इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी, ऑपरेशन दरम्यान विशिष्ट प्रमाणात उष्णता निर्माण होते, ज्यामुळे उपकरणांचे अंतर्गत तापमान वेगाने वाढते. जर उष्णता वेळेत विसर्जित केली गेली नाही, तर उपकरणे सतत गरम होत राहतील आणि अतिउष्णतेमुळे डिव्हाइस अयशस्वी होईल. इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांची विश्वसनीयता कमी होईल कामगिरी.

त्यामुळे, वर एक चांगला उष्णता अपव्यय उपचार आयोजित करणे फार महत्वाचे आहे सर्किट बोर्ड. पीसीबी सर्किट बोर्डचे उष्णतेचे अपव्यय हा एक अतिशय महत्त्वाचा दुवा आहे, तर पीसीबी सर्किट बोर्डचे उष्णतेचे अपव्यय करण्याचे तंत्र काय आहे, आपण खाली एकत्र चर्चा करूया.

1. पीसीबी बोर्डद्वारेच उष्णता नष्ट करणे सध्या मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे पीसीबी बोर्ड तांबे क्लेड/इपॉक्सी ग्लास क्लॉथ सब्सट्रेट्स किंवा फिनोलिक रेझिन ग्लास क्लॉथ सब्सट्रेट्स आहेत आणि थोड्या प्रमाणात कागदावर आधारित कॉपर क्लेड बोर्ड वापरले जातात.

जरी या सब्सट्रेट्समध्ये उत्कृष्ट विद्युत गुणधर्म आणि प्रक्रिया गुणधर्म आहेत, तरीही त्यांच्यात उष्णता कमी होते. उच्च-उष्णतेच्या घटकांसाठी उष्णतेचा अपव्यय मार्ग म्हणून, पीसीबीच्या राळमधून उष्णता चालविण्याकरिता, परंतु घटकाच्या पृष्ठभागापासून आसपासच्या हवेपर्यंत उष्णता पसरवण्याची अपेक्षा करणे जवळजवळ अशक्य आहे.

तथापि, इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांनी घटकांचे सूक्ष्मीकरण, उच्च-घनता माउंटिंग आणि उच्च-हीटिंग असेंब्लीच्या युगात प्रवेश केल्यामुळे, उष्णता नष्ट करण्यासाठी खूप लहान पृष्ठभाग असलेल्या घटकाच्या पृष्ठभागावर अवलंबून राहणे पुरेसे नाही.

त्याच वेळी, QFP आणि BGA सारख्या पृष्ठभागाच्या माउंट घटकांच्या व्यापक वापरामुळे, घटकांद्वारे निर्माण होणारी उष्णता पीसीबी बोर्डमध्ये मोठ्या प्रमाणात हस्तांतरित केली जाते. म्हणून, उष्णतेचा अपव्यय सोडवण्याचा सर्वोत्तम मार्ग म्हणजे हीटिंग एलिमेंटच्या थेट संपर्कात असलेल्या पीसीबीची उष्णता अपव्यय क्षमता सुधारणे. प्रसारित किंवा उत्सर्जित करणे.

मोठ्या क्षेत्रावरील वीज पुरवठ्यासह उष्णता पसरवणारे तांबे फॉइल आणि तांबे फॉइल जोडा

थर्मल मार्गे

IC च्या मागील बाजूस तांब्याच्या प्रदर्शनामुळे तांब्याची त्वचा आणि हवा यांच्यातील थर्मल प्रतिकार कमी होतो

पीसीबी लेआउट

a थंड वारा असलेल्या ठिकाणी उष्णता संवेदनशील उपकरण ठेवा.

b तापमान शोधण्याचे उपकरण सर्वात गरम स्थितीत ठेवा.

