Flex PCB สำหรับเสาอากาศ 5G และ mmWave: คู่มือออกแบบ RF สำหรับงานความถี่สูง

ตลาด 5G flexible PCB มีมูลค่าแตะ 4.25 พันล้านดอลลาร์ในปี 2025 และคาดว่าจะเพิ่มเป็น $15 billion by 2035 ด้วยอัตราเติบโตเฉลี่ยต่อปี 13.4% แรงขับเคลื่อนของการเติบโตนี้มาจากข้อเท็จจริงด้านวิศวกรรมเพียงอย่างเดียว: แผงวงจรแข็งไม่สามารถบรรจุชุดเสาอากาศแบบแนบรูปทรงเข้าไปในโทรศัพท์ที่มีขอบโค้ง วิทยุสำหรับอุปกรณ์สวมใส่ หรือโมดูลสถานีฐานที่ทำงานที่ 28 GHz ขึ้นไปได้ดีพอ

การออกแบบ flex PCB สำหรับความถี่ RF และ mmWave เป็นคนละศาสตร์กับการออกแบบ flex ทั่วไป รูปทรงลายวงจร คุณสมบัติไดอิเล็กทริกของวัสดุ และความต่อเนื่องของกราวด์เพลน ล้วนส่งผลต่อประสิทธิภาพเสาอากาศในระดับที่งาน 1 GHz ไม่เคยเรียกร้อง ความคลาดเคลื่อนในการเดินลาย 0.1 mm ที่ 28 GHz ทำให้เกิด insertion loss ที่วัดได้ ส่วนการเลือก substrate ผิดที่ 60 GHz อาจทำให้ประสิทธิภาพเสาอากาศตกจนใช้งานไม่ได้

คู่มือนี้ครอบคลุมกฎการออกแบบ การเลือกวัสดุ และข้อควรพิจารณาด้านการผลิตที่แยกเสาอากาศ 5G แบบ flex ที่ใช้งานได้จริงออกจากต้นแบบที่ไม่ผ่านการรับรอง RF

จุดที่ Flex PCB แก้ปัญหาเสาอากาศ 5G

PCB แบบแข็งเหมาะกับเสาอากาศต่ำกว่า 3 GHz ซึ่งความยาวคลื่นยาวและรูปทรงอุปกรณ์ยังไม่ใช่ข้อจำกัดหลัก ที่ความถี่ mmWave (24-100 GHz) ความยาวคลื่นหดลงเหลือระดับไม่กี่มิลลิเมตร และชุดเสาอากาศต้องถูกวางในตำแหน่งเฉพาะบนอุปกรณ์เพื่อรักษาการครอบคลุมของลำคลื่น ตำแหน่งเหล่านั้นมักต้องใช้รูปทรงแนบโค้งที่บอร์ดแข็งทำไม่ได้

"วิศวกรจำนวนมากที่มาจากงาน flex PCB ต่ำกว่า 1 GHz มักประเมินต่ำไปว่า mmWave เปลี่ยนกฎมากแค่ไหน ค่าความเผื่อของ dielectric constant เปลี่ยนจาก plus-minus 10% เป็น plus-minus 2% ค่าความเผื่อความกว้างลายวงจรเปลี่ยนจาก 25 microns เป็น 10 microns ทั้งวัสดุ การผลิต และการทดสอบ ล้วนต้องเปลี่ยนตาม"

-- Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB

วัสดุ: รากฐานของประสิทธิภาพ RF Flex

polyimide substrates มาตรฐานทำงานได้ดีสำหรับวงจร flex ดิจิทัล แต่สำหรับงาน RF เหนือ 6 GHz การเลือกวัสดุเป็นตัวตัดสินว่าเสาอากาศจะใช้งานได้หรือไม่ คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดมีสองอย่าง: ความเสถียรของ dielectric constant (Dk) และ dissipation factor (Df)

