উচ্চ ঘনত্ব পিসিবি

কঠোর পরিবেশের জন্য পিসিবিগুলির মুখোমুখি প্রধান চ্যালেঞ্জগুলি নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে:
আর্দ্রতা, ধুলো এবং ময়লা:এই পরিবেশগত কারণগুলিকে প্রতিহত করার জন্য, প্রায়শই পিসিবিকে কনফরমাল আবরণ নামে পরিচিত একটি বিশেষ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে চিকিত্সা করা প্রয়োজন। এটির সাহায্যে, সিলিকন, এক্রাইলিক, ইউরেথেন বা পি-জাইলিনের মতো অ-পরিবাহী প্রতিরক্ষামূলক উপাদানের একটি পাতলা স্তর দিয়ে সমাবেশ প্রক্রিয়ার পরে PCB আবৃত হয়। আবরণ বহিরাগত দূষণকারী থেকে রক্ষা করে ইলেকট্রনিক সার্কিটের জীবনকে প্রসারিত করতে দেয়।

উচ্চ তাপমাত্রা:যদি PCB কে স্ট্যান্ডার্ডের উপরে তাপমাত্রায় অবিচ্ছিন্নভাবে কাজ করতে হয়, তবে এটি একটি মোটা তামা (ভারী তামা) সহ স্তরগুলি ব্যবহার করা ভাল। প্রতি বর্গফুটে 3 আউন্সের বেশি কপারের পুরুত্ব সাধারণত উচ্চ তাপমাত্রায় নিরবচ্ছিন্ন অপারেশনের ক্ষেত্রে বোর্ডকে উচ্চ স্তরের সুরক্ষা প্রদানের জন্য কমপ্লায়েন্ট আবরণ প্রয়োগের সাথে একত্রিত করা হয়। উচ্চতর গ্লাস ট্রানজিশন টেম্পারেচার (Tg), যেমন FR-4 TG140 বা TG170 সহ লেয়ারের ব্যবহার PCB কে তাপমাত্রা থেকে অতিরিক্ত সুরক্ষা প্রদান করে

আয়নাইজিং বিকিরণ:মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পিসিবিগুলি সূর্য এবং অন্যান্য মহাকাশীয় বস্তু দ্বারা উত্পন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ ছাড়াও বিভিন্ন ধরণের কণা দিয়ে বোমাবর্ষণ করা হয়। এই বিকিরণ অস্থায়ী ব্যাঘাত ঘটাতে পারে (যেমন বিট ফ্লিপ বা মেমরি মুছে ফেলা) বা স্থায়ী উপাদান ক্ষতির শক এবং কম্পন, বিশেষ করে স্বয়ংচালিত এবং মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনে।

ক্ষয়:এটি কোনো ধাতু অংশ জন্য প্রধান ক্ষতি এক. ক্ষয় ঘটে যখন অক্সিজেন এবং ধাতু একে অপরের সাথে একটি অক্সিডেশন হিসাবে পরিচিত একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বন্ধন করে। এটি মরিচা তৈরি করে এবং ধাতুটিকে তার রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য হারায়, সময়ের সাথে সাথে পচে যায়। যেহেতু PCB-তে প্রচুর পরিমাণে ধাতু থাকে, তাই অক্সিজেনের সংস্পর্শে এলে ক্ষয় হয়।

বায়ুমণ্ডলীয় এজেন্টদের দ্বারা সৃষ্ট ক্ষতি প্রতিরোধ করার জন্য, কনফরমাল আবরণ নামে পরিচিত একটি অ-পরিবাহী প্রতিরক্ষামূলক আবরণ সমাবেশের পরে PCB-তে প্রয়োগ করা হয় (চিত্র 1)। এটি সাধারণত ভোক্তা, যন্ত্রপাতি এবং মোবাইল ডিভাইসের জন্য PCB-তে প্রয়োগ করা হয়, যেখানে এটি আর্দ্রতা, ধুলো বা অন্যান্য কঠোর পরিবেশগত কারণের উপস্থিতিতে কাজ করা সাধারণ। PCB-তে প্রয়োগ করা প্রতিরক্ষামূলক স্তর PCB স্তরগুলিতে উপস্থিত আর্দ্রতাকে বাইরের দিকে প্রবাহিত করতে দেয়, যখন বহিরাগত এজেন্টদের বোর্ড এবং এর উপাদানগুলিতে পৌঁছাতে বাধা দেয়, তাদের ক্রিয়াকলাপের সাথে আপস করে। নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধির পাশাপাশি, কনফরমাল আবরণ সার্কিটের জীবনকে প্রসারিত করে।

