उच्च गुणवत्ता वाले टेफ्लॉन इन्वर्टर TK102 पीसीबी के साथ हाई फ्रीक्वेंसी बोर्ड (png)

पीटीएफई टेफ्लॉन उच्च-आवृत्ति बोर्ड

आंशिक पीसीबी प्रक्रिया पैरामीटर
मूलभूत सामग्री	पीटीएफई टेफ्लॉन
परतें	2 परतें
अधिकतम आयाम	590 मिमी * 438 मिमी
पीसीबी की मोटाई	0.76 मिमी~1.65 मिमी
पीसीबी का रंग
silkscreen
सामग्री प्रकार	ZYF255DA(Dk=2.55,Df=0.0018), ZYF265D(Dk=2.65,Df=0.0019), ZYF300CA-C(Dk=2.94,Df=0.0016), ZYF300CA-P(Dk=3.0,Df=0.0018), [डेटा शीट]
सतह की फिनिश	सहमत
सोने की मोटाई	1 मीटर, 2 मीटर
बाहरी तांबे का वजन	1 औंस
कवरिंग के माध्यम से	तंबूयुक्त, तंबू रहित, बंद, एपॉक्सी से भरा और ढका हुआ, तांबे के पेस्ट से भरा और ढका हुआ
परीक्षा	एओआई, फ्लाइंग प्रोब टेस्ट

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उत्पाद विवरण

पीटीएफई टेफ्लॉन हाई-फ्रीक्वेंसी बोर्ड
उच्च आवृत्ति संचार क्षेत्र में प्रदर्शन का मानक पदार्थ

5G संचार, उपग्रह नेविगेशन, रडार सिस्टम और एयरोस्पेस जैसे उच्च-आवृत्ति इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्रों में, सिग्नल संचरण की अखंडता, स्थिरता और कम हानि प्रमुख तकनीकी आवश्यकताएं हैं। पारंपरिक एपॉक्सी ग्लास क्लॉथ सबस्ट्रेट्स (FR-4) अपनी अस्थिर परावैद्युत स्थिरांक और उच्च हानि कारक के कारण उच्च-आवृत्ति बैंड (आमतौर पर 1GHz से ऊपर) की सख्त आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है। हालाँकि, पीटीएफई टेफ्लॉन उच्च-आवृत्ति बोर्ड (पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन हाई-फ्रीक्वेंसी प्रिंटेड सर्किट बोर्ड), अपनी उत्कृष्ट विशेषताओं जैसे कि अत्यंत कम डाइइलेक्ट्रिक हानि, उत्कृष्ट डाइइलेक्ट्रिक स्थिरता और व्यापक तापमान अनुप्रयोग सीमा के साथ, उच्च-आवृत्ति सटीक सर्किट के लिए पसंदीदा सब्सट्रेट बन गए हैं, जो उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के प्रदर्शन में अभूतपूर्व प्रगति के लिए महत्वपूर्ण समर्थन प्रदान करते हैं।

1. पीटीएफई टेफ्लॉन हाई-फ्रीक्वेंसी बोर्ड की मूल अवधारणा और प्रमुख विशेषताएं

PTFE (पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन) एक उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता और विद्युत गुणों वाला फ्लोरोप्लास्टिक है, और इसका व्यापारिक नाम "टेफ्लॉन" ड्यूपॉन्ट द्वारा विकसित किया गया था। PTFE टेफ्लॉन हाई-फ्रीक्वेंसी बोर्ड एक हाई-फ्रीक्वेंसी प्रिंटेड सर्किट बोर्ड सब्सट्रेट है जो PTFE रेज़िन को आधार सामग्री के रूप में उपयोग करके बनाया जाता है, और इसमें ग्लास फाइबर और सिरेमिक पाउडर (जैसे सिलिका और एल्यूमीनियम नाइट्राइड) जैसी सुदृढ़ सामग्री को संपीड़न मोल्डिंग, कॉपर क्लैडिंग और अन्य प्रक्रियाओं के माध्यम से भरा जाता है। इसकी मुख्य विशेषताएं PTFE की आणविक संरचना से ही उत्पन्न होती हैं—कार्बन-फ्लोरिन बंधों की उच्च बंधन ऊर्जा इसे गुणों का एक अनूठा संयोजन प्रदान करती है।

