RF PCB-க்கு சரியான பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பது முக்கியம். இது சிக்னல்களை தெளிவாக வைத்திருப்பது மற்றும் வெப்பத்தை நிர்வகிப்பது போன்ற சுற்று எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் பாதிக்கிறது. 4-க்குக் கீழே உள்ள குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலி (Dk) தாமதங்களைத் தவிர்க்க உதவுகிறது. 0.005-க்குக் கீழே உள்ள சிதறல் காரணி (Df) சிக்னல் இழப்பைக் குறைக்கிறது. 0.5 W/mK-க்கு மேல் வெப்ப கடத்துத்திறன் வெப்பத்தை அகற்ற உதவுகிறது, RF PCB-கள் அதிக வெப்பமடைவதைத் தடுக்கிறது. இந்த அம்சங்கள், வலுவான பொருட்களுடன் சேர்ந்து, சுற்றுகளை சிறப்பாகச் செயல்பட வைக்கின்றன. செலவு மற்றும் தரத்தை சமநிலைப்படுத்துவதற்கும் இது முக்கியமாகும். எடுத்துக்காட்டாக, FR-4 மலிவானது, ஆனால் உயர்நிலை பொருட்களைப் போல சிறப்பாகச் செயல்படாது.
முக்கிய எடுத்துக்காட்டுகள்
4 க்கும் குறைவான மின்கடத்தா மாறிலி (Dk) கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். இது சமிக்ஞைகள் வேகமாக நகர உதவுகிறது மற்றும் தாமதங்களைக் குறைக்கிறது.
0.005 க்கும் குறைவான சிதறல் காரணி (Df) கொண்ட பொருட்களைப் பயன்படுத்தவும். இது ஆற்றல் இழப்பைக் குறைத்து சமிக்ஞைகளை வலுவாக வைத்திருக்கும்.
0.5 W/mK க்கும் அதிகமான வெப்ப கடத்துத்திறனைப் பாருங்கள். இது வெப்பத்தைக் கையாள உதவுகிறது மற்றும் சுற்றுகள் அதிக வெப்பமடைவதைத் தடுக்கிறது.
வலுவான மற்றும் நிலையான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். இது மன அழுத்தத்தின் கீழும் கடினமான சூழ்நிலைகளிலும் அவற்றை நம்பகமானதாக ஆக்குகிறது.
FR-4, Rogers, PTFE, மற்றும் Polyimide போன்ற பொருட்களின் விலை மற்றும் செயல்திறனை ஒப்பிட்டுப் பாருங்கள். புத்திசாலித்தனமாக முடிவெடுக்க அவற்றின் நன்மை தீமைகளை அறிந்து கொள்ளுங்கள்.
RF PCB பொருட்களுக்கான முக்கிய செயல்திறன் காரணிகள்
மின்கடத்தா மாறிலி (Dk) மற்றும் சமிக்ஞை ஒருமைப்பாட்டில் அதன் பங்கு
மின்காப்பு மாறிலி (Dk) மின்சுற்றுகளில் சமிக்ஞைகள் பயணிக்கும் விதத்தைப் பாதிக்கிறது. ஒரு பொருளால் எவ்வளவு மின் ஆற்றலைத் தக்கவைத்துக் கொள்ள முடியும் என்பதை இது காட்டுகிறது. குறைந்த Dk மதிப்பு, சமிக்ஞைகள் வேகமாகப் பயணிக்க உதவுகிறது, இது உயர் அதிர்வெண் பயன்பாடுகளுக்கு முக்கியமானதாகும். எடுத்துக்காட்டாக, PTFE போன்ற பொருட்கள் குறைந்த Dk மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன. இது சமிக்ஞைகளை விரைவாக நகர அனுமதித்து, தாமதங்களைக் குறைத்து, செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது.
உங்களுக்குத் தெரியுமா? குறைந்த Dk மதிப்பு, சிக்னல் கோடுகளுக்கு இடையேயான குறுக்குப்பேச்சையும் குறைக்கிறது. சுய மின்தேக்கத்துடன் ஒப்பிடும்போது பரஸ்பர மின்தேக்கம் குறைவாக இருப்பதால், குறுக்குப்பேச்சு குறைவாகவே நிகழ்கிறது. இது சிக்னலின் தரத்தை மேம்படுத்துகிறது.
4 க்கும் குறைவான Dk உள்ள பொருட்கள் பெரும்பாலும் RF PCB களுக்குத் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன. அவை சிக்னல் இழப்பைக் குறைத்து, சிக்னல்களை தெளிவாக வைத்திருக்கின்றன, இது வயர்லெஸ் அமைப்புகளுக்கு மிகவும் முக்கியமானது. குறைந்த Dk நிலையான மின்மறுப்பைப் பராமரிக்க உதவுகிறது, சீரான சிக்னல் ஓட்டத்தை உறுதி செய்கிறது.
குறைந்த Dk பொருட்களின் நன்மைகள் :
சிக்னல்கள் வேகமாக நகரும்.
குறைவான கட்ட சிதைவு.
சிறந்த மின்மறுப்பு பொருத்தம்.
இழப்பு டேன்ஜென்ட் (Df) மற்றும் சிக்னல் இழப்பில் அதன் தாக்கம்
சிக்னல் நகரும் போது எவ்வளவு ஆற்றல் வெப்பமாக மாறுகிறது என்பதை இழப்புத் தொடுகோடு (Df) காட்டுகிறது. குறைந்த Df மதிப்பு என்பது குறைவான ஆற்றல் வீணாவதைக் குறிக்கிறது, இதனால் சிக்னல்கள் வலுவாக இருக்கும். உதாரணமாக, FR4 பொருட்கள் RF அதிர்வெண்களில் 0.01 முதல் 0.02 வரையிலான Df மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன. இதன் பொருள், அவை குறைவான ஆற்றலை இழந்து சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன என்பதாகும்.
