EN
PCB rasvjetne opreme
PCB ploče visokih performansi za komercijalne/industrijske/automobilske/potrosačke osvjetljene sustave. Nadmjereno upravljanje toplinom, niski gubitak energije i izdržljiv dizajn — uz mogućnost prototipiranja u roku od 24 sata, brzu isporuku, podršku DFM-u i AOI testiranje. Optimizirano za LED sijalice, trake, svjetiljke i pametne uređaje za osvjetljenje.
✅ Izvrsno rasipanje topline
✅ Energetski učinkovita elektronika
✅ Podrška u dizajniranju za LED/pametno osvjetljenje
Opis
Pregled
Ploče za osvjetljenje su tiskane ploče posebno dizajnirane za različite proizvode za osvjetljenje. One su osnovni nosivi i povezujući elementi rasvjetne opreme, uglavnom se koriste za podršku LED čipovima/LED diodama, sklopu upravljača komponentama, te za ostvarivanje prijenosa energije i upravljanja hlađenjem. Pogodne su za različite scenarije osvjetljenja kao što su LED osvjetljenje, pogoni tradicionalnih fluorescentnih cijevi i solarne rasvjete, pri čemu su ploče za LED osvjetljenje trenutačno glavni tip primjene.
PCB-ovi za rasvjetu su ploče posebno dizajnirane prema karakteristikama rasvjetnih uređaja. Njihove ključne prednosti su u odvođenju topline, prilagodljivosti i pouzdanosti
zahtjevima rasvjetnih scenarija, kako je detaljno navedeno u nastavku:
Ciljano dizajnirano odvođenje topline osigurava vijek trajanja izvora svjetlosti
Glavni tipovi PCB-ova za LED-ove imaju toplinsku vodljivost koja znatno nadmašuje obične FR-4 PCB-ove. PCB-ovi na bazi aluminija imaju toplinsku vodljivost od 1~3 W/(m・K), dok PCB-ovi na bazi bakra imaju toplinsku vodljivost čak 200~400 W/(m・K). Oni mogu brzo odvesti toplinu koju generiraju LED čipovi tijekom rada, sprječavajući gubitak svjetlosti i pregrijavanje, te znatno produljuju vijek trajanja LED rasvjetnih uređaja (s nekoliko tisuća sati kod običnih PCB-ova na desetke tisuća sati). Neki visokokvalitetni keramički PCB-ovi za rasvjetu također se mogu prilagoditi zahtjevima za odvođenje topline u scenarijima s izuzetno visokom snagom. 200~400 W/(m・K). Oni mogu brzo odvesti toplinu koju generiraju LED čipovi tijekom rada, sprječavajući gubitak svjetlosti i pregrijavanje, te znatno produljuju vijek trajanja LED rasvjetnih uređaja (s nekoliko tisuća sati kod običnih PCB-ova na desetke tisuća sati). Neki visokokvalitetni keramički PCB-ovi za rasvjetu također se mogu prilagoditi zahtjevima za odvođenje topline u scenarijima s izuzetno visokom snagom.
Prilagodba strukturnim i funkcionalnim zahtjevima rasvjete
• Fleksibilan oblik: Može se prilagoditi u obliku prstena, luka, fleksibilnog ili nepravilno oblikovanog krutog pločica ovisno o dizajnu svjetiljke, prilagođavajući se prostoru za ugradnju različitih svjetiljki poput žarulja, reflektora i uličnih svjetiljki;
• Integrirane funkcije: Podržava integraciju LED pogonskog kruga, upravljačkog kruga (zatamnjenje, senzor) i kruga izvora svjetlosti na istoj tiskanoj ploči (PCB), pojednostavljujući unutarnju strukturu svjetiljke i smanjujući težinu sklopke;
• Kompatibilnost paketa: Prilagođen različitim oblicima LED paketa kao što su SMD i DIP (probušeni otvor), ispunjavajući zahtjeve za ugradnju izvora svjetlosti različitih rasvjetnih proizvoda.
Otpornost na visoke temperature i vjerojatnost u okolišu
Izrađen s podlogama otpornim na visoke temperature i tinta otpornim na lemljenje, može izdržati raspon temperatura rada LED-a dugo vremena (-20~85℃), a neki posebni PCB-ovi za rasvjetu čak mogu prilagoditi ekstremnim uvjetima -40~125℃ bez deformacije podloge, starenja strujnog kruga ili odljepljivanja tinta otpornog na lemljenje zbog visoke temperature; istovremeno, ima dobre svojstva zaštite od vlage i korozije, te je pogodan za različitu unutarnju i vanjsku rasvjetu scenarije.
