2025-07-15
उच्च आवृत्ति इलेक्ट्रॉनिक्स में, जहां सिग्नल 1 गीगाहर्ट्ज और उससे आगे की गति से चलते हैं, सामग्री चयन सिर्फ एक विवरण नहीं है; यह प्रदर्शन की नींव है। चाहे 5G बेस स्टेशनों, रडार सिस्टम,या उपग्रह ट्रांसीवर, सही पीसीबी सामग्री सिग्नल अखंडता, रेंज और विश्वसनीयता को सीधे प्रभावित करती है। खराब चुनें, और आप अत्यधिक सिग्नल हानि, थर्मल विफलताओं या असंगत प्रदर्शन का सामना करेंगे।यह गाइड उच्च आवृत्ति पीसीबी सामग्री चयन में महत्वपूर्ण कारकों को तोड़ता है, आपके निर्णय को सरल बनाने के लिए साइड-बाय-साइड तुलना के साथ।
उच्च आवृत्ति पीसीबी सामग्री को परिभाषित करने वाले प्रमुख गुण
उच्च आवृत्ति संकेत (1 GHz+) कम गति वाले संकेतों से अलग व्यवहार करते हैंः वे प्रतिरोध, गर्मी और यहां तक कि पीसीबी सब्सट्रेट में छोटे बदलावों के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।इन गैर-विनिमय योग्य संपत्तियों पर ध्यान केंद्रित करें:
विद्युत स्थिरांक (डीके): यह मापता है कि एक सामग्री विद्युत ऊर्जा को कितनी अच्छी तरह से संग्रहीत करती है। उच्च आवृत्तियों के लिए, स्थिर, कम डीके महत्वपूर्ण भिन्नता है (यहां तक कि ± 0.2) प्रतिबाधा असंगति और संकेत प्रतिबिंब का कारण.
हानि स्पर्श (डीएफ): गर्मी के रूप में खोई हुई ऊर्जा को दर्शाता है। कम डीएफ = कम हानि; लंबी दूरी के संकेतों (जैसे, 5 जी टावरों) के लिए आवश्यक है।
थर्मल कंडक्टिविटी: उच्च आवृत्ति वाले सर्किट गर्मी उत्पन्न करते हैं; अच्छी थर्मल ट्रांसफर (≥ 0.5 W/m·K) वाली सामग्री ओवरहीटिंग को रोकती है।
आर्द्रता प्रतिरोधः पानी Dk और Df को बढ़ाता है। कम पानी अवशोषण (<0.1%) वाली सामग्री आर्द्र वातावरण में बेहतर प्रदर्शन करती है।
उच्च आवृत्ति पीसीबी विनिर्माण के लिए शीर्ष सामग्री
सभी सब्सट्रेट समान नहीं हैं। यहाँ सबसे लोकप्रिय उच्च आवृत्ति सामग्री कैसे स्टैक करते हैंः
| सामग्री | डीके (10 गीगाहर्ट्ज) | डीएफ (10 गीगाहर्ट्ज) | थर्मल चालकता (W/m·K) | अधिकतम परिचालन तापमान (°C) | जल अवशोषण (%) | आदर्श अनुप्रयोग | लागत (सम्बन्धी) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FR-4 (मानक) | 4.244.5 | 0.02 ¢ 0.025 | 0.25 | 130 | 0.15 ¢ 0.2 | कम लागत वाले, <2 गीगाहर्ट्ज डिवाइस (जैसे, वाई-फाई राउटर) | कम |
| रॉजर्स RO4350B | 3.48 | 0.0037 | 0.62 | 140 | 0.04 | 5जी मध्य बैंड (36 GHz), आईओटी सेंसर | मध्यम |
| Isola I-Tera एमटी | 3.0 | 0.0025 | 0.8 | 160 | 0.05 | उच्च गति वाले बैकप्लेन (25+ Gbps) | मध्यम उच्च |
| पीटीएफई (टेफ्लॉन आधारित) | 2.1 ¢2.3 | 0.0009 | 0.25 | 260 | <0.01 | माइक्रोवेव (24+ GHz), उपग्रह संचार | उच्च |
| नेल्को N4000-13E | 3.6 | 0.0027 | 0.5 | 150 | 0.06 | ऑटोमोटिव रडार (77 GHz), 5G मिमीवेव | मध्यम |