மெட்ரிக் | விளக்கம் |
|---|---|
இழப்பு தொடுநிலை | குறைந்த Df பொருட்கள் ஆற்றல் இழப்பைக் குறைப்பதன் மூலம் சமிக்ஞைகளை வலுவாக வைத்திருக்கின்றன. |
சிக்னல் ஒருமைப்பாடு | அதிக Df அதிக ஆற்றல் இழப்பை ஏற்படுத்துகிறது, சமிக்ஞைகளை பலவீனப்படுத்துகிறது. |
டிரான்ஸ்மிஷன் லைன் நீளம் | PCB-களில் எவ்வளவு நீளமான டிரான்ஸ்மிஷன் லைன்கள் இருக்க முடியும் என்பதை உயர் Df கட்டுப்படுத்துகிறது. |
0.0022 மற்றும் 0.0095 க்கு இடையில் Df உள்ள பொருட்கள் RF PCB களுக்கு சிறந்தவை. அவை நீண்ட தூரங்களுக்கு சிக்னல்களை வலுவாக வைத்திருக்கின்றன மற்றும் குறைந்த ஆற்றலை வீணாக்குகின்றன. இருப்பினும், அதிக Df மதிப்புகள், வேகமான சுற்றுகளில் சிக்னல்களை பலவீனப்படுத்தி PCB செயல்திறனைக் குறைக்கின்றன.
வெப்ப பண்புகள் மற்றும் வெப்பச் சிதறல்
வேகமான சுற்றுகள் அதிக வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன, எனவே வெப்பத்தை நிர்வகிப்பது முக்கியம். 0.5 W/mK க்கு மேல் வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்ட பொருட்கள் வெப்பத்தை நன்றாக நீக்குகின்றன. இது அதிக வெப்பமடைவதை நிறுத்தி, சுற்று நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்பட வைக்கிறது.
உதாரணமாக, வேகமான செயல்பாட்டின் போது, ஒரு FET கேட் விரல் 92.6°C வெப்பநிலையை எட்டக்கூடும், 2.9 W மின் இழப்பு ஏற்படும். நல்ல வெப்ப நீக்கம் இல்லாமல், இது சாதனத்தை உடைக்கக்கூடும். இந்த வெப்பப் பிரச்சினைகளைக் கையாள பொறியாளர்கள் வெப்பக் கருவிகள் மற்றும் RF உருவகப்படுத்துதல்களைப் பயன்படுத்துகின்றனர்.
குறிப்பு : உங்கள் RF PCB நீண்ட காலம் நீடிக்கவும் சிறப்பாகச் செயல்படவும், சிறந்த வெப்பப் பண்புகளைக் கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
நல்ல வெப்ப நீக்கம் PCB-களை நீண்ட காலம் நீடிக்கும் மற்றும் வேகமான சூழ்நிலைகளிலும் நன்றாக வேலை செய்ய வைக்கிறது.
அதிவேக பயன்பாடுகளில் இயந்திர நிலைத்தன்மை மற்றும் ஆயுள்
RF PCB-கள் நன்றாக வேலை செய்வதற்கு இயந்திர நிலைத்தன்மை முக்கியமானது. சுற்றுகளை உடைக்காமல் அழுத்தத்தைக் கையாள வலுவான பொருட்கள் தேவை. அதிர்வு, அதிர்ச்சி மற்றும் வெப்ப மாற்றங்கள் போன்றவை காலப்போக்கில் PCB-களை சேதப்படுத்தும்.
அதிர்வு சோதனையைப் பயன்படுத்தி பொறியாளர்கள் ஆயுள் சோதனை செய்கிறார்கள். இந்தச் சோதனையில், PCB வெவ்வேறு திசைகளில் அசையும் ஒரு மேசையில் வைக்கப்படுகிறது. இது போக்குவரத்தின் போது ஏற்படும் புடைப்புகள் போன்ற நிஜ வாழ்க்கை நிலைமைகளைப் பிரதிபலிக்கிறது. இது வடிவமைப்பு அல்லது பொருட்களில் பலவீனமான இடங்களைக் காட்டுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, PCB குலுக்கலைத் தாங்க முடியாவிட்டால், சாலிடர் மூட்டுகள் விரிசல் ஏற்படலாம் அல்லது பாகங்கள் தளர்ந்து போகலாம்.
திடீர் தாக்கங்களை PCBகள் எவ்வாறு கையாளுகின்றன என்பதை அதிர்ச்சி சோதனை சரிபார்க்கிறது. PCB வெவ்வேறு கோணங்களில் இருந்து வலுவான விசைகளால் தாக்கப்படுகிறது. இது பயன்பாட்டில் ஏற்படக்கூடிய சொட்டுகள் அல்லது அடிகளை உருவகப்படுத்துகிறது. பொருள் அல்லது வடிவமைப்பு தோல்வியடைந்தால், PCB நீண்ட காலம் நீடிக்காது.
பொருட்கள் வெப்பநிலை மாற்றங்களையும் கையாள வேண்டும். வெப்பம் அல்லது குளிர்ச்சி அடையும் போது, பொருட்கள் விரிவடைந்து சுருங்கும். பலவீனமான பொருட்கள் காலப்போக்கில் விரிசல் அல்லது உரிக்கப்படலாம். இது சுற்றுகளின் செயல்திறனைப் பாதித்து, விரைவில் செயலிழக்கச் செய்யலாம்.
வலுவான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது RF PCB-கள் இந்த அழுத்தங்களைத் தாங்க உதவுகிறது. பாலிமைடு ஒரு நல்ல தேர்வாகும், ஏனெனில் இது தேய்மானத்தை எதிர்க்கிறது மற்றும் கடினமான சூழ்நிலைகளைக் கையாளுகிறது. அதிக அதிர்வு, அதிர்ச்சிகள் அல்லது வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்கள் உள்ள இடங்களில் இது நன்றாக வேலை செய்கிறது.
