નાના કદ અને કદને લીધે, વધતા વેરેબલ આઇઓટી માર્કેટ માટે લગભગ કોઈ અસ્તિત્વમાં છે તે પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ ધોરણો નથી. આ ધોરણો બહાર આવે તે પહેલાં, આપણે બોર્ડ-લેવલના વિકાસમાં શીખ્યા જ્ knowledge ાન અને ઉત્પાદનના અનુભવ પર આધાર રાખવો પડ્યો અને તેમને અનન્ય ઉભરતા પડકારો પર કેવી રીતે લાગુ કરવો તે વિશે વિચારવું પડ્યું. ત્યાં ત્રણ ક્ષેત્રો છે જેને અમારા વિશેષ ધ્યાનની જરૂર છે. તેઓ છે: સર્કિટ બોર્ડ સપાટી સામગ્રી, આરએફ/માઇક્રોવેવ ડિઝાઇન અને આરએફ ટ્રાન્સમિશન લાઇન.

પી.સી.બી. સામગ્રી

"પીસીબી" સામાન્ય રીતે લેમિનેટ્સનો સમાવેશ કરે છે, જે ફાઇબર-પ્રબલિત ઇપોક્રીસ (એફઆર 4), પોલિમાઇડ અથવા રોજર્સ સામગ્રી અથવા અન્ય લેમિનેટ સામગ્રીથી બનેલો હોઈ શકે છે. જુદા જુદા સ્તરો વચ્ચેની ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીને પ્રીપ્રેગ કહેવામાં આવે છે.

વેરેબલ ડિવાઇસીસને ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતાની જરૂર હોય છે, તેથી જ્યારે પીસીબી ડિઝાઇનર્સને એફઆર 4 (સૌથી વધુ ખર્ચ-અસરકારક પીસીબી મેન્યુફેક્ચરિંગ મટિરિયલ) અથવા વધુ અદ્યતન અને વધુ ખર્ચાળ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાની પસંદગીનો સામનો કરવો પડે છે, ત્યારે આ એક સમસ્યા બનશે.

જો વેરેબલ પીસીબી એપ્લિકેશનોને હાઇ-સ્પીડ, ઉચ્ચ-આવર્તન સામગ્રીની જરૂર હોય, તો એફઆર 4 શ્રેષ્ઠ પસંદગી ન હોઈ શકે. એફઆર 4 નો ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટ (ડીકે) 4.5. છે, વધુ અદ્યતન રોજર્સ 4003 શ્રેણીની સામગ્રીનો ડાઇલેક્ટ્રિક સતત 3.55 છે, અને ભાઈ સિરીઝ રોજર્સ 4350 નો ડાઇલેક્ટ્રિક સતત 3.66 છે.

“લેમિનેટનો ડાઇલેક્ટ્રિક સતત, લેમિનેટની નજીકના વાહક અથવા energy ર્જા વચ્ચેના કેપેસિટીન્સ અથવા energy ર્જાના ગુણોત્તરનો સંદર્ભ આપે છે, વેક્યૂમમાં કંડક્ટરની જોડી વચ્ચેની energy ર્જા. ઉચ્ચ આવર્તન પર, તે 4.66 ની વધુ યોગ્યતા સાથે, ડાઇલેક્ટ્રિક સાથે વધુ યોગ્ય છે.

સામાન્ય સંજોગોમાં, વેરેબલ ડિવાઇસીસ માટે પીસીબી સ્તરોની સંખ્યા 4 થી 8 સ્તરો સુધીની હોય છે. લેયર બાંધકામનો સિદ્ધાંત એ છે કે જો તે 8-લેયર પીસીબી છે, તો તે પૂરતા ગ્રાઉન્ડ અને પાવર લેયર્સ અને વાયરિંગ લેયરને સેન્ડવિચ પ્રદાન કરવા માટે સમર્થ હોવું જોઈએ. આ રીતે, ક્રોસસ્ટોકમાં લહેરિયું અસર ઓછામાં ઓછી રાખી શકાય છે અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ (ઇએમઆઈ) નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકાય છે.

