کیا مستقبل میں پی سی بی کو چپس سے تبدیل کیا جائے گا؟

چونکہ چین دنیا کا سب سے اہم صنعتی اڈہ بن گیا ہے، متعلقہ اپ اسٹریم صنعتیں آہستہ آہستہ چین میں منتقل ہو گئی ہیں، اور پی سی بی انڈسٹری ان میں سے ایک ہے۔ ایک ہی وقت میں، نئی توانائی کی گاڑیوں، 5G اور دیگر نئی ٹیکنالوجیز کی بھرپور ترقی کے ساتھ، PCBs کے لیے اعلیٰ ضروریات بھی پیش کی گئی ہیں۔ ایک اہم الیکٹرانک جزو کے طور پر اس کا کردار اس وقت نمایاں ہوتا جا رہا ہے۔

2006 سے، چین کی پی سی بی کی پیداواری قدر جاپان کو پیچھے چھوڑ کر دنیا کی سب سے بڑی پیداواری بنیاد بن گئی ہے۔ 2020 میں، آؤٹ پٹ ویلیو دنیا کی 53.8 فیصد تھی۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ اگرچہ عالمی پی سی بی مارکیٹ ایک خاص چکر کو ظاہر کرتی ہے، چین کی پی سی بی آؤٹ پٹ ویلیو مسلسل بڑھ رہی ہے۔ 2020 میں، گھریلو پی سی بی بورڈ انڈسٹری کی آؤٹ پٹ ویلیو 35 بلین امریکی ڈالر سے تجاوز کر جائے گی۔ تاہم، خوشحالی کے تحت، مارکیٹ میں ایک کہاوت ہے کہ مستقبل میں پی سی بی کی جگہ چپس آئے گی، اور پی سی بی کی مارکیٹ کہاں جائے گی؟

نئی انرجی گاڑیاں اور 5G مارکیٹ ڈیولپمنٹ پی سی بی کی مانگ میں اضافہ کرتی ہے۔

"الیکٹرانک اجزاء کی ماں" کے طور پر جانا جاتا ہے، پی سی بی ایک پل ہے جو الیکٹرانک اجزاء لے جاتا ہے اور سرکٹس کو جوڑتا ہے۔ تاہم، پچھلے دو سالوں میں، چین-امریکہ تجارتی تنازعہ اور نئے تاج کی وبا نے سیمی کنڈکٹر انڈسٹری پر بہت زیادہ اثر ڈالا ہے۔ گریز کسی حد تک متاثر ہوا ہے۔

انڈسٹری کے ذرائع کے مطابق، ٹرمینل مارکیٹ اور سپلائی چین کے موجودہ فیڈ بیک کو دیکھتے ہوئے، PCBs کی موجودہ مانگ درحقیقت بڑھ رہی ہے، جس میں 5G، سمارٹ ہومز اور نئی توانائی کی گاڑیاں شامل ہیں۔ نئی توانائی والی گاڑیوں کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، PCBs کی مانگ روایتی گاڑیوں کے مقابلے میں 4-5 گنا زیادہ ہوگی، اور مجموعی طور پر مارکیٹ کی طلب مضبوط ہے۔

اسی وقت، مارکیٹ میں چپس کی کمی کی وجہ سے، بہت سے صارفین کی مصنوعات کی پیش رفت توقع کے مطابق نہیں ہے، بشمول PCBs کی اسمبلی اور بعد کے مرحلے میں تیار مصنوعات کی پیداوار۔

کیا مستقبل میں پی سی بی کو چپس سے تبدیل کیا جائے گا؟ خوشحالی کے پیچھے چھپی پریشانیاں ہیں۔

چونکہ چین دنیا کا سب سے اہم صنعتی اڈہ بن گیا ہے، متعلقہ اپ اسٹریم صنعتیں آہستہ آہستہ چین میں منتقل ہو گئی ہیں، اور پی سی بی انڈسٹری ان میں سے ایک ہے۔ ایک ہی وقت میں، نئی توانائی کی گاڑیوں، 5G اور دیگر نئی ٹیکنالوجیز کی بھرپور ترقی کے ساتھ، پی سی بیز پر بھی اعلیٰ ضروریات رکھی گئی ہیں۔ ایک اہم الیکٹرانک جزو کے طور پر اس کا کردار اس وقت نمایاں ہوتا جا رہا ہے۔

