耦合在较高频率下拥有非常良好的性能，很适合40GHz下的测试。
的示例，分别包括频域和时域。图4是矢量网络分析仪测量的频域和时域的结果图。图右下角的回波损耗（S11和S22）的两个标记分别表示了不同频率下的回波损耗值。标记2位于40.7GHz处，是该测试电路拥有非常良好回波损耗的频率。反射波S22的阻抗显示在图右上角，反射波S11的阻抗显示在图左下角。
如S11的标记所示，在通孔转换中的阻抗值，标记1、2和3，电路具有大约48？的阻抗。在通孔过渡区域中可观测到较小的阻抗变化，阻抗变化小于2？，对电路的RF性能基本上没有影响。从这些测试结果，电路可被认为从顶层到底层信号具有的良好的通孔过渡，同时，它还具有到40GHz的良好插入损耗性能（如图左上角所示）。
在同一块大的PCB板上加工制作了许多相同设计的电路，以便更好地理解由正常的材料变化以及PCB制造工艺引起的变化进而导致射频性能的变化。我们同时加工了两块大的PCB板（板1和板2），上面包含多个多个测试电路，且这两个大板来自于相同且更大面积的同一块电路材料。
更大大板的材料原始尺寸为24×18英寸，被切割成两个尺寸均为12×18英寸的板子，因来自同一个大板因此两个12×18的电路上能保持材料的一致性。在选取的两种20mil RO3003G2和20.7mil RO4730G3材料的微带线测试电路的制作中，采用了完全相同的电路加工制作流程与工艺和流程以减小加工带来的影响。
通过对电路材料的研究测试，得到了大量的测试数据，包括了每个测试电路的：插入损耗，回波损耗，阻抗，群延迟和相位角（如图4所示）等。直通测量被用作确定金属化过孔对电路性能的影响的方法。同时也测量得到了电路的阻抗，但并不被认为阻抗是反映金属化过孔对射频性能影响的指标。
微带线电路（或松散耦合的接地共面波导）的阻抗依次受介质厚度、导体宽度、铜厚变化和介质Dk等参数的影响。与金属化过孔孔壁表面的带来的影响相比，金属化过孔过渡区域中的阻抗将受这些变量的影响更大。出于上述原因，虽然收集到了阻抗数据，但阻抗并未用于金属化过孔孔壁表面对射频性能的影响的判断。
S21的相位角是被用作金属化过孔孔壁表面变化而引起的电路射频变化的度量，因为沿微带传输线的导体表面粗糙度将通过该传输线。直通测量对有转换通孔的射频信号路径较为敏感。
为验证测试的准确性和可重复性，在其中一个测试电路上进行的重复性研究发现，在39GHz时测量的S21相位角的标准差是小于±1.2度。我们在测试中使用的S21相位角是S21的展开的相位角，它是-180至+180度相位角的总和。采用这种方法更有意义的地方在于提高分辨率，因为即使对于5G应用中达到39GHz的频率，对非展开相位变化分辨率也不太灵敏。但是，对于Dk约为3的线英寸长的微带传输线 GHz下的展开相位角范围将可达到数千度，因此测试电路和测量方案可提供合适的相位分辨率。
虽然金属化过孔孔壁研究中收集的数据很宽泛，但在这里依旧可以分享一些结果。例如，图5显示了在同一块板上制作的设计相同的六个不同电路的数据，并与作为参考的没有通孔过渡的微带传输线还能够准确的看出在第二块板上制作的设计相同的六个不同电路的数据（这两个电路板初是从同一块24×18的材料上切割得到的）。测试结果是基于20mil RO3003G2，其具有平滑金属化过孔孔壁表面。
图5中的电路ID可以显示电路来自哪个12×18英寸的大板，以及该板上的电路ID编号。例如，P1 C4来自板1，电路编号为4号。电路彼此之间互相远离并均匀地分别在12×18英寸的板上，以保持一致性。某些变化是可以事先预料到的，因为它们对相位角的差异非常敏感。某些变化是由于PCB制作的完整过程而造成的，而不是金属化过孔壁粗糙度的原因，包括导体宽度的变化，镀铜厚度的变化和钻孔质量的变化。
