전자 인클로저 선택 시 유용한 10가지 팁

새 프로젝트를 시작할 때는 많은 사항을 고려해야 하지만, 그중에서도 특히 사용자의 부품을 실장할 인클로저를 고려해야 합니다. 소비자는 인클로저를 직접 보고 상호 작용하게 되며, 사용자는 응용 분야에 필요한 모든 특성을 갖춘 인클로저를 원합니다.

Hammond Manufacturing이 인클로저 제조업체로서 쌓은 경험에 따르면, 인클로저를 선택할 때는 다음과 같이 일반적이지만 중요한 10가지 기준을 고려해야 합니다.

1. 규격

이상적인 경우라면 PCB를 설계하기 전에 인클로저를 선택할 것입니다. 이렇게 하면 기판의 크기가 정확히 맞고 인클로저에 실장 포스트가 있는 경우 실장 구멍이 정확한 위치에 있게 됩니다. 불가피하게 PCB를 먼저 설계해야 하는 경우 사용자는 기판을 상자에 맞춰야 합니다.

PCB의 크기는 어느 정도인가요? 가로로 실장해야 하나요, 세로로 실장해야 하나요? 대부분의 플라스틱 인클로저에는 세로로 직접 실장하기 위한 슬롯이 인클로저 측면에 성형되어 있거나 가로로 실장하기 위한 PCB 실장 보스가 상단과 베이스에 성형되어 있습니다. 압출 알루미늄 인클로저는 일반적으로 측면에 가로 PCB 실장을 위한 전체 길이 슬롯이 있습니다. 표시기, 스위치, 커넥터, 케이블 삽입부 및 이와 유사한 부품을 위해 외부 면에 공간이 필요하다면 얼마나 필요한가요? 기판 실장 부품 또는 다중 가로 기판에 필요한 높이는 어느 정도인가요?

그림 1: Hammond 1591T 계열의 내부 카드 가이드에 성형된 플라스틱 인클로저 (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

그림 2: Hammond 1455 계열의 PC 기판 슬롯이 있는 압출 알루미늄 인클로저 (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

2. 설치 환경

제품이 사용되는 장소는 어디인가요? 실내인가요, 실외인가요, 아니면 둘 다 인가요? 실외 설치의 경우 플라스틱 인클로저의 UV 안정성이 문제가 될 수 있으므로 폴리카보네이트가 기본적으로 선택됩니다. 도로, 레일과 같은 교통 응용 분야의 경우 충격과 진동이 문제가 될 수 있나요? 물이나 먼지가 유입될 위험이 있나요(아래 5번 항목 참조)? 오일 또는 화학 물질과 같은 오염 물질이 존재할 가능성이 있나요? 충격 손상에 대한 내성이 문제가 될 수 있나요? 특별히 높거나 낮은 온도가 예상되나요?

ABS는 실내 및 핸드헬드 사용에 적합합니다. 폴리카보네이트는 우수한 내열성, UV 안정성, 충격에 대한 내성으로 인해 실외 및 각종 산업 용도로 적합한 재료입니다. 주물형 알루미늄과 같은 금속은 내충격성과 내열성이 뛰어납니다.

그림 3: 투명한 덮개가 있는 Hammond의 1554 계열 폴리카보네이트 인클로저 (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

3. 재료

소형 인클로저의 경우 일반적으로 플라스틱(ABS, 폴리카보네이트 등)과 금속(주물형, 접이식, 압출 알루미늄, 강철 등) 중에서 선택됩니다. 폴리카보네이트는 ABS에 비해 햇빛에 덜 약해지거나 변색되므로 일반적으로 실외용으로 사용됩니다.

알루미늄 인클로저는 내충격성이 우수하고 본질적으로 전기 전도성이 있지만 인클로저 전체의 연속성을 유지하려면 도색 또는 양극 산화 마감이 결합 부위를 덮지 않아야 합니다. 일부 압출 인클로저의 설계는 다중 핀 같은 특징으로 표면적을 늘려 열 방출을 개선합니다. 주물형 알루미늄 하우징은 강하고, 견고하고, 부식되지 않고, 전기 전도성이 높고, 본질적으로 전자기 감쇠 수준이 높으며, 쉽게 가공할 수 있습니다. 충격 손상에 대한 보호가 중요하거나, EMC가 문제가 될 수 있거나, 고온, 먼지 또는 물이 존재할 것으로 예상되는 응용 분야에서는 주물형 인클로저가 이상적인 저비용 선택 옵션입니다.

4. EMC(전자파 적합성)

플라스틱 인클로저에는 EMC 감쇠 기능이 없다는 한 가지 구체적인 약점이 있습니다. 실장된 전자 기기에서 방출되는 EMI나 RFI 또는 외부 자기장에 대한 민감성이 문제가 될 수 있는 경우, 스크리닝이 부족하면 문제가 될 수 있습니다. 플라스틱 인클로저의 내부 표면에 다양한 재료의 내부 코팅을 적용하면 프로젝트 요구 사항에 따라 다양한 수준의 감쇠를 제공할 수 있습니다. 다양한 두께의 다양한 재료를 사용하여 가장 비용 효율적이고 기술적으로 적합한 솔루션을 제공할 수 있습니다.

금속 인클로저는 상단, 베이스, 탈착식 패널 사이에 전기적 연속성이 존재하도록 설계된 경우 대부분의 상업용 응용 분야에 충분한 수준의 EMC를 제공합니다. 전도성 개스킷은 인클로저의 두 부분을 전기적으로 연결하는 데 사용됩니다.

5. 환경 밀봉

인클로저가 물이나 먼지와 같은 환경적 위험에 노출되나요? 관련 국제 표준은 EN 60529이며 IPXX 표기로 등급을 표시합니다. 여기서 첫째 자리는 고체 물체에 대한 보호를 나타내고 둘째 자리는 물 유입에 대한 보호를 나타냅니다.

일반적으로 IP54 등급 인클로저는 범용으로 사용하기에 적합합니다. 먼지와 물이 존재할 가능성이 있는 환경에 설치하는 경우 일반적으로 IP66, 67 또는 68이 선택되며 개스킷을 사용합니다. 최고 등급인 IP69K는 고압 스팀 세척에 대한 보호를 제공합니다. 북미에서 인클로저의 환경 밀봉은 일반적으로 NEMA(National Electrical Manufacturers Association) 번호로 정의됩니다. NEMA 등급은 결빙 조건에서의 기능, 케이블 연결에 대한 녹아웃 등 IP 등급에서 다루지 않는 추가적인 제품 특징 및 테스트를 요구합니다.

그림 4: 이 1551SNAP 계열 케이스와 같은 일부 인클로저는 환경 감지와 같은 응용 분야를 위해 소자를 삽입하도록 설계되었습니다. (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

6. 하드웨어

인클로저의 패널과 덮개는 결합 부위에 고정되어야 하며, 플라스틱 및 주물형 인클로저에는 두 가지 방법이 주로 쓰입니다. 자체 태핑 나사로 베이스 재료에 직접 고정하는 방법과 기계 나사로 베이스에 있는 나사형 인서트(또는 부싱)와 결합하는 방법입니다. 장비 수명 동안 반복적인 개폐가 예상되는 경우 기계 나사를 사용하는 것이 좋으며, '설치하고 나면 잊어버려도 되는' 응용 분야의 경우 자체 태핑 나사로 충분합니다.

그림 5: 황동 인서트가 없는 경제형 플라스틱 인클로저(왼쪽)와 황동 인서트가 있는 Hammond의 1591 계열(오른쪽) 난연성 플라스틱 인클로저. (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

7. 외관

미적 기준은 주관적일 수 있지만, 사용자에게는 적어도 제품의 모양과 느낌에 대한 일반적인 생각이 있을 것입니다. 플라스틱 인클로저는 다양한 색상의 불투명 재료와 반투명 재료를 선택할 수 있고 가벼우며, 멤브레인 키패드와 디스플레이를 위한 함요형 덮개가 있는 제품도 많습니다. 압출 인클로저는 세련된 양극 산화 처리로 마감되며, 다양한 색상의 플라스틱 베젤과 같은 부속품과 함께 사용하면 더욱 돋보이는 외관을 연출할 수 있습니다. 주물형 알루미늄 인클로저는 다양한 색상으로 도색할 수 있으며 기타 페달처럼 고도로 맞춤화되는 제품에 선호됩니다. 마감이 없는 러기드 주물형 인클로저만으로 충분한 경우도 있습니다.

그림 6: Hammond 1590 계열의 도색된 '스톰프 박스' 주물형 알루미늄 인클로저 (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

8. 제품 및 지원 가용성

전자 및 전기 산업을 위한 표준 인클로저는 많은 전문 제조업체에서 매우 다양한 크기, 스타일, 유형으로 생산됩니다. 성형, 압출, 주물형 인클로저는 단순한 상자로 보일 수도 있지만, 실제로는 광범위한 설계 전문 지식의 결과이며 다양한 응용 분야와 환경에서 사용하기에 적합한 기능을 풍부하게 갖춘 하우징으로 설계됩니다. 유통업체는 다양한 표준 인클로저 재고를 보유하고 있으며, 유통업체가 제조업체와 함께 고객에게 기술 지원을 제공하고 설계 단계부터 협력하여 응용 분야에 가장 적합한 인클로저를 선택하도록 돕는 것이 최근의 추세입니다.

9. 다운로드 가능한 도면 및 지원 자료

평판이 좋은 인클로저 제조업체 및 유통업체는 웹 사이트에서 포괄적인 기술 정보 라이브러리를 제공합니다. 일반적으로 다운로드 가능한 자료에는 설계 및 수정 요구 사항, 기술 세부 사항 및 주요 제품 특성을 지원하는 PDF 및 CAD 형식의 축적 도면이 있습니다.

그림 7: 모든 Hammond 인클로저의 축적 도면을 다운로드할 수 있습니다. (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

10. 맞춤화

모든 인클로저는 커넥터를 위한 구멍을 추가하거나 레이블과 로고를 인쇄하는 등 어떤 방식으로든 사용하기 쉽게 변형해야 합니다. Hammond는 사내 가공 및 인쇄 서비스를 제공하며 최소 주문 수량이 적습니다. 인클로저의 유형에 따라 고유한 방식으로 맞춤화할 수 있습니다. 예를 들어 스탠드오프와 같은 압입식 하드웨어를 금속 인클로저에 설치하고, 압출 알루미늄 인클로저의 길이를 맞춤 설정하고, 플라스틱 인클로저를 맞춤화된 색상으로 성형할 수 있습니다. 인클로저 변형에 대한 자세한 내용은 DigiKey의 맞춤형 인클로저 페이지를 참조하십시오.

그림 8: 다양한 색의 베젤, 컷아웃, 인쇄로 맞춤화된 1455 계열 압출 알루미늄 인클로저 (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

결론

이러한 팁이 모든 프로젝트에 적용되는 것은 아니지만, 이를 고려하면 특정 인클로저의 단기 및 장기 가용성을 이해하는 것부터 다음 프로젝트를 위해 상자 크기를 완벽하게 조정하는 것까지 설계자가 전체적인 상황을 고려하는 데 도움이 될 것입니다. 크기 및 기술 요구 사항과 실현 가능성 및 미적 요소를 고려하면 모든 프로젝트가 시제품 제작부터 출시까지 최대한 원활하게 진행될 수 있습니다.