Pcb saldato

Cos'è un LED PCB?

Un Pcb saldato è una scheda a circuito stampato progettata specificamente per dispositivi a diodi emettitori di luce. La sua funzione principale è fornire supporto meccanico e collegamento elettrico ai chip LED. Allo stesso tempo, dissipa in modo efficiente il calore generato dal LED durante il funzionamento attraverso substrati ad alta conducibilità termica come materiali a base di alluminio, rame e ceramica, evitando l'attenuazione della luce e la riduzione della durata. I suoi circuiti adottano prevalentemente una topologia ibrida serie + parallelo, con larghezza della pista adatta alla corrente di funzionamento del LED. Può essere progettata in forme rigide, flessibili o in una combinazione di rigido e flessibile in base ai requisiti applicativi e supporta tagli irregolari taglio. È compatibile con LED di diversi pacchetti come SMD 2835 e 5050, ed è ampiamente utilizzato nell'illuminazione generale, nell'elettronica automobilistica, nei display con retroilluminazione, nell'illuminazione speciale e in altri scenari. La differenza principale rispetto ai PCB ordinari consiste nel fatto che i primi considerano la conduzione e la dissipazione del calore, oltre al collegamento elettrico, come requisiti fondamentali, mentre i secondi devono soddisfare soltanto il collegamento elettrico di base.

Vantaggi del PCB per LED

Dissipazione termica efficiente che risolve alla radice i problemi di attenuazione luminosa e durata del LED

Quando i LED sono in funzione, l'efficienza della conversione dell'energia elettrica è limitata. Circa l'80% dell'energia elettrica viene convertita in calore. L'accumulo di calore provoca direttamente un aumento della temperatura del LED chip, causando problemi come un attenuazione luminosa accelerata, deriva della temperatura colore e riduzione della durata.

· Vantaggio della conducibilità termica del materiale di base:

La scheda PCB per LED adotta substrati ad alta conducibilità termica come materiali a base di alluminio, rame o ceramica, la cui conducibilità termica supera di gran lunga quella delle normali PCB FR-4 (la conducibilità termica dell'FR-4 è di circa 0,3 W/(m·K), quella dei materiali a base di alluminio può raggiungere 1-20 W/(m·K) e quella della ceramica di nitruro di alluminio può arrivare a 180-200 W/(m·K)). Essa riesce a trasferire rapidamente il calore generato dal chip del LED al dissipatore o all'ambiente esterno.

· Ottimizzazione strutturale della dissipazione termica:

Alcune schede a circuito LED ad alta potenza sono progettate con pad conduttori di calore e via metallizzate per migliorare l'efficienza di conduzione termica dai pad LED superficiali al substrato metallico inferiore i circuiti stampati su base in alluminio possono essere direttamente collegati a dissipatori di calore senza la necessità di adesivi termoconduttivi aggiuntivi, riducendo ulteriormente la resistenza termica.

· Valore pratico:

Una dissipazione del calore ragionevole può estendere la durata dei LED da alcune migliaia di ore fino a 50.000 - 100.000 ore, garantendo nel contempo la stabilità a lungo termine dell'intensità luminosa e della temperatura del colore. È particolarmente adatto a scenari che richiedono un funzionamento continuo prolungato, come lampade stradali e fari automobilistici.

La topologia del circuito è stabile, aumentando la resistenza ai guasti dell'intera scheda

La progettazione del circuito della scheda a led tiene pienamente conto delle caratteristiche dei led per cui "il collegamento in serie è soggetto a circuiti aperti e quello in parallelo è soggetto a deviazione di corrente", bilanciando nel contempo affidabilità e coerenza della luminosità.

· Vantaggi della topologia ibrida serie-parallelo:

Adotta una struttura circuitale del tipo "più gruppi in serie + parallelo generale". Se un singolo led si interrompe, ciò influirà soltanto sul ramo in serie in cui si trova, senza causare l'oscuramento dell'intera scheda. Allo stesso tempo, la struttura in parallelo garantisce che le tensioni di ciascun ramo siano uniformi, evitando che alcuni led si brucino a causa di una corrente eccessiva. intera scheda. Allo stesso tempo, la struttura in parallelo garantisce che le tensioni di ciascun ramo siano uniformi, evitando che alcuni led si brucino a causa di una corrente eccessiva.

· Progettazione del bilanciamento della corrente:

Progettare con precisione la larghezza della pista e lo spessore della lamina di rame in base alla corrente operativa nominale del LED per prevenire perdite di corrente causato dal riscaldamento del filo o da una resistenza eccessiva. Per i LED ad alta potenza, saranno inoltre previste piazzole per resistori limitatori di corrente, per facilitare la regolazione della corrente in base alle esigenze effettive.

