Led pcb

Vad är en LED PCB?

En Led pcb är ett kretskort specifikt utformat för ljusdiodenheter. Dess kärnfunktion är att tillhandahålla mekanisk support och elektrisk anslutning för LED-chipar. Samtidigt dissiperas värmen effektivt genererad av LED:n under drift genom substrat med hög termisk ledningsförmåga, såsom aluminiumbaserade, kopparbaserade och keramikbaserade material, för att undvika ljusdämpning och förkortad livslängd. Dess kretsar använder främst en serie- och parallellhybridtopologi, med ledningsbredd anpassad till LED:s arbetsström. Den kan också designas i stela, flexibla eller kombinerade hårda och mjuka former enligt applikationskrav och stödjer oregelbunden skärning. Den är kompatibel med LED:er i olika paket som SMD 2835 och 5050, och används brett inom allmän belysning, fordons elektronik, bakgrundsbelysning för display, specialbelysning och andra scenarier. Den centrala skillnaden från vanliga PCB:er består i att den förra har värmeledning och värmeavgivning samt elektrisk koppling som kärnkrav, medan den senare endast behöver uppfylla grundläggande elektrisk anslutning.

Fördelar med LED-PCB

Effektiv värmeavgivning löser problemen med LED:s ljusdämpning och livslängd vid roten

När lysdioder är i drift är deras elektriska omvandlingseffektivitet begränsad. Ungefär 80 % av den elektriska energin omvandlas till värme. Upplagring av värme leder direkt till en ökning av lysdiodens temperatur chip, vilket orsakar problem som snabbare ljussvagning, färgtemperaturdrift och förkortad livslängd.

· Värmledningsfördel med basmaterialet:

Lysdiodens kretskort använder material med hög värmledningsförmåga som aluminiumbaserade, kopparbaserade och keramikbaserade material, med värmledningsförmåga långt över den hos vanliga FR-4-kretskort (värmledningsförmågan för FR-4 är ungefär 0,3 W/(m · K), för aluminiumbaserade kan den nå 1–20 W/(m · K), och för aluminiumnitridkeramik kan den nå 180–200 W/(m · K)). Det kan snabbt transportera värmen som genereras av lysdiodchippet till en kylfläns eller den yttre miljön.

· Strukturell värmeavledningsoptimering:

Vissa kretskort för högeffekt-LED är utformade med värmeledande ytor och metalliserade genomsäkningar för att förbättra värmeledningseffektiviteten från LED-ytorna på ytan till den nedre metallen substrat. PCB:er baserade på aluminium kan också fästas direkt till kylflänsar utan behov av ytterligare värmeledande lim, vilket ytterligare minskar termisk motstånd.

· Praktiskt värde:

Rimlig värmeavgivning kan förlänga livslängden för LED:er från några tusen timmar till 50 000–100 000 timmar, samtidigt som den säkerställer långsiktig stabilitet i ljusstyrka och färgtemperatur. Det är särskilt lämpligt för scenarier som kräver kontinuerlig drift under långa perioder, såsom gatlyktor och bilstrålkastare.

Kretstopologin är stabil, vilket förbättrar hela kretskortets motståndskraft mot fel

Kretskonstruktionen för LED-ljuskretskortet tar fullt ut hänsyn till LED: s egenskaper att "seriekoppling är benägen för kretsbrott och parallellkoppling är benägen för strömfördelning", samtidigt som pålitlighet och ljusstyrkekonsekvens balanseras.

· Fördelar med serie-parallell hybridtopologi:

Den använder en kretsstruktur med "flera grupper i serie + total parallellkoppling". Om en enskild LED kopplas från påverkar det endast den seriegren där den befinner sig och leder inte till att hela kortet slocknar. Samtidigt kan parallellstrukturen säkerställa att spänningen i varje gren är konsekvent, vilket förhindrar att vissa LED:er brinner upp på grund av för hög ström. hela kortet slocknar. Samtidigt kan parallellstrukturen säkerställa att spänningen i varje gren är konsekvent, vilket förhindrar att vissa LED:er brinner upp på grund av för hög ström.

· Strömanspassningsdesign:

Dimensionera exakt spårbredden och kopparfoljens tjocklek utifrån LED:s märkström för att förhindra strömförluster orsakat av värme i ledningen eller övermätigt motstånd. För högpresterande lysdioder kommer även motståndsplattor för strömbegränsning att reserveras för att underlätta justering av ström enligt faktiska behov.

· Praktiskt värde:

Felfrekvensen för hela kretskortet har minskat avsevärt, vilket innebär att det inte krävs ofta underhållsinsatser. Det är lämpligt för scenarier med höga krav på stabilitet, såsom belysning i hemmet och kommersiell belysning.

