Esempio di applicazione (case study) sulle radio da esterno

Introduzione

Un produttore di attrezzature per esterni ha cercato Aavid, Thermal Division di Boyd Corporation, per chiedere aiuto. Questo cliente progetta e produce piattaforme tecnologiche rivoluzionarie per i mercati emergenti che garantiscono modelli aziendali redditizi e una connettività onnipresente. Il cliente ha contattato Aavid in merito a una sfida di progettazione di una nuova radio point-to-point da esterno.


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La sfida

Il cliente sta sviluppando una nuova radio punto-punto. Si tratta di un prodotto da esterno montato in alto su un traliccio.

Il design attuale comprende un PCB a sei strati con tutti i componenti su un lato della scheda. I componenti saranno rivolti verso l'interno del prodotto, in un alloggiamento a cinque lati in plastica, mentre il dissipatore di calore costituirà il sesto lato.

Il lato posteriore della scheda si interfaccerà con il dissipatore di calore tramite un tappetino termico comprimibile.

L'obiettivo di Aavid è quello di verificare il potenziale successo della sua soluzione di gestione termica per ottimizzare il design del dissipatore di calore.

La soluzione

Aavid è stata incaricata di:

• Creare un modello CFD termico del prodotto attuale e applicare le proprietà di gestione termica del PCB.
• Creare un modello a livello del pacchetto di tutti i componenti fondamentali, applicare le resistenze e la potenza termiche.
• Calcolare il percorso della radiazione termica interna ed esterna. Simulate the baseline case and analyze temperature data, identify hot spots, and explore opportunities for improvements.• Design heat sink for total power of 45W, to limit the internal enclosure temperature to 85°C with an external ambient of 55°C. (max 30°C rise).
• Ottimizzare il design del dissipatore di calore, tra cui: altezza delle pinne, spaziatura, materiali, spessore della base, processo di produzione, dimensione ecc.

Esito finale

Aavid ha scoperto che:

• Per il totale di 45W di potenza, a 55 gradi centigradi, con l'aggiunta di Cu layer e Al-Spreader tutti i componenti sono sotto il limite massimo di temperatura di giunzione.
• La temperatura ambiente all'interno del contenitore è ben al di sotto dei 85°C con il dissipatore di calore proposto alla temperatura ambiente di 55°C.
• La forma del contenitore è simile dal punto di vista termico a quella illustrata nei disegni.

Aavid è stata in grado di produrre il dissipatore di calore proposto e ha contribuito al lancio sul mercato di un progetto riuscito.

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