200712 전자 장비의 단순한 진동 모델링

전자 장비의 구조를 보면 전자 장비 박스가 있고 그 내부에 PCB가 장착되어 있으며 PCB 위에 많고 적은 전자 부품들이 실장되어 있는 것을 볼 수 있다. 이 전자 기기는 항공기나 우주선에서 외부진동환경에 의해 주기적 또는 무작위적으로 하중을 받게 된다. 그러므로 이와 같은 하중들에 대하여 기기 구조물이 건전하게 견딜 수 있는지를 따져 보기 위해서 구조해석을 수행하여야 한다. 그런데 모든 전자 부품들을 모델링하여 구조 해석한다면 모델링 과정에서 불확실한 요소로 인해서 해석결과도 부정확할 뿐만 아니라 대단히 시간 소모적일 수 밖에 없다. 따라서 해석 대상(PCB-부품 모델 또는 샤시-PCB-소자 모델)에 따라 단자유도(SDOF, Single degree of freedom) 형태로 단순화하여 구조 해석을 실시하여 설계하는게 합리적이다. 경험에 의하면 전자장비 구조물의 동적인 거동은 굽힘 진동의 기본주파수와 모드가 지배하고 있다는 것을 알 수 있으므로 설계 초기 단계에서는 SDOF 모델을 이용하여 설계의 적절성을 판단하는 게 바람직하다. 예를 들면 PCB에 부착된 TO-5 패키지를 설계하고자 할 때는 PCB를 고정 지지판(supporting boundary)으로 보고 리드선을 외팔보…