Den är flexibel i form och struktur och lämpar sig för ett brett utbud av tillämpningsområden

LED-PCB övervinner stelheten hos vanliga PCB:er och kan anpassas enligt formkraven för olika belysningsprodukter

· Morfologisk mångfald: Stödjer tre former: stela, flexibla samt kombination av mjuka och hårda. Stela LED-kretskort är lämpliga för fastformade lampor som glödlampor och spotlights. Det flexibla LED-kortet kan böjas och vikas vilket gör den lämplig för olika oregelbundna scenarier såsom belysning i fordon och belysning bakom böjda skärmar. Den flexibla stela kretskortskonstruktionen tar hänsyn till både böjkraven i det flexibla området och belastningsförmågan i det stela området.

· Oregelbunden skärning och integrerad design: Alla former såsom cirkulära, bågformade och remsformade kan uppnås genom laserskärning, vilket passar olika lamphus. Det kan också integrera drivkretsar och sensorer för att uppnå en integrerad "kretskort + drivning + sensning"-modell, vilket minskar produktvolymen och monteringsprocesserna.

· Praktiskt värde: Det uppfyller kraven i alla scenarier, från mikroindikatorlampor till stora utomhusdisplayer, och underlättar produkternas miniatyrisering och lättviktsteknik.

Balanserar kostnad och prestanda för att möta kraven på olika marknader

LED PCB erbjuder en mängd olika substratlösningar som kan väljas flexibelt utifrån kundens budget och prestandakrav

· Lösning med hög kostnadseffektivitet: Kostnaden för aluminiumbaserade LED-kretskort är endast 1/3 till 1/2 av kostnaden för kopparbaserade, och deras värmeledningsförmåga uppfyller över 80 % av belysningskraven för hushållsanvändning. Det är det föredragna valet för hushållslampor i tak och panelbelysning.

· Högprestandslösningar: Kopparbaserade och keramiska LED-kretskort har bättre värmeledningsförmåga, är motståndskraftiga mot höga temperaturer och korrosion och lämpade för hårda scenarier såsom automotive-grade LED:er och indikatorlampor för industriell styreutrustning.

· Lågkostnadsalternativ: Lågeffekt LED-indikatorlampor kan använda FR-4-substrat LED-kretskort, vilka har lägsta kostnaden och uppfyller kraven för lågeffekts-scenarier såsom leksaker och små hushållsapparater.

· Praktiskt värde: Täcker hela prisklassen från lågprestand till högprestand marknader, och hjälper kunder att uppnå målprestand medan kostnaderna hålls under kontroll.

Hög kompatibilitet, kompatibel med flera typer av LED-förpackningar

Pad-designen på LED-kretskortet är kompatibel med gängse specifikationer för LED-förpackningar och kräver inte separat formgivning.

Det stöder olika typer av SMD-förpackningar, COB-förpackningar, högeffekts förpackningar liknande lumen, etc. Storleken och avståndet mellan lödpadarna kan anpassas enligt LED-specifikationerna.

För COB-LED-kretskort designas även reflekterande beläggningar eller metallreflektorer för att förbättra ljuttningsgraden och öka belysningens ljusstyrka.

LED-kretskort kan klassificeras baserat på substratmaterial, strukturell form och kompatibilitet med LED-paket.

Olika typer varierar när det gäller värmeavledningsprestanda, kostnad och användningsområden, enligt nedan:

Klassificering efter substratmaterial

Detta är den mest vanliga klassificeringsmetoden, direkt kopplad till produktens värmeavledningseffektivitet och tillämpligt effektområde.

Klassificering efter strukturell form

Klassificeras enligt produktmontering och formkrav, avgör rumsanpassningsförmågan hos LED-PCB:er.

Stel LED-PCB

Fast form, ej böjbar, med hög mekanisk hållfasthet. Det är den vanligaste typen, lämplig för de flesta fastmonterade lampor.

Flexibel LED-PCB (FPC-LED)

Använder flexibla substrat, kan böjas, vikas och rullas. Lämplig för belysningsscenarier med speciella former eller kurvor, till exempel bilens ambientbelysning, lysrör och baksidor till böjda skärmar.

Rigid-Flex LED PCB

Stela områden bär LED-chipar och drivarkomponenter, medan flexibla områden möjliggör böjning. Det balanserar stabilitet och flexibilitet, tillämpbart på lampor med komplexa strukturer.

