실외 무선 제품 사례 연구

소개

야외 장비 제조업체는 보이드 코퍼레이션의 열 사업부인 Aavid에게 도움을 요청했습니다. 이 고객은 수익성 있는 비즈니스 모델을 주도하고 유비쿼터스 연결을 가능하게 하는 신흥 시장을 위한 파괴적인 기술 플랫폼을 설계하고 제조합니다. 클라이언트는 새로운 아웃도어 포인트 투 포인트 라디오 설계 과제에 대해 Aavid에게 연락했습니다.


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도전 과제

고객은 새로운 2지점 무선 통신 제품을 개발 중인데 기둥 높은 곳에 장착하는 실외용 제품입니다.

현재 설계에서는 여섯 겹 PCB를 장착하여 보드 한면에 모든 구성요소를 배치합니다. 구성요소는 제품 안쪽을 향하여 5면을 가진 플라스틱 하우징에 들어가고 인클로저의 여섯 번째 면이 히트 싱크가 됩니다.

보드의 뒷면은 압축 열 패드를 사용하여 히트 싱크와 연결됩니다.

Aavid의 목표는 열 솔루션의 성공 가능성을 확인하고 히트 싱크 설계를 최적화하는 것입니다.

해결책

Aavid는 다음과 같은 작업을 수행했습니다.

• 기존 제품의 열 CFD 모델을 제작하여 PCB 열 특성 구현
• 모든 중요 구성요소에 대한 패키지 차원의 모델을 제작하여 열 저항 및 전력 적용
• 내부 및 외부 열 복사 경로를 계산합니다. 기준 케이스를 시뮬레이션하고 온도 데이터를 분석하고, 핫스팟을 식별하고, 개선 기회를 모색합니다.• 45W의 총 전력을 위한 방열판을 설계하여 내부 인클로저 온도를 55°C의 외부 환경으로 85°C로 제한합니다. (최대 30°C 상승).
• 핀 높이, 간격, 재료, 기본 두께, 제조 공정, 크기 등을 포함한 방열판 설계를 최적화하십시오.

산출물/결과

Aavid는 다음을 알아냈습니다.

• Cu 층과 Al-스프레더를 추가하여 총 45W 전력의 경우 55°C 앰비언트에서 모든 부품이 최대 접합 온도 제한 하에 있습니다.
• 주변 온도 55°C에서 제안된 히트 싱크 설계를 사용할 경우 인클로저 내부의 주변 온도 85°C 미만
• 인클로저의 열 관련 모습은 그림과 유사합니다.

제안된 히트 싱크를 제조할 수 있었던 Aavid가 성공적인 시장 출시를 위한 프로젝트를 도왔습니다.

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