குறிப்பு : வடிவமைப்பின் போதே உங்கள் PCB பொருளின் வலிமையைச் சரிபார்க்கவும். இது பிற்காலச் சிக்கல்களைத் தவிர்ப்பதோடு, உங்கள் PCB-யின் நம்பகத்தன்மையையும் உறுதி செய்யும்.
பொதுவான RF PCB பொருட்கள் மற்றும் அவற்றின் பண்புகள்
பிரான்ஸ்-4
FR-4 என்பது சர்க்யூட் போர்டுகளுக்கு ஒரு பொதுவான பொருளாகும். இது கண்ணாடி மற்றும் எபோக்சியால் ஆனது, நல்ல விலை மற்றும் செயல்திறன் சமநிலையை வழங்குகிறது. பல அடிப்படை PCBகள் FR-4 ஐப் பயன்படுத்துகின்றன, ஏனெனில் இது மலிவு விலையில் கிடைப்பதாலும் போதுமான அளவு நன்றாக வேலை செய்வதாலும். ஆனால் அதிக அதிர்வெண் கொண்ட RF சுற்றுகளில் இதற்கு வரம்புகள் உள்ளன.
FR-4-இன் மின்காப்பு மாறிலி (Dk) 4.2 முதல் 4.8 வரை உள்ளது. இது RF சுற்றுகளுக்கு உகந்த அளவை விட அதிகமாகும். அதிக Dk சமிக்ஞைகளின் வேகத்தைக் குறைத்து, அதிக சிதைவை ஏற்படுத்துகிறது. இதன் இழப்புத் தொடுகோடும் (Df) 0.01 முதல் 0.02 வரை அதிகமாக உள்ளது. இது ஆற்றலை வீணடித்து, உயர் அதிர்வெண்களில் சமிக்ஞைகளை பலவீனப்படுத்துகிறது.
FR-4 வெப்பத்தை சிறப்பாக கையாள்வதில்லை. அதன் வெப்ப கடத்துத்திறன் குறைவாக இருப்பதால், குளிர்விக்க சிரமப்படுகிறது. இது வேகமான சுற்றுகளில் அதிக வெப்பத்தை ஏற்படுத்தும். இந்த சிக்கல்கள் இருந்தாலும், உயர் அதிர்வெண் செயல்திறன் தேவையில்லாத மலிவான திட்டங்களுக்கு FR-4 இன்னும் பிரபலமாக உள்ளது.
குறிப்பு : குறைந்த அதிர்வெண் சுற்றுகளுக்கு அல்லது பணத்தைச் சேமிப்பது மிகவும் முக்கியமாக இருக்கும்போது FR-4 ஐப் பயன்படுத்தவும்.
ரோஜர்ஸ் பொருட்கள்
ரோஜர்ஸ் பொருட்கள் உயர் அதிர்வெண் மற்றும் RF பயன்பாடுகளுக்காகத் தயாரிக்கப்படுகின்றன. மின் செயல்திறனில் அவை FR-4 ஐ விட சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன. இந்தப் பொருட்கள் 2.2 முதல் 3.0 வரை குறைந்த மற்றும் நிலையான மின்காப்பு மாறிலியைக் (Dk) கொண்டுள்ளன . இது சமிக்ஞைகள் குறைந்த சிதைவுடன் வேகமாகப் பயணிக்க உதவுகிறது.
ரோஜர்ஸ் பொருட்கள் மிகக் குறைந்த இழப்பு டேன்ஜென்ட்டையும் (Df) கொண்டுள்ளன , இது பெரும்பாலும் 0.004-க்கும் குறைவாக இருக்கும். இது அதிக அதிர்வெண்களில்கூட ஆற்றல் இழப்பைக் குறைவாகவும், சமிக்ஞைகளை வலுவாகவும் வைத்திருக்கிறது. மேலும், அவை வெப்பத்தை நன்கு தாங்கி, மின்சுற்றின் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகின்றன.
ஒரு ஆய்வில், FR-4 ஐ விட உயர் அதிர்வெண் பணிகளுக்கு ரோஜர்ஸ் பொருட்கள் சிறந்தவை என்பதைக் காட்டியது. எடுத்துக்காட்டாக, 5G ஆண்டெனாவில், ரோஜர்ஸ் RO4350B குறுக்குவெட்டை 90% குறைத்தது. இது சிக்னல் தரத்தை பெரிதும் மேம்படுத்தியது.
குறிப்பு : சிக்னல் தரம் மிக முக்கியமான 5G, செயற்கைக்கோள்கள் அல்லது ரேடார் அமைப்புகளுக்கு ரோஜர்ஸ் தயாரிப்புகளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
PTFE- அடிப்படையிலான பொருட்கள்
டெஃப்லான் போன்ற PTFE அடிப்படையிலான பொருட்கள், RF PCB-களுக்கு மிகவும் சிறந்தவை. அதிவேக மற்றும் உயர் அதிர்வெண் பயன்பாடுகளுக்குத் தேவையான சிறந்த மின் பண்புகளை அவை கொண்டுள்ளன. அவற்றின் மின்காப்பு மாறிலி (Dk) 2.1 முதல் 2.5 வரை இருக்கும். இது வேகமான சமிக்ஞைகளையும் குறைவான தாமதங்களையும் அனுமதிக்கிறது.
PTFE பொருட்கள் 0.001 முதல் 0.002 வரையிலான மிகக் குறைந்த இழப்புத் தொடுகோணத்தைக் (Df) கொண்டுள்ளன . இதன் பொருள், நீண்ட தூரங்களில் குறைவான சமிக்ஞை இழப்பு மற்றும் சிறந்த ஆற்றல் பயன்பாடு ஆகும். மேலும், அவை சமிக்ஞை சிதைவைக் குறைக்கின்றன, இது RF பெருக்கிகள் மற்றும் வடிகட்டிகளுக்கு முக்கியமானதாகும்.
