Светодиодный дизайн печатной платы

Светодиодная печатная плата представляет собой печатную плату, в основном изготовленную из алюминия, на которую встроены светоизлучающие диоды (СИД).

И, чтобы купить высококачественные светодиодные печатные платы, важно понимать, как они изготавливаются, т.е. процесс проектирования светодиодной печатной платы.

Сегодняшнее руководство посвящено фундаментальным аспектам процесса проектирования светодиодных печатных плат, таким как выбор материала, программное обеспечение для проектирования, температурный контроль, использование и рекомендации по проектированию среди других фундаментальных аспектов.

Давайте начнем:

Преимущества дизайна светодиодной печатной платы

Светодиодные печатные платы часто являются окончательным выбором многих инженеров и дизайнеров, которым поручено модернизировать или пересмотреть продукт.

Это причины его популярности.

• Позволяет генерировать свет без выделения большого количества тепла в процессе
• Конструкция светодиодных мембранных переключателей упрощает поиск и сборку продуктов.
• Обладает высокой устойчивостью как к влаге, так и к воздействию пыли
• Потребление энергии низкое и эффективное, что позволяет экономить энергию.
• Существует множество вариантов по размеру, цвету и интенсивности.
• Вы можете легко интегрировать его в сборки со сложным интерфейсом
• Имеет очень легкий вес и поэтому легко переносится
• Низкий профиль и высокая стабильность
• Дизайн светодиодной печатной платы предлагает самую доступную подсветку для символов и значков.
• Имеет длительный срок службы и, следовательно, экономит затраты на техническое обслуживание и замену.
• Конструкция печатной платы со светодиодной подсветкой дешевле по сравнению с другими печатными платами.
• Может использоваться как в серебряной, так и в медной гибкой мембране
• Большая свобода проектирования, даже в сложных сборках

Недостатки дизайна светодиодной печатной платы

Светодиодная печатная плата обычно проектируется с большими медными замками на стороне драйвера платы. Обычно это создает риск деформации, если его не проверить должным образом.

Сложность конструкции светодиодной печатной платы, особенно высокая плотность контактных площадок, подвергает плату многим другим рискам.

Дизайн также имеет тепловые ограничения для светодиодного освещения.

Кроме того, срок службы и эффективность светодиодных светильников определяются температурой, при которой они работают.

Поэтому существует потребность в более эффективном управлении температурой при проектировании светодиодных печатных плат.

Где использовать светодиодный дизайн печатной платы

1. Дизайн печатной платы светодиодной ленты

Светодиодная лента – это гибкого или жесткая печатная плата с SMD-светодиоды на его поверхности.

Критические факторы при проектировании печатной платы со светодиодной лентой включают водостойкость, а также параметры напряжения и тока. Разница в цвете и адресность светодиода также влияют на дизайн.

Варианты здесь включают: Одноцветный, неадресуемый; динамический перестраиваемый белый, безадресный; Многоцветный, неадресуемый и RGB, адресуемый

Конструкция печатной платы светодиодной ленты важна в таких приложениях, как декоративное освещение и люминесцентное освещение. Светодиодная лента также используется в производственном процессе для ультрафиолетового контроля.

2. Дизайн печатной платы со светодиодами SMD

Светодиоды SMT используются в широком спектре электронного оборудования. К ним относятся компьютеры (ноутбуки), сетевые системы и сотовые телефоны.

Как и другие варианты конструкции светодиодных печатных плат, эти печатные платы обладают отличным рассеиванием тепла.

3. Светодиодная печатная плата уличного освещения

Эти печатные платы специально разработаны для уличного освещения. Технология здесь включает в себя подпись переменных сообщений (VMS), которая полезна при настройке управления трафиком.

Со светодиодным освещением легко добиться однородности яркости. Это помогает улучшить видимость в ночное время. Они также помогают в управлении движением

Поэтому печатные платы светодиодного уличного освещения предназначены для обеспечения идеального уличного освещения и связи (сигнализации).

4. Дизайн печатной платы для светодиодной лампы

Одним из наиболее распространенных применений светодиодных печатных плат является изготовление светодиодных ламп. Эта технология лежит в основе большинства наших ламп сегодня.

Конструкция светодиодной печатной платы для ламп используется во многих светодиодных продуктах, включая светодиодные панели и светодиодные напольные светильники. Этот дизайн также обеспечивает светодиодное потолочное освещение.

5. Дизайн печатной платы со светодиодной матрицей

Светодиодная матрица представляет собой тип точечной матрицы, которая представляет собой большой дисплей. Он также демонстрирует значение низкого разрешения.

Он имеет двумерную матрицу диодов с катодами, выстроенными в ряды, а аноды соединены в столбцы.

Печатные платы предназначены для обеспечения длительного срока службы светодиодных матриц, составляющего до 50,000 XNUMX часов.

Они также предназначены для простого управления цветом и яркостью дисплеев.

Они используются для отображения информации и анимированных изображений, например, в коммерческих помещениях. Существуют различные типы светодиодных матриц, в том числе 8*8-точечная матрица, 128*16-точечная матрица и другие.

