PCB వరల్డ్ నుండి
ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల కోసం, ఆపరేషన్ సమయంలో కొంత మొత్తంలో వేడి ఉత్పత్తి అవుతుంది, తద్వారా పరికరాల అంతర్గత ఉష్ణోగ్రత వేగంగా పెరుగుతుంది.సమయానికి వేడిని వెదజల్లకపోతే, పరికరాలు వేడెక్కడం కొనసాగుతుంది మరియు వేడెక్కడం వల్ల పరికరం విఫలమవుతుంది.ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల పనితీరు యొక్క విశ్వసనీయత తగ్గుతుంది.
అందువల్ల, సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లో మంచి వేడి వెదజల్లే చికిత్సను నిర్వహించడం చాలా ముఖ్యం.PCB సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క వేడి వెదజల్లడం అనేది చాలా ముఖ్యమైన లింక్, కాబట్టి PCB సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క వేడి వెదజల్లే సాంకేతికత ఏమిటి, దానిని క్రింద కలిసి చర్చిద్దాం.
01
PCB బోర్డు ద్వారానే వేడి వెదజల్లడం ప్రస్తుతం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్న PCB బోర్డులు కాపర్ క్లాడ్/ఎపాక్సీ గ్లాస్ క్లాత్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లు లేదా ఫినోలిక్ రెసిన్ గ్లాస్ క్లాత్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లు, మరియు తక్కువ మొత్తంలో కాగితం ఆధారిత కాపర్ క్లాడ్ బోర్డులు ఉపయోగించబడతాయి.
ఈ సబ్‌స్ట్రెట్‌లు అద్భుతమైన విద్యుత్ లక్షణాలు మరియు ప్రాసెసింగ్ లక్షణాలను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, అవి పేలవమైన వేడి వెదజల్లడాన్ని కలిగి ఉంటాయి.అధిక-తాపన భాగాల కోసం వేడి వెదజల్లే పద్ధతిగా, PCB యొక్క రెసిన్ ద్వారా వేడిని నిర్వహించడం దాదాపు అసాధ్యం, కానీ భాగం యొక్క ఉపరితలం నుండి చుట్టుపక్కల గాలికి వేడిని వెదజల్లుతుంది.
అయినప్పటికీ, ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తులు భాగాలు సూక్ష్మీకరణ, అధిక-సాంద్రత మౌంటు మరియు అధిక-తాపన అసెంబ్లీ యుగంలోకి ప్రవేశించినందున, వేడిని వెదజల్లడానికి చాలా చిన్న ఉపరితల వైశాల్యం కలిగిన ఒక భాగం యొక్క ఉపరితలంపై ఆధారపడటం సరిపోదు.
అదే సమయంలో, QFP మరియు BGA వంటి ఉపరితల మౌంట్ భాగాలను విస్తృతంగా ఉపయోగించడం వలన, భాగాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడి పెద్ద మొత్తంలో PCB బోర్డుకి బదిలీ చేయబడుతుంది.అందువల్ల, హీటింగ్ ఎలిమెంట్‌తో ప్రత్యక్ష సంబంధంలో ఉన్న PCB యొక్క వేడి వెదజల్లే సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం వేడి వెదజల్లడాన్ని పరిష్కరించడానికి ఉత్తమ మార్గం.నిర్వహించడం లేదా ప్రసరించడం.
PCB లేఅవుట్
థర్మల్ సెన్సిటివ్ పరికరాలు చల్లని గాలి ప్రాంతంలో ఉంచబడతాయి.
ఉష్ణోగ్రతను గుర్తించే పరికరం హాటెస్ట్ స్థానంలో ఉంచబడుతుంది.