การเปรียบเทียบวัสดุสำหรับ 5G Flex PCB

LCP เป็นตัวเลือกแถวหน้าสำหรับเสาอากาศ flex mmWave ค่า Dk ที่ต่ำและเสถียร (2.9 ตลอดช่วงความถี่) ทำให้อิมพีแดนซ์สม่ำเสมอตั้งแต่ DC ถึง 77 GHz การดูดซึมความชื้นต่ำกว่า 0.04% เทียบกับ 2.8% ของ polyimide มาตรฐาน จึงทำให้ Dk drift ในสภาพแวดล้อมชื้นแทบไม่มีนัยสำคัญ ด้วยเหตุนี้ OEM สมาร์ตโฟนรายใหญ่จึงใช้เสาอากาศ flex แบบ LCP ในโทรศัพท์ 5G mmWave

ควรใช้วัสดุแต่ละชนิดเมื่อใด:

• Sub-6 GHz (below 6 GHz): Standard หรือ modified polyimide คุ้มราคาและให้ประสิทธิภาพดี เหมาะกับเสาอากาศย่าน n77/n78/n79 ในงาน IoT และอุตสาหกรรม
• 6-20 GHz: Modified polyimide หรือ MPI รองรับย่าน FR2-1 สำหรับ indoor small cells และอุปกรณ์ CPE ได้ดี การสูญเสียยอมรับได้สำหรับเส้นทางสัญญาณสั้น
• 20-77 GHz: ใช้ LCP หรือ substrate แบบ PTFE-based เท่านั้น ทางเลือกอื่นไม่ให้ insertion loss ที่ยอมรับได้ในช่วงความถี่นี้ ควรใส่ต้นทุนที่สูงขึ้นไว้ใน BOM ตั้งแต่วันแรก

"เรามักได้รับคำถามจากทีมวิศวกรรมที่ออกแบบเสาอากาศบน standard polyimide แล้วสงสัยว่าทำไม gain ที่ 28 GHz ต่ำกว่าการจำลอง 4 dB คำตอบเหมือนเดิมเสมอ: ค่า Df ของ polyimide ที่ 28 GHz สูงกว่าค่าที่ simulator สมมติจาก datasheet ที่ 1 GHz ถึงสามหรือสี่เท่า ควรวัด Dk และ Df ที่ความถี่ใช้งานจริงก่อนตัดสินใจเลือกวัสดุ"

-- Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB

การควบคุมอิมพีแดนซ์ในวงจร Flex RF

วงจร RF flex ทุกแบบต้องควบคุมอิมพีแดนซ์ ที่ความถี่ mmWave หน้าต่างความเผื่อแคบลงจนกระบวนการผลิต flex มาตรฐานทำไม่ได้หากไม่มีการออกแบบเผื่อไว้โดยเฉพาะ

ตัวเลือก Transmission Line สำหรับ Flex PCB

Microstrip เป็นตัวเลือกที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับเสาอากาศ flex ลายสัญญาณบนชั้นบนอ้างอิงกับกราวด์เพลนด้านล่างผ่านไดอิเล็กทริก polyimide หรือ LCP โครงสร้างนี้เหมาะกับสายป้อนเสาอากาศ matching network และ interconnect ระยะสั้น

Grounded coplanar waveguide (GCPW) เพิ่มลายกราวด์สองข้างของลายสัญญาณ พร้อมกราวด์เพลนด้านล่าง GCPW ให้ isolation ดีกว่า microstrip และไวต่อความแปรผันของความหนา substrate น้อยกว่า จึงเป็นโครงสร้างที่นิยมสำหรับวงจร flex mmWave เหนือ 20 GHz

Stripline ประกบลายสัญญาณไว้ระหว่างกราวด์เพลนสองชั้น ให้ isolation ดีที่สุดและ radiation loss ต่ำที่สุด แต่ต้องใช้ flex stackup อย่างน้อย 3 ชั้นและทำให้ความหนารวมเพิ่มขึ้น

