ऑपरेशन के दौरान इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा उत्पन्न गर्मी उपकरण के आंतरिक तापमान को तेजी से बढ़ने का कारण बनती है। यदि गर्मी समय में विघटित नहीं होती है, तो उपकरण गर्म होते रहेंगे, डिवाइस ओवरहीटिंग के कारण विफल हो जाएगा, और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की विश्वसनीयता में गिरावट आएगी। इसलिए, सर्किट बोर्ड को गर्मी को नष्ट करना बहुत महत्वपूर्ण है।

मुद्रित सर्किट बोर्ड के तापमान वृद्धि का कारक विश्लेषण

मुद्रित बोर्ड के तापमान वृद्धि का प्रत्यक्ष कारण सर्किट बिजली की खपत उपकरणों की उपस्थिति के कारण होता है, और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में अलग -अलग डिग्री के लिए बिजली की खपत होती है, और बिजली की खपत के साथ गर्मी की तीव्रता बदल जाती है।

मुद्रित बोर्डों में तापमान में वृद्धि की दो घटनाएं:
(1) स्थानीय तापमान में वृद्धि या बड़े क्षेत्र का तापमान वृद्धि;
(2) अल्पकालिक तापमान में वृद्धि या दीर्घकालिक तापमान में वृद्धि।

पीसीबी थर्मल बिजली की खपत का विश्लेषण करते समय, आम तौर पर निम्नलिखित पहलुओं से।

बिजली की खपत
(1) प्रति यूनिट क्षेत्र में बिजली की खपत का विश्लेषण;
(2) पीसीबी सर्किट बोर्ड पर बिजली की खपत के वितरण का विश्लेषण करें।

2। मुद्रित बोर्ड की संरचना
(1) मुद्रित बोर्ड का आकार;
(२) मुद्रित बोर्ड की सामग्री।

3। मुद्रित बोर्ड की स्थापना विधि
(1) स्थापना विधि (जैसे ऊर्ध्वाधर स्थापना और क्षैतिज स्थापना);
(2) सीलिंग स्थिति और आवरण से दूरी।

4। थर्मल विकिरण
(1) मुद्रित बोर्ड की सतह का उत्सर्जन;
(2) मुद्रित बोर्ड और आसन्न सतह और उनके पूर्ण तापमान के बीच तापमान अंतर;

5। गर्मी चालन
(1) रेडिएटर स्थापित करें;
(2) अन्य स्थापना संरचनात्मक भागों का चालन।

6। थर्मल संवहन
(1) प्राकृतिक संवहन;
(२) मजबूर शीतलन संवहन।

पीसीबी से उपरोक्त कारकों का विश्लेषण मुद्रित बोर्ड के तापमान वृद्धि को हल करने के लिए एक प्रभावी तरीका है। ये कारक अक्सर एक उत्पाद और प्रणाली में संबंधित और निर्भर होते हैं। अधिकांश कारकों का विश्लेषण वास्तविक स्थिति के अनुसार किया जाना चाहिए, केवल एक विशिष्ट वास्तविक स्थिति के लिए। केवल इस स्थिति में तापमान में वृद्धि और बिजली की खपत के मापदंडों की गणना या सही ढंग से अनुमानित किया जा सकता है।