अत्यंत कम परावैद्युत हानि (Df)यह पीटीएफई हाई-फ्रीक्वेंसी बोर्ड का मुख्य लाभ है। हाई-फ्रीक्वेंसी बैंड (जैसे 10GHz) में, इसका लॉस फैक्टर आमतौर पर 0.001-0.0025 तक कम हो सकता है, जो FR-4 के 0.02-0.03 से काफी कम है। कम डाइइलेक्ट्रिक लॉस का मतलब है सिग्नल ट्रांसमिशन के दौरान न्यूनतम ऊर्जा क्षीणन, जो लंबी दूरी और उच्च गति वाले सिग्नलों की अखंडता को प्रभावी ढंग से सुनिश्चित करता है, विशेष रूप से रडार और उपग्रह संचार जैसे सिग्नल क्षीणन के प्रति संवेदनशील परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।
स्थिर परावैद्युत स्थिरांक (Dk)परावैद्युत स्थिरांक किसी पदार्थ की विद्युत ऊर्जा संग्रहित करने की क्षमता को मापने का एक प्रमुख मापदंड है, और इसकी स्थिरता सीधे सिग्नल संचरण गति और प्रतिबाधा मिलान को प्रभावित करती है। पीटीएफई उच्च-आवृत्ति बोर्डों का परावैद्युत स्थिरांक आमतौर पर 2.0-3.0 के बीच होता है (भराव सामग्री के माध्यम से समायोज्य), और यह व्यापक आवृत्ति सीमा (1MHz-100GHz) और व्यापक तापमान सीमा (-55℃-260℃) के भीतर न्यूनतम रूप से बदलता है (परिवर्तन दर आमतौर पर
उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरतापीटीएफई में "अम्ल प्रतिरोध, क्षार प्रतिरोध और विलायक प्रतिरोध" के गुण होते हैं और यह किसी भी ज्ञात रासायनिक पदार्थ के साथ मुश्किल से ही प्रतिक्रिया करता है। यह कठोर वातावरण में संक्षारक माध्यमों (जैसे तेल के दाग और रासायनिक अभिकर्मक) का प्रतिरोध कर सकता है, जिससे यह एयरोस्पेस और समुद्री पहचान जैसे जटिल पर्यावरणीय अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
तापमान अनुप्रयोग की विस्तृत श्रृंखलाPTFE का गलनांक 327℃ तक होता है और अपघटन तापमान 400℃ से अधिक होता है। यह -200℃ पर भी अच्छी लचीलापन बनाए रखता है। इसलिए, PTFE उच्च-आवृत्ति बोर्ड -55℃ से 260℃ के चरम तापमान सीमा में स्थिर रूप से काम कर सकते हैं, जो उच्च-तापमान वेल्डिंग (जैसे सीसा-रहित वेल्डिंग) और कम तापमान वाले वातावरण की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
कम जल अवशोषण और उच्च इन्सुलेशन क्षमताPTFE में पानी का अवशोषण अत्यंत कम (

2. पीटीएफई टेफ्लॉन हाई-फ्रीक्वेंसी बोर्ड के मुख्य प्रकार और प्रदर्शन पैरामीटर

विभिन्न फिलिंग सामग्रियों के आधार पर, पीटीएफई टेफ्लॉन हाई-फ्रीक्वेंसी बोर्डों को विभिन्न परिदृश्यों की प्रदर्शन, लागत और यांत्रिक शक्ति आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कई प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

ग्लास फाइबर प्रबलित प्रकार (जैसे, पीटीएफई/ग्लास)

