छोटे रेडियल फैन के द्वारा सर्किट बोर्ड परीक्षण उपकरण के स्थानीय शीतलन को कैसे प्राप्त किया जाता है

एक पीसीबी परीक्षण फिक्सचर एक समस्या को छुपाता है: लंबे परीक्षण कार्यक्रम के दौरान, डिवाइस-अंडर-टेस्ट के पास के वोल्टेज नियामक और लॉजिक अपने सुरक्षित जंक्शन तापमान से ऊपर चढ़ जाते हैं। सही स्थान पर लगाया गया एक छोटा रेडियल पंखा उच्च-दबाव वायु को गर्म घटक पर सीधे धकेलता है, बजाय इनक्लोज़र को वायु-धोने के।

स्पॉट शीतलन महत्वपूर्ण है क्योंकि एक फिक्सचर एक समान बॉक्स नहीं होता। बोर्ड एक दबाए गए जिग में स्थित होता है, जो प्रोब्स और हार्डवेयर से घिरा होता है जो संवहन को अवरुद्ध करते हैं। दूर स्थित एक्सियल पंखे से आने वाली वायु घटक तक पहुँचने से पहले अपनी ऊर्जा खो देती है। गर्म बिंदु को निर्देशित स्थैतिक दबाव की आवश्यकता होती है, न कि एक हल्की हवा की।

लंबी चलने वाली परीक्षण फिक्सचर्स में गर्म बिंदुओं के विकसित होने का कारण

आईसीटी और फ्लाइंग-प्रोब फिक्सचर्स उन बोर्ड्स का परीक्षण करते हैं जो स्विचिंग नियामकों, एफपीजीए और शक्ति चरणों से भरे होते हैं, जिनकी गर्मी परीक्षण पैटर्न के अनुसार बदलती है, इसलिए तापमान में उतार-चढ़ाव तीव्र और स्थान-विशिष्ट होते हैं।

पीसीबी परीक्षण फिक्सचर पर गर्मी कहाँ जमा होती है

गर्म क्षेत्र टेस्ट के अधीन उपकरण के नीचे और प्राथमिक बक रेगुलेटर के पास स्थित होते हैं। फिक्सचर फ्रेम और प्रोब प्लेट वातावरण के तापमान को बढ़ा देते हैं। सक्रिय ऊष्मा अपवहन के बिना, टेस्ट के अधीन उपकरण का जंक्शन तापमान ऊपर की ओर विचलित हो जाता है। उस क्षेत्र की ओर उन्मुख एक छोटा अरीय पंखा जंक्शन तापमान के विचलन को रोकता है, लेकिन केवल तभी जब गर्म स्थान का मानचित्रण पूरा कर लिया गया हो।

एक वास्तविक उदाहरण इसे दर्शाता है। आईसीटी और फ्लाइंग-प्रोब फिक्सचर चलाने वाले एक ईएमएस अनुबंध निर्माता के टेस्ट नियंत्रक चालीस मिनट के बाद घड़ी की गति कम करने लगे। थर्मल सीमा को पार करने के कारण थ्रॉटल ट्रिप हुआ, जो फिक्सचर-पक्षीय इंटरफ़ेस पर एक शक्ति नियामक की वजह से हुआ, कमरे के तापमान के कारण नहीं।

थर्मल थ्रॉटलिंग कैसे टेस्ट बेंच को रोकती है

थ्रॉटलिंग एक तापीय दोष को एक प्रवाह दोष में बदल देती है। धीमी घड़ियाँ प्रत्येक चक्र को खींचती हैं और पुनरावृत्ति बोर्ड को लंबे समय तक गर्म रखती हैं। यह क्षमता को कम करता है और प्रथम-पास उपज को अस्थिर बनाता है। जंक्शन तापमान के अपनी विशिष्टि की सीमा से बाहर निकलने से पहले उसके स्रोत पर ऊष्मा को हटा दें।