PTFE பொருட்கள் நீடித்து உழைக்கக் கூடியவை மற்றும் தீவிர நிலைமைகளை நன்கு கையாளக் கூடியவை. அவை கடினமான பயன்பாடுகளுக்கு நம்பகமானவை. இருப்பினும், அவை மென்மையானவை மற்றும் நெகிழ்வானவை என்பதால் அவை விலை உயர்ந்தவை மற்றும் வேலை செய்வது கடினம்.
PTFE அடிப்படையிலான பொருட்களின் முக்கிய நன்மைகள் :
வேகமான சிக்னல்களுக்கு குறைந்த Dk.
குறைந்த ஆற்றல் இழப்புக்கு குறைந்த Df.
கடுமையான சூழல்களிலும் வலிமையானது.
உங்களுக்குத் தெரியுமா? PTFE பொருட்கள் மிகச் சிறப்பாகச் செயல்படுவதால், அவை பெரும்பாலும் விண்வெளி மற்றும் பாதுகாப்புத் துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
பாலிமைடு பொருட்கள்
வேகமான சுற்றுகளுக்கு பாலிமைடு பொருட்கள் ஒரு சிறந்த தேர்வாகும். அவை வலிமையானவை, வெப்பத்தை நன்கு கையாளக்கூடியவை மற்றும் கடினமான இடங்களில் வேலை செய்யும். வலிமை மிக முக்கியமான விமானங்கள், கார்கள் மற்றும் தொலைத்தொடர்புகளில் இந்த பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
பாலிமைடுகளின் ஒரு பெரிய நன்மை அவற்றின் வெப்ப எதிர்ப்பு. அவை -200°C முதல் 300°C வரையிலான வெப்பநிலையில் வேலை செய்கின்றன. விரைவான வெப்பநிலை மாற்றங்கள் அல்லது நீண்ட வெப்ப வெளிப்பாடு ஏற்பட்டாலும் அவை வலுவாக இருக்கும். மற்ற பொருட்களைப் போலல்லாமல், பாலிமைடுகள் வெப்பத்தால் அதிகம் விரிவடையாது. இது பாகங்களை சீரமைத்து சமிக்ஞை சிக்கல்களை நிறுத்துகிறது.
பாலிமைடுகளும் மிகவும் கடினமானவை. அவை அழுத்தத்தின் கீழ் விரிசல் ஏற்படாது, வளைவதில்லை அல்லது உரிக்கப்படுவதில்லை. இது குலுக்கல்கள் அல்லது திடீர் தாக்கங்கள் உள்ள இடங்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, கார்களில், பாலிமைடு PCBகள் இயந்திர குலுக்கல்களையும் தாக்கங்களையும் உடையாமல் கையாளுகின்றன.
மின்சாரப் பயன்பாட்டிற்கு, பாலிமைடுகள் நிலையான மின்காப்பு மாறிலி (Dk) மற்றும் குறைந்த இழப்புத் தொடுகோணம் (Df) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன . இதன் பொருள், அதிக வேகத்தில் கூட சமிக்ஞைகள் தெளிவாகவும் வலுவாகவும் இருக்கும். சமிக்ஞையின் தரம் முக்கியமாக இருக்கும் RF சுற்றுகளுக்கு இவை ஒரு முதன்மையான தேர்வாகும்.
மின்னழுத்த அழுத்தத்தின் கீழ் பாலிமைடுகள் நீண்ட காலம் நீடிக்கும் என்று சோதனைகள் காட்டுகின்றன. அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பது இங்கே:
மின்னழுத்தம் (V) | தோல்விக்கான நேரம் (வினாடிகள்) | MTTF (1 பிபிஎம்மில்) | MTTF (1000 பிபிஎம்மில்) |
|---|---|---|---|
1 | > 1E7 | > 24 ஆண்டுகள் | > 30 ஆண்டுகள் |
2 | < 1E7 | <24 ஆண்டுகள் | <30 ஆண்டுகள் |
3 | < 1E7 | <24 ஆண்டுகள் | <30 ஆண்டுகள் |
இந்த அட்டவணையில், அதிக மின்னழுத்தம் இருந்தாலும் கூட, பாலிமைடுகள் பல ஆண்டுகளாக நம்பகத்தன்மையுடன் இருப்பதைக் காட்டுகிறது. 24 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான சராசரி தோல்வி நேரத்துடன் (MTTF), அவை வேகமான சுற்றுகளுக்கான கடுமையான நம்பகத்தன்மை தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கின்றன.
FR-4 போன்ற பொருட்களை விட பாலிமைடுகள் விலை அதிகம். அவற்றின் தயாரிப்பு செயல்முறை கடினமானது, விலையை அதிகரிக்கிறது. ஆனால் அவற்றின் வலிமை, வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் செயல்திறன் அவற்றை மதிப்புமிக்கதாக ஆக்குகின்றன. உங்களுக்கு வலுவான மற்றும் நம்பகமான PCBகள் தேவைப்பட்டால், பாலிமைடுகள் ஒரு புத்திசாலித்தனமான தேர்வாகும்.
குறிப்பு : வெப்பமான, அதிர்வு மிகுந்த அல்லது அதிவேகமான இடங்களில் உள்ள அச்சிடப்பட்ட சுற்றுப் பலகைகளுக்கு (PCBs) பாலிமைடு பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். அவை நீண்ட காலம் நீடித்து, மின்சுற்றுகளைச் சீராக இயங்க வைக்கும்.
RF PCB பொருட்களின் விரிவான ஒப்பீடு
FR-4 இன் நன்மை தீமைகள்
FR-4 என்பது சர்க்யூட் போர்டுகளுக்குப் பிரபலமான ஒரு பொருளாகும். இது மலிவானது மற்றும் அடிப்படை பயன்பாடுகளுக்கு நன்றாக வேலை செய்கிறது. ஆனால் அதிக அதிர்வெண் சுற்றுகளில் இதற்கு சிக்கல்கள் உள்ளன.
