അതിവേഗ പിസിബിയിലേക്കുള്ള 5G സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വെല്ലുവിളികൾ

ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള PCB വ്യവസായത്തിന് ഇത് എന്താണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്?
ഒന്നാമതായി, PCB സ്റ്റാക്കുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, മെറ്റീരിയൽ വശങ്ങൾക്ക് മുൻഗണന നൽകണം. സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ കൊണ്ടുപോകുമ്പോഴും സ്വീകരിക്കുമ്പോഴും ഇലക്ട്രിക്കൽ കണക്ഷനുകൾ നൽകുമ്പോഴും നിർദ്ദിഷ്ട പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് നിയന്ത്രണം നൽകുമ്പോഴും 5G PCB-കൾ എല്ലാ സവിശേഷതകളും പാലിക്കണം. കൂടാതെ, ഉയർന്ന വേഗതയിൽ സിഗ്നൽ സമഗ്രത നിലനിർത്തുക, തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ്, ഡാറ്റയ്ക്കും ബോർഡുകൾക്കുമിടയിൽ വൈദ്യുതകാന്തിക ഇടപെടൽ (ഇഎംഐ) എങ്ങനെ തടയാം എന്നിങ്ങനെയുള്ള പിസിബി ഡിസൈൻ വെല്ലുവിളികൾ പരിഹരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

മിക്സഡ് സിഗ്നൽ സ്വീകരിക്കുന്ന സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ഡിസൈൻ
ഇന്ന്, മിക്ക സിസ്റ്റങ്ങളും 4G, 3G PCB-കൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. ഇതിനർത്ഥം ഘടകത്തിൻ്റെ പ്രക്ഷേപണവും സ്വീകരിക്കുന്നതുമായ ഫ്രീക്വൻസി ശ്രേണി 600 MHz മുതൽ 5.925 GHz വരെയാണ്, കൂടാതെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ചാനൽ 20 MHz അല്ലെങ്കിൽ IoT സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് 200 kHz ആണ്. 5G നെറ്റ്‌വർക്ക് സിസ്റ്റങ്ങൾക്കായി PCB-കൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ, ഈ ഘടകങ്ങൾക്ക് ആപ്ലിക്കേഷനെ ആശ്രയിച്ച് 28 GHz, 30 GHz അല്ലെങ്കിൽ 77 GHz എന്നിവയുടെ മില്ലിമീറ്റർ തരംഗ ആവൃത്തികൾ ആവശ്യമാണ്. ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ചാനലുകൾക്കായി, 5G സിസ്റ്റങ്ങൾ 6GHz-ന് താഴെ 100MHz ഉം 6GHz-ന് മുകളിൽ 400MHz-ഉം പ്രോസസ്സ് ചെയ്യും.

ഈ ഉയർന്ന വേഗതയ്ക്കും ഉയർന്ന ആവൃത്തികൾക്കും, സിഗ്നൽ നഷ്ടവും EMI ഇല്ലാതെ താഴ്ന്നതും ഉയർന്നതുമായ സിഗ്നലുകൾ ഒരേസമയം ക്യാപ്‌ചർ ചെയ്യാനും സംപ്രേക്ഷണം ചെയ്യാനും PCB-യിൽ അനുയോജ്യമായ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഉപകരണങ്ങൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതും കൂടുതൽ പോർട്ടബിൾ ആയതും ചെറുതും ആയിരിക്കും എന്നതാണ് മറ്റൊരു പ്രശ്നം. കർശനമായ ഭാരം, വലിപ്പം, സ്ഥല പരിമിതികൾ എന്നിവ കാരണം, സർക്യൂട്ട് ബോർഡിലെ എല്ലാ മൈക്രോ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളും ഉൾക്കൊള്ളാൻ PCB മെറ്റീരിയലുകൾ വഴക്കമുള്ളതും ഭാരം കുറഞ്ഞതുമായിരിക്കണം.

പിസിബി കോപ്പർ ട്രെയ്‌സുകൾക്കായി, നേർത്ത ട്രെയ്‌സുകളും കർശനമായ ഇംപെഡൻസ് നിയന്ത്രണവും പാലിക്കേണ്ടതുണ്ട്. 3G, 4G ഹൈ-സ്പീഡ് PCB-കൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പരമ്പരാഗത സബ്‌ട്രാക്റ്റീവ് എച്ചിംഗ് പ്രോസസ്സ് പരിഷ്‌ക്കരിച്ച സെമി-അഡിറ്റീവ് പ്രക്രിയയിലേക്ക് മാറ്റാം. ഈ മെച്ചപ്പെട്ട സെമി-അഡിറ്റീവ് പ്രക്രിയകൾ കൂടുതൽ കൃത്യമായ അടയാളങ്ങളും നേരായ മതിലുകളും നൽകും.

