रिज़ोल में कॉपर बैलेन्स: जब ठगना वॉर्पेज को बदतर बनाता है

द्वारा Bester पीसीबीए

अंतिम अपडेट: 2025-11-04

एक करीबी, फोटोरियलिस्टिक दृष्टि हरी प्रिंटेड सर्किट बोर्ड की दिख रही है, जो स्पष्ट रूप से मोड़ी हुई है, एक कोना उठाया हुआ है, वॉर्पेज़ का प्रदर्शन करती है।

ताम्र चोरबाजी काम करना चाहिए। रणनीति सामान्य है, और तर्क मजबूत है: एक सर्किट बोर्ड के विरल क्षेत्रों में ताम्र भराव जोड़ें, संपूर्ण घनत्व का संतुलन बनाएँ, और निर्माण के दौरान तनाव कम करें। कई डिज़ाइनों के लिए, यह पूरी तरह काम करता है। लेकिन जब आक्रामक रूप से लागू किया जाता है, थर्मल व्यवहार की चिंता किए बिना, चोरी समाधान नहीं रह जाती। यह उस समस्या का स्रोत बन जाती है जिसे हल करने के लिए इसे बनाया गया था। ऐसे बोर्ड जो रीलॉफ ओवन से सिधाई से निकलना चाहिए थे, विकृत हो गए, उनके घटक असमंजस्यपूर्ण हो गए और सोल्डर जॉइंट्स का नुकसान हो गया।

एक हरा प्रिंटेड सर्किट बोर्ड जो स्पष्ट रूप से मुड़ा और विकृत है, थर्मल तनाव के प्रभाव दिखाता है।
गलत तरीके से लागू होने पर, ताम्र चोरबाजी नई थर्मल असमानताएँ पैदा कर सकती है, जिससे बोर्ड वर्ट हो जाते हैं जब वे रीलॉफ ओवन से बाहर निकलते हैं।

यह विफलता उलट नहीं है क्योंकि वार्पेज का मूल कारण नकली ताम्र असमानता नहीं है, बल्कि रीलॉफ चक्र के दौरान विषमर तापमान पर असममित तापीय हीटिंग है। ताम्र जोड़ने से बोर्ड का थर्मल मास और हीट वितरण बदल जाता है। जब उस ताम्र को इस तरह रखा जाता है बिना समझे कि यह कौनसे तापमान पर हीटिंग सममिति को प्रभावित करता है, तो यह नई थर्मल असमानताएँ पैदा करता है—अक्सर पहले से भी बदतर। बोर्ड वक्र बन जाता है क्योंकि विभिन्न क्षेत्रों में तापमान अलग-अलग दर से गर्म होता है और उस तापमान को अलग-अलग समय तक बनाए रखता है, जिससे भिन्न विस्तार होता है जो सब्सट्रेट बिना विकृति के अवशोषित नहीं कर सकता।

उत्तर ताम्र समतुल्यता छोड़ने का नहीं है। यह मान्यता है कि स्टैकअप सममिति, नियंत्रित स्थानीय ताम्र घनत्व, और उचित पैनल समर्थन अधिक प्रभावी रणनीतियाँ हैं बनाम कंबल चोरी। ये दृष्टिकोण थर्मल असमानता को सीधे संबोधित करते हैं, न कि ताम्र वितरण को केवल ज्यामितीय अभ्यास के रूप में माना जाए। यह समझने के लिए कि कब चोरी और अधिक खराब कर देती है, पहले आपको यह समझना होगा कि 250°C पर बोर्ड को नियंत्रित करने वाले थर्मल मेकैनिक्स क्या हैं।

