EN
Osvetlitvena tiskana vezja
Visoko zmogljivi tiskani vezji za komercialne/industrijske/avtomobilske/potrošniške osvetlitvene sisteme. Nadgradnja toplotnega upravljanja, nizka izguba moči in trpežna konstrukcija – v kombinaciji s prototipiranjem v 24 urah, hitrimi dobavami, podporo pri načrtovanju za proizvodnjo (DFM) in preizkušanjem z avtomatskim optičnim pregledom (AOI). Optimizirano za LED žarnice, trakove, svetilke in pametne osvetlitvene naprave.
✅ Izenačevanje izjemnega odvajanja toplote
✅ Energijo varčna krožna vezja
✅ Podpora pri načrtovanju, namensko za LED/pametne osvetlitve
Opis
Pregled
Osvetlitvena tiskana vezja so tiskana vezja, posebej zasnovana za različne osvetlitvene izdelke. So osnovni nosilci in povezovalni deli osvetlitvene opreme, predvsem za namestitev LED čipov/ogrnj, krmilnega vezja komponente in omogočajo prenos električne energije ter upravljanje s toploto. Primerna so za različne osvetlitvene scenarije, kot so LED osvetlitev, gonilniki za tradicionalne fluorescentne sijalke in sončna osvetlitev, pri čemer so osvetlitvena tiskana vezja z LED trenutno glavni tip uporabe.
Osvetlitvena tiskana vezja so ploščice, posebej zasnovane za lastnosti osvetlitvene opreme. Njihove ključne prednosti so povezane s toplotno odvodnjavo, prilagodljivostjo in zanesljivostjo
zahteve osvetlitvenih scenarijev, kot je podrobno opisano spodaj:
Ciljno zasnovana toplotna odvodnja zagotavlja življenjsko dobo svetlobnega vira
Glavna tiskana vezja za LED imajo toplotno prevodnost, ki znatno presega običajna FR-4 tiskana vezja. Aluminijasta vezja imajo toplotno prevodnost 1~3 W/(m・K), medtem ko bakrena vezja dosegajo toplotno prevodnost celo 200~400 W/(m・K). Hitro odvedejo toploto, ki jo med obratovanjem proizvajajo LED čipi, s čimer preprečijo zatemnitev in pregrevanje, ter znatno podaljšajo življenjsko dobo LED osvetlitve (od tisoč ur pri običajnih tiskanih vezjih na deset tisoč ur). Nekatera visoko razvita keramična osvetlitvena tiskana vezja se lahko prilagodijo tudi zahtevam po hlajenju v scenarijih z izjemno visoko močjo. tisoč ur pri običajnih tiskanih vezjih na deset tisoč ur). Nekatera visoko razvita keramična osvetlitvena tiskana vezja se lahko prilagodijo tudi zahtevam po hlajenju v scenarijih z izjemno visoko močjo.
Prilagajanje strukturnim in funkcionalnim zahtevam osvetlitvene opreme
• Fleksibilna oblika: Lahko se prilagodi v kolobar, lok, gibke ali nepravilno oblikovane trdne plošče glede na konstrukcijo svetilke, da se prilega montažnemu prostoru različnih svetilk, kot so žarnice, reflektorji in ulične svetilke;
• Integrirane funkcije: Podpira integracijo vezja gonilnika LED, nadzornega vezja (temnjenje, zaznavanje) in vezja vira svetlobe na isto tiskano vezje, kar poenostavi notranjo strukturo svetilke in zmanjša težavnost sestave;
• Kompatibilnost ohišij: Prilagojeno različnim oblikam ohišij LED, kot so SMD in DIP (skozi luknje), ter izpolnjuje zahteve za namestitev virov svetlobe pri različnih osvetlitvenih izdelkih.
Visoka odpornost na visoke temperature in okoljska zanesljivost
Izdelano z visokotemperaturno odpornimi podlagami in tiskarskim otpornim črnilom, lahko dolgo časa prenese temperaturno območje delovanja LED (-20~85℃), nekatere posebne razsvetljave na osnovi tiskanih vezij pa se lahko prilagodijo celo ekstremnim pogojem -40~125℃ brez deformacije podlage, staranja vezij ali odluščevanja tiskarskega odtisa zaradi visoke temperature; hkrati pa ima dobre lastnosti proti vlage in koroziji ter je primeren za različne notranje in zunanje razsvetljave scenariji.