அம்சம் | நன்மைகள் | வரம்புகள் |
|---|---|---|
செலவு | குறைந்த செலவு | : N / A |
இயந்திர பண்புகளை | நல்ல பலம் | : N / A |
மின் காப்பு | ஒழுக்கமான காப்பு | அதிக சக்தி, மின்னழுத்தம் அல்லது வெப்பத்தின் கீழ் பலவீனமானது |
மின்கடத்தா மாறிலி | : N / A | சீரற்ற மின்கடத்தா மாறிலி மின்மறுப்பு சிக்கல்களை ஏற்படுத்துகிறது (10% வரை). |
சிக்னல் இழப்பு | : N / A | அதிக சமிக்ஞை இழப்பு (சிறந்த பொருட்களுக்கு 0.020 மற்றும் 0.004 இன் Df) |
குறைந்த அதிர்வெண் சுற்றுகள் மற்றும் எளிய திட்டங்களுக்கு FR-4 சிறந்தது. இதன் குறைந்த விலை பணத்தை மிச்சப்படுத்துவதற்கு இது ஒரு நல்ல தேர்வாக அமைகிறது. ஆனால் அதன் அதிக மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் இழப்பு டேன்ஜென்ட் அதிக சமிக்ஞை இழப்பை ஏற்படுத்துகின்றன. இது வேகமான அல்லது அதிக அதிர்வெண் சுற்றுகளுக்கு குறைவான பயனுள்ளதாக ஆக்குகிறது.
குறிப்பு : மலிவான போர்டுகளுக்கு FR-4-ஐத் தேர்ந்தெடுக்கவும், ஆனால் அதிவேக RF வடிவமைப்புகளுக்கு அல்ல.
ரோஜர்ஸ் பொருட்களின் நன்மை தீமைகள்
ரோஜர்ஸ் பொருட்கள் உயர் அதிர்வெண் சுற்றுகளுக்காக தயாரிக்கப்படுகின்றன. அவை FR-4 ஐ விட சிறந்த மின் அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளன. இது மேம்பட்ட வடிவமைப்புகளுக்கு அவற்றை சிறந்ததாக ஆக்குகிறது.
நன்மை | பாதகம் |
|---|---|
மிகக் குறைந்த மின் இழப்பு | ஈரப்பதத்தை உறிஞ்சும் திறன் கொண்டது |
வெட்டவும் வடிவமைக்கவும் எளிதானது | மற்ற பொருட்களை விட அதிக செலவு |
PCB தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்படும் ரசாயனங்களை எதிர்க்கும். | சில பொருட்களை விட குறைவான கடினமானது |
ஈரமான சூழ்நிலைகளில் நன்றாக வேலை செய்கிறது | : N / A |
நம்பகமான மற்றும் நம்பகமான பொருள் | : N / A |
நிலையான மின் பண்புகள் | : N / A |
ரோஜர்ஸ் பொருட்கள் 5G ஆண்டெனாக்கள் மற்றும் மைக்ரோவேவ் அமைப்புகள் போன்றவற்றுக்கு ஏற்றவை. அவற்றின் குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் இழப்பு டேன்ஜென்ட் ஆகியவை சிக்னல்களை வலுவாகவும் தெளிவாகவும் வைத்திருக்கின்றன. ஆனால் அவை அதிக விலை கொண்டவை மற்றும் தண்ணீரை உறிஞ்சும், இது சிக்கல்களை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
உங்களுக்குத் தெரியுமா? ரோஜர்ஸ் தயாரிப்புகள் அவற்றின் நம்பகத்தன்மைக்காக இராணுவ மற்றும் விண்வெளித் திட்டங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
PTFE- அடிப்படையிலான பொருட்களின் நன்மை தீமைகள்
டெஃப்ளான் போன்ற PTFE-அடிப்படையிலான பொருட்கள் வேகமான மற்றும் உயர் அதிர்வெண் சுற்றுகளுக்கு சிறந்தவை. அவை அற்புதமான மின் மற்றும் வெப்ப-கையாளும் திறன்களைக் கொண்டுள்ளன.
நன்மைகள் :
வேகமான சமிக்ஞைகளுக்கு மிகக் குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலி (2.1–2.5).
மிகக் குறைந்த இழப்பு டேன்ஜென்ட் (0.001–0.002), சமிக்ஞைகளை வலுவாக வைத்திருக்கிறது.
வெப்பத்தையும் கடினமான சூழ்நிலைகளையும் நன்றாகக் கையாளுகிறது.
குறைகள் :
மற்ற பொருட்களை விட அதிக செலவு.
இது மென்மையாகவும் நெகிழ்வாகவும் இருப்பதால் வேலை செய்வது கடினம்.
PTFE பொருட்கள் விண்வெளி மற்றும் பாதுகாப்பில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை கடினமான வேலைகளைக் கையாளுகின்றன. அவை தீவிர சூழ்நிலைகளிலும் கூட சிக்னல்களை தெளிவாக வைத்திருக்கின்றன. ஆனால் அவற்றின் அதிக விலை மற்றும் தந்திரமான உற்பத்தி மலிவான திட்டங்களுக்கு அவற்றை குறைவாகவே பயன்படுத்துகின்றன.
குறிப்பு : மிகச்சிறந்த செயல்திறன் தேவைப்படும் மற்றும் கடினமான சூழல்களைத் தாங்கக்கூடிய மின்சுற்றுகளுக்கு PTFE பொருட்களைப் பயன்படுத்துங்கள்.
பாலிமைடு பொருட்களின் நன்மை தீமைகள்
பாலிமைடு பொருட்கள் கடினமானவை மற்றும் வேகமான சுற்றுகளில் நன்றாக வேலை செய்கின்றன. அவை நல்ல அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் சில குறைபாடுகளையும் கொண்டுள்ளன.
நன்மை
-200°C முதல் 300°C வரை மிக அதிக மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலைகளைக் கையாளவும்.
வலுவானது மற்றும் அழுத்தத்தின் கீழ் விரிசல், வளைவு அல்லது உரிக்கப்படாது.
மிதமான மின்காப்பு மாறிலி (Dk) (2.8–4.1) சமிக்ஞைகளை நிலையாக வைத்திருக்கிறது.
குறைந்த சிதறல் காரணி (Df) (0.003–0.01) ஆற்றல் இழப்பைக் குறைக்கிறது.
அதிர்வு மற்றும் அதிர்ச்சியைத் தாங்கும், இதனால் கடினமான சூழ்நிலைகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.
பாதகம்
FR-4 போன்ற மலிவான பொருட்களை விட விலை அதிகம்.
இதைச் செய்வது கடினம், இதற்கு அதிக நேரமும் பணமும் தேவை.
மின்சார செயல்திறன் பரவாயில்லை, ஆனால் ரோஜர்ஸ் அல்லது PTFE அளவுக்குச் சிறப்பாக இல்லை.
பாலிமைடு பொருட்கள் வலிமையானவை மற்றும் வெப்பத்தை நன்கு கையாளக்கூடியவை. அவை எல்லா வகையிலும் சிறந்தவையாக இருக்காது, ஆனால் கடினமான வேலைகளுக்கு அவை சிறப்பாக செயல்படுகின்றன.
குறிப்பு : உங்கள் வடிவமைப்பிற்கு வலிமையும் வெப்ப எதிர்ப்பும் தேவைப்படும்போது பாலிமைடுப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துங்கள்.
ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் சிறந்த பயன்கள்
உங்கள் திட்டத்திற்கு என்ன தேவை என்பதைப் பொறுத்து சரியான பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். இங்கே ஒரு விரைவான வழிகாட்டி:
FR-4 : எளிய மின்சுற்றுகளுக்கும் பணத்தைச் சேமிப்பதற்கும் நல்லது. அடிப்படை மின்னணுவியலில் நன்றாகச் செயல்படும்.
ரோஜர்ஸ் மெட்டீரியல்ஸ் : 5ஜி, ரேடார் மற்றும் செயற்கைக்கோள்கள் போன்ற உயர் அதிர்வெண் பயன்பாடுகளுக்கு மிகச் சிறந்தவை. இவை சிக்னல்களைத் தெளிவாகவும் வலுவாகவும் வைத்திருக்கின்றன.
PTFE அடிப்படையிலான பொருட்கள் : விண்வெளி மற்றும் பாதுகாப்புத் துறைக்கு மிகவும் சிறந்தவை. இவை வெப்பத்தையும் கடினமான சூழல்களையும் தாங்கி, சமிக்ஞைகளைப் பழுதின்றிப் பாதுகாக்கின்றன.
பாலிமைடு பொருட்கள் : கார்கள், விமானங்கள் மற்றும் தொழிற்சாலைகளுக்கு மிகவும் ஏற்றவை. இவை அதிர்வு, தாக்கங்கள் மற்றும் பெரிய வெப்பநிலை மாற்றங்களைத் தாங்கும் திறன் கொண்டவை.
மெட்ரிக் | இது என்ன அர்த்தம் |
|---|---|
மின்கடத்தா மாறிலி (Dk) | சிக்னல்கள் வேகமாக நகரவும், சுற்றுகளில் தெளிவாக இருக்கவும் உதவுகிறது. |
சிதறல் காரணி (Df) | எவ்வளவு ஆற்றல் இழக்கப்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது, இது சமிக்ஞை வலிமையைப் பாதிக்கிறது. |
வெப்ப கடத்தி | வெப்பம் எவ்வளவு நன்றாக அகற்றப்படுகிறது, அதிக வெப்பமடைவதை நிறுத்துகிறது என்பதை அளவிடுகிறது. |
வெப்ப விரிவாக்க குணகம் (CTE) | வெப்பத்தால் பொருள் எவ்வளவு வளர்கிறது அல்லது சுருங்குகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது, இது நம்பகத்தன்மையைப் பாதிக்கிறது. |
கண்ணாடி மாற்ற வெப்பநிலை (Tg) | பொருள் எப்போது மென்மையாகிறது என்பதைக் கூறுகிறது, இது நீடித்துழைப்பைப் பாதிக்கிறது. |
ஒரு பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது இந்தக் காரணிகளைப் பற்றி சிந்தியுங்கள். அவற்றை ஒப்பிட்டுப் பார்ப்பது செலவு, செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றின் சிறந்த கலவையைக் கண்டறிய உதவும்.
குறிப்பு : வேகமான மின்சுற்றுகளுக்கு, சமிக்ஞைகளை வலுவாக வைத்திருக்க, குறைந்த Dk மற்றும் Df கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
RF PCB பொருள் பண்புகளின் சுருக்க அட்டவணை
முக்கிய அம்சங்கள் ஒப்பிடப்பட்டன (எ.கா., Dk, Df, வெப்ப கையாளுதல், செலவு)
RF சர்க்யூட் போர்டுகளுக்கான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, சில அம்சங்கள் மிகவும் முக்கியமானவை. இந்த அம்சங்கள் சிக்னல்கள் எவ்வாறு நகரும், வெப்பம் எவ்வாறு நிர்வகிக்கப்படுகிறது மற்றும் சுற்று எவ்வளவு சிறப்பாக செயல்படுகிறது என்பதைப் பாதிக்கின்றன. முக்கிய அம்சங்கள் மற்றும் அவை ஏன் முக்கியம் என்பதைக் காட்டும் அட்டவணை கீழே உள்ளது:
வசதிகள் | அது என்ன செய்கிறது | அலகு |
|---|---|---|
மின்கடத்தா மாறிலி (Dk) | சிக்னல் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது மற்றும் மின்மறுப்பை நிலையாக வைத்திருக்கிறது. | அலகு இல்லை |
மின்கடத்தா இழப்பு டேன்ஜென்ட் (Df) | ஆற்றல் இழப்பைக் காட்டுகிறது; குறைந்த எண்கள் வலுவான சமிக்ஞைகளைக் குறிக்கின்றன. | அலகு இல்லை |
வெப்ப கடத்துத்திறன் (k) | பொருள் எவ்வளவு நன்றாக வெப்பத்தை நீக்குகிறது என்பதை அளவிடுகிறது. | வ / மீ * கே |
வெப்ப விரிவாக்கம் (CTE) | வெப்பநிலை மாற்றங்களுடன் பொருள் எவ்வளவு வளர்கிறது அல்லது சுருங்குகிறது என்பதைக் கூறுகிறது. | ppm /. C. |
கண்ணாடி மாற்ற வெப்பநிலை (Tg) | பொருள் மென்மையாகும்போது காட்டுகிறது, இது அதன் வலிமையைப் பாதிக்கிறது. | ° C |
குறைந்த Dk மற்றும் Df உள்ள பொருட்கள் வேகமான சுற்றுகளுக்கு சிறந்தவை. அவை சமிக்ஞைகளை தெளிவாக வைத்திருக்கின்றன மற்றும் ஆற்றல் இழப்பைக் குறைக்கின்றன. அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் வெப்பத்தை அகற்ற உதவுகிறது, சுற்று அதிக வெப்பமடைவதைத் தடுக்கிறது. Tg மற்றும் CTE போன்ற அம்சங்கள் வெப்ப அழுத்தத்தின் கீழ் பலகை வலுவாக இருப்பதை உறுதி செய்கின்றன.
குறிப்பு : தெளிவான சமிக்ஞைகள் மற்றும் சிறந்த செயல்திறனுக்காக, குறைந்த Dk மற்றும் Df கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான விரைவான வழிகாட்டி
RF பலகைகளுக்கான சரியான பொருள் உங்கள் திட்டத்திற்கு என்ன தேவை என்பதைப் பொறுத்தது. உங்கள் வடிவமைப்பிற்கு பொருள் அம்சங்களைப் பொருத்த இந்த அட்டவணையைப் பயன்படுத்தவும்:
வசதிகள் | RF பலகைகளுக்கு இது ஏன் முக்கியமானது |
|---|---|
மின்கடத்தா மாறிலி | சிக்னல்களை வேகமாக நகர்த்த உதவுகிறது மற்றும் மின்மறுப்பை சீராக வைத்திருக்கிறது. |
இழப்பு தொடுநிலை | ஆற்றல் இழப்பைக் குறைத்து, சிக்னல்களை வலுவாகவும் தெளிவாகவும் வைத்திருக்கிறது. |
அதிர்வெண் வரம்பை | சுற்று இயக்க அதிர்வெண்களுடன் பொருளைப் பொருத்துகிறது. |
சக்தி கையாளுதல் | பொருள் அதிக சக்தி நிலைகளைத் தாங்கும் என்பதை உறுதி செய்கிறது. |
CTI அல்லது PLC மதிப்பு | மின் சேதத்திற்கு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது. |
TG மற்றும் CTE மதிப்புகள் | வெப்ப எதிர்ப்பைச் சேர்த்து பலகையை நிலையாக வைத்திருக்கிறது. |
முறிவு பண்புகள் | அழுத்தத்தின் கீழ் பொருளை வலுவாக வைத்திருக்கிறது. |
பொருள் தடிமன் | பலகை எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது மற்றும் அது எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் பாதிக்கிறது. |
மலிவான திட்டங்களுக்கு, FR-4 ஒரு நல்ல தேர்வாகும், ஆனால் அதிக அதிர்வெண்களில் நன்றாக வேலை செய்யாது. 5G மற்றும் ரேடார் அமைப்புகளில் தெளிவான சிக்னல்களுக்கு ரோஜர்ஸ் பொருட்கள் சிறந்தவை. PTFE-அடிப்படையிலான பொருட்கள் விண்வெளிக்கு ஏற்றவை, ஏனெனில் அவை கடினமானவை மற்றும் சிறிய சிக்னலை இழக்கின்றன. பாலிமைடு பொருட்கள் வலிமையானவை மற்றும் வெப்பத்தை கையாளுகின்றன, இதனால் அவை கார்கள் மற்றும் தொழிற்சாலைகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.
குறிப்பு : உங்கள் வடிவமைப்பிற்கு மிகவும் தேவைப்படும் அம்சங்களின் அடிப்படையில் பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். இது உங்கள் மின்சுற்று நன்றாகச் செயல்படுவதையும் நீண்ட காலம் நீடிப்பதையும் உறுதி செய்யும்.
உங்கள் RF PCB-க்கு சரியான பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பது மிகவும் முக்கியம். வெவ்வேறு பொருட்களுக்கு அவற்றின் சொந்த நன்மை தீமைகள் உள்ளன. உங்கள் திட்டத்தின் தேவைகளுக்கு ஏற்ப பொருளை நீங்கள் பொருத்த வேண்டும். உதாரணமாக:
ரோஜர்ஸ் பொருட்கள் உயர் அதிர்வெண் சுற்றுகளுக்கு சிறந்தவை. அவை குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலிகள் மற்றும் இழப்பு தொடுகோடுகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அதிக விலை கொண்டவை.
டெஃப்ளான் GHz அதிர்வெண்களில் சிக்னல்களை தெளிவாக வைத்திருக்கிறது. இருப்பினும், இது விலை உயர்ந்தது மற்றும் அதனுடன் வேலை செய்வது கடினம்.
