LED PCB

LED-plaat on trükkplaat, mis on eriti kujundatud valgust dioodseadmete jaoks. Selle põhifunktsioon on tagada mehaaniline toetus ja elektriline ühendus LED-ide jaoks. Samal ajal hajutab see tõhusalt soojuse mille tekitab LED töö käigus, kasutades kõrge soojusjuhtivusega alusmaterjale, nagu alumiinium-, vase- ja keraamilispõhised materjalid, vältimaks valguse nõrgenemist ja eluea lühenemist. Selle ahelad kasutavad enamasti sari- ja paralleelhübriidtopoloogia, kus joone laius vastab LED töövoolule. Seda saab kujundada kõva, paindliku või nii-ja-naa kujul vastavalt rakendusnõuetele ning toetab ebaregulaarset lõikamist lõikamist. See on ühilduv erinevate pakenditega LED-idega, nagu SMD 2835 ja 5050, ning on laialdaselt kasutusel üldvalgustuses, autotööstuse elektronikas, tagurvalgustatud ekraanides, erilistel valgustusvaldkondades ja muudes olukordades. Põhierinevus tavapärasest PCB-dest on selles, et esimesel juhul on tuumnõue soojuse juhtimine ja hajutamine koos elektrilise ühendusega, samas kui viimane peab täitma vaid põhilise elektrilise ühenduse

LED-i PCB eelised

Tõhus soojuse hajutamine lahendab juurpõhjaliselt LED-valguse heleduse vähenemise ja eluea probleemid

Kui valgusdioodid on töös, on nende elektrienergia teisendamise tõhusus piiratud. Ligikaudu 80% elektrienergiast teisendatakse soojuseks. Soojuse kogunemine viib otsevalgusdioodi temperatuuri tõusuni, mikrokiibil tekivad probleemid, nagu valguse kiirenenud nõrgenemine, värvitemperatuuri nihe ja eluea lühkenemine.

· Alusmaterjali soojaläbitajavad eelised:

Valgusdioodide plokid kasutavad kõrge soojaläbitavusega alusmaterjale, nagu alumiiniumi-, vase- ja keramilispõhised materjalid, mille soojaläbitavus ületab palju tavapäraste FR-4 printplaatide omad (FR-4 soojaläbitavus on umbes 0,3 W/(m · K), alumiiniumipõhisel 1–20 W/(m · K) ja alumiiniumnitriidi keramiikal 180–200 W/(m · K)). See suudab kiiresti juhtida valgusdioodimikrokiibi poolt tekitatud soojust soojusneelde või väliskeskkonda. · Konstruktiivne soojahoolduse optimeerimine:

· Struktuuriline soojahoolduse optimeerimine:

Mõned kõrge võimsusega LEDi plaat on kujundatud soojusjuhtivate padjandite ja metalliseeritud läbiviadega, et parandada soojusjuhtivust pinnal asuvatest LED-padjanditest alumisse metallkihti aluspõhja. Alumiiniumi põhiseid printpliide saab ka otse külmutusribade külge kinnitada ilma täiendavate soojusjuhtivate liimide vajaduseta, vähendades nii soojuslikku takistust.

· Praktiline väärtus:

Mõistlik soojuslahtiolemine võib pikendada LED-de eluiga mitmest tuhandest tunnist 50 000 kuni 100 000 tundi, samal ajal tagades valgustugevuse ja värvitemperatuuri pikaajalise stabiilsuse. See on eriti sobiv olukordadele, kus nõutakse pikaajalist pidevat tööd, näiteks tänavavalgustus ja autode esivalgustid.

Ahulahendus on stabiilne, suurendades kogu plaadi veapikalikkust

Leds-illa valgusdioodi ploki ahelakava arvestab täielikult ledide omadustega, et "jadaühendus on kalduv avatud ahelale ja rööbiti ühendus on kalduv voolu jagunemisele", samal ajal usaldusväärsuse ja heleduse järjepidevusega.