एक छोटा अरीय पंखा कैसे सटीक वायु प्रवाह प्रदान करता है

एक संक्षिप्त अरीय ब्लोअर एक अक्षीय पंखे से भिन्न रूप से कार्य करता है। वायु अक्ष के अनुदिश प्रवेश करती है और स्क्रॉल के माध्यम से बाहर निकलती है, इसलिए इम्पेलर केवल आयतन को स्थानांतरित करने के बजाय स्थैतिक दबाव उत्पन्न करता है। एक छोटे अरीय पंखे को एक छोटी नोज़ल के साथ जोड़ने से वह दबाव एक केंद्रित जेट में परिवर्तित हो जाता है।

अपकेंद्रीय इम्पेलर और उच्च स्थैतिक दबाव

एक छोटे अरीय पंखे का मुख्य भाग अपकेंद्रीय इम्पेलर है, जो एक ब्रशलेस बाह्य-रोटर मोटर पर लगा एक पहिया है। स्थैतिक दबाव गति के साथ बढ़ता है, और एक संक्षिप्त इकाई अवरुद्ध होने पर भी एक मज़बूत दबाव वक्र को बनाए रखती है। एक अरीय ब्लोअर अक्षीय पंखे की तुलना में श्रेष्ठ है: यह वायु प्रवाह की गति को उच्च स्तर पर बनाए रखता है और सीधे हॉटस्पॉट तक पहुँचता है।

मोटर की वाइंडिंग में शुद्ध ताँबे और बॉल बेयरिंग का उपयोग किया गया है, इसलिए इकाई लंबे समय तक कार्य करने पर भी गति में विचलन के बिना स्थिर रहती है। लंबी पालियों के दौरान बेंच पर परीक्षण करते समय, यह स्थिरता अधिकतम CFM से अधिक महत्वपूर्ण होती है।

DUT हॉटस्पॉट के साथ ऊष्मीय युग्मन

अच्छा स्पॉट शीतलन तापीय युग्मन पर निर्भर करता है, जो वायु प्रवाह के आगमन और उत्पन्न ऊष्मा के बीच का संतुलन है। एक दिशात्मक नॉज़ल अपकेंद्रीय वायु प्रवाह को नियामक पैकेज पर केंद्रित करता है, जिससे ऊष्मा को फँसाने वाली सीमा परत को हटाया जाता है। परिणामस्वरूप, लंबी परीक्षण चलाने के दौरान DUT का संधि तापमान कम और स्थिर रहता है।

उसी EMS निर्माता ने अलग तरीके से प्रयास किया। तकनीशियनों ने फिक्सचर के ऊपर एक ब्रैकेट पर एक छोटे अरीय पंखे को माउंट किया और उसके साथ एक छोटी डक्टेड नॉज़ल को नियामक की ओर इशारा करते हुए लगाया। पूरी शिफ्ट के दौरान DUT का संधि तापमान डेटाशीट की सीमा के भीतर बना रहा और नियंत्रकों ने गति कम करना बंद कर दिया। अतिरिक्त शीतलन के बिना ही परीक्षण प्रवाह बहाल हो गया।

स्पॉट शीतलन के लिए माउंटिंग और नॉज़ल डिज़ाइन

स्थान यह तय करता है कि वायु प्रवाह सहायता करती है या केवल गर्म वायु को हिलाती है। लक्ष्य निकास और हॉटस्पॉट के बीच एक छोटा मार्ग है, ताकि उच्च स्थैतिक दाब बना रहे।

डक्टेड नॉज़ल की स्थिति और वायु प्रवाह वेग

एक नलीदार नोज़ल निकास को संकरा करती है और वेग को बढ़ाती है। एक छोटा अरीय पंखा घटक तक केवल तभी पहुँच पाता है जब नोज़ल गर्म स्थान के कुछ सेंटीमीटर के भीतर स्थित हो और उसके साथ कोण बनाए। अधिक चौड़ा अंतराल वायु को फैलने और संपर्क से पहले अपनी तीव्रता खोने देता है।

आसपास के प्रोब्स पर ध्यान रखें। एक घने पोगो क्षेत्र में नोज़ल अपने संपर्क बल को बाधित कर सकती है या खुले पैड्स पर कचरा उड़ा सकती है। एक छोटी, कठोर निकास ट्यूब धारा को तंग और भरोसेमंद बनाए रखती है।