थर्मल मेकैनिक्स ऑफ रीलॉफ वार्पेज

वार्पेज मूल रूप से एक बाध्यकारी भिन्न विस्तार की समस्या है। एक प्रिंटेड सर्किट बोर्ड विभिन्न थर्मल विस्तार (CTE), थर्मल मास, और थर्मल चालकता वाली सामग्रियों का संयोजक है। जब इस संयोजन को तेज़ी से और असमान रूप से गर्म किया जाता है, तो आंतरिक तनाव बनते हैं। यदि ये तनाव उच्च तापमान पर सब्सट्रेट की इलास्टिक सीमा से अधिक हो जाते हैं, तो बोर्ड विकृत हो जाता है। विकृति अस्थायी हो सकती है, बोर्ड के ठंडा होने पर हल्की हो जाती है, या यह स्थायी भी हो सकती है यदि सब्सट्रेट झुकता है या ठंडक की प्रक्रिया चिपक जाती है।

डिफरेन्शियल एक्सपेंशन टwist क्यों पैदा करता है

कोई सामग्री का CTE बताता है कि तापमान वृद्धि प्रति डिग्री पर उसके आयाम कितनी मात्रा में परिवर्तन करती है। ताम्र का CTE लगभग 17 पीपीएम/°C है। FR-4 परत, जो सबसे आम PCB सब्सट्रेट है, का समान इन-लेइन CTE 14-17 पीपीएम/°C है, लेकिन इसकी थ्रू-थिकनेस CTE बहुत अधिक है, अक्सर 60-70 पीपीएम/°C। इस असामंजस्य का मतलब है कि जैसे ही तापमान बढ़ता है, ताम्र और FR-4 अलग-अलग दर से विस्तार करना चाहते हैं।

एक परत में जुड़े होने पर, न तो सामग्री स्वतंत्र रूप से विस्तार कर सकती है। ताम्र FR-4 को नियंत्रित करता है, और FR-4 ताम्र को नियंत्रित करता है, जिससे आंतरिक तनाव बनता है। यदि बोर्ड समान रूप से गर्म हो और ताम्र को स्टैकअप के मध्य में समान रूप से वितरित किया गया हो, तो ये तनाव प्रबंधनीय होते हैं। बोर्ड समान रूप से फैलता है, स्टैकअप की सममिति तटस्थ अक्ष को केंद्रित रखती है, और ऊपर और नीचे के बल बोर्ड को समतल रखते हैं।

यूनिफॉर्म हीटिंग, हालांकि, एक विलासिता है। जब बोर्ड का एक क्षेत्र दूसरे से अधिक गर्म होता है, तो वह अधिक विस्तार करना चाहता है। ठंडे क्षेत्र से जुड़ा हुआ है, इसलिए वह नहीं कर सकता, और तनाव सीमा के साथ बढ़ता है। यदि तापमान ग्रेडिएंट गंभीर और लगातार होता है—आगे के बोर्ड के एक पक्ष हमेशा दूसरे से अधिक गर्म होता है—बोर्ड मुड़ या वक्र हो जाएगा ताकि तनाव को राहत मिले, और एक नई संतुलित आकार ढूंढ़े जो आंतरिक तनाव ऊर्जा को कम करे।

समय बहुत महत्वपूर्ण है। FR-4 अपनी ग्लास ट्रांज़िशन तापमान (आमतौर पर 170-180°C) तक पहुंचने और उससे ऊपर जाने पर बहुत अधिक लचीली हो जाती है। रीलॉफ पीक के दौरान, 240°C या उससे ऊपर, सब्सट्रेट अपने सबसे कम कड़क रूप में होता है। यह उसकी अधिकतम असुरक्षा का समय है। इस बिंदु पर थर्मल असमानता बोर्ड को विकृति कर देगी। यदि वह विकृति मुलायम रेजिन के योग बिंदु से अधिक हो जाती है, तो बोर्ड ठंडा होने पर अपना आकार पूरी तरह से पुनः प्राप्त नहीं करेगा।

ताम्र: थर्मल मास और हीट हाइवे

रीफ्लो के दौरान, कॉपर दो भूमिकाएँ निभाता है: यह थर्मल मास के रूप में और हीट हाईवे के रूप में काम करता है। ये दोनों इसकी भौतिक गुणधर्मों का परिणाम हैं—उच्च विशिष्ट ताप और FR-4 की तुलना में असाधारण उच्च थर्मल चालकता।

