एक पीसीबी पर वर्तमान की एक निश्चित मात्रा को ले जाने के लिए आवश्यक ट्रेस मोटाई पर निर्णय लेते समय, उत्तर इस बात पर निर्भर करता है कि आप कितना तापमान वृद्धि स्वीकार करने को तैयार हैं। यह डिजाइनर को यह तय करने की कठिन स्थिति में ले जाता है कि कितना तापमान बढ़ना उचित है। अंगूठे के सामान्य नियम 5 ° C, 10 ° C या 20 ° C से अधिक तापमान वृद्धि की अनुमति नहीं देते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप कितना रूढ़िवादी होना चाहते हैं। ये आंकड़े पावर ट्रांजिस्टर, आईसी, पावर रेसिस्टर्स या अन्य हीट-डिसिपेटिंग घटकों के अधिकतम तापमान में वृद्धि की तुलना में उल्लेखनीय रूप से छोटे लगते हैं, जो 60 + डिग्री सेल्सियस हो सकता है। इन नंबरों के पीछे क्या कारण है?
संभावित कारण जिनके बारे में मैंने सोचा है:
- पीसीबी सामग्री का अधिकतम तापमान। अधिकांश FR4-type सामग्री के लिए यह लगभग 130 ° C है। यहां तक कि 65 डिग्री सेल्सियस के एक बहुत ही रूढ़िवादी परिवेश के तापमान (चेसिक के अंदर) के लिए अनुमति देता है, यह अभी भी एक और 65 ° तापमान वृद्धि की अनुमति देगा।
- घटकों के आगे के तापमान के लिए अनुमति देना। यदि उदाहरण के लिए एक SMT MOSFET में 80 ° C का तापमान वृद्धि देखी जा रही थी, तो आप आसपास के PCB के तापमान के कारण इसे परिवेश के ऊपर 40 ° C से शुरू नहीं करना चाहेंगे। हालांकि, यह एक नियम के रूप में अंगूठे के नियम के लिए बहुत दूर की स्थिति प्रतीत होती है। उदाहरण के लिए, MOSFET के माध्यम से एक गर्मी-डूबने के मामले में, उदाहरण के लिए, गर्मी का प्रवाह गर्मी सिंक के माध्यम से बाहर गर्मी प्रवाह का एक अंश है, इसलिए पीसीबी तापमान एक बड़ी चिंता नहीं होनी चाहिए। एसएमटी भागों के साथ भी, मेरे पास एक पतला ट्रेस हो सकता है जो इसकी लंबाई के बहुमत के लिए बहुत अधिक गर्मी को नष्ट कर देता है, लेकिन फिर घटक तक पहुंचने से पहले उस ट्रेस को चौड़ा करें।
- पीसीबी सामग्री का थर्मल विस्तार। जैसे ही पीसीबी गर्म होता है, सामग्री का विस्तार होगा। यदि पीसीबी के विभिन्न भागों को अलग-अलग मात्रा में गर्मी के संपर्क में लाया जाता है, तो इससे बोर्ड का फ्लेक्सिंग हो सकता है जो सोल्डर जोड़ों को दरार कर सकता है। हालाँकि, यह देखते हुए कि पीसीबी नियमित रूप से उच्च तापमान के अंतर के संपर्क में हैं, क्योंकि उनमें लगे घटकों में बिजली अपव्यय के कारण यह उत्तर की तरह प्रतीत नहीं होता है।
- आउटडेटेड मानक। शायद 5/10/20 ° C की सीमाएं सालों पहले समझी जाती थीं और अब आधुनिक PCB सामग्रियों पर लागू नहीं होती हैं, लेकिन हर कोई इसके बारे में सोचे बिना उनका पालन करता रहा है। उदाहरण के लिए, शायद पुराने फेनोलिक बोर्ड सामग्री आधुनिक फाइबरग्लास की तुलना में गर्मी के कम सहिष्णु थे।
प्रश्न को दूसरे तरीके से कहने के लिए, मुझे लगता है कि 20 ° C तापमान वृद्धि मेरे डिजाइन के लिए बहुत सीमित है। यदि मैं 40 ° C तापमान वृद्धि की अनुमति देने के बजाय निर्णय लेता हूं, तो क्या मुझे अल्पकालिक या दीर्घकालिक विश्वसनीयता समस्याओं में चलने की संभावना है?
बोनस उन लोगों को इंगित करता है जो उन मानकों का हवाला दे सकते हैं जो संख्याओं के लिए तर्क देते हैं, या जिनके पास उन संख्याओं को चुनने के लिए ऐतिहासिक प्रमाण हैं।