Tamil
கேமரா மாடுல் வெப்ப மேலாண்மை: வெப்பம் உறிஞ்சுதல் & PCB உத்திகள்
07.28 துருக
இன்றைய தொழில்நுட்ப இயக்கத்தால் இயக்கப்படும் உலகில்,
கேமரா மாட்யூல்கள்ஸ்மார்ட்போன்கள், கண்காணிப்பு அமைப்புகள், ட்ரோன்கள் மற்றும் வாகன பயன்பாடுகளில் பரவலாக உள்ளன. அதிக தீர்மானம் (4K, 8K), வேகமான ஃபிரேம் வீதங்கள் மற்றும் இரவு பார்வை போன்ற முன்னணி அம்சங்களுக்கு நுகர்வோர் தேவைகள் அதிகரிக்கும்போது, கேமரா மாடுல்கள் முந்தையதைவிட அதிகமான தரவுகளை செயலாக்குகின்றன. இந்த அதிகரிக்கப்பட்ட செயல்திறன் ஒரு முக்கிய சவாலுடன் வருகிறது: வெப்ப உற்பத்தி. அதிக வெப்பம் படத்தின் தரத்தை குறைக்க, கூறுகளின் ஆயுளை குறைக்க மற்றும் நிரந்தர சேதத்தை ஏற்படுத்தலாம். இந்த வலைப்பதிவில், கேமரா மாடுல்களுக்கு வெப்ப மேலாண்மை ஏன் முக்கியம் என்பதை ஆராய்ந்து, உங்கள் சாதனங்களை குளிர்ந்த மற்றும் நம்பகமானதாக வைத்திருக்க வெப்ப-சிங்க் மற்றும் PCB வடிவமைப்பிற்கான செயல்திறனுள்ள உத்திகளைப் பற்றி விவாதிக்கிறோம்.
ஏன் வெப்ப மேலாண்மை கேமரா மாட்யூல்களுக்கு முக்கியம்
கேமரா மாடுல்கள் வெப்பத்தை உருவாக்கும் கூறுகளை உள்ளடக்கிய சுருக்கமான அமைப்புகள் ஆகும், இதில் படத்தை உணர்விகள் (CMOS/CCD), செயலிகள் மற்றும் சக்தி மேலாண்மை ICகள் அடங்கும். செயல்பாட்டின் போது, இந்த கூறுகள் மின்சார சக்தியை ஒளி செயலாக்கம் மற்றும் தரவுப் பரிமாற்றமாக மாற்றுகின்றன—மிகவும் பெரிய பகுதி வெப்பமாக வீணாகிறது. இதற்கான காரணம், இந்த வெப்பத்தை கட்டுப்படுத்துவது தவிர்க்க முடியாதது:
• படத்தின் தரம் குறைவு: உயர் வெப்பநிலைகள் பட உணர்வுகளை அவற்றின் சிறந்த வரம்பிற்கு வெளியே செயல்பட வைக்கின்றன, இது அதிகமான சத்தம், குறைந்த இயக்கத் தளம் மற்றும் நிறம் மாறுபாட்டை ஏற்படுத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, உயர் தீர்மான ஸ்மார்ட்போன் கேமராக்களின் ஒரு ஆய்வில், 10°C வெப்பநிலையின் உயர்வு 20% உணர்வுச் சத்தத்தை அதிகரித்தது, இதனால் படங்கள் தானியங்கி மற்றும் குறைந்த விவரங்களாக தோன்றின. துல்லியமான ஆய்வுக்கு பயன்படுத்தப்படும் தொழில்துறை கேமராவில், சிறந்த வெப்பநிலையிலிருந்து 5°C விலகல் 15% இயக்கத் தளத்தை குறைத்தது, இதனால் படத்தின் வெளிச்ச மற்றும் இருண்ட பகுதிகளில் விவரங்கள் இழக்கப்பட்டது.