Светодиодные матричные дисплеи имеют множество применений, в том числе в телевизорах, компьютерных мониторах, медицинских мониторах и головных дисплеях.

6.Светодиодная печатная плата COB

Чип на борту (COB) достигается, когда многие неизолированные диоды вступают в непосредственный контакт с подложкой печатной платы с металлическим сердечником (MCPCB). В результате получается массив диодов.

COB MCPCBs имеют высокую теплопроводность и отличный отвод тепла. Они также очень надежны, с хорошим теплоотводом и ограниченным количеством паяных соединений.

COB MCPCB также представляют собой простую сборку светодиодов высокой мощности и уменьшенное занимаемое пространство. Они также относительно дешевы.

COB MCPCB имеют широкий спектр применения. Они используются в подсветке для светодиодных телевизоров, уличного освещения и освещения парковок, автомобильного, сельскохозяйственного (садоводческого) освещения и светодиодов высокой мощности.

7. Другой дизайн печатной платы для светодиодных систем освещения

Существует несколько вариантов освещения для светодиодных печатных плат, и для каждого из них существуют разные конструктивные характеристики. Примером могут служить печатные платы светодиодного освещения, используемые в телекоммуникационном секторе.

Эта светодиодная конструкция в значительной степени зависит от малого веса и помехоустойчивости. Он также рассчитан на долгий срок службы из-за долговечности алюминия.

Светодиодное оборудование, используемое в телекоммуникациях, выделяет очень много тепла. Именно здесь на помощь приходят превосходные характеристики рассеивания тепла алюминиевого основного материала.

Эти печатные платы используются в высокочастотном оборудовании, таком как схемы фильтров.

Как выбрать материал для светодиодной печатной платы

Факторы, определяющие тип материала печатной платы

·Огнестойкий материал

Используемый материал должен быть огнестойким. Этот материал должен быть в состоянии либо замедлить, либо остановить распространение огня в случае его возникновения.

Эта характеристика обусловлена ​​реакциями между химическими веществами. Такие реакции делают топливо менее воспламеняемым.

Они также эффективно продлевают период горения топлива. Это предотвратит возгорание платы светодиодов.

·Диэлектрическая постоянная

Еще одно соображение должно касаться способности вещества накапливать электрическую энергию.

Диэлектрическая проницаемость также должна быть в состоянии рассказать вам о силе электрического взаимодействия. Это важное соображение.

Обычно все светодиодные платы предназначены для электроприборов. Проверьте способность материала накапливать электрическую энергию.

· Коэффициент потерь

Используемый материал подложки также имеет диэлектрические потери как одну из своих функций. Коэффициент рассеяния используется для измерения разницы в характеристиках потерь между различными материалами.

В случаях, когда коэффициент рассеяния ниже, это означает, что ламинат имеет низкие диэлектрические потери.

Убедитесь, что ламинат, используемый в подложке, имеет более низкие диэлектрические потери.

·Предел прочности

Это способность материала ломаться при растяжении. Проще говоря, это относится к максимальной устойчивой нагрузке, которую может выдержать используемый материал.

Это означает, что даже в случае растяжения не будет сообщено о переломе.

Убедитесь, что материал вашей светодиодной печатной платы обладает необходимой прочностью на растяжение.

· Температура стеклования (Tg)

Это очень важное свойство, которое следует учитывать в тех случаях, когда полимеры рассматриваются для конечного использования.

При температурах стеклования физические свойства пластмасс переходят в кристаллическое или даже стеклообразное состояние.

Когда те же самые материалы помещаются выше температуры стеклования, они становятся эластичными.

При проектировании светодиодной печатной платы убедитесь, что вы используете материал с достаточно высоким значением Tg. Это поможет обеспечить работу платы даже в некоторых суровых условиях (температурах).

· Коэффициент расширения по оси Z

Это относится к изменению размеров объекта при воздействии различных температур. Его также можно определить как тепловое расширение.

При постоянном давлении измеряют коэффициент теплового расширения.

В недавнем прошлом было разработано несколько методов измерения теплового расширения. Они бывают объемными, площадными и даже линейными.

Материал платы светодиодной печатной платы

Вы можете рассмотреть следующие материалы для дизайна вашей светодиодной печатной платы:

i.CEM 1 и CEM 3

ЦЕМ-1 Композитный материал обычно состоит из трех компонентов. К ним относятся тканая стеклоткань, связанная вместе с бумажным сердечником. Эти два затем объединяются с эпоксидной смолой.

Этот материал широко используется в производстве печатных плат. Его легко перфорировать, и он обычно обладает исключительными электрическими свойствами.

CEM также обладает большей прочностью на изгиб по сравнению с марками на бумажной основе. Это приводит к выдающимся механическим и даже электрическим свойствам.

CEM-3 имеет поразительное сходство с FR4. В качестве альтернативы стеклоткани обычно используют мушки.

Этот материал имеет молочно-белый цвет. Его поверхность также очень гладкая.

Из-за этого он приобрел популярность на азиатском рынке. Он также предпочтителен из-за его преимущества в том, что он является огнестойким.

