इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए, ऑपरेशन के दौरान एक निश्चित मात्रा में गर्मी उत्पन्न होती है, जिससे उपकरण का आंतरिक तापमान तेजी से बढ़ता है। यदि समय पर गर्मी समाप्त नहीं होती है, तो उपकरण गर्म होते रहेंगे, और अधिक गरम होने के कारण उपकरण विफल हो जाएगा। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की विश्वसनीयता प्रदर्शन में कमी आएगी।

इसलिए, पर एक अच्छा गर्मी अपव्यय उपचार करना बहुत महत्वपूर्ण है सर्किट बोर्ड. पीसीबी सर्किट बोर्ड की गर्मी अपव्यय एक बहुत ही महत्वपूर्ण कड़ी है, तो पीसीबी सर्किट बोर्ड की गर्मी अपव्यय तकनीक क्या है, आइए नीचे एक साथ चर्चा करें।

1. पीसीबी बोर्ड के माध्यम से ही गर्मी अपव्यय वर्तमान में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले पीसीबी बोर्ड कॉपर क्लैड / एपॉक्सी ग्लास क्लॉथ सब्सट्रेट या फेनोलिक रेजिन ग्लास क्लॉथ सब्सट्रेट हैं, और थोड़ी मात्रा में पेपर-आधारित कॉपर क्लैड बोर्ड का उपयोग किया जाता है।

हालांकि इन सबस्ट्रेट्स में उत्कृष्ट विद्युत गुण और प्रसंस्करण गुण होते हैं, लेकिन इनमें खराब गर्मी अपव्यय होता है। उच्च-हीटिंग घटकों के लिए गर्मी अपव्यय पथ के रूप में, पीसीबी के राल से गर्मी का संचालन करने के लिए गर्मी की अपेक्षा करना लगभग असंभव है, लेकिन घटक की सतह से आसपास की हवा में गर्मी को समाप्त करना लगभग असंभव है।

हालांकि, चूंकि इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों ने घटकों के लघुकरण, उच्च-घनत्व वाले माउंटिंग और उच्च-हीटिंग असेंबली के युग में प्रवेश किया है, गर्मी को समाप्त करने के लिए बहुत छोटे सतह क्षेत्र वाले घटक की सतह पर भरोसा करना पर्याप्त नहीं है।

साथ ही, क्यूएफपी और बीजीए जैसे सतह माउंट घटकों के व्यापक उपयोग के कारण, घटकों द्वारा उत्पन्न गर्मी बड़ी मात्रा में पीसीबी बोर्ड में स्थानांतरित हो जाती है। इसलिए, गर्मी अपव्यय को हल करने का सबसे अच्छा तरीका पीसीबी की गर्मी अपव्यय क्षमता में सुधार करना है जो हीटिंग तत्व के सीधे संपर्क में है। प्रेषित या उत्सर्जित होना।

बड़े क्षेत्र की बिजली आपूर्ति के साथ गर्मी फैलाने वाली कॉपर फ़ॉइल और कॉपर फ़ॉइल जोड़ें

थर्मल के माध्यम से

आईसी के पीछे तांबे का एक्सपोजर तांबे की त्वचा और हवा के बीच थर्मल प्रतिरोध को कम करता है

पीसीबी लेआउट

ए। गर्मी संवेदनशील उपकरण को ठंडी हवा वाले क्षेत्र में रखें।

बी। तापमान का पता लगाने वाले उपकरण को सबसे गर्म स्थिति में रखें।

सी। एक ही मुद्रित बोर्ड पर उपकरणों को उनके ऊष्मीय मान और गर्मी अपव्यय की डिग्री के अनुसार यथासंभव व्यवस्थित किया जाना चाहिए। कम कैलोरी मान या खराब गर्मी प्रतिरोध (जैसे छोटे सिग्नल ट्रांजिस्टर, छोटे पैमाने पर एकीकृत सर्किट, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, आदि) वाले उपकरणों को कूलिंग एयरफ्लो का सबसे ऊपर का प्रवाह (प्रवेश द्वार पर) और बड़ी गर्मी वाले उपकरणों को रखा जाना चाहिए। उत्पादन या अच्छा गर्मी प्रतिरोध (जैसे बिजली ट्रांजिस्टर, बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट, आदि) को कूलिंग एयरफ्लो के सबसे निचले हिस्से में रखा जाता है।

डी। क्षैतिज दिशा में, गर्मी हस्तांतरण पथ को छोटा करने के लिए उच्च-शक्ति वाले उपकरणों को मुद्रित बोर्ड के किनारे के करीब रखा जाता है; ऊर्ध्वाधर दिशा में, उच्च-शक्ति वाले उपकरणों को अन्य उपकरणों के तापमान को कम करने के लिए मुद्रित बोर्ड के शीर्ष के जितना संभव हो उतना करीब रखा जाता है जब ये उपकरण काम कर रहे हों।