• செயல்திறன் இழப்பு: வெப்பம் முக்கிய செயல்பாடுகளைப் பாதிக்கிறது, உதாரணமாக ஆட்டோபோக்கஸ் (AF) மற்றும் ஒளிப்பட நிலைத்தன்மை (OIS). AF அமைப்புகளில் உள்ள மோட்டார்கள் மற்றும் இயக்கிகள் மெதுவாக செயல்படலாம் அல்லது தவறாக செயல்படலாம், மேலும் OIS துல்லியம் இயந்திரப் பகுதிகளின் வெப்ப விரிவாக்கத்தால் பாதிக்கப்படுகிறது. ஒரு நடுத்தர DSLR கேமராவின் சோதனையில், கேமரா உடல் வெப்பநிலை 40°C ஆக அடிக்கடி படம் எடுக்கும் போது, ஆட்டோபோக்கஸ் வேகம் 30% குறைந்தது, மற்றும் OIS பிழைகள் 25% அதிகரித்தன, இதனால் மங்கலான மற்றும் தவறான கவனிப்பில் உள்ள படங்கள் உருவாகின.
• வாழ்நாள் குறைப்பு: தொடர்ந்து அதிக வெப்பத்திற்கு உட expose பட்டு, கூறுகள் முதிர்ச்சி அடைகின்றன. சென்சார்கள் மற்றும் PCB கள் காலத்துடன் மைக்ரோ-கிரேக்குகளை உருவாக்கலாம், மற்றும் சோல்டர் இணைப்புகள் தோல்வியுறலாம், இது முன்கூட்டிய சாதன தோல்விக்கு வழிவகுக்கிறது. வெளிப்புற சூழ்நிலைகளில் கண்காணிப்பு கேமராங்களுக்கான நீண்டகால ஆய்வில், 50°C சராசரி வெப்பத்தில் செயல்படும் கேமராங்களுக்கு 30°C இல் பராமரிக்கப்படும் கேமராங்களுடன் ஒப்பிடுகையில் 40% குறைவான வாழ்நாள் இருந்தது. அதிக வெப்பம் PCB இல் உள்ள சோல்டர் இணைப்புகளை உடைக்க காரணமாக இருந்தது, இது இடையிடை இணைப்பு சிக்கல்களை உருவாக்கியது மற்றும் இறுதியில், கேமரா தோல்விக்கு வழிவகுத்தது.
• பாதுகாப்பு ஆபத்துகள்: கடுமையான சந்தர்ப்பங்களில், கட்டுப்பாடற்ற வெப்பம் மாடுல் அதிக வெப்பம் அடையச் செய்யலாம், இது பயனர்களுக்கு தீ ஆபத்துகள் அல்லது அசௌகரியங்களை ஏற்படுத்துகிறது (எடுத்துக்காட்டாக, கைபேசிகளில்). உயர் செயல்திறன் செயல்பாட்டு கேமராக்களுக்கு முன்னணி முயற்சிகளில், தவறான வெப்ப மேலாண்மை அதிக வெப்பம் அடையச் செய்தது, கேமரா பிடிக்க முடியாத அளவுக்கு அதிக வெப்பம் அடைந்ததாகவும், சில அரிதான சந்தர்ப்பங்களில் பயனர்களுக்கு சிறிய எரிச்சல்களை ஏற்படுத்தியதாகவும் தகவல்கள் உள்ளன.
இந்த ஆபத்திகளை நினைவில் கொண்டு, முன்னணி வெப்ப மேலாண்மை—சூடான அடுக்கு மற்றும் PCB வடிவமைப்பின் மூலம்—நம்பகமான கேமரா மாடுல் செயல்திறனின் அடிப்படையாக மாறுகிறது.