কনফর্মাল আবরণের সবচেয়ে সাধারণ প্রকারগুলি হল সিলিকন, এক্রাইলিক রজন, পলিউরেথেন এবং পি-জাইলিন, প্রতিটি একটি নির্দিষ্ট স্তরের সুরক্ষা প্রদান করতে সক্ষম। সিলিকন, উদাহরণস্বরূপ, তাপমাত্রার বিস্তৃত পরিসরকে কভার করতে পারে এবং তাই চরম তাপমাত্রা সহ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সেরা পছন্দ। অন্যদিকে, সিলিকনের কিছু ধরণের সাবস্ট্রেটে দুর্বল আঠালো শক্তি এবং অ্যাক্রিলিক রজন থেকে কম রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। পরেরটি, তার অনমনীয় কাঠামোর কারণে, শক এবং কম্পনের উপস্থিতিতে বিশেষভাবে উপযুক্ত নয়। পলিউরেথেনগুলি আর্দ্রতা, ঘর্ষণ এবং কম্পনের উচ্চ প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয়, কম তাপমাত্রা ভালভাবে সহ্য করে তবে উচ্চ তাপমাত্রা নয়। এটি অনুসরণ করে যে এগুলি মূলত -40 ডিগ্রি থেকে +120 ডিগ্রি তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়। P-xylene একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ উপাদান যা উচ্চ সুরক্ষা প্রদান করে তবে এটি ব্যয়বহুল এবং দূষকগুলির প্রতি সংবেদনশীল হওয়ার কারণে একটি ভ্যাকুয়ামে প্রয়োগ করা আবশ্যক।

পিসিবি কনফরমাল আবরণ প্রয়োগের বিষয়ে, চারটি কৌশল ব্যবহার করা যেতে পারে: ডিপিং, স্বয়ংক্রিয় নির্বাচনী আবরণ, স্প্রে করা এবং ব্রাশ করা। এই বিকল্পগুলির প্রতিটি একই লক্ষ্য অর্জন করে: তীক্ষ্ণ প্রান্ত এবং বোর্ডের সমস্ত প্রান্ত সহ PCB সম্পূর্ণরূপে আবৃত করা। প্রয়োগের পরে, কনফরমাল আবরণটি বায়ু শুকানোর মাধ্যমে, চুলা শুকানোর মাধ্যমে বা অতিবেগুনী রশ্মির দ্বারা নিরাময় করা হয়।

PCB-তে উপাদানগুলির ক্রমবর্ধমান ঘনত্ব অপারেটিং তাপমাত্রায় একটি অনিবার্য বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে, এমন একটি শর্ত যা দীর্ঘমেয়াদে বিভিন্ন ভৌত বৈশিষ্ট্য সহ উপাদানগুলির প্রসারণ এবং সংকোচনের কারণে ঢালাই বা স্তরগুলির অখণ্ডতার সাথে আপস করতে পারে। একটি উচ্চ তাপমাত্রার PCB তাই অন্তত 170 ডিগ্রী একটি গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রা (Tg) সহ একটি অস্তরক ব্যবহার করা উচিত। সাধারণত প্রযোজ্য একটি নিয়ম হল ব্যবহৃত উপাদানের Tg মান থেকে প্রায় 25 ডিগ্রি কম অপারেটিং তাপমাত্রার অনুমতি দেওয়া। উপাদান পছন্দ ছাড়াও, PCB এর উচ্চ তাপমাত্রা উত্পাদিত তাপ অপসারণ এবং PCB এর অন্যান্য এলাকায় স্থানান্তর করে পরিচালনা করা যেতে পারে। যদি গরম উপাদানটি PCB-এর উপরের দিকে মাউন্ট করা হয় এবং একটি যথেষ্ট বড় পৃষ্ঠ থাকে, তাহলে এটিতে একটি তাপ সিঙ্ক ইনস্টল করা যেতে পারে যা প্রথমে পরিবাহী (কম্পোনেন্ট থেকে হিটসিঙ্কে) এবং তারপর পরিচলনের মাধ্যমে তাপ অপসারণ করতে পারে। হিটসিঙ্কের পৃষ্ঠগুলি আশেপাশের, ঠান্ডা বাতাসে)।

