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© AT&S Produkte | 20 Juni 2018

Verbindungstechnologien für die kommende 5G-Mobilfunk-Generation

Innovative Lösungskonzepte auf Basis von neuen Materialien, hybriden Leiterplattenaufbauten mit verschiedenen Technologien und eingebetteten Schaltungen.
Das ist eine Produktank√ľndigung von AT&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft. Allein der Emittent ist f√ľr den Inhalt verantwortlich.
Mit signifikant h√∂heren Datenraten bzw. -mengen sowie hohen Leistungsdichten steigen auch die Anforderungen an die Verbindungstechnik. Hier l√§sst sich unbestritten die neue 5G-Mobilfunk-Generation als √ľbergreifender und bestimmender Trend ausmachen, mit Applikationen, die die Infrastruktur (Basisstationen), Endger√§te (Mobiltelefone), aber auch den Einsatz in Echtzeit-Automatisierungs-Anwendungen betreffen. AT&S unterst√ľtzt die aktuelle Einf√ľhrung der 5G-Mobilfunkgeneration mit HF-optimierten Verbindungsl√∂sungen und wird auch f√ľr die Weiterentwicklung des neuen Standards entsprechende L√∂sungen anbieten.

Die Einf√ľhrung der 5G-Mobilfunkgeneration hat weitreichende Folgen auf der Produkt- und System-Ebene in Bezug auf Miniaturisierung, funktionale Integration, EMV und Signalintegrit√§t, Modularit√§t, Safety, Security, etc. Vor diesem Hintergrund hat AT&S die Kundenanforderungen und die Auswirkungen auf die Leiterplatte, Substrate und das Packaging analysiert und entsprechende Entwicklungen angesto√üen bzw. umgesetzt. Die Antwort auf die Herausforderungen durch 5G sind innovative L√∂sungskonzepte, u.a. mit neuen Materialien, die Kombination von verschiedenen Technologien f√ľr hybride Leiterplatten-Aufbauten oder die Einbettungen von passiven und aktiven Schaltungskomponenten. Daf√ľr wurde nicht nur in Prozesse und Materialien, sondern auch in entsprechende HF-Messl√∂sungen investiert, um beispielsweise √úbertragungsverluste, Phasenverschiebungen und Signalverz√∂gerungen bei bis zu 100 GHz untersuchen zu k√∂nnen.

Die Einf√ľhrung der neuen 5G-Mobilfunkgeneration mit Frequenzb√§ndern bis zu 6 GHz ist bereits im Gange. Im n√§chste Schritt sollen dann 5-G-Millimeterwellen mit Frequenzen von 28 GHz oder sogar h√∂her kommen. Grunds√§tzlich bedeutet das f√ľr einen Verbindungstechnik-Hersteller wie AT&S, Signalverluste und -st√∂rungen zu reduzieren, indem z.B. das Dielektrikum in Bezug auf das Material (Dielektrizit√§tskonstante) bzw. die Dicke, die Material√ľberg√§nge (Interfaces) bzw. auch die Kupfer-Rauheit optimiert werden.

Im Hinblick auf das Kupfer besteht die gro√üe Herausforderung darin, dass weniger raues Kupfer zwar f√ľr HF-Applikationen Vorteile bietet, jedoch eine etwas h√∂here Rauheit f√ľr die Haftung der Leiterz√ľge am Basismaterial notwendig ist. Vor diesem Hintergrund hat AT&S die auf dem Markt verf√ľgbaren Kupferfolien f√ľr HF-Anwendungen wie 5G intensiv untersucht. Auch die Geometrie (Profil) der Leiterbahnen wirkt sich bei h√∂heren Frequenzen auf Signalverz√∂gerungen aus und muss optimiert werden. Dar√ľber hinaus untersucht man bei AT&S auch die Einfl√ľsse verschiedener Metalle (Kupfer, Gold, Nickel) zueinander in Bezug auf den Skin-Effekt im GHz-Bereich und entwickelt dementsprechend neue Oberfl√§chenmaterialien f√ľr deren idealen Einsatz.

F√ľr 5G-Applikationen bietet ein hybrider Leiterplattenaufbau mit der Kombination von High-Speed-Layern (HF-optimiert) und Standard-Layern eine leistungs- und kosten-optimierte L√∂sung. So hat AT&S ein 12-lagiges hybrides Board (HF und FR4 in 2.5 D-Technologie) f√ľr Funk-Systeme mit voll integrierter HF-Antenne realisiert. Die Verbindung der Layer erfolgt √ľber Micro-Vias (filled und stacked). Eine weitere beispielhafte HF-optimierte L√∂sung stellt ein 6-Layer-Board dar, dass HF-Layer mit einer sehr geringen Dielektrizit√§tskonstante und eingebettete Komponenten (ASIC unter der Antennenstruktur) kombiniert. Die Verbindung zwischen ASIC und Antenne erfolgt √ľber Laser-Vias.
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2019.01.17 14:20 V11.11.0-2