थर्मल मास के रूप में, कॉपर अपने तापमान को बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊर्जा का निर्धारण करता है। भारी कॉपर प्लेन वाले बोर्ड को रिफ्लो तापमान तक पहुंचने के लिए अधिक ऊर्जा और समय की आवश्यकता होती है बनाम छोटे ट्रेस वाले बोर्ड। इसका अर्थ है कि उच्च कॉपर सघनता वाले क्षेत्र अधिक धीमी गति से गर्म होते हैं बनाम कम सघनता वाले क्षेत्र। यदि किसी बोर्ड में बाएं आधे में बड़े, ठोस कॉपर प्लेन हैं और दाहिने भाग में केवल हल्के रूटिंग हैं, तो बाएं आधा तापमान में विलंब करेगा। किसी भी समय, दाहिना भाग गर्म होता है, जो थर्मल असमानता पैदा करता है जो विकृति को प्रेरित करता है।

हीट हाईवे के रूप में, कॉपर की उच्च थर्मल चालकता (लगभग 400 W/m·K बनाम FR-4 का 0.3 W/m·K) इसे जल्दी हीट साझा करने की अनुमति देती है। एक बड़ा कॉपर प्लेन केवल उसकी मास की वजह से धीरे-धीरे गर्म नहीं होता; यह हीट को स्थानीय गर्म स्थानों से दूर फैला देता है, इसकी सतह के पार तापमान को समान बनाते हुए। जबकि यह फायदेमंद हो सकता है, इसका यह भी मतलब है कि कॉपर की उपस्थिति या अनुपस्थिति मौलिक रूप से भिन्न थर्मल क्षेत्रों का निर्माण करती है। एक क्षेत्र में ठोस प्लेन होने पर धीमा, समान थर्मल प्रतिक्रिया होती है। ट्रेस से सिर्फ एक क्षेत्र में तेज, स्थानीय प्रतिक्रिया होती है।

सर्किट बोर्ड का थर्मल सिमुलेशन चित्र, जिसमें लाल गर्म स्थानों और ठंडे नीले क्षेत्रों के साथ अयोग्य गर्मी वितरण दिखाया गया है।
असमान कॉपर वितरण थर्मल क्षेत्रों का पैचवर्क बनाता है। सघन कॉपर प्लेन थर्मल मास के रूप में कार्य करते हैं, धीरे-धीरे गर्म होते हैं (नीला), जबकि sparse क्षेत्र तेज़ी से गर्म होते हैं (लाल), जो विकृति को प्रेरित करने वाले ग्रेडिएंट बनाते हैं।

कॉपर केवल मास नहीं जोड़ता; यह बोर्ड के थर्मल परिदृश्य को मौलिक रूप से पुनः व्यवस्थित करता है। यही कारण है कि इसकी वितरण को थर्मल डिज़ाइन का मामला माना जाना चाहिए, न कि सिर्फ निर्माण की समानता।

कैसे कॉपर वितरण हीटिंग सिमेट्री को नियंत्रित करता है

थर्मल सममिति का मतलब है कि बोर्ड के सभी क्षेत्र लगभग एक ही समय पर समान तापमान तक पहुँचते हैं। जबकि पूर्ण सममिति असंभव है, लक्ष्य थर्मल ग्रेडिएंट को कम से कम करना है, विशेष रूप से पीक रिफ्लो चरण के दौरान जब बोर्ड सबसे अधिक अनुकूल होता है।

कॉपर वितरण इस सममिति को निर्धारित करता है, जो बोर्ड के थर्मल मास और चालकता मानचित्र को परिभाषित करता है। समान कॉपर सघनता वाले बोर्ड का तापीय प्रतिक्रिया अपेक्षाकृत समान होता है, जो गर्मी को एक संयुक्त पूरे के रूप में अवशोषित करता है। अत्यधिक असमान कॉपर वाले बोर्ड विभिन्न थर्मल टाइम कॉन्स्टेंट वाले क्षेत्रों का पैचवर्क बन जाते हैं—सघन क्षेत्र विलंब करता है जबकि sparse क्षेत्र अग्रसर होता है।