· Jada- ja rööbiti hübriidtopoloogia eelised:

Kasutatakse „mitu rühma jadas + üldine rööpühendus“ ahelstruktuuri. Kui üksikled läheb katki, mõjutab see ainult selle asukoha jadas olevat haru ja ei põhjusta kogu plaadi pimenumist. Samal ajal tagab rööbiti struktuur, et kõigi harude pinge oleks ühtlane, takistades mõnel ledil liiga suure vooluga põlemist.

· Voolu sobivuse disain:

Disaineeritakse täpselt juhtme laius ja vasefuoli paksus lähtudes LED-i nimivoolust (näiteks umbes 20 mA SMD 2835 ja umbes 60 mA 5050 jaoks), et vältida voolukaotusi tekib juhtme kuumenemise või liiga suure takistuse tõttu. Võimsate LED-de puhul on ette nähtud ka voolu piirava takisti pinnad, et hõlbustada voolu kohandamist vastavalt tegelikele vajadustele.

· Praktiline väärtus:

Kogu plaadi veakindluse määr on oluliselt langenud, selleks ei ole vaja sagedast hooldust. See on sobiv kõrge stabiilsuse nõudega rakendustesse, nagu kodu- ja ärialade valgustus.

On vormilt ja struktuurilt paindlik, sobib laia valikut rakendussiirekohti

LED-i PCB ületab tavalise PCB kõvaduse piirangud ja seda saab kohandada erinevate valgustusmoodulite vormi nõuetele vastavaks

· Morfoloogiline mitmekesisus: Toetab kolme vormi: kõva, paindlik ning kõva ja pehme kombinatsioon. Kõva LED-i PCB on sobiv fikseeritud kuju lampidele, nagu näiteks pirnidele ja spotidele. Paindlik LED-ahelaplaat on võimeline painduma ja voltima,

mis sobib erinevatesse ebakorrapärastesse olukordadesse, näiteks automobiilide sisevalgustuse ja kõverate ekraanide tagurpidivalgustuse tarvis. Rõngas-elastsed plaadid arvestavad nii paindepiirkonna painderegiste kui ka seadme koormuskandevõimega

rõngaspiirkonna suhtes.

· Ebakorrapärane lõikamine ja integreeritud disain: Mis tahes kuju – näiteks ringikujuline, kaarekujuline ja ribakujuline – saavutatakse laserlõikega, mis sobib erinevate lambikorpustega. Samuti võimaldab see integreerida juhtimissüsteeme ja andureid (nt valgustustundlikke takistusi ja inimese infrapunatundlikke andureid), et saavutada integreeritud „PCB + juhtimine + andurid“ mudel, vähendades toote mahtu ja montaažiprotsesside hulka.

selliste valgustusallikatega) saavutamaks integreeritud „PCB + juhtimine + andurid“ mudel, vähendades toote mahtu ja montaažiprotsesside hulka.

· Praktiline väärtus: Vastab kõigi olukordade nõuetele – alates mikroindikaatorvalgustitest kuni suurte välistingimuste ekraanideni – ning soodustab toodete miniatuurset ja kergema konstruktsiooni.

Leida tasakaal kulu ja jõudluse vahel, et rahuldada erinevate turu nõudeid

LED-i PCB pakub erinevaid aluslahendusi, mida saab paindlikult valida kliendi eelarve ja jõudluse nõuete alusel

· Kõrge maksumus-tõhususega lahendus: alumiiniumist LED-i PCB-de maksumus on vaid 1/3 kuni 1/2 võrra suurem kui vasepõhistel, ja nende soojusjuhtivus vastab üle 80% kodusteks eesmärkideks mõeldud valgustusnõuete. See on eelistatud valik

kodumajade laelampide ja paneellampide jaoks.

· Kõrge jõudlusega lahendused: vasepõhised ja keraamilised LED-i trükiload on parema soojusjuhtivusega, vastupidavad kõrgetele temperatuuridele ja korrosioonile ning sobivad rasketeks kasutustingimusteks, näiteks autotööstuse standarditele vastavate LED-ide (näiteks

autode esimeste tulede puhul, mis peavad vastu temperatuuritsüklitele vahemikus -40 °C kuni 125 °C) ja tööstusliku juhtimistehnika indikaatorlambid (millel peab olema vastupidavus vibratsioonile ja keemilisele korrosioonile).

