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문제 정의
- 당사에서도 상용으로 국내 업체에서 개발되는 DC/DC Converter 를 군사규격에 적용하기 위하여 소자단위 시험을 수행한 바, 이에 대한 주어진 군사규격에 대한 안정성을 분석하고자 하였다. 그림 15는 소자 관점에서 실제 적용될 프레임에 장착된 형상을 이용하여 시험을 수행하는 모습을 보여주며, 시험을 위한 Electrical Continuity 체크를 위하여 그림 16과 같은 간략화 된 시험 장비를 구성하였다.
- 특히 인쇄회로기판의 경우 8 ~ 20층의 적층구조를 갖는데, 이로 인해 기판의 강성에 대한 복잡성 및 부정확한 특성이 야기된다. 따라서 이를 보다 간략화시키는 방법을 본 기사에서 소개하고자 한다.
- 이에 대한 여러 연구 사례를 소개하였고, 최종 설계 검증에 관련된 연구도 소개하였다. 또한, 소자 단위의 안정성 검토를 위한 시험적 혹은 해석적 방법에 대하여 간략하게 소개하였다.
- 본 기사는 우주용 혹은 군사용 전자 탑재 유닛에 대한 기계적 설계 및 진동 해석에 대한 일반화된 방법을 소개하였고 이를 통하여, 향후, 유사 개발 과제 및 연구에 많은 도움이 될 것으로 사료된다.
- 본 기사에서는 보드 레벨 혹은 전자유닛 레벨 수치 해석적 검증 방법을 소개하고자 한다. 특히 인쇄회로기판의 경우 8 ~ 20층의 적층구조를 갖는데, 이로 인해 기판의 강성에 대한 복잡성 및 부정확한 특성이 야기된다.
- 특히, 주어진 진동환경조건에 대한 안정성은 우주 구조물의 특성상 핵심 설계인자로서 매우 중요하다. 본 기사에서는 유닛 레벨 혹은 인쇄회로기판/모듈 레벨의 진동 설계 및 해석 방법에 대하여 소개하였다. 앞에서 소개된 바와 같이 해석적 관점에서 기판의 처짐, 유닛의 강도 등에 대한 안정성을 검토하고, 이를 실제 진동 환경조건을 이용한 최종 검증을 수행하게 된다.
- 또 한, 마이크로 스케일 유한요소 모델링(FE-modeling)을 통해 납땜 접합 등을 직접적으로 해석하여, 소자 관점에서의 신뢰성을 분석하는데 많은 연구가 진행되고 있다. 본 장에서는 대표적인 소자 단위 진동 시험과 소자 자체 모델링을 소개하고자 한다. 우선 그림 14는 상용 반도체 소자 업체에서 직접 진동시험을 수행하는 형상을 보여주며, 시험조건은 실제 하중이 적용될 시의 Electrical Continuity를 체크함으로서 각 핀의 파손 여부를 파악하고, 이에 대한 신뢰성 및 수명을 평가하는 방법을 이용하여 시험을 수행하였다.
- 특히 설계 관점에서 입증이 수행되어야 하는 진동 항목으로는 사인, 랜덤 그리고 파이로 충격이다. 본 장에서는 이와 같은 일련의 진동 환경시험과 시험결과를 이용한 설계 검증에 대하여 논의하고자 한다.
- 본 장에서는 전체 모듈이 탑재되어 있는 유닛 레벨의 해석 방법에 대하여 소개하고자 한다.
- 앞에서는 인쇄회로기판에 대한 해석 모델링 방안에 대하여 소개하였다. 마찬가지로 앞에서 제시된 방법을 이용하여 모든 우주용 인쇄회로기판 및 전기/전자 모듈에 대한 해석을 수행한다.
- 앞에서 소개된 바와 같이 해석적 관점에서 기판의 처짐, 유닛의 강도 등에 대한 안정성을 검토하고, 이를 실제 진동 환경조건을 이용한 최종 검증을 수행하게 된다. 이에 대한 여러 연구 사례를 소개하였고, 최종 설계 검증에 관련된 연구도 소개하였다. 또한, 소자 단위의 안정성 검토를 위한 시험적 혹은 해석적 방법에 대하여 간략하게 소개하였다.
- 의미한다. 즉, 인쇄회로기판의 최대 처짐을 분석함으로 소자의 크기 및 장착 방식에 따른 안정성을 검토하게 된다. 이와 같은 해석을 수행하기 위해서는 인쇄회로기판 또는 모듈의 모드해석을 수행하게 된다.
가설 설정
- 이를 다시 면적 비를 이용하여 Equivalent 두께로 변환하여 적층 모델을 확립하였다. 실제 면적밀도가 70%라고 가정하면, 실제 구리 적층의 두께에 면적밀도를 곱하여 유효 두께를 산출하는 방법을 채택하여 해석 모델링을 수행하였다. 다음 장에서는 이상에서 제시한 방법에 대한 검토 및 시험을 이용한 검증에 대한 사항을 제시하고자 한다다')
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