چھوٹے سائز اور سائز کی وجہ سے ، بڑھتی ہوئی پہننے کے قابل IOT مارکیٹ کے ل almost تقریبا no کوئی موجودہ پرنٹڈ سرکٹ بورڈ کے معیار نہیں ہیں۔ ان معیارات کے سامنے آنے سے پہلے ، ہمیں بورڈ کی سطح کی ترقی میں سیکھے گئے علم اور مینوفیکچرنگ کے تجربے پر انحصار کرنا پڑا اور ان کو ابھرتے ہوئے ابھرتے ہوئے چیلنجوں میں ان کا اطلاق کرنے کا طریقہ کے بارے میں سوچنا پڑا۔ تین شعبے ہیں جن پر ہماری خصوصی توجہ کی ضرورت ہے۔ وہ ہیں: سرکٹ بورڈ سطح کے مواد ، آریف/مائکروویو ڈیزائن اور آر ایف ٹرانسمیشن لائنیں۔

پی سی بی میٹریل

"پی سی بی" عام طور پر ٹکڑے ٹکڑے پر مشتمل ہوتا ہے ، جو فائبر سے تقویت یافتہ ایپوسی (ایف آر 4) ، پولیمائڈ یا راجرز مواد یا دیگر ٹکڑے ٹکڑے کرنے والے مواد سے بنا ہوسکتا ہے۔ مختلف پرتوں کے مابین موصل مواد کو پریپریگ کہا جاتا ہے۔

پہننے کے قابل آلات میں اعلی وشوسنییتا کی ضرورت ہوتی ہے ، لہذا جب پی سی بی ڈیزائنرز کو ایف آر 4 (انتہائی لاگت سے موثر پی سی بی مینوفیکچرنگ میٹریل) یا زیادہ جدید اور زیادہ مہنگے مواد کے استعمال کے انتخاب کا سامنا کرنا پڑتا ہے تو ، یہ ایک مسئلہ بن جائے گا۔

اگر پہننے کے قابل پی سی بی ایپلی کیشنز کو تیز رفتار ، اعلی تعدد مواد کی ضرورت ہوتی ہے تو ، ایف آر 4 بہترین انتخاب نہیں ہوسکتا ہے۔ ایف آر 4 کا ڈائی الیکٹرک مستقل (ڈی کے) 4.5 ہے ، زیادہ جدید راجرز 4003 سیریز میٹریل کا ڈائی الیکٹرک مستحکم 3.55 ہے ، اور برادر سیریز راجرز 4350 کا ڈائی الیکٹرک کانسٹیشن 3.66 ہے۔

"ٹکڑے ٹکڑے کا ڈائی الیکٹرک مستقل طور پر ویکیوم میں کنڈکٹروں کے جوڑے کے درمیان کنڈکٹر کے قریب کنڈکٹروں کے جوڑے کے درمیان کیپسیٹنس یا توانائی کے تناسب سے مراد ہے۔ اعلی تعدد پر ، یہ ایک چھوٹا سا نقصان ہونا بہتر ہے۔ لہذا ، راجر 4350 کے ساتھ 3.66 کے مقابلے میں زیادہ مناسب ہے۔

عام حالات میں ، پہننے کے قابل آلات کے لئے پی سی بی پرتوں کی تعداد 4 سے 8 پرتوں تک ہوتی ہے۔ پرت کی تعمیر کا اصول یہ ہے کہ اگر یہ 8 پرتوں والا پی سی بی ہے تو ، اسے کافی گراؤنڈ اور پاور پرتیں فراہم کرنے اور وائرنگ پرت کو سینڈوچ فراہم کرنے کے قابل ہونا چاہئے۔ اس طرح ، کراسسٹلک میں لہر کے اثر کو کم سے کم رکھا جاسکتا ہے اور برقی مقناطیسی مداخلت (EMI) کو نمایاں طور پر کم کیا جاسکتا ہے۔

سرکٹ بورڈ لے آؤٹ ڈیزائن مرحلے میں ، لے آؤٹ پلان عام طور پر بجلی کی تقسیم پرت کے قریب ایک بڑی زمینی پرت رکھنا ہے۔ اس سے بہت کم لہر اثر پیدا ہوسکتا ہے ، اور سسٹم کے شور کو بھی تقریبا صفر تک کم کیا جاسکتا ہے۔ یہ خاص طور پر ریڈیو فریکوینسی سب سسٹم کے لئے اہم ہے۔

