پی سی بی ورلڈ سے
الیکٹرانک آلات کے لیے، آپریشن کے دوران ایک خاص مقدار میں حرارت پیدا ہوتی ہے، تاکہ سامان کا اندرونی درجہ حرارت تیزی سے بڑھے۔اگر گرمی کو وقت پر ختم نہیں کیا جاتا ہے، تو سامان گرم ہوتا رہے گا، اور زیادہ گرم ہونے کی وجہ سے آلہ ناکام ہو جائے گا۔الیکٹرانک آلات کی کارکردگی کم ہو جائے گی۔
لہذا، سرکٹ بورڈ پر گرمی کی کھپت کا اچھا علاج کرنا بہت ضروری ہے۔پی سی بی سرکٹ بورڈ کی گرمی کی کھپت ایک بہت اہم لنک ہے، لہذا پی سی بی سرکٹ بورڈ کی گرمی کی کھپت کی تکنیک کیا ہے، آئیے ذیل میں اس پر ایک ساتھ بات کرتے ہیں۔
01
خود پی سی بی بورڈ کے ذریعے حرارت کی کھپت فی الحال بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والے پی سی بی بورڈز تانبے کے پوش/ایپوکسی گلاس کلاتھ سبسٹریٹس یا فینولک رال گلاس کلاتھ سبسٹریٹس ہیں، اور کاغذ پر مبنی تانبے سے ملبوس بورڈز کی تھوڑی مقدار استعمال کی جاتی ہے۔
اگرچہ ان سبسٹریٹس میں بہترین برقی خصوصیات اور پروسیسنگ کی خصوصیات ہیں، ان میں گرمی کی کھپت کم ہے۔زیادہ حرارتی اجزاء کے لیے حرارت کی کھپت کے طریقہ کار کے طور پر، پی سی بی کی رال سے گرمی کی توقع کرنا تقریباً ناممکن ہے، لیکن جزو کی سطح سے ارد گرد کی ہوا تک گرمی کو ختم کرنا۔
تاہم، چونکہ الیکٹرانک مصنوعات اجزاء کے چھوٹے بنانے، اعلی کثافت کے بڑھتے ہوئے، اور ہائی ہیٹنگ اسمبلی کے دور میں داخل ہو چکی ہیں، گرمی کو ختم کرنے کے لیے بہت چھوٹے سطحی رقبے والے جزو کی سطح پر انحصار کرنا کافی نہیں ہے۔
ایک ہی وقت میں، سطح کے ماؤنٹ اجزاء جیسے کیو ایف پی اور بی جی اے کے وسیع استعمال کی وجہ سے، اجزاء سے پیدا ہونے والی حرارت بڑی مقدار میں پی سی بی بورڈ میں منتقل ہوتی ہے۔لہذا، گرمی کی کھپت کو حل کرنے کا بہترین طریقہ یہ ہے کہ پی سی بی کی حرارت کی کھپت کی صلاحیت کو بہتر بنایا جائے جو حرارتی عنصر کے ساتھ براہ راست رابطے میں ہے۔منظم یا تابکاری۔
پی سی بی لے آؤٹ
تھرمل حساس آلات سرد ہوا کے علاقے میں رکھے جاتے ہیں۔
درجہ حرارت کا پتہ لگانے والا آلہ گرم ترین پوزیشن میں رکھا گیا ہے۔
ایک ہی پرنٹ شدہ بورڈ پر موجود آلات کو ان کی کیلوری کی قدر اور حرارت کی کھپت کی ڈگری کے مطابق جہاں تک ممکن ہو ترتیب دینا چاہیے۔کم کیلوریفک ویلیو والے آلات یا کم گرمی کی مزاحمت (جیسے چھوٹے سگنل ٹرانزسٹر، چھوٹے پیمانے پر مربوط سرکٹس، الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز وغیرہ) کو کولنگ ایئر فلو میں رکھا جانا چاہیے۔سب سے اوپر والا بہاؤ (داخلی راستے پر)، بڑی حرارت یا گرمی کی مزاحمت والے آلات (جیسے پاور ٹرانزسٹر، بڑے پیمانے پر مربوط سرکٹس وغیرہ) کولنگ ایئر فلو کے سب سے نیچے کی طرف رکھے جاتے ہیں۔
افقی سمت میں، ہائی پاور ڈیوائسز کو پرنٹ شدہ بورڈ کے کنارے کے قریب رکھا جاتا ہے تاکہ گرمی کی منتقلی کے راستے کو چھوٹا کیا جا سکے۔عمودی سمت میں، ہائی پاور ڈیوائسز کو پرنٹ شدہ بورڈ کے اوپری حصے کے قریب رکھا جاتا ہے تاکہ ان آلات کے کام کرنے پر دوسرے آلات کے درجہ حرارت پر ان کے اثرات کو کم کیا جا سکے۔
سامان میں پرنٹ شدہ بورڈ کی گرمی کی کھپت بنیادی طور پر ہوا کے بہاؤ پر منحصر ہے، لہذا ڈیزائن کے دوران ہوا کے بہاؤ کے راستے کا مطالعہ کیا جانا چاہئے، اور آلہ یا پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کو مناسب طریقے سے ترتیب دیا جانا چاہئے.