2006 کے بعد سے، چین کی پی سی بی آؤٹ پٹ ویلیو جاپان کو پیچھے چھوڑ کر دنیا کا سب سے بڑا پروڈکشن بیس بن گیا ہے، اور 2020 میں، آؤٹ پٹ ویلیو دنیا کی 53.8 فیصد ہو گی۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ اگرچہ عالمی پی سی بی مارکیٹ ایک خاص چکر کو ظاہر کرتی ہے، چین کی پی سی بی آؤٹ پٹ ویلیو مسلسل بڑھ رہی ہے۔ 2020 میں، گھریلو پی سی بی بورڈ انڈسٹری کی آؤٹ پٹ ویلیو 35 بلین امریکی ڈالر سے تجاوز کر جائے گی۔ تاہم، خوشحالی کے تحت، مارکیٹ میں ایک کہاوت ہے کہ مستقبل میں پی سی بی کی جگہ چپس آئے گی، اور پی سی بی کی مارکیٹ کہاں جائے گی؟

چین کی پی سی بی انڈسٹری آؤٹ پٹ ویلیو ریشو|قومی ادارہ شماریات

نئی انرجی گاڑیاں اور 5G مارکیٹ ڈیولپمنٹ پی سی بی کی مانگ میں اضافہ کرتی ہے۔

"الیکٹرانک اجزاء کی ماں" کے طور پر جانا جاتا ہے، پی سی بی ایک پل ہے جو الیکٹرانک اجزاء لے جاتا ہے اور سرکٹس کو جوڑتا ہے۔ تاہم، پچھلے دو سالوں میں، چین-امریکہ تجارتی تنازعہ اور نئے تاج کی وبا نے سیمی کنڈکٹر انڈسٹری پر بہت زیادہ اثر ڈالا ہے۔ گریز کسی حد تک متاثر ہوا ہے۔

انڈسٹری کے ذرائع کے مطابق، ٹرمینل مارکیٹ اور سپلائی چین کے موجودہ فیڈ بیک کو دیکھتے ہوئے، PCBs کی موجودہ مانگ درحقیقت بڑھ رہی ہے، جس میں 5G، سمارٹ ہومز اور نئی توانائی کی گاڑیاں شامل ہیں۔ نئی توانائی والی گاڑیوں کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، PCBs کی مانگ روایتی گاڑیوں کے مقابلے میں 4-5 گنا زیادہ ہوگی، اور مجموعی طور پر مارکیٹ کی طلب مضبوط ہے۔

اسی وقت، مارکیٹ میں چپس کی کمی کی وجہ سے، بہت سے صارفین کی مصنوعات کی پیش رفت توقع کے مطابق نہیں ہے، بشمول PCBs کی اسمبلی اور بعد کے مرحلے میں تیار مصنوعات کی پیداوار۔

Indavinuo کے تکنیکی ڈائریکٹر Lin Chaowen کا خیال ہے کہ چپس کی قلت کی وجہ سے قیمتوں میں اضافہ طویل عرصے سے جاری ہے اور بہت سی گھریلو الیکٹرانکس کمپنیوں نے چپس کو لوکلائز کرنے یا تبدیل کر کے جواب دیا ہے۔ مفت پروفنگ نے پی سی بی پروفنگ کے لیے بہت سے اداروں اور کالج کے اساتذہ اور طلباء کے جوش میں اضافہ کیا ہے، لیکن پی سی بی مینوفیکچرنگ مارکیٹ میں ایک خاص حد تک ترقی کی ہے۔

اگرچہ نئی انرجی گاڑیوں میں پی سی بی کی مانگ بہت بڑھ گئی ہے، نئی انرجی گاڑیوں میں بڑی صلاحیت والی بیٹریوں کے استعمال کی وجہ سے، سرکٹ میں کرنٹ بڑا ہو جاتا ہے، اور کرنٹ لے جانے والا ڈیزائن اور تھرمل ڈیزائن اہم ہو جاتا ہے، اور پی سی بی وشوسنییتا کے بارے میں زیادہ فکر مند. ڈیزائن، لیکن کارکردگی کے نقطہ نظر سے، وشوسنییتا پر سب سے بڑا اثر گرمی کی پیداوار ہے. لہذا، پی سی بی کے ذریعے، آپریٹنگ ماحول میں مکمل مصنوعات تک آئی سی پیکج سے گرمی کو کنٹرول کرنا ضروری ہے۔