கேமரா மாட்யூல்களுக்கு வெப்பம் வெளியேற்றும் உத்திகள்
ஹீட் சிங்க்கள் பாசிவ் மற்றும் ஆக்டிவ் வெப்ப மேலாண்மைக்கு அடிப்படையாக உள்ளன, வெப்பத்தை சூடான கூறுகளிலிருந்து சுற்றியுள்ள சூழலுக்கு வெளியே வெளியேற்றுகின்றன. இடத்தை கட்டுப்படுத்தியுள்ள மூடியங்களில் செயல்படும் கேமரா மாட்யூல்களுக்கு, சரியான ஹீட்-சிங்க் வடிவமைப்பை தேர்வு செய்வது முக்கியம். இங்கே சான்றிதழ் பெற்ற உத்திகள் உள்ளன:
1. பாசிவ் ஹீட் சிங்க்கள்: வடிவமைப்பின் மூலம் திறன்
Passive heat sinks rely on conduction and convection to transfer heat without external power, making them ideal for small, low-power camera modules (e.g., smartphone cameras). Their effectiveness depends on three factors:
• பொருள் தேர்வு: அலுமினியம் அதன் செலவின், எடையின் மற்றும் வெப்ப பரவலின் சமநிலைக்காக (≈205 W/m·K) தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. உயர் வெப்ப பயன்பாடுகளுக்கு (எ.கா., தொழில்துறை கேமரா) நக்சு (≈401 W/m·K) சிறந்த பரவலைக் கொண்டுள்ளது ஆனால் எடையும் செலவையும் அதிகரிக்கிறது. இரண்டு ஸ்மார்ட்போன் கேமரா மாடுல்களை ஒப்பிட்டால், ஒன்று அலுமினிய வெப்ப பரவலுடன் மற்றும் மற்றொன்று ஒரே அளவிலும் வடிவத்திலும் நக்சு வெப்ப பரவலுடன், நக்சு வெப்ப பரவலுடன் உள்ள மாடுல் 5°C க்குக் கீழே சென்சார் வெப்பத்தை குறைக்க முடிந்தது, தொடர்ந்து உயர் தீர்மான வீடியோ பதிவு செய்யும் போது. இருப்பினும், நக்சு வெப்ப பரவலானது மாடுலின் எடையில் 10 கிராம் கூடுதலாக சேர்க்கிறது, இது ஒவ்வொரு கிராமமும் முக்கியமான சாதனத்தில் ஒரு முக்கியமான காரியமாக இருக்கலாம்.
• Fin Geometry: Fin-கள் வெப்பத்தை வெளியேற்றுவதற்கான மேற்பரப்பை அதிகரிக்கின்றன. சுருக்கமான மாடல்களுக்கு, பின் Fin-கள் (சிறிய, சிலிண்டரிக்கான உதிரிகள்) நேராக Fin-களுக்கு விடுபட்ட இடங்களில் சிறந்த செயல்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை அனைத்து திசைகளிலும் காற்றின் ஓட்டத்தை ஊக்குவிக்கின்றன. சுருக்கமான கேமரா மாடல்களில் பின் Fin-களை நேராக Fin-களுக்கு பதிலாக பயன்படுத்துவதால், வரையறுக்கப்பட்ட காற்றின் ஓட்ட பாதையில் 25% அதிக வெப்ப வெளியேற்றம் ஏற்பட்டது. பின் Fin-கள் வெப்ப sink-ஐச் சுற்றியுள்ள காற்றின் எல்லை அடுக்கை முறியடித்தன, மேலும் திறமையான உலோக வெப்ப பரிமாற்றத்திற்கு அனுமதித்தன.
• தொடர்பு மேம்பாடு: சிறந்த வெப்பSink நேரடியாக வெப்ப மூலத்துடன் தொடர்பு இல்லாவிட்டால் தோல்வி அடைகிறது. வெப்பSink மற்றும் சென்சார்/செயலாக்கி இடையிலான மைக்ரோ-கேப்புகளை நிரப்புவதற்கு வெப்ப பருத்தி அல்லது படிகள் (வெப்ப பரவல் ≥1 W/m·K) பயன்படுத்தவும், வெப்ப எதிர்ப்பு குறைக்கவும். ஒரு ஆய்வக சோதனையில், வெப்பSink மற்றும் கேமரா சென்சாரின் இடையே 2 W/m·K வெப்ப பரவலுடன் ஒரு உயர் தர வெப்ப பருத்தி பயன்படுத்துவதால் வெப்ப எதிர்ப்பு 40% குறைந்தது, இதனால் சென்சார் வெப்பத்தில் 3°C குறைவு ஏற்பட்டது.