સર્કિટ બોર્ડ લેઆઉટ ડિઝાઇન સ્ટેજમાં, લેઆઉટ યોજના સામાન્ય રીતે પાવર ડિસ્ટ્રિબ્યુશન લેયરની નજીક એક વિશાળ ગ્રાઉન્ડ લેયરને મૂકવાની છે. આ ખૂબ ઓછી લહેરિયું અસર બનાવી શકે છે, અને સિસ્ટમ અવાજને પણ લગભગ શૂન્ય થઈ શકે છે. રેડિયો ફ્રીક્વન્સી સબસિસ્ટમ માટે આ ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે.

રોજર્સ સામગ્રીની તુલનામાં, એફઆર 4 માં વધુ વિસર્જન પરિબળ (ડીએફ) છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ આવર્તન પર. ઉચ્ચ પ્રદર્શન એફઆર 4 લેમિનેટ્સ માટે, ડીએફ મૂલ્ય લગભગ 0.002 છે, જે સામાન્ય એફઆર 4 કરતા વધુ તીવ્રતાનો ક્રમ છે. જો કે, રોજર્સનો સ્ટેક ફક્ત 0.001 અથવા તેથી ઓછો છે. જ્યારે એફઆર 4 સામગ્રીનો ઉપયોગ ઉચ્ચ આવર્તન એપ્લિકેશનો માટે થાય છે, ત્યારે નિવેશ ખોટમાં નોંધપાત્ર તફાવત હશે. FR4, રોજર્સ અથવા અન્ય સામગ્રીનો ઉપયોગ કરતી વખતે નિવેશ ખોટને બિંદુ A થી પોઇન્ટ બી સુધીના સિગ્નલની પાવર લોસ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

સમસ્યાઓ .ભી કરવી

પહેરવા યોગ્ય પીસીબીને કડક અવરોધ નિયંત્રણની જરૂર છે. પહેરવા યોગ્ય ઉપકરણો માટે આ એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે. અવરોધ મેચિંગ ક્લીનર સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન ઉત્પન્ન કરી શકે છે. અગાઉ, સિગ્નલ વહન ટ્રેસ માટે પ્રમાણભૂત સહિષ્ણુતા ± 10%હતી. આ સૂચક આજની ઉચ્ચ-આવર્તન અને હાઇ-સ્પીડ સર્કિટ્સ માટે દેખીતી રીતે પૂરતું નથી. વર્તમાન આવશ્યકતા ± 7% છે, અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં પણ% 5% અથવા તેથી વધુ. આ પરિમાણ અને અન્ય ચલો ખાસ કરીને કડક અવબાધ નિયંત્રણ સાથે આ વેરેબલ પીસીબીના ઉત્પાદનને ગંભીરતાથી અસર કરશે, ત્યાં વ્યવસાયોની સંખ્યાને મર્યાદિત કરશે જે તેનું ઉત્પાદન કરી શકે છે.

રોજર્સ યુએચએફ સામગ્રીથી બનેલા લેમિનેટની ડાઇલેક્ટ્રિક સતત સહનશીલતા સામાન્ય રીતે ± 2%જાળવવામાં આવે છે, અને કેટલાક ઉત્પાદનો ± 1%સુધી પણ પહોંચી શકે છે. તેનાથી વિપરિત, એફઆર 4 લેમિનેટની ડાઇલેક્ટ્રિક સતત સહનશીલતા 10%જેટલી છે. તેથી, આ બંને સામગ્રીની તુલના કરી શકાય છે કે રોજર્સની નિવેશ ખોટ ખાસ કરીને ઓછી છે. પરંપરાગત એફઆર 4 સામગ્રીની તુલનામાં, રોજર્સ સ્ટેકનું ટ્રાન્સમિશન ખોટ અને નિવેશ ખોટ અડધા ઓછી છે.

મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, કિંમત સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે. જો કે, રોજર્સ સ્વીકાર્ય ભાવ બિંદુએ પ્રમાણમાં ઓછી-લોસ ઉચ્ચ-આવર્તન લેમિનેટ પ્રદર્શન પ્રદાન કરી શકે છે. વ્યાપારી એપ્લિકેશનો માટે, રોજર્સને ઇપોક્રી-આધારિત એફઆર 4 સાથે વર્ણસંકર પીસીબી બનાવી શકાય છે, જેમાં કેટલાક સ્તરો રોજર્સ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે, અને અન્ય સ્તરો એફઆર 4 નો ઉપયોગ કરે છે.

રોજર્સ સ્ટેકની પસંદગી કરતી વખતે, આવર્તન એ પ્રાથમિક વિચારણા છે. જ્યારે આવર્તન 500 મેગાહર્ટઝથી વધુ હોય, ત્યારે પીસીબી ડિઝાઇનર્સ રોજર્સ સામગ્રી પસંદ કરવાનું વલણ ધરાવે છે, ખાસ કરીને આરએફ/માઇક્રોવેવ સર્કિટ્સ માટે, કારણ કે જ્યારે ઉપલા ટ્રેસને અવરોધ દ્વારા સખત રીતે નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે ત્યારે આ સામગ્રી ઉચ્ચ પ્રદર્શન પ્રદાન કરી શકે છે.

એફઆર 4 સામગ્રીની તુલનામાં, રોજર્સ સામગ્રી પણ નીચા ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાનને પ્રદાન કરી શકે છે, અને તેની ડાઇલેક્ટ્રિક સતત વિશાળ આવર્તન શ્રેણીમાં સ્થિર છે. આ ઉપરાંત, રોજર્સ સામગ્રી ઉચ્ચ આવર્તન operation પરેશન દ્વારા જરૂરી આદર્શ નીચા નિવેશ નુકસાનની કામગીરી પ્રદાન કરી શકે છે.

રોઝર્સ 4000 સિરીઝ મટિરીયલ્સના થર્મલ વિસ્તરણ (સીટીઇ) ના ગુણાંકમાં ઉત્તમ પરિમાણીય સ્થિરતા છે. આનો અર્થ એ છે કે એફઆર 4 ની તુલનામાં, જ્યારે પીસીબી ઠંડા, ગરમ અને ખૂબ જ ગરમ રિફ્લો સોલ્ડરિંગ ચક્રમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે સર્કિટ બોર્ડનું થર્મલ વિસ્તરણ અને સંકોચન ઉચ્ચ આવર્તન અને ઉચ્ચ તાપમાન ચક્ર હેઠળ સ્થિર મર્યાદા પર જાળવી શકાય છે.

મિશ્રિત સ્ટેકીંગના કિસ્સામાં, રોજર્સ અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન એફઆર 4 ને એકસાથે મિશ્રિત કરવા માટે સામાન્ય ઉત્પાદન પ્રક્રિયા તકનીકનો ઉપયોગ કરવો સરળ છે, તેથી ઉચ્ચ ઉત્પાદન ઉપજ પ્રાપ્ત કરવું પ્રમાણમાં સરળ છે. રોજર્સ સ્ટેકને તૈયારી પ્રક્રિયા દ્વારા વિશેષની જરૂર નથી.

સામાન્ય એફઆર 4 ખૂબ જ વિશ્વસનીય વિદ્યુત પ્રદર્શન પ્રાપ્ત કરી શકતું નથી, પરંતુ ઉચ્ચ પ્રદર્શન એફઆર 4 સામગ્રીમાં સારી વિશ્વસનીયતા લાક્ષણિકતાઓ હોય છે, જેમ કે ઉચ્ચ ટીજી, હજી પણ પ્રમાણમાં ઓછી કિંમત, અને સરળ audio ડિઓ ડિઝાઇનથી લઈને જટિલ માઇક્રોવેવ એપ્લિકેશનો સુધીની વિશાળ શ્રેણીમાં ઉપયોગ કરી શકાય છે.