Обычно они используются при изготовлении как двухсторонних, так и многослойных печатных плат светодиодов.

CEM-3, возможно, является новым материалом для подложек печатных плат, разработка которого зависит от технологии FR4. Это объясняет, почему он использовался для замены FR-4 в недавнем прошлом.

II.FR4

ФР-4с производительность во всех желаемых аспектах хорошего субстрата делает его предпочтительным выбором для большинства производителей.

Он имеет отличное соотношение прочности и веса.

Этот материал также устойчив к огню, что делает его очень надежным при колебаниях температуры. В таких случаях его физические свойства остаются неизменными.

Это также распространяется на механические и электрические возможности.

Высококачественный ламинат FR-4 более надежен благодаря повышенной температуре стеклования.

Он также более пригоден для цепей высокой частоты из-за его низких диэлектрических свойств.

Эти качества желательны при изготовлении светодиодных печатных плат.

iii.Алюминий

Это относится к печатная плата с металлическим сердечником из алюминия. В этой печатной плате основным материалом для печатной платы является металл. Это отличается от обычного FR4, CEM-1 или CEM-3.

В отличие от других материалов, печатная плата с алюминиевым металлическим сердечником обладает исключительными возможностями рассеивания тепла.

Таким образом, они могут рассеивать тепло от компонентов. Обычно это достигается применением теплопроводного диэлектрического слоя.

Именно эта теплопроводность делает алюминий наиболее широко используемым материалом для светодиодных печатных плат.

iv. Медный сплав

Это металлические сплавы, которые в основном состоят из меди. Это придает им очень высокую устойчивость к коррозии.

Также используются традиционные виды. К ним относится бронза, которую приходится сочетать с оловом как весьма существенную добавку.

Другой альтернативой является латунь, в которой цинк является существенной добавкой.

Рекомендации по проектированию светодиодных печатных плат

1. Не размещайте переходные отверстия на концах контактных площадок SMT.

Переходные отверстия, тем более, когда они не замаскированы, не должны располагаться так близко к контактным площадкам SMT. Обычно это может привести к плохой пайке, потому что переходные отверстия позволяют припою перемещаться с контактных площадок.

Всегда оставляйте расстояние не менее 0.025 дюйма между краем переходного отверстия и краем контактной площадки SMT. Также целесообразно замаскировать переходную площадку.

2. Избегайте прокладывания широких дорожек в узкие контактные площадки SMT.

Площадки для поверхностного монтажа должны быть шире, чем дорожки, которые на них заканчиваются.

Если дорожка выходит за пределы контактных площадок, доступная площадь для чистовой обработки поверхности будет зависеть от апертуры паяльной маски.

Это, в свою очередь, приведет к неадекватному покрытию пастой. Это также может уменьшить эффект теплоотвода. Вместо этого площадь отделки поверхности должна определяться площадью контактной площадки.

3. Дизайн сторон контактных площадок SMT

Избегайте разводки дорожек по бокам контактных площадок SMT. Вместо этого они должны направляться к контактным площадкам посередине вдоль края контактной площадки.

Наличие зазора между подушечкой и следом может привести к попаданию травителя, который разъедает след в конце цикла промывки.

Такие соединения в большинстве случаев выходят из строя из-за теплового удара на этапе сборки. Иногда это может привести к негабаритным прокладкам. Возможно, вам потребуется проверить и исправить маршрутизацию в этих соединениях.

4. Не прокладывайте дорожки цепей под острым углом

Фрезерование под углом менее 900 может привести к проблемам, которые впоследствии могут привести к отказу. Это связано с тем, что острые углы обычно представляют угрозу концентрации напряжения.

Вы можете решить эту проблему, перестроив такие углы таким образом, чтобы получить углы больше 900.

5. Избегайте размещения компонентов слишком близко к контуру платы.

Размещение компонентов слишком близко к краю платы может быть слишком опасным. Такие компоненты могут быть повреждены во время де-пенализации. Компоненты SMT должны находиться на расстоянии не менее 100 дюймов от края платы.

При проектировании печатной платы вы должны указать местоположение справочной вкладки. Это поможет вам узнать, безопасно ли расположен компонент или вам нужно отрегулировать его положение.

6. Избегайте экспорта файлов Gerber с английскими единицами измерения в формате 2:3 Decimal.

Формат 2:3, который обычно использовался для перемещения файлов на гибких дисках, не подходит для более плотных конструкций.

Обычно проблема заключается в том, что это может обрезать значащие цифры от предполагаемого места. Это также мешает конечным точкам дуги.

7. Постоянство отверстий паяльной маски

При настройке определений стека контактных площадок убедитесь, что вы используете одинаковый размер для компонентов. Это поможет ограничить недостатки правила проектирования, что сделает процесс изготовления печатной платы менее трудоемким.

8. Используйте прямые соединения для переходных отверстий

Недостаточно просто решить проблемы со схемой. Вы также должны убедиться, что отверстия хорошо функционируют.

Для переходных отверстий не нужны установочные точки или термопрокладки. Включение этого, особенно для перегруженных переходных отверстий, может привести к состоянию разомкнутой цепи.