सर्किट बोर्ड शीतलन पद्धति

1। उच्च गर्मी पैदा करने वाला डिवाइस प्लस हीट सिंक और हीट कंडक्शन प्लेट
जब पीसीबी में कुछ डिवाइस बड़ी मात्रा में गर्मी (3 से कम) उत्पन्न करते हैं, तो हीट-जनरेटिंग डिवाइस में एक हीट सिंक या हीट पाइप जोड़ा जा सकता है। जब तापमान को कम नहीं किया जा सकता है, तो एक पंखे के साथ एक गर्मी सिंक का उपयोग गर्मी अपव्यय प्रभाव को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। जब अधिक हीटिंग डिवाइस (3 से अधिक) होते हैं, तो एक बड़ी गर्मी अपव्यय कवर (बोर्ड) का उपयोग किया जा सकता है। यह एक विशेष रेडिएटर है जो पीसीबी बोर्ड पर हीटिंग डिवाइस की स्थिति और ऊंचाई के अनुसार अनुकूलित है या एक बड़े फ्लैट रेडिएटर में विभिन्न घटकों की ऊंचाई को काटता है। घटक सतह पर गर्मी अपव्यय कवर को जकड़ें, और गर्मी को फैलाने के लिए प्रत्येक घटक से संपर्क करें। हालांकि, विधानसभा और वेल्डिंग के दौरान घटकों की खराब स्थिरता के कारण, गर्मी अपव्यय प्रभाव अच्छा नहीं है। आमतौर पर एक नरम थर्मल चरण परिवर्तन थर्मल पैड को गर्मी अपव्यय प्रभाव को बेहतर बनाने के लिए घटक सतह पर जोड़ा जाता है।

2। पीसीबी बोर्ड के माध्यम से हीट अपव्यय
वर्तमान में, व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली पीसीबी प्लेटें कॉपर-क्लैड/एपॉक्सी ग्लास क्लॉथ सब्सट्रेट या फेनोलिक राल ग्लास क्लॉथ सब्सट्रेट हैं, और पेपर-आधारित कॉपर-क्लैड प्लेटों की एक छोटी मात्रा का उपयोग किया जाता है। हालांकि इन सब्सट्रेट में उत्कृष्ट विद्युत प्रदर्शन और प्रसंस्करण प्रदर्शन है, लेकिन उनके पास खराब गर्मी अपव्यय है। उच्च गर्मी पैदा करने वाले घटकों के लिए एक गर्मी अपव्यय मार्ग के रूप में, पीसीबी को शायद ही पीसीबी के राल से गर्मी का संचालन करने की उम्मीद की जा सकती है, लेकिन घटक की सतह से आसपास की हवा तक गर्मी को फैलाने के लिए। हालांकि, जैसा कि इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों ने घटकों, उच्च-घनत्व स्थापना और उच्च-गर्मी विधानसभा के लघुकरण के युग में प्रवेश किया है, यह गर्मी को फैलाने के लिए बहुत छोटे सतह क्षेत्र के साथ घटकों की सतह पर भरोसा करने के लिए पर्याप्त नहीं है। इसी समय, QFP और BGA जैसे सतह-माउंटेड घटकों के भारी उपयोग के कारण, घटकों द्वारा उत्पन्न गर्मी को बड़ी मात्रा में पीसीबी बोर्ड में स्थानांतरित किया जाता है। इसलिए, गर्मी अपव्यय को हल करने का सबसे अच्छा तरीका हीटिंग तत्व के साथ सीधे संपर्क में पीसीबी की गर्मी अपव्यय क्षमता में सुधार करना है। आचरण या उत्सर्जित करना।

3। गर्मी अपव्यय को प्राप्त करने के लिए उचित रूटिंग डिजाइन अपनाएं
क्योंकि शीट में राल की थर्मल चालकता खराब है, और तांबे की पन्नी लाइनें और छेद गर्मी के अच्छे कंडक्टर हैं, तांबे की पन्नी अवशिष्ट दर में सुधार और थर्मल चालन छेद में वृद्धि गर्मी विघटन के मुख्य साधन हैं।
पीसीबी की गर्मी अपव्यय क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए, विभिन्न थर्मल चालकता गुणांक के साथ विभिन्न सामग्रियों से बनी समग्र सामग्री के बराबर थर्मल चालकता (नौ ईक्यू) की गणना करना आवश्यक है - पीसीबी के लिए इन्सुलेट सब्सट्रेट।