Stabilne električne lastnosti zmanjšujejo tveganje okvare
Optimizirana postavitev vezij (ločitev vezij gonilnika in vira svetlobe) zmanjša vpliv elektromagnetnih motenj na stabilnost LED osvetlitve; tiskana vezja za močne razsvetljave uporabljajo širši bakreni foliji in debelejšo bakreno konstrukcijo, da
znižajo upornost vodnikov, izogneta padcu napetosti ali prekomernemu segrevanju vodnikov pri prenosu visokih tokov ter zagotovita stabilnost svetilnosti in električno varnost razsvetljave.
Ravnotežje med stroški in zmogljivostjo
Za civilne razsvetljave lahko uporabimo poceni tiskano vezje FR-4, ki zadostuje potrebam po nizki moči LED; za srednje in visokomočne aplikacije pa se uporabljajo aluminijaste plošče PCB za učinkovito odvajanje toplote pri zmernih stroških, kar uravnoveša zmogljivost in gospodarnost; standardizirani proizvodni procesi zmanjšujejo stroške masovne proizvodnje ter olajšujejo vzdrževanje in zamenjavo, kar dodatno izboljša skupno razmerje med stroški in koristjo. zmernih stroških, kar uravnoveša zmogljivost in gospodarnost; standardizirani proizvodni procesi zmanjšujejo stroške masovne proizvodnje ter olajšujejo vzdrževanje in zamenjavo, kar dodatno izboljša skupno razmerje med stroški in koristjo.
Zadostuje varnostnim standardom razsvetljave v industriji
Strogo sledimo standardom za izolacijo in požarno upornost opreme za razsvetljavo, da preprečimo varnostna tveganja, kot so kratek stik in požari, zlasti v komercialnih in industrijskih razsvetlitvenih scenarijih, ter tako zagotovimo visoko raven varnosti zahteve.
Kontrast
Osvetlitvena tiskana vezja in LED PCB nista popolnoma neodvisni pojma; med njima obstaja razmerje vključevanja in vsebovanosti, splošnega in posebnega. Jedrni razlike in povezave jasno ločimo iz dimenzije, kot so opredelitev, obseg in značilnosti:
Osnovne opredelitve in razlike v obsegu
Osvetlitvena tiskana vezja
To je splošen izraz za tiskane vezje (PCB), ki so posebej zasnovana za vse vrste osvetlitvene opreme, pri čemer zajema vse vrste osvetlitve . Njihova osnovna funkcija je zagotavljanje električnih povezav, nosilnosti komponent in upravljanja odvajanja toplote za različne osvetlitvene izdelke, prilagoditev obratovalnim značilnostim različnih svetlobnih virov.
Obseg: Vključuje tiskana vezja za LED osvetlitev, balaste za fluorescentne sijalke, dimere za žarnice z vlaknom in druga vezja za vse osvetlitvene scenarije.
Svetlobna plošča
To je tiskano vezje posebej zasnovana za LED svetlobne vire in spadajo v podkategorijo osvetlitvenih tiskanih vezij. Namenska so izključno za LED osvetlitveno opremo (kot so LED žarnice, reflektorji, ulične svetilke in svetlobne trakove) ter morajo biti usklajena z nizkim napetostmi in visokim tokom, in visoke toplotne obremenitve LED-jev.
Obseg: Izključno za LED osvetlitvene scenarije, predstavlja osnovno sestavino osvetlitvenih tiskanih vezij (z deležem več kot 90 %, saj so LED-ji trenutno glavni vir osvetlitve).
| Dimenzija | Osvetlitvena tiskana vezja | Svetlobna plošča | |||
| Uporaben vir svetlobe | Vsi viri svetlobe (LED, fluorescentne sijalke, žarnice z vžigalno nitko itd.) | Le LED vir svetlobe | |||
| Osnovni poudarek pri načrtovanju | Prilagodljiv električnim lastnostim različnih virov svetlobe (npr. pogon z visokim napetostjo za balaste fluorescentnih sijalk). | Prednost razprševanju toplote + načrtovanje nizkonapetostnih tokokrogov z visokim tokom | |||
| Izbira podlage | Pogoni za fluorescentne/žarnice z vžigalno nitko lahko uporabljajo standardni FR-4; za LED aplikacije se uporabljajo aluminijaste/bakerne podlage. | Glavni tipi so aluminijaste in bakerne (visoka moč), FR-4 se uporablja za nizko moč, keramika pa za visoko kakovost. | |||
| Funkcionalne zahteve | Poudarek je na krmiljenju vezja. | Upošteva se povezovanje vezja, odvajanje toplote in strukturna prilagoditev (namestitev LED na površino/embalaža). | |||
Zadevnost in praktična uporaba
Vključitvena relacija: LED tiskana vezja plošča je temeljna podkategorija osvetlitvenih tiskanih vezij. Ker LED-ji nadomeščajo tradicionalne vire svetlobe, je trenutno na trgu več kot 95 % osvetlitvenih tiskanih vezij LED tiskana vezja. Zato se v vsakdanjem jeziku izraz "osvetlitvena tiskana vezja plošča"
pogosto neposredno enači z "LED tiskano vezjo ploščo", v strožjem pomenu pa imata oba izraza različne obsege.