· Valore pratico:

Il tasso di guasto dell'intera scheda è stato notevolmente ridotto, non richiedendo manutenzioni frequenti. È adatto a scenari con elevate esigenze di stabilità, come l'illuminazione domestica e quella commerciale.

È flessibile nella forma e nella struttura, adatto a un'ampia gamma di scenari applicativi

La PCB LED supera il limite di rigidità delle normali PCB ed può essere personalizzata in base ai requisiti di forma di diversi prodotti illuminanti

· Diversità morfologica: Supporta tre forme: rigida, flessibile e una combinazione di rigida e flessibile. I PCB LED rigidi sono adatti per lampade con forma fissa come lampadine e faretti. La scheda circuito flessibile per LED può essere piegata e ripiegata rendendolo adatto a diverse situazioni irregolari come l'illuminazione ambientale automobilistica e l'illuminazione di fondo per schermi curvi. La scheda rigido-flessibile tiene conto sia dei requisiti di flessione dell'area flessibile sia della capacità di carico dell'area rigida.

· Taglio irregolare e progettazione integrata: Qualsiasi forma, come circolare, ad arco e a striscia, può essere realizzata mediante taglio laser, adatta a diversi alloggiamenti per lampade. Può inoltre integrare circuiti di pilotaggio e sensori per realizzare un modello integrato "PCB + driver + sensing", riducendo il volume del prodotto e i processi di assemblaggio.

· Valore pratico: Soddisfa le esigenze di ogni scenario, dai micro indicatori alle grandi visualizzazioni esterne, e favorisce la progettazione miniaturizzata e leggera dei prodotti.

Bilancia costi e prestazioni per soddisfare le richieste di mercati diversi

LED PCB offre una varietà di soluzioni per i substrati, selezionabili in modo flessibile in base al budget e ai requisiti di prestazioni del cliente

· Soluzione ad alto rapporto costo-prestazioni: Il costo dei PCB LED in alluminio è solo 1/3 - 1/2 di quello dei PCB a base di rame, e la loro conducibilità termica soddisfa oltre l'80% delle esigenze di illuminazione per uso domestico. È la scelta preferita per lampade a soffitto e plafoniere domestiche.

· Soluzioni ad alte prestazioni: I circuiti stampati LED in rame e ceramica hanno una conducibilità termica superiore, sono resistenti a temperature elevate e alla corrosione, ed sono adatti a scenari difficili come i LED di qualità automobilistica e le spie di apparecchiature per il controllo industriale.

· Soluzione economica: Per le spie LED a bassa potenza si possono utilizzare PCB LED con substrato FR-4, che presentano il costo più basso e soddisfano i requisiti di scenari a basso consumo energetico come giocattoli e piccoli elettrodomestici.

· Valore pratico: Coprimento dell'intera gamma di prezzi, dai mercati low-end a quelli high-end, aiutando i clienti a raggiungere le prestazioni desiderate mantenendo sotto controllo i costi.

Alta compatibilità, compatibile con diversi tipi di confezionamento LED

La progettazione delle piazzole della scheda a circuito LED è compatibile con le principali specifiche di confezionamento LED disponibili sul mercato e non richiede l'apertura di uno stampo dedicato.

Supporta vari tipi di confezionamento SMD, confezionamento COB, confezionamento ad alto flusso luminoso, ecc. Le dimensioni e il passo dei pad di saldatura possono essere personalizzati in base alle specifiche del LED.

Per le schede LED COB, vengono inoltre progettati rivestimenti riflettenti o riflettori metallici per migliorare l'utilizzo della luce e aumentare l'intensità luminosa.

Le PCB LED possono essere classificate in base al materiale del substrato, alla forma strutturale e alla compatibilità con il package del LED.

I diversi tipi variano per prestazioni di dissipazione del calore, costo e scenari applicativi, come indicato di seguito:

Classificazione per materiale del substrato

Questo è il metodo di classificazione più diffuso, direttamente correlato all'efficienza di dissipazione termica del prodotto e alla gamma di potenze applicabili.

Classificazione per forma strutturale

Classificato in base ai requisiti di installazione e forma del prodotto, determina l'adattabilità spaziale dei PCB a LED.

PCB a LED rigido

Forma fissa, non pieghevole, con elevata resistenza meccanica. È il tipo più comune, adatto alla maggior parte delle lampade con installazione fissa.

PCB a LED flessibile (FPC-LED)

Utilizza substrati flessibili, può essere piegato, ripiegato e arrotolato. Adatto a scenari di illuminazione con forme particolari o curve, come luci d'ambiente per autoveicoli, strisce luminose e retroilluminazioni per schermi curvi.

PCB LED Rigid-Flex

Le aree rigide ospitano i chip LED e i componenti del driver, mentre le aree flessibili permettono la piegatura. Offre un equilibrio tra stabilità e flessibilità ed è adatto a lampade con strutture complesse.

