PCB உலகத்திலிருந்து
மின்னணு உபகரணங்களைப் பொறுத்தவரை, செயல்பாட்டின் போது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பம் உருவாக்கப்படுகிறது, இதனால் உபகரணங்களின் உள் வெப்பநிலை வேகமாக உயரும். சரியான நேரத்தில் வெப்பம் சிதறடிக்கப்படாவிட்டால், உபகரணங்கள் தொடர்ந்து வெப்பமடையும், மேலும் அதிக வெப்பமடைவதால் சாதனம் செயலிழக்கும். மின்னணு உபகரணங்களின் நம்பகத்தன்மை செயல்திறன் குறையும்.
எனவே, சர்க்யூட் போர்டில் ஒரு நல்ல வெப்பச் சிதறல் சிகிச்சையை மேற்கொள்வது மிகவும் முக்கியம். PCB சர்க்யூட் போர்டின் வெப்பச் சிதறல் மிக முக்கியமான இணைப்பாகும், எனவே PCB சர்க்யூட் போர்டின் வெப்பச் சிதறல் நுட்பம் என்ன, அதை கீழே ஒன்றாக விவாதிப்போம்.
01
PCB பலகை வழியாகவே வெப்பச் சிதறல் தற்போது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் PCB பலகைகள் செப்பு பூசப்பட்ட/எபோக்சி கண்ணாடி துணி அடி மூலக்கூறுகள் அல்லது பீனாலிக் பிசின் கண்ணாடி துணி அடி மூலக்கூறுகள் ஆகும், மேலும் ஒரு சிறிய அளவு காகித அடிப்படையிலான செப்பு பூசப்பட்ட பலகைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இந்த அடி மூலக்கூறுகள் சிறந்த மின் பண்புகள் மற்றும் செயலாக்க பண்புகளைக் கொண்டிருந்தாலும், அவை மோசமான வெப்பச் சிதறலைக் கொண்டுள்ளன. அதிக வெப்பமூட்டும் கூறுகளுக்கான வெப்பச் சிதறல் முறையாக, PCB இன் பிசின் மூலம் வெப்பம் கடத்தப்படும் என்று எதிர்பார்ப்பது கிட்டத்தட்ட சாத்தியமற்றது, ஆனால் கூறுகளின் மேற்பரப்பில் இருந்து சுற்றியுள்ள காற்றுக்கு வெப்பத்தை சிதறடிக்கும்.
இருப்பினும், மின்னணு பொருட்கள் கூறுகளின் மினியேச்சரைசேஷன், அதிக அடர்த்தி கொண்ட மவுண்டிங் மற்றும் அதிக வெப்பமூட்டும் அசெம்பிளி ஆகியவற்றின் சகாப்தத்தில் நுழைந்துள்ளதால், வெப்பத்தை சிதறடிக்க மிகச் சிறிய மேற்பரப்பு பரப்பளவு கொண்ட ஒரு கூறுகளின் மேற்பரப்பை நம்பியிருப்பது போதாது.
அதே நேரத்தில், QFP மற்றும் BGA போன்ற மேற்பரப்பு ஏற்ற கூறுகளின் விரிவான பயன்பாட்டின் காரணமாக, கூறுகளால் உருவாக்கப்படும் வெப்பம் PCB பலகைக்கு அதிக அளவில் மாற்றப்படுகிறது. எனவே, வெப்பச் சிதறலைத் தீர்ப்பதற்கான சிறந்த வழி, வெப்பமூட்டும் உறுப்புடன் நேரடி தொடர்பில் இருக்கும் PCB இன் வெப்பச் சிதறல் திறனை மேம்படுத்துவதாகும். கடத்தப்பட்டது அல்லது கதிர்வீச்சு செய்யப்பட்டது.
PCB அமைப்பு
வெப்ப உணர்திறன் சாதனங்கள் குளிர் காற்று பகுதியில் வைக்கப்படுகின்றன.
வெப்பநிலை கண்டறிதல் சாதனம் மிகவும் வெப்பமான நிலையில் வைக்கப்பட்டுள்ளது.
