ऑपरेशन दरम्यान इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांद्वारे तयार होणारी उष्णता उपकरणांचे अंतर्गत तापमान वेगाने वाढते. जर उष्णता वेळेत नष्ट झाली नाही तर उपकरणे तापत राहतील, जास्त तापल्यामुळे डिव्हाइस अयशस्वी होईल आणि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांची विश्वासार्हता कमी होईल. म्हणूनच, सर्किट बोर्डात उष्णता नष्ट करणे फार महत्वाचे आहे.

मुद्रित सर्किट बोर्डाच्या तापमानात वाढीचे घटक विश्लेषण

मुद्रित बोर्डाच्या तापमानात वाढ होण्याचे थेट कारण सर्किट उर्जा वापराच्या उपकरणांच्या उपस्थितीमुळे आहे आणि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये वेगवेगळ्या प्रमाणात वीज वापर आहे आणि उष्मा वाढीसह उष्णतेची तीव्रता बदलते.

मुद्रित बोर्डांमध्ये तापमानात वाढ होण्याची दोन घटना:
(१) स्थानिक तापमानात वाढ किंवा मोठ्या क्षेत्राच्या तापमानात वाढ;
(२) अल्पकालीन तापमानात वाढ किंवा दीर्घकालीन तापमान वाढ.

पीसीबी थर्मल पॉवरच्या वापराचे विश्लेषण करताना सामान्यत: खालील बाबींमधून.

विद्युत उर्जा वापर
(१) प्रति युनिट क्षेत्राच्या वीज वापराचे विश्लेषण करा;
(२) पीसीबी सर्किट बोर्डवर वीज वापराच्या वितरणाचे विश्लेषण करा.

2. मुद्रित बोर्डची रचना
(१) मुद्रित बोर्डचा आकार;
(२) मुद्रित बोर्डची सामग्री.

3. मुद्रित बोर्डची स्थापना पद्धत
(१) स्थापना पद्धत (जसे की अनुलंब स्थापना आणि क्षैतिज स्थापना);
(२) सीलिंगची स्थिती आणि केसिंगपासून अंतर.

4. थर्मल रेडिएशन
(१) मुद्रित बोर्ड पृष्ठभागाची उत्सर्जन;
(२) मुद्रित बोर्ड आणि जवळील पृष्ठभाग आणि त्यांचे परिपूर्ण तापमान यांच्यातील तापमान फरक;

5. उष्णता वाहक
(१) रेडिएटर स्थापित करा;
(२) इतर स्थापना स्ट्रक्चरल भागांचे वहन.

6. थर्मल कन्व्हेक्शन
(१) नैसर्गिक संवहन;
(२) सक्तीने कूलिंग कन्व्हेक्शन.

पीसीबीच्या वरील घटकांचे विश्लेषण मुद्रित बोर्डाच्या तापमानात वाढ सोडण्याचा एक प्रभावी मार्ग आहे. हे घटक बर्‍याचदा संबंधित असतात आणि उत्पादन आणि प्रणालीवर अवलंबून असतात. वास्तविक परिस्थितीनुसार बहुतेक घटकांचे विश्लेषण केले पाहिजे, केवळ विशिष्ट वास्तविक परिस्थितीसाठी. केवळ या परिस्थितीत तापमानात वाढ आणि उर्जा वापराचे मापदंड मोजले जाऊ शकतात किंवा अचूक अंदाज लावले जाऊ शकतात.