راجرز میٹریل کے مقابلے میں ، ایف آر 4 میں خاص طور پر اعلی تعدد پر ، ایک اعلی ڈسپشن فیکٹر (ڈی ایف) ہوتا ہے۔ اعلی کارکردگی کے لئے FR4 ٹکڑے ٹکڑے کرنے کے ل the ، ڈی ایف کی قیمت تقریبا 0.002 ہے ، جو عام ایف آر 4 سے بہتر وسعت کا حکم ہے۔ تاہم ، راجرز کا اسٹیک صرف 0.001 یا اس سے کم ہے۔ جب اعلی تعدد ایپلی کیشنز کے لئے FR4 مواد استعمال کیا جاتا ہے تو ، اندراج کے نقصان میں ایک خاص فرق ہوگا۔ جب ایف آر 4 ، راجرز یا دیگر مواد کا استعمال کرتے وقت نقطہ A سے نقطہ B تک سگنل کے بجلی کے نقصان کی حیثیت سے اندراج کے نقصان کی تعریف کی جاتی ہے۔

مسائل پیدا کریں

پہننے کے قابل پی سی بی کو سخت رکاوٹ کنٹرول کی ضرورت ہے۔ یہ پہننے کے قابل آلات کے لئے ایک اہم عنصر ہے۔ مائبادا ملاپ سے کلینر سگنل ٹرانسمیشن پیدا ہوسکتا ہے۔ اس سے قبل ، سگنل لے جانے کے نشانات کے لئے معیاری رواداری ± 10 ٪ تھی۔ یہ اشارے واضح طور پر آج کی اعلی تعدد اور تیز رفتار سرکٹس کے ل enough اتنا اچھا نہیں ہے۔ موجودہ ضرورت ± 7 ٪ ہے ، اور کچھ معاملات میں بھی ± 5 ٪ یا اس سے کم۔ یہ پیرامیٹر اور دیگر متغیرات ان پہننے کے قابل پی سی بی کی تیاری کو خاص طور پر سخت مائبادا کنٹرول کے ساتھ سنجیدگی سے متاثر کریں گے ، اس طرح ان کاروباروں کی تعداد کو محدود کردیں گے جو ان کو تیار کرسکتے ہیں۔

راجرز UHF مواد سے بنے ہوئے ٹکڑے ٹکڑے کی ڈائی الیکٹرک مستقل رواداری عام طور پر ± 2 ٪ پر برقرار رہتی ہے ، اور کچھ مصنوعات یہاں تک کہ 1 ٪ تک بھی پہنچ سکتی ہیں۔ اس کے برعکس ، FR4 ٹکڑے ٹکڑے کا ڈائی الیکٹرک مستقل رواداری 10 ٪ تک زیادہ ہے۔ لہذا ، ان دونوں مادوں کا موازنہ کریں کہ راجرز کے اضافے کا نقصان خاص طور پر کم ہے۔ روایتی FR4 مواد کے مقابلے میں ، راجرز اسٹیک کی ٹرانسمیشن نقصان اور اندراج میں کمی آدھی کم ہے۔

زیادہ تر معاملات میں ، لاگت سب سے اہم ہے۔ تاہم ، راجرز قابل قبول قیمت پر نسبتا low کم نقصان والے اعلی تعدد ٹکڑے ٹکڑے کی کارکردگی فراہم کرسکتے ہیں۔ تجارتی ایپلی کیشنز کے لئے ، راجرز کو ایپوسی پر مبنی ایف آر 4 کے ساتھ ہائبرڈ پی سی بی بنایا جاسکتا ہے ، جس میں سے کچھ پرتیں راجرز مواد استعمال کرتی ہیں ، اور دوسری پرتیں ایف آر 4 استعمال کرتی ہیں۔

راجرز اسٹیک کا انتخاب کرتے وقت ، تعدد بنیادی غور ہے۔ جب فریکوینسی 500MHz سے تجاوز کرتی ہے تو ، پی سی بی ڈیزائنرز راجرز کے مواد کا انتخاب کرتے ہیں ، خاص طور پر آریف/مائکروویو سرکٹس کے ل ، ، کیونکہ جب یہ مادے زیادہ کارکردگی فراہم کرسکتے ہیں جب اوپری نشانات کو رکاوٹ کے ذریعہ سختی سے کنٹرول کیا جاتا ہے۔

ایف آر 4 میٹریل کے مقابلے میں ، راجرز میٹریل کم ڈائی الیکٹرک نقصان بھی فراہم کرسکتا ہے ، اور اس کا ڈائی الیکٹرک مستقل وسیع تعدد کی حد میں مستحکم ہے۔ اس کے علاوہ ، راجرز میٹریل اعلی تعدد آپریشن کے ذریعہ درکار کم اضافے کے نقصان کی کارکردگی فراہم کرسکتا ہے۔