ग्लास फाइबर क्लॉथ को सुदृढ़ीकरण सामग्री के रूप में उपयोग करने से इसकी यांत्रिक शक्ति (लचीलापन शक्ति लगभग 150-200 एमपीए) उच्च होती है और लागत अपेक्षाकृत कम होती है, जिससे यह पीटीएफई उच्च-आवृत्ति बोर्ड का सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला प्रकार बन जाता है। इसका परावैद्युत स्थिरांक आमतौर पर 2.5-2.8 के बीच होता है और हानि गुणांक 0.0015-0.0025 होता है, जो 5जी बेस स्टेशन और वायरलेस संचार उपकरण जैसे मध्यम और उच्च-स्तरीय उच्च-आवृत्ति परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।

सिरेमिक से भरा प्रकार (जैसे, पीटीएफई/सिरेमिक)

सिलिका (SiO₂), एल्युमीनियम नाइट्राइड (AlN) और बोरॉन नाइट्राइड (BN) जैसे सिरेमिक पाउडर से भरे होने के कारण, परावैद्युत स्थिरांक को सटीक रूप से समायोजित किया जा सकता है (2.0-10.0)। इनमें से, एल्युमीनियम नाइट्राइड से भरे PTFE बोर्डों में उत्कृष्ट तापीय चालकता (3-10W/(m·K) तक तापीय चालकता) भी होती है, जो उच्च-शक्ति वाले माइक्रोवेव उपकरणों, रडार मॉड्यूल और अन्य ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनमें उच्च आवृत्ति और ऊष्मा अपव्यय दोनों की आवश्यकता होती है।

अनफिल्ड प्योर पीटीएफई टाइप

इसमें सुदृढ़ीकरण सामग्री नहीं होती, इसका परावैद्युत स्थिरांक सबसे कम (लगभग 2.0-2.1) और हानि गुणांक सबसे छोटा (

निम्नलिखित तालिका सामान्य पीटीएफई टेफ्लॉन उच्च-आवृत्ति बोर्डों के प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों की तुलना दर्शाती है:

प्रकार	परावैद्युत स्थिरांक (10GHz)	हानि कारक (10GHz)	तापीय चालकता (W/(m·K))	फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ (एमपीए)	अनुप्रयोग परिदृश्य
पीटीएफई/ग्लास	2.5-2.8	0.0015-0.0025	0.3-0.5	150-200	5जी बेस स्टेशन, वायरलेस एपी
पीटीएफई/एसआईओ₂	2.8-3.5	0.0018-0.003	0.4-0.6	180-220	रडार रिसीवर, नेविगेशन उपकरण
पीटीएफई/एलएन	3.0-4.0	0.002-0.0035	3-10	160-190	उच्च-शक्ति वाले माइक्रोवेव उपकरण, चिकित्सा आरएफ उपकरण
शुद्ध पीटीएफई	2.0-2.1		0.2-0.3	20-30	एयरोस्पेस उपग्रह अल्ट्रा-हाई फ्रीक्वेंसी एंटेना

3. पीटीएफई टेफ्लॉन हाई-फ्रीक्वेंसी बोर्ड की निर्माण प्रक्रिया की विशेषताएं

पीटीएफई की कम सतह ऊर्जा और उच्च गलनांक विशेषताओं के कारण इसकी निर्माण प्रक्रिया पारंपरिक एफआर-4 की तुलना में अधिक जटिल हो जाती है, जिसके लिए उच्च स्तरीय उपकरण और प्रौद्योगिकी की आवश्यकता होती है।

सब्सट्रेट मोल्डिंग प्रक्रिया

मोल्ड प्रेसिंग सिंटरिंग विधि अपनाना: पीटीएफई राल पाउडर को फिलिंग सामग्री के साथ मिलाने के बाद, इसे उच्च दबाव (आमतौर पर 30-50 एमपीए) के तहत एक मोल्ड में दबाकर एक सांचा बनाया जाता है, फिर उच्च तापमान (360-380 ℃) पर सिंटर किया जाता है ताकि पीटीएफई कण पिघलकर आपस में जुड़ जाएं, और अंत में ठंडा करके आकार दिया जाता है। यह प्रक्रिया सब्सट्रेट के घनत्व और परावैद्युत प्रदर्शन की एकरूपता को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकती है।

