उच्च गति वाले पीसीबी उद्योग के लिए इसका क्या मतलब है?
सबसे पहले, जब पीसीबी स्टैक डिजाइन और निर्माण करते हैं, तो सामग्री पहलुओं को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। 5 जी पीसीबी को सिग्नल ट्रांसमिशन को ले जाने और प्राप्त करने, विद्युत कनेक्शन प्रदान करने और विशिष्ट कार्यों के लिए नियंत्रण प्रदान करते समय सभी विनिर्देशों को पूरा करना होगा। इसके अलावा, पीसीबी डिजाइन चुनौतियों को संबोधित करने की आवश्यकता होगी, जैसे कि उच्च गति, थर्मल प्रबंधन पर सिग्नल अखंडता बनाए रखना, और डेटा और बोर्डों के बीच विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) को कैसे रोका जाए।

मिश्रित संकेत प्राप्त सर्किट बोर्ड डिजाइन
आज, अधिकांश सिस्टम 4 जी और 3 जी पीसीबी के साथ काम कर रहे हैं। इसका मतलब यह है कि घटक की संचारण और आवृत्ति रेंज प्राप्त करें 600 मेगाहर्ट्ज से 5.925 गीगाहर्ट्ज है, और बैंडविड्थ चैनल 20 मेगाहर्ट्ज है, या IoT सिस्टम के लिए 200 kHz है। 5 जी नेटवर्क सिस्टम के लिए पीसीबी डिजाइन करते समय, इन घटकों को आवेदन के आधार पर 28 गीगाहर्ट्ज, 30 गीगाहर्ट्ज या 77 गीगाहर्ट्ज की मिलीमीटर तरंग आवृत्तियों की आवश्यकता होगी। बैंडविड्थ चैनलों के लिए, 5G सिस्टम 6GHz से नीचे 100MHz और 6GHz से 400MHz से ऊपर की प्रक्रिया करेंगे।

इन उच्च गति और उच्च आवृत्तियों के लिए पीसीबी में उपयुक्त सामग्रियों के उपयोग को एक साथ सिग्नल लॉस और ईएमआई के बिना कम और उच्च संकेतों को कैप्चर करने और प्रसारित करने के लिए आवश्यक होगा। एक और समस्या यह है कि डिवाइस हल्के, अधिक पोर्टेबल और छोटे हो जाएंगे। सख्त वजन, आकार और अंतरिक्ष की कमी के कारण, पीसीबी सामग्री को सर्किट बोर्ड पर सभी माइक्रोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों को समायोजित करने के लिए लचीला और हल्का होना चाहिए।

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

सामग्री आधार को भी फिर से डिज़ाइन किया जा रहा है। मुद्रित सर्किट बोर्ड कंपनियां 3 के रूप में कम एक ढांकता हुआ स्थिरांक के साथ सामग्री का अध्ययन कर रही हैं, क्योंकि कम गति वाले पीसीबी के लिए मानक सामग्री आमतौर पर 3.5 से 5.5 होती है। तंग ग्लास फाइबर ब्रैड, लोअर लॉस फैक्टर लॉस मैटेरियल और लो प्रोफाइल कॉपर भी डिजिटल सिग्नल के लिए हाई-स्पीड पीसीबी का विकल्प बन जाएगा, जिससे सिग्नल लॉस को रोका जा सके और सिग्नल अखंडता में सुधार होगा।

ईएमआई परिरक्षण समस्या
ईएमआई, क्रॉसस्टॉक और परजीवी कैपेसिटेंस सर्किट बोर्डों की मुख्य समस्याएं हैं। बोर्ड पर एनालॉग और डिजिटल आवृत्तियों के कारण क्रॉसस्टॉक और ईएमआई से निपटने के लिए, यह निशान को अलग करने के लिए दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। बहुपरत बोर्डों का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए बेहतर बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करेगा कि उच्च गति के निशान कैसे रखें ताकि एनाल और डीसी सर्किट को अलग रखते हुए एनालॉग और डिजिटल रिटर्न सिग्नल के मार्ग को एक दूसरे से दूर रखा जाए। घटकों को रखने के दौरान परिरक्षण और फ़िल्टरिंग जोड़ना भी पीसीबी पर प्राकृतिक ईएमआई की मात्रा को कम करना चाहिए।

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

थर्मल प्रबंधन चुनौतियां
एक उच्च सिग्नल गति पीसीबी के माध्यम से अधिक गर्मी उत्पन्न करने के लिए वर्तमान का कारण बनेगी। ढांकता हुआ सामग्री और कोर सब्सट्रेट परतों के लिए पीसीबी सामग्री को 5 जी तकनीक द्वारा आवश्यक उच्च गति को पर्याप्त रूप से संभालने की आवश्यकता होगी। यदि सामग्री अपर्याप्त है, तो यह तांबे के निशान, छीलने, संकोचन और युद्ध का कारण हो सकता है, क्योंकि इन समस्याओं से पीसीबी बिगड़ जाएगा।

इन उच्च तापमानों से निपटने के लिए, निर्माताओं को थर्मल चालकता और थर्मल गुणांक मुद्दों को संबोधित करने वाली सामग्रियों की पसंद पर ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता होगी। उच्च तापीय चालकता, उत्कृष्ट गर्मी हस्तांतरण, और सुसंगत ढांकता हुआ स्थिरांक वाली सामग्री का उपयोग इस एप्लिकेशन के लिए आवश्यक सभी 5G सुविधाओं को प्रदान करने के लिए एक अच्छा पीसीबी बनाने के लिए किया जाना चाहिए।