راجرز 4000 سیریز کے مواد کے تھرمل توسیع (سی ٹی ای) کے قابلیت میں بہترین جہتی استحکام ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ایف آر 4 کے مقابلے میں ، جب پی سی بی سرد ، گرم اور انتہائی گرم ریفلو سولڈرنگ سائیکلوں سے گزرتا ہے تو ، سرکٹ بورڈ کے تھرمل توسیع اور سنکچن کو اعلی تعدد اور اعلی درجہ حرارت کے چکروں کے تحت مستحکم حد پر برقرار رکھا جاسکتا ہے۔

مخلوط اسٹیکنگ کی صورت میں ، راجرز اور اعلی کارکردگی والے FR4 کو ایک ساتھ ملانے کے لئے عام مینوفیکچرنگ پروسیس ٹکنالوجی کا استعمال کرنا آسان ہے ، لہذا اعلی مینوفیکچرنگ کی پیداوار کو حاصل کرنا نسبتا easy آسان ہے۔ راجرز اسٹیک کو تیاری کے عمل کے ذریعہ خصوصی کی ضرورت نہیں ہے۔

عام ایف آر 4 انتہائی قابل اعتماد بجلی کی کارکردگی کو حاصل نہیں کرسکتا ، لیکن اعلی کارکردگی والے ایف آر 4 مواد میں اچھی وشوسنییتا کی خصوصیات ہیں ، جیسے اعلی ٹی جی ، اب بھی نسبتا low کم لاگت ، اور سادہ آڈیو ڈیزائن سے لے کر پیچیدہ مائکروویو ایپلی کیشنز تک وسیع پیمانے پر ایپلی کیشنز میں استعمال کی جاسکتی ہے۔

آریف/مائکروویو ڈیزائن کے تحفظات

پورٹیبل ٹکنالوجی اور بلوٹوتھ نے پہننے کے قابل آلات میں آریف/مائکروویو ایپلی کیشنز کی راہ ہموار کردی ہے۔ آج کی تعدد کی حد زیادہ سے زیادہ متحرک ہوتی جارہی ہے۔ کچھ سال پہلے ، بہت اعلی تعدد (VHF) کو 2GHz ~ 3GHz کے طور پر بیان کیا گیا تھا۔ لیکن اب ہم 10GHz سے 25GHz تک کی انتہائی اعلی تعدد (UHF) ایپلی کیشنز دیکھ سکتے ہیں۔

لہذا ، پہننے کے قابل پی سی بی کے ل the ، آر ایف کے حصے کو وائرنگ کے مسائل پر زیادہ توجہ کی ضرورت ہے ، اور سگنلز کو الگ سے الگ کیا جانا چاہئے ، اور اعلی تعدد سگنل بنانے والے نشانات کو زمین سے دور رکھنا چاہئے۔ دیگر تحفظات میں شامل ہیں: بائی پاس فلٹر فراہم کرنا ، مناسب ڈیکپلنگ کیپسیٹرز ، گراؤنڈنگ ، اور ٹرانسمیشن لائن اور ریٹرن لائن کو ڈیزائن کرنا تقریبا برابر ہونے کے لئے۔

بائی پاس فلٹر شور کے مواد اور کراسسٹلک کے لہر اثر کو دبا سکتا ہے۔ ڈیکپلنگ کیپسیٹرز کو پاور سگنلز لے جانے والے ڈیوائس پنوں کے قریب رکھنے کی ضرورت ہے۔

تیز رفتار ٹرانسمیشن لائنوں اور سگنل سرکٹس میں شور کے اشاروں کے ذریعہ پیدا ہونے والے جِٹر کو ہموار کرنے کے لئے پاور پرت سگنلز کے درمیان زمینی پرت رکھنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اعلی سگنل کی رفتار سے ، چھوٹی چھوٹی رکاوٹ مماثلتوں سے غیر متوازن ٹرانسمیشن اور سگنلوں کا استقبال ہوگا ، جس کے نتیجے میں مسخ ہوجائے گا۔ لہذا ، ریڈیو فریکوینسی سگنل سے متعلق رکاوٹ مماثل مسئلے پر خصوصی توجہ دی جانی چاہئے ، کیونکہ ریڈیو فریکوینسی سگنل میں تیز رفتار اور ایک خاص رواداری ہوتی ہے۔

