હાઇ-સ્પીડ પીસીબી ઉદ્યોગ માટે આનો અર્થ શું છે?
સૌ પ્રથમ, જ્યારે PCB સ્ટેક્સ ડિઝાઇન અને બાંધવામાં આવે છે, ત્યારે સામગ્રીના પાસાઓને પ્રાધાન્ય આપવું આવશ્યક છે. 5G PCB એ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન વહન કરતી વખતે અને પ્રાપ્ત કરતી વખતે, વિદ્યુત જોડાણો પ્રદાન કરતી વખતે અને ચોક્કસ કાર્યો માટે નિયંત્રણ પ્રદાન કરતી વખતે તમામ સ્પષ્ટીકરણોને પૂર્ણ કરવા આવશ્યક છે. વધુમાં, PCB ડિઝાઇન પડકારોને સંબોધિત કરવાની જરૂર પડશે, જેમ કે ઉચ્ચ ઝડપે સિગ્નલની અખંડિતતા જાળવવી, થર્મલ મેનેજમેન્ટ અને ડેટા અને બોર્ડ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ (EMI) કેવી રીતે અટકાવવો.

મિશ્ર સંકેત પ્રાપ્ત સર્કિટ બોર્ડ ડિઝાઇન
આજે, મોટાભાગની સિસ્ટમો 4G અને 3G PCB સાથે કામ કરી રહી છે. આનો અર્થ એ છે કે ઘટકની ટ્રાન્સમિટ અને રીસીવ ફ્રીક્વન્સી રેન્જ 600 MHz થી 5.925 GHz છે, અને બેન્ડવિડ્થ ચેનલ 20 MHz અથવા IoT સિસ્ટમ્સ માટે 200 kHz છે. 5G નેટવર્ક સિસ્ટમ્સ માટે PCBs ડિઝાઇન કરતી વખતે, આ ઘટકોને એપ્લિકેશનના આધારે 28 GHz, 30 GHz અથવા તો 77 GHz ની મિલિમીટર વેવ ફ્રીક્વન્સીની જરૂર પડશે. બેન્ડવિડ્થ ચેનલો માટે, 5G સિસ્ટમ્સ 6GHz ની નીચે 100MHz અને 6GHz ઉપર 400MHz પર પ્રક્રિયા કરશે.

આ ઉચ્ચ ઝડપ અને ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ માટે પીસીબીમાં સિગ્નલ લોસ અને EMI વિના નીચલા અને ઉચ્ચ સિગ્નલોને એકસાથે કેપ્ચર કરવા અને ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે યોગ્ય સામગ્રીના ઉપયોગની જરૂર પડશે. બીજી સમસ્યા એ છે કે ઉપકરણો હળવા, વધુ પોર્ટેબલ અને નાના બનશે. સખત વજન, કદ અને જગ્યાની મર્યાદાઓને લીધે, સર્કિટ બોર્ડ પરના તમામ માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોને સમાવવા માટે PCB સામગ્રી લવચીક અને હલકી હોવી જોઈએ.

PCB તાંબાના નિશાનો માટે, પાતળા નિશાન અને સખત અવબાધ નિયંત્રણનું પાલન કરવું આવશ્યક છે. 3G અને 4G હાઇ-સ્પીડ PCB માટે વપરાતી પરંપરાગત સબટ્રેક્ટિવ એચિંગ પ્રક્રિયાને સુધારેલી સેમી-એડિટિવ પ્રક્રિયામાં ફેરવી શકાય છે. આ સુધારેલ અર્ધ ઉમેરણ પ્રક્રિયાઓ વધુ ચોક્કસ નિશાન અને સીધી દિવાલો પ્રદાન કરશે.

