હાઇ-સ્પીડ પીસીબી શું છે?
1GHz થી ઉપરની સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન ફ્રીક્વન્સી ધરાવતા PCB ને આપણે હાઇ-સ્પીડ પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ કહીએ છીએ.
હાઇ-સ્પીડ PCB નો ઉપયોગ કરવાના ફાયદા શું છે?
સિગ્નલ ફ્રીક્વન્સી સુધારવા અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોની EMI સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, હાઇ-સ્પીડ PCB નું ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું. હાઇ-સ્પીડ PCB ની ડિઝાઇનને મોટી સફળતા મળ્યા પછી, EMI માં તેનું યોગદાન વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ બની રહ્યું છે. લગભગ 60% EMI સમસ્યાઓ હાઇ-સ્પીડ PCB દ્વારા ઉકેલી શકાય છે.
હાઇ-સ્પીડ PCB માં કઈ સામગ્રીનો ઉપયોગ થાય છે?
ગરમી પ્રતિકાર, યાંત્રિક કઠિનતા અને સારી (વિશ્વસનીયતા) ધરાવતી સામગ્રી
સ્થિર Dk /Df પરિમાણો ધરાવતી સામગ્રી (આવર્તન અને પર્યાવરણ સાથે ભિન્નતાનો નાનો ગુણાંક)
સારા અવબાધ નિયંત્રણ સાથે સામગ્રી
કોપર ફોઇલ સપાટીની ઓછી ખરબચડી સામગ્રી
નાના સપાટ છિદ્રોવાળા ગ્લાસ ફાઇબર કાપડ પસંદ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.
હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇન કરતી વખતે મારે કઈ ટિપ્સ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ?
હાઇ-સ્પીડ પીસીબી ડિઝાઇન કરવા માટેની કેટલીક ટિપ્સ નીચે વર્ણવેલ છે.
૧) અદ્યતન વિકલ્પો સાથે ડિઝાઇન સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરો
એન્જિનિયરોએ એવા ડિઝાઇન સોફ્ટવેરને જાણવાની જરૂર છે જે અદ્યતન વિકલ્પો પૂરા પાડી શકે. CAD સોફ્ટવેરમાં હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇન કરવા માટે સોફ્ટવેર ટૂલ્સને ઘણી બધી અત્યાધુનિક સુવિધાઓની જરૂર પડે છે. તમારી પાસે શક્તિશાળી CAD ટૂલ્સની વધુ સારી સમજ હોવી જરૂરી છે.
૨) હાઇ-સ્પીડ રૂટીંગ
જ્યારે હાઇ-સ્પીડ રૂટીંગની વાત આવે છે, ત્યારે ડિઝાઇનરોએ મૂળભૂત રૂટીંગના નિયમો સમજવાની જરૂર છે, જેમાં જમીનના સ્તરોને કાપવા નહીં અને રૂટીંગ ટૂંકા રાખવાનો સમાવેશ થાય છે. તેથી, કૃપા કરીને ડિજિટલ લાઇન પર ચોક્કસ અંતર પર ક્રોસટોક ટાળો અને સિગ્નલ અખંડિતતા માટે દખલ પેદા કરી શકે તેવા તમામ પરિબળોને સુરક્ષિત રાખો.
૩) અવબાધ નિયંત્રણ સાથે રૂટીંગ
લગભગ 40-120 ઓહ્મના કેટલાક સિગ્નલો માટે, તેમને અવબાધ મેચિંગની જરૂર પડે છે. લાક્ષણિક અવબાધ મેચિંગ એન્ટેના અને ઘણા વિભેદક જોડીઓ દ્વારા પ્રગટ થાય છે.
ડિઝાઇનરોએ રૂટીંગની પહોળાઈ અને અવબાધ મૂલ્યના જરૂરી સ્ટેક-અપની ગણતરી કેવી રીતે કરવી તે સમજવાની જરૂર છે. જો અવબાધ મૂલ્ય યોગ્ય ન હોય, તો તે સિગ્નલ પર ગંભીર અસર કરી શકે છે, જે ડેટા ભ્રષ્ટાચાર તરફ દોરી શકે છે.
૪) લંબાઈ મેચિંગ સાથેના નિશાન
હાઇ-સ્પીડ મેમરી બસ અને ઇન્ટરફેસ બસમાં ઘણી લાઇનો હોય છે. આ લાઇનો ખૂબ જ ઊંચી ફ્રીક્વન્સીઝ પર કાર્ય કરી શકે છે, તેથી સિગ્નલ મોકલનારથી રીસીવર સુધી એકસાથે ટ્રાન્સમિટ થવો જોઈએ. વધુમાં, તેને લંબાઈ મેચિંગ નામની સુવિધાની જરૂર છે. તેથી, સૌથી સામાન્ય ધોરણો સહિષ્ણુતા મૂલ્યોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે જેને લંબાઈ સાથે મેચ કરવાની જરૂર છે.