此外，金属化过孔周围的缝隙由于PCB的正常制造公差也会出现一些变化。同样，每个板上的微小材料变化，如Dk值的微小变化，也可能会引起相位的变化。考虑到图5所示的测试值，在39 GHz时相位数据的可重复性标准差小于±1.2度，这是非常好的。
虽然不是测量中的一个因素，RO4730G3TM电路材料的Dk公差保持在±0.05范围内被认为是非常好的性能表现。然而在更高的频率下，即使轻微的Dk变化有时也是很明显的影响。例如，在39 GHz时，0.05的Dk偏移将导致大约为15.3度的相位角变化。对于±0.05的公差或0.10的总Dk偏移，由于电路材料Dk变化，在39GHz时的相位角可能会移动多达30.6度。
当考虑图5中的相位角变化数时，这个数值具有非常好的参考意义。但由于作为这些金属化过孔评估的电路材料板都来自于相同的原始大板，因此由于Dk变化导致的该研究中的相位角变化将很小。图6提供了具有光滑金属化过孔孔壁的电路（来自图5的RO3003G2TM的重复测试数据）和具有粗糙金属化过孔孔壁（RO4730G3TM）的电路的比较结果。
如前所述，在研究过程中，我们都最好能够降低材料的变化带来的影响，如板1和2都取自同一个大板确保材料Dk差异。因此相位角的变化和出现的任何差异主要是受到电路制作的完整过程的影响。当对同一块板的电路进行结果的分析时，此时相位角的差异来自于PCB加工制造和材料变化的影响都，因为同一块板是完全一起进行的加工。
正因为如此，在同一块板上研究多个电路能很好地了解微带线电路的金属化过孔质量。PCB制作的完整过程也可能会引起比预想更为粗糙的金属化过孔孔壁表面。如图6所示，每一块板上的S21展开相角上都有一定的变化，但当比较两种不一样的材料上的电路相位变化时，这种变化实际并不显著。
图7.RO4730G3材料的从顶层到底层线路的金属化过孔孔壁（较为粗糙）的表面特征和3个毫米波频率下相位测量结果。
显然，通过观测显微照片，用于顶层线路与底层线路相连接的金属化过孔的表面壁可能会呈现出很大的不同。例如，图2显示的ID为P1/C1是在20mil厚的RO3003G2材料上制作的电路金属化过孔，它就有很光滑的金属化过孔孔壁。图7 ID为P2/C6的电路金属化过孔的外观，是在厚度为20.7mil的RO4730G3线路板材料上的过孔，这样一种材料上的金属化过孔壁表面相对就要粗糙一些。
仅从外观上看，可能会出现一些担心是否这种金属化过孔孔壁表面粗糙度会对射频性能带来影响。但正如上述几项研究所表明的那样，粗糙和光滑的金属化过孔侧壁之间的差异仅仅是表面的，至少对于在40 GHz下的这些测试电路上，完全不需要过多的担心它们对射频/微波/毫米波性能的会带来性能的影响。
只是对平滑金属化过孔和粗糙的金属化过孔的电路材料研究中收集的数据的一小部分。研究的目的是为了证明金属化过孔壁表面粗糙度对射频及毫米波频率性能的影响很小。
波形生成和分析测试平台。系统在6GHz以下的驻留矢量幅度测量误差（EVM）测量低至0.5％（-46.0dB），在mmWave频段则为0.75
中的明显优势和广阔应用场景。【关键词】： 多天线系统，MIMO，Massive MIMO，超材料（超表面），互耦，耦合减小技术
WiFi产品的用户网络体验效果已远超出直接换算的2倍关系了，听得最多的不是追问到底相差多少倍，而是
的设备将需要测试辐射发射、波束形成能力和高增益天线。此外，测试设施必须配备超高精度定位器，以支持
不再只是更高的速率、更短的时延，我们期望可以给人类带来更多、改变更多。
将给我们的生活带来革命性的变化，万物互联即将得以实现。那么在我们的生活中，您觉得
来描述新一代移动数据标准，也可拿来描述一种Wi－Fi频率类型或者频谱。依据环境的不同，其定义和属性也完全不同。大多人并不明白这一点，因为当我们提到
近日，无线基础设施领域专业权威媒体RCR Wireless News发布第三方市场研究机构Sky Light Research文章《