2. செயல்பாட்டில் உள்ள வெப்ப பரிமாற்றிகள்: உயர் செயல்திறன் மாடல்களுக்கு குளிர்ச்சி அதிகரிப்பு
சக்தி விரும்பும் மாடுல்களுக்கு (எடுத்துக்காட்டாக, 8K வீடியோ கேமரா, கார் LiDAR-கேமரா கூட்டங்கள்), செயலிழந்த குளிர்ச்சி போதுமானதாக இருக்காது. செயல்பாட்டில் உள்ள வெப்பம் உறிஞ்சிகள் வெப்ப பரிமாற்றத்தை மேம்படுத்த கூறுகளைச் சேர்க்கின்றன:
• சிறிய விசிறிகள்: 10 மிமீ அளவிலான சிறிய அச்சு விசிறிகள் காற்றை சுற்றி, கான்வெக்ஷனை மேம்படுத்துகின்றன. அவை பயனுள்ளதாக இருக்கின்றன ஆனால் சத்தம் மற்றும் மின்சார உபயோகத்தை கூடுதலாக சேர்க்கின்றன - நுகர்வோர் சாதனங்களுக்கு முக்கியமான கருத்துக்கள். ஒரு உயர் தர 8K வீடியோ கேமராவில், 10 மிமீ அச்சு விசிறியைச் சேர்ப்பதால், தொடர்ச்சியான 8K பதிவு செய்யும் போது கேமரா உடலின் வெப்பநிலை 8°C குறைந்தது. இருப்பினும், விசிறி 25 டெசிபல் அளவிலான கவனிக்கத்தக்க சத்தத்தை கூடுதலாக சேர்த்தது, இது அமைதியான பதிவு சூழ்நிலைகளில் கவலைக்குரியதாக இருக்கலாம். கூடுதலாக, விசிறி 0.5 வாட்ஸ் மின்சாரத்தை கூடுதலாக உபயோகித்தது, கேமராவின் பேட்டரி ஆயுளை சிறிது குறைத்தது.
• வெப்ப குழாய்கள்: இந்த காலியான வெள்ளி குழாய்கள் வெப்பத்தை சூடான கூறிலிருந்து தொலைவில் உள்ள வெப்பக் கம்பத்தில் மாற்றும் ஒரு ஆவியூட்டும் திரவத்தை கொண்டுள்ளன. அவை அமைதியான மற்றும் திறமையானவை, ஆனால் கேமரா மூடியிலுள்ள ஒளி பாதைகளை தடுப்பதை தவிர்க்க கவனமாக வழிமொழிய வேண்டும். LiDAR அமைப்புடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ஒரு வாகன கேமரா மாடுலில், வெப்ப குழாய்கள் உயர் சக்தி LiDAR சென்சாரிலிருந்து மாடுலின் எதிர் பக்கத்தில் உள்ள வெப்பக் கம்பத்திற்கு வெப்பத்தை மாற்ற பயன்படுத்தப்பட்டன. இந்த வடிவமைப்பு சென்சாரின் வெப்பத்தை 10°C குறைத்தது, அதே சமயம் ஒரு சுருக்கமான வடிவத்தை பராமரித்தது. இருப்பினும், வெப்ப குழாய்களின் சிக்கலான வழிமொழி கேமராவின் ஒளி கூறுகளை பாதிக்காமல் உறுதி செய்ய துல்லியமான பொறியியல் தேவைப்பட்டது.
• தர்மோஎலெக்ட்ரிக் குளிர்பதிப்புகள் (TECs): TECகள் வெப்பவியல் விளைவைப் பயன்படுத்தி வெப்பநிலை வேறுபாட்டை உருவாக்குகின்றன, செயல்படுவதற்காக வெப்பத்தை வெளியேற்றுகின்றன. இருப்பினும், அவை சக்தி அதிகமாக பயன்படுத்துகின்றன மற்றும் கட்டுப்பட்ட சூழ்நிலைகளில் (எ.கா., மருத்துவ படிமம்) சிறந்த முறையில் செயல்படுகின்றன. ஒரு மருத்துவ படிமம் கேமராவில், TECகள் படத்தை உணர்வான் மிகவும் குறைந்த வெப்பநிலைகளுக்கு குளிர்ச்சியளிக்க பயன்படுத்தப்பட்டன, இது மிதமான சிக்னல்களை கண்டுபிடிப்பதில் உயர் உணர்வுத்தன்மையை அடைய உதவியது. TECகள் உணர்வான் வெப்பநிலையை -20°C க்கு குறைக்க முடிந்தது, கேமராவின் சிக்னல்-க்கு-சத்தம் விகிதத்தை முக்கியமாக மேம்படுத்தியது. ஆனால், இது உயர் சக்தி பயன்பாட்டின் செலவாக வந்தது, TECகள் 5 வாட்ஸ் சக்தியை எடுத்துக்கொண்டு, ஒரு தனிப்பட்ட சக்தி வழங்கலை தேவைப்படுத்தியது.
3. இணைப்புகள் உடன் ஒருங்கிணைப்பு
பல சாதனங்களில், கேமரா மாடுலின் மூடியே ஒரு இரண்டாம் நிலை வெப்பக் கம்பி ஆக செயல்படலாம். மாடுலை வெளிப்புற மூடியுடன் இணைக்கும் வெப்ப வழிகள் (உலோகமயமான குழிகள்) உட்பட, வெப்பத்தை சாதனத்தின் மேற்பரப்பில் பரவ வைக்க கிராபைட் தாள்கள் போன்ற வெப்ப பரவலாக்கப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தவும். ஒரு ஸ்மார்ட்போன் வடிவமைப்பில், கேமரா மாடுலின் மூடியில் வெப்ப வழிகளை இணைத்தால், கேமரா மாடுலின் வெப்பம் 3°C குறைந்தது. வெப்ப வழிகள் கேமரா மாடுலிலிருந்து தொலைபேசியின் பின்னணி மூடியின் பெரிய மேற்பரப்பிற்கு வெப்பத்தை மாற்ற அனுமதித்தது, இது பின்னர் சுற்றியுள்ள சூழ்நிலைக்கு வெப்பத்தை வெளியேற்றியது. அதேபோல், ஒரு டேப்லெட் கேமரா மாடுலில் கிராபைட் தாள் பயன்படுத்துவதால், மாடுலின் மேல் வெப்பம் மேலும் சமமாக பரவியது, இதனால் ஹாட்ஸ்பாட் வெப்பங்களில் 2°C குறைவு ஏற்பட்டது.
தர்மல் திறனுக்கான PCB வடிவமைப்பு உத்திகள்
அச்சிடப்பட்ட சுற்று வாரியம் (PCB) என்பது கூறுகளுக்கான ஒரு தளம் மட்டுமல்ல - இது ஒரு முக்கிய வெப்ப பரிமாற்றி. மோசமான PCB வடிவமைப்பு வெப்பத்தை அடைக்கலாம், சிறந்த வெப்ப-சேமிப்பு முயற்சிகளை கூட நிராகரிக்கிறது. கேமரா மாடுல் குளிர்ச்சிக்கான PCB-களை எவ்வாறு மேம்படுத்துவது என்பதைப் பார்ப்போம்:
1. கூறு இடம்
• சூடான கூறுகளை பிரிக்கவும்: அதிக வெப்பம் உள்ள கூறுகளை (எ.கா., படம் உணரிகள், DSPகள்) வெப்பத்திற்கு உணர்வுள்ள பகுதிகளிலிருந்து (எ.கா., AF மோட்டார்கள், கெப்பாசிட்டர்கள்) விலக்கவும். ஒழுங்கான வெப்ப பரிமாற்றத்தை குறைக்க 5மிமீ குறைந்தபட்ச இடைவெளியை பராமரிக்கவும். ஒரு கண்காணிப்பு கேமரா PCB வடிவமைப்பில், படம் உணரியையும் DSPயையும் 5மிமீ இடைவெளியில் வைக்கும்போது, வெப்பத்திற்கு உணர்வுள்ள AF மோட்டார்களின் வெப்பநிலை 4°C குறைந்தது, அவை அருகில் வைக்கப்பட்ட வடிவமைப்புடன் ஒப்பிடுகையில். இது அதிக நிலையான Autofocus செயல்திறனை ஏற்படுத்தியது, குறைவான கவனம் வேட்டையாடும் பிரச்சினைகள் உள்ளன.
• அதிக கூட்டத்தை தவிர்க்கவும்: வெப்பமான கூறுகளுக்கு சுற்றிலும் திறந்த பகுதிகளை விட்டு வானிலை அனுமதிக்கவும். சுருக்கமான மாடுல்களில், கூறுகளை செங்குத்தாக அடுக்கவும் (அடுக்கு அடுக்குகளுக்கு இடையில் வெப்ப தனிமைப்படுத்தல் உள்ளதாக) குவியாமல். ஒரு சுருக்கமான செயல்பாட்டு கேமரா மாடுலில், PCB வடிவமைப்பை செங்குத்தாக கூறுகளை அடுக்குவதற்காக மறுசீரமைத்து, வானிலை அனுமதிக்க திறந்த சேனல்களை உருவாக்குவதன் மூலம் மொத்த மாடுலின் வெப்பநிலையை 6°C குறைத்தது. செங்குத்தாக அடுக்குவது மாடுலில் உள்ள வரையறுக்கப்பட்ட இடத்தை சிறந்த முறையில் பயன்படுத்தவும், வெப்ப செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் அனுமதித்தது.