Klassificering efter kompatibilitet med LED-förpackning

SMD LED PCB

Pad-design är kompatibel med ytbefintliga LED:er. Den har mogen teknik och hög automatisering, vilket gör den till den dominerande typen på dagens marknad.

COB LED PCB

Designad specifikt för Chip-on-Board-LED:er. LED-chip monteras direkt på PCB-ytan utan hållare eller guldtrådar, vilket ger en bred lysvinkel och jämn ljusstyrka. Lämplig för strålkastare, nedåtstrålande belysning och andra lampor med höga krav på ljusfläck.

Högpresterande LUXEON LED PCB

Innehåller större pad-områden och kortare värmespredningsvägar, kompatibelt med enskilda högprestanda-LED:ar (≥1 W). Vanligtvis används inom utomhusbelysning och industriell belysning.

LED-PCB:ar, med sina egenskaper av effektiv värmeavgivning, stabila kretsar och flexibla former, används omfattande inom olika scenarier som är beroende av LED-belysning, vilket täcker allmän belysning, fordons-elektronik, bakgrundsbelysning för skärmar, specialbelysning, industriell styrning, medicinska tillämpningar och andra områden. De specifika tillämpningarna är följande:

Allmänt belysningsområde
Detta är det mest centrala tillämpningsområdet för LED-PCB-brädor, lämpliga både för hushålls- och kommersiell belysningsutrustning:
· Hushållsbelysning: Taklampsarmaturer, glödlampor, bordslampor och inbyggda nedåtstrålande lampor använder oftast aluminiumbaserade styva LED-PCB:ar, vilka tar hänsyn både till värmeavgivning och kostnadseffektivitet.
· Kommersiell belysning: Spotlights för shoppingcenter, rälsbelysning för butiker, panelbelysning för kontorsbyggnader, utomhus gatlyktor/trädgårdsbelysning. Högpresterande gatlyktor använder kopparbaserade LED PCB-plattor för att förbättra värmeavledningen och säkerställa långsiktig driftsstabilitet.

Automotive elektronikens område
Den uppfyller de stränga kraven på bilklassens motståndskraft mot hög temperatur och vibrationer och delas in i två typer: inom- och utom fordonet.
· Inomfordonets belysning: Ambiembelysning, läslampor och bakgrundsbelysning för instrumentpaneler är oftast utrustade med flexibla LED-PCB:er, lämpliga för böjda ytor och oregelbundna monteringsutrymmen.
· Utomfordonets belysning: För strålkastare, blinkers, bromsljus och dimljus bör keramiska eller kopparbaserade LED-PCB:er väljas för att klara temperaturcykler från -40 °C till 125 °C samt vibrationsmiljöer.

Backlight Display-området

Bakgrundsbelysningssystem som stödjer olika skärmar kräver höga krav på formfaktor och ljusstyrkejämlikhet:

Bakgrundsbelysning inom konsumentelektronik: Skärmbackbelystning för mobiltelefoner, surfplattor och bärbara datorer med användning av flexibla LED-kretskort eller extra tunna styva LED-kretskort för att uppnå lättvikt och tunn design;

Bakgrundsbelysning för kommersiella skärmar: LCD-TV, reklammaskiner och utomhusskärmar där COB-LED-kretskort används för att förbättra ljusstyrkejämlikhet och minska problem med ljusfläckar.

Specialbelysningsområde

Anpassning till anpassade och funktionella belysningsbehov:

Växtväxlingsbelysning: Användning av aluminiumbaserade LED-kretskort med hög värmeledningsförmåga för att bära högeffekts LED-kulor, vilket möter spektrala och termiska krav för växters fotosyntes;

Ultraviolett steriliseringsbelysning: Användning av korrosionsbeständiga substratkretskort för LED, lämpliga för ultraviolett strålningsmiljö;

Scenbelysning / Landskapsbelysning: Uppnå olika belysningsformer och dynamiska effekter genom oregelbundna formade LED-kretskort och kombinationer av flexibla och styva kort.

Industriell kontroll och medicinsk utrustning

Uppfylla höga krav på tillförlitlighet och stabilitet:

Industriell styrutrustning: CNC-verktygsmaskiners indikatorljus, indikatorer för industriell utrustnings status, använder keramikbaserade LED-PCB-kort för att anpassa sig till hög temperatur, damm och vibrationsstörningar i industriella miljöer;

Medicinsk utrustning: Ljusa kirurgiska skuggfria lampor, bakgrundsbelysning för medicinska testinstrument, indikatorljus för portabel medicinsk utrustning, kräver efterlevnad av medicinska certifieringsstandarder och användning av LED med låg elektromagnetisk störning kretskortsdesigner.