4। उपकरणों के लिए जो मुफ्त संवहन वायु शीतलन का उपयोग करता है, यह एकीकृत सर्किट (या अन्य उपकरणों) को लंबवत या क्षैतिज रूप से व्यवस्थित करना सबसे अच्छा है।

5। एक ही मुद्रित बोर्ड पर उपकरणों को उनकी गर्मी उत्पादन और गर्मी के विघटन के अनुसार यथासंभव व्यवस्थित किया जाना चाहिए। छोटी गर्मी पीढ़ी या खराब गर्मी प्रतिरोध (जैसे छोटे सिग्नल ट्रांजिस्टर, छोटे पैमाने पर एकीकृत सर्किट, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, आदि) वाले उपकरणों को कूलिंग एयरफ्लो (प्रवेश पर) के ऊपर की धारा में रखा जाता है, बड़ी गर्मी उत्पादन या अच्छी गर्मी प्रतिरोध (जैसे कि पावर ट्रांजिस्टर्स, बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट, आदि के साथ उपकरणों को रखा जाता है।

6। क्षैतिज दिशा में, उच्च-शक्ति वाले उपकरणों को हीट ट्रांसफर पथ को छोटा करने के लिए मुद्रित बोर्ड के किनारे के रूप में जितना संभव हो उतना करीब रखा जाना चाहिए; ऊर्ध्वाधर दिशा में, उच्च-शक्ति वाले उपकरणों को अन्य उपकरणों के प्रभाव पर काम करते समय इन उपकरणों के तापमान को कम करने के लिए मुद्रित बोर्ड के शीर्ष पर यथासंभव करीब रखा जाना चाहिए।

7। तापमान-संवेदनशील उपकरण को सबसे कम तापमान (जैसे डिवाइस के नीचे) के साथ क्षेत्र में रखा गया है। कभी भी इसे सीधे गर्मी-जनरेटिंग डिवाइस के ऊपर न रखें। कई उपकरण अधिमानतः क्षैतिज विमान पर डगमगाए जाते हैं।

8। उपकरण में मुद्रित बोर्ड की गर्मी अपव्यय मुख्य रूप से वायु प्रवाह पर निर्भर करता है, इसलिए वायु प्रवाह पथ का डिजाइन में अध्ययन किया जाना चाहिए, और डिवाइस या मुद्रित सर्किट बोर्ड को यथोचित कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए। जब हवा बहती है, तो यह हमेशा प्रवाहित होता है जहां प्रतिरोध छोटा होता है, इसलिए मुद्रित सर्किट बोर्ड पर उपकरणों को कॉन्फ़िगर करते समय, एक निश्चित क्षेत्र में एक बड़े वायु स्थान को छोड़ने से बचना आवश्यक है। पूरी मशीन में कई मुद्रित सर्किट बोर्डों के कॉन्फ़िगरेशन को भी उसी समस्या पर ध्यान देना चाहिए।

9। पीसीबी पर हॉट स्पॉट की एकाग्रता से बचें, जितना संभव हो उतना पीसीबी पर समान रूप से बिजली वितरित करें, और पीसीबी सतह के तापमान के प्रदर्शन को समान और सुसंगत रखें। डिजाइन प्रक्रिया में सख्त समान वितरण प्राप्त करना अक्सर मुश्किल होता है, लेकिन पूरे सर्किट के सामान्य संचालन को प्रभावित करने वाले गर्म स्थानों से बचने के लिए बहुत उच्च शक्ति घनत्व वाले क्षेत्रों से बचना आवश्यक है। यदि शर्तों की अनुमति है, तो मुद्रित सर्किट का थर्मल दक्षता विश्लेषण आवश्यक है। उदाहरण के लिए, थर्मल दक्षता सूचकांक विश्लेषण सॉफ्टवेयर मॉड्यूल कुछ पेशेवर पीसीबी डिज़ाइन सॉफ्टवेयर में जोड़े गए डिजाइनरों को सर्किट डिजाइन को अनुकूलित करने में मदद कर सकते हैं।