EN
Osobní osvětlení PCB
Výkonné osvětlovací desky plošných spojů pro komerční/průmyslové/automobilové/běžné osvětlovací systémy. Vynikající tepelné management, nízké ztráty výkonu a odolný design – doplněné o prototypování do 24 hodin, rychlou dodávku, podporu DFM a testování AOI. Optimalizované pro LED žárovky, pásky, svítidla a chytré osvětlovací zařízení.
✅ Vynikající odvod tepla
✅ Energeticky účinné obvody
✅ Podpora konstrukce specifické pro LED/chytré osvětlení
Popis
Přehled
Osvětlovací tištěné spoje jsou tištěné spoje speciálně navržené pro různé osvětlovací produkty. Jsou základním nosičem a propojovacím prvkem osvětlovacích zařízení, hlavně slouží k uchycení LED čipů/kuliček, obvodů řídicích jednotek součástek a umožňují přenos energie a správu odvodu tepla. Jsou vhodné pro různé osvětlovací aplikace, jako jsou LED osvětlení, řídicí jednotky tradičních zářivek a solární osvětlení, přičemž PCB pro LED osvětlení jsou v současnosti dominantní aplikační formou.
Osvětlovací tištěné spoje jsou desky plošných spojů navržené na míru podle vlastností osvětlovacích zařízení. Jejich klíčové výhody spočívají v odvodu tepla, přizpůsobivosti a spolehlivosti požadavkům osvětlovacích aplikací, jak je podrobně uvedeno níže:
Cílený návrh odvodu tepla zajišťuje životnost světelného zdroje
Běžné desky plošných spojů pro LED mají tepelnou vodivost mnohem vyšší než běžné desky FR-4. Desky plošných spojů na bázi hliníku mají tepelnou vodivost 1~3 W/(m·K), zatímco desky na bázi mědi dosahují tepelné vodivosti až 200~400 W/(m・K). Rychle odvádějí teplo generované LED čipy během provozu, čímž zabraňují zeslabování světla a přepálení kvůli přehřátí a výrazně prodlužují životnost osvětlovacích zařízení s LED . Některé vysoce kvalitní keramické desky plošných spojů pro osvětlení lze také upravit pro splnění požadavků na odvod tepla v případech ultra-vysokého výkonu.
Přizpůsobení konstrukčním a funkčním požadavkům osvětlovacích zařízení
• Pružný tvar: Lze vyrobit ve tvaru kruhovém, obloukovém, ohebném nebo v nepravidelném tuhém tvaru podle návrhu svítidla, čímž se přizpůsobí instalačnímu prostoru různých svítidel, jako jsou žárovky, reflektory a pouliční osvětlení;
• Integrované funkce: Podporuje integraci obvodu řízení LED, obvodu regulace a obvodu světelného zdroje na jedné desce plošných spojů, což zjednodušuje vnitřní strukturu svítidla a snižuje obtížnost montáže;
• Kompatibilita balení: Přizpůsobivé různým formám pouzder LED, jako jsou SMD a DIP, a splňuje požadavky na montáž světelných zdrojů u různých osvětlovacích produktů.
Vysoká odolnost proti teplotě a environmentální spolehlivost
Vyrobena z teplotně odolných substrátů a laků odolných proti pájení, dlouhodobě odolná teplotnímu rozsahu provozu LED (-20 až 85 ℃), některé speciální osvětlovací desky plošných spojů dokonce vyhovují extrémním podmínkám -40 až 125 ℃ bez deformace substrátu, stárnutí obvodu nebo odlupování laku odolného proti pájení v důsledku vysoké teploty; zároveň má dobré vlastnosti odolnosti proti vlhkosti a korozi a je vhodná pro různá vnitřní i venkovní osvětlení scénáře.