যদি গরম উপাদানটি PCB-এর নীচের অংশে মাউন্ট করা হয় এবং তাপ সিঙ্ক মাউন্ট করা সম্ভব না হয়, তবে ডিজাইনাররা সাধারণত যে কৌশলটি ব্যবহার করেন তা হল গরম উপাদান থেকে তাপ স্থানান্তর করার জন্য PCB-তে প্রচুর পরিমাণে তাপ পাথ প্রবেশ করানো। একটি স্তর পিসিবি-র উপরে তামার, যেখান থেকে এটিকে আরও উপযুক্ত তাপ সিঙ্কে স্থানান্তর করা যেতে পারে। সাধারণত, পিসিবি মাউন্ট করা তাপ সিঙ্কগুলি বড়, পাখনাযুক্ত বা ঢেউতোলা পৃষ্ঠগুলি অপসারণের ক্ষেত্রকে বাড়িয়ে দেয়। ফ্যান যোগ করা যেতে পারে জোরপূর্বক পরিচলন কুলিং উন্নত করতে, প্রাকৃতিক পরিচলন কুলিং এর তুলনায়।

দীর্ঘমেয়াদী মহাকাশ মিশনের জন্য, "র্যাড-হার্ড" উপাদানগুলি ব্যবহার করা একমাত্র বিকল্প উপলব্ধ। এই উপাদানগুলি অনেক বিরল এবং ফলস্বরূপ স্ট্যান্ডার্ড উপাদানগুলির চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল। স্বল্প-মেয়াদী মহাকাশ মিশনের জন্য (এক বছর পর্যন্ত), স্ট্যান্ডার্ড বাণিজ্যিক উপাদান ব্যবহারের অনুমতি দেওয়া যেতে পারে, বিকিরণ প্রতিরোধ করার ক্ষমতা বিশ্লেষণ এবং যাচাই সাপেক্ষে। এটি আপনাকে স্থান সরঞ্জামের নকশা খরচ কমাতে এবং ডিজাইনের জন্য উপলব্ধ উপাদানগুলির নির্বাচন প্রসারিত করতে দেয়। বিভিন্ন হার্ডওয়্যার ডিজাইন কৌশল প্রয়োগ করে, বিকিরণ দ্বারা উত্পাদিত প্রভাব প্রতিহত করা যেতে পারে। PCB ডিজাইন লেভেলে, উদাহরণস্বরূপ, সমস্ত ধাতব অংশের পর্যাপ্ত গ্রাউন্ডিং নিশ্চিত করা গুরুত্বপূর্ণ।

শক এবং কম্পনের বিরুদ্ধে সুরক্ষা প্রদানের জন্য, PCB একটি পাত্রে ইনস্টল করা যেতে পারে যেখানে রজন ঢেলে এটি সম্পূর্ণরূপে আবদ্ধ করা হয়। রজন স্তর যত বেশি, সুরক্ষার ডিগ্রি তত ভাল। PCB-তে সমস্ত উপাদানের সমান উচ্চতা না থাকলে, রজন স্তরের পুরুত্ব বোর্ড জুড়ে পরিবর্তিত হবে, প্রতিটি উপাদানের জন্য সামান্য ভিন্ন স্তরের সুরক্ষা প্রদান করবে। সবচেয়ে পাতলা রজন স্তরটি তাই, সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে, সমগ্র বোর্ডে দেওয়া সুরক্ষার স্তরের সাথে মিলে যায়। এমনকি রজন এনক্যাপসুলেশন বিবেচনা করার আগে, PCB পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পরিষ্কার করা আবশ্যক। পৃষ্ঠ দূষণ নেতিবাচকভাবে এনক্যাপসুলেশন দ্বারা প্রদত্ত সুরক্ষার মাত্রাকে প্রভাবিত করতে পারে, বিশেষ করে রাসায়নিক প্রতিরোধের ক্ষেত্রে (যেহেতু এটি রাসায়নিক প্রবেশের জন্য একটি সহজ পথ প্রদান করে)।