एम्बेडेड पैसिव कंपोनेंट्स: पीसीबी के अंदर 'अदृश्य तत्व'

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सामग्री

• महत्वपूर्ण बातें
• लघुकरण की आवश्यकताः क्यों एम्बेडेड निष्क्रियता मायने रखती है
• एम्बेडेड पैसिव घटक क्या हैं?
• सामग्री और एम्बेडेड रेजिस्टर्स और कैपेसिटर का निर्माण
• पारंपरिक सतह-माउंटेड पैसिव से फायदे
• 5जी और एयरोस्पेस में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग
• एम्बेडेड बनाम सतह-माउंटेड पैसिवः एक तुलनात्मक तालिका
• चुनौतियाँ और डिजाइन विचार
• एम्बेडेड पैसिव टेक्नोलॉजी में भविष्य के रुझान
• सामान्य प्रश्न

महत्वपूर्ण बातें
1एम्बेडेड निष्क्रिय घटक (प्रतिरोधक और संधारित्र) सीधे पीसीबी की आंतरिक परतों में एकीकृत होते हैं, जिससे सतह को माउंट करने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।
2वे 30-50% स्थान की बचत, सिग्नल हानि को कम करने और 5जी बेस स्टेशनों जैसे उच्च आवृत्ति उपकरणों में विश्वसनीयता में सुधार करने में सक्षम हैं।
3कार्बन पेस्ट और सिरेमिक सामग्री क्रमशः एम्बेडेड प्रतिरोधकों और संधारित्रों के लिए आधार हैं।
4एयरोस्पेस और दूरसंचार उद्योग घटकों की संख्या को कम करने और स्थायित्व बढ़ाने के लिए एम्बेडेड पैसिव पर भरोसा करते हैं।

लघुकरण की आवश्यकताः क्यों एम्बेडेड निष्क्रियता मायने रखती है

जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण उच्च आवृत्तियों और छोटे रूप कारकों की ओर बढ़ते हैं, पारंपरिक सतह-माउंटेड तकनीक (एसएमटी) को सीमाओं का सामना करना पड़ता है।एसएमटी प्रतिरोधक और संधारित्र मूल्यवान पीसीबी अचल संपत्ति पर कब्जा करते हैं5जी सिस्टम में एमएमवेव आवृत्तियों पर काम करने वाले 5जी नेटवर्क में, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए, 5जी नेटवर्क के लिए।सतह घटकों से भी छोटे परजीवी प्रेरण संकेत अखंडता को बाधित कर सकते हैंइसी प्रकार, एयरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्स को भी अत्यधिक कंपन का सामना करने के लिए कम वजन और कम बाहरी घटकों की आवश्यकता होती है।एम्बेडेड निष्क्रिय घटक पीसीबी के भीतर "अदृश्य" बनकर इन चुनौतियों को हल करते हैं, जिससे अधिक घने, अधिक विश्वसनीय डिजाइन संभव हो सके।

एम्बेडेड पैसिव घटक क्या हैं?
एम्बेडेड पैसिव रेजिस्टर्स और कैपेसिटर हैं जो विनिर्माण के दौरान सतह पर माउंट किए जाने के बजाय सीधे पीसीबी सब्सट्रेट परतों में निर्मित होते हैं।

एकीकरण पीसीबी उत्पादन प्रक्रिया में जल्दी होता हैः
प्रतिरोधक एम्बेडिंगः प्रतिरोधक सामग्री (जैसे कार्बन पेस्ट) को आंतरिक परतों पर मुद्रित या उत्कीर्ण किया जाता है, फिर सटीक प्रतिरोध मान प्राप्त करने के लिए लेजर-ट्रिमिंग किया जाता है।
कैपेसिटर एम्बेडिंगः पीसीबी स्टैकअप के भीतर कैपेसिटर बनाने के लिए पतली सिरेमिक परतें या पॉलिमर फिल्मों को प्रवाहकीय विमानों के बीच सैंडविच किया जाता है।

बाहरी घटकों को समाप्त करके, एम्बेडेड पैसिव पीसीबी की समग्र मोटाई को कम करते हैं और असेंबली को सरल बनाते हैं।

अंतर्निहित प्रतिरोधकों और संधारित्रों की सामग्री और निर्माण

कार्बन पेस्ट को इसकी लागत प्रभावीता और मानक पीसीबी कार्यप्रवाहों में एकीकरण की आसानी के लिए पसंद किया जाता है।

सिरेमिक-आधारित कैपेसिटर बेहतर आवृत्ति स्थिरता प्रदान करते हैं, जो 5जी और रडार अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