اس کے علاوہ توانائی کی نئی گاڑیاں خود مختار ڈرائیونگ، ریڈار اور سمارٹ کاک پٹ جیسی ٹیکنالوجیز سے بھی لیس ہیں۔ روایتی گاڑیوں کے مقابلے میں، پی سی بی کا ڈیزائن بہت زیادہ پیچیدہ ہے، اور ان بھرپور فنکشنز کو حاصل کرنے کے لیے، پی سی بی کی طرف سے لے جانے والے سگنلز کی شرح کی ضروریات زیادہ ہوں گی۔ اور سمارٹ کاک پٹ پر HDI بورڈز کی مانگ ہو سکتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، نئی توانائی کی گاڑیاں عام طور پر بہت سے کیمرہ ماڈیولز سے لیس ہوتی ہیں، جن کے لیے زیادہ لچکدار اور سخت بورڈز کی ضرورت ہوتی ہے۔

نئی انرجی گاڑیوں کے علاوہ، انٹیگریٹڈ سرکٹ سپورٹ کرنے والی صنعتوں کے لیے اعلیٰ درجے کی پی سی بی مینوفیکچرنگ، جیسے سیمی کنڈکٹر ٹیسٹنگ کا سامان، مستقبل میں تیز رفتار ترقی کے عمل کا آغاز کرے گا، اور اس فیلڈ پر بنیادی طور پر ریاستہائے متحدہ، جاپان، جنوبی کوریا کا قبضہ تھا۔ ماضی میں کوریا اور دیگر ممالک۔

ڈسپلے ٹیکنالوجی کے میدان میں، خاص طور پر اگلی نسل کی ایکٹو لائٹ ایمیٹنگ ایل ای ڈی، بیک لائٹ ماڈیول کا بیک لائٹ ماڈیول عام طور پر اسکرین اور پی سی بی جتنا بڑا ہوتا ہے۔ اور اس قسم کے ڈسپلے کا سامان عام طور پر بڑی اسکرینوں، آؤٹ ڈور ایڈورٹائزنگ اسکرینز اور دیگر شعبوں کی نگرانی میں استعمال ہوتا ہے اور موجودہ مارکیٹ کی مانگ بھی بڑھ رہی ہے۔

5G اور سمارٹ فونز کے میدان میں، لن چاوین نے کہا کہ 5G بنیادی طور پر PCB مواد اور سگنل ٹرانسمیشن کے معیار کے ڈیزائن پر غور کرتا ہے۔ 4G کے مقابلے میں، 5G میں تیز رفتار، بڑی صلاحیت اور کم تاخیر ہے۔ 5G بیس اسٹیشنز اور ٹرمینلز پر بھی "ہیٹنگ" کے مسئلے نے صنعت کی طرف سے بہت زیادہ توجہ مبذول کرائی ہے۔ اسمارٹ فونز کے میدان میں، 5G موبائل فونز کو اعلیٰ کارکردگی، اعلیٰ اسکرین کوالٹی، اعلیٰ انضمام، اور پتلا ہونے کی سمت میں مسلسل اپ گریڈ کیا گیا ہے۔ 4G دور کے مقابلے میں، گرمی کی پیداوار میں نمایاں اضافہ ہوا ہے، اور گرمی کی کھپت کی مانگ میں بھی نمایاں اضافہ ہوا ہے۔ 5G فیلڈ میں سرکٹ ڈیزائن میں زیادہ توانائی سے چلنے والے آلات اور زیادہ موثر PCB کولنگ سلوشنز کی فوری ضرورت ہے۔

یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ نئی انرجی گاڑیوں، 5 جی، نئی ڈسپلے ٹیکنالوجی، سیمی کنڈکٹر ٹیسٹنگ اور دیگر شعبوں کی موجودہ ترقی کے ساتھ، مقامی مارکیٹ میں پی سی بی کی مانگ بھی بڑھ رہی ہے، اور تکنیکی اپ گریڈ کی وجہ سے پی سی بی کے ڈیزائن میں بھی اضافہ ہوا ہے۔ معیارات ضرورت ہے۔

ایک اچھا پی سی بی کیا ہے؟

پی سی بی انڈسٹری نے اتنے لمبے عرصے سے ترقی کی ہے، اور اب پی سی بی کے ڈیزائن میں کچھ نئی تبدیلیاں آ رہی ہیں۔ ان میں سے ایک ہے زیادہ مائنیچرائزیشن، جو بنیادی طور پر سمارٹ ڈیوائسز کی پورٹیبلٹی کی ضروریات سے چلتی ہے۔ دوسرا پی سی بی کا روایتی سخت بورڈز سے سخت فلیکس بورڈز میں تبدیلی ہے۔ اور جب پی سی بی ہائی اینڈ کی طرف بڑھ رہا ہے تو اس کے دو اہم پہلو ہیں، ایک یہ کہ ڈیٹا لے جانے اور ٹرانسمیشن کی شرح زیادہ سے زیادہ بڑھ رہی ہے، اور دوسرا یہ کہ سمارٹ ہوم اور پہننے کے قابل آلات کے لیے، ایچ ڈی آئی کی مانگ ہے۔ زیادہ سے زیادہ واضح ہو رہا ہے.