मल्टीलेयर बोर्डों में यह समस्या और बढ़ जाती है। मान लीजिए कि एक छह-लेयर डिज़ाइन है जिसमें पावर प्लेन सिर्फ़ बोर्ड क्षेत्र के आधे हिस्से को कवर करते हैं। उस आधे हिस्से का थर्मल मास बहुत अधिक होता है। रिफ्लो के दौरान, यह अधिक धीमी गति से गर्म होता है, जो sparse पक्ष से dense पक्ष तक स्थायी ग्रेडिएंट बनाता है। यदि यह ग्रेडिएंट बोर्ड की लंबाई के साथ चलता है, तो यह झुका हुआ होता है। यदि इसमें घुमावदार असमानता है, तो यह मुड़ जाता है।

रीफ्लो प्रोफ़ाइल इसे बढ़ा सकती है। प्रोफ़ाइल का सोख ज़ोन तापमानों को समान बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है इससे पहले कि अंतिम रैम्प पीक तक पहुंचे, लेकिन यह अनंतकाल तक नहीं चलता। यदि किसी बोर्ड में थर्मल मास असमानता बहुत अधिक है, तो सोख पर्याप्त नहीं हो सकता है। जब ओवन 240-250°C तक स्पाइक करता है, तो कम मास वाले क्षेत्र पहले ओवरशूट करते हैं जबकि उच्च मास वाले क्षेत्र अभी भी पकड़ रहे हैं। यही वह महत्वपूर्ण खिड़की है जहां विकृति शुरू होती है।

जैसे ही विशिष्ट थर्मल जोन बन जाते हैं, वे परस्पर क्रिया करने लगते हैं। एक बड़े कॉपर प्लेन में घने क्षेत्र में हीट खींचते हैं, उस क्षेत्र को लंबे समय तक ठंडा रखते हैं और पास के sparse क्षेत्रों के साथ ग्रेडिएंट को और तेज करते हैं। कॉपर की थर्मल बफ़र की अनुपस्थिति में, वे sparse क्षेत्र तेजी से गर्म होते हैं। ग्रेडिएंट पीक के दौरान बना रहता है, और बोर्ड विकृत हो जाता है।

कवरिंग चोरबाजी का जाल

कॉपर की चोरी लगाने का सहज प्रवृत्ति वैध निर्माण चिन्ताओं जैसे समान इचिंग और प्लेटिंग में निहित है। लेकिन जब इसे लक्ष्य प्रतिशत को पूरा करने के लिए एक कवरिंग भर के रूप में लागू किया जाता है, तो चोरी अक्सर वही थर्मल असमानता पैदा करती है जिसे रोकने का इरादा था।

यह समस्या बन जाती है।

जब ताम्बा जोड़ा जाता है तो नए असंतुलन पैदा होते हैं

चोरी क्षेत्र की थर्मल मास को बढ़ाता है जहां इसे जोड़ा जाता है। एक बोर्ड पर जिसमें कुछ स्थानों में कॉपर केंद्रित है और अन्य में विरल रूटिंग है, सामान्यतः चोराना केवल विरल क्षेत्रों में जोड़ा जाता है। जिन क्षेत्रों में, जिनमें पहले कम थर्मल मास था और वे जल्दी गर्म होते थे, अब वे धीरे-धीरे गर्म होते हैं।

यह भारी कार्यात्मक कॉपर को नहीं हटाता; यह बस थर्मल संतुलन को स्थानांतरित कर देता है। यदि चोरी पर्याप्त आक्रामक है, तो यह संतुलन को बहुत अधिक बदल सकता है। पहले sparse क्षेत्र अभी कार्यात्मक क्षेत्रों के समान थर्मल मास हो सकता है, लेकिन भिन्न ज्यामिति के साथ, एक नया और अप्रत्याशित असंतुलन створित करता है।