Лучше всего избегать их, так как они не нужны во время производства и могут привести к проблемам.

9. Калибровка термопрокладки

Также важно обеспечить правильный размер термопрокладки отверстия компонента.

Перегруженные площадки на отверстиях компонентов также могут привести к открытию. Следовательно, внутренний диаметр должен резонировать с диаметром внешних прокладок.

10. О сквозных отверстиях

Расстояние между PTH и дорожкой должно быть не менее 0.006 дюйма, особенно для многослойных печатных плат.

Для многослойных печатных плат существует множество факторов, влияющих на точность этого пространства. Они включают:

• Движение материала
• Сверло закончилось
• Настройка нескольких пинов и
• Масштабирование изображения

Управление тепловыми проблемами при проектировании светодиодных печатных плат

Существует множество стратегий и подходов, используемых для решения проблем рассеивания тепла от светодиодных печатных плат.

· Используйте радиаторы на светодиодных печатных платах

Радиаторы были наиболее часто используемой стратегией, когда используется кусок металла с большой площадью поверхности. Это дает пространство для отвода тепла от печатной платы в воздух.

Радиаторы также используются для подключения источника тепла к большой площади проводящей поверхности.

· Технология ламината для контроля температуры

Сегодня технология ламинирования также используется в качестве меры рассеивания тепла в светодиодных печатных платах. Здесь вы зависите от большой медной монеты, которая служит отвалом тепла.

Таким образом, монета накапливает и рассеивает полученную тепловую энергию. Это делает монету тепловым радиатором для светодиодных печатных плат.

Эти монеты также можно заменить локальными радиаторами с использованием материалов IMS.

Эти теплопроводные интермодуляторы предлагают множество решений для ряда компонентов на печатной плате светодиодов. Они могут эффективно рассеивать тепло в теплопроводных ламинатах.

Они также рассеивают тепло от препрегов, армированных стекловолокном, которые обладают теплопроводностью.

Другие области, где это используется, включают теплопроводные диэлектрики и изолированные материалы металлической подложки.

Когда вы сравните чеканку и локальные радиаторы, вы поймете, что это очень специфические решения. Однако IMS никогда не бывает целенаправленным решением, поэтому вам нужна хорошо продуманная стратегия. Эти соображения необходимо учитывать при проектировании вашей светодиодной печатной платы.

Для эффективного выбора стратегии отвода тепла вам придется привлечь техническую команду. Они помогут вам эффективно выбрать лучший материал для ваших конкретных потребностей.

Во время расчета тепловых реакций вы должны стремиться понять тепловую конфигурацию. Это в отличие от сосредоточения внимания только на тепловом сопротивлении и проводимости.

Проверьте также тепловой импеданс, который обеспечивает более последовательное и точное измерение.

Другим фактором, который следует учитывать, является среда, в которой будет работать светодиодная печатная плата. Посмотрите на циркуляцию воздуха.

Другим экологическим фактором, который вы должны учитывать, являются окружающие продукты. Вам нужно будет оценить влияние, которое это окажет на управление температурным режимом.

Если светодиодная печатная плата рассеивает тепло таким образом, что это влияет на другие продукты, вам необходимо изменить метод рассеивания.

Вы также должны установить, будут ли эти другие продукты влиять на тепловые характеристики конструкции светодиодной печатной платы.

Также важно установить механические свойства и механические напряжения, которые будут вызваны выбором материала.

Производственный процесс должен учитывать эти факторы. И изготовителю, и сборщику придется проектировать свои входные данные в наилучшем разрешении.

В конце концов, вы, должно быть, нашли и использовали наилучшую стратегию отвода тепла.

Дефекты светодиодной печатной платы и способы их устранения

При работе со светодиодной печатной платой вы можете столкнуться с некоторыми дефектами. Некоторые проблемы характерны только для печатных плат со светодиодами, в то время как другие могут возникать и на других печатных платах.

Их необходимо эффективно и тщательно решать, чтобы гарантировать, что эффективность вашей печатной платы не будет скомпрометирована.

Позвольте мне рассказать вам о некоторых из них и о том, как вы можете их преодолеть.

· Царапина цепи

Плотно упакованные контактные площадки обычно вызывают рецессивные дефекты поцарапанной цепи. Поцарапанная цепь приводит к оголению меди, что, безусловно, смертельно опасно.

Чтобы преодолеть это, вы должны применить много медной фольги, чтобы уменьшить обрыв, а также короткое замыкание.

Открытый дефект меди часто остается незамеченным до тех пор, пока Процедура SMT.

Уменьшение шага линии за счет уменьшения шага линии и контактной площадки является одним из способов борьбы с царапинами на схеме. Это вызывает улучшение, которое может помочь преодолеть проблему.

·Масляный пилинг с паяльной маской

При использовании черной паяльной маски для дизайна вашей светодиодной печатной платы вам потребуется много энергии воздействия. Точно так же вы можете решить использовать масло для паяльной маски, которое немного гуще обычного.

Это затрудняет полное раскрытие масла в нижнем слое, что приводит к отслоению масла паяльной маски.