सर्किट बोर्ड कूलिंग पद्धत

1. उच्च उष्णता-व्युत्पन्न डिव्हाइस तसेच उष्णता सिंक आणि उष्णता वाहक प्लेट
जेव्हा पीसीबीमधील काही डिव्हाइस मोठ्या प्रमाणात उष्णता (3 पेक्षा कमी) व्युत्पन्न करतात, तेव्हा उष्णता-व्युत्पन्न डिव्हाइसमध्ये उष्णता सिंक किंवा उष्णता पाईप जोडली जाऊ शकते. जेव्हा तापमान कमी केले जाऊ शकत नाही, तेव्हा उष्णता अपव्यय प्रभाव वाढविण्यासाठी चाहत्यासह उष्णता सिंक वापरली जाऊ शकते. जेव्हा जास्त हीटिंग डिव्हाइस (3 पेक्षा जास्त) असतात तेव्हा मोठ्या प्रमाणात उष्णता अपव्यय कव्हर (बोर्ड) वापरले जाऊ शकते. हे पीसीबी बोर्डवरील हीटिंग डिव्हाइसच्या स्थिती आणि उंचीनुसार सानुकूलित एक विशेष रेडिएटर आहे किंवा मोठ्या फ्लॅट रेडिएटरमध्ये वेगवेगळ्या घटकांची उंची कापली जाते. घटकाच्या पृष्ठभागावर उष्णता अपव्यय कव्हरला बांधा आणि उष्णता नष्ट करण्यासाठी प्रत्येक घटकाशी संपर्क साधा. तथापि, असेंब्ली आणि वेल्डिंग दरम्यान घटकांच्या कमकुवत सुसंगततेमुळे, उष्णता अपव्यय प्रभाव चांगला नाही. उष्णता अपव्यय प्रभाव सुधारण्यासाठी सामान्यत: मऊ थर्मल फेज चेंज थर्मल पॅड घटक पृष्ठभागावर जोडला जातो.

2. पीसीबी बोर्डद्वारेच उष्णता नष्ट होणे
सध्या, मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या पीसीबी प्लेट्स तांबे-क्लाड/इपॉक्सी ग्लास क्लॉथ सब्सट्रेट्स किंवा फिनोलिक राळ ग्लास कपड्यांच्या थर आहेत आणि कागदावर आधारित तांबे-क्लाड प्लेट्सचा थोडासा वापर केला जातो. जरी या सब्सट्रेट्समध्ये उत्कृष्ट विद्युत कार्यक्षमता आणि प्रक्रिया कार्यक्षमता आहे, परंतु त्यांना उष्णता कमी होत आहे. उष्णता-उष्मा-उत्पन्न करणार्‍या घटकांसाठी उष्णता अपव्यय मार्ग म्हणून, पीसीबी स्वतःच पीसीबीच्या राळातून उष्णता आणण्याची अपेक्षा करू शकत नाही, परंतु घटकाच्या पृष्ठभागापासून आसपासच्या हवेपर्यंत उष्णता नष्ट करणे. तथापि, इलेक्ट्रॉनिक उत्पादने घटकांच्या लघुलेखन, उच्च-घनता स्थापना आणि उच्च-उष्णता असेंब्लीच्या युगात प्रवेश केल्यामुळे उष्णता नष्ट करण्यासाठी अगदी लहान पृष्ठभागाच्या क्षेत्राच्या पृष्ठभागावर अवलंबून राहणे पुरेसे नाही. त्याच वेळी, क्यूएफपी आणि बीजीए सारख्या पृष्ठभागावर आरोहित घटकांच्या जड वापरामुळे, घटकांद्वारे व्युत्पन्न केलेली उष्णता पीसीबी बोर्डात मोठ्या प्रमाणात हस्तांतरित केली जाते. म्हणूनच, उष्णता अपव्यय सोडविण्याचा उत्तम मार्ग म्हणजे हीटिंग घटकाच्या थेट संपर्कात पीसीबीची उष्णता अपव्यय क्षमता सुधारणे. आचरण किंवा उत्सर्जन.

3. उष्णता अपव्यय साध्य करण्यासाठी वाजवी राउटिंग डिझाइनचा अवलंब करा
शीटमधील राळची थर्मल चालकता खराब आहे आणि तांबे फॉइल लाईन्स आणि छिद्र उष्णतेचे चांगले कंडक्टर आहेत, तांबे फॉइल अवशिष्ट दर सुधारतात आणि थर्मल वहन छिद्र वाढविणे उष्णता अपव्यय करण्याचे मुख्य साधन आहे.
पीसीबीच्या उष्णता अपव्यय क्षमतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी, वेगवेगळ्या थर्मल चालकता गुणांक असलेल्या विविध सामग्रीसह तयार केलेल्या संमिश्र सामग्रीच्या समकक्ष थर्मल चालकता (नऊ ईक्यू) ची गणना करणे आवश्यक आहे - पीसीबीसाठी इन्सुलेटिंग सब्सट्रेट.

