راهنمای جامع بردهای مدار چاپی LED

در سال‌های اخیر، فناوری برد مدار چاپی LED به هسته اصلی روشنایی مدرن تبدیل شده است. از لوازم الکترونیکی مصرفی گرفته تا روشنایی خودرو، تجهیزات صنعتی و حتی چراغ‌های رشد گیاه و روشنایی پزشکی، هیچ‌کدام بدون آن نمی‌توانند کار کنند.

برد PCB LED که به عنوان برد مدار نوری LED نیز شناخته می‌شود، جزء اصلی سیستم روشنایی LED است. این برد می‌تواند پشتیبانی ساختاری، اتصال الکتریکی و همچنین به اتلاف گرما کمک کند. از آنجا که LEDها در حین کار گرمای زیادی تولید می‌کنند، لازم است برای بهبود راندمان انرژی، افزایش طول عمر و اطمینان از خروجی نور پایدار، به طراحی خوب برد PCB LED و مونتاژ PCB LED تکیه شود. در عین حال، نیازهای طرح‌های مختلف محصول را همزمان برآورده کند.

این مقاله به طور سیستماتیک مواد اصلی، مزایا، کاربردها و روش‌های مونتاژ بردهای مدار چاپی LED را معرفی می‌کند و به شما کمک می‌کند تا آنها را به روشنی درک کنید و انتخاب‌های مناسبی برای پروژه LED بعدی خود داشته باشید.

PCB LED چیست؟

برد مدار چاپی LED نوعی برد مدار چاپی است که به طور خاص برای نصب دیودهای ساطع کننده نور (LED) و اتصال مدارها طراحی شده است. در هر طراحی چراغ LED، این یک جزء کلیدی است زیرا نه تنها از LED ها پشتیبانی می کند، بلکه به جریان اجازه عبور می دهد و همزمان به دفع گرما نیز کمک می کند. برد مدار چاپی LED اجزای LED را با هم ترکیب می کند تا یک برد چراغ LED کارآمد تشکیل دهد و انرژی الکتریکی را به نور تبدیل کند.

با لحیم کردن تراشه‌های LED روی برد PCB LED، می‌توان یک برد مدار کامل چراغ LED به دست آورد. این بردها به طور ویژه برای مقابله با گرمای تولید شده توسط LEDها در حین کار طراحی شده‌اند و طول عمر طولانی و راندمان بالای انرژی چراغ‌ها را تضمین می‌کنند.

تابلو ال ای دی چه کاری انجام می‌دهد؟

همانطور که قبلاً اشاره کردیم، برد LED جزء اصلی سیستم روشنایی است. این برد مسئول اتصال، پشتیبانی و تأمین برق LEDها است. این برد نه تنها موقعیت LEDها را ثابت می‌کند، بلکه یک مسیر الکتریکی برای جریان نیز فراهم می‌کند. علاوه بر عملکرد اتصال، PCB LED یا برد مدار چراغ LED می‌تواند به اتلاف گرما نیز کمک کند و LEDها را قادر سازد تا با خیال راحت و کارآمد کار کنند.

از طریق یک برد مدار چاپی LED و مجموعه PCB LED که به طور معقول و مناسبی طراحی شده باشد، برد مدار می‌تواند در برابر دماهای بالا مقاومت کند، خروجی نور پایدار را حفظ کند و همزمان طول عمر LED را افزایش دهد. به عبارت ساده، یک برد مدار چاپی LED چندین تراشه LED را در یک مدار برد نوری LED قابل اعتماد و کارآمد ترکیب می‌کند که برای سناریوهای مختلف روشنایی مناسب است.

مواد اصلی PCB LED

عملکرد بردهای مدار چاپی LED عمدتاً به موادی که در آنها استفاده می‌شود بستگی دارد. مواد مختلف از نظر رسانایی حرارتی، دوام و هزینه ویژگی‌های خاص خود را دارند. در زیر برخی از مواد رایج برد مدار چاپی LED آورده شده است:

PC4 FRXNUMX

برد مدار چاپی FR4 نوعی زیرلایه اپوکسی-شیشه است که اغلب در بردهای مدار چاپی LED کم مصرف استفاده می‌شود. این برد هزینه کمی دارد اما رسانایی گرمایی آن ضعیف است، بنابراین برای LEDهای کم مصرف یا کاربردهایی با گرمای کم مناسب است.

