site logo

পিসিবি কুলিং প্রযুক্তি আপনি শিখেছেন

আইসি প্যাকেজের উপর নির্ভর করে পিসিবি তাপ অপচয় জন্য। সাধারণভাবে, পিসিবি উচ্চ শক্তি অর্ধপরিবাহী ডিভাইসের জন্য প্রধান শীতল পদ্ধতি। একটি ভাল পিসিবি তাপ অপচয় নকশা একটি মহান প্রভাব আছে, এটি সিস্টেম ভাল চালাতে পারে, কিন্তু তাপ দুর্ঘটনার লুকানো বিপদ কবর দিতে পারে পিসিবি লেআউট, বোর্ড কাঠামো এবং ডিভাইস মাউন্টের যত্ন সহকারে পরিচালনা মধ্যম এবং উচ্চ-শক্তি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য তাপ অপচয় কর্মক্ষমতা উন্নত করতে সহায়তা করতে পারে।

আইপিসিবি

সেমিকন্ডাক্টর নির্মাতারা তাদের ডিভাইসগুলি ব্যবহার করে এমন সিস্টেমগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে অসুবিধা হয়। যাইহোক, একটি আইসি ইনস্টল করা একটি সিস্টেম সামগ্রিক ডিভাইসের পারফরম্যান্সের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। কাস্টম আইসি ডিভাইসের জন্য, সিস্টেম ডিজাইনার সাধারণত নির্মাতার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে কাজ করে তা নিশ্চিত করার জন্য যে সিস্টেমটি হাই-পাওয়ার ডিভাইসের অনেক তাপ অপচয় প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। এই প্রাথমিক সহযোগিতা নিশ্চিত করে যে আইসি বৈদ্যুতিক এবং কর্মক্ষমতা মান পূরণ করে, যখন গ্রাহকের কুলিং সিস্টেমের মধ্যে সঠিক অপারেশন নিশ্চিত করে। অনেক বড় সেমিকন্ডাক্টর কোম্পানি স্ট্যান্ডার্ড কম্পোনেন্ট হিসেবে ডিভাইস বিক্রি করে এবং নির্মাতা এবং শেষ অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে কোন যোগাযোগ নেই। এই ক্ষেত্রে, আইসি এবং সিস্টেমের জন্য একটি ভাল প্যাসিভ তাপ অপচয় সমাধান পেতে সাহায্য করার জন্য আমরা কেবল কিছু সাধারণ নির্দেশিকা ব্যবহার করতে পারি।

সাধারণ সেমিকন্ডাক্টর প্যাকেজের ধরন হল বেয়ার প্যাড বা পাওয়ারপ্যাড TM প্যাকেজ। এই প্যাকেজগুলিতে, চিপটি একটি চিপ প্যাড নামে একটি ধাতব প্লেটে লাগানো হয়। এই ধরনের চিপ প্যাড চিপ প্রক্রিয়াকরণের প্রক্রিয়ায় চিপকে সমর্থন করে এবং ডিভাইসের তাপ অপচয়ের জন্য এটি একটি উত্তম তাপ পথ। যখন প্যাকেজ করা বেয়ার প্যাডটি PCB- এ dedালাই করা হয়, তখন তাপ দ্রুত প্যাকেজ থেকে এবং PCB- তে বের হয়ে যায়। পিসিবি স্তরগুলির মাধ্যমে তাপটি চারপাশের বাতাসে ছড়িয়ে যায়। বেয়ার প্যাড প্যাকেজগুলি সাধারণত প্যাকেজের নীচে দিয়ে প্রায় 80% তাপ পিসিবিতে স্থানান্তর করে। বাকি 20% তাপ ডিভাইসের তার এবং প্যাকেজের বিভিন্ন দিক দিয়ে নির্গত হয়। 1% এরও কম তাপ প্যাকেজের উপরের অংশ থেকে বেরিয়ে যায়। এই বেয়ার-প্যাড প্যাকেজের ক্ষেত্রে, ডিভাইসের নির্দিষ্ট কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করার জন্য ভাল PCB তাপ অপচয় নকশা অপরিহার্য।

