हाई-स्पीड पीसीबी उद्योग के लिए इसका क्या मतलब है?
सबसे पहले, पीसीबी स्टैक का डिज़ाइन और निर्माण करते समय, भौतिक पहलुओं को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। 5जी पीसीबी को सिग्नल ट्रांसमिशन ले जाने और प्राप्त करने, विद्युत कनेक्शन प्रदान करने और विशिष्ट कार्यों के लिए नियंत्रण प्रदान करने के दौरान सभी विशिष्टताओं को पूरा करना होगा। इसके अलावा, पीसीबी डिज़ाइन चुनौतियों पर ध्यान देने की आवश्यकता होगी, जैसे उच्च गति पर सिग्नल अखंडता बनाए रखना, थर्मल प्रबंधन, और डेटा और बोर्डों के बीच विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) को कैसे रोका जाए।

मिश्रित सिग्नल प्राप्त करने वाला सर्किट बोर्ड डिज़ाइन
आज, अधिकांश सिस्टम 4जी और 3जी पीसीबी से निपट रहे हैं। इसका मतलब है कि घटक की संचारित और प्राप्त आवृत्ति रेंज 600 मेगाहर्ट्ज से 5.925 गीगाहर्ट्ज है, और बैंडविड्थ चैनल 20 मेगाहर्ट्ज या आईओटी सिस्टम के लिए 200 किलोहर्ट्ज है। 5जी नेटवर्क सिस्टम के लिए पीसीबी डिजाइन करते समय, इन घटकों को एप्लिकेशन के आधार पर 28 गीगाहर्ट्ज, 30 गीगाहर्ट्ज या यहां तक ​​कि 77 गीगाहर्ट्ज की मिलीमीटर तरंग आवृत्तियों की आवश्यकता होगी। बैंडविड्थ चैनलों के लिए, 5G सिस्टम 6GHz से नीचे 100MHz और 6GHz से ऊपर 400MHz प्रोसेस करेगा।

इन उच्च गति और उच्च आवृत्तियों को सिग्नल हानि और ईएमआई के बिना निचले और उच्च सिग्नल को एक साथ पकड़ने और प्रसारित करने के लिए पीसीबी में उपयुक्त सामग्रियों के उपयोग की आवश्यकता होगी। एक और समस्या यह है कि उपकरण हल्के, अधिक पोर्टेबल और छोटे हो जाएंगे। सख्त वजन, आकार और स्थान की कमी के कारण, सर्किट बोर्ड पर सभी माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को समायोजित करने के लिए पीसीबी सामग्री लचीली और हल्की होनी चाहिए।

पीसीबी तांबे के निशान के लिए, पतले निशान और सख्त प्रतिबाधा नियंत्रण का पालन किया जाना चाहिए। 3जी और 4जी हाई-स्पीड पीसीबी के लिए उपयोग की जाने वाली पारंपरिक सबट्रेक्टिव नक़्क़ाशी प्रक्रिया को संशोधित अर्ध-योज्य प्रक्रिया में बदला जा सकता है। ये बेहतर अर्ध-योज्य प्रक्रियाएं अधिक सटीक निशान और सीधी दीवारें प्रदान करेंगी।

सामग्री आधार को भी पुनः डिज़ाइन किया जा रहा है। मुद्रित सर्किट बोर्ड कंपनियां 3 से कम ढांकता हुआ स्थिरांक वाली सामग्रियों का अध्ययन कर रही हैं, क्योंकि कम गति वाले पीसीबी के लिए मानक सामग्री आमतौर पर 3.5 से 5.5 होती हैं। सख्त ग्लास फाइबर ब्रैड, कम हानि कारक हानि सामग्री और कम प्रोफ़ाइल तांबा भी डिजिटल सिग्नल के लिए उच्च गति पीसीबी की पसंद बन जाएगा, जिससे सिग्नल हानि को रोका जा सकेगा और सिग्नल अखंडता में सुधार होगा।

ईएमआई परिरक्षण समस्या
ईएमआई, क्रॉसस्टॉक और परजीवी कैपेसिटेंस सर्किट बोर्ड की मुख्य समस्याएं हैं। बोर्ड पर एनालॉग और डिजिटल आवृत्तियों के कारण क्रॉसस्टॉक और ईएमआई से निपटने के लिए, निशानों को अलग करने की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है। मल्टीलेयर बोर्डों का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए बेहतर बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करेगा कि उच्च गति के निशान कैसे लगाए जाएं ताकि एसी और डीसी सर्किट को अलग रखते हुए एनालॉग और डिजिटल रिटर्न सिग्नल के पथ एक दूसरे से दूर रहें। घटकों को रखते समय परिरक्षण और फ़िल्टरिंग जोड़ने से पीसीबी पर प्राकृतिक ईएमआई की मात्रा भी कम होनी चाहिए।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि तांबे की सतह पर कोई दोष और गंभीर शॉर्ट सर्किट या ओपन सर्किट नहीं हैं, कंडक्टर के निशान की जांच करने और उन्हें मापने के लिए उच्च कार्यों और 2 डी मेट्रोलॉजी के साथ एक उन्नत स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण प्रणाली (एआईओ) का उपयोग किया जाएगा। ये प्रौद्योगिकियां पीसीबी निर्माताओं को संभावित सिग्नल गिरावट जोखिमों का पता लगाने में मदद करेंगी।

थर्मल प्रबंधन चुनौतियाँ
उच्च सिग्नल गति के कारण पीसीबी के माध्यम से करंट अधिक गर्मी उत्पन्न करेगा। ढांकता हुआ सामग्री और कोर सब्सट्रेट परतों के लिए पीसीबी सामग्री को 5G तकनीक के लिए आवश्यक उच्च गति को पर्याप्त रूप से संभालने की आवश्यकता होगी। यदि सामग्री अपर्याप्त है, तो इससे तांबे के निशान, छिलने, सिकुड़न और विकृति हो सकती है, क्योंकि इन समस्याओं के कारण पीसीबी खराब हो जाएगा।

इन उच्च तापमानों से निपटने के लिए, निर्माताओं को उन सामग्रियों की पसंद पर ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता होगी जो थर्मल चालकता और थर्मल गुणांक मुद्दों का समाधान करते हैं। इस एप्लिकेशन के लिए आवश्यक सभी 5G सुविधाएँ प्रदान करने के लिए एक अच्छा पीसीबी बनाने के लिए उच्च तापीय चालकता, उत्कृष्ट ताप हस्तांतरण और लगातार ढांकता हुआ स्थिरांक वाली सामग्रियों का उपयोग किया जाना चाहिए।