Stabilna električna svojstva smanjuju rizik od kvarova
Optimizirana izvedba kruga (odvajanje krugova upravljača i izvora svjetlosti) smanjuje utjecaj elektromagnetskog smetnja na stabilnost LED svjetlosti; PCB za rasvjetu visoke snage koristi proširenu bakrenu foliju i dizajn s debelom bakrenom folijom kako bi
smanjio otpor vodiča, izbjegao pad napona ili pregrijavanje vodiča pri prijenosu visoke struje i osigurao stabilnost svjetline i električnu sigurnost rasvjetne opreme.
Ravnoteža između cijene i učinkovitosti
Za civilne svjetlosne primjene, jeftina FR-4 pločica za rasvjetu može se koristiti za zadovoljavanje potreba LED-a niske snage; za srednje i visoke snage koriste se pločice na bazi aluminija kako bi se postiglo učinkovito rasipanje topline uz umjerene troškove, uravnotežujući performanse i ekonomičnost; standardizirani proizvodni procesi smanjuju troškove masovne proizvodnje te olakšavaju održavanje i zamjenu, dodatno poboljšavajući ukupnu isplativost.
Ispunjava sigurnosne standarde osvjetljenja
Strogo poštivanje izolacijskih i vatrootpornih standarda za rasvjetnu opremu radi sprječavanja sigurnosnih rizika poput kratkih spojeva i požara, posebno u komercijalnim i industrijskim scenarijima osvjetljenja, ispunjavajući visoke sigurnosne zahtjevi.
Kontrast
PCB rasvjetne opreme i LED pločice nisu potpuno neovisni pojmovi; oni imaju odnos uključivanja i uključenosti, te općeg i specifičnih primjena. Osnovne razlike i povezanosti mogu se jasno razlikovati od dimenzije kao što su definicija, obuhvat i karakteristike:
Osnovne definicije i razlike u obuhvatu
PCB rasvjetne opreme
To je opći izraz za tiskane ploče posebno dizajnirane za sve vrste rasvjetnih uređaja, koji pokrivaju sve tipove rasvjete . Njihova osnovna funkcija je osigurati električne veze, nosivost komponenti i upravljanje odvođenjem topline za različite rasvjetne proizvode, prilagođavajući se radnim karakteristikama različitih izvora svjetlosti.
Obuhvat: Uključuje tiskane ploče za LED rasvjetu, balaste fluorescentnih cijevi, dimmere žarulja s užarenjem i druge ploče za sve scenarije rasvjete.
Led pcb
To je tiskana ploča posebno dizajnirana za LED izvore svjetlosti, koja pripada podkategoriji ploča za osvjetljenje. Služi isključivo za LED rasvjetnu opremu (poput LED sijalica, reflektora, ulične rasvjete i traka za svjetlo) i mora odgovarati niskom naponu, visokoj struji, i visoke proizvodnje topline karakteristične za LED-ove.
Obuhvat: Samo za scenarije LED rasvjete, ključni je sastojak rasvjetnih tiskanih ploča (čini više od 90%, budući da su LED-ovi trenutačno glavni izvor svjetlosti).
| Dimenzija | PCB rasvjetne opreme | Led pcb | |||
| Primjenjivi izvor svjetlosti | Svi izvori svjetlosti (LED-ovi, fluorescentne cijevi, žarulje s užarenom niti, itd.) | Samo LED izvor svjetlosti | |||
| Glavni fokus dizajna | Prilagodljiv električnim karakteristikama različitih izvora svjetlosti (npr. pogon visokim naponom za balaste fluorescentnih cijevi). | Prednost hlađenju + krugovi niskog napona i visoke struje | |||
| Odabir podloge | Uređaji za pogon fluorescentnih/žarulja s užarenom niti mogu koristiti standardni FR-4; aluminijaste/bakrene podloge koriste se za LED aplikacije. | Uglavnom aluminijaste i bakrene (visoke snage), FR-4 se koristi za niske snage, a keramika za visoke performanse. | |||
| Funkcionalni zahtjevi | Poseban naglasak stavlja se na upravljanje sklopom. | Uzima u obzir spoj kruga, odvođenje topline i strukturalnu prilagodbu (LED površinska montaža/pakiranje). | |||
Značaj i praktična primjena
Uključujući odnos: LED tiskana ploča je ključna podkategorija tiskanih ploča za rasvjetu. Kako LED-ovi zamjenjuju tradicionalne izvore svjetlosti, trenutno više od 95% tiskanih ploča za rasvjetu na tržištu su LED tiskane ploče. Stoga se u svakodnevnom govoru "tiskana ploča za rasvjetu"
često izravno poistovjećuje s "LED tiskanom pločom", ali strogo govoreći, dva pojma imaju različite raspone.