，这些就像一盘散沙，根本发挥不了各自的作用。所以在智慧城市建设的浪潮下，现在全球各地都在加紧研发
技术，可以将收集到的信息发送给网络管理员，网络管理员将判断报告的值，以优化无线网络通信
，网络质量分析，跨区域覆盖范围分析，网络干扰分析，流量热点区域分析和载频隐藏故障分析。相信未来
对不断发展的医疗保健行业的潜在影响，让这个行业从以数量为导向转为以价值为导向，根据高盛的数据，到2025年，该行业的储蓄将达到6500亿美元。
应用将深刻地影响娱乐、制造、汽车、能源、医疗、交通、教育、养老等各个行业。目前，不少企业
应用将深刻地影响娱乐、制造、汽车、能源、医疗、交通、教育、养老等各个行业。目前
建设周期可以按先后顺序分为规划期、建设期和应用期。 除运营商外，大部分细分行业只归属于其中一个阶段。规划期主要
高密度要求提高，多阶HDI产品甚至任意顺序互连的产品慢慢的被需求，目前大多
在这个连接设计框架内需要支持多样化频谱、多样化服务与终端和多样化部署……有媒体朋友采访到ADI 通信业务部门CTO Thomas Cameron博士，小编为你摘出部分精华，看ADI对
增量，成为引爆封装材料市场的新动力，新需求。有关的资料显示，从去年下半年到今年上半年开始，一些通讯类行业客户，比如
？那些曾经以为只有科幻片里才出现的场景正在真实的生活中一一实现，如果说3
到底是什么？为什么引得一众通讯巨头相继抢占先机？在这里，将用一组图带您梳理一下
天线是移动通信系统的重要组成部分，随着移动通信技术的发展，天线形态越来越多样化，并且技术也日趋复杂。进入
时代，大规模MIMO、波束赋形等成为关键技术，促使天线向着有源化、复杂化的方向演进。天线设计方式也需要与时俱进，使用先进的仿真手段应对复杂设计需求，满足
是几乎所有电子科技类产品的心脏，它承载着实现其功能的组件和铜线。制作的完整过程中通常包含
会有差异。这使仿真和优化工程师要不断创建新模型。如果能将其中大部分工作交给设计和制造
逐渐迈向高精密细线路、小孔径、高纵横比(6:1-10:1)方向发展，孔铜要求20-25Um,其中DF线mil之
。满足这些要求就从另一方面代表着网络和设备需要做出改变，以适应更高的信道带宽，更密集的波形和不同的用户特性，并逐步向毫米波频段推进。 在这一进程中，如何解读最新的3GPP标准，顺利完成
基站应用服务器amp;智能摄像头数据采集应用试用计划：申请背景：创龙TLZ7x-EasyEVM
、仿真验证、时序约束、在线调试方面有较深造诣；（4）有无线通信行业三年以上工作经历，有4
产业链投资跨度长，最重要的包含网络规划，无线侧、传输网、核心网和网络建设运维等环节。当中，参考2017年4
D#25会议上，中国提出的基于三维数字地图的混合信道模型，获得国际电信联盟ITU专家组认可，进入IMT-2020（
到 Layerscape 平台。 3、在OK1028A-C v1.1和OK1046A-C2 v1.1板卡上安装
模块补丁基于linux kernel v5.4.49。如果你不使用这个内核，你可能会稍微改变一下。
定价难题。不过，这并非孤立现象。挑战在于，当市场上已经有价格实惠公道的不限量移动数据套餐时，如何对
GHz），支持速率达2Gbps。爱立信表示，随着用户流量需求倍增，4K、8K、VR/AR等应用的到来，
测试仪器仪表的集成与应用，将为无线电管理机构、科研院所及业界相关单位等提供良好的无线电系统研究、开发与验证实验环境。面向
微波介质陶瓷元器件的重要应用方向为移动通信基站，介质谐振器、介质滤波器、双工器和多工器均是通信基站射频单元的关键组件。大规模建立
事实上，在对这种线路板材料及其微球填料进行的多项研究测试中，其中我们利用两种具有不一样金属化
，即在覆铜板上钻出所需要的孔，它承接着层与层之间的导通，用于电气连接和固定器件。
，即在覆铜板上钻出所需要的孔，它承接着层与层之间的导通，用于电气连接和固定器件。