Stabilní elektrický výkon snižuje riziko poruchy
Optimalizované uspořádání obvodu snižuje vliv elektromagnetické interference na stabilitu svícení LED; deska plošných spojů pro vysoký výkon využívá širší měděnou fólii a konstrukci s tlustou mědí, aby snížila odpor vedení, zabránila poklesu napětí nebo přehřátí vedení při přenosu vysokého proudu a zajistila stabilitu jasu a elektrickou bezpečnost osvětlovacího zařízení.
Rovnováha mezi náklady a výkonem
Pro běžná osvětlovací zařízení lze použít nízkonákladovou osvětlovací desku plošných spojů FR-4, která splňuje požadavky nízkoenergetických LED; pro střední a vysoký výkon se používají hliníkové desky plošných spojů, které zajišťují efektivní odvod tepla při středních nákladech, čímž vyváží výkon a ekonomiku; standardizované výrobní procesy snižují náklady na sériovou výrobu a usnadňují údržbu a výměnu, čímž dále zvyšují celkovou nákladovou efektivitu.
Splňuje bezpečnostní normy osvětlovacího průmyslu
Přísně dodržujte izolační a protipožární normy pro osvětlovací zařízení, aby se předešlo bezpečnostním rizikům, jako jsou zkraty a požáry, zejména v komerčních a průmyslových osvětlovacích scénářích, a splňte tak vysoké bezpečnostní požadavky požadavky.
Kontrast
Osobní osvětlení PCB a LED desky plošných spojů nejsou zcela nezávislé pojmy; existuje mezi nimi vztah zahrnování a zahrnutí, obecného a konkrétního použití. Základní rozdíly a souvislosti lze jasně odlišit z rozměry, jako jsou definice, rozsah a charakteristiky:
Základní definice a rozdíly v rozsahu
Osobní osvětlení PCB
Toto je obecný termín pro desky plošných spojů (PCB) speciálně navržené pro všechny typy osvětlovacích zařízení, zahrnující všechny druhy osvětlení . Jejich hlavní funkcí je poskytovat elektrické připojení, podporu součástek a řízení odvodu tepla pro různé osvětlovací produkty, přizpůsobené provozním charakteristikám různých světelných zdrojů.
Rozsah: Zahrnuje desky plošných spojů pro LED osvětlení, zářivky s předřadníky, stmívání žárovek a další desky pro všechny scénáře osvětlení.
Osvětlená deska
Toto je deska plošných spojů speciálně navrženou pro LED světelné zdroje, patřící do podkategorie osvětlovacích desek plošných spojů. Slouží pouze pro zařízení s LED osvětlením (např. LED žárovky, reflektory, pouliční osvětlení a světelné pásy) a musí odpovídat charakteristikám nízkého napětí, vysokého proudu a a vysoké tvorby tepla u LED.
Rozsah: Pouze pro scénáře LED osvětlení, je to klíčová součást desek pro osvětlení (zastupuje více než 90 %, protože LED jsou v současnosti dominantním zdrojem světla).
| Rozměr | Osobní osvětlení PCB | Osvětlená deska | |||
| Použitelné zdroje světla | Všechny osvětlovací zdroje | Pouze LED světelný zdroj | |||
| Klíčový důraz na návrh | Přizpůsobivé elektrickým charakteristikám různých světelných zdrojů. | Zaměření na odvod tepla + obvody pro nízké napětí a vysoký proud | |||
| Výběr podkladu | Pro fluorescenční/žárovkové zdroje lze použít standardní FR-4; pro LED aplikace se používají hliníkové/měděné základny. | Hlavně hliníkové a měděné, FR-4 se používá pro nízký výkon a keramika pro vyšší třídu. | |||
| Funkční požadavky | Zaměřuje se na řízení obvodu. | Bere v úvahu spojení obvodu, odvod tepla a strukturální přizpůsobení. | |||
Význam a praktické uplatnění
Vztah zahrnutí: Deska plošných spojů pro LED je hlavní dílčí kategorií desek pro osvětlení. Jelikož jsou LED stále častěji nahrazovány tradičními světelnými zdroji, více než 95 % desek pro osvětlení dostupných na trhu tvoří v současnosti desky pro LED. Proto se v běžné řeči termín „deska pro osvětlení“ často přímo ztotožňuje s „deskou pro LED“, avšak přesně vzato mají oba pojmy odlišný rozsah.