آلومینیوم PCB

آلومینیوم به دلیل رسانایی حرارتی عالی، رایج‌ترین ماده مورد استفاده برای PCB های LED است. PCB های آلومینیومی معمولاً با یک لایه نازک از ماده دی الکتریک رسانای حرارتی ارائه می‌شوند که می‌تواند به سرعت گرمای تولید شده توسط اتصال PN LED را از بین ببرد. این بردهای PCB LED سبک، مقرون به صرفه و بادوام هستند و برای طراحی برد مدار چراغ LED در محصولات الکترونیکی خودرو، صنعتی و مصرفی بسیار مناسب هستند.

برد مدار چاپی پایه مس

بردهای مدار چاپی مبتنی بر مس برای روشنایی LED با توان بالا مناسب هستند. در مقایسه با آلومینیوم، مس رسانایی حرارتی قوی‌تری دارد و می‌تواند آرایه‌های LED بیشتری را روی یک برد PCB LED جای دهد. برخی از بردهای مدار چاپی مبتنی بر مس از فناوری تماس مستقیم استفاده می‌کنند که به پدهای LED اجازه می‌دهد مستقیماً با زیرلایه مسی تماس پیدا کنند تا اتلاف حرارت کارآمدتری حاصل شود.

PCB سرامیکی

بردهای مدار چاپی LED سرامیکی عمدتاً در کاربردهای پرقدرت مانند چراغ‌های زیر آب، چراغ‌های عکاسی یا روشنایی صنعتی استفاده می‌شوند. زیرلایه‌های رایج مورد استفاده شامل نیترید آلومینیوم (AlN)، آلومینا و نیترید سیلیکون هستند. بردهای مدار LED سرامیکی رسانایی حرارتی خوبی دارند و دوام بالایی دارند. با این حال، بردهای با اندازه بزرگ باید با دقت تولید شوند تا از شکستگی جلوگیری شود.

درباره PCBasic

زمان در پروژه‌های شما حکم پول را دارد – و PCBasic آن را دریافت می کند. PCاساسی هست یک شرکت مونتاژ PCB که هر بار نتایج سریع و بی‌نقصی ارائه می‌دهد. خدمات جامع ما خدمات مونتاژ PCB شامل پشتیبانی مهندسی متخصص در هر مرحله، تضمین کیفیت برتر در هر تخته. به عنوان یک پیشرو سازنده مونتاژ PCB, ما یک راهکار جامع ارائه می‌دهیم که زنجیره تأمین شما را ساده می‌کند. با تیم پیشرفته ما همکاری کنید کارخانه نمونه اولیه PCB برای تحویل سریع و نتایج عالی که می‌توانید به آنها اعتماد کنید.

انواع PCB ال ای دی

فناوری برد مدار چاپی LED به انواع مختلفی برای برآورده کردن نیازهای مختلف طراحی توسعه یافته است. هنگام طراحی برد مدار چاپی LED یا مونتاژ برد مدار چاپی LED، درک این انواع بسیار مهم است.

کاربردهای برد مدار چاپی LED

بردهای مدار چاپی LED نقش مهمی در طیف وسیعی از کاربردها ایفا می‌کنند. اما برد LED دقیقاً چه کاری انجام می‌دهد؟

• روشنایی مصرفی: بردهای مدار LED، چراغ‌های روزمره مانند لامپ‌ها، چراغ قوه‌ها و چراغ‌های خورشیدی را روشن می‌کنند.

• خودرو: در خودروها و کامیون‌ها، بردهای PCB LED در چراغ‌های جلو، چراغ‌های ترمز، چراغ‌های راهنما و روشنایی داخلی استفاده می‌شوند.

• لوازم الکترونیکی مصرفی: بردهای مدار چاپی (PCB) برای LEDها در نمایشگرها، چراغ‌های نشانگر، تلفن‌های هوشمند، تلویزیون‌ها و لپ‌تاپ‌ها ادغام شده‌اند.

• مخابرات: بردهای مدار نوری LED به دلیل تحمل گرما و طول عمر بالا، برای سیگنالینگ و چراغ‌های نشانگر در تجهیزات استفاده می‌شوند.

• تجهیزات پزشکی: روشنایی جراحی و تشخیصی پرقدرت اغلب برای دوام و مدیریت حرارتی کارآمد به مونتاژ PCB LED متکی است.

• روشنایی صنعتی و تخصصی: چراغ‌های رشد LED، روشنایی زیر آب و روشنایی تونل از PCB های هسته فلزی برای اتلاف حرارت موثر استفاده می‌کنند.

طراحی و مونتاژ برد مدار چاپی LED

هنگام طراحی برد مدار چاپی (PCB) برای LEDها، اتلاف گرما، اتصال الکتریکی و پشتیبانی مکانیکی باید همزمان در نظر گرفته شوند تا عملکرد ایمن و کارآمد تابلوهای نوری LED تضمین شود:

چیدمان مدار

بسته به تعداد و توان LEDها، می‌توان بردهای مدار یک طرفه، دو طرفه یا چند لایه را انتخاب کرد. بردهای یک طرفه برای توان کم و طرح‌بندی‌های ساده مناسب هستند، بردهای دو طرفه می‌توانند تراکم قطعات را افزایش دهند و بردهای چند لایه برای توان بالا یا طرح‌های آرایه LED پیچیده مناسب هستند.

انتخاب مواد

بردهای مدار چاپی LED از مواد مختلف، رسانایی حرارتی، دوام و هزینه متفاوتی دارند. FR4 معمولاً برای بردهای LED کم مصرف یا قابل حمل استفاده می‌شود. بردهای مدار چاپی LED که نیاز به اتلاف حرارت بهتری دارند، معمولاً از PCB های مبتنی بر آلومینیوم استفاده می‌کنند. چراغ‌های LED پرقدرت می‌توانند از PCB های مبتنی بر مس استفاده کنند. PCB های سرامیکی ممکن است در کاربردهای خاص مانند لامپ‌های زیر آب یا لامپ‌های صنعتی استفاده شوند.

درمان سطحی

روش‌های متداول شامل OSP، LF-HASL، ENIG و پوشش‌های لحیم سفید شیری است. پد لحیم سفید شیری می‌تواند بازتابندگی را افزایش دهد، خروجی نور را بهبود بخشد و در عین حال در دماهای بالا پایدارتر باشد و کمتر مستعد تغییر رنگ باشد.

روش های مونتاژ

برد PCB LED با طراحی جمع و جور می‌تواند از فناوری نصب سطحی (SMT) استفاده کند که برای LED های کوچک و تولید خودکار مناسب است. مونتاژ سوراخ‌دار مقاوم‌تر است و برای کاربردهای توان بالا یا کاربردهای سازگار با محیط زیست مناسب است.

ویاس‌های حرارتی و هیت سینک‌ها

طراحی بردهای PCB ال‌ای‌دی پرقدرت معمولاً به مسیریاب‌های حرارتی و هیت سینک‌ها نیاز دارد تا گرمای تولید شده توسط ال‌ای‌دی را به سرعت هدایت کنند و از گرمای بیش از حد که بر عملکرد و طول عمر آن تأثیر می‌گذارد، جلوگیری شود.

تابلوهای LED سفارشی

از طریق طراحی برد مدار چراغ LED سفارشی، می‌توان دمای رنگ نور را تنظیم کرد، شکل خاص لامپ را طراحی کرد و شدت نور و خروجی لومن را برای برآورده کردن نیازهای مختلف کاربرد کنترل کرد.

یک تولیدکننده برتر PCB LED مانند PCBasic، با ترکیب تجربه غنی، تجهیزات پیشرفته و گواهینامه‌های کیفیت (ISO 9001، IPC، RoHS)، می‌تواند بردهای مدار LED با کیفیت بالا تولید کند. این بردها الزامات کاربردی سناریوهای مختلف مانند خانواده‌ها، صنایع و خودروها را برآورده می‌کنند و در عین حال قابلیت اطمینان محصول و عمر طولانی آن را تضمین می‌کنند.

نتیجه

برد مدار چاپی LED هسته اصلی روشنایی مدرن است که دارای راندمان انرژی بالا، طول عمر طولانی و گزینه‌های طراحی متنوع می‌باشد. با انتخاب مواد مناسب برای برد مدار چاپی LED، روش‌های مونتاژ و تکنیک‌های طراحی، تولیدکنندگان و مهندسان می‌توانند بردهای مدار چاپی LED را برای برآورده کردن نیازهای مختلف کاربردی - از روشنایی خانگی گرفته تا پروژه‌های خودرو و صنعتی - بهینه کنند.

چه در حال بررسی بردهای LED سفارشی، PCB های هسته فلزی یا انجام مونتاژ PCB LED باشید، درک جزئیات طراحی برد PCB LED و PCB های LED می‌تواند راه‌حل‌های روشنایی با کیفیت بالا، قابل اعتماد و با صرفه جویی در مصرف انرژی را تضمین کند.

انتخاب یک تولیدکننده باتجربه PCB LED مانند PCBasic و بهره‌گیری از جدیدترین استراتژی‌های طراحی برد مدار چاپی LED به حداکثر رساندن عملکرد، دوام و مقرون‌به‌صرفه بودن پروژه‌های LED کمک خواهد کرد.