के डिजाइन और निर्माण मेंमुद्रित सर्किट बोर्ड, टीजी मान एक प्रमुख पैरामीटर है जो सर्किट बोर्ड के प्रदर्शन और विश्वसनीयता में निर्णायक भूमिका निभाता है। स्थिर संचालन सुनिश्चित करने और इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए उचित टीजी मान का सही ढंग से चयन करने का तरीका समझना महत्वपूर्ण है।
1, टीजी मूल्य को समझें
टीजी मान, जिसे कांच संक्रमण तापमान के रूप में भी जाना जाता है, उस तापमान को संदर्भित करता है जिस पर अनाकार पॉलिमर (क्रिस्टलीय पॉलिमर के अनाकार भाग सहित) कांच और रबरयुक्त अवस्थाओं के बीच संक्रमण करते हैं। सर्किट बोर्डों के सब्सट्रेट के लिए, जब तापमान टीजी मान से नीचे होता है, तो सब्सट्रेट अच्छे यांत्रिक गुणों और आयामी स्थिरता के साथ कठोर कांच जैसी स्थिति में होता है; जब तापमान टीजी मान से अधिक हो जाता है, तो सब्सट्रेट धीरे-धीरे नरम रबर की स्थिति में बदल जाता है, और इसके यांत्रिक गुण कम हो जाते हैं, आयामी स्थिरता बिगड़ जाती है, और विरूपण और प्रदूषण जैसी समस्याएं हो सकती हैं, जो सर्किट बोर्ड के विद्युत प्रदर्शन और विश्वसनीयता को गंभीर रूप से प्रभावित करती हैं।
2, विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों में टीजी मूल्यों के लिए आवश्यकताएँ
उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पाद: सामान्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पाद, जैसे स्मार्टफोन, टैबलेट आदि, ऑपरेशन के दौरान अपेक्षाकृत सीमित गर्मी उत्पन्न करते हैं। आम तौर पर, मांग को पूरा करने के लिए 130 डिग्री और 150 डिग्री के बीच टीजी मान वाले साधारण एफआर-4 बोर्ड का उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार के बोर्ड की लागत कम होती है और यह सामान्य तापमान स्थितियों के तहत सर्किट बोर्ड के स्थिर संचालन को सुनिश्चित कर सकता है। एक उदाहरण के रूप में स्मार्टफोन लेते हुए, सामान्य उपयोग के दौरान उनके आंतरिक सर्किट बोर्ड पर चिप्स और अन्य घटकों द्वारा उत्पन्न गर्मी को गर्मी अपव्यय डिजाइन के माध्यम से एक निश्चित सीमा के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है, और सामान्य टीजी मान वाला एक सर्किट बोर्ड इससे निपटने के लिए पर्याप्त है।
औद्योगिक नियंत्रण उपकरण: औद्योगिक वातावरण आमतौर पर जटिल होते हैं, और उपकरण उच्च तापमान और उच्च आर्द्रता जैसी कठोर परिस्थितियों का सामना कर सकते हैं, और लंबे समय तक लगातार काम कर सकते हैं। इसलिए, औद्योगिक नियंत्रण उपकरण के सर्किट बोर्ड में उच्च स्थिरता और विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। आम तौर पर 150 डिग्री से 170 डिग्री तक के टीजी मूल्यों के साथ मध्यम से उच्च टीजी शीट का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। उदाहरण के लिए, एक स्वचालित उत्पादन लाइन के नियंत्रण उपकरण में, लंबे समय तक उपकरण के निरंतर संचालन के कारण, सर्किट बोर्ड गर्म होता रहेगा। उच्च टीजी मान वाली प्लेटें प्रभावी ढंग से उच्च तापमान के प्रभाव का विरोध कर सकती हैं, उपकरण के स्थिर संचालन को सुनिश्चित कर सकती हैं और विफलता की संभावना को कम कर सकती हैं।
ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को ऑपरेशन के दौरान न केवल इंजन डिब्बे जैसे उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में उच्च तापमान का सामना करना पड़ता है, बल्कि वाहन संचालन के दौरान कंपन, प्रभाव और भारी तापमान परिवर्तन से भी निपटना पड़ता है। विशेष रूप से इंजन नियंत्रण इकाइयों और कार चार्जर जैसे प्रमुख घटकों के सर्किट बोर्डों को अत्यधिक उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए अक्सर 170 डिग्री से अधिक टीजी मान वाली उच्च टीजी शीट की आवश्यकता होती है, और यहां तक कि कुछ उच्च अंत अनुप्रयोगों में 200 डिग्री से अधिक टीजी मान वाली विशेष सामग्री का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कार के इंजन डिब्बे में ईसीयू सर्किट बोर्ड उच्च तापमान वाली कामकाजी परिस्थितियों में स्थिर विद्युत और यांत्रिक प्रदर्शन को बनाए रख सकता है, जिससे कार इंजन का सटीक नियंत्रण और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित होता है।
एयरोस्पेस और सैन्य उत्पाद: ये क्षेत्र उत्पाद विश्वसनीयता और स्थिरता के लिए चरम आवश्यकताओं तक पहुंच गए हैं, और किसी भी छोटी खराबी से गंभीर परिणाम हो सकते हैं। सर्किट बोर्डों को अत्यधिक तापमान और मजबूत कंपन जैसे कठोर वातावरण में उच्च प्रदर्शन बनाए रखने की आवश्यकता होती है। इसलिए, एयरोस्पेस और सैन्य उत्पाद आमतौर पर अत्यधिक उच्च टीजी मूल्यों के साथ विशेष सामग्रियों का उपयोग करते हैं, जैसे सिरेमिक सब्सट्रेट्स, जिनके टीजी मूल्य सामान्य कार्बनिक बोर्डों की तुलना में बहुत अधिक हैं, जो यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि सर्किट बोर्डों के विभिन्न प्रदर्शन संकेतक कठोर वातावरण में प्रभावित नहीं होते हैं और जटिल वातावरण में उपकरणों के विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करते हैं।
3, टीजी मानों का चयन करते समय विचार करने योग्य कारक
कार्यशील तापमान सीमा: सबसे पहले, उस अधिकतम तापमान को स्पष्ट करना आवश्यक है जिसका सामना सर्किट बोर्ड को वास्तविक संचालन के दौरान करना पड़ सकता है। इसके लिए आंतरिक हीटिंग तत्वों, गर्मी अपव्यय डिजाइन और परिवेश के तापमान जिसमें उपकरण का उपयोग किया जाता है जैसे कारकों पर व्यापक विचार की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, उच्च तापमान वाले वातावरण में काम करने वाले औद्योगिक ओवन के नियंत्रण सर्किट बोर्ड का कार्य तापमान 100 डिग्री के करीब या उससे भी अधिक हो सकता है। इस मामले में, एक उच्च टीजी मान बोर्ड चुनना आवश्यक है जो इस तापमान का सामना कर सके और एक निश्चित मार्जिन हो।
घटक शक्ति और ताप उत्पादन: सर्किट बोर्ड पर विभिन्न घटकों की शक्ति और ताप उत्पादन अलग-अलग होता है। उच्च शक्ति और महत्वपूर्ण ताप उत्पादन वाले घटकों के लिए, जैसे कि उच्च - पावर चिप्स, पावर रेसिस्टर्स इत्यादि, आसपास के सर्किट बोर्ड क्षेत्र में तापमान में काफी वृद्धि होगी। इन क्षेत्रों में, स्थानीय ओवरहीटिंग के कारण सर्किट बोर्ड के प्रदर्शन में गिरावट को रोकने के लिए उच्च टीजी मान वाले बोर्डों का चयन किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, कंप्यूटर बिजली आपूर्ति में सर्किट बोर्ड को ऑपरेशन के दौरान आंतरिक बिजली घटकों द्वारा उत्पन्न बड़ी मात्रा में गर्मी के कारण सर्किट के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए उच्च टीजी मूल्य बोर्डों के उपयोग की आवश्यकता होती है।