กฎการออกแบบอิมพีแดนซ์สำหรับ 5G Flex

1. ระบุ Dk ที่ความถี่ใช้งานของคุณ ค่าใน datasheet ของวัสดุที่ 1 MHz ไม่มีประโยชน์สำหรับงาน 28 GHz ขอผลวัด Dk และ Df ที่ความถี่เป้าหมายจากผู้ผลิต laminate
2. คำนึงถึงค่าความเผื่อการกัดลาย ค่าความเผื่อความกว้างลายวงจรของ Flex PCB โดยทั่วไปอยู่ที่ plus-minus 15-25 microns ที่ 28 GHz microstrip 50-ohm บน LCP หนา 50-micron จะกว้างประมาณ 120 microns ความคลาดเคลื่อน 25-micron ทำให้อิมพีแดนซ์เปลี่ยนได้ 5-7 ohms
3. ควบคุมความหนาไดอิเล็กทริก ความแปรผันของความหนา substrate plus-minus 10% ทำให้อิมพีแดนซ์เลื่อนได้ 3-5% สำหรับงาน mmWave ควรกำหนดความเผื่อความหนาให้แคบ (plus-minus 5%)
4. ใช้ ground vias อย่างจริงจัง สำหรับโครงสร้าง GCPW ให้วาง ground vias ทุกระยะ quarter-wavelength (0.6 mm ที่ 28 GHz) เพื่อกด parallel plate modes

สถาปัตยกรรมเสาอากาศ 5G Flex

Antenna-in-Package (AiP) กับ Flex

สถาปัตยกรรมหลักของสมาร์ตโฟน 5G mmWave คือโมดูล antenna-in-package ซึ่ง flex PCB ทำหน้าที่บรรทุก patch antenna arrays โดยตรง RF IC (beamforming chip) ติดตั้งอยู่ด้านหนึ่งของ flex และชุดเสาอากาศแผ่คลื่นจากอีกด้าน หรือจากส่วน rigid ที่เชื่อมต่ออยู่

stackup ของ AiP flex ทั่วไป:

• Layer 1: องค์ประกอบ patch antenna (ทองแดงบน LCP)
• Layer 2: Ground plane พร้อม coupling slots
• Layer 3: Feed network และ beamformer interconnects
• Layer 4: BGA pads สำหรับติดตั้ง RF IC (พร้อม stiffener สำหรับยึดอุปกรณ์)

สถาปัตยกรรมนี้ให้ชุดเสาอากาศ 4x4 หรือ 8x8 ในแพ็กเกจขนาดต่ำกว่า 15 mm x 15 mm พร้อมความสามารถในการบังคับลำคลื่นได้ในช่วง plus-minus 60 degrees

Conformal Phased Arrays

สถานีฐานและระบบเรดาร์ใช้ flex PCB เพื่อสร้าง aperture เสาอากาศแบบโค้ง วงจร flex โค้งรอบรูปทรงทรงกระบอกหรือทรงกลม ทำให้องค์ประกอบเสาอากาศอยู่บนพื้นผิวแนบรูปทรงซึ่งให้การครอบคลุมเชิงมุมกว้างกว่า array แบบแบน

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ conformal arrays:

• ระยะห่างองค์ประกอบต้องคำนึงถึงความโค้งของพื้นผิว บนพื้นผิวโค้ง ระยะห่างองค์ประกอบที่มีผลจริงเปลี่ยนไปตามตำแหน่ง ต้องจำลองเรขาคณิตขณะดัด ไม่ใช่ layout แบบแบน
• เฟสของ feed network ต้องชดเชยความต่างของความยาวเส้นทาง องค์ประกอบที่อยู่คนละตำแหน่งบนโค้งมีระยะถึงจุดป้อนต่างกัน อัลกอริทึม beamforming หรือ fixed phase network ต้องแก้ค่าตรงนี้
• bend radius จำกัดขนาดเสาอากาศ bend radius ขั้นต่ำสำหรับ LCP flex ที่เชื่อถือได้คือ 5-10x ของความหนา stack รวม ซึ่งจำกัดความโค้งที่ทำได้

เสาอากาศยืดหยุ่นที่ผสานกับสาย

สำหรับงานที่เสาอากาศอยู่ห่างจากโมดูลวิทยุ flex PCB แผ่นเดียวสามารถผสานทั้งองค์ประกอบเสาอากาศและสายป้อนไว้ด้วยกัน ส่วนเสาอากาศยังคงแบน (มี stiffener รองหลัง) ส่วนสายสามารถดัดเพื่อเดินผ่านอุปกรณ์ได้ วิธีนี้ตัด transition ของ RF connector ออกไป ซึ่งปกติจะเพิ่ม insertion loss 0.3-0.5 dB ที่ 28 GHz

ข้อควรพิจารณาด้านการผลิตสำหรับ RF Flex

การสร้าง flex PCB ให้ตรงตามข้อกำหนด RF ต้องใช้การควบคุมกระบวนการที่เข้มกว่าการผลิต flex ดิจิทัล ต่อไปนี้คือความแตกต่างสำคัญ

การเลือกทองแดง

Rolled annealed (RA) copper เป็นมาตรฐานสำหรับงาน dynamic flex แต่ในวงจร RF flex พื้นผิวที่เรียบกว่า electrodeposited (ED) copper ทำให้ได้ประโยชน์ชัดเจน ความขรุขระผิวทำให้ conductor loss เพิ่มขึ้นที่ความถี่สูงผ่าน skin effect ที่ 28 GHz skin depth ในทองแดงอยู่ที่ประมาณ 0.4 microns ดังนั้นความขรุขระผิว 1-2 microns (ค่าทั่วไปของ ED copper) จะเพิ่ม loss 20-40% เมื่อเทียบกับ RA copper ที่เรียบกว่า

สำหรับงาน mmWave เหนือ 40 GHz ให้ระบุ ultra-low-profile (ULP) หรือ very-low-profile (VLP) copper foil ที่มีความขรุขระผิว (Rz) ต่ำกว่า 1.5 microns

Coverlay และ Surface Finish

coverlay polyimide มาตรฐานเพิ่มชั้นไดอิเล็กทริกเหนือร่องรอยเสาอากาศ ทำให้เสาอากาศ detune สำหรับองค์ประกอบเสาอากาศที่ต้องแผ่คลื่น ให้ใช้ ทองแดงเปิดผิวพร้อม immersion gold (ENIG) หรือ selective coverlay ที่เปิดพื้นที่เสาอากาศ แต่ยังป้องกัน feed lines และพื้นที่อุปกรณ์

surface finish บนองค์ประกอบเสาอากาศที่เปิดผิวส่งผลทั้งต่อการต้านทานการกัดกร่อนและประสิทธิภาพ RF ENIG เป็นตัวเลือกมาตรฐาน โดยเพิ่มนิกเกิลประมาณ 3-5 microns และทอง 0.05-0.1 microns ชั้นนิกเกิลเป็น ferromagnetic และมี loss เล็กน้อย ดังนั้นหากต้องการประสิทธิภาพสูงสุดที่ความถี่เหนือ 40 GHz ควรพิจารณา immersion silver หรือ OSP พร้อม conformal coating

Registration และ Alignment

การ registration ระหว่างชั้นใน multilayer flex PCBs ส่งผลต่อประสิทธิภาพของเสาอากาศและ feed network การเยื้อง 50-micron ระหว่างชั้น patch antenna กับ ground plane ทำให้ความถี่เรโซแนนซ์ของเสาอากาศเลื่อน 100-200 MHz ที่ 28 GHz

สำหรับงาน mmWave flex ให้กำหนด tolerance ของ layer-to-layer registration เป็น plus-minus 25 microns การผลิต flex มาตรฐานทำได้ plus-minus 50-75 microns ดังนั้นต้องยืนยันว่าผู้ผลิตทำตามข้อกำหนดที่เข้มกว่าได้ก่อนสรุปแบบ