ڈیزائن کے عمل کے دوران سخت یکساں تقسیم کو حاصل کرنا اکثر مشکل ہوتا ہے، لیکن بہت زیادہ طاقت کی کثافت والے علاقوں سے گریز کرنا چاہیے تاکہ گرم مقامات کو پورے سرکٹ کے معمول کے عمل کو متاثر کرنے سے روکا جا سکے۔
اگر ممکن ہو تو، پرنٹ شدہ سرکٹ کی تھرمل کارکردگی کا تجزیہ کرنا ضروری ہے.مثال کے طور پر، کچھ پیشہ ورانہ پی سی بی ڈیزائن سوفٹ ویئر میں شامل تھرمل ایفیشنسی انڈیکس انالیسس سوفٹ ویئر ماڈیول ڈیزائنرز کو سرکٹ ڈیزائن کو بہتر بنانے میں مدد کر سکتا ہے۔
02
زیادہ گرمی پیدا کرنے والے اجزاء کے علاوہ ریڈی ایٹرز اور حرارت چلانے والی پلیٹیں۔جب پی سی بی میں اجزاء کی ایک چھوٹی تعداد بڑی مقدار میں حرارت پیدا کرتی ہے (3 سے کم) تو گرمی پیدا کرنے والے اجزاء میں ہیٹ سنک یا ہیٹ پائپ شامل کیا جا سکتا ہے۔جب درجہ حرارت کو کم نہیں کیا جا سکتا ہے، تو اسے گرمی کی کھپت کے اثر کو بڑھانے کے لیے پنکھے کے ساتھ ایک ریڈی ایٹر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
جب حرارتی آلات کی تعداد زیادہ ہو (3 سے زیادہ)، تو گرمی کی کھپت کا ایک بڑا کور (بورڈ) استعمال کیا جا سکتا ہے، جو کہ پی سی بی یا کسی بڑے فلیٹ پر ہیٹنگ ڈیوائس کی پوزیشن اور اونچائی کے مطابق مخصوص ہیٹ سنک ہوتا ہے۔ ہیٹ سنک مختلف اجزاء کی اونچائی کی پوزیشنوں کو کاٹ دیں۔گرمی کی کھپت کا احاطہ جزو کی سطح پر جڑا ہوا ہے، اور یہ گرمی کو ختم کرنے کے لیے ہر جزو سے رابطہ کرتا ہے۔
تاہم، اجزاء کی اسمبلی اور ویلڈنگ کے دوران اونچائی کی خراب مستقل مزاجی کی وجہ سے گرمی کی کھپت کا اثر اچھا نہیں ہے۔عام طور پر، گرمی کی کھپت کے اثر کو بہتر بنانے کے لیے جزو کی سطح پر نرم تھرمل فیز چینج تھرمل پیڈ شامل کیا جاتا ہے۔
03
ایسے آلات کے لیے جو فری کنویکشن ایئر کولنگ کو اپناتے ہیں، انٹیگریٹڈ سرکٹس (یا دیگر آلات) کو عمودی یا افقی طور پر ترتیب دینا بہتر ہے۔
04
گرمی کی کھپت کو محسوس کرنے کے لیے وائرنگ کا معقول ڈیزائن اپنائیںکیونکہ پلیٹ میں موجود رال میں تھرمل چالکتا ناقص ہے، اور تانبے کے ورق کی لکیریں اور سوراخ اچھے ہیٹ کنڈکٹر ہیں، تانبے کے ورق کی باقی ماندہ شرح میں اضافہ اور گرمی کی ترسیل کے سوراخوں میں اضافہ گرمی کی کھپت کا بنیادی ذریعہ ہیں۔پی سی بی کی حرارت کی کھپت کی صلاحیت کا اندازہ کرنے کے لیے، مختلف تھرمل چالکتا کے ساتھ مختلف مواد پر مشتمل مرکب مواد کے مساوی تھرمل چالکتا (نو eq) کا حساب لگانا ضروری ہے۔
05
ایک ہی پرنٹ شدہ بورڈ پر موجود آلات کو ان کی کیلوری کی قدر اور حرارت کی کھپت کی ڈگری کے مطابق جہاں تک ممکن ہو ترتیب دینا چاہیے۔کم کیلوریفک ویلیو والے آلات یا گرمی کی خراب مزاحمت (جیسے چھوٹے سگنل ٹرانزسٹر، چھوٹے پیمانے پر مربوط سرکٹس، الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز وغیرہ) کو کولنگ ایئر فلو میں رکھا جانا چاہیے۔سب سے اوپر والا بہاؤ (داخلی راستے پر)، بڑی حرارت یا گرمی کی مزاحمت والے آلات (جیسے پاور ٹرانزسٹر، بڑے پیمانے پر مربوط سرکٹس وغیرہ) کولنگ ایئر فلو کے سب سے نیچے کی طرف رکھے جاتے ہیں۔
06
افقی سمت میں، ہائی پاور ڈیوائسز کو پرنٹ شدہ بورڈ کے کنارے کے قریب ترتیب دیا جاتا ہے تاکہ گرمی کی منتقلی کے راستے کو مختصر کیا جا سکے۔عمودی سمت میں، اعلی طاقت والے آلات کو پرنٹ شدہ بورڈ کے اوپری حصے کے قریب سے ترتیب دیا جاتا ہے تاکہ دوسرے آلات کے درجہ حرارت پر ان آلات کے اثر کو کم کیا جا سکے۔.