পিসিবি ডিজাইনের প্রথম দিক যা তাপীয় কর্মক্ষমতা উন্নত করে তা হল পিসিবি ডিভাইসের বিন্যাস। যখনই সম্ভব, পিসিবির উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন উপাদানগুলো একে অপরের থেকে আলাদা করা উচিত। উচ্চ-শক্তি উপাদানগুলির মধ্যে এই শারীরিক ব্যবধানটি প্রতিটি উচ্চ-শক্তি উপাদানগুলির চারপাশে পিসিবি এলাকা সর্বাধিক করে, যা আরও ভাল তাপ স্থানান্তর করতে সহায়তা করে। পিসিবিতে উচ্চ শক্তি উপাদান থেকে তাপমাত্রা সংবেদনশীল উপাদান আলাদা করার জন্য যত্ন নেওয়া উচিত। যেখানেই সম্ভব, হাই-পাওয়ার উপাদানগুলি পিসিবি এর কোণ থেকে দূরে অবস্থিত হওয়া উচিত। আরও মধ্যবর্তী পিসিবি অবস্থান উচ্চ-শক্তি উপাদানগুলির চারপাশে বোর্ডের ক্ষেত্রকে সর্বাধিক করে তোলে, যার ফলে তাপ দূর করতে সহায়তা করে। চিত্র 2 দুটি অভিন্ন সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস দেখায়: উপাদান A এবং B। পিসিবির কোণায় অবস্থিত কম্পোনেন্ট A- এর A চিপ জংশনের তাপমাত্রা কম্পোনেন্ট B এর থেকে 5% বেশি, যা আরো কেন্দ্রীয়ভাবে অবস্থান করে। উপাদান A এর কোণে তাপ অপচয় তাপ অপচয় জন্য ব্যবহৃত উপাদান চারপাশে ছোট প্যানেল এলাকা দ্বারা সীমাবদ্ধ।

দ্বিতীয় দিকটি হল পিসিবি এর গঠন, যা পিসিবি ডিজাইনের তাপীয় কর্মক্ষমতার উপর সবচেয়ে নির্ধারক প্রভাব ফেলে। একটি সাধারণ নিয়ম হিসাবে, পিসিবিতে যত বেশি তামা থাকে, সিস্টেমের উপাদানগুলির তাপীয় কর্মক্ষমতা তত বেশি। অর্ধপরিবাহী ডিভাইসের জন্য আদর্শ তাপ অপচয় পরিস্থিতি হল চিপটি তরল-শীতল তামার একটি বড় ব্লকে মাউন্ট করা হয়। এটি বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহারিক নয়, তাই তাপ অপচয় উন্নত করতে আমাদের PCB- এ অন্যান্য পরিবর্তন করতে হয়েছিল। আজ বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, সিস্টেমের মোট আয়তন সঙ্কুচিত হচ্ছে, তাপ অপচয় কর্মক্ষমতাকে বিরূপ প্রভাবিত করছে। বড় পিসিবিএস-এর পৃষ্ঠের আরও বেশি এলাকা রয়েছে যা তাপ স্থানান্তরের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে উচ্চ-শক্তি উপাদানগুলির মধ্যে পর্যাপ্ত স্থান ছেড়ে দেওয়ার জন্য আরও নমনীয়তা রয়েছে।

যখনই সম্ভব, পিসিবি তামার স্তরের সংখ্যা এবং বেধ সর্বাধিক করুন। গ্রাউন্ডিং তামার ওজন সাধারণত বড়, যা পুরো পিসিবি তাপ অপচয়ের জন্য একটি চমৎকার তাপ পথ। স্তরগুলির তারের ব্যবস্থা এছাড়াও তাপ পরিবাহনের জন্য ব্যবহৃত তামার মোট নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ বৃদ্ধি করে। যাইহোক, এই তারের সাধারণত বৈদ্যুতিকভাবে উত্তাপ করা হয়, একটি সম্ভাব্য তাপ বেসিনে হিসাবে তার ব্যবহার সীমিত। ডিভাইসের গ্রাউন্ডিংকে যতটা সম্ভব বৈদ্যুতিকভাবে যতটা সম্ভব গ্রাউন্ডিং লেয়ারের সাহায্যে তাপ পরিবাহিত করতে সাহায্য করা উচিত। পিসিবিতে অর্ধপরিবাহী ডিভাইসের নীচে তাপ অপচয় ছিদ্রগুলি পিসিবির এমবেডেড স্তরগুলিতে প্রবেশ করতে এবং বোর্ডের পিছনে স্থানান্তর করতে সহায়তা করে।