"ช่องว่างด้านการผลิตที่เราเห็นบ่อยที่สุดคือสิ่งที่วิศวกร RF ออกแบบ เทียบกับสิ่งที่ผู้ผลิต flex รักษาไว้ในการผลิตจริงได้ เสาอากาศ 28 GHz ที่ออกแบบด้วย trace tolerance plus-minus 10 micron อาจทำงานใน simulation แต่ล้มเหลวในการผลิตจำนวนมาก เราทำงานกับลูกค้าเพื่อหาจุดออกแบบที่ประสิทธิภาพ RF และ yield การผลิตมาบรรจบกัน"

-- Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB

EMI และ Signal Integrity ที่ mmWave

EMI shielding สำหรับวงจร 5G flex แตกต่างจากแนวทางความถี่ต่ำ ที่ความยาวคลื่น mmWave ช่องเปิดของ shield ที่ยอมรับได้ที่ 1 GHz อาจกลายเป็นแหล่งแผ่คลื่นที่มีนัยสำคัญ

กลยุทธ์ Shielding

สำหรับวงจร flex ที่มีทั้งสัญญาณ mmWave และข้อมูลดิจิทัล (พบได้บ่อยในโมดูล AiP) ให้แยกส่วน RF ออกจากส่วนดิจิทัลด้วย ground fence: แถวของ vias ที่เชื่อม ground planes ด้านบนและด้านล่าง โดยเว้นระยะ lambda/10 หรือถี่กว่านั้นที่ความถี่สูงสุด

Via Transitions

via transition ทุกจุดในเส้นทางสัญญาณ RF เพิ่ม parasitic inductance และ capacitance ที่ 28 GHz via มาตรฐาน (drill 0.3 mm, pad 0.6 mm) อาจเพิ่ม loss 0.3-0.5 dB และสร้าง impedance discontinuity

ลด via transitions ในเส้นทางสัญญาณ RF ให้มากที่สุด หากหลีกเลี่ยง via ไม่ได้:

• ใช้ microvias (เจาะเลเซอร์ ขนาด 0.1 mm หรือเล็กกว่า) เพื่อลด parasitic effects
• วาง ground vias เป็นวงรอบ signal vias เพื่อควบคุม return current
• จำลอง via transitions ด้วย 3D EM solver ก่อนผลิตจริง

การทดสอบและการรับรอง

RF flex PCB ต้องทดสอบมากกว่า reliability testing มาตรฐาน ควรเพิ่มรายการเหล่านี้ในแผน qualification

การทดสอบเฉพาะ RF

1. Impedance verification: วัด TDR หลายจุดตลอดลาย RF แต่ละเส้น ข้อกำหนด: 50 ohm plus-minus 5 ohms สำหรับ sub-6 GHz และ plus-minus 3 ohms สำหรับ mmWave
2. Insertion loss: วัด S21 ตลอด bandwidth ที่ใช้งาน งบ loss: 0.3-0.5 dB/cm สำหรับ LCP ที่ 28 GHz และ 0.1-0.2 dB/cm สำหรับ LCP ที่ sub-6 GHz
3. Return loss: S11 ต้องดีกว่า -10 dB ตลอด bandwidth ใช้งานของเสาอากาศ (โดยทั่วไป 400-800 MHz centered on the carrier)
4. Antenna pattern measurement: สแกน far-field หรือ near-field เพื่อตรวจสอบ gain, beamwidth และ sidelobe levels ให้ตรงกับ simulation
5. Dk/Df characterization: ตรวจสอบคุณสมบัติวัสดุที่ความถี่ใช้งานด้วย split-post dielectric resonator หรือวิธี transmission line