कॉपर क्लैडिंग प्रक्रिया

पीटीएफई की उच्च सतही निष्क्रियता के कारण, प्रत्यक्ष कॉपर क्लैडिंग में खराब आसंजन होता है, इसलिए विशेष उपचार प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है:

रासायनिक नक़्क़ाशी विधिपीटीएफई की सतह को सोडियम नेफ्थालीन विलयन जैसे रासायनिक अभिकर्मकों से उत्कीर्ण किया जाता है ताकि ध्रुवीय समूह उत्पन्न हो सकें और तांबे की पन्नी के साथ बंधन बल को बढ़ाया जा सके।
प्लाज्मा उपचार विधि: सक्रिय कार्यात्मक समूहों को शामिल करने और सतह ऊर्जा और आसंजन को बेहतर बनाने के लिए पीटीएफई सतह पर प्लाज्मा से बमबारी करना।
चिपकने वाली लेमिनेशन विधिकॉपर फॉइल और पीटीएफई सब्सट्रेट को जोड़ने के लिए विशेष उच्च तापमान प्रतिरोधी चिपकने वाले पदार्थों (जैसे पॉलीइमाइड चिपकने वाले पदार्थ) का उपयोग करना, जो अत्यधिक उच्च विश्वसनीयता आवश्यकताओं वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।

सर्किट प्रोसेसिंग प्रौद्योगिकी

उच्च आवृत्ति परिपथों में लाइन परिशुद्धता की सख्त आवश्यकता होती है, इसलिए लाइन की चौड़ाई और रिक्ति त्रुटि को ±0.01 मिमी के भीतर नियंत्रित करने के लिए उच्च परिशुद्धता वाली फोटोलिथोग्राफी और नक़्क़ाशी प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। साथ ही, सिग्नल परावर्तन को कम करने के लिए, सतह हानि को कम करने हेतु लाइनों पर प्रतिबाधा मिलान डिजाइन और सतह उपचार (जैसे सोने और चांदी की परत चढ़ाना) करना भी आवश्यक है।

4. पीटीएफई टेफ्लॉन हाई-फ्रीक्वेंसी बोर्ड के विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

अपनी उत्कृष्ट उच्च-आवृत्ति प्रदर्शन क्षमता के कारण, पीटीएफई टेफ्लॉन उच्च-आवृत्ति बोर्डों का व्यापक रूप से उन उच्च-स्तरीय क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है जिनमें सख्त सिग्नल गुणवत्ता और पर्यावरणीय अनुकूलता की आवश्यकता होती है:

5G/6G संचार क्षेत्र

5G मिलीमीटर-वेव बेस स्टेशनों और मिलीमीटर-वेव टर्मिनल उपकरणों में, PTFE उच्च-आवृत्ति बोर्डों का उपयोग एंटीना एरे और रेडियो फ्रीक्वेंसी फ्रंट-एंड मॉड्यूल के निर्माण में किया जाता है। इनकी कम हानि वाली विशेषताएँ संचरण के दौरान सिग्नल क्षीणन को कम कर सकती हैं और संचार दूरी और गति में सुधार कर सकती हैं; 6G के पूर्व-अनुसंधान में, PTFE उच्च-आवृत्ति बोर्ड टेराहर्ट्ज़ बैंड की आवश्यकताओं के लिए प्रमुख सब्सट्रेट में से एक हैं।

एयरोस्पेस और राष्ट्रीय रक्षा क्षेत्र

इसका उपयोग उपग्रह संचार एंटेना, रडार सिस्टम (जैसे फेज़्ड एरे रडार), मिसाइल मार्गदर्शन प्रणाली आदि में किया जाता है। अत्यधिक तापमान, निर्वात और विकिरण जैसे कठोर वातावरण में भी, PTFE उच्च-आवृत्ति बोर्ड स्थिर विद्युत और यांत्रिक गुणों को बनाए रखते हैं, जिससे उपकरणों का विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित होता है। उदाहरण के लिए, सैन्य रडारों के लगभग सभी उच्च-आवृत्ति ट्रांससीवर मॉड्यूल में PTFE टेफ्लॉन उच्च-आवृत्ति बोर्ड का उपयोग किया जाता है।