అదే ప్రింటెడ్ బోర్డ్‌లోని పరికరాలను వాటి కెలోరిఫిక్ విలువ మరియు వేడి వెదజల్లే స్థాయికి అనుగుణంగా వీలైనంత వరకు అమర్చాలి.చిన్న కెలోరిఫిక్ విలువ లేదా పేలవమైన ఉష్ణ నిరోధకత కలిగిన పరికరాలను (చిన్న సిగ్నల్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు, చిన్న-స్థాయి ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు, ఎలక్ట్రోలైటిక్ కెపాసిటర్‌లు మొదలైనవి) శీతలీకరణ గాలి ప్రవాహంలో ఉంచాలి.ఎగువ ప్రవాహం (ప్రవేశద్వారం వద్ద), పెద్ద వేడి లేదా ఉష్ణ నిరోధకత కలిగిన పరికరాలు (పవర్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు, పెద్ద-స్థాయి ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు మొదలైనవి) శీతలీకరణ వాయుప్రవాహానికి అత్యంత దిగువన ఉంచబడతాయి.
క్షితిజ సమాంతర దిశలో, అధిక-శక్తి పరికరాలు ఉష్ణ బదిలీ మార్గాన్ని తగ్గించడానికి వీలైనంతగా ముద్రించిన బోర్డు అంచుకు దగ్గరగా ఉంచబడతాయి;నిలువు దిశలో, ఈ పరికరాలు పని చేస్తున్నప్పుడు ఇతర పరికరాల ఉష్ణోగ్రతపై వాటి ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి అధిక-శక్తి పరికరాలు ముద్రించిన బోర్డు యొక్క పైభాగానికి వీలైనంత దగ్గరగా ఉంచబడతాయి.
పరికరాలలో ప్రింటెడ్ బోర్డ్ యొక్క వేడి వెదజల్లడం ప్రధానంగా గాలి ప్రవాహంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి డిజైన్ సమయంలో గాలి ప్రవాహ మార్గాన్ని అధ్యయనం చేయాలి మరియు పరికరం లేదా ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ సహేతుకంగా కాన్ఫిగర్ చేయబడాలి.
డిజైన్ ప్రక్రియలో కఠినమైన ఏకరీతి పంపిణీని సాధించడం చాలా కష్టం, అయితే మొత్తం సర్క్యూట్ యొక్క సాధారణ ఆపరేషన్‌ను ప్రభావితం చేయకుండా హాట్ స్పాట్‌లను నిరోధించడానికి అధిక శక్తి సాంద్రత కలిగిన ప్రాంతాలను తప్పనిసరిగా నివారించాలి.
వీలైతే, ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ యొక్క ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని విశ్లేషించడం అవసరం.ఉదాహరణకు, కొన్ని ప్రొఫెషనల్ PCB డిజైన్ సాఫ్ట్‌వేర్‌లో జోడించిన థర్మల్ ఎఫిషియెన్సీ ఇండెక్స్ అనాలిసిస్ సాఫ్ట్‌వేర్ మాడ్యూల్ డిజైనర్లు సర్క్యూట్ డిజైన్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేయడంలో సహాయపడుతుంది.
02
అధిక వేడి-ఉత్పత్తి భాగాలు ప్లస్ రేడియేటర్లు మరియు వేడి-వాహక ప్లేట్లు.PCBలోని తక్కువ సంఖ్యలో భాగాలు పెద్ద మొత్తంలో వేడిని ఉత్పత్తి చేసినప్పుడు (3 కంటే తక్కువ), హీట్ సింక్ లేదా హీట్ పైప్‌ను వేడి-ఉత్పత్తి చేసే భాగాలకు జోడించవచ్చు.ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించలేనప్పుడు, వేడి వెదజల్లే ప్రభావాన్ని పెంచడానికి ఫ్యాన్‌తో కూడిన రేడియేటర్‌ను ఉపయోగించవచ్చు.