मुद्दाअ सिर्फ घनत्व का नहीं है, बल्कि स्थान और इरादे का भी है। यदि चोरी किसी क्षेत्र में की जाती है जो पहले ही रिफ्लो के दौरान ठंडा था, तो वहाँ थर्मल मास जोड़ने से वह और भी ठंडा हो जाता है, जिससे ग्रेडिएंट तेज़ हो जाता है। कवरिंग चोरी रणनीतियाँ इस भिन्नता को नहीं पहचानतीं; वे घनत्व लक्ष्यों के आधार पर भराव करते हैं, ना कि थर्मल विश्लेषण पर। परिणाम अक्सर अधिक कॉपर होता है जहाँ इसकी आवश्यकता नहीं होती।

एक विशेष विफलता मोड तब होता है जब चोरी सीधे आंतरिक परतों के ऊपर outer परतों में जोड़ी जाती है। यह सतह का द्रव्य ओवन से गर्मी अवशोषित करता है और उसे अंदर भेजता है। यदि आंतरिक परतें पहले से ही उच्च थर्मल मास रखती हैं, तो बाहरी चोरी उस स्टैक का कुल मास बढ़ा देती है बिना हीट पेनिट्रेशन को सुधार किए। केंद्र और अधिक पीछे रह जाता है, सतह से केंद्र तक ग्रेडिएंट बढ़ता है, और थ्रू-थिकनेस तनाव बनता है, जिससे इन-लेन विकृति उत्पन्न होती है क्योंकि सतह परतें केंद्र से अधिक विस्तार करती हैं।

पीक तापमान पर चोरी

रीफ्लो शिखर अधिकतम थर्मल तनाव का क्षण होता है और न्यूनतम सब्सट्रेट कठोरता। यहां मौजूद कोई भी थर्मल असमानता सबसे अधिक प्रभाव डालेगी क्योंकि बोर्ड की विकृति का प्रतिरोध करने की क्षमता सबसे कम है। चोर Lock थर्मल संरचना में lock कर देता है। यदि उस संरचना से ऐसी असमानता उत्पन्न होती है जो शिखर तापमान पर प्रकट होती है, तो ऐसा हर बार होगा जब बोर्ड ओवन से गुजरेगा।

ओवन बोर्ड के निर्माण में अंतर्निहित असमानता का समाधान नहीं कर सकता। यदि ओवन गर्मी बढ़ाता है ताकि ठंडे, उच्च-मास क्षेत्र तापमान पर पहुंच जाएं, तो थर्मली प्रतिक्रियाशील क्षेत्र अधिक ओवरशूट करेंगे। बोर्ड अपनी चोटी पर विभिन्न क्षेत्रों को विभिन्न तापमानों पर पहुंचाता है। गर्म क्षेत्र अधिक फैलते हैं, ठंडे क्षेत्र कम फैलते हैं। बोर्ड नरम है। यह मोड़ता है। जब यह ठंडा होता है, तो विकृति स्थायी हो सकती है, जिससे घटक अस्थान से बाहर हो जाते हैं और सोल्डर जोड़ियाँ कमजोर हो जाती हैं—एक समस्या जो मानक विद्युत परीक्षणों में दिखाई नहीं देती।

स्टैकअप सममिति: प्राथमिक वार्पेज नियंत्रण

वायर्पेज को नियंत्रित करने का सबसे प्रभावी तरीका है कि एक बोर्ड स्टैकअप डिजाइन किया जाए जो अपनी केंद्रीय समतल के चारों ओर थर्मली और यांत्रिक रूप से सममित हो। इससे सुनिश्चित होता है कि बोर्ड के ऊपर आधे भाग पर तापीय विस्तार बलों की प्रतिकृति समान और विपरीत बलों से होती है जो नीचे के आधे भाग पर कार्य करती हैं। बिना किसी नेट बेंडिंग मोमेंट के, बोर्ड सपाट रहता है।

कॉपर का संतुलन, प्लेन से प्लेन तक

दो पीसीबी क्रॉस-सेक्शन की तुलना करने वाला चार्ट। बाएँ ओर एक सममित स्टैकअप दिखाया गया है जिसमें परावर्तित परतें हैं, जिसे 'संतुलित' कहा गया है। दाएँ ओर असममित स्टैकअप दिखाया गया है, जिसे 'असंतुलित' कहा गया है।
एक सममित स्टैकअप बोर्ड के केंद्र के चारों ओर थर्मल और यांत्रिक बलों को संतुलित करता है, ताकि वक्रता से रोका जा सके। असमानता एक नेट बेंडिंग मोमेंट बनाती है, जिससे वायर्पेज होता है।