Razlike u dizajnu:
Tradicionalne tiskane ploče za rasvjetu (npr. tiskane ploče balasta za fluorescentne cijevi): Ne zahtijevaju intenzivno hlađenje; dovoljan je FR-4 supstrat. Naglasak treba biti na optimizaciji izolacije visokonaponskog pogonskog kruga.
LED tiskane ploče: Mora se dati prioritet hlađenju (aluminijski/bakreni supstrati). Sklop mora biti prilagođen karakteristikama stalnog strujnog pogona LED-ova kako bi se izbjeglo slabljenje svjetlosti uzrokovano fluktuacijama struje.
Preklapajući scenariji: Sve LED tiskane ploče spadaju u kategoriju rasvjetnih tiskanih ploča, ali ne sve rasvjetne tiskane ploče su LED tiskane ploče.
Vrste ploča za osvjetljenje
| VRSTA | Specifični tipovi | karakteristika | Prednosti | Primjenjive scenarije | |
| Materijal podloge | FR-4 ploča za osvjetljenje | S toplinskom vodljivošću od 0,3-0,5 W/(m·K), zrelom tehnologijom, dobrim izolacijskim svojstvima i niskom cijenom, ovaj proizvod ima zreli proizvodni proces. | Visok odnos cijene i kvalitete te jednostavna obrada | LED indikatorska svjetla male snage, tradicionalni balasti za fluorescentne lampe, mala stolna svjetla | |
| Aluminijska ploča za osvjetljenje | Toplinska vodljivost 1,0-4,0 W/(m·K), visoka mehanička čvrstoća i bolje hlađenje od FR-4. | Dobar balans između hlađenja i cijene | LED ploče srednje i visoke snage, ulična svjetla, industrijska reflektorska svjetla | ||
| PCB osvjetljenje na bazi bakra | Toplinska vodljivost od 200-400 W/(m·K), velika nosivost struje i izvrsno rasipanje topline. | Pogodno za uvjete izuzetno visoke snage i visoke temperature | Svjetla za pozornice, automobilska svjetla, industrijska reflektorska svjetla | ||
| Keramički PCB za osvjetljenje | Tip aluminij-oksid ima toplinsku vodljivost od 15-30 W/(m·K), otporan je na visoke temperature i ima izvrsnu izolaciju. | Vrlo stabilan i prilagodljiv ekstremnim uvjetima | Kirurška svjetla u medicini, svjetla za eksplozivne zone, posebna svjetla za visoke temperature | ||
| Fleksibilni (PI) PCB za osvjetljenje | Podloga od poliamida, fleksibilna i savitljiva, tanka i lagana | Prilagodljiv nepravilnim strukturama, fleksibilno kabliranje | LED fleksibilne svjetlosne trake, rasvjeta za unutrašnjost automobila, zakrivljene svjetiljke | ||
| Konstrukcijski oblik | Kruti PCB za rasvjetu | Ima fiksni i kruti oblik, stabilnu konstrukciju i otporan je na habanje | Lagana instalacija i velika nosivost | Zamjenska svjetla, ulična svjetla i oprema za fiksnu rasvjetu | |
| Fleksibilni PCB za rasvjetu | Mekan, fleksibilan, savitljiv i lagani | Prilagodba nepravilnim prostorima | Fleksibilne svjetlosne trake, zakrivljena stražnja svjetla za automobile | ||
| Rigid-flexible ploča za rasvjetu | Rigidni dio nosi komponente, dok fleksibilni dio povezuje izvor svjetlosti. | Ravnoteža između stabilnosti i fleksibilnosti | Unutarnje povezivanje automobilske svjetla, nepravilno kabliranje za inteligentnu rasvjetu | ||
