Manufaktur PCB untuk 5G

Menurut pakar industri, 40% dari populasi global akan menggunakan jaringan 5G pada tahun 2024. Peningkatan permintaan ini akan menyebabkan banyak perubahan bagi konsumen, pengecer, dan perancang komponen, termasuk produsen papan sirkuit cetak (PCB). Pelajari lebih lanjut tentang 5G dan dampaknya terhadap material dan produksi PCB.

Apa itu 5G?

5G adalah generasi kelima dari teknologi mobile broadband dan tersedia dalam variasi low-band, mid-band dan high-band. Teknologi baru ini menggunakan situs seluler yang dibagi menjadi unit terpisah yang mengirim data yang disandikan melalui gelombang radio melalui koneksi kabel dan nirkabel.

Dibandingkan dengan 4G, 5G menawarkan:

• Kecepatan tinggi: Karena salurannya yang lebih besar, 5G jauh lebih cepat daripada jaringan sebelumnya, menanggapi permintaan pengguna dalam waktu kurang dari satu detik. Dibandingkan dengan kecepatan puncak 1 Gigabit per detik (Gbps) 4G, kecepatan 5G diperkirakan mencapai 20 Gbps.
• Latensi lebih rendah: Jaringan 5G saat ini berada di bawah 6 GHz atau mmWave, membuatnya lebih responsif daripada jaringan khusus 4G. Hal ini meningkatkan pengalaman pengguna dan memungkinkan teknologi bekerja di industri dan aplikasi dengan permintaan keandalan yang lebih tinggi.
• Peningkatan konektivitas: Peningkatan kecepatan 5G dan pengurangan latensi menciptakan koneksi yang lebih kuat yang membuka teknologi berkemampuan 5G ke lebih banyak perangkat lunak cloud, alat pembelajaran mesin, serta perangkat dan sensor pintar.
• Jangkauan yang lebih baik: Salah satu keuntungan paling signifikan dari konektivitas 5G adalah peningkatan jangkauan komunikasi dan roaming seluler-ke-WiFi. Jaringan 5G dapat mengakses area setelah terputus dari koneksi digital, membawa teknologi penting ke industri yang menyelamatkan nyawa.

Meskipun berbeda dari teknologi 4G, 5G bukanlah pengganti yang lengkap. Dalam kondisi 5G saat ini, sebagian besar perangkat yang diaktifkan masih memerlukan jangkauan 4G untuk kinerja yang optimal.

Mengapa 5G Penting untuk PCB?

Peningkatan koneksi ini mengubah lanskap untuk desain PCB 5G. Karena 5G menjadi lebih banyak digunakan, permintaan meningkat, meningkatkan standar untuk desain PCB yang dapat disesuaikan. Sementara PCB 4G menggunakan unit pita dasar, unit radio jarak jauh, antena, kabel tembaga, dan serat optik, PCB 5G memiliki unit terpusat dan terdesentralisasi dengan unit kontrol broadband dan komputasi tepi seluler. PCB 5G juga membutuhkan lebih banyak BTS karena — meskipun frekuensinya lebih tinggi — lebih banyak jangkauan dan antena yang dibutuhkan.

Desainer PCB, produsen, dan insinyur industri lainnya tidak boleh mengabaikan 5G, karena hal itu akan segera memengaruhi setiap area proses produksi:

• Kesadaran pelanggan: Karena pelanggan menjadi lebih sadar akan jangkauan 5G dan perangkat berkemampuan 5G lebih mudah tersedia di pasar, produsen PCB harus mengambil langkah untuk mengikuti permintaan yang meningkat dan berkembang dari pasar konsumen. Teknologi — serta proses dan peralatan yang digunakan untuk mendukungnya — harus cepat beradaptasi saat jaringan 5G berubah dan meluas ke lebih banyak area dan perangkat.
• Lalu lintas data: Para ahli memperkirakan 5G akan menangani seperempat dari semua lalu lintas data seluler pada tahun 2024 berkat kecepatan, latensi rendah, keserbagunaan, dan keandalannya. Data ini akan mencakup penggunaan video, mobile gaming, telekomunikasi dan browser dan aplikasi. Lonjakan lalu lintas data ini menuntut produsen PCB dan perancang perangkat merampingkan proses yang ada dan membuat proses baru untuk mempertahankan kinerja yang andal, bebas dari transmisi data yang lambat atau konektivitas yang tidak stabil.
• Aplikasi industri: Anda sering mendengar terminologi 5G digunakan saat membahas ponsel cerdas dan elektronik pengguna lainnya, tetapi peningkatan ini telah memperluas cakupan 5G ke berbagai sektor, termasuk industri perawatan kesehatan, otomotif, manufaktur, ritel, hiburan, dan komunikasi. Penggunaan yang lebih luas sama dengan permintaan yang lebih tinggi untuk teknologi PCB dan produsen PCB dengan ekstensi. Ini juga memperkenalkan inovasi PCB modern ke dalam industri yang saat ini tidak menggunakan teknologi secara maksimal, seperti pertanian, memperluas cakupan 5G dan PCB.