ஒரே அச்சிடப்பட்ட பலகையில் உள்ள சாதனங்கள் அவற்றின் கலோரிஃபிக் மதிப்பு மற்றும் வெப்பச் சிதறலின் அளவிற்கு ஏற்ப முடிந்தவரை அமைக்கப்பட வேண்டும். சிறிய கலோரிஃபிக் மதிப்பு அல்லது மோசமான வெப்ப எதிர்ப்பைக் கொண்ட சாதனங்கள் (சிறிய சிக்னல் டிரான்சிஸ்டர்கள், சிறிய அளவிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள், மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகள் போன்றவை) குளிரூட்டும் காற்றோட்டத்தில் வைக்கப்பட வேண்டும். மேல் ஓட்டம் (நுழைவாயிலில்), பெரிய வெப்பம் அல்லது வெப்ப எதிர்ப்பைக் கொண்ட சாதனங்கள் (சக்தி டிரான்சிஸ்டர்கள், பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் போன்றவை) குளிரூட்டும் காற்றோட்டத்தின் மிகக் கீழ்நிலையில் வைக்கப்படுகின்றன.
கிடைமட்ட திசையில், வெப்ப பரிமாற்ற பாதையை குறைக்க உயர்-சக்தி சாதனங்கள் அச்சிடப்பட்ட பலகையின் விளிம்பிற்கு முடிந்தவரை நெருக்கமாக வைக்கப்படுகின்றன; செங்குத்து திசையில், உயர்-சக்தி சாதனங்கள் அச்சிடப்பட்ட பலகையின் மேற்புறத்திற்கு முடிந்தவரை நெருக்கமாக வைக்கப்படுகின்றன, இதனால் இந்த சாதனங்கள் செயல்படும் போது மற்ற சாதனங்களின் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் தாக்கத்தை குறைக்க முடியும்.
உபகரணங்களில் அச்சிடப்பட்ட பலகையின் வெப்பச் சிதறல் முக்கியமாக காற்று ஓட்டத்தைச் சார்ந்துள்ளது, எனவே வடிவமைப்பின் போது காற்று ஓட்டப் பாதையைப் படிக்க வேண்டும், மேலும் சாதனம் அல்லது அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டை நியாயமான முறையில் உள்ளமைக்க வேண்டும்.
வடிவமைப்பு செயல்பாட்டின் போது கண்டிப்பான சீரான விநியோகத்தை அடைவது பெரும்பாலும் கடினம், ஆனால் முழு சுற்றுகளின் இயல்பான செயல்பாட்டையும் பாதிக்காத வகையில் அதிக சக்தி அடர்த்தி கொண்ட பகுதிகள் தவிர்க்கப்பட வேண்டும்.
முடிந்தால், அச்சிடப்பட்ட சுற்றுகளின் வெப்ப செயல்திறனை பகுப்பாய்வு செய்வது அவசியம். எடுத்துக்காட்டாக, சில தொழில்முறை PCB வடிவமைப்பு மென்பொருளில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள வெப்ப செயல்திறன் குறியீட்டு பகுப்பாய்வு மென்பொருள் தொகுதி, வடிவமைப்பாளர்கள் சுற்று வடிவமைப்பை மேம்படுத்த உதவும்.
02
அதிக வெப்பத்தை உருவாக்கும் கூறுகள் மற்றும் ரேடியேட்டர்கள் மற்றும் வெப்பத்தை கடத்தும் தகடுகள். PCB இல் உள்ள ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையிலான கூறுகள் அதிக அளவு வெப்பத்தை (3 க்கும் குறைவாக) உருவாக்கும் போது, வெப்பத்தை உருவாக்கும் கூறுகளுடன் ஒரு வெப்ப மடு அல்லது வெப்பக் குழாயைச் சேர்க்கலாம். வெப்பநிலையைக் குறைக்க முடியாதபோது, அதைப் பயன்படுத்தலாம் வெப்பச் சிதறல் விளைவை அதிகரிக்க விசிறியுடன் கூடிய ரேடியேட்டர்.