Classificazione per compatibilità con il pacchetto LED

PCB LED SMD

La progettazione dei pad è compatibile con i LED a montaggio superficiale (SMD). Caratterizzato da tecnologia matura e alta automazione, rappresenta il tipo principale attualmente presente sul mercato.

PCB LED COB

Progettato specificamente per i LED Chip-on-Board. I chip LED sono montati direttamente sulla superficie del PCB senza supporti né fili d'oro, offrendo un ampio angolo di emissione luminosa e una luminosità uniforme. Adatto a faretti, downlight e altre lampade con elevate esigenze di qualità del fascio luminoso.

Pannello PCB LED LUXEON ad alta potenza

Presenta aree pad più ampie e percorsi di dissipazione del calore più brevi, compatibile con singoli LED ad alta potenza (≥1 W). Comunemente utilizzato in applicazioni di illuminazione esterna e industriale.

I PCB LED, grazie alle loro caratteristiche di efficiente dissipazione del calore, circuiti stabili e forme flessibili, sono ampiamente utilizzati in vari scenari che si basano sull'emissione luminosa a LED, coprendo l'illuminazione generale, l'elettronica automobilistica, i display con retroilluminazione, l'illuminazione speciale, il controllo industriale, il settore medico e altri campi. Le applicazioni specifiche sono le seguenti:

Settore dell'illuminazione generale
Questa è la principale area applicativa delle schede PCB LED, adatta sia per apparecchi di illuminazione domestici che commerciali:
· Illuminazione domestica: Lampade a soffitto, lampadine, lampade da tavolo e faretti integrati adottano prevalentemente PCB LED rigidi su base in alluminio, che garantiscono al contempo buona dissipazione termica e rapporto qualità-prezzo.
· Illuminazione commerciale: faretti per centri commerciali, luci a binario per negozi, luci a pannello per edifici uffici, lampioni stradali/giardino. I lampioni ad alta potenza utilizzeranno schede PCB in rame per LED per migliorare la dissipazione del calore e garantire stabilità operativa a lungo termine.

Il settore dell'elettronica automobilistica
Soddisfa i rigorosi requisiti automobilistici di resistenza alle alte temperature e alle vibrazioni, ed è suddiviso in due tipologie: interna ed esterna al veicolo.
· Illuminazione interna: illuminazione d'atmosfera, luci di lettura e retroilluminazione del cruscotto sono prevalentemente dotate di PCB flessibili per LED, adatti a superfici curve e spazi di installazione irregolari.
· Illuminazione esterna: per fari, frecce, luci di stop e fendinebbia, vanno selezionati PCB per LED in ceramica o su base rame, in grado di sopportare cicli termici compresi tra -40 °C e 125 °C e ambienti con vibrazioni.

Campo della retroilluminazione per display

I sistemi di retroilluminazione per vari schermi richiedono elevati requisiti in termini di fattore di forma e uniformità della luminosità:

Retroilluminazione per Elettronica di Consumo: retroilluminazione per schermi di telefoni cellulari, tablet e laptop, che utilizza PCB a LED flessibili o PCB a LED rigidi ultra-sottili per ottenere design leggeri e sottili;

Retroilluminazione per Display Commerciali: TV LCD, macchine pubblicitarie e display esterni, che utilizzano PCB a LED COB per migliorare l'uniformità della luminosità e ridurre i problemi delle macchie di luce.

Campo dell'illuminazione speciale

Adattarsi a esigenze personalizzate e funzionali di illuminazione:

Lampade per la Crescita delle Piante: utilizzo di PCB a LED su base in alluminio ad alta conducibilità termica per supportare perle LED ad alta potenza, soddisfacendo le esigenze spettrali e termiche della fotosintesi vegetale;

Lampade per Sterilizzazione a Ultravioletti: utilizzo di PCB a LED con substrato resistente alla corrosione, adatti agli ambienti di irradiazione ultravioletta;

Luci per palcoscenico / Luci per esterni: realizzazione di forme luminose diverse ed effetti dinamici attraverso schede LED a circuito irregolare e combinazioni di schede flessibili-rigide.

Settore del controllo industriale e delle attrezzature mediche

Soddisfare requisiti elevati di affidabilità e stabilità:

Attrezzature per il controllo industriale: spie per macchine utensili CNC, luci di avviso stato per apparecchiature industriali, utilizzo di schede PCB LED su base ceramica per adattarsi alle interferenze di alta temperatura, polvere e vibrazioni negli ambienti industriali;

Attrezzature mediche: lampade chirurgiche senza ombre, retroilluminazioni per strumenti diagnostici medici, spie per dispositivi medici portatili, che richiedono conformità agli standard di certificazione medica e l'uso di LED a bassa interferenza elettromagnetica progetti di circuiti a scheda.