অটোমোবাইল ইলেকট্রনিক সিস্টেমে মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের প্রয়োজনীয়তা (৩) ADAS ও স্ব-চালিত ড্রাইভিং

ভূমিকা

উন্নত ড্রাইভার সহায়তা সিস্টেম (ADAS) এবং স্বায়ত্তশাসিত ড্রাইভিং প্রযুক্তিগুলি স্বয়ংচালিত শিল্পকে নতুন রূপ দিচ্ছে, যা যানবাহনকে তাদের পরিবেশকে আরও স্বায়ত্তশাসিতভাবে উপলব্ধি, বিশ্লেষণ এবং প্রতিক্রিয়া জানাতে সক্ষম করে। মিলিমিটার-ওয়েভ রাডার (24GHz/77GHz), LiDAR, অতিস্বনক সেন্সর এবং ক্যামেরা সিস্টেমের মতো মূল মডিউলগুলি সংবেদী নেটওয়ার্ক তৈরি করে যা অ্যাডাপটিভ ক্রুজ কন্ট্রোল, লেন ডিপার্চার ওয়ার্নিং, স্বয়ংক্রিয় জরুরি ব্রেকিং এবং স্ব-পার্কিংয়ের মতো ফাংশনগুলিকে শক্তিশালী করে। এই সিস্টেমগুলি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ-গতির ডেটা ট্রান্সমিশনের উপর নির্ভর করে, যা নির্ভুলতা, নির্ভরযোগ্যতা এবং রিয়েল-টাইম কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করতে PCB ডিজাইনকে একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ করে তোলে। এই নিবন্ধটি ADAS এবং স্বায়ত্তশাসিত ড্রাইভিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বিশেষ PCB প্রয়োজনীয়তা, উত্পাদন চ্যালেঞ্জ এবং উদীয়মান প্রবণতা পরীক্ষা করে।

সিস্টেম ওভারভিউ

ADAS এবং স্বায়ত্তশাসিত ড্রাইভিং সিস্টেমগুলি একটি বিস্তৃত পরিবেশগত সচেতনতা কাঠামো তৈরি করতে একাধিক সেন্সর প্রযুক্তিকে একত্রিত করে:

• রাডার (24GHz/77GHz): স্বল্প-পরিসরের সনাক্তকরণের জন্য 24GHz-এ কাজ করে (যেমন, পার্কিং সহায়তা) এবং দীর্ঘ-পরিসরের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য 77GHz (যেমন, হাইওয়ে ক্রুজ কন্ট্রোল), বস্তুর দূরত্ব, বেগ এবং দিক সনাক্ত করে।

• LiDAR: আশেপাশের পরিবেশের 3D পয়েন্ট ক্লাউড তৈরি করতে লেজার পালস ব্যবহার করে (905–1550nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য), যা বাধা এবং ভূখণ্ডের সুনির্দিষ্ট ম্যাপিং সক্ষম করে।

• অতিস্বনক সেন্সর: পার্কিংয়ের মতো কম গতির পরিস্থিতিতে স্বল্প-পরিসরের বস্তু সনাক্তকরণ প্রদান করে (সাধারণত <5m), দূরত্ব পরিমাপ করতে শব্দ তরঙ্গ ব্যবহার করে।

• ক্যামেরা: লেন চিহ্নিতকরণ স্বীকৃতি, ট্রাফিক সাইন সনাক্তকরণ এবং পথচারী সনাক্তকরণের জন্য ভিজ্যুয়াল ডেটা ক্যাপচার করে, যার জন্য উচ্চ-রেজোলিউশন ইমেজিং এবং দ্রুত ডেটা প্রক্রিয়াকরণ প্রয়োজন।

PCB ডিজাইন প্রয়োজনীয়তা

ADAS এবং স্বায়ত্তশাসিত ড্রাইভিং PCB-গুলিকে উচ্চ-পারফরম্যান্স সেন্সর অপারেশনের সমর্থন করার জন্য অনন্য প্রযুক্তিগত চাহিদাগুলি পূরণ করতে হবে:

1. উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত অখণ্ডতা

উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সেন্সর (যেমন, 77GHz রাডার) PCB-গুলির প্রয়োজন যা ন্যূনতম সংকেত হ্রাস এবং সুনির্দিষ্ট ট্রান্সমিশনের জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে:

• কম-ক্ষতি উপকরণ: Rogers RO4000, Megtron 6, এবং Tachyon-এর মতো ল্যামিনেটগুলি তাদের কম ডাইইলেকট্রিক কনস্ট্যান্ট (Dk) এবং ডিসিপেশন ফ্যাক্টর (Df)-এর জন্য পছন্দ করা হয়, যা উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে সংকেত দুর্বলতা হ্রাস করে।

• টাইট ইম্পিডেন্স কন্ট্রোল: উচ্চ-গতির ডেটা পাথগুলির জন্য ±5% সহনশীলতার মধ্যে ইম্পিডেন্স বজায় রাখা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, রাডার ট্রান্সসিভার এবং LiDAR কন্ট্রোল সার্কিট জুড়ে সংকেত অখণ্ডতা নিশ্চিত করে।

• নিয়ন্ত্রিত রুটিং: সংক্ষিপ্ত, সরাসরি ট্রেস পাথগুলি ধারাবাহিক জ্যামিতি সহ প্রতিফলন এবং ক্রসস্টক হ্রাস করে, যা 77GHz রাডার এবং মাল্টি-গিগাবিট ক্যামেরা ইন্টারফেসের জন্য অপরিহার্য।

2. ক্ষুদ্রাকরণ

যানবাহন মাউন্টিং লোকেশনগুলিতে স্থানের সীমাবদ্ধতা (যেমন, বাম্পার, আয়না, ছাদ) কমপ্যাক্ট PCB ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে:

• 6–10 লেয়ার স্ট্যাক-আপ: মাল্টিলেয়ার কাঠামো উপাদান ঘনত্বকে সর্বাধিক করে যখন হস্তক্ষেপ কমাতে পাওয়ার, গ্রাউন্ড এবং সিগন্যাল স্তরগুলিকে আলাদা করে।

• সূক্ষ্ম-পিচ উপাদান: ছোট-ফুটপ্রিন্ট IC এবং প্যাসিভ উপাদানগুলির ইন্টিগ্রেশন (যেমন, 0402 বা ছোট প্যাকেজ) সীমিত স্থানে উচ্চ কার্যকারিতা সক্ষম করে।

3. পরিবেশগত প্রতিরোধ

বাহ্যিকভাবে বা কঠোর গাড়ির পরিবেশে মাউন্ট করা সেন্সরগুলির জন্য শক্তিশালী PCB সুরক্ষা প্রয়োজন:

• জলরোধী এবং ডাস্টপ্রুফ ডিজাইন: কনফর্মাল কোটিং এবং সিল করা এনক্লোজার আর্দ্রতা এবং ধ্বংসাবশেষ প্রবেশ করতে বাধা দেয়, যা আন্ডার- বাম্পার রাডার এবং বাইরের ক্যামেরার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

• UV প্রতিরোধ: ছাদের উপরে মাউন্ট করা LiDAR বা উইন্ডশীল্ড ক্যামেরার জন্য PCB-গুলিকে উপাদান অবনতি ছাড়াই দীর্ঘ সময়ের জন্য সূর্যের আলো সহ্য করতে হবে।

সারণী 1: ADAS সেন্সর ফ্রিকোয়েন্সি এবং PCB উপাদান প্রয়োজনীয়তা

উত্পাদন চ্যালেঞ্জ

ADAS সিস্টেমের জন্য PCB তৈরি করতে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং নির্ভরযোগ্যতার চাহিদা মেটাতে নির্ভুল প্রকৌশল জড়িত:

• মাইক্রোওয়েভ PCB এচিং: রাডার অ্যান্টেনাগুলির বিকিরণ প্যাটার্ন এবং ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া বজায় রাখতে অতি-সঠিক লাইন প্রস্থ নিয়ন্ত্রণ (±0.02 মিমি) প্রয়োজন, যা ঐতিহ্যবাহী এচিং প্রক্রিয়াগুলির জন্য চ্যালেঞ্জিং।