آر ایف ٹرانسمیشن لائنوں کو پی سی بی میں کسی مخصوص آئی سی سبسٹریٹ سے آر ایف سگنل منتقل کرنے کے لئے کنٹرول شدہ رکاوٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان ٹرانسمیشن لائنوں کو بیرونی پرت ، اوپر کی پرت اور نیچے پرت پر لاگو کیا جاسکتا ہے ، یا درمیانی پرت میں ڈیزائن کیا جاسکتا ہے۔

پی سی بی آر ایف ڈیزائن کی ترتیب کے دوران استعمال ہونے والے طریقے مائکرو اسٹریپ لائن ، فلوٹنگ پٹی لائن ، کوپلانار ویو گائڈ یا گراؤنڈنگ ہیں۔ مائکرو اسٹریپ لائن میں دھات یا نشانات کی ایک مقررہ لمبائی اور پورے زمینی طیارے یا زمینی طیارے کا کچھ حصہ اس کے نیچے براہ راست نیچے ہوتا ہے۔ عام مائکرو اسٹریپ لائن ڈھانچے میں خصوصیت کی رکاوٹ 50Ω سے 75Ω تک ہوتی ہے۔

تیرتے ہوئے سٹرائپلائن وائرنگ اور شور کو دبانے کا ایک اور طریقہ ہے۔ اس لائن میں اندرونی پرت پر فکسڈ چوڑائی کی وائرنگ اور سینٹر کنڈکٹر کے اوپر اور نیچے ایک بڑا زمینی طیارہ شامل ہے۔ زمینی طیارے کو بجلی کے ہوائی جہاز کے درمیان سینڈویچ کیا جاتا ہے ، لہذا یہ گراؤنڈنگ کا ایک بہت موثر اثر فراہم کرسکتا ہے۔ یہ پہننے کے قابل پی سی بی آر ایف سگنل وائرنگ کے لئے ترجیحی طریقہ ہے۔

کوپلانار ویو گائڈ آر ایف سرکٹ اور سرکٹ کے قریب بہتر تنہائی فراہم کرسکتا ہے جس کو قریب جانے کی ضرورت ہے۔ اس میڈیم میں مرکزی کنڈکٹر اور زمینی طیارے دونوں طرف یا اس سے نیچے ہیں۔ ریڈیو فریکوینسی سگنلز کو منتقل کرنے کا بہترین طریقہ یہ ہے کہ پٹی لائنوں یا کوپلانار ویو گائڈس کو معطل کرنا ہے۔ یہ دونوں طریقے سگنل اور آر ایف کے نشانات کے مابین بہتر تنہائی فراہم کرسکتے ہیں۔

کوپلانار ویو گائڈ کے دونوں اطراف نام نہاد "باڑ" استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔ یہ طریقہ سنٹر کنڈکٹر کے ہر دھاتی گراؤنڈ ہوائی جہاز پر گراؤنڈ ویاس کی ایک قطار فراہم کرسکتا ہے۔ وسط میں چلنے والے مرکزی ٹریس میں ہر طرف باڑ ہوتے ہیں ، اس طرح نیچے کی زمین پر واپسی کے لئے ایک شارٹ کٹ فراہم کرتے ہیں۔ یہ طریقہ آر ایف سگنل کے اعلی لہر والے اثر سے وابستہ شور کی سطح کو کم کرسکتا ہے۔ 4.5 کا ڈائی الیکٹرک مستقل طور پر پریپریگ کے FR4 مواد کی طرح ہی رہتا ہے ، جبکہ پریپریگ کا ڈائیلیٹرک مستقل mic مائکرو اسٹریپ ، سٹرپلائن یا آفسیٹ سٹرپلائن سے 3.8 سے 3.9 کے بارے میں ہے۔

کچھ ڈیوائسز میں جو زمینی طیارے کا استعمال کرتے ہیں ، بلائنڈ ویاس کو پاور کیپسیٹر کی ڈوپلنگ کارکردگی کو بہتر بنانے اور آلے سے زمین تک ایک راہداری کا راستہ فراہم کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔ زمین تک جانے والا راستہ ویا کی لمبائی کو مختصر کرسکتا ہے۔ اس سے دو مقاصد حاصل ہوسکتے ہیں: آپ نہ صرف ایک شینٹ یا گراؤنڈ تشکیل دیتے ہیں ، بلکہ چھوٹے علاقوں والے آلات کے ٹرانسمیشن فاصلے کو بھی کم کرتے ہیں ، جو ایک اہم آریف ڈیزائن عنصر ہے۔