2. வெப்ப வழிகள் மற்றும் தரை தளங்கள்
• வெப்ப வழிகள்: இவை உலோகமயமாக்கப்பட்ட வழிகள் ஆகும், அவை மேலுள்ள PCB அடுக்கு (சூடான கூறுகள் உள்ள இடம்) மற்றும் உள்ளக அல்லது கீழ் அடுக்குகளை இணைக்கின்றன, இதனால் வெப்பம் பல்வேறு பகுதிகளில் பரவுகிறது. அதிக செயல்திறனைப் பெற, வெப்ப மூலங்களின் கீழ் இடம் பெற்றுள்ள இடைவெளி வழி வரிசைகளை (50-100 வழிகள் சதுர சென்டிமீட்டருக்கு) பயன்படுத்தவும். ஒரு உயர் தீர்மான DSLR கேமராவின் PCB-ல், படத்தை உணர்வான் கீழ் 80 வழிகள் சதுர சென்டிமீட்டருக்கு இடைவெளி வழி வரிசையை செயல்படுத்துவதன் மூலம், உணர்வான் வெப்பநிலையை 5°C குறைத்தது. இந்த வழிகள் மேலுள்ள அடுக்கிலிருந்து, உணர்வான் அமைந்திருந்த இடம், PCB-யின் உள்ள மற்றும் கீழ் அடுக்குகளுக்கு வெப்பத்தை திறம்பட மாற்றின, வெப்பத்தை வெளியேற்றுவதற்கான மேற்பரப்பை அதிகரித்தது.
• திட நிலம் திட்டங்கள்: ஒரு தடிமனான (≥2oz தாமிரம்) நிலம் திட்டம் வெப்பத்தை பரவலாகப் பரப்பும், PCB முழுவதும் வெப்பத்தை சமமாகப் பகிர்ந்தளிக்கும். இதனை ஒரு சக்தி திட்டத்துடன் இணைத்து “வெப்ப சாண்ட்விச்” உருவாக்குங்கள், இது இரு பக்கங்களிலிருந்தும் வெப்பத்தை வெளியேற்றுகிறது. ஒரு மத்திய அளவிலான மிரர் இல்லாத கேமராவில், 2oz தாமிரம் நிலம் திட்டம் மற்றும் வெப்ப சாண்ட்விச் கட்டமைப்பில் ஒரு சக்தி திட்டம் பயன்படுத்துவதன் மூலம் PCB வெப்பநிலை 4°C குறைக்கப்பட்டது. நிலம் திட்டம் வெப்பத்தை சமமாகப் பரப்பியது, வெப்பக் குளங்கள் உருவாகாமல் தடுப்பது, மற்றும் சக்தி திட்டம் வெப்ப வெளியீட்டிற்கான கூடுதல் மேற்பரப்பை சேர்த்தது.
3. பொருள் தேர்வு
• உயர்-Tg PCBகள்: ≥150°C கண்ணாடி மாற்றம் வெப்பநிலை (Tg) உடைய PCBகளை தேர்ந்தெடுக்கவும். தரமான FR-4 (Tg ≈130°C) நீண்ட கால வெப்பத்தில் மென்மையாகும், மின்சார எதிர்ப்பு அதிகரிக்கும். கடுமையான நிலைகளுக்கு, Tg >300°C உடைய கெராமிக் அடிப்படைகளை (எ.கா., அலுமினா) பயன்படுத்தவும். 80°C வரை உயர் வெப்பநிலையிலுள்ள தொழில்துறை கேமராவில், தரமான FR-4 PCBயிலிருந்து 180°C Tg உடைய உயர்-Tg PCBக்கு மாறுவதன் மூலம் மின்சார எதிர்ப்பு 20% குறைந்தது மற்றும் கேமராவின் நம்பகத்தன்மை மேம்பட்டது. உயர்ந்த Tg பொருள் மென்மையாகாமல் உயர்ந்த வெப்பநிலைகளை எதிர்கொள்ள முடிந்தது, நிலையான மின்சார செயல்திறனை உறுதி செய்தது.