· Madalakululine lahendus: Vähese võimsusega LED-indikaatorvalgustid võivad kasutada FR-4 alusmaterjalil baseeruvaid LED-istmuti, mis on kõige odavam ja vastab nõuetele vähese energiatarbimisega rakendustes, nagu mänguasjad ja väikesed kodumasinad.

· Praktiline väärtus: Hõlmab kogu hinnasegmenti alates odavast kuni kallini turust, aitades klientidel saavutada sihtjooneid jõudluses, samal ajal kulusid kontrollides.

Kõrge ühilduvus, ühildub mitme tüüpi LED-pakkimistega

LED-plaadi paigutuskujundus on ühilduv peamiste LED-pakkimisspetsifikatsioonidega ning ei nõua eraldi vormi avamist.

Toetab erinevaid SMD-pakkimisi, COB-pakkimist (otsekiibi paigaldamine), suure võimsusega luumenilaadsed pakkimised jne. Jootepadjade suurus ja samm saab kohandada vastavalt LED-i spetsifikatsioonidele.

COB LED-istmutite puhul kujundatakse ka peegeldavad pinnakihid või metallpeeglid, et parandada valguse kasutegurit ja suurendada valgustustugevust.

LED-kiibiplaadid saab klassifitseerida alusmaterjali, struktuurivormi ja LED-pakendi ühilduvuse alusel.

Erinevat tüüpi lahendused erinevad soojusjuhtivuses, maksumuses ja kasutusvaldkondades, allpool üksikasjalikumalt:

Klassifitseerimine alusmaterjali järgi

See on kõige levinum klassifitseerimismeetod, mis on otseselt seotud toote soojusjuhtivuse tõhususe ja rakendatava võimsuse vahemikuga.

Jaotus struktuurivormi järgi

Klassifitseeritud toote paigaldus- ja kuju nõuete kohaselt, määrab LEDi plaadi ruumilise kohanduvuse.

Kõva LEDi plaat

Fikseeritud kuju, paindmatu, suure mehaanilise tugevusega. See on kõige levinum tüüp, sobib enamikku fikseeritud paigaldusega lampidesse.

Painduv LEDi plaat (FPC-LED)

Kasutab paindlikke aluseid, saab neid painutada, voltida ja rullida. Sobib erikujuliste või kumerate valgustusolukordade jaoks, näiteks automarginaalvalgused, valgusribad ja kumerate ekraanide taga-valgustus.

Rigid-Flex LED PCB

Kõvad osad kannavad LED-i čipe ja juhtkomponente, samas kui paindlikud osad võimaldavad painutamist. See pakub tasakaalu stabiilsuse ja paindlikkuse vahel ning sobib keerukate konstruktsioonidega lampidesse (nt lauavalgustid, mille saab kokku voltida, automaatsete erikujuliste tulede puhul).

III. Klassifitseerimine LED-pakendi ühilduvuse järgi (sobib erinevatele LED-montaažiprotseduuridele)

SMD LED PCB

Pad-kujundus on ühilduv pinnakinnitusega LED-idega. Tegemist on küpsa tehnoloogiaga, mis on kõrge automaatikaga ning on praegu turu peamise tüübi.

COB LED PCB

On spetsiaalselt disainitud Chip-on-Board LED-ide jaoks. LED-čipid monteeritakse otse plaatpinnale ilma korpuste või kuldkaablite kasutamiseta, pakkudes laia valgusnurga ja ühtlase heleduse. Sobib fookusvalgustitele, allapoole suunatud valgustitele ja muudele

lampidele, kus on kõrget nõuet valguspärlile.

Kõrgvooluline LUXEON LEDi plaat

Omab suuremaid kontaktipinnaid ja lühemaid soojusjuhtimise teid, ühildub üksikute kõrgvooluliste LED-idega (≥1 W). Kasutatakse levinud välguvalgustuses ja tööstusvalgustuses.