इ। उपकरण में मुद्रित बोर्ड की गर्मी अपव्यय मुख्य रूप से वायु प्रवाह पर निर्भर करता है, इसलिए डिजाइन के दौरान वायु प्रवाह पथ का अध्ययन किया जाना चाहिए, और डिवाइस या मुद्रित सर्किट बोर्ड को उचित रूप से कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए। जब हवा बहती है, तो यह हमेशा कम प्रतिरोध वाले स्थानों में प्रवाहित होती है, इसलिए मुद्रित सर्किट बोर्ड पर उपकरणों को कॉन्फ़िगर करते समय, एक निश्चित क्षेत्र में एक बड़े हवाई क्षेत्र को छोड़ने से बचें। पूरी मशीन में कई मुद्रित सर्किट बोर्डों के विन्यास पर भी एक ही समस्या पर ध्यान देना चाहिए।

एफ। तापमान के प्रति संवेदनशील डिवाइस को सबसे कम तापमान वाले क्षेत्र (जैसे कि डिवाइस के नीचे) में रखा जाता है। इसे सीधे हीटिंग डिवाइस के ऊपर न रखें। क्षैतिज तल पर कई उपकरणों को डगमगाना सबसे अच्छा है।

जी। उष्मा अपव्यय के लिए सबसे अच्छी स्थिति के पास उच्चतम बिजली खपत और उच्चतम ताप उत्पादन वाले उपकरणों को व्यवस्थित करें। मुद्रित बोर्ड के कोनों और परिधीय किनारों पर उच्च-हीटिंग उपकरण न रखें, जब तक कि इसके पास हीट सिंक की व्यवस्था न हो। पावर रेसिस्टर को डिजाइन करते समय, जितना संभव हो उतना बड़ा उपकरण चुनें, और मुद्रित बोर्ड के लेआउट को समायोजित करते समय इसमें गर्मी अपव्यय के लिए पर्याप्त जगह हो।

एच। सुझाए गए घटक रिक्ति:

पीसीबी के लिए गर्मी को खत्म करने के 10 व्यावहारिक तरीके

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2. उच्च गर्मी पैदा करने वाले घटक प्लस रेडिएटर और गर्मी-संचालन प्लेट। जब पीसीबी में कुछ घटक बड़ी मात्रा में गर्मी (3 से कम) उत्पन्न करते हैं, तो गर्मी पैदा करने वाले घटकों में एक हीट सिंक या हीट पाइप जोड़ा जा सकता है। जब तापमान कम नहीं किया जा सकता है, तो गर्मी अपव्यय प्रभाव को बढ़ाने के लिए एक पंखे के साथ एक रेडिएटर का उपयोग किया जा सकता है।

जब हीटिंग उपकरणों की संख्या बड़ी होती है (3 से अधिक), एक बड़े गर्मी अपव्यय कवर (बोर्ड) का उपयोग किया जा सकता है, जो कि पीसीबी या बड़े फ्लैट पर हीटिंग डिवाइस की स्थिति और ऊंचाई के अनुसार अनुकूलित एक विशेष गर्मी सिंक है। हीट सिंक विभिन्न घटक ऊंचाई पदों को काटें।

गर्मी अपव्यय कवर घटक की सतह पर एकीकृत रूप से बकसुआ होता है, और यह गर्मी को खत्म करने के लिए प्रत्येक घटक के संपर्क में होता है। हालांकि, घटकों की असेंबली और वेल्डिंग के दौरान ऊंचाई की खराब स्थिरता के कारण गर्मी अपव्यय प्रभाव अच्छा नहीं है। आमतौर पर, गर्मी अपव्यय प्रभाव को बेहतर बनाने के लिए घटक की सतह पर एक नरम थर्मल चरण परिवर्तन थर्मल पैड जोड़ा जाता है।

3. उन उपकरणों के लिए जो मुफ्त संवहन एयर कूलिंग को अपनाते हैं, एकीकृत सर्किट (या अन्य उपकरणों) को लंबवत या क्षैतिज रूप से व्यवस्थित करना सबसे अच्छा है।

4. गर्मी अपव्यय का एहसास करने के लिए उचित तारों के डिजाइन का प्रयोग करें। क्योंकि प्लेट में राल में खराब तापीय चालकता होती है, और तांबे की पन्नी की रेखाएं और छेद अच्छे ऊष्मा संवाहक होते हैं, तांबे की पन्नी की शेष दर में वृद्धि और थर्मल छेद में वृद्धि गर्मी अपव्यय का मुख्य साधन है।