घने जिग में पुनर्चक्रण से बचना

एक भीड़-भाड़ वाली फिक्सचर में, निकास वायु फिर से आवाहन में प्रवेश कर सकती है, जिससे वातावरणीय तापमान बढ़ जाता है। एक स्पष्ट वापसी मार्ग और कम प्रतिरोध वाला निकास अंतराल छोड़ें, ताकि ब्लोअर गर्म थैली के बजाय कमरे की ठंडी वायु को आकर्षित करे।

चयन, मानक और रखरखाव के नोट्स

सही इकाई का चयन करने का अर्थ है दबाव, प्रवाह, शोर और सेवा आयु को व्यवस्था के विरुद्ध संतुलित करना। निर्णय का आधार दबाव वक्र होना चाहिए, कोई शीर्षक संख्या नहीं।

सीएफएम, ड्यूटी साइकिल और वातावरणीय तापमान का मिलान

दबाव वक्र को पढ़ें, केवल सीएफएम नहीं। छोटे रेडियल फैन का चयन केवल सीएफएम के आधार पर करने से दबाव की आवश्यकता याद आ जाती है; एक ऐसी इकाई जो आवश्यक स्थैतिक दबाव पर वायु प्रवाह प्रदान करती है, बेहतर शीतलन करती है। ड्यूटी साइकिल को शिफ्ट के अनुसार समायोजित करें और इसे इसके नामांकित वातावरण बैंड के भीतर रखें, क्योंकि गर्म एनक्लोज़र बेयरिंग जीवन को कम कर देता है।

प्रासंगिक मानक विनिर्देशकों को संरेखित रखते हैं। इस वर्ग के लिए मोटर निर्माण आईईसी ६००३४ का अनुसरण करता है, जबकि पीसीबी असेंबली और परीक्षण आईपीसी दिशानिर्देशों का अनुसरण करते हैं, ताकि खरीदार दावों की पुष्टि कर सकें। सीई मार्किंग यूरोपीय बाज़ार के लिए एक आधारभूत आवश्यकता बनी हुई है।

खरीद और रखरखाव जाँच

स्रोत निर्धारित करते समय, दबाव-प्रवाह वक्र, बेयरिंग प्रकार और मोटर वाइंडिंग विवरण के लिए पूछें। एक अच्छी तरह से चुना गया छोटा रेडियल फैन निरंतर बेंच पर सस्ते अक्षीय फैन से अधिक समय तक चलता है। मासिक रूप से इनलेट स्क्रीन और नोज़ल का निरीक्षण करें; इम्पेलर पर धूल स्थैतिक दबाव को कम कर देती है और जंक्शन तापमान को फिर से बढ़ने देती है।

इलेक्ट्रॉनिक्स परीक्षण बेंच के लिए, व्यावहारिक खरीद एक संकुचित अरीय ब्लोअर है जिसका आकार गर्म स्थान के अनुसार निर्धारित किया गया है, और जिसमें एक सरल नोज़ल तथा स्वच्छ आदत है। इससे परीक्षणाधीन उपकरण (DUT) लंबे समय तक चलने वाले परीक्षण कार्यक्रम के दौरान भी विशिष्टता के भीतर बना रहता है।

परीक्षण उपकरणों का स्थानीय शीतन कैबिनेट के माध्यम से वायु को स्थानांतरित करने के बजाय उचित दबाव प्रदान करने पर अधिक केंद्रित होता है। एक छोटा अरीय पंखा, जिसमें दिशात्मक नोज़ल लगाया गया हो और जो कार्य चक्र के अनुरूप हो, लंबे समय तक चलने के दौरान DUT के संधि तापमान को विशिष्टता के भीतर बनाए रखता है और परीक्षण बेंच को उत्पादक बनाए रखता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न

PCB परीक्षण फिक्सचर पर स्थानीय शीतन क्या है?

