ইলেক্ট্রনিক্সে তাপমাত্রা একটি নীরব ঘাতক। স্বয়ংচালিত ইঞ্জিনের উপসাগর থেকে শুরু করে শিল্প ওভেন পর্যন্ত, পিসিবিগুলি প্রায়শই এমন পরিবেশে কাজ করে যেখানে তাপ 150 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড বা উচ্চতর পৌঁছতে পারে। এই পরিস্থিতিগুলির জন্য, একটি কার্যকরী ডিভাইস এবং একটি ব্যর্থ একটির মধ্যে পার্থক্য প্রায়শই পিসিবির স্তরটিতে নেমে আসে - বিশেষত, এর কাচের রূপান্তর তাপমাত্রা (টিজি)। উচ্চ-টিজি পিসিবি এবং স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 দুটি সাধারণ বিকল্প, তবে তারা তাপের চাপের অধীনে মারাত্মকভাবে আলাদাভাবে সম্পাদন করে। আপনার আবেদনের জন্য আপনাকে সঠিকটি চয়ন করতে আপনাকে সহায়তা করার জন্য এখানে একটি বিশদ ব্রেকডাউন।
টিজি কী, এবং কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ?
গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রা (টিজি) হ'ল তাপমাত্রা যেখানে একটি পিসিবি সাবস্ট্রেট একটি অনমনীয়, কাচের মতো অবস্থা থেকে নরম, রবারিতে স্থানান্তরিত হয়। টিজির নীচে, উপাদানটি তার যান্ত্রিক শক্তি, ডাইলেট্রিক বৈশিষ্ট্য এবং মাত্রিক স্থায়িত্ব বজায় রাখে। টিজির উপরে, এটি বিকৃত করে, নিরোধক ক্ষমতা হারায় এবং সোল্ডার জয়েন্ট ব্যর্থতা বা ট্রেস ক্র্যাকিংকে ঝুঁকিপূর্ণ করে।
এই রূপান্তরটি সমালোচনামূলক কারণ আধুনিক ইলেকট্রনিক্স - এলইডি ড্রাইভার থেকে বৈদ্যুতিন যানবাহন (ইভি) কন্ট্রোলারগুলিতে - উল্লেখযোগ্য তাপ জেনারেট করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি শিল্প মোটর নিয়ামক অপারেশন চলাকালীন 160 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে পৌঁছতে পারে; কম টিজি সহ একটি পিসিবি এখানে দ্রুত হ্রাস পাবে, যখন একটি উচ্চ-টিজি সাবস্ট্রেট তার আকার এবং কার্য সম্পাদন করবে।
উচ্চ-টিজি পিসিবিএস বনাম স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4: মূল পার্থক্য
এই তুলনা হিসাবে দেখানো হয়েছে, দুটি সাবস্ট্রেট পাঁচটি সমালোচনামূলক ক্ষেত্রে ডাইভার্জ করে:
| বৈশিষ্ট্য |
স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 |
উচ্চ-টিজি পিসিবি |
| টিজি মান |
130–140 ° C |
170 ° C+ (সাধারণ গ্রেড: 170 ° C, 180 ° C, 200 ° C) |
| তাপ প্রতিরোধের (উপরে টিজি) |
150–160 ° C এ বিকৃত; 30% শক্তি হারায় |
200-2220 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত আকার বজায় রাখে; 80% শক্তি ধরে রাখে |
| ডাইলেট্রিক স্থিতিশীলতা |
ডি কে 140 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের উপরে 10-15% বৃদ্ধি পায় |
ডি কে 180 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত <5% দ্বারা পরিবর্তিত হয় |
| জল শোষণ |
0.15–0.2% (আর্দ্রতার নীচে ফুলে উঠতে পারে) |
<0.1% (ফোলা প্রতিরোধ করে) |
| ব্যয় (আপেক্ষিক) |
নিম্ন (1 বর্গফুটের জন্য মূল মূল্য: $ 5– $ 8) |
30-50% উচ্চতর (মূল মূল্য: $ 7– $ 12) |
| সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন |
ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স, লো-হিট ডিভাইস |
স্বয়ংচালিত, শিল্প, উচ্চ-শক্তি সিস্টেম |
তাপীয় কর্মক্ষমতা: যেখানে উচ্চ-টিজি পিসিবিগুলি জ্বলজ্বল করে
দুটি স্তরগুলির মধ্যে তাপ হ'ল বৃহত্তম ডিফারেন্টিটার। তারা কীভাবে উচ্চ-তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে পারফর্ম করে তা এখানে:
1। বিকৃতি প্রতিরোধের