स्टैकअप समानता का अर्थ है कि एक परत पर हर कॉपर फीचर के लिए, बोर्ड के केंद्र से समान दूरी पर एक समर्पित फीचर मौजूद हो। छह-परत स्टैकअप में, परत दो को परत पांच का प्रतिबिंब होना चाहिए, और परत तीन को परत चार का। यदि परत दो एक ठोस ग्राउंड प्लेन है, तो परत पांच भी समान क्षेत्र और मोटाई का एक ठोस ग्राउंड प्लेन होना चाहिए। यह प्रतिबिंब तापीय द्रव्यमान को बोर्ड की मोटाई के माध्यम से संतुलित करता है, सुनिश्चित करता है कि ऊपर और नीचे भीषण गर्मी में समान गति से गर्म हों। CTE असमानता का तनाव अभी भी मौजूद है, लेकिन यह सममित है, इसलिए बोर्ड बिना बेंड हुए समान रूप से विस्तार करता है।

बाहरी परतें (एक और छह) भी संतुलित होनी चाहिए। जबकि तह में कॉपर समान हो पाना अक्सर असंभव होता है, लक्ष्य है कि कुल कॉपर का वजन और वितरण जितना संभव हो, बना रहे। सामग्री का चयन भी महत्वपूर्ण है; कोर और प्रेपरेग की मोटाई को केंद्र के आसपास प्रतिबिंबित किया जाना चाहिए ताकि यांत्रिक और थर्मल न्यूट्रल एक्सिस दोनों संरेखित हों, जो वायर्पेज के प्रति बोर्ड की प्रतिरोध क्षमता को अधिकतम करता है।

जब Stackup संशोधन सीमित हो

पूर्ण समानता हमेशा संभव नहीं है। लागत परत संख्या तय कर सकती है, या डिज़ाइन ऐसी हो सकती है जिसमें प्रतिबिंबित नहीं की जा सकने वाली परतें आवश्यक हों। एक बोर्ड जिसमें परत दो पर एक बड़ा ग्राउंड प्लेन चाहिए, पर परत पांच पर समान परत न हो, स्वाभाविक रूप से असमान है।

इन मामलों में, एक तरीका है कि प्रतिबिंबित परत पर गैर-कार्यात्मक, आंशिक प्लेन का उपयोग करें। एक हैच्ड या जालीदार कॉपर पूर क्षेत्र को कवर करता है, थर्मल द्रव्यमान जोड़ता है और समता में सुधार करता है बिना एक ठोस विद्युत परत बनाये। यह समझौता अक्सर वायर्पेज को स्वीकार्य स्तर तक कम कर सकता है। समझौता का जोखिम अधिक कॉपर का उपयोग होता है, जो वायर्पेज की उपज पर असर डालता है।

जब स्टैकअप समानता compromised हो जाती है, तो बोर्ड अधिक vulnerability हो जाता है वायर्पेज के लिए, और त्रुटि की सीमा कम होती है। पहले से असमान स्टैकअप में आक्रामक थीकिंग जोड़ना विशेष रूप से जोखिम भरा हो सकता है, क्योंकि यह मौजूदा असंतुलन के साथ अनुपयोगी रूप से इंटरैक्ट कर सकता है।

आक्रामक_fill के बिना नियंत्रणीक ताम्र घनत्व

यदि स्टैकअप समानता मुख्य रक्षा है, तो नियंत्रित कॉपर घनता रणनीतिक उपकरण है स्थानीय असमानताओं को प्रबंधित करने के लिए। लक्ष्य है कि कॉपर को तभी जोड़ें जब आवश्यक हो, आवश्यक मात्रा में, बिना नए थर्मल समस्याएँ पैदा किए। इससे वैश्विक से स्थानीय संतुलन की ओर बदलाव की आवश्यकता होती है, साथ ही reflow के दौरान यांत्रिक समर्थन भी।