उत्तर: स्थानीय शीतन पूरे आवरण को ठंडा करने के बजाय परीक्षणाधीन बोर्ड पर एकल गर्म घटक—जैसे कोई नियामक या FPGA—पर केंद्रित होता है। उच्च-स्थैतिक दबाव वाली वायु की दिशात्मक धारा घटक की सतह से ऊष्मा को हटाती है और उस बिंदु पर संधि तापमान को कम करती है। यह दृष्टिकोण घने फिक्सचर के लिए उपयुक्त है, जहाँ सामान्य हवा की झोंक टेस्ट प्रोब और सहायक उपकरणों के माध्यम से गर्म स्थान तक नहीं पहुँच पाती है।

प्रश्न

रेडियल ब्लोअर, एक्सियल फैन की तुलना में स्पॉट कूलिंग के लिए क्यों अधिक उपयुक्त है?

उत्तर: रेडियल ब्लोअर अपने सेंट्रीफ्यूगल इम्पेलर के साथ स्टैटिक दबाव उत्पन्न करता है, इसलिए जब निकास जिग के भागों द्वारा आंशिक रूप से अवरुद्ध होता है, तो भी वायु प्रवाह का वेग स्थिर बना रहता है। एक्सियल फैन वायु की मात्रा को गति देता है, लेकिन पीछे के दबाव (बैकप्रेशर) के विरुद्ध जल्दी ही दबाव खो देता है। प्रोब प्लेट और घटक के बीच संकरी दरार के लिए, यही दबाव धारा को हॉटस्पॉट तक पहुँचाने के लिए आवश्यक है। परिणामस्वरूप, लंबी परीक्षण अवधि के दौरान डिवाइस-अंडर-टेस्ट पर अधिक स्थिर कूलिंग प्राप्त होती है।

प्रश्न

नॉज़ल को डीयूटी के हॉटस्पॉट पर कैसे निशाना बनाना चाहिए?

उत्तर: डक्टेड नॉज़ल को हॉटस्पॉट से कुछ सेंटीमीटर की दूरी पर स्थापित करें और इसे बोर्ड की सतह के अनुदिश झुकाएँ ताकि धारा रेगुलेटर पैकेज पर सीधे प्रहार करे। एक छोटी, कठोर ट्यूब वायु प्रवाह को संकुचित रखती है और उच्च-दबाव जेट के जिग कैविटी में फैलने से रोकती है। पोगो-पिन क्षेत्र की ओर निशाना न बनाएँ, क्योंकि ऐसा करने से संपर्क विक्षोभित हो सकता है या खुले पैड्स पर कचरा उड़ सकता है।

प्रश्न

क्या एक छोटा रेडियल फैन पूर्ण उत्पादन शिफ्ट के दौरान निरंतर काम कर सकता है?

उत्तर: हाँ, जब यह इकाई शुद्ध-ताँबे की वाइंडिंग और सटीक बॉल बेयरिंग्स के साथ ब्रशलेस आउटर-रोटर मोटर का उपयोग करती है। ये भाग लंबे कार्य चक्रों को सहन कर सकते हैं, बिना उस गति-विचलन के जो शीतलन प्रदर्शन को बदल देता है। चयन को शिफ्ट की अवधि के अनुरूप करें और इनलेट को साफ़ रखें, तो ब्लोअर आठ या दस घंटे के परीक्षण अनुसूची के दौरान अपने दबाव वक्र को बनाए रखेगा, बिना पूर्व-समय घिसावट के।

प्रश्न

परीक्षण-बेंच शीतलन पंखों को निर्दिष्ट करते समय कौन-से मानक लागू होते हैं?

उत्तर: इस उपकरण वर्ग के लिए मोटर निर्माण को आईईसी ६००३४ द्वारा शामिल किया गया है, जबकि पीसीबी असेंबली और परीक्षण की अपेक्षाएँ आईपीसी दिशा-निर्देशों का अनुसरण करती हैं, जिससे खरीदारों को आपूर्तिकर्ता के दावों की जाँच के लिए प्रकाशित मानक मिलते हैं। सीई मार्किंग यूरोपीय बाज़ार तक पहुँच के लिए आधारभूत आवश्यकता बनी रहती है। दबाव-बनाम-प्रवाह वक्र और बेयरिंग विनिर्देश का अनुरोध करें, ताकि चुनी गई इकाई फिक्सचर की स्थैतिक-दबाव और कार्य-चक्र आवश्यकताओं को पूरा कर सके।