આરએફ/માઇક્રોવેવ ડિઝાઇન વિચારણા

પોર્ટેબલ ટેક્નોલ and જી અને બ્લૂટૂથે વેરેબલ ડિવાઇસીસમાં આરએફ/માઇક્રોવેવ એપ્લિકેશન માટે માર્ગ મોકળો કર્યો છે. આજની આવર્તન શ્રેણી વધુને વધુ ગતિશીલ બની રહી છે. થોડા વર્ષો પહેલા, ખૂબ high ંચી આવર્તન (વીએચએફ) ને 2GHz ~ 3GHz તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવી હતી. પરંતુ હવે આપણે 10GHz થી 25GHz સુધીની અલ્ટ્રા-હાઇ ફ્રીક્વન્સી (યુએચએફ) એપ્લિકેશન જોઈ શકીએ છીએ.

તેથી, વેરેબલ પીસીબી માટે, આરએફ ભાગને વાયરિંગના મુદ્દાઓ પર વધુ ધ્યાન આપવાની જરૂર છે, અને સંકેતોને અલગથી અલગ કરવા જોઈએ, અને ઉચ્ચ-આવર્તન સંકેતો ઉત્પન્ન કરનારા નિશાનોને જમીનથી દૂર રાખવો જોઈએ. અન્ય વિચારણાઓમાં શામેલ છે: બાયપાસ ફિલ્ટર પ્રદાન કરવું, પર્યાપ્ત ડીકોપ્લિંગ કેપેસિટર, ગ્રાઉન્ડિંગ, અને ટ્રાન્સમિશન લાઇન અને રીટર્ન લાઇનની રચના લગભગ સમાન છે.

બાયપાસ ફિલ્ટર અવાજની સામગ્રી અને ક્રોસ્ટાલ્કની લહેરિયાં અસરને દબાવશે. ડીકોપ્લિંગ કેપેસિટર્સને પાવર સિગ્નલો વહન કરતા ડિવાઇસ પિનની નજીક મૂકવાની જરૂર છે.

અવાજ સંકેતો દ્વારા પેદા થતા જિટરને સરળ બનાવવા માટે હાઇ-સ્પીડ ટ્રાન્સમિશન લાઇનો અને સિગ્નલ સર્કિટ્સને પાવર લેયર સિગ્નલો વચ્ચે ગ્રાઉન્ડ લેયરની જરૂર પડે છે. ઉચ્ચ સિગ્નલની ગતિએ, નાના અવબાધના મેળ ખાતા અસંતુલિત ટ્રાન્સમિશન અને સંકેતોના સ્વાગતનું કારણ બનશે, પરિણામે વિકૃતિ પરિણમે છે. તેથી, રેડિયો ફ્રીક્વન્સી સિગ્નલથી સંબંધિત અવરોધ મેચિંગ સમસ્યા પર વિશેષ ધ્યાન આપવું આવશ્યક છે, કારણ કે રેડિયો ફ્રીક્વન્સી સિગ્નલમાં વધુ ગતિ અને વિશેષ સહનશીલતા હોય છે.

આરએફ ટ્રાન્સમિશન લાઇનોને પીસીબીમાં ચોક્કસ આઇસી સબસ્ટ્રેટથી આરએફ સિગ્નલોને પ્રસારિત કરવા માટે નિયંત્રિત અવબાધની જરૂર હોય છે. આ ટ્રાન્સમિશન રેખાઓ બાહ્ય સ્તર, ઉપરના સ્તર અને નીચેના સ્તર પર લાગુ કરી શકાય છે, અથવા મધ્યમ સ્તરમાં ડિઝાઇન કરી શકાય છે.

પીસીબી આરએફ ડિઝાઇન લેઆઉટ દરમિયાન ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી પદ્ધતિઓ માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇન, ફ્લોટિંગ સ્ટ્રીપ લાઇન, કોપ્લાનર વેવગાઇડ અથવા ગ્રાઉન્ડિંગ છે. માઇક્રોસ્ટ્રિપ લાઇનમાં ધાતુ અથવા નિશાનોની નિશ્ચિત લંબાઈ અને આખા ગ્રાઉન્ડ પ્લેન અથવા ગ્રાઉન્ડ પ્લેનનો સીધો ભાગ તેની નીચે હોય છે. સામાન્ય માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇન સ્ટ્રક્ચરમાં લાક્ષણિકતા અવરોધ 50- થી 75Ω સુધીની છે.