తాపన పరికరాల సంఖ్య పెద్దగా (3 కంటే ఎక్కువ) ఉన్నప్పుడు, పెద్ద హీట్ డిస్సిపేషన్ కవర్ (బోర్డ్)ని ఉపయోగించవచ్చు, ఇది PCB లేదా పెద్ద ఫ్లాట్‌లోని తాపన పరికరం యొక్క స్థానం మరియు ఎత్తుకు అనుగుణంగా అనుకూలీకరించబడిన ప్రత్యేక హీట్ సింక్. హీట్ సింక్ వేర్వేరు భాగాల ఎత్తు స్థానాలను కత్తిరించండి.వేడి వెదజల్లే కవర్ భాగం యొక్క ఉపరితలంపై సమగ్రంగా కట్టబడి ఉంటుంది మరియు ఇది వేడిని వెదజల్లడానికి ప్రతి భాగాన్ని సంప్రదిస్తుంది.
అయినప్పటికీ, అసెంబ్లీ మరియు భాగాల వెల్డింగ్ సమయంలో ఎత్తు యొక్క పేలవమైన స్థిరత్వం కారణంగా వేడి వెదజల్లడం ప్రభావం మంచిది కాదు.సాధారణంగా, వేడి వెదజల్లే ప్రభావాన్ని మెరుగుపరచడానికి భాగం యొక్క ఉపరితలంపై మృదువైన థర్మల్ ఫేజ్ మార్పు థర్మల్ ప్యాడ్ జోడించబడుతుంది.
03
ఉచిత ఉష్ణప్రసరణ గాలి శీతలీకరణను స్వీకరించే పరికరాల కోసం, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లను (లేదా ఇతర పరికరాలు) నిలువుగా లేదా అడ్డంగా ఏర్పాటు చేయడం ఉత్తమం.
04
వేడి వెదజల్లడాన్ని గ్రహించడానికి సహేతుకమైన వైరింగ్ డిజైన్‌ను స్వీకరించండి.ప్లేట్‌లోని రెసిన్ తక్కువ ఉష్ణ వాహకతను కలిగి ఉండటం మరియు రాగి రేకు లైన్లు మరియు రంధ్రాలు మంచి ఉష్ణ వాహకాలు అయినందున, రాగి రేకు యొక్క మిగిలిన రేటును పెంచడం మరియు ఉష్ణ వాహక రంధ్రాలను పెంచడం వేడి వెదజల్లడానికి ప్రధాన సాధనాలు.PCB యొక్క ఉష్ణ వెదజల్లే సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడానికి, విభిన్న ఉష్ణ వాహకతతో కూడిన వివిధ పదార్థాలతో కూడిన మిశ్రమ పదార్ధం యొక్క సమానమైన ఉష్ణ వాహకత (తొమ్మిది eq)ని లెక్కించడం అవసరం - PCB కోసం ఇన్సులేటింగ్ సబ్‌స్ట్రేట్.
05
అదే ప్రింటెడ్ బోర్డ్‌లోని పరికరాలను వాటి కెలోరిఫిక్ విలువ మరియు వేడి వెదజల్లే స్థాయికి అనుగుణంగా వీలైనంత వరకు అమర్చాలి.తక్కువ క్యాలరిఫిక్ విలువ లేదా పేలవమైన ఉష్ణ నిరోధకత కలిగిన పరికరాలను (చిన్న-సిగ్నల్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు, చిన్న-స్థాయి ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు, ఎలక్ట్రోలైటిక్ కెపాసిటర్‌లు మొదలైనవి) శీతలీకరణ గాలి ప్రవాహంలో ఉంచాలి.ఎగువ ప్రవాహం (ప్రవేశద్వారం వద్ద), పెద్ద వేడి లేదా ఉష్ణ నిరోధకత కలిగిన పరికరాలు (పవర్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు, పెద్ద-స్థాయి ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు మొదలైనవి) శీతలీకరణ వాయుప్రవాహానికి అత్యంత దిగువన ఉంచబడతాయి.
06
క్షితిజ సమాంతర దిశలో, అధిక-శక్తి పరికరాలు ఉష్ణ బదిలీ మార్గాన్ని తగ్గించడానికి వీలైనంతగా ముద్రించిన బోర్డు అంచుకు దగ్గరగా అమర్చబడి ఉంటాయి;నిలువు దిశలో, ఇతర పరికరాల ఉష్ణోగ్రతపై ఈ పరికరాల ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి అధిక-శక్తి పరికరాలు ముద్రించిన బోర్డు యొక్క పైభాగానికి వీలైనంత దగ్గరగా అమర్చబడి ఉంటాయి..