• வெப்பம் பரவலாக்கும் லாமினேட்கள்: அலுமினியம் ஆக்சைடு அல்லது போரான் நைட்ரைடு போன்ற பொருட்களால் ஊட்டிய லாமினேட்கள், மின்சார தனிமைப்படுத்தலை இழக்காமல் வெப்ப பரவலாக்கத்தை மேம்படுத்துகின்றன. ஒரு ட்ரோன் கேமரா மாடுலில், அலுமினியம் ஆக்சைடு கொண்ட வெப்ப பரவலாக்க லாமினேட்டை பயன்படுத்துவதன் மூலம் PCB-இன் வெப்ப பரவலாக்கம் 30% அதிகரித்தது. இதனால் கேமராவின் சக்தி மேலாண்மை IC-இன் வெப்பம் 3°C குறைந்தது, இதன் செயல்திறனை மற்றும் ஆயுளை மேம்படுத்தியது.
4. வழிமுறை மற்றும் தடம் வடிவமைப்பு
• சக்தி பாதைகளுக்கான பரந்த தடங்கள்: சக்தி தடங்கள் உயர் மின்னழுத்தங்களை எடுத்துச் செல்கின்றன மற்றும் வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன. எதிர்ப்பு மற்றும் வெப்பம் உருவாகாமல் இருக்க, அவற்றைப் பரந்தாக்கவும் (≥0.2mm 1A மின்னழுத்தங்களுக்கு). ஒரு தொழில்முறை வீடியோ கேமராவில், 2A மின்னழுத்த பாதைக்கு 0.15mm-இல் இருந்து 0.25mm-க்கு சக்தி தடங்களை பரந்தாக்குவதன் மூலம் தடத்தின் வெப்பநிலை 4°C-ஆக குறைந்தது. இந்த வெப்பநிலையின் குறைவு தடம் எரியுவதற்கான ஆபத்தை குறைத்தது மற்றும் மொத்த சக்தி வழங்கல் திறனை மேம்படுத்தியது.
• சரியான கோண வளைவுகளை தவிர்க்கவும்: தடங்களில் கூரையான வளைவுகள் எதிர்ப்பு மாறுபாடுகளை மற்றும் உள்ளூர் வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன. 45° கோணங்கள் அல்லது வளைவான பாதைகளை பயன்படுத்தவும். ஒரு கேமரா மாட்யூல் PCB-ல், சிக்னல் தடங்களில் சரியான கோண வளைவுகளை 45° கோணங்களுக்கு மாற்றுவதன் மூலம் உள்ளூர் வெப்பத்தை 3°C குறைத்தது. மென்மையான தடம் வழிமுறை சிக்னல் ஒருங்கிணைப்பை மேம்படுத்தியது மற்றும் எதிர்ப்பு மாறுபாடுகளால் உருவாகும் வெப்பத்தை குறைத்தது.
பொதுவான சவால்கள் மற்றும் தீர்வுகள்
எனினும் கவனமாக வடிவமைத்தாலும், கேமரா மாடுல் வெப்ப மேலாண்மை சிக்கல்களை எதிர்கொள்கிறது. இவற்றை எவ்வாறு சமாளிக்கலாம்:
• இடம் கட்டுப்பாடுகள்: ஸ்மார்ட்போன்கள் போன்ற மென்மையான சாதனங்களில், குறைந்த உயரம் கொண்ட வெப்பக் குளிர்பதிப்புகளை (≤2mm தடிமன்) மற்றும் PCB-இல் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட குளிர்ச்சியை (எ.கா., உள்ளடக்க வெப்ப குழாய்கள்) முன்னுரிமை அளிக்கவும். சமீபத்திய ஸ்மார்ட்போன் மாதிரியில், 1.5mm தடிமனான குறைந்த உயரம் கொண்ட வெப்பக் குளிர்ப்பை பயன்படுத்துவதன் மூலம் மற்றும் PCB-இல் ஒரு மைக்ரோ வெப்ப குழாயை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம் கேமரா தொகுதியின் வெப்பத்தை 5°C குறைத்தது, அதே சமயம் மென்மையான வடிவத்தை பராமரித்தது. சுருக்கமான வடிவமைப்பு, தொலைபேசிக்கு முக்கியமான தடிமனைச் சேர்க்காமல், திறமையான குளிர்ச்சியை அனுமதித்தது.
• சுற்றுச்சூழல் மாறுபாடு: வெளிப்புற அல்லது வாகனப் பயன்பாட்டில் உள்ள கேமராக்கள் வெப்பநிலை மாற்றங்களை (-40°C முதல் 85°C) எதிர்கொள்கின்றன. பரந்த செயல்பாட்டு வரம்புகளுடன் கூடிய வெப்ப இடைமுகப் பொருட்களை (TIMs) பயன்படுத்தவும் மற்றும் கடுமையான நிலைகளில் மாடுல்களை சோதிக்கவும். -40°C முதல் 85°C வரை வெப்பநிலை வரம்பில் சோதிக்கப்பட்ட வாகன கேமராவில், பரந்த செயல்பாட்டு வரம்புடன் கூடிய TIM ஐப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வெப்ப sink மற்றும் சென்சாருக்கிடையில் நிலையான வெப்ப இணைப்பை பராமரிக்க முடிந்தது. கேமரா வெப்பநிலை வரம்பின் முழுவதும் சரியாக செயல்பட முடிந்தது, சாதாரண செயல்பாட்டு நிலைகளுடன் ஒப்பிடுகையில் அதிகபட்ச கடுமையில் சென்சாரின் வெப்பநிலையில் சிறிய 2°C அதிகரிப்பு மட்டுமே ஏற்பட்டது.
• செலவு மற்றும் செயல்திறன்: வெள்ளி வெப்ப பரப்புகளை அலுமினிய மாற்றுகளுடன் சமநிலைப்படுத்தவும், அல்லது வடிவமைப்பில் ஆரம்பத்தில் ஒத்திசைவு கருவிகளை (எ.கா., ANSYS, COMSOL) பயன்படுத்தவும், அதிக அளவிலான பொறியியல் தவிர்க்கவும். ஒரு mass-produced பாதுகாப்பு கேமராவில், வெப்ப பரப்பின் வடிவமைப்பை மேம்படுத்த ஒத்திசைவு கருவிகளை பயன்படுத்துவதன் மூலம், அதிக செலவான வெள்ளி வெப்ப பரப்பின் பதிலாக அலுமினிய வெப்ப பரப்பைப் பயன்படுத்த முடிந்தது. ஒத்திசைவு வழிகாட்டிய வடிவமைப்பு, அலுமினிய வெப்ப பரப்பு போதுமான குளிர்ச்சி செயல்திறனை வழங்குவதை உறுதி செய்தது, வெப்ப மேலாண்மை செயல்திறனை இழக்காமல், ஒவ்வொரு அலகிற்கும் செலவைக் 20% குறைத்தது.
தீர்வு
தர்ம மேலாண்மை கேமரா மாடுல் வடிவமைப்பில் ஒரு பின்னணி யோசனை அல்ல - இது படத்தின் தரம், நம்பகத்தன்மை மற்றும் பயனர் திருப்தியை நேரடியாக பாதிக்கும் முக்கிய அம்சமாகும். உகந்த வெப்ப-சேமிப்பு வடிவமைப்பை (செயல்பாட்டில், செயலில் அல்லது மூடிய-இணைக்கப்பட்ட) வெப்ப வழிகள், புத்திசாலி கூறுகள் இடம் மற்றும் உயர் செயல்திறன் பொருட்கள் மூலம் உகந்த PCB வடிவமைப்புகளுடன் இணைத்து, பொறியாளர்கள் கேமரா தொழில்நுட்பம் முன்னேறுவதற்கான போது வெப்பத்தை கட்டுப்பாட்டில் வைத்திருக்க முடியும்.
நினைவில் வையுங்கள்: சிறந்த வெப்ப தீர்வுகள் முழுமையானவை. நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட வெப்பக் குளம், வெப்பமாக செயல்திறனுள்ள PCB உடன் இணைந்து, மிகவும் கடுமையான நிலைகளிலும் தொடர்ந்து செயல்படும் ஒரு அமைப்பை உருவாக்குகிறது. நீங்கள் ஒரு ஸ்மார்ட்போன் கேமரா அல்லது ஒரு தொழில்துறை கண்காணிப்பு அமைப்பை உருவாக்குகிறீர்களா, இன்று வெப்ப மேலாண்மையில் முதலீடு செய்வது, நாளை நீண்ட சாதன ஆயுள்களுக்கும் மகிழ்ச்சியான பயனாளர்களுக்கும் பயன் தரும்.
தொடர்பு
உங்கள் தகவலை விட்டு நாங்கள் உங்களை தொடர்பு கொள்ளுவோம்.
WhatsApp
WeChat