ફ્લોટિંગ સ્ટ્રીપલાઇન એ વાયરિંગ અને અવાજ દમનની બીજી પદ્ધતિ છે. આ લાઇનમાં આંતરિક સ્તર પર ફિક્સ્ડ-પહોળાઈ વાયરિંગ અને કેન્દ્રના વાહકની ઉપર અને નીચે એક વિશાળ ગ્રાઉન્ડ પ્લેનનો સમાવેશ થાય છે. ગ્રાઉન્ડ પ્લેન પાવર પ્લેન વચ્ચે સેન્ડવિચ થયેલ છે, તેથી તે ખૂબ અસરકારક ગ્રાઉન્ડિંગ અસર પ્રદાન કરી શકે છે. વેરેબલ પીસીબી આરએફ સિગ્નલ વાયરિંગ માટે આ પસંદીદા પદ્ધતિ છે.

કોપ્લાનર વેવગાઇડ આરએફ સર્કિટ અને સર્કિટની નજીક વધુ સારી રીતે અલગતા પ્રદાન કરી શકે છે જેને નજીકથી રૂટ કરવાની જરૂર છે. આ માધ્યમમાં કેન્દ્રીય કંડક્ટર અને ગ્રાઉન્ડ વિમાનો બંને બાજુ અથવા નીચેનો સમાવેશ થાય છે. રેડિયો ફ્રીક્વન્સી સિગ્નલોને પ્રસારિત કરવાની શ્રેષ્ઠ રીત એ છે કે સ્ટ્રીપ લાઇનો અથવા કોપ્લાનર વેવગાઇડ્સને સ્થગિત કરવી. આ બે પદ્ધતિઓ સિગ્નલ અને આરએફ ટ્રેસ વચ્ચે વધુ સારી રીતે અલગતા પ્રદાન કરી શકે છે.

કોપલાનાર વેવગાઇડની બંને બાજુએ કહેવાતા "વાડ દ્વારા" નો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિ કેન્દ્રના વાહકના દરેક મેટલ ગ્રાઉન્ડ પ્લેન પર ગ્રાઉન્ડ વાયાની એક પંક્તિ પ્રદાન કરી શકે છે. મધ્યમાં ચાલતા મુખ્ય ટ્રેસમાં દરેક બાજુ વાડ હોય છે, આમ નીચેના જમીન પર વળતર માટે શોર્ટકટ પ્રદાન કરે છે. આ પદ્ધતિ આરએફ સિગ્નલની ઉચ્ચ લહેરિયું અસર સાથે સંકળાયેલ અવાજનું સ્તર ઘટાડી શકે છે. 4.5 ની ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરતા પ્રીપ્રેગની એફઆર 4 સામગ્રીની જેમ જ રહે છે, જ્યારે માઇક્રોસ્ટ્રીપ, સ્ટ્રીપલાઇન અથવા set ફસેટ સ્ટ્રીપલાઇનથી પ્રીપ્રેગના ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરતા લગભગ 3.8 થી 3.9 છે.

કેટલાક ઉપકરણોમાં કે જે ગ્રાઉન્ડ પ્લેનનો ઉપયોગ કરે છે, બ્લાઇન્ડ વીઆઇએએસનો ઉપયોગ પાવર કેપેસિટરના ડિકોપ્લિંગ પ્રભાવને સુધારવા અને ઉપકરણથી જમીન પર શન્ટ પાથ પ્રદાન કરવા માટે થઈ શકે છે. જમીનનો શન્ટ માર્ગ વાયાની લંબાઈ ટૂંકી કરી શકે છે. આ બે હેતુઓ પ્રાપ્ત કરી શકે છે: તમે માત્ર શન્ટ અથવા જમીન બનાવશો નહીં, પણ નાના વિસ્તારોવાળા ઉપકરણોના ટ્રાન્સમિશન અંતર પણ ઘટાડે છે, જે એક મહત્વપૂર્ણ આરએફ ડિઝાઇન પરિબળ છે.