LED-plaadid, mille tunnuseks on tõhus soojusjuhtimine, stabiilsed toited ja paindlikud vormid, leidavad laia kasutusalat olukordades, kus kasutatakse LED-valgustust, hõlmates üldvalgustust, autotehnoloogiat, tagurpidi valgustusega ekraane, erivalgustust, tööstusjuhtimist, meditsiini jm valdkondi. Konkreetseteks kasutusvaldkondadeks on järgmised:

Üldvalgustuse valdkond
See on kõige kesksem rakendusscenaarium led-puuril, sobib nii kodu- kui ka ärikasutuse valgustusseadmetele:
· Koduvalgustus: Laelambid, pirnid, laualambid ja süvituslambid kasutavad peamiselt alumiiniumpõhist jäigat LED-puurit, mis võtab arvesse nii soojusjuhtimist kui ka maksumust.
· Ärialad valgustus: Kaubanduskeskuste spotid, poe rööbaste valgustid, kontorhoonete paneelvalgustid, väliseadiste tänavavalgustus/aiavalgustus. Võimsate tänavavalgustite puhul kasutatakse vase LED-valguplaatide plokke soojuse hajutamiseks ja pikaajalise töökindluse tagamiseks.

Automaatika elektroonika valdkond
See vastab rangele nõudele autotööstusele vastavate kõrgetemperatuuride ja vibreerimisresistentsuse suhtes ning jaguneb kaheks tüübiks: siseruumide ja välistingimuste kasutus.
· Sisevalgustus: Hoolitusvalgustus, lugemisvalgustid ja armatuurlaua tagavalgustus on enamasti varustatud paindlike LED-PCB-dega, mis sobivad kõveratele pindadele ja ebaregulaarsetele paigalduskohtadele.
· Välisvalgustus: Esivalgustite, suunaindikaatorite, piduritulede ja udutulede puhul tuleb valida keraamilised või vasepõhised LED-PCB-d, mis suudavad vastu pidada temperatuuritsüklitele vahemikus -40 °C kuni 125 °C ning vibreerivatele keskkondadele.

Tagurvalgustusega ekraani valdkond

Erinevate ekraanide taga valgustussüsteemid nõuavad kujutegurilt ja valguse ühtlase jaotuselt kõrgeid nõude:

Tarbeelektroonika taga valgustus: mobiiltelefonide, tahvelarvutite ja sülearvutite ekraanivalgustus, kasutades paindlikke LED-destsi või eriti õhemaid jäigaid LED-destsi, et saavutada kerge ja peeneline disain;

Kauplusnäituste taga valgustus: LCD-televisioonid, reklaammasinad ja välistingimustes kasutatavad ekraanid, kasutades COB LED-destsi, et parandada valguse ühtlust ja vähendada valguspäikse ilmnemist.

Erivalgustusvaldkond

Kohandumine kohandatud ja funktsionaalsete valgustusvajadustega:

Taimede kasvatamise valgustid: kasutatakse kõrge soojusjuhtivusega alumiiniumpõhist LED-destsi, et kanda suure võimsusega LED-elemendid, täites taimede fotosünteesi spektraal- ja soojusnõudeid;

Ultraviolettsest steriliseerimisest kasutavad lampid: kasutatakse korrosioonikindla aluskihiga LED-destsi, mis sobivad ultravioletradiatsiooni keskkonda;

Lavalised ja maastikulised tuled: erinevate valgustuskuju ja dünaamiliste efektide saavutamine ebaregulaarse kuju LED-plaadi ahela ja paindliku-riigilise kombinatsiooniplaadide kaudu.

Tööstusjuhtimise ja meditsiiniseadmete valdkond

Kõrgete usaldusväärsuse ja stabiilsuse nõuete täitmine:

Tööstusjuhtimisseadmed: CNC-tööriistapangal näidikulede, tööstusseadmete olekukontrolltuled, kasutades keramikaalust LED-kiibiplaati, et kohaneda kõrge temperatuuri, tolmuga ja värina häiringuga tööstuskeskkonnas;

Meditsiiniseadmed: kirurgilised varjuta tuled, meditsiinilise testimisvarustuse tagurpidi valgustus, kandmava meditsiiniseadme näidikulede, nõudes vastavust meditsiiniliste sertifitseerimisnõuetega ning kasutades madala elektromagnetilise segunemisega LED

plaadi ahelakujundusi.