पारंपरिक सतह-माउंटेड पैसिव से फायदे
अंतरिक्ष दक्षताः एम्बेडेड पैसिव सतह के 30-50% क्षेत्र को मुक्त करते हैं, जिससे कॉम्पैक्ट 5जी मॉड्यूल जैसे छोटे उपकरण सक्षम होते हैं।
सिग्नल अखंडता: कम वर्तमान मार्ग परजीवी प्रेरण और क्षमता को कम करते हैं, उच्च आवृत्ति (28GHz+) प्रणालियों में सिग्नल हानि को कम करते हैं।
विश्वसनीयताः मिलाप जोड़ों को समाप्त करने से कंपन (एयरोस्पेस के लिए महत्वपूर्ण) और थर्मल साइकिलिंग से विफलता के जोखिम कम हो जाते हैं।
कम असेंबली लागतः कम एसएमटी घटक पिक-एंड-प्लेस समय और सामग्री हैंडलिंग को कम करते हैं।

5जी और एयरोस्पेस में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग
5जी बेस स्टेशनः एक्टिव एंटीना यूनिट (एएयू) बीमफॉर्मिंग के लिए आवश्यक उच्च घटक घनत्व प्राप्त करने के लिए एम्बेडेड पैसिव का उपयोग करती हैं, जबकि एमएमवेव ट्रांससीवर में सिग्नल देरी को कम करती है।
एयरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्सः उपग्रह और एवियोनिक्स वजन को कम करने और बाहरी घटकों को समाप्त करने के लिए एम्बेडेड निष्क्रियों पर निर्भर करते हैं जो विकिरण-भारी या उच्च कंपन वातावरण में विफल हो सकते हैं।
चिकित्सा उपकरण: इम्प्लांटेबल मॉनिटर लघुकरण और जैव संगतता प्राप्त करने के लिए एम्बेडेड निष्क्रिय का उपयोग करते हैं।

एम्बेडेड बनाम सतह-माउंटेड पैसिवः एक तुलनात्मक तालिका

चुनौतियाँ और डिजाइन विचार
डिजाइन जटिलताः एम्बेडेड निष्क्रियों को पीसीबी स्टैकअप डिजाइन के दौरान अग्रिम योजना की आवश्यकता होती है, जो देर से चरण में संशोधनों को सीमित करता है।
लागत बाधाएंः प्रारंभिक उपकरण और सामग्री की लागत अधिक है, जिससे एम्बेडेड पैसिव उच्च मात्रा के उत्पादन के लिए अधिक व्यवहार्य हो जाते हैं।
परीक्षण की कठिनाईः मानक निरीक्षण के लिए अदृश्य, एम्बेडेड घटकों को उन्नत परीक्षण की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, प्रतिरोधों के लिए टीडीआर, कैपेसिटर के लिए एलसीआर मीटर) ।

एम्बेडेड पैसिव टेक्नोलॉजी में भविष्य के रुझान
उच्च एकीकरणः उभरती तकनीकों का उद्देश्य प्रतिरोधकों और संधारित्रों के साथ प्रेरक को एम्बेड करना है, जिससे पूरी तरह से एकीकृत आरएफ मॉड्यूल संभव हो सकते हैं।
स्मार्ट मटेरियलः स्व-रोगनिवारक प्रतिरोधक पेस्ट छोटे नुकसान की मरम्मत कर सकते हैं, कठोर वातावरण में पीसीबी जीवनकाल बढ़ा सकते हैं।
एआई-संचालित डिजाइनः मशीन लर्निंग उपकरण जटिल 5जी और आईओटी उपकरणों में सिग्नल हस्तक्षेप को कम करने के लिए निष्क्रिय प्लेसमेंट को अनुकूलित करेंगे।

सामान्य प्रश्न
क्या एम्बेडेड पैसिव की मरम्मत की जा सकती है?
नहीं, इनकी आंतरिक परतों में एकीकरण से इन्हें बदलना असंभव हो जाता है। इससे विनिर्माण के दौरान कठोर परीक्षण की आवश्यकता पर प्रकाश पड़ता है।

एम्बेडेड कैपेसिटर के साथ अधिकतम क्षमता क्या है?
वर्तमान सिरेमिक आधारित एम्बेडेड कैपेसिटर 10nF/mm2 तक पहुंचते हैं, जो हाई-स्पीड आईसी में डिकोप्लिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।

क्या एम्बेडेड पैसिव सभी सतह पर लगाए गए घटकों की जगह ले सकते हैं?
उच्च शक्ति वाले प्रतिरोधकों या विशेष संधारित्रों को अभी भी सतह पर लगाने की आवश्यकता नहीं है। कम से मध्यम शक्ति, उच्च घनत्व के परिदृश्यों में एम्बेडेड निष्क्रिय उत्कृष्ट हैं।

एम्बेडेड निष्क्रिय घटकों पीसीबी डिजाइन में एक शांत क्रांति का प्रतिनिधित्व करते हैं, अगली पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक्स को संचालित करने वाले "अदृश्य" बुनियादी ढांचे को सक्षम करते हैं।लघुकरण को संतुलित करने में उनकी भूमिका, प्रदर्शन, और विश्वसनीयता केवल अधिक महत्वपूर्ण हो जाएगा।