| Vrste izvora svjetlosti | LED rasvjetna ploča | Niski napon i visoka struja zahtijevaju dizajn za odvođenje topline; podloga je uglavnom metalna ili fleksibilna. | Prilagođeno LED karakteristikama emisije svjetlosti, sprječava slabljenje svjetlosti | Cijeli asortiman LED rasvjetnih proizvoda (sijalice, trake, ulična svjetla itd.) | |
| Rasvjetne ploče za fluorescentne cijevi | Visokonaponski pogon, nema potrebe za jakim hlađenjem, fokus na izolaciju | Prilagodba zahtjevima balasta fluorescentne svjetiljke | Različite ploče za upravljanje pogonom fluorescentnih svjetiljki | ||
| PCB ploče za rasvjetu sa žarnim/halogenim svjetiljkama | Niska potrošnja energije i nisko generiranje topline; naglasak je na stabilnosti kruga za prigušivanje svjetlosti | Podržava funkciju prigušivanja svjetlosti i ima nisku cijenu | Ploča za upravljanje prigušivanjem svjetlosti za žarulje i halogene svjetiljke | ||
Proizvodna kapacitet
| Rigid RPCB sposobnost proizvodnje | |||||
| Stavka | RPCB | HDI | |||
| minimalna širina linije/razmak između linija | 3MIL/3MIL(0,075mm) | 2MIL/2MIL(0,05MM) | |||
| najmanji promjer rupe | 6MIL (0,15 MM) | 6MIL (0,15 MM) | |||
| minimalni otvor za otpornik lemljenja (jednostrano) | 1,5MIL (0,0375 MM) | 1,2MIL (0,03 MM) | |||
| minimalni mostić otpornosti lemljenja | 3MIL (0,075 MM) | 2,2 MIL (0,055 mm) | |||
| maksimalni omjer aspekta (debljina/otvor promjera) | 0.417361111 | 0.334027778 | |||
| točnost upravljanja impedancijom | +/- 8% | +/- 8% | |||
| gotova debljina | 0,3-3,2 MM | 0,2-3,2 MM | |||
| maksimalna veličina ploče | 630 MM * 620 MM | 620 MM * 544 MM | |||
| maksimalna debljina gotove bakrene folije | 6 unci (210 μm) | 2 unce (70 μm) | |||
| minimalna debljina ploče | 6MIL (0,15 MM) | 3MIL (0,076 MM) | |||
| maksimalni broj slojeva | 14. kat | 12 katova | |||
| Obrada površine | HASL-LF, OSP, Imersijsko zlato, Imersijski kosit, Imersijsko srebro | Imersijsko zlato, OSP, selektivno imersijsko zlato | |||
| otisak ugljičnog vlakna | |||||
| Minimalna/maksimalna veličina laserske rupe | / | 3MIL / 9.8MIL | |||
| tolerancija veličine rupe laserskog proboja | / | 0.1 | |||
Pozornost
PCB rasvjetne opreme dizajn mora uravnotežiti odvođenje topline, električne performanse, strukturalnu kompatibilnost i industrijske standarde. Osnovni izazovi leže u upravljanju toplinom i elektromagnetskoj kompatibilnosti, s time da slijedi ključni uvjeti: Osnovni dizajnerski izazovi
Izazovi upravljanja toplinom
• Izazovi: LED-ovi i drugi izvori svjetlosti stvaraju koncentriranu toplinu tijekom rada. Slabo rasipanje topline može dovesti do ubrzanog gubitka svjetlosti, skraćenja vijeka trajanja i čak pregorevanja komponenti. Tradicionalne podloge FR-4 imaju lošu toplinsku vodljivost, što zahtijeva ravnotežu između rasipanja topline i troškova u dizajnima metalnih PCB ploča.
• Temeljni uzroci: PCB ploče za osvjetljenje ograničene su u prostoru, zbog čega je teško smjestiti velike strukture za hlađenje. Različiti izvori svjetlosti imaju značajno različita svojstva zagrijavanja, što zahtijeva ciljano optimiziranje dizajna za rasipanje topline.