स्थानीय संतुलन बनाम वैश्विक भराव

स्थानीय संतुलन का मतलब है कि विशिष्ट क्षेत्रों में कॉपर घनता को संबोधित करना बजाय कि हर जगह एक समान भराव पैटर्न लगाना। यह प्रक्रिया कॉपर क्षेत्रों की पहचान करने से शुरू होती है, फिर यह तय करने के लिए कि कहां अतिरिक्त कॉपर मदद करेगा और कहां नुकसान पहुंचाएगा, थर्मल अंतर्ज्ञान का उपयोग करती है।

यदि एक बहुत कम घनत्व वाला क्षेत्र मध्यम घनत्व वाली क्षेत्रों से घिरा है, तो मामूली थीकिंग जोड़ना थर्मल अविभाजन को कम कर सकता है। लक्ष्य एक वैश्विक घनत्व लक्ष्य को प्राप्त करना नहीं है, बल्कि वंशावली को कम करना है। यदि आसपास के क्षेत्रों में 30% कॉपर है और सं sparseArea को 5% है, तो इसे 15% तक लाना पर्याप्त हो सकता है। इसे 30% तक पहुंचाने के लिए आक्रामक थीकिंग करना लक्ष्य को अधिक चला सकता है।

यह भी अवश्यक है कि जहां इसकी आवश्यकता नहीं है वहां से थीकिंग को प्रतिबंधित किया जाए। एक थर्मली स्थिर क्षेत्र में कॉपर जोड़ना केवल एक मनमानी वैश्विक घनत्व लक्ष्य को पूरा करने के लिए अनावश्यक थर्मल द्रव्यमान जोड़ता है और संतुलन को बदल देता है। यह कठोर डिज़ाइन नियमों का जाल है जो वितरण को अनदेखा करते हैं। भरे जाने की ज्यामिति भी महत्वपूर्ण है। हैच्ड या dotted पैटर्न ठोस भराव की तुलना में कम प्रभावी थर्मल द्रव्यमान बनाते हैं और अधिक सूक्ष्म नियंत्रण की अनुमति देते हैं। यह निर्माण न्यूनतमताओं को पूरा कर सकता है बिना क्षेत्र के तापीय व्यवहार को अधिक प्रभावित किए।

व्यावहारिक दृष्टिकोण: केवल उन्हीं स्थानों पर मोटे, कम घनत्व वाले भरे का उपयोग करें जहाँ आवश्यकता हो ताकि एक निर्माता की न्यूनतम आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके। प्रत्येक क्षेत्र-प्रति-क्षेत्र आधार पर तांबे की प्रत्येक वृद्धि का औचित्य सिद्ध करें, न कि एक वैश्विक संचालन के रूप में।

पैनल समर्थन और टूलिंग

पैनल समर्थन एक यांत्रिक रणनीति है जो थर्मल डिज़ाइन का पूरक है। यहां तक कि एक बोर्ड में कुछ थर्मल असमानता होने पर भी यदि वह पर्याप्त रूप से समर्थित है तो उसे सपाट रखा जा सकता है। समर्थन बोर्ड की आकृति को उसके सबसे कमजोर, उच्च तापमान अवस्था में परिवर्तित करने की क्षमता को सीमित करता है।

एक प्रिंटेड सर्किट बोर्ड को एक कठोर, डार्क ग्रे फ्रेम में फ्लैट पकड़ लिया गया है, जो एक रीयोलो कैरियर है जिसे ओवन में विकृति से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
Reflow वाहक और फिक्स्चर यांत्रिक समर्थन प्रदान करते हैं, शारीरिक रूप से बोर्ड को मजबूती से पकड़ कर उसे उच्च तापमान पर सपाट रखने में मदद करते हैं।