अपनी परियोजना के लिए सही सामग्री कैसे चुनें
आवेदन के लिए सामग्री को मिलान करने के लिए इस ढांचे का पालन करें:
1आवृत्ति आवश्यकताओं से प्रारंभ करें
a.<2 GHz: मानक FR-4 लागत संवेदनशील डिजाइनों के लिए काम करता है (उदाहरण के लिए, उपभोक्ता राउटर) ।
b.2 ∼6 GHz (5G उप-6): रोजर्स RO4350B प्रदर्शन और लागत को संतुलित करता है।
c.24+ GHz (mmWave/radar): PTFE या Isola I-Tera MT अति-उच्च आवृत्तियों पर हानि को कम करते हैं।
2पर्यावरणीय परिस्थितियों में कारक
a.आउटडोर/कठिन वातावरणः वर्षा/नमी में Dk बदलाव से बचने के लिए कम जल अवशोषण (जैसे, Rogers RO4350B, PTFE) को प्राथमिकता दें।
b.उच्च तापमान सेटिंग्स (उदाहरण के लिए, ऑटोमोबाइल इंजन डिब्बे): Tg (ग्लास संक्रमण तापमान) > 150°C (उदाहरण के लिए, Isola I-Tera MT) के साथ सामग्री चुनें।
3. संतुलन प्रदर्शन और लागत
पीटीएफई सबसे कम नुकसान प्रदान करता है लेकिन एफआर-4 की तुलना में 3 ¢ 5 गुना अधिक लागत है। प्रोटोटाइपिंग या कम मात्रा वाली परियोजनाओं के लिए, रोजर्स आरओ 4350 बी स्वीट स्पॉट को हिट करता है। बड़े पैमाने पर उत्पादित 5 जी मॉड्यूल के लिए,नेल्को N4000-13E विश्वसनीयता बनाए रखते हुए प्रति इकाई लागत को कम करता है.
4. विनिर्माण संगतता सुनिश्चित करें
कुछ उच्च आवृत्ति सामग्री (जैसे, पीटीएफई) के लिए विशेष निर्माण की आवश्यकता होती हैः
a.संकीर्ण सहिष्णुता के लिए लेजर ड्रिलिंग।
b. विकृत होने से बचने के लिए नियंत्रित टुकड़े टुकड़े करना।
c. ठीक निशान के लिए पतले तांबे (1/2 औंस) के साथ संगतता।
अपनी चुनी हुई सामग्री में अनुभव रखने वाले निर्माताओं के साथ काम करें। उनके प्रक्रिया विनिर्देशों के लिए पहले से पूछें।
जिन आम गलतियों से बचना चाहिए
a.Dk स्थिरता को नजरअंदाज करना: एक सामग्री जिसमें Dk अच्छा है, लेकिन उच्च भिन्नता (जैसे, ±0.5) प्रतिबाधा के मुद्दों का कारण होगी। तंग Dk सहिष्णुता (±0.2) को प्राथमिकता दें।
b.थर्मल प्रबंधन को नजरअंदाज करना: उच्च Df सामग्री (जैसे, मानक FR-4 6 GHz पर) अतिरिक्त गर्मी उत्पन्न करती है; उन्हें हीट सिंक के साथ जोड़ें या निम्न-Df विकल्पों पर स्विच करें।
केवल लागत के आधार पर चुननाः सामग्री पर 10% की बचत से क्षेत्र परीक्षणों में 50% अधिक विफलता दर हो सकती है।
निष्कर्ष
उच्च आवृत्ति पीसीबी सामग्री का चयन व्यावहारिक बाधाओं के साथ प्रदर्शन आवश्यकताओं को मिलान करने के लिए उबलता है। 5 जी, रडार, या माइक्रोवेव डिजाइन के लिए, कम डीके, कम डीएफ, और पर्यावरण स्थिरता को प्राथमिकता दें।विकल्पों को तौलने के लिए तुलना तालिका का उपयोग करें, और संगतता सुनिश्चित करने के लिए निर्माताओं के साथ जल्दी से सहयोग करें।
सही सामग्री न केवल सिग्नल हानि को रोकती है बल्कि आपके उच्च आवृत्ति डिजाइन की पूरी क्षमता को भी खोलती है।
अपनी पूछताछ सीधे हमें भेजें