चिकित्सा इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्र

रेडियोफ्रीक्वेंसी एब्लेशन उपकरण, न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेजोनेंस (एमआरआई) उपकरण और अल्ट्रासोनिक डायग्नोस्टिक उपकरण जैसे चिकित्सा उपकरणों में, उच्च आवृत्ति सिग्नल ट्रांसमिशन सर्किट बनाने के लिए पीटीएफई उच्च आवृत्ति बोर्डों का उपयोग किया जाता है। कम हानि और जैव अनुकूलता (कुछ मेडिकल-ग्रेड पीटीएफई सामग्री) इन्हें एक आदर्श विकल्प बनाती है।

परीक्षण और माप क्षेत्र

इसका उपयोग उच्च आवृत्ति परीक्षण प्रोब, अंशांकन पुर्जे, वेक्टर नेटवर्क विश्लेषक के परीक्षण सर्किट आदि के निर्माण में किया जाता है। इन उपकरणों के लिए अत्यंत उच्च मापन सटीकता की आवश्यकता होती है, और पीटीएफई उच्च आवृत्ति बोर्डों के स्थिर परावैद्युत गुण परीक्षण परिणामों की सटीकता सुनिश्चित कर सकते हैं।

औद्योगिक और ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्र

औद्योगिक माइक्रोवेव उपकरणों (जैसे माइक्रोवेव ड्रायर) और ऑटोमोटिव रडार (जैसे मिलीमीटर-वेव टक्कर बचाव रडार) में, उच्च-आवृत्ति पावर एम्पलीफायर सर्किट और एंटेना के निर्माण के लिए PTFE उच्च-आवृत्ति बोर्डों का उपयोग किया जाता है, जो उच्च-शक्ति और उच्च-तापमान वाले वातावरण की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

5. पीटीएफई टेफ्लॉन हाई-फ्रीक्वेंसी बोर्ड के विकास के रुझान

उच्च आवृत्ति इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, पीटीएफई टेफ्लॉन उच्च आवृत्ति बोर्ड निम्नलिखित दिशाओं में विकसित हो रहे हैं:

उच्च प्रदर्शन: नए फिलिंग सामग्रियों (जैसे नैनो-सिरेमिक कण) और संशोधन तकनीकों के माध्यम से, हानि कारक को और कम करें (लक्ष्य
कम लागतविनिर्माण लागत को कम करने और उच्च-स्तरीय क्षेत्रों से लेकर मध्य-से-उच्च-स्तरीय उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (जैसे उच्च-स्तरीय स्मार्टफोन मिलीमीटर-वेव एंटेना) तक पीटीएफई उच्च-आवृत्ति बोर्डों के प्रचलन को बढ़ावा देने के लिए नई मोल्डिंग प्रक्रियाओं (जैसे निरंतर एक्सट्रूज़न मोल्डिंग) और कम लागत वाली फिलिंग सामग्री विकसित करना।
बहुक्रियात्मक एकीकरण: पीटीएफई हाई-फ्रीक्वेंसी बोर्ड में ऊष्मा चालन, विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण और ऊष्मा अपव्यय जैसे कार्यों को एकीकृत करें, और उपकरण संरचना डिजाइन को सरल बनाने के लिए "हाई-फ्रीक्वेंसी + ऊष्मा अपव्यय + परिरक्षण" एकीकृत सब्सट्रेट विकसित करें।
पर्यावरण संरक्षण और हल्कापर्यावरण पर पड़ने वाले प्रभाव को कम करने के लिए फ्लोरीन-मुक्त या कम फ्लोरीन वाले वैकल्पिक पदार्थों (जैसे संशोधित पॉलीओलेफिन) का विकास करना; साथ ही, पतलेपन (सब्सट्रेट की मोटाई 0.02 मिमी जितनी पतली हो सकती है) और हल्के डिज़ाइन के माध्यम से, एयरोस्पेस उपकरणों की वजन घटाने की आवश्यकताओं के अनुकूल होना।