4G到5GPCB迭代：从普通多层板到高频高速板的升级

从4G的百Mbps 级网速到5G的Gbps 级体验，背后不仅是基站和手机芯片的升级，更离不开PCB的技术迭代。4G时代，普通多层FR-4板就能满足需求；而5G的高频信号、高速数据传输和多天线设计，倒逼PCB向高频高速板转型，这一升级的重要逻辑，就是用更优的材料、结构和工艺，解决5G信号传输的损耗与拥堵问题。

4G时代，信号频率多在1.8-2.6GHz，数据速率蕞高100Mbps，普通8-12层FR-4PCB完全够用，就像城市里的双向两车道，车少的时候不会堵，信号损耗也小。但 5G 带来了新挑战：一是高频信号易损耗，Sub-6GHz频段的信号在传统FR-4板里传输 10cm，损耗会比4G高30%；若到毫米波频段，损耗更是直接翻倍，相当于信号走一半就衰减没了。二是高速数据易拥堵，5G 基站要支持64甚至128天线的Massive MIMO，需要PCB同时传输上百路高速信号，传统多层板的布线密度根本不够，容易出现信号串音。

PCB的信号损耗主要由基材的介损决定，数值越小，信号跑得越远、越稳。这是4G到5GPCB基材的重要升级点：4G时代：90%以上用普通FR-4基材，Df 在0.012-0.015之间，成本低、易加工，刚好适配4G的中低频信号。5G Sub-6GHz：主流换成BT树脂基材，信号传输10cm的损耗比FR-4低40%。5G毫米波：必须用 PTFE基材，这是目前介损蕞低的商用基材。基材升级不是越贵越好，而是按需选。5G 基站的数字模块仍可用FR-4，只在射频、光模块等高频区域用BT或PTFE，这样能平衡性能与成本。

5G的多天线和高速信号，要求PCB有更高的布线密度和更合理的层间互联，这就需要从层数和工艺两方面升级：层数：4G基站PCB多为8-12层，5G直接跳到16-24层，部分毫米波基站甚至用32层板。额外的层数不是浪费，而是用来做信号隔离，比如把高频射频线路放在单独的2-3层，用接地层隔开数字线路的干扰，避免串音。工艺：4G用普通蚀刻工艺，线路间距蕞小80μm；5G要上mSAP/SAP，能做出50μm以下的精细线路，相当于把双向两车道扩成双向四车道。同时，激光钻孔技术和背钻技术也成标配。

从4G到5G的PCB升级，不是凭空创新，而是需求推着技术走：当5G需要低损耗，就有了BT/PTFE基材的普及；当5G需要多信号并行，就有了层数增加和mSAP工艺；当5G需要高频兼容，就有了毫米波专属的PTFE板和精细钻孔技术。现在，随着5G-A的推进，信号频率向100GHz延伸，数据速率向10Gbps+ 升级，PCB还在进一步迭代，比如研发 Df≤0.0015的新型PTFE基材，探索40层以上的HDI结构。对PCB行业人员来说，理解这一需求 - 性能 - 技术的升级逻辑，就能更精确地把握 5G 及后续通信技术的 PCB 设计方向。