07
سامان میں پرنٹ شدہ بورڈ کی گرمی کی کھپت بنیادی طور پر ہوا کے بہاؤ پر منحصر ہے، لہذا ڈیزائن کے دوران ہوا کے بہاؤ کے راستے کا مطالعہ کیا جانا چاہئے، اور آلہ یا پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کو مناسب طریقے سے ترتیب دیا جانا چاہئے.
جب ہوا بہتی ہے، تو یہ ہمیشہ کم مزاحمت والی جگہوں پر بہنے کا رجحان رکھتی ہے، اس لیے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ پر ڈیوائسز کو ترتیب دیتے وقت، کسی خاص علاقے میں بڑی فضائی حدود چھوڑنے سے گریز کریں۔
پوری مشین میں متعدد پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز کی ترتیب کو بھی اسی مسئلے پر توجہ دینی چاہئے۔
08
درجہ حرارت سے متعلق حساس ڈیوائس کو سب سے کم درجہ حرارت والے علاقے میں بہترین جگہ پر رکھا جاتا ہے (جیسے ڈیوائس کے نیچے)۔اسے کبھی بھی براہ راست ہیٹنگ ڈیوائس کے اوپر نہ رکھیں۔افقی ہوائی جہاز پر متعدد آلات کو لڑکھڑانا بہتر ہے۔
09
سب سے زیادہ بجلی کی کھپت اور حرارت پیدا کرنے والے آلات کو گرمی کی کھپت کے لیے بہترین پوزیشن کے قریب رکھیں۔پرنٹ شدہ بورڈ کے کونوں اور پردیی کناروں پر ہائی ہیٹنگ ڈیوائسز نہ رکھیں، جب تک کہ اس کے قریب ہیٹ سنک کا انتظام نہ کیا جائے۔پاور ریزسٹر کو ڈیزائن کرتے وقت، زیادہ سے زیادہ بڑے ڈیوائس کا انتخاب کریں، اور پرنٹ شدہ بورڈ کے لے آؤٹ کو ایڈجسٹ کرتے وقت اسے گرمی کی کھپت کے لیے کافی جگہ بنائیں۔
10
پی سی بی پر گرم دھبوں کے ارتکاز سے بچیں، پی سی بی بورڈ پر یکساں طور پر پاور کو جتنا ممکن ہو تقسیم کریں، اور پی سی بی کی سطح کے درجہ حرارت کی کارکردگی کو یکساں اور مستقل رکھیں۔
ڈیزائن کے عمل کے دوران سخت یکساں تقسیم کو حاصل کرنا اکثر مشکل ہوتا ہے، لیکن بہت زیادہ طاقت کی کثافت والے علاقوں سے گریز کرنا چاہیے تاکہ گرم مقامات کو پورے سرکٹ کے معمول کے عمل کو متاثر کرنے سے روکا جا سکے۔
اگر ممکن ہو تو، پرنٹ شدہ سرکٹ کی تھرمل کارکردگی کا تجزیہ کرنا ضروری ہے.مثال کے طور پر، کچھ پیشہ ورانہ پی سی بی ڈیزائن سوفٹ ویئر میں شامل تھرمل ایفیشنسی انڈیکس انالیسس سوفٹ ویئر ماڈیول ڈیزائنرز کو سرکٹ ڈیزائن کو بہتر بنانے میں مدد کر سکتا ہے۔