پی سی بی کے لیے صارفین کی ضروریات بھی بڑھتی جا رہی ہیں۔ لن چاوین نے کہا کہ پی سی بی کے ڈیزائن کے لیے تیز رفتار، چھوٹا سائز اور مارکیٹ میں تیز تر وقت دونوں چیلنجز اور مواقع ہیں۔ صارفین کے لیے، کارکردگی کے اشاریوں کو پورا کرنے کی بنیاد پر، بہتر ہے کہ ڈیزائن کی ترسیل کا وقت تیز تر ہو۔

ایک اچھے پی سی بی کو سگنل کی سالمیت، طاقت کی سالمیت اور برقی مقناطیسی مطابقت کے ڈیزائن کے ساتھ تعمیل کی ضرورت ہوتی ہے، جو بنیادی طور پر سرکٹ کی کارکردگی میں ظاہر ہوتے ہیں۔ اس سطح پر جسے صارف کھلی آنکھ سے دیکھ سکتا ہے، پی سی بی کا ایک بہترین کام لے آؤٹ میں گھنا، صاف اور سڈول ہونا چاہیے، اور ترتیب کی جمالیات کو مدنظر رکھنا چاہیے۔ ایک ہی وقت میں، صارف کی آپریٹنگ عادات کو مدنظر رکھا جاتا ہے، مثال کے طور پر، پینل پر موجود ساکٹ کو معقول طریقے سے ترتیب دیا گیا ہے، جو پلگ لگانے اور ان پلگ کرنے کے لیے آسان ہے، اور حفاظتی ہدایات بھی واضح ہیں۔

صنعت کے معیارات کے نقطہ نظر سے، ایک اچھا پی سی بی کو سب سے پہلے صارفین کی کارکردگی کی ضروریات کو پورا کرنا چاہیے، اور ساتھ ہی، یہ وشوسنییتا کے لحاظ سے معیارات کو بھی پورا کر سکتا ہے، اور قیمت میں کچھ فوائد حاصل کرنا بہتر ہے۔ بلاشبہ، مختلف مصنوعات کے لیے، مندرجہ بالا تین نکات پر زور بھی مختلف ہوگا۔

چپس PCBs کی جگہ لے لے گا؟

اگرچہ آج مارکیٹ میں PCBs کی زبردست مانگ ہے، لیکن بہت سی نئی ٹیکنالوجیز بھی PCB ڈیزائن کے لیے اعلیٰ تقاضے پیش کرتی ہیں۔ تاہم، مارکیٹ میں ایک کہاوت ہے کہ ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر کے انضمام کے رجحان کے ساتھ، ایپلی کیشن زیادہ سے زیادہ آسان ہوتی جائے گی، اور ایک پیچیدہ سرکٹ بنانے کی اصل ضرورت کو اب صرف ایک چپ سے حل کیا جاسکتا ہے۔ اگر یہ سب سچ ہے تو آج پی سی بی کی تیزی ایک بلبلے کے سوا کچھ نہیں۔

تاہم، اس بیان کے لیے، لن چاوین نے کہا کہ اگرچہ چپ کا انضمام زیادہ سے زیادہ ہو رہا ہے، لیکن مختصر مدت میں پی سی بی کو تبدیل کرنا ناممکن ہے، اور پی سی بی کے ذریعے بنیادی مدد حاصل کرنے کی ضرورت ہے۔ مثال کے طور پر، موبائل فون کا ایس او سی ماڈیولز کی ایک سیریز کو مربوط کرتا ہے جس میں CPU، GPU، DDR، وغیرہ شامل ہیں، جنہیں ماڈیولز کے مکمل انضمام کے طور پر شمار کیا جا سکتا ہے جو پہلے صرف ایک PCB پر لاگو کیا جا سکتا تھا۔

