പിസിബി വേൾഡിൽ നിന്ന്
ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾക്കായി, പ്രവർത്തന സമയത്ത് ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള താപം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, അങ്ങനെ ഉപകരണങ്ങളുടെ ആന്തരിക താപനില അതിവേഗം ഉയരുന്നു.സമയം ചൂടാക്കിയില്ലെങ്കിൽ, ഉപകരണങ്ങൾ ചൂടാക്കുന്നത് തുടരും, അമിത ചൂടാക്കൽ കാരണം ഉപകരണം പരാജയപ്പെടും.ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ വിശ്വാസ്യത കുറയും.
അതിനാൽ, സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൽ നല്ല താപ വിസർജ്ജന ചികിത്സ നടത്തുന്നത് വളരെ പ്രധാനമാണ്.പിസിബി സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൻ്റെ താപ വിസർജ്ജനം വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു ലിങ്കാണ്, അതിനാൽ പിസിബി സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൻ്റെ താപ വിസർജ്ജന സാങ്കേതികത എന്താണ്, നമുക്ക് അത് ഒരുമിച്ച് ചുവടെ ചർച്ച ചെയ്യാം.
01
പിസിബി ബോർഡിലൂടെയുള്ള താപ വിസർജ്ജനം നിലവിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പിസിബി ബോർഡുകൾ കോപ്പർ ക്ലാഡ്/എപ്പോക്സി ഗ്ലാസ് തുണി സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഫിനോളിക് റെസിൻ ഗ്ലാസ് തുണി സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളാണ്, കൂടാതെ ചെറിയ അളവിൽ പേപ്പർ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോപ്പർ ക്ലാഡ് ബോർഡുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഈ അടിവസ്ത്രങ്ങൾക്ക് മികച്ച വൈദ്യുത ഗുണങ്ങളും സംസ്കരണ ഗുണങ്ങളും ഉണ്ടെങ്കിലും, അവയ്ക്ക് മോശം താപ വിസർജ്ജനമുണ്ട്.ഉയർന്ന ചൂടാക്കൽ ഘടകങ്ങൾക്കുള്ള താപ വിസർജ്ജന രീതി എന്ന നിലയിൽ, പിസിബിയുടെ റെസിൻ തന്നെ ചൂട് നടത്തുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത് മിക്കവാറും അസാധ്യമാണ്, പക്ഷേ ഘടകത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് ചുറ്റുമുള്ള വായുവിലേക്ക് താപം വിനിയോഗിക്കുക.
എന്നിരുന്നാലും, ഇലക്ട്രോണിക് ഉൽപന്നങ്ങൾ ഘടകങ്ങളുടെ ചെറുവൽക്കരണം, ഉയർന്ന സാന്ദ്രത മൗണ്ടിംഗ്, ഉയർന്ന ചൂടാക്കൽ അസംബ്ലി എന്നിവയുടെ യുഗത്തിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചതിനാൽ, ചൂട് പുറന്തള്ളാൻ വളരെ ചെറിയ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണമുള്ള ഒരു ഘടകത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നത് പോരാ.
അതേ സമയം, QFP, BGA തുടങ്ങിയ ഉപരിതല മൌണ്ട് ഘടകങ്ങളുടെ വിപുലമായ ഉപയോഗം കാരണം, ഘടകങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്ന താപം പിസിബി ബോർഡിലേക്ക് വലിയ അളവിൽ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.അതിനാൽ, ചൂടാക്കൽ മൂലകവുമായി നേരിട്ട് സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന പിസിബിയുടെ തന്നെ താപ വിസർജ്ജന ശേഷി മെച്ചപ്പെടുത്തുക എന്നതാണ് താപ വിസർജ്ജനം പരിഹരിക്കാനുള്ള ഏറ്റവും നല്ല മാർഗം.നടത്തിയതോ വികിരണം ചെയ്തതോ.
PCB ലേഔട്ട്
തണുത്ത കാറ്റ് പ്രദേശത്ത് തെർമൽ സെൻസിറ്റീവ് ഉപകരണങ്ങൾ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു.