வெப்பமூட்டும் சாதனங்களின் எண்ணிக்கை அதிகமாக இருக்கும்போது (3 க்கும் அதிகமாக), ஒரு பெரிய வெப்பச் சிதறல் கவர் (பலகை) பயன்படுத்தப்படலாம், இது PCB இல் உள்ள வெப்பமூட்டும் சாதனத்தின் நிலை மற்றும் உயரத்திற்கு ஏற்ப தனிப்பயனாக்கப்பட்ட ஒரு சிறப்பு வெப்பச் சிதறல் அல்லது ஒரு பெரிய தட்டையான வெப்பச் சிதறல் ஆகும். வெவ்வேறு கூறு உயர நிலைகளை வெட்டுங்கள். வெப்பச் சிதறல் கவர் கூறுகளின் மேற்பரப்பில் ஒருங்கிணைந்த கொக்கியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் அது வெப்பத்தைச் சிதறடிக்க ஒவ்வொரு கூறுகளையும் தொடர்பு கொள்கிறது.
இருப்பினும், கூறுகளை அசெம்பிள் செய்து வெல்டிங் செய்யும் போது உயரத்தின் மோசமான நிலைத்தன்மை காரணமாக வெப்பச் சிதறல் விளைவு நன்றாக இல்லை. வழக்கமாக, வெப்பச் சிதறல் விளைவை மேம்படுத்த கூறுகளின் மேற்பரப்பில் மென்மையான வெப்ப நிலை மாற்ற வெப்ப திண்டு சேர்க்கப்படுகிறது.
03
இலவச வெப்பச்சலன காற்று குளிரூட்டலை ஏற்றுக்கொள்ளும் உபகரணங்களுக்கு, ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளை (அல்லது பிற சாதனங்களை) செங்குத்தாக அல்லது கிடைமட்டமாக அமைப்பது சிறந்தது.
04
வெப்பச் சிதறலை உணர நியாயமான வயரிங் வடிவமைப்பை ஏற்றுக்கொள்ளுங்கள். தட்டில் உள்ள பிசின் மோசமான வெப்பக் கடத்துத்திறனைக் கொண்டிருப்பதாலும், செப்புப் படலக் கோடுகள் மற்றும் துளைகள் நல்ல வெப்பக் கடத்திகள் என்பதாலும், மீதமுள்ள செப்புப் படலத்தின் விகிதத்தை அதிகரிப்பதும், வெப்பக் கடத்தும் துளைகளை அதிகரிப்பதும் வெப்பச் சிதறலுக்கான முக்கிய வழிமுறையாகும். PCB இன் வெப்பச் சிதறல் திறனை மதிப்பிடுவதற்கு, வெவ்வேறு வெப்பக் கடத்துத்திறன் கொண்ட பல்வேறு பொருட்களால் ஆன கூட்டுப் பொருளின் சமமான வெப்பக் கடத்துத்திறனை (ஒன்பது சமன்பாடு) கணக்கிடுவது அவசியம் - PCB க்கான காப்பு அடி மூலக்கூறு.
05
ஒரே அச்சிடப்பட்ட பலகையில் உள்ள சாதனங்கள் அவற்றின் கலோரிஃபிக் மதிப்பு மற்றும் வெப்பச் சிதறலின் அளவிற்கு ஏற்ப முடிந்தவரை அமைக்கப்பட வேண்டும். குறைந்த கலோரிஃபிக் மதிப்பு அல்லது மோசமான வெப்ப எதிர்ப்பைக் கொண்ட சாதனங்கள் (சிறிய-சமிக்ஞை டிரான்சிஸ்டர்கள், சிறிய அளவிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள், மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகள் போன்றவை) குளிரூட்டும் காற்றோட்டத்தில் வைக்கப்பட வேண்டும். மேல் ஓட்டம் (நுழைவாயிலில்), பெரிய வெப்பம் அல்லது வெப்ப எதிர்ப்பைக் கொண்ட சாதனங்கள் (சக்தி டிரான்சிஸ்டர்கள், பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் போன்றவை) குளிரூட்டும் காற்றோட்டத்தின் மிகக் கீழ்நிலையில் வைக்கப்படுகின்றன.