૫) વર્તમાન રીટર્ન સર્કિટનો વિસ્તાર ઓછો કરો
હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇનરોએ મૂળભૂત નિયમોનું પાલન કરવાની જરૂર છે, જેમ કે સતત ગ્રાઉન્ડ લેયર ડિઝાઇન કરવું અને રૂટીંગના વર્તમાન રીટર્ન પાથને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને વર્તમાન રીટર્ન સર્કિટના ક્ષેત્રફળને ઘટાડવું, તેમજ ઘણા બધા ટાંકાવાળા વાયા મૂકવા.
હાઇ-સ્પીડ પીસીબી બનાવવા માટેની કેટલીક શ્રેષ્ઠ પદ્ધતિઓ કઈ છે?
હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇન કૌશલ્યમાં નિપુણતા પ્રાપ્ત થાય છે, જે સિગ્નલ અખંડિતતા સુનિશ્ચિત કરે છે.
સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનની કામગીરી સુનિશ્ચિત કરવા માટે હાઇ-સ્પીડ PCB ની સામગ્રી યોગ્ય રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે.
ઉત્પાદન નિયંત્રણ કરવામાં આવે છે. ઉત્પાદન દરમિયાન મુખ્ય નિયંત્રણ બિંદુઓ સર્કિટની પહોળાઈ, સ્તરનું અંતર, કોપર પ્લેટેડ વિયાસ, સર્કિટની કોપર જાડાઈ, સોલ્ડર માસ્કની જાડાઈ વગેરે છે.
હાઇ-સ્પીડ PCBs ની વાત આવે ત્યારે માલિકીની કિંમત કેટલી છે?
નીચેના પરિબળો હાઇ-સ્પીડ PCB ની કિંમતને અસર કરશે.
સામગ્રી (સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી, સબસ્ટ્રેટની જાડાઈ, તાંબાની જાડાઈ)
વપરાયેલ ઉત્પાદન સાધનો
ઉત્પાદનમાં મુશ્કેલી
ગ્રાહકની જરૂરિયાતો
પસંદ કરેલ પેકેજિંગ પદ્ધતિ
પસંદ કરેલ ડિલિવરી પદ્ધતિ
હાઇ-સ્પીડ પીસીબી કેવી રીતે ડિઝાઇન કરવી?
હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇન એ પ્રમાણમાં જટિલ પ્રક્રિયા છે જેમાં સિગ્નલો, અવબાધ, ટ્રાન્સમિશન લાઇન અને અન્ય ઘણા તકનીકી ઘટકોનો સંપૂર્ણ વિચાર કરવો જરૂરી છે. નીચેના તકનીકી મુદ્દાઓ કેટલાક સંદર્ભ પ્રદાન કરી શકે છે.
વાજબી રૂટીંગ માટે મલ્ટી-લેયરનો ઉપયોગ કરો.
હાઇ-સ્પીડ સર્કિટ ડિવાઇસના પિન વચ્ચેનો લીડ જેટલો ટૂંકો હશે તેટલું સારું.
ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ સિગ્નલ લાઇનો અથવા સ્થાનિક એકમો માટે ગ્રાઉન્ડ સરાઉન્ડનો અમલ કરો.
સપાટીના સ્તર પર મૂકવામાં આવેલી ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ લાઇન મોટા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન ઉત્પન્ન કરવાની સંભાવના ધરાવે છે. ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ લાઇન પાવર લેયર અને ગ્રાઉન્ડ લેયર વચ્ચે મૂકવી જોઈએ. પાવર લેયર અને નીચેના સ્તર દ્વારા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના શોષણને કારણે ઉત્પન્ન થતું રેડિયેશન ઘણું ઓછું હશે.
હાઇ-સ્પીડ PCB અને સ્ટાન્ડર્ડ PCB વચ્ચે શું તફાવત છે?
પ્રમાણભૂત PCB માટે, લોકો મુખ્યત્વે મેટલ વાયરના શોર્ટ સર્કિટ, ઇન્સ્યુલેશન અને અન્ય સમસ્યાઓ વિશે ચિંતિત હોય છે. જો કે, ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોના ઉચ્ચ પ્રદર્શનની શોધ સાથે, સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન ફ્રીક્વન્સી વધારવાની જરૂર છે અને લોકો હાઇ-સ્પીડ PCB ના સિગ્નલ અખંડિતતા ડિઝાઇન વિશે વધુ ચિંતિત છે.
શું હાઇ-સ્પીડ પીસીબીને હેન્ડલ કરતી વખતે કોઈ ખાસ વિચારણાઓ છે?
હાઇ-સ્પીડ પીસીબીને હેન્ડલ કરતી વખતે હાઇ-સ્પીડ પીસીબી ડિઝાઇન અને ઉત્પાદનમાં ખાસ વિચારણા કરવામાં આવે છે.
ડિફરન્શિયલ રૂટીંગની લંબાઈ મેચ થવી જોઈએ.