താപനില കണ്ടെത്തൽ ഉപകരണം ഏറ്റവും ചൂടേറിയ സ്ഥാനത്ത് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഒരേ അച്ചടിച്ച ബോർഡിലെ ഉപകരണങ്ങൾ അവയുടെ കലോറിക് മൂല്യവും താപ വിസർജ്ജനത്തിൻ്റെ അളവും അനുസരിച്ച് കഴിയുന്നിടത്തോളം ക്രമീകരിക്കണം.ചെറിയ കലോറിക് മൂല്യം അല്ലെങ്കിൽ മോശം ചൂട് പ്രതിരോധം ഉള്ള ഉപകരണങ്ങൾ (ചെറിയ സിഗ്നൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, ചെറിയ തോതിലുള്ള ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ മുതലായവ) തണുപ്പിക്കൽ എയർഫ്ലോയിൽ സ്ഥാപിക്കണം.ഏറ്റവും മുകളിലെ പ്രവാഹം (കവാടത്തിൽ), വലിയ ചൂട് അല്ലെങ്കിൽ ചൂട് പ്രതിരോധം ഉള്ള ഉപകരണങ്ങൾ (പവർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, വലിയ തോതിലുള്ള ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ മുതലായവ) തണുപ്പിക്കുന്ന വായുപ്രവാഹത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും താഴെയായി സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു.
തിരശ്ചീന ദിശയിൽ, ഉയർന്ന പവർ ഉപകരണങ്ങൾ താപ കൈമാറ്റ പാത ചെറുതാക്കാൻ കഴിയുന്നത്ര അച്ചടിച്ച ബോർഡിൻ്റെ അരികിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു;ലംബമായ ദിശയിൽ, ഉയർന്ന പവർ ഉപകരണങ്ങൾ പ്രിൻ്റ് ചെയ്ത ബോർഡിൻ്റെ മുകളിൽ കഴിയുന്നത്ര അടുത്ത് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, ഈ ഉപകരണങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളുടെ താപനിലയിൽ അവയുടെ സ്വാധീനം കുറയ്ക്കുന്നതിന്.
ഉപകരണങ്ങളിൽ അച്ചടിച്ച ബോർഡിൻ്റെ താപ വിസർജ്ജനം പ്രധാനമായും വായു പ്രവാഹത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ഡിസൈൻ സമയത്ത് എയർ ഫ്ലോ പാത്ത് പഠിക്കുകയും ഉപകരണമോ പ്രിൻ്റ് ചെയ്ത സർക്യൂട്ട് ബോർഡോ ന്യായമായും ക്രമീകരിക്കുകയും വേണം.
ഡിസൈൻ പ്രക്രിയയിൽ കർശനമായ ഏകീകൃത വിതരണം നേടുന്നത് പലപ്പോഴും ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, എന്നാൽ മുഴുവൻ സർക്യൂട്ടിൻ്റെയും സാധാരണ പ്രവർത്തനത്തെ ബാധിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് ഹോട്ട് സ്പോട്ടുകൾ തടയുന്നതിന് ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി ഉള്ള പ്രദേശങ്ങൾ ഒഴിവാക്കണം.
സാധ്യമെങ്കിൽ, അച്ചടിച്ച സർക്യൂട്ടിൻ്റെ താപ ദക്ഷത വിശകലനം ചെയ്യേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.ഉദാഹരണത്തിന്, ചില പ്രൊഫഷണൽ പിസിബി ഡിസൈൻ സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറിൽ ചേർത്തിട്ടുള്ള തെർമൽ എഫിഷ്യൻസി ഇൻഡക്സ് അനാലിസിസ് സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ മൊഡ്യൂൾ ഡിസൈനർമാരെ സർക്യൂട്ട് ഡിസൈൻ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ സഹായിക്കും.
02
ഉയർന്ന താപം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളും റേഡിയറുകളും ചൂട് ചാലക പ്ലേറ്റുകളും.പിസിബിയിലെ ഒരു ചെറിയ എണ്ണം ഘടകങ്ങൾ വലിയ അളവിലുള്ള താപം (3-ൽ താഴെ) സൃഷ്ടിക്കുമ്പോൾ, ചൂട് ഉണ്ടാക്കുന്ന ഘടകങ്ങളിലേക്ക് ഒരു ഹീറ്റ് സിങ്ക് അല്ലെങ്കിൽ ഹീറ്റ് പൈപ്പ് ചേർക്കാം.താപനില കുറയ്ക്കാൻ കഴിയാത്തപ്പോൾ, താപ വിസർജ്ജന പ്രഭാവം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഒരു ഫാൻ ഉള്ള ഒരു റേഡിയേറ്റർ ഉപയോഗിക്കാം.