c समान मुद्रित फलकावरील उपकरणे त्यांच्या उष्मांक मूल्यानुसार आणि उष्णतेच्या अपव्ययतेनुसार शक्य तितक्या दूर ठेवल्या पाहिजेत. कमी उष्मांक मूल्य किंवा खराब उष्णता प्रतिरोधक उपकरणे (जसे की लहान सिग्नल ट्रान्झिस्टर, लहान-स्केल इंटिग्रेटेड सर्किट्स, इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटर इ.) शीतलक वायु प्रवाहाच्या सर्वात वरच्या प्रवाहावर (प्रवेशद्वारावर) आणि मोठ्या उष्णता असलेली उपकरणे ठेवावीत. जनरेशन किंवा चांगली उष्णता प्रतिरोधक क्षमता (जसे की पॉवर ट्रान्झिस्टर, मोठ्या प्रमाणात इंटिग्रेटेड सर्किट्स इ.) शीतलक वायुप्रवाहाच्या सर्वात खालच्या भागात ठेवल्या जातात.

d क्षैतिज दिशेने, उच्च-शक्तीची उपकरणे मुद्रित बोर्डच्या काठाच्या जवळ ठेवली जातात ज्यामुळे उष्णता हस्तांतरणाचा मार्ग लहान होतो; उभ्या दिशेने, उच्च-शक्तीची उपकरणे मुद्रित बोर्डच्या वरच्या बाजूला शक्य तितक्या जवळ ठेवली जातात जेणेकरुन ही उपकरणे काम करत असताना इतर उपकरणांचे तापमान कमी करू शकतील.

e उपकरणांमधील मुद्रित बोर्डचे उष्णता नष्ट होणे मुख्यत्वे हवेच्या प्रवाहावर अवलंबून असते, म्हणून डिझाइन दरम्यान हवेच्या प्रवाहाच्या मार्गाचा अभ्यास केला पाहिजे आणि डिव्हाइस किंवा मुद्रित सर्किट बोर्ड वाजवीपणे कॉन्फिगर केले पाहिजे. जेव्हा हवा वाहते तेव्हा ती नेहमी कमी प्रतिकार असलेल्या ठिकाणी वाहते, म्हणून मुद्रित सर्किट बोर्डवर उपकरणे कॉन्फिगर करताना, विशिष्ट क्षेत्रामध्ये मोठे एअरस्पेस सोडणे टाळा. संपूर्ण मशीनमध्ये एकाधिक मुद्रित सर्किट बोर्डच्या कॉन्फिगरेशनने देखील त्याच समस्येकडे लक्ष दिले पाहिजे.

f तापमान-संवेदनशील उपकरण सर्वात कमी तापमानाच्या क्षेत्रात (जसे की डिव्हाइसच्या तळाशी) सर्वोत्तम ठेवले जाते. ते कधीही गरम यंत्राच्या वर ठेवू नका. क्षैतिज विमानात अनेक उपकरणे स्तब्ध करणे चांगले आहे.

g उष्णतेचा अपव्यय होण्यासाठी सर्वोत्तम स्थानाजवळ सर्वाधिक वीज वापर आणि सर्वाधिक उष्णता निर्माण करणारी उपकरणे व्यवस्थित करा. मुद्रित बोर्डच्या कोपऱ्यांवर आणि परिघीय कडांवर उच्च-उष्णतेची साधने ठेवू नका, जोपर्यंत त्याच्या जवळ उष्णता सिंकची व्यवस्था केली जात नाही. पॉवर रेझिस्टरची रचना करताना, शक्य तितके मोठे उपकरण निवडा आणि मुद्रित बोर्डचे लेआउट समायोजित करताना त्यात उष्णता नष्ट होण्यासाठी पुरेशी जागा तयार करा.

h सुचविलेले घटक अंतर:

PCB साठी उष्णता नष्ट करण्याचे 10 व्यावहारिक मार्ग

PCB साठी उष्णता नष्ट करण्याचे 10 व्यावहारिक मार्ग

2. उच्च उष्णता निर्माण करणारे घटक तसेच रेडिएटर्स आणि उष्णता-संवाहक प्लेट्स. जेव्हा PCB मधील काही घटक मोठ्या प्रमाणात उष्णता निर्माण करतात (3 पेक्षा कमी), उष्णता निर्माण करणाऱ्या घटकांमध्ये हीट सिंक किंवा हीट पाईप जोडले जाऊ शकतात. जेव्हा तापमान कमी करता येत नाही, तेव्हा फॅनसह रेडिएटरचा वापर उष्णता नष्ट होण्याचा प्रभाव वाढविण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

जेव्हा हीटिंग उपकरणांची संख्या मोठी असते (3 पेक्षा जास्त), तेव्हा मोठे उष्णता पसरवणारे आवरण (बोर्ड) वापरले जाऊ शकते, जे पीसीबी किंवा मोठ्या फ्लॅटवरील हीटिंग डिव्हाइसच्या स्थिती आणि उंचीनुसार सानुकूलित केलेले एक विशेष उष्णता सिंक आहे. हीट सिंक विविध घटकांच्या उंचीची स्थिती कापून टाका.

उष्णता नष्ट करण्याचे आवरण घटकाच्या पृष्ठभागावर अखंडपणे बांधलेले असते आणि उष्णता नष्ट करण्यासाठी ते प्रत्येक घटकाच्या संपर्कात असते. तथापि, घटकांच्या असेंब्ली आणि वेल्डिंग दरम्यान उंचीच्या खराब सुसंगततेमुळे उष्णता नष्ट होण्याचा प्रभाव चांगला नाही. सामान्यतः, उष्णता नष्ट होण्याचा प्रभाव सुधारण्यासाठी घटकाच्या पृष्ठभागावर मऊ थर्मल फेज चेंज थर्मल पॅड जोडला जातो.

3. फ्री कन्व्हेक्शन एअर कूलिंगचा अवलंब करणार्‍या उपकरणांसाठी, एकात्मिक सर्किट्स (किंवा इतर उपकरणे) अनुलंब किंवा क्षैतिजरित्या व्यवस्थित करणे चांगले आहे.

4. उष्णतेचा अपव्यय लक्षात येण्यासाठी वाजवी वायरिंग डिझाइन वापरा. कारण प्लेटमधील राळमध्ये थर्मल चालकता कमी असते आणि तांबे फॉइलच्या रेषा आणि छिद्र चांगले उष्णता वाहक असतात, तांबे फॉइलचा उर्वरित दर वाढवणे आणि थर्मल छिद्रे वाढवणे ही उष्णता नष्ट करण्याचे मुख्य साधन आहे.

PCB च्या उष्णतेच्या अपव्यय क्षमतेचे मूल्यमापन करण्यासाठी, वेगवेगळ्या थर्मल चालकता-PCB साठी इन्सुलेटिंग सब्सट्रेट असलेल्या विविध पदार्थांनी बनलेल्या संमिश्र सामग्रीच्या समतुल्य थर्मल चालकता (नऊ eq) ची गणना करणे आवश्यक आहे.

5. समान मुद्रित बोर्डवरील उपकरणे त्यांच्या उष्मांक मूल्यानुसार आणि उष्णतेच्या अपव्ययतेनुसार शक्य तितक्या दूर ठेवल्या पाहिजेत. कमी उष्मांक मूल्य किंवा खराब उष्णता प्रतिरोधक उपकरणे (जसे की लहान सिग्नल ट्रान्झिस्टर, लहान-स्केल इंटिग्रेटेड सर्किट्स, इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटर इ.) शीतलक वायु प्रवाहाच्या सर्वात वरच्या प्रवाहावर (प्रवेशद्वारावर) आणि मोठ्या उष्णता असलेली उपकरणे ठेवावीत. किंवा उष्णता प्रतिरोधक (जसे की पॉवर ट्रान्झिस्टर, मोठ्या प्रमाणात इंटिग्रेटेड सर्किट्स इ.) शीतलक वायुप्रवाहाच्या सर्वात खालच्या भागात ठेवलेले असतात.