पीसीबी की गर्मी अपव्यय क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए, पीसीबी के लिए इन्सुलेटिंग सब्सट्रेट-अलग थर्मल चालकता के साथ विभिन्न सामग्रियों से बना समग्र सामग्री के बराबर थर्मल चालकता (नौ ईक) की गणना करना आवश्यक है।

5. एक ही मुद्रित बोर्ड पर उपकरणों को उनके ऊष्मीय मान और गर्मी अपव्यय की डिग्री के अनुसार यथासंभव व्यवस्थित किया जाना चाहिए। कम कैलोरी मान या खराब गर्मी प्रतिरोध (जैसे छोटे सिग्नल ट्रांजिस्टर, छोटे पैमाने पर एकीकृत सर्किट, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, आदि) वाले उपकरणों को कूलिंग एयरफ्लो का सबसे ऊपर का प्रवाह (प्रवेश द्वार पर) और बड़ी गर्मी वाले उपकरणों को रखा जाना चाहिए। या गर्मी प्रतिरोध (जैसे पावर ट्रांजिस्टर, बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट, आदि) को कूलिंग एयरफ्लो के सबसे निचले हिस्से में रखा जाता है।

6. क्षैतिज दिशा में, गर्मी हस्तांतरण पथ को छोटा करने के लिए उच्च-शक्ति उपकरणों को मुद्रित बोर्ड के किनारे के जितना संभव हो सके व्यवस्थित किया जाता है; ऊर्ध्वाधर दिशा में, उच्च-शक्ति वाले उपकरणों को मुद्रित बोर्ड के शीर्ष पर जितना संभव हो सके व्यवस्थित किया जाता है ताकि जब ये उपकरण काम कर रहे हों तो अन्य उपकरणों के तापमान को कम कर सकें। प्रभाव।

7. उपकरण में मुद्रित बोर्ड की गर्मी अपव्यय मुख्य रूप से वायु प्रवाह पर निर्भर करता है, इसलिए डिजाइन के दौरान वायु प्रवाह पथ का अध्ययन किया जाना चाहिए, और डिवाइस या मुद्रित सर्किट बोर्ड को उचित रूप से कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए।

जब हवा बहती है, तो यह हमेशा कम प्रतिरोध वाले स्थानों में प्रवाहित होती है, इसलिए मुद्रित सर्किट बोर्ड पर उपकरणों को कॉन्फ़िगर करते समय, एक निश्चित क्षेत्र में एक बड़े हवाई क्षेत्र को छोड़ने से बचें। पूरी मशीन में कई मुद्रित सर्किट बोर्डों के विन्यास पर भी एक ही समस्या पर ध्यान देना चाहिए।

8. तापमान-संवेदनशील डिवाइस को सबसे कम तापमान वाले क्षेत्र (जैसे डिवाइस के नीचे) में रखा जाता है। इसे सीधे हीटिंग डिवाइस के ऊपर न रखें। क्षैतिज तल पर कई उपकरणों को डगमगाना सबसे अच्छा है।

9. उच्चतम बिजली खपत और उच्चतम ताप उत्पादन वाले उपकरणों को गर्मी अपव्यय के लिए सबसे अच्छी स्थिति के पास व्यवस्थित करें। मुद्रित बोर्ड के कोनों और परिधीय किनारों पर उच्च-हीटिंग उपकरण न रखें, जब तक कि इसके पास हीट सिंक की व्यवस्था न हो।

पावर रेसिस्टर को डिजाइन करते समय, जितना संभव हो उतना बड़ा उपकरण चुनें, और मुद्रित बोर्ड के लेआउट को समायोजित करते समय इसमें गर्मी अपव्यय के लिए पर्याप्त जगह हो।

10. पीसीबी पर हॉट स्पॉट की एकाग्रता से बचें, जितना संभव हो सके पीसीबी बोर्ड पर समान रूप से बिजली वितरित करें, और पीसीबी की सतह के तापमान के प्रदर्शन को एक समान और सुसंगत रखें।

डिजाइन प्रक्रिया के दौरान सख्त समान वितरण प्राप्त करना अक्सर मुश्किल होता है, लेकिन गर्म स्थानों को पूरे सर्किट के सामान्य संचालन को प्रभावित करने से रोकने के लिए बहुत अधिक शक्ति घनत्व वाले क्षेत्रों से बचा जाना चाहिए।

यदि संभव हो तो, मुद्रित सर्किट के थर्मल प्रदर्शन का विश्लेषण करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, कुछ पेशेवर पीसीबी डिजाइन सॉफ्टवेयर में जोड़ा गया थर्मल प्रदर्शन सूचकांक विश्लेषण सॉफ्टवेयर मॉड्यूल डिजाइनरों को सर्किट डिजाइन को अनुकूलित करने में मदद कर सकता है।