Konstrukcijske razlike:
Tradicionalna osvetlitvena tiskana vezja (npr. tiskana vezja za balast fluorescentnih svetilk): Ne zahtevajo intenzivnega odvajanja toplote; substrat FR-4 je dovolj. Poudarek naj bi bil na optimizaciji izolacije visokonapetostnega gonilnega vezja.
LED tiskana vezja: Prednost mora imeti toplotna razpršenost (aluminijaste/bakrene podlage). Tokokrog se mora prilagoditi značilnostim pogona s konstantnim tokom LED, da se prepreči slabljenje svetlobe zaradi nihanj toka.
Prekrivajoči se scenariji: Vsa LED tiskana vezja spadajo v kategorijo osvetlitvenih tiskanih vezij, vendar ne vsa osvetlitvena tiskana vezja niso LED tiskana vezja.
Vrste osvetlitvenih tiskanih vezij
| Vrsta | Določene vrste | značilnosti | Prednosti | Uporabni primeri | |
| Material podlage | FR-4 osvetlitveni tiskani vezni sklop | S toplotno prevodnostjo 0,3–0,5 W/(m·K), zrela tehnologija, dobra izolacija in nizki stroški, izdelek ponuja zreli proizvodni proces. | Visoka zmogljivost pri nizkih stroških in preprosta obdelava | Indikatorske lučke z nizko močjo, tradicionalni predvodniki za fluorescenčne sijalke, majhne namizne svetilke | |
| Aluminijasta osvetlitvena tiskana vezna plošča | Toplotna prevodnost 1,0–4,0 W/(m·K), visoka mehanska trdnost in boljša toplotna razpršenost kot pri FR-4. | Dobro ravnovesje med odvajanjem toplote in stroški | Svetila za ploščate LED svetilke srednje in visoke moči, ulična razsvetljava, industrijski reflektorji | ||
| PCB razsvetljave na osnovi bakra | Toplotna prevodnost 200–400 W/(m·K), velika nosilnost toka in odlično odvajanje toplote. | Primerno za pogoje z izjemno visoko močjo in visoko temperaturo | Osvetlitev oderov, avtomobilska svetla, industrijski iskalni žarometi | ||
| Keramični PCB za razsvetljavo | Aluminijev tip ima toplotno prevodnost 15–30 W/(m·K), odpornost proti visoki temperaturi in odlično izolacijo. | Zelo stabilen in prilagodljiv ekstremnim okoljem | Medicinska kirurška svetila, varna svetila proti eksploziji, posebna razsvetljava za visoke temperature | ||
| Fleksibilna (PI) osvetlitvena tiskana vezja | Poliamidna podlaga, fleksibilna in upogljiva, tanka ter lahka | Prilagodljiva nepravilnim strukturam, fleksibilno ožičenje | LED fleksibilne svetlobne trakove, notranje ambientno razsvetljava za avtomobile, ukrivljene svetilke | ||
| Konstrukcijska oblika | Trda osvetlitvena tiskana vezja | Ima fiksno in trdno obliko, stabilno strukturo ter odpornost proti obrabi | Enostavna namestitev in visoka nosilna zmogljivost | Stropne luči, ulična razsvetljava in splošna fiksna osvetljevalna oprema | |
| Fleksibilna osvetlitvena tiskana vezja | Mehka, prožna, pregibljiva in lahka | Prilagajanje nepravilnim prostorom | Prožne svetlobne trakove, ukrivljene zadnje luči za avtomobile | ||
| Trdno-prožna osvetlitvena tiskana vezja (PCB) | Trdni del podpira komponente, medtem ko prožni del povezuje svetlobni vir. | Ravnotežje med stabilnostjo in prožnostjo | Notranje povezave avtomobilskih žarometov, nepravilna ožičenja za inteligentno razsvetljavo | ||