Чтобы решить эту проблему масляного шелушения, рассмотрите возможность применения энергии вторичного воздействия. Вы должны отметить, что при этом вам также нужно будет изучить грузоподъемность паяльной маски.

· Плохой контур доски

Этот эффект распространен при установке отверстий под светодиоды в платы меньших размеров, не имеющие полей.

Выпуклость угла доски по контуру доски может возникнуть из-за незатянутых разметочных винтов. Смещение доски также может происходить в процессе.

Вы можете установить поля, которые подходят для облегчения процесса разметки, как способ преодоления этого дефекта.

· Несоответствие цвета масла паяльной маски

Несоответствие цвета является распространенным дефектом, связанным с печатными платами.

Сторона светодиодов на светодиодной печатной плате демонстрирует несоответствие цвета, которое не может быть определено количественно для определения правильных стандартов.

Это связано с тем, что в настоящее время не существует общепринятых общепринятых стандартов.

Соответствие цвета масла зависит от нескольких факторов.

Для достижения соответствия цвета масла соблюдаются более строгие производственные стандарты по сравнению с другими печатными платами обычного типа.

Изучение подходящих методов производства и параметров контроля – лучший способ добиться этого.

Это стало возможным только после многолетнего опыта в производстве и использования более передовых технологий.

· Дефекты угла борта

При работе с печатными платами относительно большой толщины важно помнить о хрупкости боковых углов.

При транспортировке таких досок чаще всего возникают дефекты уголков.

Чтобы избежать таких дефектов, обращайтесь с тонкими боковыми углами платы светодиодов с особой осторожностью.

Также следует сделать опорные плиты несколько больше по размеру по сравнению с обычными односкатными досками. Дополнительная опорная плита также служит очень важной мерой защиты при решении этой проблемы.

· коробление

Деформация печатной платы светодиода обычно связана с приложенным к ней асимметричным напряжением. Это напряжение возникает из-за большого количества контактных площадок высокой плотности на светодиодной стороне платы.

Еще одним фактором являются большие медные блоки, расположенные на плате со стороны драйвера.

Этот дефект можно устранить, контролируя деформацию ниже 0.5%, что помогает гарантировать, что она остается достаточно плоской.

·Контур колодки

Из-за сложности расположения матричных площадок во время проверки часто возникают ошибки упущения.

Это связано с визуальным напряжением и усталостью, которые вызывает такой тип расположения.

Продолжительное время, затрачиваемое на инспекцию, и очень низкая скорость прохождения являются связанными с этим проблемами.

Для преодоления проблем с контурами контактных площадок жизненно важен процедурный контроль. Поэтому вам следует приложить усилия для снижения коэффициента пропусков, определив благоприятные производственные процедуры.

Как известно, если визуальный инспектор испытывает зрительное утомление, его производительность явно будет низкой.

· Деградирующие функции

Как вы могли уже заметить, светодиодные печатные платы технически отличаются от других печатных плат.

Светодиодная печатная плата характеризуется очень плотными контактными площадками и паяльной маской черного цвета. При анализе ошибок сборки печатных плат эти особенности становятся препятствиями.

Точный анализ ошибок становится очень трудным, так как не видно явно неисправного светодиода.

В случае сбоя в работе платы PCBA просто указывает, не указывая на самом деле неисправную площадку.

PCBA демонстрирует этот дефект как проблему выхода из строя всего ряда светодиодов.

Если вам случится столкнуться с такой проблемой, вам, возможно, придется приложить усилия, чтобы определить точную проблему.

Идентификация конкретного светодиода, обращенного к сцепке, может потребовать разрушения компонентов и удаления масла паяльной маски.

Поиск компонентов для светодиодных печатных плат

Прежде чем вы начнете поиск компонентов для печатных плат, важно подготовить спецификацию материалов (BOM).

В спецификации подробно перечислены все необходимые компоненты, которые будут использоваться в производственном процессе.

Вот некоторые основные аспекты, которые вы можете рассмотреть:

Использование шаблонов спецификаций

Большинство аутсорсинговых компаний предоставляют шаблоны спецификаций.

Вы можете рассмотреть возможность использования этого для аутсорсинга и заполнить все компоненты, необходимые для вашей светодиодной печатной платы. Затем вы будете зависеть от спецификации при определении содержания вашего заказа.

В большинстве случаев производители передают функцию покупки этих компонентов на аутсорсинг. Это означает, что вы возлагаете ответственность за закупки на аутсорсинговую компанию.

Эти компании предоставят вам отличные рабочие единицы, что даст вам возможность сосредоточиться на других видах деятельности, связанных с процессом. Это гарантирует вам эффективные светодиодные компоненты для печатных плат, которые можно использовать в улучшенных приложениях.

Люди по-разному рассуждают, когда дело доходит до аутсорсинга услуг этих посредников. Тем не менее, лучшая компания по аутсорсингу компонентов для светодиодных печатных плат — это та, которая лучше всего подходит для вас.

Но нетрудно узнать, кто может предоставить наиболее подходящие компоненты для завершения вашего производственного процесса.