• মিশ্র উপকরণ ল্যামিনেশন: FR-4-কে PTFE বা সিরামিক সাবস্ট্রেটগুলির সাথে একত্রিত করে হাইব্রিড PCB (LiDAR এবং রাডারের জন্য) ল্যামিনেশন চাপ এবং তাপমাত্রার উপর কঠোর নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন যা ডেলমিনেশন প্রতিরোধ করে এবং অভিন্ন ডাইইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্য নিশ্চিত করে।

• হাই-স্পিড ডেটা রুটিং: USB, ইথারনেট এবং MIPI D-PHY-এর মতো ইন্টারফেসগুলির জন্য কঠোর ইম্পিডেন্স ম্যাচিং এবং ডিফারেনশিয়াল পেয়ার রুটিং প্রয়োজন, ক্যামেরার এবং সেন্সর থেকে মাল্টি-গিগাবিট ডেটা রেট সমর্থন করার জন্য ন্যূনতম স্কিউ সহ।

সারণী 2: উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ADAS বোর্ডের জন্য PCB সহনশীলতা

ভবিষ্যতের প্রবণতা

স্বায়ত্তশাসিত ড্রাইভিং উচ্চ স্তরে (L3+) অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে, PCB ডিজাইন আরও জটিল সেন্সর ফিউশন এবং কম্পিউটিং চাহিদা সমর্থন করার জন্য বিকশিত হবে:

• AI প্রসেসরগুলির সাথে ইন্টিগ্রেশন: উচ্চ-পারফরম্যান্স GPU এবং নিউরাল প্রসেসিং ইউনিট (NPU) সরাসরি সেন্সর PCB-তে একত্রিত করা হবে, যা রিয়েল-টাইম ডেটা বিশ্লেষণ সক্ষম করবে এবং বস্তু সনাক্তকরণে লেটেন্সি কমাবে।

• সেন্সর ফিউশন মডিউল: একটি একক PCB-তে রাডার, LiDAR এবং ক্যামেরা ইন্টারফেস একত্রিত করা ডেটা একত্রিতকরণকে সুসংহত করবে, যার জন্য উন্নত সংকেত বিচ্ছিন্নতা এবং সিঙ্ক্রোনাইজেশন কৌশল প্রয়োজন।

• হাই-স্পিড ইন্টারফেস: PCIe Gen4/5 এবং 10G ইথারনেটের গ্রহণ সেন্সর এবং কেন্দ্রীয় কম্পিউটিং ইউনিটের মধ্যে দ্রুত ডেটা স্থানান্তর সক্ষম করবে, যার জন্য কম-ক্ষতি উপকরণ এবং অপ্টিমাইজ করা ডিফারেনশিয়াল পেয়ার রুটিং প্রয়োজন।

সারণী 3: ADAS মডিউল PCB স্তর

উপসংহার

ADAS এবং স্বায়ত্তশাসিত ড্রাইভিং সিস্টেমগুলি PCB ডিজাইনের উপর নজিরবিহীন চাহিদা রাখে, যার জন্য উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কর্মক্ষমতা, ক্ষুদ্রাকরণ এবং পরিবেশগত স্থিতিস্থাপকতা প্রয়োজন। সেন্সরগুলি ক্রমবর্ধমান উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এবং ডেটা হারে কাজ করার সাথে সাথে, PCB উপকরণ, উত্পাদন নির্ভুলতা এবং লেআউট অপটিমাইজেশন গাড়ির নিরাপত্তা এবং স্বায়ত্তশাসনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে। শিল্পটি সম্পূর্ণ স্বায়ত্তশাসনের দিকে অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে, PCB-গুলি AI প্রক্রিয়াকরণ, মাল্টি-সেন্সর ফিউশন এবং অতি-হাই-স্পিড ইন্টারফেসগুলিকে একত্রিত করে বুদ্ধিমান ড্রাইভিং প্রযুক্তির পরবর্তী প্রজন্মকে সক্ষম করতে থাকবে।