सेवा जीवन आवश्यकताएँ: यदि उत्पाद में सेवा जीवन की उच्च अपेक्षा है, तो उचित टीजी मान चुनना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। लंबे समय तक उपयोग के दौरान, भले ही काम करने का तापमान टीजी मान से अधिक न हो, निरंतर उच्च तापमान वातावरण धीरे-धीरे सर्किट बोर्ड सब्सट्रेट को पुराना कर सकता है और इसके प्रदर्शन को कम कर सकता है। उच्च टीजी मान सब्सट्रेट की उम्र बढ़ने की दर को धीमा कर सकता है और सर्किट बोर्ड की सेवा जीवन को बढ़ा सकता है। उदाहरण के लिए, स्मार्ट मीटर जैसे उपकरण जिन्हें लंबे समय तक स्थिर संचालन की आवश्यकता होती है, उन्हें कई वर्षों के उपयोग के दौरान स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए अपने सर्किट बोर्ड के लिए उच्च टीजी मूल्य बोर्ड का उपयोग करना चाहिए।
लागत सीमा: सामान्यतया, बोर्ड का टीजी मूल्य जितना अधिक होगा, उसकी लागत उतनी ही अधिक होगी। टीजी मूल्यों का चयन करते समय, प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करते हुए लागत कारकों पर व्यापक रूप से विचार करना आवश्यक है। कुछ उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए जो लागत के प्रति संवेदनशील हैं और अपेक्षाकृत कम प्रदर्शन आवश्यकताओं वाले हैं, बुनियादी विश्वसनीयता सुनिश्चित करते हुए लागत को नियंत्रित करने के लिए कम टीजी मूल्य बोर्डों का चयन किया जा सकता है। लेकिन चिकित्सा उपकरण, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स इत्यादि जैसे प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों के लिए, केवल लागत पर ध्यान केंद्रित करने के बजाय प्रदर्शन और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और उचित टीजी मूल्य बोर्डों का चयन करने को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।
4, टीजी वैल्यू का परीक्षण और सत्यापन
थर्मल विश्लेषण विधि: आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला अंतर स्कैनिंग कैलोरीमीटर सर्किट बोर्ड सब्सट्रेट के टीजी मान को सटीक रूप से माप सकता है। एक विशिष्ट ताप दर पर नमूने को गर्म करके और उसके थर्मल परिवर्तनों को रिकॉर्ड करके, जब तापमान ग्लास संक्रमण तापमान तक पहुंच जाता है, तो डीएससी वक्र एक महत्वपूर्ण आधारभूत बदलाव दिखाएगा, जो टीजी मान निर्धारित कर सकता है। मॉड्यूलेशन स्कैनिंग कैलोरीमेट्री, सिंक्रोनस डिफरेंशियल कैलोरीमेट्री और अन्य तरीके भी टीजी मूल्यों को सटीक रूप से निर्धारित कर सकते हैं, जो ग्लास संक्रमण प्रक्रिया के दौरान अलग-अलग डिग्री तक सामग्रियों के थर्मल प्रदर्शन परिवर्तनों का अधिक सटीक विश्लेषण कर सकते हैं।
वास्तविक पर्यावरण सिमुलेशन परीक्षण: प्रयोगशाला में थर्मल विश्लेषण परीक्षण के अलावा, सर्किट बोर्ड के वास्तविक कार्य वातावरण का अनुकरण करके परीक्षण और सत्यापन भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, तैयार सर्किट बोर्ड के नमूने को एक उच्च तापमान परीक्षण कक्ष में रखना, इसे पूर्व निर्धारित तापमान वक्र के अनुसार गर्म करना, विद्युत और यांत्रिक गुणों सहित विभिन्न तापमानों पर सर्किट बोर्ड के प्रदर्शन परिवर्तनों का निरीक्षण करना, और यह सत्यापित करने के लिए विरूपण, प्रदूषण, शॉर्ट सर्किट और अन्य मुद्दों की जांच करना कि चयनित टीजी मान व्यावहारिक अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करता है या नहीं। ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में, सर्किट बोर्ड के नमूनों को व्यापक पर्यावरणीय सिमुलेशन परीक्षणों के अधीन किया जाता है, जिसमें जटिल व्यावहारिक परिचालन स्थितियों के तहत सर्किट बोर्ड की विश्वसनीयता का व्यापक मूल्यांकन करने के लिए उच्च तापमान, कंपन, आर्द्रता इत्यादि जैसे कई कारक शामिल होते हैं।