การทดสอบสภาพแวดล้อมสำหรับเสาอากาศ 5G Flex

กลยุทธ์การปรับต้นทุน

5G flex PCB มีต้นทุนสูงกว่า digital flex circuits ต้นทุนวัสดุ (LCP เทียบกับ polyimide) และ tolerance ที่เข้มกว่าเป็นตัวผลัก premium กลยุทธ์ต่อไปนี้ช่วยลดต้นทุนโดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพ RF

1. ใช้ LCP เฉพาะจุดที่จำเป็น stack แบบ hybrid ที่ใช้ LCP สำหรับชั้นเสาอากาศ และใช้ polyimide สำหรับส่วนสาย/ interconnect ช่วยประหยัดต้นทุนวัสดุได้ 20-30%
2. ลดจำนวนชั้นให้เหลือน้อยที่สุด งาน GCPW 2 ชั้นมักให้ประสิทธิภาพใกล้เคียง stripline 4 ชั้นสำหรับระยะสั้น (ต่ำกว่า 20 mm) ที่ 28 GHz ชั้นน้อยลงหมายถึงต้นทุนต่ำลงและยืดหยุ่นดีขึ้น
3. Panel utilization วงจร mmWave flex มีขนาดเล็ก ควรเพิ่มประสิทธิภาพการ panelization เพื่อลดต้นทุนต่อชิ้น แผง 300 mm x 500 mm สามารถให้ชิ้นงาน AiP flex สมาร์ตโฟนทั่วไปได้ 100+ units
4. Test strategy การวัด antenna pattern แบบเต็มทุกชิ้นไม่คุ้มและทำได้ยาก ควรออกแบบ in-line RF test points เพื่อให้คัดกรองอิมพีแดนซ์และ insertion loss ได้ในระดับ panel และทำ full antenna tests กับตัวอย่างเชิงสถิติ

เริ่มต้นออกแบบ 5G Flex PCB ของคุณ

การออกแบบ flex PCB สำหรับงาน 5G และ mmWave ต้องอาศัยความร่วมมือระหว่างวิศวกรเสาอากาศกับผู้ผลิต flex PCB อย่างใกล้ชิดมากกว่างาน flex ประเภทอื่น ข้อมูล characterisation ของวัสดุ ความสามารถด้าน tolerance ของการผลิต และศักยภาพการทดสอบ RF ล้วนส่งผลต่อความสำเร็จของแบบ

เริ่มจากขั้นตอนเหล่านี้:

1. กำหนดย่านความถี่และเป้าหมายประสิทธิภาพ ก่อนเลือกวัสดุ
2. ขอข้อมูล Dk/Df ของวัสดุที่ความถี่ใช้งานจริง จากผู้ผลิต laminate
3. ยืนยัน tolerance การผลิต (ความกว้างลายวงจร ความหนาไดอิเล็กทริก registration) กับ fab partner
4. จำลองด้วยข้อมูลวัสดุที่วัดจริง ไม่ใช่ค่าจาก datasheet เพียงอย่างเดียว
5. สร้างต้นแบบและวัดผล ก่อนตัดสินใจผลิตจำนวนมาก

Contact FlexiPCB เพื่อขอ review แบบและทำต้นแบบ 5G flex PCB เราผลิตวงจร flex แบบ LCP และ MPI พร้อม impedance tolerance ถึง plus-minus 5% สำหรับงาน sub-6 GHz และ mmWave และมีการทดสอบ RF ภายในถึง 67 GHz

Frequently Asked Questions

วัสดุใดเหมาะที่สุดสำหรับเสาอากาศ mmWave flex PCB?

LCP (Liquid Crystal Polymer) เป็น substrate ที่นิยมสำหรับเสาอากาศ flex PCB ที่ทำงานเหนือ 20 GHz เพราะมี dielectric loss ต่ำ (Df 0.002 ที่ 10 GHz), dielectric constant เสถียรตลอดช่วงความถี่และอุณหภูมิ และดูดซึมความชื้นต่ำกว่า 0.04% สำหรับงานต่ำกว่า 20 GHz, modified polyimide หรือ MPI ให้ประสิทธิภาพ RF เพียงพอในต้นทุนที่ต่ำกว่า

flex PCB แบบ standard polyimide ใช้กับงาน 5G ได้หรือไม่?