Problemi elektromagnetskog smetnjenja (EMI)
• Izazovi: Sklopovi vozača imaju sklonost stvaranju elektromagnetskog zračenja, koje može ometati upravljačke signale rasvjetne opreme ili okolnih elektroničkih uređaja. Osim toga, PCB-ovi rasvjete moraju zadovoljiti zahtjeve za EMC certifikacijom.
• Temeljni uzroci: PCB-ovi rasvjete često integriraju sklopove napajanja, upravljanja i izvora svjetlosti, pri čemu visokonaponski i niskonaponski krugovi postoje zajedno, što olakšava elektromagnetsko spajanje. Dizajn male veličine rezultira malim razmakom između
traka, povećavajući rizik od smetnji.
Kompatibilnost strukture i ugradnje
• Izazovi: Svjetiljke dolaze u različitim oblicima (prstenastim, zakrivljenim, izuzetno tankim), što zahtijeva da PCB-ovi rasvjete odgovaraju tim nepravilnim strukturama i osiguravaju kompaktnu raspodjelu komponenti; PCB-ovi za vanjsku rasvjetu također moraju zadovoljiti
zahtjeve za vodootpornošću, prašinom i otpornošću na vibracije.
• Temeljni uzrok: Svjetiljke za civilnu/komercijalnu uporabu imaju stroge zahtjeve u pogledu izgleda i veličine, što zahtijeva dizajn pločica koji uravnotežuje električnu funkcionalnost i mehaničku instalaciju.
Električna sigurnost i pouzdanost
• Izazovi: Pločice u rasvjeti uključuju priključak na mrežni napon i niskonaponske izvore svjetlosti. Nedovoljna izolacija između visokog i niskog napona može lako dovesti do curenja i kratkih spojeva. Dugotrajna uporaba u uvjetima visoke temperature/vlažnosti može uzrokovati starenje sklopova i otkazivanje lemljenih spojeva.
• Temeljni uzroci: Rasvjetna oprema koristi se u složenim scenarijima s visokim standardima sigurnosti.
Ključni aspekti dizajna Odabir podloge:
• Rasvjeta niske snage: Koristi se podloga FR-4, a hlađenje se poboljšava povećanjem površine bakra;
• Rasvjeta srednje i visoke snage: preferiraju se aluminijske pločice, dok se za iznimno visoke snage koriste bakrene ili keramičke pločice;
• Fleksibilno osvjetljenje: koristi se PI podloga s visokom toplinskom vodljivosti, s hladnjakom od aluminija.
Dizajn sklopovske pločice i padova:
LED padovi koriste dizajn "toplinski vodljivog pad-a" kako bi se povećala površina kontakta s podlogom i ubrzano odvođenje topline;
sklop visoke snage koristi širu bakrenu foliju i deblji bakar (2oz i više) kako bi se smanjio otpor i generiranje topline;
izbjegavaju se velike površine bakrene folije kako bi se smanjilo izobličenje PCB-a uzrokovano toplinskim naprezanjem.
Optimizacija izgleda:
Komponente koje generiraju toplinu raspoređene su radi izbjegavanja koncentracije topline; sklop upravljača i sklop izvora svjetlosti postavljeni su odvojeno kako bi se spriječilo prenošenje topline s upravljačkog IC-a na LED.
Razmatranja dizajna za elektromagnetsku kompatibilnost
Izolacija vodiča:
Udaljenost između visokonaponskih i niskonaponskih vodova je ≥3 mm, a mrežni vod i vod niskonaponskog izvora svjetlosti odvojeni su izolacijskom žlijebovima;
Na ulaznim/izlaznim stezaljkama pogonskog kruga dodani su EMI filtri za potiskivanje elektromagnetskog zračenja.
Projekt uzemljenja:
Koristi se jednočvorno uzemljenje kako bi se izbjeglo stvaranje uzemljnih petlji;
metalna podloga PCB-a na metalnoj bazi mora biti uzemljena radi poboljšanja učinka elektromagnetskog zaštitnog omočanja;
osjetljivi komponenti trebaju biti postavljeni blizu uzemljene bakrene folije kako bi se smanjio utjecaj smetnji.
Pravila za vođenje vodova:
Visokofrekventni vodovi su kratki i ravni kako bi se izbjeglo zaobilazno vođenje;
naponski vodovi i signalni vodovi međusobno se ukrštaju pod pravim kutom kako bi se smanjilo elektromagnetsko spajanje.