Возможности производителя компонентов для светодиодных печатных плат

Одним из основных качеств, на которые следует обратить внимание, является производственная мощность. Может ли производитель изготовить требуемые вам объемы?

Во-вторых, обязательно нужно оценить, есть ли у производителя квалифицированная рабочая сила. Оцените и сравните себестоимость продукции, сроки изготовления и даже коммуникации.

Эти факторы помогут вам выбрать лучшего производителя. Таким образом, аутсорсинг от такой компании избавит вас от суеты самостоятельного производства.

Разработайте план закупок стабильных компонентов для светодиодных печатных плат

Также необходим стабильный план закупок. Это зависит от способности компании определить лучшего производителя.

Когда в план закупок вносятся изменения, это повлияет на продукты. Это повлияет на качество продукта, время, затраченное на производственный процесс, и даже на общую стоимость.

Поэтому рекомендуется закупать компоненты у одного производителя.

Кроме того, также важно следить за тем, чтобы компания была способна удовлетворить большинство ваших потребностей.

В некотором смысле, придерживаться одного производителя при поиске компонентов для светодиодных печатных плат также может быть дешево. Позволяет вести переговоры о скидках в зависимости от объемов и частоты закупок.

Это по-прежнему отражает более низкие производственные затраты, что выгодно вашей компании и способствует долгосрочному прогрессу.

Чтобы вы могли эффективно провести оценку производителя компонентов, вы должны завоевать его доверие.

Надежность является ключевым фактором в поиске компонентов для светодиодных печатных плат

Надежность также является еще одним компонентом эффективности, который вам придется оценить. Убедитесь, что производитель не мошенник.

В индустрии печатных плат есть компании, которые занимаются производством компонентов, хотя в действительности этого не делают.

Они просто покупают изготовленные на заказ компоненты у производителей и перепродают их. Это будет означать, что в случае дефектов они не смогут заменить комплектующие.

Такая организация также требует больших временных и финансовых затрат.

Если есть возможность, вы можете лично посетить производителя и установить, действительно ли он производит интересующие вас комплектующие.

У вас также есть возможность оценить компоненты, используя их в прототипе.

Программное обеспечение для проектирования светодиодных печатных плат

Прежде чем вы сможете спроектировать свою светодиодную печатную плату, важно выбрать лучшее программное обеспечение для проектирования. Существует множество программ для проектирования печатных плат, но вы должны выбрать ту, которая даст вам наилучший дизайн.

В этом руководстве мы обсудим три различных варианта, которые вы можете выбрать.

Интерфейс программного обеспечения для проектирования печатных плат

Однако сначала давайте рассмотрим некоторые важные соображения при выборе программного обеспечения для проектирования светодиодных печатных плат. Они включают:

• Ваш уровень дизайна
• Необходимое количество страниц
• Сколько вы готовы потратить
• Требуется ли вам автомаршрутизация
• Тип компьютерной системы, которую вы используете
• Количество места, которое у вас есть
• Будете ли вы работать онлайн
• Покупаете ли вы компоненты или у вас есть библиотека на выбор

Изучив эти факторы, мы теперь можем изучить различное программное обеспечение, которое вы можете использовать для проектирования своей светодиодной печатной платы. Среди множества доступных вариантов, в пятерку лучших входят:

·Программное обеспечение Eagle для проектирования печатных плат

Eagle — это аббревиатура от Easily Applicable Graphical Layout Editor, программного обеспечения для проектирования печатных плат, распространенного среди профессионалов.

Вы можете выбрать бесплатную версию или более продвинутую версию за 15 долларов в месяц, что вполне доступно.

Некоторые из его технических функций включают модульный редактор схем, проверку правил схемы, автоматическую трассировку, медную оболочку и правила проверки дизайна.

Он также предлагает функцию онлайн-аннотаций, как положительных, так и отрицательных, а также файл сценария для выполнения пакетной команды.

Помимо простого интерфейса, языковые программы гибки и удобны в использовании. Если вам нужно экспортировать файлы Gerber для использования на других досках, вы можете легко сделать это на Eagle.

·Программное обеспечение Kicad для проектирования печатных плат

Это программное обеспечение очень удобно для пользователя, и вы можете использовать его для разработки своей светодиодной печатной платы. Kicad позволяет легко создать схему, а затем преобразовать ее в проект вашей печатной платы.

Используя Kicad, вы также можете создавать файлы Gerber, спецификации, иллюстрации и многое другое.

Кикад обычно состоит из пяти частей:

1. Кикад
2. Эшема

III. pcbnew

1. Гербвью
2. Bitmap2компонент

Он работает на Microsoft Windows, Linux и Mac OS.

Kicad предоставляет несколько библиотек компонентов, а также позволяет добавлять собственные компоненты.

Это программное обеспечение очень доступно. Это также позволяет вам гибко работать при проектировании печатной платы. Еще один плюс Kicad заключается в том, что он имеет простую и понятную процедуру установки.

Это программное обеспечение очень удобно для начинающих или дизайнеров, которым не хватает времени.

Вы можете использовать его для быстрого создания схем перед преобразованием в другие форматы, такие как PCB. Простота и гибкость Diptrace делают его очень популярным.

https://www.youtube.com/watch?v=_yASVrjQZs0

Некоторые из его функций включают в себя:

• Высокоскоростная маршрутизация на основе форм
• Расширенные и обширные возможности для импорта и экспорта данных
• Моделирование 3D
• Предлагает иерархические схемы, которые являются многоуровневыми и многолистовыми
• Виртуальные высокоскоростные сигналы для проверки точности сложных проектов
• DRC в реальном времени для исправления ошибок и улучшения качества проекта

·Программное обеспечение Altium для проектирования печатных плат

Вы можете использовать Altium для создания нескольких проектов печатных плат для различных приложений. Он очень известен среди инженеров-конструкторов.

Тем не менее, вам необходимо иметь операционную систему Windows, чтобы иметь возможность запускать его.

Некоторые из его уникальных особенностей включают:

• Особенности 3D-визуализации высокого качества
• Настройки, которые легко настроить
• Множество ярлыков для простого и эффективного проектирования
• Работа в автономном режиме и может использоваться даже при отсутствии лицензии.
• Генератор библиотек для импорта данных
• Расширенные функции фильтрации

·Программное обеспечение для проектирования печатных плат Pulsonix

Профессиональный пакет Pulsonix дает великолепные результаты при проектировании печатных плат.

Он поставляется с дополнительным автоматическим маршрутизатором, а базовая версия с 1000 выводами стоит 1750 долларов. Хотя Pulsonix дороже, он позволяет создавать проекты быстрее, чем любое другое программное обеспечение.

Он имеет как разводку печатной платы, так и ввод схемы в одной программе. Проверка электрических правил делает проектирование более точным, поскольку вы можете использовать его для проверки любых присутствующих аномалий.

Типы светодиодных печатных плат

Некоторые из наиболее распространенных типов светодиодных печатных плат включают в себя следующее:

Гибкая светодиодная печатная плата

Этот тип светодиодной печатной платы очень гибок.

Керамические наполнители используются вместе с полиамидными смолами, что обеспечивает идеальную изоляцию, а также гибкость плиты. Теплопроводность алюминия при этом никак не ухудшается.

Гибкие светодиодные печатные платы используются в таких приложениях, как светодиодные фонари под прилавком. Это в основном потому, что его легко установить в таких «скрытых» местах, в отличие от жесткой светодиодной платы.

Жесткая светодиодная печатная плата

Жесткие светодиодные печатные платы представляют собой печатные платы светодиодов, выполненные жесткими и компактными. В отличие от гибких светодиодных печатных плат, их нельзя сгибать или складывать.

Они являются наиболее распространенным типом светодиодных печатных плат и используются в большинстве отверстий и коммерческих приложений.

Гибридная светодиодная печатная плата

Как следует из названия, эта плата изготовлена ​​не только из алюминия, который является основным материалом для светодиодных печатных плат.

Материал получается путем слияния нетермостойкого материала с алюминием. Нетермический, с которым сплавляется алюминий, обычно FR4.

Полученный материал известен как гибридный алюминий, потому что он объединяет сильные стороны обоих материалов в одном материале.

В то время как алюминий обеспечивает превосходную теплопроводность, FR4 придает материалу идеальную жесткость. Поэтому он используется для повышения жесткости платы без ущерба для теплопроводности алюминия.

Однослойная светодиодная печатная плата

Как следует из названия, это светодиодные печатные платы с одним слоем основного материала, обычно алюминия. Таким образом, они могут иметь только ограниченное количество компонентов, установленных на их поверхности.

Поэтому они имеют более низкую производительность, чем многослойные светодиодные печатные платы. Это делает их идеальными только для более легких приложений.

Многослойная светодиодная печатная плата

Многослойная светодиодная печатная плата представляет собой сложный тип печатной платы с несколькими слоями алюминия, что обеспечивает идеальную теплопроводность.

Наличие нескольких слоев алюминия также обеспечивает идеальную теплопередачу.

Рис. 18 Многослойная печатная плата

Наличие нескольких слоев всегда дает преимущество в виде высокофункциональной печатной платы на небольшой плате. В светодиодных печатных платах эти платы обладают высокой эффективностью и долгим сроком службы.

Процесс производства светодиодных печатных плат

Шаг 1: Дизайн и компоновка светодиодной печатной платы

Процесс изготовления вашей светодиодной печатной платы начинается с разработки дизайна печатной платы. Давайте посмотрим, как вы можете спроектировать свою светодиодную печатную плату с помощью программного обеспечения Kicad.

• Этот шаг начинается с загрузки учебного пособия Kicad: если на вашем компьютере уже установлено программное обеспечение Kicad, вам нужно будет только обновить его. В противном случае это первый шаг к разработке вашей светодиодной печатной платы. Обязательно получите последнюю версию программного обеспечения.
• После установки программы вы должны создать окно навигации, чтобы помочь в открытии других программ, таких как компоновка печатной платы и схематический захват.
• Настройте проект: после загрузки дизайна Kicad вам нужно будет разархивировать некоторые файлы в вашем каталоге. Эти файлы включают: Pro, CMP, макет печатной платы Kicad и Sch. Эти файлы используются в дизайне Kicad.
• Когда вы используете Kicad, вы должны определить посадочное место для каждого из компонентов.
• Настройте библиотеку компонентов: начните с двойного щелчка по библиотеке компонентов.

