थर्मल विश्वसनीयता का अवलोकन पीसीबी

सामान्य तौर पर, पीसीबी बोर्डों पर तांबे की पन्नी का वितरण बहुत जटिल और सटीक रूप से मॉडल करना मुश्किल होता है। इसलिए, मॉडलिंग के दौरान तारों के आकार को सरल बनाना आवश्यक है, और ANSYS मॉडल को वास्तविक सर्किट बोर्ड के करीब बनाने का प्रयास करें। सर्किट बोर्ड पर इलेक्ट्रॉनिक घटकों को भी सरलीकृत मॉडलिंग, जैसे एमओएस ट्यूब और एकीकृत सर्किट ब्लॉक द्वारा सिम्युलेटेड किया जा सकता है।

1. थर्मल विश्लेषण
एसएमटी प्रसंस्करण के दौरान थर्मल विश्लेषण पीसीबी पर घटकों के विद्युत गुणों को निर्धारित करने में डिजाइनरों की सहायता करता है और यह निर्धारित करने में कि उच्च तापमान के कारण घटक या सर्किट बोर्ड जल जाएंगे या नहीं। सरल थर्मल विश्लेषण केवल सर्किट बोर्ड के औसत तापमान की गणना करता है, जबकि कई सर्किट बोर्डों वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए जटिल क्षणिक मॉडल स्थापित किया जाता है। थर्मल विश्लेषण की सटीकता अंततः सर्किट बोर्ड डिजाइनर द्वारा प्रदान की गई घटक बिजली खपत की सटीकता पर निर्भर करती है।
कई अनुप्रयोगों में जहां वजन और भौतिक आकार बहुत महत्वपूर्ण हैं, यदि घटक की वास्तविक बिजली की खपत बहुत छोटी है, तो डिजाइन का सुरक्षा कारक बहुत अधिक हो सकता है, और सर्किट बोर्ड का डिजाइन थर्मल विश्लेषण पर आधारित हो सकता है घटक शक्ति मूल्य जो वास्तविक या बहुत रूढ़िवादी के साथ असंगत है। विपरीत (और अधिक गंभीर) एक कम तापीय सुरक्षा डिज़ाइन है, जिसमें घटक वास्तव में विश्लेषक की भविष्यवाणी की तुलना में उच्च तापमान पर चलता है। सर्किट बोर्ड को ठंडा करने के लिए आमतौर पर रेडिएटर या पंखा लगाकर इस समस्या का समाधान किया जाता है। ये ऐड-ऑन लागत जोड़ते हैं और डाउनटाइम में वृद्धि करते हैं, और डिजाइन में प्रशंसकों को जोड़ने से विश्वसनीयता में अस्थिरता भी पैदा होती है, इसलिए निष्क्रिय शीतलन विधियों (जैसे प्राकृतिक संवहन, चालन और विकिरण) के बजाय सक्रिय बोर्डों के लिए उपयोग किया जाता है।
2. का सरलीकृत मॉडलिंग सर्किट बोर्ड
मॉडलिंग से पहले, सर्किट बोर्ड में मुख्य हीटिंग उपकरणों का विश्लेषण करें, जैसे कि एमओएस ट्यूब और एकीकृत सर्किट ब्लॉक, जो ऑपरेशन के दौरान अधिकांश खोई हुई शक्ति को गर्मी में परिवर्तित करते हैं। इसलिए, मॉडलिंग के लिए मुख्य विचार ये उपकरण हैं।
इसके अलावा, तांबे की पन्नी को पीसीबी सब्सट्रेट पर तार कोटिंग के रूप में मानें। वे न केवल डिजाइन में एक प्रवाहकीय भूमिका निभाते हैं, बल्कि गर्मी चालन में भी भूमिका निभाते हैं, इसकी थर्मल चालकता और गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र अपेक्षाकृत बड़े सर्किट बोर्ड इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का एक अनिवार्य हिस्सा है, इसकी संरचना एपॉक्सी राल सब्सट्रेट से बना है और तांबे की पन्नी एक तार के रूप में लेपित। एपॉक्सी सब्सट्रेट की मोटाई 4 मिमी है, और तांबे की पन्नी की मोटाई 0.1 मिमी है। कॉपर में 400W/(m℃) की तापीय चालकता है, जबकि एपॉक्सी में केवल 0.276W/(m℃) की तापीय चालकता है। हालाँकि जोड़ा गया कॉपर फ़ॉइल बहुत पतला होता है, लेकिन इसका गर्मी पर एक मजबूत मार्गदर्शक प्रभाव होता है, इसलिए इसे मॉडलिंग में नज़रअंदाज़ नहीं किया जा सकता है।