ചൂടാക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ എണ്ണം വലുതാണെങ്കിൽ (3-ൽ കൂടുതൽ), ഒരു വലിയ താപ വിസർജ്ജന കവർ (ബോർഡ്) ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് പിസിബിയിലോ ഒരു വലിയ ഫ്ലാറ്റിലോ ചൂടാക്കൽ ഉപകരണത്തിൻ്റെ സ്ഥാനവും ഉയരവും അനുസരിച്ച് ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കിയ ഒരു പ്രത്യേക ഹീറ്റ് സിങ്ക് ആണ്. ഹീറ്റ് സിങ്ക് വ്യത്യസ്ത ഘടകങ്ങളുടെ ഉയരം സ്ഥാനങ്ങൾ മുറിക്കുക.താപ വിസർജ്ജന കവർ ഘടകത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ സംയോജിതമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ താപം വിനിയോഗിക്കാൻ ഇത് ഓരോ ഘടകത്തെയും ബന്ധപ്പെടുന്നു.
എന്നിരുന്നാലും, അസംബ്ലിയിലും ഘടകങ്ങളുടെ വെൽഡിങ്ങിലും ഉയരത്തിൻ്റെ മോശം സ്ഥിരത കാരണം താപ വിസർജ്ജന പ്രഭാവം നല്ലതല്ല.സാധാരണയായി, താപ വിസർജ്ജന പ്രഭാവം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഘടകത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ മൃദുവായ തെർമൽ ഘട്ടം മാറ്റുന്ന തെർമൽ പാഡ് ചേർക്കുന്നു.
03
സൌജന്യ സംവഹന എയർ കൂളിംഗ് സ്വീകരിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾക്ക്, ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ (അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് ഉപകരണങ്ങൾ) ലംബമായോ തിരശ്ചീനമായോ ക്രമീകരിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്.
04
താപ വിസർജ്ജനം തിരിച്ചറിയാൻ ന്യായമായ വയറിംഗ് ഡിസൈൻ സ്വീകരിക്കുക.പ്ലേറ്റിലെ റെസിൻ മോശം താപ ചാലകത ഉള്ളതിനാൽ, കോപ്പർ ഫോയിൽ ലൈനുകളും ദ്വാരങ്ങളും നല്ല താപ ചാലകങ്ങളായതിനാൽ, ചെമ്പ് ഫോയിലിൻ്റെ ശേഷിക്കുന്ന നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും താപ ചാലക ദ്വാരങ്ങൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് താപ വിസർജ്ജനത്തിനുള്ള പ്രധാന മാർഗങ്ങളാണ്.പിസിബിയുടെ താപ വിസർജ്ജന ശേഷി വിലയിരുത്തുന്നതിന്, വ്യത്യസ്ത താപ ചാലകതയുള്ള വിവിധ സാമഗ്രികൾ-പിസിബിയുടെ ഇൻസുലേറ്റിംഗ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ്-ഉള്ള സംയോജിത മെറ്റീരിയലിൻ്റെ തുല്യമായ താപ ചാലകത (ഒമ്പത് ഇക്യു) കണക്കാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.
05
ഒരേ അച്ചടിച്ച ബോർഡിലെ ഉപകരണങ്ങൾ അവയുടെ കലോറിക് മൂല്യവും താപ വിസർജ്ജനത്തിൻ്റെ അളവും അനുസരിച്ച് കഴിയുന്നിടത്തോളം ക്രമീകരിക്കണം.കുറഞ്ഞ കലോറിക് മൂല്യം അല്ലെങ്കിൽ മോശം ചൂട് പ്രതിരോധം ഉള്ള ഉപകരണങ്ങൾ (ചെറിയ സിഗ്നൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, ചെറിയ തോതിലുള്ള ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ മുതലായവ) തണുപ്പിക്കുന്ന വായുപ്രവാഹത്തിൽ സ്ഥാപിക്കണം.ഏറ്റവും മുകളിലെ പ്രവാഹം (കവാടത്തിൽ), വലിയ ചൂട് അല്ലെങ്കിൽ ചൂട് പ്രതിരോധം ഉള്ള ഉപകരണങ്ങൾ (പവർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, വലിയ തോതിലുള്ള ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ മുതലായവ) തണുപ്പിക്കുന്ന വായുപ്രവാഹത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും താഴെയായി സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു.
06
തിരശ്ചീന ദിശയിൽ, ഉയർന്ന പവർ ഉപകരണങ്ങൾ താപ കൈമാറ്റ പാത ചെറുതാക്കാൻ കഴിയുന്നത്ര അച്ചടിച്ച ബോർഡിൻ്റെ അരികിൽ അടുക്കുന്നു;ലംബമായ ദിശയിൽ, മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളുടെ താപനിലയിൽ ഈ ഉപകരണങ്ങളുടെ സ്വാധീനം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഉയർന്ന പവർ ഉപകരണങ്ങൾ അച്ചടിച്ച ബോർഡിൻ്റെ മുകളിൽ കഴിയുന്നത്ര അടുത്ത് ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു..
07
ഉപകരണങ്ങളിൽ അച്ചടിച്ച ബോർഡിൻ്റെ താപ വിസർജ്ജനം പ്രധാനമായും വായു പ്രവാഹത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ഡിസൈൻ സമയത്ത് എയർ ഫ്ലോ പാത്ത് പഠിക്കുകയും ഉപകരണമോ പ്രിൻ്റ് ചെയ്ത സർക്യൂട്ട് ബോർഡോ ന്യായമായും ക്രമീകരിക്കുകയും വേണം.
വായു പ്രവഹിക്കുമ്പോൾ, അത് എല്ലായ്പ്പോഴും കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധം ഉള്ള സ്ഥലങ്ങളിൽ ഒഴുകുന്നു, അതിനാൽ പ്രിൻ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൽ ഉപകരണങ്ങൾ ക്രമീകരിക്കുമ്പോൾ, ഒരു പ്രത്യേക പ്രദേശത്ത് ഒരു വലിയ എയർസ്പേസ് വിടുന്നത് ഒഴിവാക്കുക.
മുഴുവൻ മെഷീനിലെയും ഒന്നിലധികം പ്രിൻ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡുകളുടെ കോൺഫിഗറേഷനും ഇതേ പ്രശ്നം ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.
08
താപനില-സെൻസിറ്റീവ് ഉപകരണം ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ (ഉദാഹരണത്തിൻ്റെ അടിഭാഗം പോലെ) സ്ഥാപിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്.ചൂടാക്കൽ ഉപകരണത്തിന് മുകളിൽ ഇത് ഒരിക്കലും സ്ഥാപിക്കരുത്.തിരശ്ചീന തലത്തിൽ ഒന്നിലധികം ഉപകരണങ്ങൾ സ്തംഭിപ്പിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്.
09
ഏറ്റവും ഉയർന്ന വൈദ്യുതി ഉപഭോഗവും താപ ഉൽപാദനവും ഉള്ള ഉപകരണങ്ങൾ താപ വിസർജ്ജനത്തിനുള്ള മികച്ച സ്ഥാനത്തിന് സമീപം സ്ഥാപിക്കുക.അച്ചടിച്ച ബോർഡിൻ്റെ കോണുകളിലും പെരിഫറൽ അരികുകളിലും ഉയർന്ന ചൂടാക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കരുത്, അതിനടുത്തായി ഒരു ഹീറ്റ് സിങ്ക് ക്രമീകരിച്ചിട്ടില്ലെങ്കിൽ.പവർ റെസിസ്റ്റർ രൂപകൽപന ചെയ്യുമ്പോൾ, കഴിയുന്നത്ര വലിയ ഉപകരണം തിരഞ്ഞെടുക്കുക, അച്ചടിച്ച ബോർഡിൻ്റെ ലേഔട്ട് ക്രമീകരിക്കുമ്പോൾ താപ വിസർജ്ജനത്തിന് മതിയായ ഇടം ഉണ്ടാക്കുക.
10
പിസിബിയിലെ ഹോട്ട് സ്പോട്ടുകളുടെ സാന്ദ്രത ഒഴിവാക്കുക, പിസിബി ബോർഡിൽ വൈദ്യുതി തുല്യമായി വിതരണം ചെയ്യുക, പിസിബി ഉപരിതല താപനില പ്രകടനം ഏകീകൃതവും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായി നിലനിർത്തുക.
ഡിസൈൻ പ്രക്രിയയിൽ കർശനമായ ഏകീകൃത വിതരണം നേടുന്നത് പലപ്പോഴും ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, എന്നാൽ മുഴുവൻ സർക്യൂട്ടിൻ്റെയും സാധാരണ പ്രവർത്തനത്തെ ബാധിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് ഹോട്ട് സ്പോട്ടുകൾ തടയുന്നതിന് ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി ഉള്ള പ്രദേശങ്ങൾ ഒഴിവാക്കണം.
സാധ്യമെങ്കിൽ, അച്ചടിച്ച സർക്യൂട്ടിൻ്റെ താപ ദക്ഷത വിശകലനം ചെയ്യേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.ഉദാഹരണത്തിന്, ചില പ്രൊഫഷണൽ പിസിബി ഡിസൈൻ സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറിൽ ചേർത്തിട്ടുള്ള തെർമൽ എഫിഷ്യൻസി ഇൻഡക്സ് അനാലിസിസ് സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ മൊഡ്യൂൾ ഡിസൈനർമാരെ സർക്യൂട്ട് ഡിസൈൻ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ സഹായിക്കും.