کا استعمال کیسے کریں پی سی بی آئی سی پیکج گرمی کی کھپت کے لئے؟

پی سی بی ڈیزائن کا پہلا پہلو جو تھرمل کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے وہ پی سی بی ڈیوائس لے آؤٹ ہے۔ جب بھی ممکن ہو، پی سی بی پر اعلی طاقت والے اجزاء کو ایک دوسرے سے الگ کر دینا چاہیے۔ اعلی طاقت والے اجزاء کے درمیان یہ جسمانی علیحدگی ہر اعلی طاقت والے اجزاء کے ارد گرد پی سی بی کے علاقے کو زیادہ سے زیادہ کرتی ہے، اس طرح گرمی کی بہتر ترسیل کو حاصل کرنے میں مدد ملتی ہے۔ پی سی بی پر درجہ حرارت کے حساس اجزاء کو اعلی طاقت والے اجزاء سے الگ کرنے کا خیال رکھنا چاہئے۔ جب بھی ممکن ہو، ہائی پاور پرزوں کی تنصیب کا مقام پی سی بی کے کونوں سے دور ہونا چاہیے۔ پی سی بی کا زیادہ مرکزی مقام ہائی پاور پرزوں کے ارد گرد بورڈ ایریا کو زیادہ سے زیادہ کر سکتا ہے، اس طرح گرمی کو ختم کرنے میں مدد ملتی ہے۔ شکل 2 میں دو ایک جیسے سیمی کنڈکٹر آلات دکھائے گئے ہیں: جزو A اور جزو B۔ جزو A PCB کے کونے میں واقع ہے اور اس کا ڈائی جنکشن درجہ حرارت ہے جو جزو B سے 5% زیادہ ہے کیونکہ جزو B درمیان کے قریب واقع ہے۔ چونکہ گرمی کی کھپت کے لیے جزو کے ارد گرد بورڈ کا رقبہ چھوٹا ہے، اس لیے جزو A کے کونے میں گرمی کی کھپت محدود ہے۔

آئی سی پیکج گرمی کی کھپت کے لیے پی سی بی کا استعمال کیسے کریں؟

دوسرا پہلو پی سی بی کی ساخت ہے، جس کا پی سی بی ڈیزائن کی تھرمل کارکردگی پر سب سے زیادہ فیصلہ کن اثر ہے۔ عام اصول یہ ہے کہ: پی سی بی میں جتنا زیادہ تانبا ہوگا، سسٹم کے اجزاء کی تھرمل کارکردگی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ سیمی کنڈکٹر آلات کے لیے گرمی کی کھپت کی مثالی صورت حال یہ ہے کہ چپ مائع ٹھنڈے تانبے کے ایک بڑے ٹکڑے پر نصب ہوتی ہے۔ زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لیے، یہ بڑھتے ہوئے طریقہ ناقابل عمل ہے، اس لیے ہم گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے پی سی بی میں صرف کچھ دوسری تبدیلیاں کر سکتے ہیں۔ آج زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لیے، سسٹم کا کل حجم سکڑتا رہتا ہے، جس کا گرمی کی کھپت کی کارکردگی پر منفی اثر پڑتا ہے۔ پی سی بی جتنا بڑا ہوگا، اتنا ہی بڑا رقبہ جو گرمی کی ترسیل کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، اور اس میں زیادہ لچک بھی ہوتی ہے، جس سے زیادہ طاقت والے اجزاء کے درمیان کافی جگہ ہوتی ہے۔

جب بھی ممکن ہو، پی سی بی کاپر گراؤنڈ طیاروں کی تعداد اور موٹائی کو زیادہ سے زیادہ کریں۔ زمینی پرت تانبے کا وزن عام طور پر نسبتاً بڑا ہوتا ہے، اور یہ پورے پی سی بی کے لیے گرمی کو ختم کرنے کے لیے ایک بہترین تھرمل راستہ ہے۔ ہر پرت کے لیے وائرنگ کا انتظام گرمی کی ترسیل کے لیے استعمال ہونے والے تانبے کے کل تناسب میں بھی اضافہ کرے گا۔ تاہم، یہ وائرنگ عام طور پر برقی اور تھرمل طور پر الگ تھلگ ہوتی ہے، جو ممکنہ گرمی کی کھپت کی تہہ کے طور پر اس کے کردار کو محدود کرتی ہے۔ ڈیوائس گراؤنڈ ہوائی جہاز کی وائرنگ بہت سے زمینی طیاروں کے ساتھ ممکنہ حد تک برقی ہونی چاہیے، تاکہ گرمی کی ترسیل کو زیادہ سے زیادہ کرنے میں مدد مل سکے۔ سیمی کنڈکٹر ڈیوائس کے تحت پی سی بی پر گرمی کی کھپت کا طریقہ حرارت کو پی سی بی کی دبی ہوئی تہوں میں داخل ہونے اور سرکٹ بورڈ کے پچھلے حصے میں چلنے میں مدد کرتا ہے۔

گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، PCB کی اوپری اور نیچے کی تہیں “سنہری مقامات” ہیں۔ گرمی کی کھپت کے لیے تھرمل راستہ فراہم کرنے کے لیے وسیع تر تاروں کا استعمال کریں اور انھیں زیادہ طاقت والے آلات سے دور رکھیں۔ سرشار تھرمل بورڈ پی سی بی کی گرمی کی کھپت کے لیے ایک بہترین طریقہ ہے۔ تھرمل بورڈ عام طور پر پی سی بی کے اوپر یا پیچھے واقع ہوتا ہے، اور تھرمل طور پر براہ راست تانبے کے کنکشن یا تھرمل ویاس کے ذریعے آلہ سے جڑا ہوتا ہے۔ ان لائن پیکج کی صورت میں (دونوں طرف لیڈز والے پیکجز)، اس قسم کا ہیٹ کنڈکشن بورڈ پی سی بی کے اوپری حصے پر واقع ہو سکتا ہے اور اسے “کتے کی ہڈی” کی شکل دی جا سکتی ہے (درمیانی حصہ پیکج کی طرح تنگ ہے، اور پیکیج سے دور کا علاقہ نسبتاً چھوٹا ہے۔ بڑا، درمیان میں چھوٹا اور سروں پر بڑا)۔ فور سائیڈ پیکج کی صورت میں (چاروں اطراف میں لیڈز ہیں)، ہیٹ کنڈکٹنگ پلیٹ پی سی بی کے پچھلے حصے پر واقع ہونی چاہیے یا پی سی بی میں داخل ہونی چاہیے۔

آئی سی پیکج گرمی کی کھپت کے لیے پی سی بی کا استعمال کیسے کریں؟

تھرمل بورڈ کا سائز بڑھانا پاور پیڈ پیکیج کی تھرمل کارکردگی کو بہتر بنانے کا ایک بہترین طریقہ ہے۔ گرمی کی ترسیل کے پلیٹ کے مختلف سائز کا تھرمل کارکردگی پر بڑا اثر ہوتا ہے۔ جدول کی شکل میں فراہم کردہ پروڈکٹ ڈیٹا شیٹ میں عام طور پر ان سائز کی معلومات درج ہوتی ہیں۔ تاہم، حسب ضرورت پی سی بیز کے شامل کردہ تانبے کے اثرات کا اندازہ لگانا مشکل ہے۔ کچھ آن لائن کیلکولیٹروں کا استعمال کرتے ہوئے، صارفین ایک ڈیوائس کا انتخاب کر سکتے ہیں اور پھر تانبے کے پیڈ کا سائز تبدیل کر کے غیر JEDEC PCBs کی گرمی کی کھپت کی کارکردگی پر اس کے اثرات کا اندازہ لگا سکتے ہیں۔ حساب کے یہ ٹولز تھرمل کارکردگی پر PCB ڈیزائن کے اثرات کو نمایاں کرتے ہیں۔ فور سائیڈ پیکج کے لیے، ٹاپ پیڈ کا رقبہ ڈیوائس کے بے نقاب پیڈ کے رقبے سے بالکل چھوٹا ہوتا ہے۔ اس صورت میں، دفن یا پیچھے کی تہہ بہتر ٹھنڈک حاصل کرنے کا پہلا طریقہ ہے۔ دوہری ان لائن پیکجوں کے لیے، ہم گرمی کو ختم کرنے کے لیے “کتے کی ہڈی” کا پیڈ اسٹائل استعمال کر سکتے ہیں۔

آخر میں، بڑے پی سی بی والے سسٹم کو کولنگ کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس صورت میں کہ سکرو ہیٹ کنڈکٹنگ پلیٹ اور گراؤنڈ ہوائی جہاز سے گرمی کی کھپت کے لیے جڑے ہوئے ہیں، پی سی بی کو ماؤنٹ کرنے کے لیے استعمال ہونے والے کچھ پیچ سسٹم بیس کے لیے موثر حرارتی راستے بھی بن سکتے ہیں۔ گرمی کی ترسیل کے اثر اور لاگت کو مدنظر رکھتے ہوئے، پیچ کی تعداد زیادہ سے زیادہ قدر ہونی چاہیے جو کم ہونے والے منافع کے مقام تک پہنچ جائے۔ تھرمل conductive پلیٹ سے منسلک ہونے کے بعد، دھاتی پی سی بی کمک پلیٹ میں زیادہ کولنگ ایریا ہوتا ہے۔ کچھ ایپلی کیشنز کے لیے جہاں پی سی بی شیل سے ڈھکا ہوتا ہے، ٹائپ کنٹرولڈ ویلڈنگ ریپیئر میٹریل میں ایئر کولڈ شیل سے زیادہ تھرمل کارکردگی ہوتی ہے۔ کولنگ سلوشنز، جیسے پنکھے اور ہیٹ سنک، بھی سسٹم کولنگ کے لیے عام طریقے ہیں، لیکن انھیں عام طور پر زیادہ جگہ درکار ہوتی ہے یا ٹھنڈک اثر کو بہتر بنانے کے لیے ڈیزائن میں ترمیم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

اعلی تھرمل کارکردگی کے ساتھ ایک نظام کو ڈیزائن کرنے کے لئے، یہ کافی نہیں ہے کہ ایک اچھا آئی سی ڈیوائس اور بند حل کا انتخاب کریں. IC کی گرمی کی کھپت کی کارکردگی کا انحصار PCB اور گرمی کی کھپت کے نظام کی IC آلات کو جلدی سے ٹھنڈا کرنے کی صلاحیت پر ہے۔ مندرجہ بالا غیر فعال کولنگ طریقہ کا استعمال کرتے ہوئے، نظام کی گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو بہت بہتر بنایا جا سکتا ہے.