Bagaimana 5G Akan Mempengaruhi Produsen PCB

Produsen PCB dapat mengikuti teknologi yang berkembang pesat ini dengan menerapkan proses desain, material, prosedural, dan produksi yang akan terus berkembang dengan teknologi 5G. Beberapa perubahan yang harus diperhitungkan dalam pembuatan PCB meliputi:

• Desain yang lebih kecil: Barang elektronik konsumen, termasuk smartphone, perangkat kebugaran yang dapat dikenakan, dan speaker pintar, selalu berubah seiring produsen bersaing dengan berbagai inovasi dan pilihan desain yang berani. Pertimbangkan tren terbaru dari smartphone yang dapat dilipat. PCB tradisional terlalu kaku, jadi bahan PCB 5G yang lebih fleksibel harus dipertimbangkan. Perangkat juga menjadi lebih kuat dan ringkas, membutuhkan PCB yang lebih kecil dan lebih tipis yang tidak mengorbankan kinerja, terutama karena fitur dan tren baru memasuki pasar.
• Jejak yang lebih tipis: Banyak perangkat 5G memerlukan PCB high-density interconnect (HDI) karena memiliki jejak yang lebih tipis untuk mencegah sinyal yang hilang dan transmisi yang tertunda. Proses PCB tradisional, termasuk desain subtraktif, dapat membuat lintasan bersilangan pada PCB yang mengganggu kinerja 5G. Produsen dapat mengatasi hal ini dengan menggunakan proses fabrikasi semi-aditif (mSAP) untuk membuat jejak yang lebih lurus dan lebih presisi untuk kepadatan sirkuit maksimum.
• Sistem AOI: Sistem inspeksi optik otomatis (AOI) canggih memeriksa PCB selama proses manufaktur untuk mendeteksi, mengidentifikasi, dan memperbaiki masalah apa pun — baik dalam desain, kinerja, atau perbandingan dengan desain yang dimaksudkan — sebelum beralih ke produksi massal. Mereka lebih unggul dari inspeksi manual karena mereka membutuhkan waktu dan keterlibatan karyawan yang minimal. Fasilitas manufaktur harus mengoptimalkan proses AOI mereka dan memadatkannya ke platform sesedikit mungkin untuk terus menghemat sumber daya dan ruang lantai. 5G membutuhkan sistem AOI yang lebih canggih untuk menangkap dan memperbaiki ketidaksejajaran kecil sekalipun untuk mengisolasi masalah dengan lebih cepat.

Tantangan dan Peluang 5G untuk PCB

Karena 5G menjadi bagian yang lebih menonjol dari manufaktur PCB, produsen kemungkinan akan menghadapi beberapa tantangan dan peluang.

Tantangan Teknologi PCB 5G

Dua tantangan signifikan untuk desain PCB 5G berkaitan dengan kotak antena dan materi manajemen termal:

• Kotak antena: Teknologi 5G menggunakan frekuensi sangat tinggi (EHF), yang membutuhkan lebih banyak stasiun pangkalan dan antena array untuk beroperasi secara efektif. Produsen PCB perlu membuat kotak antena aktif yang lebih besar untuk menampung beberapa unit array antena (AAU) ini.
• Manajemen termal: Karena 5G menghasilkan lebih banyak daya dan kecepatan dengan latensi yang berkurang, produsen perlu menganalisis material yang ada dan membuat perubahan desain yang mendorong manajemen termal yang lebih baik. Ini termasuk struktur dan material yang menghilangkan panas dengan konstanta dielektrik yang rendah untuk menghilangkan sinyal yang hilang dan mencegah kerusakan PCB.

Peluang PCB 5G

Bagi konsumen, mengadaptasi desain PCB untuk mengakomodasi jaringan 5G memiliki keuntungan yang jelas — perangkat yang berkinerja lebih baik dan memiliki fitur yang lebih inovatif tanpa masalah kinerja yang memperlambat sistemnya. Meskipun produsen dapat menikmati manfaat serupa di berbagai peralatan produksi, manfaat paling signifikan datang dari permintaan konsumen.

Pasar PCB akan terus tumbuh karena meningkatnya permintaan akan perangkat yang lebih kuat dan mudah beradaptasi serta komponen yang mendukungnya. Karena semakin banyak konsumen di seluruh industri yang bermigrasi ke perangkat 5G, kebutuhan akan PCB secara alami akan tumbuh bersamanya.

Selain memenuhi permintaan konsumen dan mencapai keuntungan yang lebih baik, fasilitas produksi yang memiliki alat dan proses untuk beradaptasi dengan teknologi — bukannya tertinggal di belakang — akan terus tumbuh seiring perubahan tren dan perluasan cakupan.

Hubungi Sirkuit Milenium untuk Mempelajari Lebih Lanjut

Meskipun broadband 5G masih mengamankan tempatnya di dunia perangkat digital dan konektivitas, kecepatannya yang lebih cepat, pengalaman pengguna yang lebih baik, dan keandalannya akan memiliki efek jangka panjang pada industri PCB. Produsen harus berusaha keras untuk menyempurnakan proses dan sumber daya agar bisnis Anda tetap kompetitif dan mudah beradaptasi dengan menggunakan lebih banyak material tahan panas dan desain pergeseran untuk menciptakan sinyal yang lebih baik dan mengurangi kinerja yang lambat.

Jelajahi produk dan layanan kami atau hubungi Millennium Circuits untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana 5G dapat memengaruhi proyek Anda.