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표면 접착부 등에서 발생하는 변위,, 땜납,본 문제 해석에서는 부품이 휘고 리드 선이 늘어나는 경우를 고려한다. 상기에서 언급한 근사법은 계산 시간을 상당히 줄여줄 것이다. 그래서 계산 과정에서 굽힘 모멘트를 무시해도 큰 오차가 없다. 유한 요소 해석 결과를 보면 부품의 길이가 길면 리드 선이 늘어나는 것보다 휘는 양이 훨씬 더 많다는 것을 알 수 있다. 큰 부품의 몸체는 PCB 보다 두껍고 더 강하게 만들어 부품을 지지한다. 부품의 길이가 PCB 길이에 비해 작다면 리드 선에는 축 하중이 굽힘 모멘트보다 훨씬 크게 될 것이다. 또한 부품이 강하고 DIP(Dual inline package)와 같이 리드 선도 비교적 강하면 부품 주변에서 강성(Stiffness)이 커질 것이다. 이런 변형으로 인해 리드 선에 축 하중과 굽힘 모멘트가 발생할 것이다. 이것은 부품과 PCB의 상대 변위를 감소시키는 경향으로 나타난다. PCB 곡률의 변화는 너무 복잡하여 여기서는 고려하지 않는다. 부품의 리드선을 PCB 관통 구멍에 삽입하거나 부품이 PCB ......
Index & Contents
200716 리드선 변형을 유발하는 PCB와 부품간의 상대변위 산출
PCB로 구성된 전자 제품의 모듈이 진동을 받을 때 PCB와 접합된 부품의 리드선, 땜납, 표면 접착부 등에서 발생하는 변위, 응력 등을 계산하고 부품의 피로 수명을 산출하는 방법을 설명하고 예제를 통해 상세하고 완전하게 익힐 수 있게 준비한 자료이다.
★ 리드선과 땜납 접속부 변형을 유발하는 PCB와 부품간 상대 변위
★ 예제 : PCB에 실장된 전자 부품에 대하여
(a) 1,000만 사이클을 달성할 수 있는 PCB의 최소 고유 진동수
(b) PCB와 부품간의 예상되는 상대 동적 변위
(c) 리드 선과 납땜부에서 동적 하중과 발생 응력
(d) 리드 선과 남땜부에서 기대할 수 있는 피로 수명
(e) 세라믹 부품의 몸체에서 굽힘 응력
플러그인 PCB는 PCB의 고유진동수로 가진하게 되면 고진동과 충격으로 인해 큰 변위를 발생시킨다. 이런 현상은 가끔 PCB와 여기에 실장되어 있는 부품간의 상대 변위를 발생시킨다. 큰 부품의 몸체는 PCB 보다 두껍고 더 강하게 만들어 부품을 지지한다. 부품의 리드선을 PCB 관통 구멍에 삽입하거나 부품이 PCB 표면에 접착되어 있을 때 PCB와 부품 사이의 상대 변위가 발생하고 이로 인해 리드 선에 상당한 변형을 일으키게 된다. 이런 변형으로 인해 리드 선에 축 하중과 굽힘 모멘트가 발생할 것이다. 부품의 길이가 PCB 길이에 비해 작다면 리드 선에는 축 하중이 굽힘 모멘트보다 훨씬 크게 될 것이다. 그래서 계산 과정에서 굽힘 모멘트를 무시해도 큰 오차가 없다.
유한 요소 해석 결과를 보면 부품의 길이가 길면 리드 선이 늘어나는 것보다 휘는 양이 훨씬 더 많다는 것을 알 수 있다. 또한 부품이 강하고 DIP(Dual inline package)와 같이 리드 선도 비교적 강하면 부품 주변에서 강성(Stiffness)이 커질 것이다. 이것은 부품과 PCB의 상대 변위를 감소시키는 경향으로 나타난다. 본 문제 해석에서는 부품이 휘고 리드 선이 늘어나는 경우를 고려한다. PCB 곡률의 변화는 너무 복잡하여 여기서는 고려하지 않는다. 상기에서 언급한 근사법은 계산 시간을 상당히 줄여줄 것이다. 그리고 보수적이면서 타당한 결과를 제공하고 궁극적으로는 부품의 수명을 추정할 수 있다.
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