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चूंकि लोगों की इलेक्ट्रॉनिक तकनीक के लिए मांग लगातार बढ़ रही है, इलेक्ट्रॉनिक तकनीक में लगातार सुधार हो रहा है। इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले सामग्रियों के लिए भी लोगों की मांग लगातार बढ़ रही है, जैसे कि उच्च-आवृत्ति सामग्री।
रोजर्स पीसीबी सामग्री रोजर्स कॉर्पोरेशन द्वारा निर्मित एक उच्च-आवृत्ति बोर्ड है। पारंपरिक पीसीबी एपॉक्सी राल बोर्ड की तुलना में, इसके मध्य में ग्लास फाइबर नहीं होता है, बल्कि यह सिरेमिक आधारित उच्च-आवृत्ति सामग्री पर आधारित होता है। जब सर्किट बोर्ड की संचालन आवृत्ति 500 मेगाहर्ट्ज से अधिक हो जाती है, तो डिज़ाइन इंजीनियरों के लिए उपलब्ध सामग्री की श्रृंखला काफी कम हो जाती है।
रॉजर्स पीसीबी सामग्री उत्कृष्ट परावैद्युत स्थिरांक और तापमान स्थिरता प्रदान करती है। इसका परावैद्युत स्थिरांक और तापीय प्रसार गुणांक लगभग उतना ही है जितना कॉपर फॉइल में होता है, जो पीटीएफई-आधारित पीसीबी की कमियों में सुधार करता है। यह उच्च-गति वाले डिज़ाइन के साथ-साथ व्यावसायिक माइक्रोवेव और आरएफ अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।
कम पानी अवशोषण के कारण, इसका उपयोग उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में किया जा सकता है। यह उच्च आवृत्ति बोर्ड उद्योग के लिए एक आदर्श विकल्प है और उत्पाद गुणवत्ता में स्रोत से सुधार कर सकता है।
सामान्य तौर पर, रॉजर्स उच्च आवृत्ति पीसीबी को 1GHz से अधिक आवृत्ति वाले प्रिंटेड सर्किट बोर्ड के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। इसकी बहुत अधिक सटीकता, भौतिक गुणों और तकनीकी मापदंडों की आवश्यकता होती है। इसका उपयोग आमतौर पर उपग्रह प्रणालियों, रेडियो प्रणालियों, संचार प्रणालियों, ऑटोमोटिव एंटी-कोलिशन प्रणालियों और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है।
सिरेमिक-से-भरा PTFE सर्किट सामग्री। मॉडल शामिल हैं: RO3003G2™, RO3003™, RO3203™, RO3035™, RO3006™, RO3010™, RO3210™, आदि।
सिरेमिक, हाइड्रोकार्बन और थर्मोसेट पॉलिमर पर आधारित संयुक्त सामग्री। मॉडल शामिल हैं: TMM3, TMM4, TMM6, TMM10, TMM10i, और TMM13i।
RT/डुरॉइड® उच्च-आवृत्ति सर्किट सामग्री PTFE भरावन वाले संयुक्त लेमिनेट्स हैं (कांच फाइबर या सिरेमिक) उच्च-विश्वसनीयता, एयरोस्पेस और रक्षा अनुप्रयोगों के लिए। मॉडल शामिल हैं: RT/डुरॉइड® 5880, 5880LZ, 5870, 6002, 6202, आदि।
RO4000 सिरेमिक-से-भरे हाइड्रोकार्बन लेमिनेट्स और प्रीप्रेग्स का एक उद्योग-अग्रणी परिवार है। मॉडल शामिल हैं: RO4003C, RO4350b, RO4533, RO4534, RO4535, RO4360G2, RO4830, RO4835T, RO4725JXR, और RO4730G3।
1. कम पानी अवशोषण
रोजर्स पीसीबी सब्सट्रेट में निम्न जल अवशोषण होता है, जो नमी वाले वातावरण में परावैद्युत स्थिरांक और परावैद्युत हानि में परिवर्तन से प्रभावी रूप से बच सकता है।
2. तापीय प्रसार गुणांक का मिलान
रोजर्स पीसीबी सब्सट्रेट और तांबे की पन्नी के तापीय प्रसार गुणांक समान होने चाहिए ताकि तापीय प्रसार से तांबे की पन्नी न उतरे।
3. स्थिर और निम्न परावैद्युत स्थिरांक
परावैद्युत स्थिरांक (Dk) जितना कम होगा, उतना ही बेहतर होगा, और संचरण गति इसके वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है। यदि Dk अधिक होगा, तो संकेत संचरण में देरी होगी।
4. निम्न परावैद्युत हानि
परावैद्युत हानि (Df) जितनी कम होगी, संकेत संचरण की गुणवत्ता उतनी ही बेहतर होगी और संकेत हानि भी कम होगी।
वर्तमान में, अंतरराष्ट्रीय स्तर पर 5G का विस्तार तेजी से हो रहा है। पारंपरिक 3G/4G बेस स्टेशन BBU, RRU और एंटीना फीडर सिस्टम आर्किटेक्चर का उपयोग करते हैं। उच्च आवृत्ति संकेत संचरण के साथ, हानि प्राकृतिक रूप से बढ़ जाएगी। एकीकृत RRU+एंटीना आर्किटेक्चर फीडर हानि को कम करने और दक्षता में सुधार करने में सक्षम है। इसलिए, उच्च एकीकरण अधिक बिखरे हुए घटकों को PCB बोर्ड द्वारा प्रतिस्थापित करने की अनुमति देता है, जिससे PCB उपयोगिता में सुधार होता है।
1. उच्च आवृत्ति बैंड की बैंडविड्थ बड़ी होती है और इसमें सूचना वहन करने की अधिक क्षमता होती है।
2. निम्न आवृत्ति संसाधन पिछली पीढ़ियों की संचार प्रौद्योगिकियों द्वारा उपयोग किए जा चुके हैं;
विद्युत चुम्बकीय तरंगों को उच्च आवृत्ति बैंडों में क्षीणन का अधिक खतरा रहता है, और ट्रांसमीटर और संचरण घटकों के नुकसान को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है। इसलिए, कैरियर सामग्री को सामान्य बोर्ड से उच्च आवृत्ति बोर्ड (जैसे रॉजर्स पीसीबी RO4350) में अपग्रेड करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, PI सामग्री से बना मूल FPC लचीला सर्किट बोर्ड धीरे-धीरे LCP सामग्री से बदल दिया गया है, जिसमें Dk और Df कम होता है। उदाहरण के लिए, एप्पल ने आईफोन X एंटीना में LCP का उपयोग किया है।
आधार स्टेशन के भाग को भी रॉजर्स RO4350 जैसी उच्च आवृत्ति सामग्री से बने PCB का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। मुख्यधारा समाधानों में हाइड्रोकार्बन PCB या PTFE शामिल हैं, जिनकी लागत सामान्य बोर्ड की तुलना में 1.5 से 3 गुना अधिक होती है। 5G मध्यम आवृत्ति और उच्च आवृत्ति AAU बोर्ड में उच्च आवृत्ति सामग्री के उपयोग में काफी वृद्धि हुई है, और प्रत्येक बोर्ड का मूल्य भी तदनुसार बढ़ा है।
आमतौर पर, हम केवल एकल-लेयर एल्युमिनियम सब्सट्रेट और डबल-लेयर एल्युमिनियम सब्सट्रेट का निर्माण कर सकते हैं। निर्माण प्रक्रिया की सीमाओं के कारण, मल्टी-लेयर एल्युमिनियम सब्सट्रेट का निर्माण करना मुश्किल होता है, इसलिए यह जटिल मल्टी-लेयर डिज़ाइनों की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता।
धातु एल्युमिनियम सामग्री में उच्च कठोरता और कम मृदुता होती है, और यह पॉलीइमाइड या पॉलिएस्टर सब्सट्रेट के रूप में लचीली नहीं होती है। इसलिए, इसका उपयोग बार-बार मोड़ने वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है।
एल्युमिनियम सब्सट्रेट का तापीय प्रसार गुणांक अपेक्षाकृत अधिक होता है, जो कुछ घटकों और सोल्डर सामग्री से अलग होता है। दोनों के तापीय प्रसार गुणांक की असंगति से सोल्डर जॉइंट क्षतिग्रस्त होने या परतों के बीच अलगाव आसानी से हो सकता है, जिससे समग्र विश्वसनीयता प्रभावित होती है।
सामान्य सब्सट्रेट्स की तुलना में, एल्यूमिनियम सब्सट्रेट्स के धातु गुणों के कारण निर्माण और असेंबली के दौरान अधिक समय लगता है, जिससे प्रक्रिया जटिलता और लागत में वृद्धि होती है।
हालांकि थर्मल प्रबंधन में एल्यूमिनियम सब्सट्रेट्स में काफी फायदे होते हैं, लेकिन पारंपरिक FR4 सामग्री की तुलना में, एल्यूमिनियम आधारित पीसीबी में अधिक महंगी सामग्री, विशेष निर्माण प्रक्रियाएं और सतह उपचार की आवश्यकता होती है, जिससे कुल निर्माण लागत बढ़ जाती है।
रॉजर्स पीसीबी एक विशेष बोर्ड है जिसमें त्वरित प्रोटोटाइपिंग में उच्च तकनीकी छड़, कठिन संचालन और उच्च लागत है। इसलिए, कई पीसीबी छोटे बैच प्रोटोटाइपिंग कारखानों छोटे आदेशों या जटिल प्रक्रियाओं के कारण उत्पादन करने से हिचकिचाते हैं।
रॉजर्स RO4350B सामग्री आरएफ इंजीनियरों के लिए नेटवर्क मैचिंग, ट्रांसमिशन लाइन प्रतिबाधा नियंत्रण आदि डिजाइन करना सुविधाजनक बनाती है। इसमें डाइलेक्ट्रिक हानि कम होती है और उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों में स्पष्ट लाभ होते हैं। एक विस्तृत आवृत्ति रेंज में परावैद्युत स्थिरांक अत्यंत स्थिर होता है, जिसका डिज़ाइन मान 3.66 है, जो ब्रॉडबैंड अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
रॉजर्स RO4003 सामग्री को सामान्य नायलॉन ब्रश के साथ प्रक्रिया की जा सकती है और इलेक्ट्रोलेस कॉपर प्लेटिंग से पहले विशेष उपचार की आवश्यकता नहीं होती है। इसकी उच्च TG राल प्रणाली (280°C+) में ड्रिलिंग के दौरान रंग बदलने की प्रवृत्ति नहीं होती। यदि धब्बे मौजूद हैं, तो उन्हें CF4/O2 प्लाज्मा या डुअल पोटेशियम परमैंगनेट प्रक्रिया के साथ साफ किया जा सकता है।
RO3003 माइक्रोवेव और आरएफ अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त सिरेमिक-से भरा PTFE संयुक्त सामग्री है, जिसका परावैद्युत स्थिरांक पूरे तापमान रेंज में बहुत स्थिर होता है और 10GHz पर केवल 0.0013 का हानि कारक होता है।
RO4000 की बेकिंग आवश्यकताएं इपॉक्सी ग्लास के समान हैं, और सामान्य परिस्थितियों में किसी विशेष उपचार की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन अवरक्त रीफ्लो सोल्डरिंग जैसे उच्च तापमान वाले उपकरणों का उपयोग करते समय आग के जोखिम पर ध्यान देना चाहिए।
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