4. विनामूल्य कन्व्हेक्शन एअर कूलिंग वापरणार्‍या उपकरणांसाठी, एकात्मिक सर्किट्स (किंवा इतर डिव्हाइस) अनुलंब किंवा क्षैतिजरित्या व्यवस्थित करणे चांगले.

5. त्याच मुद्रित बोर्डवरील डिव्हाइस त्यांच्या उष्णतेची निर्मिती आणि उष्णता नष्ट होण्यापासून शक्य तितक्या नुसार व्यवस्था केली जावी. लहान उष्णता निर्मिती किंवा खराब उष्णता प्रतिकार (जसे की लहान सिग्नल ट्रान्झिस्टर, लहान-प्रमाणात एकात्मिक सर्किट्स, इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटर इ.) असलेली उपकरणे शीतकरण एअरफ्लोच्या वरच्या प्रवाहात (प्रवेशद्वारावर) ठेवली जातात, मोठ्या उष्णतेची निर्मिती किंवा चांगली उष्णता प्रतिरोधक उपकरणे (जसे की पॉवर ट्रान्झिस्टर, मोठ्या प्रमाणात एकात्मिक सर्किट्स इत्यादी असतात.

6. क्षैतिज दिशेने, उष्णता हस्तांतरण मार्ग लहान करण्यासाठी उच्च-शक्ती उपकरणे मुद्रित बोर्डच्या काठावर शक्य तितक्या जवळ ठेवली पाहिजेत; अनुलंब दिशेने, इतर उपकरणांवर कार्य करताना या उपकरणांचे तापमान कमी करण्यासाठी उच्च-शक्तीची उपकरणे शक्य तितक्या जवळ मुद्रित बोर्डच्या शीर्षस्थानी ठेवली पाहिजेत.

7. तापमान-संवेदनशील डिव्हाइस सर्वात कमी तापमानासह (जसे की डिव्हाइसच्या तळाशी) क्षेत्रात उत्तम प्रकारे ठेवले जाते. हे कधीही थेट उष्णता-व्युत्पन्न डिव्हाइसच्या वर ठेवू नका. एकाधिक डिव्हाइस शक्यतो क्षैतिज विमानात दमलेले असतात.

8. उपकरणांमधील मुद्रित बोर्डची उष्णता नष्ट होणे प्रामुख्याने हवेच्या प्रवाहावर अवलंबून असते, म्हणून हवेच्या प्रवाहाच्या मार्गाचा डिझाइनमध्ये अभ्यास केला पाहिजे आणि डिव्हाइस किंवा मुद्रित सर्किट बोर्ड वाजवी कॉन्फिगर केले जावे. जेव्हा हवा वाहते तेव्हा ते नेहमीच प्रवाहित होते जेथे प्रतिकार लहान असतो, म्हणून मुद्रित सर्किट बोर्डवर डिव्हाइस कॉन्फिगर करताना, विशिष्ट क्षेत्रात मोठ्या हवेची जागा सोडणे टाळणे आवश्यक आहे. संपूर्ण मशीनमध्ये एकाधिक मुद्रित सर्किट बोर्डांच्या कॉन्फिगरेशनने देखील त्याच समस्येकडे लक्ष दिले पाहिजे.

9. पीसीबीवरील गरम स्पॉट्सची एकाग्रता टाळा, पीसीबीवर शक्य तितक्या समान रीतीने शक्ती वितरित करा आणि पीसीबी पृष्ठभागाच्या एकसमान आणि सुसंगततेचे तापमान कार्यक्षमता ठेवा. डिझाइन प्रक्रियेमध्ये कठोर एकसमान वितरण प्राप्त करणे बर्‍याचदा कठीण असते, परंतु संपूर्ण सर्किटच्या सामान्य ऑपरेशनवर परिणाम करणारे गरम स्पॉट्स टाळण्यासाठी उच्च उर्जा घनता असलेल्या क्षेत्र टाळणे आवश्यक आहे. जर अटी परवानगी दिल्यास मुद्रित सर्किटचे थर्मल कार्यक्षमता विश्लेषण आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, काही व्यावसायिक पीसीबी डिझाइन सॉफ्टवेअरमध्ये जोडलेले थर्मल कार्यक्षमता निर्देशांक विश्लेषण सॉफ्टवेअर मॉड्यूल्स डिझाइनरला सर्किट डिझाइन ऑप्टिमाइझ करण्यात मदत करू शकतात.