স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 একবার তাপমাত্রা তার টিজি (130–140 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) ছাড়িয়ে গেলে নরম হতে শুরু করে। 150 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে, এটি প্রতি মিটারে 0.3–0.5 মিমি দ্বারা ওয়ার্প করতে পারে, যার ফলে সোল্ডার জয়েন্টগুলি ক্র্যাক করে বা প্যাডগুলি থেকে দূরে সরে যায়। এটি ইভি ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমস (বিএমএস) এর মতো নির্ভুলতা ডিভাইসে বিপর্যয়কর, যেখানে ওয়ার্পিংয়ের 0.1 মিমি এমনকি সমালোচনামূলক সেন্সরগুলি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করতে পারে।
উচ্চ-টিজি পিসিবিএস, বিপরীতে, 170 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের উপরে দৃ great ়ভাবে রয়েছেন। একটি 180 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড টিজি সাবস্ট্রেট কেবল 190 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে ন্যূনতম ওয়ার্পিং (<0.1 মিমি/মি) প্রদর্শন করবে, এটি আন্ডার-হুড মোটরগাড়ি পিসিবি বা শিল্প বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল নিয়ন্ত্রণের জন্য আদর্শ করে তোলে যা গরম মোটরগুলির নিকটে কাজ করে।
2। মাত্রিক স্থায়িত্ব
উত্তাপের ফলে সমস্ত উপকরণ প্রসারিত হয়, তবে স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 এর টিজি পেরিয়ে একবার উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত হয়। এর তাপীয় সম্প্রসারণের (সিটিই) এর সহগ ~ 15 পিপিএম/ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড (টিজি এর নীচে) থেকে 70+ পিপিএম/° সে (টিজি উপরে) থেকে লাফিয়ে যায়। তামার সাথে এই অমিল (সিটিই: 17 পিপিএম/ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) "তামা উত্তোলন" -র দিকে নিয়ে যায় - সাবস্ট্রেট থেকে দূরে খোসা ছাড়িয়ে যায়।
উচ্চ-টিজি পিসিবিগুলির শক্তিশালী রজন সিস্টেমের কারণে একটি কম, আরও স্থিতিশীল সিটিই (20-30 পিপিএম/ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) থাকে। এটি তামা ট্রেসগুলিতে চাপকে হ্রাস করে, এলইডি পাওয়ার সরবরাহে উচ্চ ঘনত্বের পিসিবিগুলির জন্য আবশ্যক, যেখানে ট্রেস স্পেসিং 3 মিলের মতো শক্ত।
3 .. তাপের অধীনে ডাইলেট্রিক বৈশিষ্ট্য
টিজির উপরে, স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 এর ডাইলেট্রিক কনস্ট্যান্ট (ডি কে) 10-15%বৃদ্ধি পায় এবং এর ক্ষতির স্পর্শক (ডিএফ) 20-25%বৃদ্ধি পায়। এটি সিগন্যাল অখণ্ডতা হ্রাস করে, এটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিজাইনের (যেমন, 5 জি শিল্প সেন্সর) এর জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে যেখানে স্থিতিশীল প্রতিবন্ধকতা গুরুত্বপূর্ণ।
উচ্চ-টিজি সাবস্ট্রেটগুলি 180 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত ধারাবাহিক ডি কে (± 3%) এবং ডিএফ (± 5%) বজায় রাখে। উদাহরণস্বরূপ, 170 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের টিজি সহ উচ্চ-টিজি এফআর -4 একই তাপমাত্রায় 4.8 এর স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 এর ডি কে এর তুলনায় 160 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে 4.2 এর ডি কে ধরে রাখে। এই স্থায়িত্ব স্বায়ত্তশাসিত যানবাহনগুলিতে রাডার মডিউলগুলির জন্য অতীব গুরুত্বপূর্ণ, যা সুনির্দিষ্ট সংকেত সময়ের উপর নির্ভর করে।
4 .. আর্দ্রতা এবং রাসায়নিক প্রতিরোধের
তাপ এবং আর্দ্রতা একটি বিপজ্জনক জুটি। স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 0.15–0.2% আর্দ্রতা শোষণ করে, যা উত্তপ্ত হয়ে গেলে বাষ্পে পরিণত হয় এবং স্তরটিতে "ফোস্কা" তৈরি করে। আর্দ্র শিল্প পরিবেশে (যেমন, খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ উদ্ভিদ), এটি কয়েক মাসের মধ্যে শর্ট সার্কিটের দিকে নিয়ে যেতে পারে।