Rozdíly v návrhu:
Tradiční osvětlovací desky plošných spojů: Nevyžadují intenzivní chlazení; postačí substrát FR-4. Důraz by měl být kladen na optimalizaci izolace obvodu vysokého napětí.
LED desky plošných spojů: Musí být zvýšena priorita odvodu tepla. Obvod musí být přizpůsoben charakteristikám konstantního proudu LED, aby se předešlo poklesu světelného výkonu způsobenému kolísáním proudu.
Překrývající se scénáře: Všechny desky PCB pro LED patří do kategorie desek pro osvětlení, ale ne všechny desky pro osvětlení jsou desky pro LED.
Typy osvětlovacích tištěných spojů
| Typ | Specifické typy | charakteristika | Výhody | Použitelné scénáře | |
| Materiál substrátu | FR-4 Osvětlovací deska plošných spojů | S tepelnou vodivostí 0,3–0,5 W/(m·K), zralou technologií, dobrými izolačními vlastnostmi a nízkou cenou má tento výrobek vyzrálý výrobní proces. | Vysoký poměr ceny a výkonu a jednoduché zpracování | Nízkoenergetické LED indikátory, tradiční předřadníky zářivek, malé stolní lampy | |
| Hliníková osvětlovací deska plošných spojů | Tepelná vodivost 1,0–4,0 W/(m·K), vysoká mechanická pevnost a lepší odvod tepla než FR-4. | Dobrá rovnováha mezi odvodem tepla a náklady | Svítidla pro střední a vysoký výkon LED panelů, pouliční osvětlení, průmyslové reflektory | ||
| Měděný osvětlovací DPS | Tepelná vodivost 200–400 W/(m·K), vysoká proudová zatížitelnost a vynikající odvod tepla. | Vhodné pro extrémně vysoký výkon a vysoké teploty | Scénické osvětlení, automobilové reflektory, průmyslové vyhledávací světlomety | ||
| Keramický osvětlovací DPS | Typ oxidu hlinitého má tepelnou vodivost 15–30 W/(m·K), odolnost proti vysokým teplotám a vynikající izolaci. | Vysoce stabilní a přizpůsobivé extrémním prostředím | Chirurgická světla, výbušně bezpečná světla, speciální osvětlení pro vysoké teploty | ||
| Pružný (PI) desky plošných spojů pro osvětlení | Polyimidový substrát, pružný a ohýbatelný, tenký a lehký | Přizpůsobivý nerovnoměrným strukturám, pružné zapojení | Pružné pásky LED osvětlení, ambientní osvětlení interiéru automobilů, zakřivené svítidla | ||
| Konstrukční provedení | Tuhé desky plošných spojů pro osvětlení | Mají pevný a tuhý tvar, stabilní konstrukci a odolnost proti opotřebení | Snadná instalace a vysoká nosná kapacita | Závěsná světla, pouliční osvětlení a běžná pevná osvětlovací zařízení | |
| Průžný osvětlovací DPS | Měkký, pružný, skládací a lehký | Přizpůsobení se nepravidelným prostorům | Pružné světelné pásy, zakřivená zadní světla pro automobily | ||
| Tuho-pružný osvětlovací DPS | Tuhá oblast podporuje součástky, zatímco pružná oblast spojuje zdroj světla. | Vyvážení stability a pružnosti | Vnitřní spojení automobilových předních světel, nepravidelné zapojení pro inteligentní osvětlení | ||
| Typy světelných zdrojů | DPS pro LED osvětlení | Nízké napětí a vysoký proud vyžadují konstrukci pro odvod tepla; substrát je většinou kovový/pružný. | Přizpůsobeno vlastnostem světelného výstupu LED, zabraňuje poklesu jasu | Kompletní sortiment výrobků pro LED osvětlení | |