મટિરિયલ બેઝને પણ રિડિઝાઈન કરવામાં આવી રહ્યું છે. પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ કંપનીઓ 3 જેટલા ઓછા ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક સાથે સામગ્રીનો અભ્યાસ કરી રહી છે, કારણ કે ઓછી ગતિવાળા PCB માટે પ્રમાણભૂત સામગ્રી સામાન્ય રીતે 3.5 થી 5.5 હોય છે. કડક ગ્લાસ ફાઇબર વેણી, લોઅર લોસ ફેક્ટર નુકશાન સામગ્રી અને લો પ્રોફાઇલ કોપર પણ ડિજિટલ સિગ્નલો માટે હાઇ-સ્પીડ PCBની પસંદગી બની જશે, જેનાથી સિગ્નલની ખોટ અટકાવવામાં આવશે અને સિગ્નલની અખંડિતતામાં સુધારો થશે.

EMI રક્ષણ સમસ્યા
EMI, ક્રોસસ્ટોક અને પરોપજીવી કેપેસીટન્સ સર્કિટ બોર્ડની મુખ્ય સમસ્યાઓ છે. બોર્ડ પર એનાલોગ અને ડિજિટલ ફ્રીક્વન્સીઝને કારણે ક્રોસસ્ટૉક અને EMI સાથે વ્યવહાર કરવા માટે, નિશાનોને અલગ કરવાની ભારપૂર્વક ભલામણ કરવામાં આવે છે. મલ્ટિલેયર બોર્ડનો ઉપયોગ હાઇ-સ્પીડ ટ્રેસ કેવી રીતે મૂકવો તે નક્કી કરવા માટે વધુ સારી વૈવિધ્યતા પ્રદાન કરશે જેથી AC અને DC સર્કિટને અલગ રાખીને એનાલોગ અને ડિજિટલ રીટર્ન સિગ્નલના પાથ એકબીજાથી દૂર રહે. કમ્પોનન્ટ્સ મૂકતી વખતે શિલ્ડિંગ અને ફિલ્ટરિંગ ઉમેરવાથી PCB પર કુદરતી EMI નું પ્રમાણ ઘટાડવું જોઈએ.

તાંબાની સપાટી પર કોઈ ખામી અને ગંભીર શોર્ટ સર્કિટ અથવા ઓપન સર્કિટ નથી તેની ખાતરી કરવા માટે, ઉચ્ચ કાર્યો અને 2D મેટ્રોલોજી સાથે અદ્યતન ઓટોમેટિક ઓપ્ટિકલ ઈન્સ્પેક્શન સિસ્ટમ (AIO)નો ઉપયોગ કંડક્ટરના નિશાનને તપાસવા અને તેને માપવા માટે કરવામાં આવશે. આ તકનીકો PCB ઉત્પાદકોને સંભવિત સિગ્નલ ડિગ્રેડેશન જોખમો શોધવામાં મદદ કરશે.

થર્મલ મેનેજમેન્ટ પડકારો
સિગ્નલની વધુ ઝડપને કારણે પીસીબી દ્વારા વિદ્યુતપ્રવાહ વધુ ગરમી પેદા કરશે. ડાઇલેક્ટ્રિક મટિરિયલ્સ અને કોર સબસ્ટ્રેટ લેયર્સ માટે PCB મટિરિયલ્સને 5G ટેક્નોલોજી દ્વારા જરૂરી હાઇ સ્પીડને પર્યાપ્ત રીતે હેન્ડલ કરવાની જરૂર પડશે. જો સામગ્રી અપૂરતી હોય, તો તે તાંબાના નિશાન, છાલ, સંકોચન અને લપેટવાનું કારણ બની શકે છે, કારણ કે આ સમસ્યાઓ PCBને બગડવાનું કારણ બનશે.

આ ઉચ્ચ તાપમાનનો સામનો કરવા માટે, ઉત્પાદકોએ થર્મલ વાહકતા અને થર્મલ ગુણાંકના મુદ્દાઓને સંબોધિત કરતી સામગ્રીની પસંદગી પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાની જરૂર પડશે. આ એપ્લિકેશન માટે જરૂરી તમામ 5G સુવિધાઓ પ્રદાન કરવા માટે સારી પીસીબી બનાવવા માટે ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા, ઉત્તમ હીટ ટ્રાન્સફર અને સતત ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટ ધરાવતી સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે.