ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ PCB ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಜೋಡಣೆ: ಪ್ರಮುಖ ವಸ್ತುಗಳು
ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಪ್ರಿಂಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್‌ಗಳು(PCB ಗಳು) ದೂರಸಂಪರ್ಕ, ರೇಡಾರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಡೇಟಾ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ. ಈ PCB ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಅವುಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಜೋಡಣೆಗಾಗಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿದ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಲೇಖನವು ಬಳಸಿದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪರಿಶೋಧಿಸುತ್ತದೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ PCB ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಜೋಡಣೆ, ಅವರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಒತ್ತಿಹೇಳುವುದು.
- ಬೇಸ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್: ಮೂಲ ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ PCB ಯ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ PCB ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಮೂಲ ವಸ್ತುಗಳು ಸೇರಿವೆ:
- FR-4: ಆರ್ಥಿಕ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಎಪಾಕ್ಸಿ ರಾಳ ಫೈಬರ್ಗ್ಲಾಸ್ ಸಂಯೋಜನೆ, FR-4 ಉತ್ತಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅದರಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರ(Dk) ಮತ್ತುಪ್ರಸರಣ ಅಂಶ(Df) ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ.
- ರೋಜರ್ಸ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್: ರೋಜರ್ಸ್ ತನ್ನ ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ RT/Duroid. ಈ ವಸ್ತುಗಳು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರ (Dk) ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಸಿಪೇಶನ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ (Df) ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ PCB ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
- ಟ್ಯಾಕೋನಿಕ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್: ಟಕೋನಿಕ್ ವಿವಿಧ ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ PEEK (ಪಾಲಿಥರ್ ಈಥರ್ ಕೀಟೋನ್) ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮೈಡ್, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ Df ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
- ವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು: ವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ಆಯ್ಕೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ PCB ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ವಾಹಕತೆ, ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಸಿಗ್ನಲ್ ಸಮಗ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ PCB ಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಕೆಲವು ವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು ಸೇರಿವೆ:
- ತಾಮ್ರ: ತಾಮ್ರವು ಅದರ ಅಸಾಧಾರಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವಾಹಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಅದರ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ತೆಳುವಾದ ತಾಮ್ರದ ಪದರಗಳನ್ನು ಅಧಿಕ-ಆವರ್ತನ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.
- ಚಿನ್ನ: ಚಿನ್ನವು ಅದರ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕಾಗಿ ಗುರುತಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ PCB ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಒಳ್ಳೆಯದನ್ನು ಸಹ ನೀಡುತ್ತದೆತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಚಿನ್ನವು ತಾಮ್ರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಅದರ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ವೆಚ್ಚ-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು.
- ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ: ಅಧಿಕ-ಆವರ್ತನ PCB ಗಳಿಗೆ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ ಆದರೆ ತೂಕ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚವು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಾಳಜಿಯಿರುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಇದರ ವಾಹಕತೆಯು ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಚಿನ್ನಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪರಿಗಣನೆಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರಬಹುದು.
- ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು: ಪಿಸಿಬಿಯಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಕುರುಹುಗಳನ್ನು ನಿರೋಧಿಸಲು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಮತ್ತು PCB ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ PCB ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಕೆಲವು ಉನ್ನತ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು ಸೇರಿವೆ:
- ಗಾಳಿ: ಗಾಳಿಯು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಚಲಿತ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅದರ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ.
- ಪಾಲಿಮೈಡ್: ಪಾಲಿಮೈಡ್ ಎಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಅದರ ಅಸಾಧಾರಣ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ Df ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ PCB ಗಳಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಆಗಾಗ್ಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಎಪಾಕ್ಸಿ: ಎಪಾಕ್ಸಿ ಆಧಾರಿತ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು ಉತ್ತಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ FR-4 ಮೂಲ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನದವರೆಗೆ ಉತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ PCB ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಜೋಡಣೆಗಾಗಿ ವಸ್ತುಗಳ ಆಯ್ಕೆಯು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಮೂಲ ವಸ್ತು, ವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು PCB ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಸಿಗ್ನಲ್ ಸಮಗ್ರತೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವಲ್ಲಿ ಮಹತ್ವದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ವಿನ್ಯಾಸಕರು ಈ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬೇಕು. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ವರ್ಧನೆಗಳು ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತವೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ PCB ಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.