Standard polyimide ใช้ได้กับย่าน 5G sub-6 GHz (n77, n78, n79) เมื่อเส้นทางสัญญาณสั้น สำหรับย่าน mmWave (24 GHz ขึ้นไป) standard polyimide ทำให้เกิด dielectric loss สูงเกินไปสำหรับงานเสาอากาศ ค่า dissipation factor 0.008 ที่ 10 GHz ซึ่งเพิ่มเป็น 0.012-0.015 ที่ 28 GHz จะลดประสิทธิภาพและ gain ของเสาอากาศต่ำกว่าระดับที่ยอมรับได้

impedance tolerance สำหรับ 5G flex PCB ต้องเข้มแค่ไหน?

วงจร flex ย่าน Sub-6 GHz ต้องการ impedance tolerance plus-minus 10% (50 ohm plus-minus 5 ohms) ส่วนวงจร mmWave flex เหนือ 24 GHz ต้องการ plus-minus 5-7% (50 ohm plus-minus 2.5-3.5 ohms) การทำ tolerance ระดับนี้ต้องควบคุมความกว้างลายวงจรอย่างเข้มงวด (plus-minus 10-15 microns) และความหนาไดอิเล็กทริก (plus-minus 5%)

5G flex PCB มีต้นทุนเพิ่มจาก flex มาตรฐานเท่าใด?

mmWave flex PCB ที่ใช้ LCP มีต้นทุนสูงกว่า standard polyimide flex circuits ที่มีความซับซ้อนใกล้เคียงกันประมาณ 2-3x premium มาจากต้นทุนวัสดุ (LCP laminate แพงกว่า polyimide 2.5x), tolerance การผลิตที่เข้มขึ้น และข้อกำหนดการทดสอบ RF แบบ hybrid ที่ใช้ LCP เฉพาะส่วนเสาอากาศและใช้ polyimide สำหรับ interconnects สามารถลด premium เหลือ 1.5-2x ได้

ทดสอบเสาอากาศ flex PCB ที่ความถี่ mmWave อย่างไร?

การทดสอบเสาอากาศ flex mmWave ต้องใช้ vector network analyzer (VNA) ที่รองรับความถี่ mmWave และ anechoic chamber หรือ near-field scanner สำหรับวัด pattern การทดสอบในสายการผลิตเน้น impedance (TDR), insertion loss (S21) และ return loss (S11) ที่วัดจาก RF test points ที่ออกแบบไว้ในวงจร flex ส่วนการวัด 3D pattern แบบเต็มจะทำกับตัวอย่างจากแต่ละ production lot

flex PCB รองรับ phased array beamforming สำหรับ 5G ได้หรือไม่?

ได้ Flex PCB รองรับสถาปัตยกรรม phased array ที่มีชุดองค์ประกอบ 4x4 ถึง 8x8 สำหรับ 5G mmWave วงจร flex รองรับองค์ประกอบเสาอากาศ feed networks และ interconnects ที่ควบคุมเฟสไปยัง beamforming ICs substrate แบบ LCP flex รักษาความสม่ำเสมอของเฟสที่จำเป็นต่อความแม่นยำของ beam steering ในช่วง plus-minus 60 degrees ปัจจุบัน OEM สมาร์ตโฟนหลายรายส่งมอบโทรศัพท์ mmWave ที่ใช้โมดูล phased array บน flex แล้ว

References

1. 5G Flexible PCB Market Analysis 2025-2035 - WiseGuy Reports
2. Antenna Integration and RF Guidelines for 5G PCB - Sierra Circuits
3. Additively Manufactured Flexible Phased Array Antennas for 5G/mmWave Applications - Nature Scientific Reports
4. High-Frequency PCB Materials for 5G mmWave Applications - NOVA PCBA