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XLinkで使用してるUSB無線LANアダプタですが、高周波を扱っているので使用してるとかなり発熱します。
「GW-US54GXS 熱暴走」とググると出てくるようにたまにアクセスポイントを検索しても何も表示されないなどの症状がでて困っていました。原因は何かというと温度上昇による熱抵抗の増加で誤作動を起こしてしまっているのでしょう。
プラスチックのケースは爪で留まっているだけなので開いてみました。
このままPCにさして使ってみるとわかるのですが、基板の右にある一番大きなコントローラICが
かなり発熱していたので簡単なヒートシンクによる放熱対策を施してみました。
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まずはコントローラICの上にヒートシンクとの接着、熱移動のためのアルファゲルを貼りつけました。
まわりにあったチップ積層セラミックコンデンサやSOT23パッケージのICは高さがあったので絶縁のためにビニールテープで保護
そしたら上にアルミ板を貼りつけます。それだけ
銅のほうがアルミより熱伝導率が1.7倍高いので放熱に適しているのですがちょうど良いサイズの切れ端があったのでこれにしました。
流石に裸のままにして使うのはまずいのでアルミ板を露出させたり空気の流れをつくるために一部をくりぬいたり穴をあけたケースを再度つけて完成
くりぬく時ケースに傷つけちゃいました…
○一応解説？
熱の移動には伝導、対流、放射の3種類があるのですが、↑のコントローラICのように現在主流の面実装ICはサイズがとても小さく表面積が少ないので対流、放射による放熱の効果がほとんど期待できません。
そこでICから基板上の銅箔パターンや基板に熱を伝導させ、基板全体を使って放熱するという手法がよく用いられます。
この製品もサイズは小さいですが基板の銅箔面積を広くとって放熱させる設計でしょう。
しかしですね、内部の空気の体積は少ないし、ケースに通気口がないので空気の流れもないし、厚いプラスチックケースによって外に熱が伝わりにくいので熱が籠ってしまって全然放熱できてないんですね～
ICのパッケージに金属板のヒートシンクを取り付け表面積を増やすことで熱の放射をしやすくしたり、ケースをくり抜き金属板を外に露出させたり空気の流れを作ることで周りの空気への熱移動をしやすくすれば、温度上昇による誤作動の発生を大幅に減らすことが出来ます。
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