| Vrste svetlobnih virov | LED osvetlitvena tiskana vezja (PCB) | Nizka napetost in visok tok zahtevata konstrukcijo za odvajanje toplote; podlaga je večinoma kovinska/prožna. | Prilagojeno LED lastnostim svetlobnega sevanja, preprečuje upadanje svetlosti | Celotna paleta LED osvetlitvenih izdelkov (žarnice, svetlobne trakove, ulična svetila itd.) | |
| Osvetlitvena tiskana vezja za fluorescentne sijalke | Visokonapetostni pogon, ni potrebe po močnem odvajanju toplote, poudarek na izolaciji | Prilagoditev zahtevek žerjavnic za fluorescentne sijalke | Različna krmilna vezja gonilnikov za fluorescentne sijalke | ||
| Osvetlitvena tiskana vezja za žarilne/žarilne s halogenom sijalke | Nizka poraba energije in nizko proizvajanje toplote; poudarek na stabilnosti vezja za zatemnjevanje | Podpira funkcijo zatemnjevanja in ima nizke stroške | Krmilno vezje za zatemnjevalne žarnice in halogenske sijalke | ||
Proizvodna moč
| Zmožnost izdelave trdih tiskanih vezij (RPCB) | |||||
| Element | RPCB | HDI | |||
| minimalna širina traku/razmik med trakovi | 3MIL/3MIL(0,075 mm) | 2MIL/2MIL(0,05 MM) | |||
| najmanjši premer luknje | 6 MIL (0,15 MM) | 6 MIL (0,15 MM) | |||
| minimalni odpiralni premer za laka proti lepljenju (ena stran) | 1,5 MIL (0,0375 MM) | 1,2 MIL (0,03 MM) | |||
| minimalna mostična izolacija za lemilni upor | 3 MIL (0,075 MM) | 2,2 MIL (0,055 mm) | |||
| največji razmerje med debelino in premerom luknje | 0.417361111 | 0.334027778 | |||
| natančnost nadzora impedanc | +/- 8 % | +/- 8 % | |||
| končna debelina | 0,3-3,2 MM | 0,2-3,2 MM | |||
| največja velikost plošče | 630 MM * 620 MM | 620 MM * 544 MM | |||
| največja končna debelina bakra | 6 oz (210 μm) | 2 oz (70 μm) | |||
| najmanjša debelina plošče | 6 MIL (0,15 MM) | 3 MIL (0,076 MM) | |||
| največje število slojev | 14. nadstropje | 12 nadstropij | |||
| Obdelava površine | HASL-LF, OSP, Immersion Gold, Immersion Tin, Immersion Ag | Imersijsko zlato, OSP, selektivno imersijsko zlato, | |||
| tisk s premazom | |||||
| Minimalni/maksimalni velikost laserskega luknja | / | 3MIL / 9.8MIL | |||
| toleranca velikosti laserskega odprtja | / | 0.1 | |||
Opozorila
Osvetlitvena tiskana vezja oblikovanje mora uravnotežiti odvajanje toplote, električne zmogljivosti, strukturno združnost in industrijske standarde. Osnovni izzivi ležijo v upravljanju toplote in elektromagnetni združnosti, in sicer naslednji ključne težave: Osnovni izzivi oblikovanja
Toplevni upravljanjski izzivi
• Izzivi: LED-ji in drugi viri svetlobe med delovanjem ustvarjajo koncentrirano toploto. Slabo odvajanje toplote lahko povzroči pospešeno slabljenje svetlobe, skrajša življenjsko dobo in celo pregorenje komponent. Tradicionalne podlage FR-4 imajo slabo toplotno prevodnost, kar zahteva uravnoteženje med odvajanjem toplote in stroški pri konstrukciji kovinskih tiskanih vezav. toplotno prevodnost, zahtevajoče ravnotežje med odvajanjem toplote in stroški v konstrukciji kovinskih tiskanih vezav.
• Temeljni vzroki: Osvetlitvene tiskane vezave imajo omejene prostore, zaradi česar je težko razporediti večje strukture za odvajanje toplote. Različni viri svetlobe imajo bistveno različne lastnosti segrevanja, kar zahteva ciljno optimizacijo toplotnega konstrukcije za razprševanje toplote.
Težave z elektromagnetno motnjo (EMI)
• Izzivi: Krmilni tokokrogi so nagnjeni k oddajanju elektromagnetnega sevanja, ki lahko moti krmilne signale osvetlitvene opreme ali okoliških elektronskih naprav. Poleg tega morajo osvetlitvena tiskana vezja izpolnjevati zahteve glede ustreznosti EMC certifikacijske zahteve.
• Temeljni vzroki: Osvetlitvena tiskana vezja pogosto vključujejo vezja za napajanje, krmiljenje in svetlobne vire, pri čemer hkrati obstajata visokonapetostni in nizkonapetostni tokokrog, kar omogoča enostavno elektromagnetno sklopitev. Majhna konstrukcija povzroči tesno razmestitev
sledi, kar povečuje tveganje motenj.
Struktura in združljivost namestitve
• Izzivi: Osvetlitvene naprave so različnih oblik (obročaste, ukrivljene, izredno tanke), zato morajo osvetlitvena tiskana vezja ustrezati temu nepravilnemu oblikovanju in hkrati zagotavljati kompaktno postavitev komponent; tiskana vezja za zunanjost morajo prav tako izpolnjevati zahteve glede
vodotesnosti, prahotesnosti in odpornosti proti tresenju.
• Temeljni vzrok: Civilne/komercialne osvetlitvene naprave imajo stroge zahteve glede videza in velikosti, kar zahteva načrtovanje tiskanih vezij (PCB), ki uravnava električno funkcionalnost z mehansko namestitvijo.
Električna varnost in zanesljivost
• Izzivi: Osvetlitvena tiskana vezja vključujejo priključitev na omrežno napetost in nizkonapetostne svetlobne vire. Neustrezna ločitev med visoko in nizko napetostjo lahko preprosto povzroči uhajanje in kratek stik. Dolgotrajna uporaba v visokotemperaturnih/vlažnih okoljih lahko povzroči staranje vezij in okvare lotnih spojev.
• Temeljni vzroki: Osvetlitvena oprema se uporablja v kompleksnih scenarijih z visokimi varnostnimi standardi.
Ključni vidiki oblikovanjaIzbira podlage:
• Osvetlitev z nizko močjo: Uporablja se podlaga FR-4, hladjenje pa se izboljša s povečanjem površine bakra;
• Osvetlitev s srednjo in visoko močjo: prednostno se uporablja aluminijasta tiskana vezja, za zelo visoke moči pa se uporabljajo bakrene ali keramične plošče;
• Prilagodljivo osvetljenje: uporabljen je PI podloga z visoko toplotno prevodnostjo, s hladilnim telesom iz aluminija.
Načrtovanje vezja in ploščic:
Ploščice LED uporabljajo načrtovanje »toplotno prevodne ploščice« za povečanje stikalne površine s podlogo ter hitro odvajanje toplote;
močnejše vezje uporablja širši bakreni folij in debelejši baker (2 oz in več) za zmanjšanje upora in nastajanja toplote;
velike površine bakrene folije se izogibamo, da zmanjšamo upogibanje tiskanega vezja zaradi toplotnega napetosti.
Optimizacija postavitve:
Komponente, ki proizvajajo toploto, so razporejene tako, da se prepreči koncentracija toplote; krmilno vezje in vezje vira svetlobe sta ločeni, da se prepreči prenos toplote iz krmilnega integriranega vezja na LED.
Ogled obzir pri načrtovanju elektromagnetne združljivosti
Ločevanje vodnikov:
Razdalja med visoko- in nizkonapetostnimi vodniki je ≥3 mm, napajalni vod in vod nizkonapetostnega svetlobnega vira pa sta ločena z izolacijsko žlebom;
Na vhodne/izhodne priključke gonilne vezje so dodani EMI filtri za potiskanje elektromagnetnega sevanja.
Zemljitev:
Uporablja se enotočkovna zemljitev, da se izogne oblikovanju zemljiščnih zank;
kovinski podlagi kovinske tiskane vezje je treba priključiti na zemljo, da se izboljša učinek ekraniranja;
občutljive komponente je treba postaviti blizu zemljene bakrenine, da se zmanjša motnja.
Pravila za razvajanje:
Visokofrekvenčni vodniki so kratki in ravni, da se izognemo zapletenemu vajanju;
napajalni in signalni vodniki se križajo pravokotno, da se zmanjša elektromagnetno sklopljenje.