FR4 மலிவானது மற்றும் குறைந்த அதிர்வெண் சுற்றுகளுக்கு நல்லது. ஆனால் மேம்பட்ட RF வடிவமைப்புகளில் இது சிறப்பாக செயல்படாது.
ஒரு பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, மின்கடத்தா பண்புகள், சமிக்ஞை இழப்பு மற்றும் அதிர்வெண் வரம்பு போன்ற முக்கிய காரணிகளைப் பற்றி சிந்தியுங்கள். கீழே உள்ள அட்டவணை இந்த காரணிகளை விளக்குகிறது:
முக்கிய காரணி | இது என்ன அர்த்தம் |
|---|---|
மின்கடத்தா பண்புகள் | சிக்னல்கள் எவ்வளவு தெளிவாக உள்ளன, அவை எவ்வளவு வேகமாக நகரும் என்பதைப் பாதிக்கும். |
சிக்னல் இழப்பு | செயல்திறனைப் பாதிக்கிறது மற்றும் கிடைக்கக்கூடிய அலைவரிசையைக் குறைக்கிறது. |
அதிர்வெண் வரம்பை | GHz-நிலை சுற்றுகளுக்கு மேம்பட்ட பொருட்கள் தேவையா என்பதைக் காட்டுகிறது. |
பொருள் தடிமன் | வேகமான சுற்றுகளில் PCB எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை மாற்றுகிறது. |
நீங்கள் தேர்ந்தெடுக்கும் பொருள் சிக்னல் தரம், வெப்பக் கட்டுப்பாடு மற்றும் செலவைப் பாதிக்கிறது. வேகமான மற்றும் உயர் அதிர்வெண் சுற்றுகளுக்கு, குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலிகள் மற்றும் இழப்பு தொடுகோடுகள் கொண்ட பொருட்களைப் பயன்படுத்தவும். இது சிக்னல்களை வலுவாகவும் தெளிவாகவும் வைத்திருக்க உதவுகிறது. செலவு, செயல்திறன் மற்றும் உங்கள் திட்டத்தின் தேவைகளை சமநிலைப்படுத்துவதன் மூலம், உங்கள் RF PCB நன்றாக வேலை செய்வதை நீங்கள் உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளலாம்.
FAQ
RF PCB பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது மிகவும் முக்கியமானது என்ன?
மின்காப்பு மாறிலி (Dk) மிகவும் முக்கியமானது. சமிக்ஞைகள் எவ்வளவு வேகமாகவும் தெளிவாகவும் பயணிக்கின்றன என்பதை இது கட்டுப்படுத்துகிறது. குறைந்த Dk கொண்ட பொருட்கள் சமிக்ஞைகளை மேம்படுத்தி, தாமதங்களைக் குறைக்கின்றன. வேகமான மின்சுற்றுகளுக்கு, 4-க்கும் குறைவான Dk கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
குறிப்பு : உங்கள் மின்சுற்றின் அதிர்வெண் தேவைகளுக்கு ஏற்ப Dk பொருந்துகிறதா என்பதை எப்போதும் சரிபார்க்கவும்.
உயர் அதிர்வெண் சுற்றுகளுக்கு FR-4 வேலை செய்ய முடியுமா?
FR-4 உயர் அதிர்வெண் சுற்றுகளுக்கு அவ்வளவு சிறந்ததல்ல. அதன் அதிக Dk மற்றும் இழப்புத் தொடுகோணம் (Df) ஆகியவை சிக்னல் சிக்கல்களை ஏற்படுத்துவதோடு, ஆற்றலையும் வீணடிக்கின்றன. குறைந்த அதிர்வெண் அல்லது மலிவான திட்டங்களுக்கு FR-4-ஐப் பயன்படுத்தவும்.
குறிப்பு : GHz சுற்றுகளுக்கு, அதற்குப் பதிலாக ரோஜர்ஸ் அல்லது PTFE அடிப்படையிலான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
வெப்பம் RF PCB செயல்திறனை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?
ஒரு பொருள் எவ்வளவு சிறப்பாக வெப்பத்தை நீக்குகிறது என்பதை வெப்ப கடத்துத்திறன் காட்டுகிறது. அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் அதிக வெப்பமடைவதை நிறுத்தி சுற்றுகளை தொடர்ந்து செயல்பட வைக்கிறது. 0.5 W/mK க்கும் அதிகமான பொருட்கள் வேகமான சுற்றுகளுக்கு சிறந்தவை.
உங்களுக்குத் தெரியுமா? முறையற்ற வெப்பக் கட்டுப்பாடு, பிசிபிகளைச் சேதப்படுத்தி அவற்றின் ஆயுட்காலத்தைக் குறைத்துவிடும்.
PTFE பொருட்கள் ஏன் மிகவும் விலை உயர்ந்தவை?
PTFE பொருட்கள் அற்புதமான மின் மற்றும் வெப்ப-கையாளும் திறன்களைக் கொண்டுள்ளன. அவற்றை உருவாக்குவது கடினம், மேலும் அவை மென்மையாக இருப்பதால் சிறப்பு கவனம் தேவை. இதனால் அவற்றின் விலை அதிகமாகிறது.
குறிப்பு : செயல்திறனே மிகவும் அவசியமான விண்வெளி போன்ற முக்கியப் பணிகளுக்கு PTFE-ஐப் பயன்படுத்துங்கள்.
கடினமான சூழ்நிலைகளுக்கு சிறந்த பொருள் எது?
பாலிமைடு பொருட்கள் கடினமான இடங்களுக்கு மிகவும் சிறந்தவை. அவை அதீத வெப்பம், அதிர்வு மற்றும் தாக்கங்களைத் தாங்கும். இதனால், அவை கார்கள், விமானங்கள் மற்றும் தொழிற்சாலைகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவையாக அமைகின்றன.
குறிப்பு : பாலிமைடுகள் விலை உயர்ந்தவை, ஆனால் கடினமான சூழல்களில் நீண்ட காலம் நீடிக்கும்.