পিসিবির উপরের এবং নিচের স্তরগুলি হল উন্নত শীতল কর্মক্ষমতার জন্য “প্রধান স্থান”। বৃহত্তর তারের ব্যবহার এবং উচ্চ শক্তি ডিভাইস থেকে দূরে রাউটিং তাপ অপচয় জন্য একটি তাপ পথ প্রদান করতে পারে। পিসিবি তাপ অপচয়ের জন্য বিশেষ তাপ পরিবাহন বোর্ড একটি চমৎকার পদ্ধতি। থার্মাল পরিবাহী প্লেটটি পিসিবি-র উপরে বা পিছনে অবস্থিত এবং তাপীয়ভাবে সরাসরি তামার সংযোগ বা থার্মাল থ্রু-হোল এর মাধ্যমে ডিভাইসের সাথে সংযুক্ত থাকে। ইনলাইন প্যাকেজিংয়ের ক্ষেত্রে (শুধুমাত্র প্যাকেজের উভয় পাশে সীসা সহ), তাপ পরিবাহী প্লেটটি PCB এর উপরে অবস্থিত হতে পারে, এটি একটি “কুকুরের হাড়” (মাঝখানে প্যাকেজের মতো সরু, প্যাকেজ থেকে দূরে তামার একটি বড় এলাকা আছে, মাঝখানে ছোট এবং উভয় প্রান্তে বড়)। ফোর-সাইড প্যাকেজের ক্ষেত্রে (চারপাশে লিড সহ), তাপ পরিবাহী প্লেটটি অবশ্যই PCB এর পিছনে বা PCB এর ভিতরে অবস্থিত হতে হবে।

তাপ পরিবাহী প্লেটের আকার বৃদ্ধি পাওয়ারপ্যাড প্যাকেজের তাপীয় কার্যকারিতা উন্নত করার একটি চমৎকার উপায়। তাপ পরিবাহী প্লেটের বিভিন্ন আকার তাপীয় কর্মক্ষমতার উপর দারুণ প্রভাব ফেলে। একটি টেবুলার পণ্য ডেটা শীট সাধারণত এই মাত্রাগুলি তালিকাভুক্ত করে। কিন্তু কাস্টম PCBS- এ যোগ করা তামার প্রভাব পরিমাপ করা কঠিন। অনলাইন ক্যালকুলেটরগুলির সাহায্যে, ব্যবহারকারীরা একটি ডিভাইস নির্বাচন করতে পারেন এবং তামার প্যাডের আকার পরিবর্তন করতে পারেন যা একটি নন-জেডেক পিসিবির তাপীয় কার্যকারিতার উপর তার প্রভাব অনুমান করতে পারে। এই গণনার সরঞ্জামগুলি হ’ল পিসিবি নকশা তাপের অপচয় কর্মক্ষমতাকে কতটা প্রভাবিত করে। ফোর-সাইড প্যাকেজগুলির জন্য, যেখানে উপরের প্যাডের ক্ষেত্রটি ডিভাইসের বেয়ার প্যাড এলাকার চেয়ে কম, এম্বেডিং বা ব্যাক লেয়ার হল ভাল শীতলতা অর্জনের প্রথম পদ্ধতি। দ্বৈত ইন-লাইন প্যাকেজগুলির জন্য, আমরা “কুকুরের হাড়” প্যাড শৈলী ব্যবহার করতে পারি তাপ দূর করতে।

অবশেষে, বৃহত্তর পিসিবিএস সহ সিস্টেমগুলি শীতল করার জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। পিসিবি মাউন্ট করতে ব্যবহৃত স্ক্রুগুলি তাপ প্লেট এবং গ্রাউন্ড লেয়ারের সাথে সংযুক্ত হলে সিস্টেমের বেসে কার্যকর তাপীয় প্রবেশাধিকার প্রদান করতে পারে। তাপ পরিবাহিতা এবং খরচ বিবেচনা করে, স্ক্রুগুলির সংখ্যা হ্রাসকৃত রিটার্নের বিন্দুতে সর্বাধিক করা উচিত। থার্মাল প্লেটের সাথে সংযুক্ত হওয়ার পরে ধাতু পিসিবি স্টিফেনারের আরও শীতল এলাকা রয়েছে। কিছু অ্যাপ্লিকেশনের জন্য যেখানে পিসিবি হাউজিং একটি শেল আছে, TYPE B সোল্ডার প্যাচ উপাদান এয়ার কুলড শেলের তুলনায় উচ্চতর তাপক্ষমতা রয়েছে। কুলিং সলিউশন, যেমন ভক্ত এবং পাখনা, সাধারণত সিস্টেম কুলিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়, কিন্তু কুলিংকে অপ্টিমাইজ করার জন্য তাদের প্রায়ই বেশি জায়গা প্রয়োজন হয় বা নকশা পরিবর্তন প্রয়োজন হয়।

উচ্চ তাপীয় কর্মক্ষমতা সহ একটি সিস্টেম ডিজাইন করার জন্য, একটি ভাল আইসি ডিভাইস এবং বন্ধ সমাধান চয়ন করা যথেষ্ট নয়। IC কুলিং পারফরম্যান্সের সময়সূচী PCI এবং কুলিং সিস্টেমের ক্ষমতার উপর নির্ভর করে IC ডিভাইসগুলিকে দ্রুত ঠান্ডা করার অনুমতি দেয়। উপরে উল্লিখিত প্যাসিভ কুলিং পদ্ধতিটি সিস্টেমের তাপ অপচয় কর্মক্ষমতাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে।