PCB 케이스를 견고하게 만드는 요소는 무엇일까요?

웹이나 매장에서 구매하는 제품들은 모두 하우징 안에 들어 있습니다. 일부 제품의 경우, 하우징이 의도적으로 견고하게 만들어져, 가혹한 환경이나 기계적 충격을 견딜 수 있도록 설계되었습니다.

그렇다면 하우징을 견고하게 만드는 것은 정확히 무엇일까요? 군용 컴퓨팅 및 산업 시스템에서 가져온 몇 가지 예시를 모아 보았습니다. 이 분야의 사람들이 무언가를 견고하다고 말할 때, 그들은 정말로 견고함을 의미합니다! 그러니 자신의 제품을 견고하게 만들고 싶다면 이 예시들을 따라 해보세요.

하우징을 견고하게 만드는 것은 무엇인가?

견고한 전자 하우징은 열, 액체, 진동, 부식, 충격을 견딜 수 있게 해주는 몇 가지 공통적인 특성을 가지고 있습니다:

• 보통 압출 알루미늄으로 제작됩니다
• 커넥터 인터페이스는 밀봉됩니다
• 커넥터 스타일에는 잠금 및 유지 기능이 포함됩니다
• 어떤 방식으로든 밀봉되어 침입을 방지합니다
• PCB를 고정시키는 마운팅 포스트와 고정 홀이 포함되어 있습니다
• 하우징은 수직 보드 스택을 지원해야 할 수도 있습니다

아래 예시를 살펴보세요. 이 인클로저는 견고한 임베디드 컴퓨팅 시스템을 포함하고 있으며, 압출 알루미늄으로 제작되었고 열, 기계적 손상, 고전압을 견딜 수 있는 다양한 산업용 커넥터 스타일을 포함하고 있습니다. 이 인클로저들은 선반에서 바로 구할 수 있는 제품이 아니며, PCB와 커넥터를 포함하여 맞춤 설계되었습니다. 여기에는 PCB에 장착 포인트가 포함됩니다.

이 인클로저 중 하나를 열어보면 아래 이미지와 같을 수 있습니다. 여기에는 스탠드오프로 고정되고 인클로저 바닥에 직접 고정된 보드 스택이 있습니다. 인클로저의 측면은 그에 맞는 부품을 받아 나사/볼트로 고정할 수 있습니다. 맞는 부품에는 패널 마운트 커넥터를 위한 개구부도 있을 수 있습니다.

인클로저는 방열판입니다

견고한 인클로저는 때때로 많은 열을 발생시키는 장치에 사용되지만, 냉각을 위해 팬을 포함할 수 없습니다. 이때 방열판이 필요하게 되어 구성 요소를 시원하게 유지하는 데 도움이 됩니다. 보드가 인클로저에 직접 접착되면 인클로저를 큰 방열판으로 사용할 수 있습니다. 이 접착은 표준 열 패드와 인클로저에 직접 고정하는 패스너로 수행될 수 있습니다.

열 싱킹을 인클로저에 통합하는 가장 좋은 방법은 큰 금속 인클로저를 사용하고 상단에 핀을 구축하는 것입니다. 이것은 기본적으로 인클로저의 전체 표면을 큰 열 싱크로 만듭니다. 이러한 종류의 인클로저에서는 열 시뮬레이션이 중요합니다; 일부 경우에는 이러한 인클로저가 전력 사용량이 가득 찼을 때 최대 온도 한계를 가져야 할 수도 있습니다. 예를 들어, 사람이 만질 수 있을 정도로 충분히 시원해야 합니다.

IP 등급

인클로저가 제작되어 테스트 준비가 되면 중요한 한 가지는 제품의 침입 보호 등급, 즉 IP 등급입니다. 인클로저의 IP 등급은 특정 조건에서 관찰되는 고체 이물질 침입 또는 수분 침입 수준을 결정합니다. 전자 기기에서 가끔 보게 되는 "방수" 분류는 이러한 IP 등급 카테고리를 기반으로 합니다.

그렇다면, 귀하의 인클로저가 목표로 해야 할 IP 등급은 무엇이며, 어떻게 도달합니까? 인클로저 디자인 작업을 하는 기계 엔지니어는 특정 IP 등급을 위한 디자인을 주도해야 합니다. 다행히도, PCB 디자이너는 플러그인을 통해 MCAD 사용자와 직접 협력할 수 있습니다, 여기에서 더 알아보세요.

커넥터를 잊지 마세요!

먼지, 액체 또는 습기를 견딜 수 있는 외장함은 사용되는 커넥터만큼 안전합니다. 외장함에 사용되는 커넥터에도 IP 등급이 있으며, 제품에 원하는 전체 등급과 커넥터의 IP 등급이 일치해야 합니다. 원한다면 더 높은 IP 값을 선택하여 커넥터 인터페이스를 과도하게 설계할 수 있지만, 제품의 등급은 외장함 구성요소 중 가장 낮은 등급으로 기본 설정됨을 유의해야 합니다.

이더넷과 USB와 같은 인터페이스에는 표준 커넥터의 견고한 버전이 있습니다. 맞춤형 케이블 어셈블리나 하네스를 사용할 경우, 필요한 IP 등급을 제공할 수 있는 맞춤형 커넥터 본체를 구축하기 위해 커넥터 제조업체를 사용해야 합니다. 또는 높은 IP 등급을 가진 표준화된 산업용 커넥터를 찾아 케이블링을 위한 자체 핀배열을 설계할 수 있습니다.

다행히도 견고한 외장함에서 PCB의 형태와 맞춤을 추측할 필요가 없습니다. 기계 및 전기 설계자는 Altium Designer®의 ECAD 및 MCAD 협업 기능을 통해 원활하게 협력할 수 있습니다. 현재의 다학제 환경에서 협업을 구현하기 위해, 혁신적인 기업들은 Altium 365™ 플랫폼을 사용하여 설계 데이터를 쉽게 공유하고 프로젝트를 제조 단계로 진행하고 있습니다.

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