മെറ്റീരിയൽ അടിത്തറയും പുനർരൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നു. പ്രിൻ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് കമ്പനികൾ 3-ൽ താഴെയുള്ള വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കമുള്ള മെറ്റീരിയലുകൾ പഠിക്കുന്നു, കാരണം കുറഞ്ഞ വേഗതയുള്ള PCB-കൾക്കുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ സാധാരണയായി 3.5 മുതൽ 5.5 വരെയാണ്. ഇറുകിയ ഗ്ലാസ് ഫൈബർ ബ്രെയ്‌ഡ്, കുറഞ്ഞ ലോസ് ഫാക്ടർ ലോസ് മെറ്റീരിയൽ, ലോ പ്രൊഫൈൽ കോപ്പർ എന്നിവയും ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നലുകൾക്കായുള്ള ഹൈ-സ്പീഡ് പിസിബിയുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പായി മാറും, അതുവഴി സിഗ്നൽ നഷ്ടം തടയുകയും സിഗ്നൽ സമഗ്രത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും.

EMI ഷീൽഡിംഗ് പ്രശ്നം
EMI, ക്രോസ്‌സ്റ്റോക്ക്, പാരാസൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്റൻസ് എന്നിവയാണ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡുകളുടെ പ്രധാന പ്രശ്നങ്ങൾ. ബോർഡിലെ അനലോഗ്, ഡിജിറ്റൽ ആവൃത്തികൾ കാരണം ക്രോസ്‌സ്റ്റോക്ക്, ഇഎംഐ എന്നിവ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിന്, ട്രെയ്‌സുകൾ വേർതിരിക്കാൻ ശക്തമായി ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു. എസി, ഡിസി സർക്യൂട്ടുകൾ വെവ്വേറെ നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് അനലോഗ്, ഡിജിറ്റൽ റിട്ടേൺ സിഗ്നലുകളുടെ പാതകൾ പരസ്പരം അകറ്റി നിർത്തുന്ന തരത്തിൽ ഹൈ-സ്പീഡ് ട്രെയ്‌സുകൾ എങ്ങനെ സ്ഥാപിക്കാമെന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ മൾട്ടിലെയർ ബോർഡുകളുടെ ഉപയോഗം മികച്ച വൈദഗ്ധ്യം നൽകും. ഘടകങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ ഷീൽഡിംഗും ഫിൽട്ടറിംഗും ചേർക്കുന്നത് പിസിബിയിലെ സ്വാഭാവിക ഇഎംഐയുടെ അളവും കുറയ്ക്കണം.

ചെമ്പ് പ്രതലത്തിൽ തകരാറുകളും ഗുരുതരമായ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടുകളും ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ടുകളും ഇല്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, കണ്ടക്ടർ ട്രെയ്‌സുകൾ പരിശോധിച്ച് അവയെ അളക്കാൻ ഉയർന്ന ഫംഗ്ഷനുകളും 2 ഡി മെട്രോളജിയും ഉള്ള ഒരു അഡ്വാൻസ്ഡ് ഓട്ടോമാറ്റിക് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇൻസ്പെക്ഷൻ സിസ്റ്റം (AIO) ഉപയോഗിക്കും. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ പിസിബി നിർമ്മാതാക്കളെ സാധ്യമായ സിഗ്നൽ ഡീഗ്രേഡേഷൻ അപകടസാധ്യതകൾ പരിശോധിക്കാൻ സഹായിക്കും.

 

തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് വെല്ലുവിളികൾ
ഉയർന്ന സിഗ്നൽ വേഗത പിസിബിയിലൂടെയുള്ള കറൻ്റ് കൂടുതൽ താപം സൃഷ്ടിക്കാൻ ഇടയാക്കും. വൈദ്യുത സാമഗ്രികൾക്കും കോർ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പാളികൾക്കുമുള്ള പിസിബി മെറ്റീരിയലുകൾ 5G സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ആവശ്യമായ ഉയർന്ന വേഗത വേണ്ടത്ര കൈകാര്യം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. മെറ്റീരിയൽ അപര്യാപ്തമാണെങ്കിൽ, അത് ചെമ്പ് അടയാളങ്ങൾ, പുറംതൊലി, ചുരുങ്ങൽ, വളച്ചൊടിക്കൽ എന്നിവയ്ക്ക് കാരണമായേക്കാം, കാരണം ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ പിസിബിയെ മോശമാക്കും.

ഈ ഉയർന്ന താപനിലയെ നേരിടാൻ, നിർമ്മാതാക്കൾ താപ ചാലകത, താപ ഗുണക പ്രശ്നങ്ങൾ എന്നിവ പരിഹരിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഈ ആപ്ലിക്കേഷന് ആവശ്യമായ എല്ലാ 5G സവിശേഷതകളും നൽകുന്നതിന് ഒരു നല്ല PCB ഉണ്ടാക്കാൻ ഉയർന്ന താപ ചാലകത, മികച്ച താപ കൈമാറ്റം, സ്ഥിരതയുള്ള വൈദ്യുത സ്ഥിരത എന്നിവയുള്ള മെറ്റീരിയലുകൾ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്.