07
పరికరాలలో ప్రింటెడ్ బోర్డ్ యొక్క వేడి వెదజల్లడం ప్రధానంగా గాలి ప్రవాహంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి డిజైన్ సమయంలో గాలి ప్రవాహ మార్గాన్ని అధ్యయనం చేయాలి మరియు పరికరం లేదా ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ సహేతుకంగా కాన్ఫిగర్ చేయబడాలి.
గాలి ప్రవహించినప్పుడు, ఇది ఎల్లప్పుడూ తక్కువ ప్రతిఘటన ఉన్న ప్రదేశాలలో ప్రవహిస్తుంది, కాబట్టి ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లో పరికరాలను కాన్ఫిగర్ చేసేటప్పుడు, ఒక నిర్దిష్ట ప్రాంతంలో పెద్ద గగనతలాన్ని వదిలివేయకుండా ఉండండి.
మొత్తం మెషీన్‌లోని బహుళ ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ల కాన్ఫిగరేషన్ కూడా అదే సమస్యకు శ్రద్ధ వహించాలి.
08
ఉష్ణోగ్రత-సెన్సిటివ్ పరికరం అత్యల్ప ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతంలో (పరికరం దిగువన వంటిది) ఉత్తమంగా ఉంచబడుతుంది.తాపన పరికరం పైన నేరుగా ఉంచవద్దు.క్షితిజ సమాంతర విమానంలో బహుళ పరికరాలను అస్థిరపరచడం ఉత్తమం.
09
అత్యధిక విద్యుత్ వినియోగం మరియు ఉష్ణ ఉత్పత్తిని కలిగి ఉన్న పరికరాలను ఉష్ణ వెదజల్లడానికి ఉత్తమమైన స్థానానికి సమీపంలో ఉంచండి.ప్రింటెడ్ బోర్డ్ యొక్క మూలలు మరియు పరిధీయ అంచులలో అధిక-తాపన పరికరాలను ఉంచవద్దు, దానికి సమీపంలో హీట్ సింక్ ఏర్పాటు చేయబడకపోతే.పవర్ రెసిస్టర్‌ను రూపొందించేటప్పుడు, వీలైనంత పెద్ద పరికరాన్ని ఎంచుకోండి మరియు ప్రింటెడ్ బోర్డ్ యొక్క లేఅవుట్‌ను సర్దుబాటు చేసేటప్పుడు వేడి వెదజల్లడానికి తగినంత స్థలం ఉండేలా చేయండి.
10
PCBలో హాట్ స్పాట్‌ల ఏకాగ్రతను నివారించండి, సాధ్యమైనంతవరకు PCB బోర్డ్‌లో శక్తిని సమానంగా పంపిణీ చేయండి మరియు PCB ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత పనితీరును ఏకరీతిగా మరియు స్థిరంగా ఉంచండి.
డిజైన్ ప్రక్రియలో కఠినమైన ఏకరీతి పంపిణీని సాధించడం చాలా కష్టం, అయితే మొత్తం సర్క్యూట్ యొక్క సాధారణ ఆపరేషన్‌ను ప్రభావితం చేయకుండా హాట్ స్పాట్‌లను నిరోధించడానికి అధిక శక్తి సాంద్రత కలిగిన ప్రాంతాలను తప్పనిసరిగా నివారించాలి.
వీలైతే, ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ యొక్క ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని విశ్లేషించడం అవసరం.ఉదాహరణకు, కొన్ని ప్రొఫెషనల్ PCB డిజైన్ సాఫ్ట్‌వేర్‌లో జోడించిన థర్మల్ ఎఫిషియెన్సీ ఇండెక్స్ అనాలిసిస్ సాఫ్ట్‌వేర్ మాడ్యూల్ డిజైనర్లు సర్క్యూట్ డిజైన్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేయడంలో సహాయపడుతుంది.