રૂટીંગ અપૂર્ણ ગ્રાઉન્ડ પ્લેનને પાર ન કરવું જોઈએ.
કોઈપણ ડિફરન્શિયલ હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન પર ટેસ્ટ પોઇન્ટ ન મૂકો.
ક્રિસ્ટલ્સ, ઓસિલેટર, સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય, માઉન્ટિંગ હોલ્સ, ચુંબકીય ઉપકરણો અથવા સામયિક સિગ્નલ ચિપ્સની નજીક અથવા નીચે હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇનોને રૂટ કરશો નહીં.
ઉપર અને નીચેના સ્તરો પર હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇનોને સંપૂર્ણ સંદર્ભ ગ્રાઉન્ડ લેયર સાથે રૂટ કરવાનો પ્રયાસ કરો. આંતરિક પ્લેન પર લાઇનોને રૂટ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી.
હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલથી રેફરન્સ ગ્રાઉન્ડ લેયરની ધાર સુધીનું અંતર 90 મિલીથી વધુ રાખો.
સોકેટ અને કનેક્ટર વાયરિંગના સંચાલન પર ધ્યાન આપો.
ચુસ્ત અવબાધ મૂલ્યને પૂર્ણ કરવા માટે કોપ ટ્રેસ પહોળાઈ, જગ્યા અને લેઅપ માળખું ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત હોવું આવશ્યક છે.
જ્યારે હાઇ-સ્પીડ PCB પૂર્ણ થાય છે ત્યારે સામાન્ય રીતે TDR અવબાધ પરીક્ષણોની જરૂર પડે છે.
ઇચ્છિત કાર્યોને પૂર્ણ કરવા માટે યોગ્ય સામગ્રીના પ્રકારો પસંદ કરવા જોઈએ.
હાઇ-સ્પીડ PCB માટે સપાટ સપાટી પૂર્ણાહુતિ જરૂરી છે, અને અમે હંમેશા ENEPIG સપાટી સારવાર માટે ENIG ને સલાહ આપીએ છીએ.
હાઇ-સ્પીડ PCB પર મહત્તમ ડેટા ટ્રાન્સફર રેટ કેટલો પ્રાપ્ત કરી શકાય છે?
હાઇ-સ્પીડ PCB પર પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવો સૈદ્ધાંતિક મહત્તમ ડેટા ટ્રાન્સફર દર અત્યાર સુધી 10.0GPs (ગીગાબિટ્સ પ્રતિ સેકન્ડ) છે, પરંતુ આમાં સતત સુધારો થઈ રહ્યો છે.
શું હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇન કરતી વખતે કોઈ ખાસ સાધનો અથવા પ્રક્રિયાઓની જરૂર પડે છે?
હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇન કરતી વખતે જરૂરી PCB ડિઝાઇન સોફ્ટવેર ટૂલ્સ અને EDA સિમ્યુલેશન ટૂલ્સનો ઉપયોગ થાય છે જેમ કે Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS, વગેરે.
એ નોંધવું યોગ્ય છે કે એક સોફ્ટવેર ટૂલ એક PCB પ્રોજેક્ટ માટે યોગ્ય હોઈ શકે છે, જ્યારે બીજા સોફ્ટવેર ટૂલનો ઉપયોગ અન્ય પ્રકારના પ્રોજેક્ટ્સ માટે વધુ સારી રીતે થઈ શકે છે. તેથી, યોગ્ય PCB ડિઝાઇન સોફ્ટવેર ટૂલ શોધવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.
હાઇ સ્પીડ પીસીબી મટિરિયલના મૂળભૂત સ્પષ્ટીકરણો અને સપ્લાયર્સ શું છે?
હાઇ સ્પીડ મટિરિયલ FR4, સિરામિક, PTFE અથવા PTFE રિઇનફોર્સ્ડ મટિરિયલ હોઈ શકે છે જેમાં 1 Ghz થી 100 Ghz સુધીનો સમાવેશ થાય છે. ઘણા પ્રખ્યાત હાઇ સ્પીડ PCB મટિરિયલ સપ્લાયર્સ છે જેમ કે: રોજર્સ, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic, Taconic, વગેરે.
રડાર સિસ્ટમ માટે PCB સામગ્રી પસંદ કરવામાં સામાન્ય ભૂલો કઈ છે?
રડાર સિસ્ટમ માટે PCB સામગ્રીની પસંદગીમાં સામાન્ય ભૂલોમાં ફક્ત એક જ સામગ્રી પર આધાર રાખવો (દા.ત., ઉચ્ચ-આવર્તન એપ્લિકેશનો માટે FR-4 નો ઉપયોગ કરવો), થર્મલ મેનેજમેન્ટ જરૂરિયાતોને અવગણવી અને અદ્યતન સામગ્રીના ઉત્પાદનની જટિલતાને અવગણવી શામેલ છે.