| Desky plošných spojů pro osvětlení zářivek | Vysokonapěťový pohon, není nutné intenzivní odvádění tepla, důraz na izolaci | Přizpůsobení požadavkům předřadníků zářivek | Různé řídicí desky pro pohony zářivek | ||
| Desky plošných spojů pro osvětlení žhavicích/halogenových lamp | Nízká spotřeba a nízké vyzařování tepla; kladen důraz na stabilitu stmívacího obvodu | Podporuje funkci stmívání a má nízké náklady | Řídicí deska pro stmívatelné žhavící a halogenové lampy | ||
Výrobní kapacita
| Výrobní kapacita tuhých RPCB | |||||
| Položka | RPCB | HDI | |||
| minimální šířka linky/vzdálenost mezi linkami | 3MIL/3MIL (0,075 mm) | 2MIL/2MIL(0,05 mm) | |||
| minimální průměr díry | 6MIL (0,15MM) | 6MIL (0,15MM) | |||
| minimální otevření laku pro pájení (jednostranné) | 1,5MIL (0,0375MM) | 1,2MIL (0,03MM) | |||
| minimální můstek laku pro pájení | 3MIL (0,075MM) | 2,2 MIL (0,055 mm) | |||
| maximální poměr hloubky k průměru otvoru (tloušťka/průměr otvoru) | 0.417361111 | 0.334027778 | |||
| přesnost řízení impedance | +/- 8% | +/- 8% | |||
| dokončená tloušťka | 0,3-3,2 mm | 0,2-3,2 mm | |||
| maximální velikost desky | 630 mm × 620 mm | 620 mm × 544 mm | |||
| maximální dokončená tloušťka mědi | 6 uncí (210 μm) | 2 unce (70 μm) | |||
| minimální tloušťka desky | 6MIL (0,15MM) | 3MIL (0,076MM) | |||
| maximální počet vrstev | 14. patro | 12 podlaží | |||
| Povrchová úprava | HASL-LF, OSP, Imersní zlato, Imersní cín, Imersní Ag | Imersní zlato, OSP, selektivní imersní zlato | |||
| uhlíkový tisk | |||||
| Minimální/maximální velikost laserového otvoru | / | 3MIL / 9,8MIL | |||
| tolerance velikosti laserového otvoru | / | 0.1 | |||
Varování
Osobní osvětlení PCB návrh musí vyvažovat odvod tepla, elektrický výkon, strukturální kompatibilitu a průmyslové normy. Hlavní výzvy spočívají ve správě tepla a elektromagnetické kompatibilitě, a to následující klíčové aspekty: Hlavní návrhové výzvy
Výzvy termálního managementu
• Výzvy: LED a jiné zdroje světla během provozu generují soustředěné teplo. Špatný odvod tepla může vést ke zrychlenému poklesu svítivosti, zkrácení životnosti a dokonce k poškození součástek. Tradiční substráty FR-4 mají špatnou tepelnou vodivost, což vyžaduje vyvážení mezi odvodem tepla a náklady u desek plošných spojů na bázi kovu.
• Hlavní příčiny: Osvětlovací desky plošných spojů mají omezené rozměry, což ztěžuje umístění rozsáhlých chladicích struktur. Různé zdroje světla mají výrazně odlišné tepelné vlastnosti, což vyžaduje cílenou optimalizaci návrhu odvodu tepla.
Problémy s elektromagnetickou interference (EMI)
• Výzvy: Řídicí obvody mají sklon generovat elektromagnetické záření, které může rušit řídicí signály osvětlovacích zařízení nebo okolní elektronické přístroje. Kromě toho musí osvětlovací desky plošných spojů splňovat požadavky na EMC certifikaci.