एक बोर्ड अभी भी अपने पैनल से जुड़ा हुआ है, जिसे पैनल रेलें नियंत्रित करती हैं, जो अधिक कठोर हैं और संपूर्ण असेंबली को सपाट रखती हैं। इस कारण, कई उच्च-विश्वसनीयता वाली असेंबलियों को पैनल के रूप में ही reflow किया जाता है। व्यक्तिगत बोर्डों के लिए, एक रिफ्लो कैरियर या फिक्स्चर वही कार्य प्रदान करता है। ये कठोर फ्रेम, जो अक्सर ग्रेफाइट कंपोजिट जैसे कम-सीटीई सामग्री से बने होते हैं, यांत्रिक बल द्वारा बोर्ड को सपाट रखते हैं। व्यापार-off उसकी अपनी थर्मल मास है, जो रिफ्लो प्रोफ़ाइल को प्रभावित कर सकता है।

समर्थन थर्मल असमानता को समाप्त नहीं करता; यह परिणामी वॉरपेज को दबाता है। बोर्ड अभी भी आंतरिक तनाव में है, जो सोल्डर जोड़ियों को प्रभावित कर सकता है। इसलिए, समर्थन एक न्यूनीकरण रणनीति है, न कि एक उपचार। सर्वश्रेष्ठ परिणाम डिजाइन के माध्यम से थर्मल असमानता को कम करने और अवशिष्ट जोखिम को प्रबंधित करने के लिए यांत्रिक समर्थन का उपयोग करने से आते हैं।

कब चोरी जायज है, यह तय करना

तांबे की चोरी स्वाभाविक रूप से बुरी नहीं है। यह समस्या तब बन जाती है जब इसे अंधाधुंध लगाया जाए, उचित स्टैकअप डिज़ाइन और घनत्व नियंत्रण के विकल्प के रूप में। इसका उपयोग करने का निर्णय जानबूझकर होना चाहिए।

यह कब उचित है?

  • निर्माण न्यूनतम को पूरा करने के लिए। कई फेब्रिकेटर मानक तांबे की घनत्व (जैसे, 20-30%%) आवश्यक मानक के लिए आवश्यक मानकों को पूरा करने के लिए आवश्यक है। यदि डिज़ाइन इसके नीचे गिरता है, तो कुछ भरे अनिवार्य हैं। इस स्थिति में, केवल न्यूनतम मानक को पूरा करने के लिए पर्याप्त तांबा जोड़ें, और कम-घनत्व वाले पैटर्न का उपयोग करें। यह एक निर्माण प्रतिबंध है, न कि थर्मल अनुकूलन।
  • जब थर्मल सिमुलेशन स्पष्ट लाभ दिखाता है। कुछ मामलों में, मॉडलिंग दिखा सकती है कि किसी विशिष्ट गर्म स्थान पर तांबे को जोड़ने से उसकी थर्मल मास पर्याप्त रूप से बढ़ जाती है ताकि वह आस-पास के क्षेत्रों के साथ संतुलित हो जाए। यह थर्मल टूल के रूप में चोरी का सही, शल्य चिकित्सा प्रकार का उपयोग है, जो एक कंबल भरने के विपरीत है।
  • जब बोर्ड स्वाभाविक रूप से कठोर हो। मोटे, छोटे, या अत्यधिक सममित बोर्ड आक्रामक चोरी को बिना समस्या के सहन कर सकते हैं। निर्णय जोखिम-आधारित है। यदि बोर्ड संकुचित है — पतला, बड़ा, या विषम — तो चोरी को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।

प्रेरणा का मूल सिद्धांत पारस्मनी है। जब आवश्यक हो तभी तांबे जोड़ें और स्पष्ट रूप से समझें कि इससे कोई बुरा समस्या नहीं बनेगी। न्यूनतम, स्थानीय चोरी पर प्राथमिकता दें। थर्मल संतुलन के लिए सबसे पहले स्टैकअप समानता पर भरोसा करें और अवशिष्ट जोखिम को प्रबंधित करने के लिए पैनल समर्थन का उपयोग करें। चोरी को एक लक्षित सुधार के रूप में व्यवहार करें, ना कि एक मानक अंतिम चरण। आपके बोर्ड रिफ्लो से सपाट उभरेंगे, और आपकी असेंबली उपज उस डिज़ाइन अनुशासन को प्रतिबिंबित करेगी।

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