لیکن اب بھی کچھ مسائل ہیں۔ مثال کے طور پر، 5nm دور میں بھی، SoC اپنے مواد کو یقینی بنانے کی بنیاد پر موبائل فون کے تمام چپس کو آزادانہ طور پر مربوط نہیں کر سکتا۔ ایک ہی وقت میں، یہاں تک کہ اگر چپس ایک ساتھ ضم ہو جائیں، چھوٹے چپس کی گرمی جمع ہونے کا مسئلہ ابھی بھی ایک مسئلہ ہے۔ مشکلات، جیسے اسنیپ ڈریگن 888 کی ہیٹنگ کا مسئلہ، حتیٰ کہ Apple A14 ہیٹنگ کا مسئلہ حل نہیں کر سکتا۔ اس کے علاوہ، پی سی بی کے مواد کو ضم کرنے کے لیے ہائی ڈینسٹی چپ کو بڑا بنانے سے پیداوار کم ہو جائے گی، اس لیے بہتر ہے کہ اسے براہ راست PCB پر لگا دیا جائے۔

صنعت کے اندرونی ذرائع کے مطابق، واقعی چپ انضمام کا ایک رجحان ہے. مثال کے طور پر، موبائل فون چپس میں بیس بینڈ اور دیگر متعلقہ آلات شامل ہوتے ہیں، جو موبائل فون کے مدر بورڈ ایریا کو بہت کم کر دیتے ہیں۔ لیکن جو چیز دیکھنے کی ضرورت ہے وہ یہ ہے کہ جب یہ چپس انتہائی مربوط ہوتی ہیں، تو چھوٹے بنانے اور پتلا کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جبکہ اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ ان کی کارکردگی ضروریات کو پورا کرتی ہے۔

کچھ پہلوؤں سے، مصنوعات کی motherboard کی پیداوار بھی زیادہ مشکل ہے. ایک ہی وقت میں، کچھ پی سی بی کے بیرونی انٹرفیس کے لیے چپ میں ضم ہونا مشکل ہے، اور USB تک رسائی کا طریقہ ایک مسئلہ بن گیا ہے۔ کچھ اعلی قابل اعتماد مصنوعات میں، کم ایپلی کیشنز ہیں. مصنوعات کی قیمت اور متعلقہ مانگ کے مسائل پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔ لہذا، مستقبل میں طویل عرصے تک، روایتی PCBs کی مانگ اب بھی بڑھتے ہوئے رجحان کو برقرار رکھے گی۔

تاہم، یہاں ایک وہم پیدا کیا جا سکتا ہے، کیونکہ پی سی بی بنیادی طور پر انسولیٹر سے لدی کنڈکٹر لائنوں پر مبنی ہوتے ہیں، جبکہ چپس سیمی کنڈکٹرز پر مبنی ہوتی ہیں۔ لہذا آیا مستقبل میں سیمی کنڈکٹرز کو پی سی بی بورڈز کی تیاری کے لیے بطور مواد استعمال کیا جا سکتا ہے، یقیناً اس میں خام مال کی قیمت کے ساتھ ساتھ سگنل کی رکاوٹ کی خصوصیات کے ساتھ ساتھ جسمانی مسائل جیسے پائیداری، گرمی کی کھپت اور مسخ بھی شامل ہے۔

لیکن اگر اس کا ادراک کیا جائے تو سیمی کنڈکٹرز سے بنے اس پی سی بی بورڈ کو پی سی بی کے سائز کی چپ بھی قرار دیا جا سکتا ہے۔

حالیہ برسوں میں مارکیٹ کو دیکھتے ہوئے، چین کی PCB صنعت اب بھی تیزی سے ترقی کر رہی ہے، اور 5G، نئی توانائی کی گاڑیاں، اور نئی ڈسپلے ٹیکنالوجیز جیسی ایپلی کیشنز کے ابھرنے کے ساتھ، PCBs کے لیے نئے چیلنجز کھڑے ہو گئے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، صنعت کی پختگی نے تھرڈ پارٹی پی سی بی ڈیزائنرز کی ضروریات بھی پیدا کی ہیں۔ اصل فیکٹری اور پی سی بی مینوفیکچررز کو جوڑ کر، ایک سرمایہ کاری مؤثر بڑے پیمانے پر پیداواری حل آخر کار تشکیل پاتا ہے۔ جہاں تک کہ آیا مستقبل میں چپس پی سی بی کی جگہ لے لے گی، کم از کم مختصر مدت میں نہیں، اور مانگ اب بھی بڑھ رہی ہے۔ لیکن طویل عرصے میں، بہت سی اختراعات جرات مندانہ مفروضوں سے آتی ہیں۔