উচ্চ-টিজি পিসিবিগুলি পরিবর্তিত রজনগুলি ব্যবহার করে যা জল শোষণকে <0.1%এ হ্রাস করে। তাদের তাপ প্রতিরোধের সাথে একত্রিত হয়ে, এটি তাদের ফোস্কা প্রতিরোধী করে তোলে, এমনকি 90% আর্দ্রতায় 160 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে - সামুদ্রিক বা বহিরঙ্গন ইলেকট্রনিক্সের একটি সাধারণ অবস্থা।
কখন উচ্চ-টিজি পিসিবি চয়ন করবেন (এবং কখন স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 এর সাথে লেগে থাকবেন)
আপনার পছন্দ আপনার অ্যাপ্লিকেশনটির তাপমাত্রার চাহিদা, পারফরম্যান্সের প্রয়োজনীয়তা এবং বাজেটের উপর নির্ভর করে:
উচ্চ-টিজি পিসিবি চয়ন করুন যদি:
উ: আপনার ডিভাইস তাপমাত্রা ≥150 ° C (যেমন, স্বয়ংচালিত ইঞ্জিন নিয়ন্ত্রণ ইউনিট, শিল্প চুল্লি) এ কাজ করে।
বি। আপনার কঠোর পরিবেশে দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা (10+ বছর) প্রয়োজন (যেমন, এ্যারোস্পেস এভিওনিক্স)।
সি সিগনাল অখণ্ডতা সমালোচনামূলক (উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বা 5 জি বেস স্টেশনগুলির মতো উচ্চ-গতির ডিজাইন)।
ডি। আপনার পিসিবিতে ঘন উপাদান বা সূক্ষ্ম-পিচ ট্রেস রয়েছে (ওয়ার্পিং-সম্পর্কিত শর্টস এড়াতে)।
যদি স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 চয়ন করুন:
এ।
বি.সিওএসটি একটি প্রাথমিক উদ্বেগ (স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 উচ্চ-টিজি বিকল্পগুলির তুলনায় 30-50% সস্তা)।
সি। ডিভাইসে একটি সংক্ষিপ্ত জীবনকাল (3-5 বছর) রয়েছে, যেমন ডিসপোজেবল মেডিকেল মনিটর।
বাস্তব-বিশ্বের উদাহরণ: স্বয়ংচালিত বিএমএস
একটি শীর্ষস্থানীয় ইভি প্রস্তুতকারক তাদের ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমে স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 থেকে 180 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পিসিবিগুলিতে স্যুইচ করেছেন। ফলাফল?
এ। তাপ-সম্পর্কিত ওয়ার্পিংয়ের কারণে ক্ষেত্রের ব্যর্থতা 72%হ্রাস পেয়েছে।
বি। বিএমএস দ্রুত চার্জিংয়ের সময় 170 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে পৌঁছতে ব্যাটারি প্যাকগুলিতে স্থিতিশীল পারফরম্যান্স বজায় রেখেছে।
সি। পিসিবির লিফস্পান 5 বছর পর্যন্ত প্রসারিত হয়েছে 8+ বছর ধরে, গাড়ির ওয়্যারেন্টির সাথে একত্রিত হয়ে।
উপসংহার
উচ্চ-টিজি পিসিবি এবং স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 স্বতন্ত্র উদ্দেশ্যে পরিবেশন করে। স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 হ'ল নিম্ন-তাপ, শর্ট-লাইফস্প্যান ডিভাইসগুলির জন্য একটি ব্যয়বহুল ওয়ার্কহর্স, যখন উচ্চ-টিজি পিসিবিগুলি উচ্চ-তাপমাত্রা, উচ্চ-নির্ভরযোগ্যতা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এক্সেল করে। মূলটি হ'ল আপনার ডিভাইসের অপারেটিং পরিবেশের সাথে সাবস্ট্রেটের টিজির সাথে মেলে - এটি উপেক্ষা করার ফলে অকাল ব্যর্থতা, ব্যয়বহুল পুনর্নির্মাণ বা সুরক্ষা ঝুঁকির কারণ হতে পারে।
বেশিরভাগ শিল্প, স্বয়ংচালিত বা মহাকাশ প্রকল্পগুলির জন্য, উচ্চ-টিজি পিসিবিএসে বিনিয়োগ দীর্ঘায়ু এবং কর্মক্ষমতা প্রদান করে। ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স বা নিম্ন-তাপের দৃশ্যের জন্য, স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 একটি ব্যবহারিক পছন্দ হিসাবে রয়ে গেছে।
আপনার বার্তাটি 20-3,000 টির মধ্যে হতে হবে!