06
கிடைமட்ட திசையில், வெப்ப பரிமாற்ற பாதையைக் குறைக்க உயர்-சக்தி சாதனங்கள் அச்சிடப்பட்ட பலகையின் விளிம்பிற்கு முடிந்தவரை நெருக்கமாக அமைக்கப்பட்டிருக்கும்; செங்குத்து திசையில், மற்ற சாதனங்களின் வெப்பநிலையில் இந்த சாதனங்களின் செல்வாக்கைக் குறைக்க உயர்-சக்தி சாதனங்கள் அச்சிடப்பட்ட பலகையின் மேற்பகுதிக்கு முடிந்தவரை நெருக்கமாக அமைக்கப்பட்டிருக்கும். .
07
உபகரணங்களில் அச்சிடப்பட்ட பலகையின் வெப்பச் சிதறல் முக்கியமாக காற்று ஓட்டத்தைச் சார்ந்துள்ளது, எனவே வடிவமைப்பின் போது காற்று ஓட்டப் பாதையைப் படிக்க வேண்டும், மேலும் சாதனம் அல்லது அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டை நியாயமான முறையில் உள்ளமைக்க வேண்டும்.
காற்று பாயும் போது, அது எப்போதும் குறைந்த எதிர்ப்பைக் கொண்ட இடங்களில் பாயும், எனவே அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டில் சாதனங்களை உள்ளமைக்கும் போது, ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் ஒரு பெரிய வான்வெளியை விட்டுச் செல்வதைத் தவிர்க்கவும்.
முழு இயந்திரத்திலும் பல அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் பலகைகளின் உள்ளமைவும் அதே சிக்கலுக்கு கவனம் செலுத்த வேண்டும்.
08
வெப்பநிலை உணர்திறன் கொண்ட சாதனத்தை மிகக் குறைந்த வெப்பநிலை பகுதியில் (சாதனத்தின் அடிப்பகுதி போன்றவை) வைப்பது நல்லது. அதை ஒருபோதும் வெப்பமூட்டும் சாதனத்திற்கு நேரடியாக மேலே வைக்க வேண்டாம். கிடைமட்ட தளத்தில் பல சாதனங்களை அசைப்பது நல்லது.
09
அதிக மின் நுகர்வு மற்றும் வெப்ப உற்பத்தி கொண்ட சாதனங்களை வெப்பச் சிதறலுக்கு சிறந்த இடத்திற்கு அருகில் வைக்கவும். அச்சிடப்பட்ட பலகையின் மூலைகளிலும் புற விளிம்புகளிலும் அதிக வெப்பமூட்டும் சாதனங்களை வைக்க வேண்டாம், அதன் அருகே ஒரு வெப்ப மடு ஏற்பாடு செய்யப்படாவிட்டால். மின் மின்தடையை வடிவமைக்கும்போது, முடிந்தவரை பெரிய சாதனத்தைத் தேர்வுசெய்து, அச்சிடப்பட்ட பலகையின் அமைப்பை சரிசெய்யும்போது வெப்பச் சிதறலுக்கு போதுமான இடத்தைக் கொண்டிருங்கள்.
10
PCB இல் ஹாட் ஸ்பாட்களின் செறிவைத் தவிர்க்கவும், PCB போர்டில் முடிந்தவரை சமமாக மின்சாரத்தை விநியோகிக்கவும், PCB மேற்பரப்பு வெப்பநிலை செயல்திறனை சீரானதாகவும் சீரானதாகவும் வைத்திருக்கவும்.
வடிவமைப்பு செயல்பாட்டின் போது கண்டிப்பான சீரான விநியோகத்தை அடைவது பெரும்பாலும் கடினம், ஆனால் முழு சுற்றுகளின் இயல்பான செயல்பாட்டையும் பாதிக்காத வகையில் அதிக சக்தி அடர்த்தி கொண்ட பகுதிகள் தவிர்க்கப்பட வேண்டும்.
முடிந்தால், அச்சிடப்பட்ட சுற்றுகளின் வெப்ப செயல்திறனை பகுப்பாய்வு செய்வது அவசியம். எடுத்துக்காட்டாக, சில தொழில்முறை PCB வடிவமைப்பு மென்பொருளில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள வெப்ப செயல்திறன் குறியீட்டு பகுப்பாய்வு மென்பொருள் தொகுதி, வடிவமைப்பாளர்கள் சுற்று வடிவமைப்பை மேம்படுத்த உதவும்.