6. क्षैतिज दिशेने, उष्मा हस्तांतरण मार्ग लहान करण्यासाठी मुद्रित बोर्डच्या काठाच्या शक्य तितक्या जवळ उच्च-पॉवर डिव्हाइसेसची व्यवस्था केली जाते; उभ्या दिशेने, उच्च-शक्ती उपकरणे मुद्रित बोर्डच्या वरच्या बाजूला शक्य तितक्या जवळ व्यवस्था केली जातात जेणेकरुन ही उपकरणे कार्य करत असताना इतर उपकरणांचे तापमान कमी करा. प्रभाव.

7. उपकरणांमधील मुद्रित बोर्डचे उष्णता नष्ट होणे मुख्यत्वे हवेच्या प्रवाहावर अवलंबून असते, म्हणून डिझाइन दरम्यान हवेच्या प्रवाहाच्या मार्गाचा अभ्यास केला पाहिजे आणि डिव्हाइस किंवा मुद्रित सर्किट बोर्ड वाजवीपणे कॉन्फिगर केले पाहिजे.

जेव्हा हवा वाहते, तेव्हा ती नेहमी कमी प्रतिकार असलेल्या ठिकाणी वाहते, म्हणून मुद्रित सर्किट बोर्डवर उपकरणे कॉन्फिगर करताना, विशिष्ट क्षेत्रामध्ये मोठे एअरस्पेस सोडणे टाळा. संपूर्ण मशीनमध्ये एकाधिक मुद्रित सर्किट बोर्डच्या कॉन्फिगरेशनने देखील त्याच समस्येकडे लक्ष दिले पाहिजे.

8. तापमान-संवेदनशील उपकरण सर्वात कमी तापमानाच्या क्षेत्रात (जसे की डिव्हाइसच्या तळाशी) सर्वोत्तम ठेवले जाते. ते कधीही गरम यंत्राच्या वर ठेवू नका. क्षैतिज विमानावर अनेक उपकरणे स्तब्ध करणे चांगले आहे.

9. उष्णतेचा अपव्यय होण्यासाठी सर्वोत्तम स्थानाजवळ सर्वाधिक वीज वापर आणि सर्वाधिक उष्णता निर्माण करणारी उपकरणे व्यवस्थित करा. मुद्रित बोर्डच्या कोपऱ्यांवर आणि परिघीय कडांवर उच्च-उष्णतेची साधने ठेवू नका, जोपर्यंत त्याच्या जवळ उष्णता सिंकची व्यवस्था केली जात नाही.

पॉवर रेझिस्टरची रचना करताना, शक्य तितके मोठे उपकरण निवडा आणि मुद्रित बोर्डचे लेआउट समायोजित करताना त्यात उष्णता नष्ट होण्यासाठी पुरेशी जागा तयार करा.

10. PCB वर हॉट स्पॉट्सची एकाग्रता टाळा, PCB बोर्डवर शक्य तितकी शक्ती समान रीतीने वितरित करा आणि PCB पृष्ठभागाच्या तापमानाची कार्यक्षमता एकसमान आणि सातत्य ठेवा.

डिझाइन प्रक्रियेदरम्यान कठोर एकसमान वितरण प्राप्त करणे सहसा कठीण असते, परंतु संपूर्ण सर्किटच्या सामान्य ऑपरेशनवर हॉट स्पॉट्सचा प्रभाव पडू नये म्हणून खूप जास्त पॉवर घनता असलेले क्षेत्र टाळले पाहिजे.

शक्य असल्यास, मुद्रित सर्किटच्या थर्मल कामगिरीचे विश्लेषण करणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, काही व्यावसायिक PCB डिझाइन सॉफ्टवेअरमध्ये जोडलेले थर्मल परफॉर्मन्स इंडेक्स विश्लेषण सॉफ्टवेअर मॉड्यूल डिझाइनर्सना सर्किट डिझाइन ऑप्टिमाइझ करण्यात मदत करू शकते.