5G 시대의 PCB 제조: 트렌드, 과제 및 기회

업계 전문가에 따르면, 2024년까지 세계 인구의 40% 가 5G 네트워크를 이용할 것으로 예상됩니다. 이 증가하는 수요는 소비자, 소매업체, 부품 설계자, 인쇄 회로 기판(PCB) 제조업체를 포함한 여러 분야에 변화를 일으킬 것입니다. 5G와 그것이 PCB 소재 및 생산에 미치는 영향에 대해 자세히 알아보세요.

5G란?

5G는 저대역, 중대역, 고대역 변형으로 제공되는 5세대 모바일 브로드밴드 기술입니다. 이 신기술은 인코딩된 데이터를 유무선 연결을 통해 전파로 전송하는 별도 단위로 분할된 셀 사이트를 사용합니다.

4G에 비해 5G는 다음을 제공합니다.

• 고속: 더 큰 채널 덕분에 5G는 이전 네트워크보다 훨씬 빠르며, 사용자 요청에 1초 미만으로 응답합니다. 4G의 1Gbps(초당 기가비트) 최대 속도에 비해 5G는 가장 빠를 때 추정 20Gbps 에 도달할 수 있습니다.
• 낮은 지연 시간: 5G 네트워크는 현재 서브-6GHz 또는 mmWave로, 4G 전용 네트워크보다 더 반응성이 좋습니다. 이는 사용자 경험을 개선하고 더 강력한 신뢰성 수요가 있는 산업 및 애플리케이션에서 기술이 작동할 수 있게 합니다.
• 연결성 증가: 5G의 향상된 속도와 감소된 지연 시간은 더 강력한 연결을 생성하여 5G 지원 기술을 더 많은 클라우드 소프트웨어, 머신러닝 도구, 스마트 기기 및 센서에 개방합니다.
• 더 나은 도달 범위: 5G 연결의 가장 중요한 이점 중 하나는 통신 및 셀룰러-WiFi 로밍의 도달 범위 개선입니다. 5G 네트워크는 한때 디지털 연결에서 단절되었던 지역에 접근할 수 있어 생명 구하는 산업에 중요한 기술을 제공합니다.

4G 기술과 다르지만, 5G는 4G를 완전히 대체하는 것은 아닙니다. 5G의 현재 상태에서는 최적의 성능을 위해 대부분의 지원 기기가 여전히 4G 커버리지를 필요로 합니다.

왜 5G가 PCB에 중요한가?

이러한 연결 개선은 5G PCB 설계 환경을 변화시킵니다. 5G가 더 널리 사용됨에 따라 수요가 증가하여 적응형 PCB 설계에 대한 표준이 높아집니다. 4G PCB가 베이스밴드 유닛, 원격 무선 유닛, 안테나, 구리선, 광섬유를 활용하는 반면, 5G PCB는 브로드밴드 제어 유닛과 모바일 엣지 컴퓨팅을 갖춘 중앙 집중식 및 분산 유닛을 가집니다. 5G PCB는 또한 더 많은 기지국을 필요로 합니다 - 더 높은 주파수에도 불구하고 더 많은 커버리지와 안테나가 필요하기 때문입니다.

PCB 설계자, 제조업체 및 기타 업계 엔지니어는 5G를 무시할 수 없습니다. 곧 생산 공정의 모든 영역에 영향을 미칠 것이기 때문입니다.

• 고객 인식: 고객이 5G 커버리지와 5G 지원 기기에 대해 더 많이 인식하고 시장에서 더 쉽게 구할 수 있게 됨에 따라, PCB 제조업체는 소비자 시장에서 증가하고 진화하는 수요를 따라잡기 위한 조치를 취해야 합니다. 기술과 이를 지원하는 프로세스 및 장비는 5G 네트워크가 변화하고 더 많은 지역과 기기로 확장됨에 따라 빠르게 적응할 수 있어야 합니다.
• 데이터 트래픽: 전문가들은 5G가 속도, 낮은 지연 시간, 다용성, 신뢰성 덕분에 2024년까지 모든 모바일 데이터 트래픽의 4분의 1을 처리할 것 으로 예측합니다. 이 데이터에는 비디오, 모바일 게임, 통신, 브라우저 및 앱 사용이 포함됩니다. 데이터 트래픽의 이러한 급증은 PCB 제조업체와 기기 설계자가 기존 프로세스를 간소화하고 새로운 프로세스를 수립하여 지연되는 데이터 전송이나 불안정한 연결 없이 신뢰성 있는 성능을 유지하도록 요구합니다.
• 산업 애플리케이션: 스마트폰 및 기타 사용자 전자제품을 논할 때 5G 용어를 자주 듣지만, 이러한 개선은 의료, 자동차, 제조, 소매, 엔터테인먼트, 통신 산업을 포함한 여러 분야로 5G 커버리지를 확장했습니다. 더 넓은 사용은 PCB 기술과 PCB 제조업체에 대한 더 높은 수요를 의미합니다. 또한 현재 기술을 최대한 활용하지 않는 농업 같은 산업에 현대 PCB 혁신을 도입하여 5G와 PCB 모두의 범위를 넓힙니다.

5G가 PCB 제조업체에 미치는 영향

PCB 제조업체는 설계, 소재, 절차 및 생산 공정을 구현하여 5G 기술과 함께 계속 성장함으로써 이 급속히 진화하는 기술에 발맞출 수 있습니다. PCB 제조가 고려해야 할 몇 가지 변화는 다음과 같습니다.

• 더 작은 설계: 스마트폰, 웨어러블 피트니스 기기, 스마트 스피커를 포함한 소비자 전자제품은 제조사들이 다양한 혁신과 대담한 설계 선택으로 경쟁함에 따라 끊임없이 변화합니다. 최신 폴더블 스마트폰 트렌드를 고려하세요. 전통적인 PCB는 너무 경직되어 있어 더 유연한 5G PCB 소재를 고려해야 합니다. 기기도 더 강력하고 컴팩트해지고 있어, 성능을 희생하지 않는 더 작고 얇은 PCB가 필요합니다. 특히 새로운 기능과 트렌드가 시장에 출시됨에 따라 더욱 그렇습니다.
• 더 얇은 트레이스: 많은 5G 기기는 고밀도 상호 연결(HDI) PCB를 필요로 하는데, 이는 신호 손실과 전송 지연을 방지하기 위해 더 얇은 트레이스를 가지기 때문입니다. 감산 설계(subtractive design)를 포함한 전통적인 PCB 공정은 5G 성능을 방해하는 PCB 상의 교차 트랙을 생성할 수 있습니다. 제조사는 반가공 공정(mSAP)을 사용하여 최대 회로 밀도를 위한 더 직선적이고 정밀한 트레이스를 생성함으로써 이를 극복할 수 있습니다.
• AOI 시스템: 고급 자동 광학 검사 시스템(AOI)은 제조 공정 중 PCB를 검사하여 설계, 성능 또는 의도된 설계와의 비교에서 문제를 감지, 식별 및 수리합니다. 양산으로 넘어가기 전에 말이죠. 최소한의 시간과 직원 참여만 필요하므로 수동 검사보다 우수합니다. 제조 시설은 AOI 프로세스를 최적화하고 가능한 한 적은 플랫폼으로 통합하여 자원과 바닥 공간을 계속 절약해야 합니다. 5G는 더 정교한 AOI 시스템을 요구하여 미세한 오정렬도 포착하고 문제를 더 빠르게 격리합니다.

5G가 PCB에 가져올 과제와 기회

5G가 PCB 제조의 더 두드러진 부분이 됨에 따라 생산자들은 여러 과제와 기회를 마주할 것입니다.

5G PCB 기술의 과제

안테나 박스와 열 관리 소재라는 두 가지 중요한 과제가 5G PCB 설계를 다룹니다.

• 안테나 박스: 5G 기술은 극초고주파(EHF)를 사용하므로 효과적으로 작동하려면 더 많은 기지국과 어레이 안테나가 필요합니다. PCB 제조업체는 이 다중 안테나 어레이 유닛(AAU)을 수용하기 위해 더 큰 능동 안테나 박스를 만들어야 합니다.
• 열 관리: 5G는 지연 시간 감소와 함께 더 많은 전력과 속도를 출력하므로, 제조업체는 기존 소재를 분석하고 더 나은 열 관리를 촉진하는 설계 변경을 해야 합니다. 여기에는 열 방출 구조와 신호 손실을 없애고 PCB 고장을 방지하기 위한 저유전율 소재가 포함됩니다.

5G PCB 기회

소비자에게는 PCB 설계를 5G 네트워크에 맞게 조정함으로써 명확한 이점이 있습니다. 성능 저하 없이 더 나은 성능과 더 혁신적인 기능을 가진 기기입니다. 제조업체는 다양한 생산 장비에서 유사한 이점을 누릴 수 있지만, 가장 중요한 이점은 소비자 수요에서 옵니다.

PCB 시장은 더 강력하고 적응력 있는 기기와 이를 구동하는 부품에 대한 수요 증가로 인해 계속 성장할 것입니다 . 더 많은 소비자가 산업 전반에서 5G 기기로 이동함에 따라 PCB에 대한 필요성도 자연스럽게 증가할 것입니다.

소비자 수요 충족과 더 나은 수익 달성 외에도, 기술에 뒤처지지 않고 적응할 도구와 공정을 갖춘 생산 시설은 트렌드 변화와 커버리지 확장에 따라 계속 성장할 것입니다.

밀레니엄 서키츠에 문의하여 자세히 알아보기

5G 브로드밴드가 아직 디지털 기기 및 연결 세계에서 입지를 다지고 있지만, 더 빠른 속도, 향상된 사용자 경험, 신뢰성은 PCB 산업에 지속적인 영향을 미칠 것입니다. 제조업체는 더 열에 강한 소재를 사용하고 설계를 변경하여 더 나은 신호를 만들고 지연된 성능을 줄임으로써 공정과 자원을 개선하여 비즈니스를 경쟁력 있고 적응력 있게 유지해야 합니다.

당사의 제품 및 서비스 를 살펴보거나 밀레니엄 서키츠에 문의하여 5G가 귀사 프로젝트에 미칠 수 있는 영향에 대해 자세히 알아보세요.