• Hlavní příčiny: Osvětlovací desky plošných spojů často integrují obvody napájení, řízení a světelného zdroje, přičemž vysokonapěťové a nízkonapěťové obvody spolu sousedí, což usnadňuje elektromagnetickou vazbu. Návrh malých rozměrů vede ke krátkým vzdálenostem mezi dráhami, čímž se zvyšuje riziko interference.
Konstrukce a kompatibilita instalace
• Výzvy: Svítidla jsou k dispozici v různých tvarech (kruhové, zakřivené, extratenké), což vyžaduje, aby osvětlovací desky plošných spojů odpovídaly těmto nepravidelným strukturám a zároveň zajišťovaly kompaktní uspořádání součástek; osvětlovací desky pro venkovní použití musí navíc splňovat požadavky na vodotěsnost, prachotěsnost a odolnost proti vibracím.
• Kořenová příčina: Osvětlovací zařízení pro občanské nebo komerční účely mají přísné požadavky na vzhled a rozměry, což vyžaduje návrh desek plošných spojů (PCB), který vyvažuje elektrickou funkčnost a mechanickou instalaci.
Elektrická bezpečnost a spolehlivost
• Výzvy: Desky plošných spojů pro osvětlení zahrnují připojení k síťovému napětí a nízkonapěťové světelné zdroje. Nedostatečná izolace mezi vysokým a nízkým napětím může snadno vést k úniku proudu a zkratům. Dlouhodobý provoz ve vysokých teplotách / vlhkém prostředí může způsobit stárnutí obvodu a poruchy pájených spojů.
• Hlavní příčiny: Osvětlovací zařízení se používají v komplexních scénářích s vysokými bezpečnostními standardy.
Klíčové aspekty návrhu Výběr substrátu:
• Osvětlení s nízkým výkonem: Používá se substrát FR-4, chlazení se podporuje zvětšením plochy mědi;
• Osvětlení se středním a vysokým výkonem: upřednostňuje se hliníková deska PCB, u extrémně vysokého výkonu se používá měděná nebo keramická deska PCB;
• Flexibilní osvětlení: používá se substrát PI s vysokou tepelnou vodivostí a hliníkové chladiče.
Návrh obvodu a plošek:
Plošky LED využívají konstrukci „tepelně vodivé plošky“ za účelem zvětšení stykové plochy se substrátem a rychlejšího odvádění tepla;
výkonový obvod používá širší měděnou fólii a tlustší měď (2 uncí a více) ke snížení odporu a tvorby tepla;
velké plochy měděné fólie jsou vynechány, aby se snížilo zkreslení desky plošných spojů způsobené tepelným napětím.
Optimalizace rozmístění:
Komponenty generující teplo jsou rozmístěny tak, aby nedocházelo ke koncentraci tepla; řídicí obvod a obvod světelného zdroje jsou umístěny odděleně, aby nedocházelo k přenosu tepla z řídicího IC na LED.
Zohlednění elektromagnetické kompatibility
Izolace vedení:
Vzdálenost mezi vysokonapěťovými a nízkonapěťovými vodiči je ≥3 mm a síťový napájecí vodič je izolován od nízkonapěťového zdroje světla izolační drážkou;
Na vstupní/výstupní svorky pohonu jsou přidány filtry EMI pro potlačení elektromagnetického vyzařování.
Uzemnění:
Použito jednobodové uzemnění, aby se zabránilo vzniku smyček uzemnění;
kovový substrát kovové desky plošných spojů (metal-based PCB) musí být uzemněn, aby se zvýšil stínící efekt;
citlivé součástky by měly být umístěny blízko uzemněné měděné fólie, aby se snížilo rušení.
Pravidla pro vedení spojů:
Vysokofrekvenční vedení jsou krátká a rovná, aby se zabránilo oklikám;
napájecí vodiče a signální vodiče se kříží kolmo za účelem snížení elektromagnetické vazby.