Обратите внимание, что схема, которая загружается с отображением вопросительного знака, означает, что Kicad не связан с устройствами, содержащими схему. Вам нужно будет связать ваши компоненты с библиотеками.

1. Добавьте компоненты в вашу схему: Нажмите «Добавить», чтобы открыть окно компонентов, позволяющее выбрать компонент из длинного списка доступных.

Затем выберите устройство и нажмите Enter. Теперь поместите его на следующую схему.

После того, как вы успешно разместили его, нажмите Esc, чтобы вернуться из режима размещения обратно к обычному указателю. Теперь скопируйте компонент и поместите его в нужное место.

• Соедините компоненты: наведите курсор на пузырьки и нажмите W, чтобы соединить компоненты.
• Наконец, автоматически аннотируйте компоненты схемы, нажав кнопку для аннотации. Для настроек выберите «по умолчанию», затем нажмите для подтверждения. Теперь проверьте аннотацию, и компоненты будут добавлены.

Шаг 2: Процесс изготовления светодиодной печатной платы

Как мы уже упоминали, алюминий является наиболее часто используемым материалом для светодиодных печатных плат. Процесс изготовления этой алюминиевой печатной платы обычно немного отличается от процесса изготовления других печатных плат.

Изготовление алюминиевой печатной платы происходит в следующие этапы.

i.Cut ламинирование

Это раскрой больших входящих листов материала на требуемые для производства меньшие размеры. Процесс включает сбор, а затем резку листов, как следует из названия.

Во время ламинирования выреза вы должны очень внимательно следить за размером первого куска, чтобы убедиться, что он идеален. Кроме того, вы должны уделять пристальное внимание лому алюминия и меди и следить за появлением пузырей.

ii.Бурение

После резки ламинирования теперь необходимо просверлить отверстия для сквозных компонентов.

При сверлении следите за тем, чтобы количество и размеры отверстий соответствовали проекту. Кроме того, убедитесь, что лист не царапается во время сверления.

Другой важной мерой предосторожности является проверка заусенцев на алюминиевой поверхности. Проверьте также, есть ли отклонение отверстия.

Для достижения наилучших результатов всегда своевременно проверяйте и заменяйте сверло, чтобы убедиться, что оно работает безупречно.

iii.Сухая/влажная пленка

Здесь вы будете шлифовать пластину, затем экспонировать пленку и, наконец, проявлять ее. причина этого состоит в том, чтобы выделить на листе части, которые потребуются для создания схемы.

Убедитесь, что вы всегда проверяете наличие открытых цепей после разработки. Также следует следить за любыми отклонениями в выравнивании развития. Это потенциально может предотвратить образование сухой пленки.

Вы также должны остерегаться плохих цепей. Это может произойти, особенно если есть царапина на поверхности.

Избегайте остатков воздуха во время воздействия. Если это произойдет, это может привести к плохой экспозиции. После завершения воздействия подождите около пятнадцати минут перед проявлением.

iv. Кислотное/щелочное травление

По сути, идея здесь состоит в том, чтобы сохранить необходимую часть схемы, удалив при этом все лишнее. Поэтому вы протравите, зачистите, высушите и, наконец, осмотрите плату.

При кислотно-щелочном травлении вы всегда должны обращать внимание на ширину и пространство контура. Также не допускайте окисления медной поверхности или даже царапин.

v. паяльная маска, процесс шелкографии

Вы применяете паяльную маску для защиты частей платы, которые не нужно паять, тем самым предотвращая короткое замыкание.

В этом процессе убедитесь, что вы тщательно проверили плату и удалили все посторонние материалы. Также убедитесь, что трафарет, который вы используете, чистый.

Когда вы закончите трафаретную печать, подождите не менее тридцати минут, чтобы убедиться, что в контуре нет пузырей. Охладите закупочную пластину, чтобы убедиться, что она не прилипает к пленке.

Таким образом, весь процесс паяльной маски и шелкографии можно резюмировать следующим образом: шелкография, закупка, экспонирование, разработка и легенда.

vi.V-Cut, Фрезерование

Этот шаг в основном предназначен для разделения отдельных блоков схемы для облегчения упаковки и транспортировки. Фрезерование также помогает удалить лишние части платы.

При выполнении V-образного выреза следите за тем, чтобы глубина «V» была подходящей. Также проверьте наличие дефектов по краям. Также следите за отклонениями от маршрута.

Опять же, как мы уже говорили о инструменте для сверления, здесь вам также нужно постоянно проверять инструмент для фрезерования. Обслуживайте или заменяйте соответственно, чтобы убедиться, что они работают идеально.

Удаляя заусенцы, следите за тем, чтобы не поцарапать доску.

vii.Электронный тест, OSP

Этот шаг полезен для проверки правильности работы схемы. Вы также должны подтвердить, что схема способна выдерживать заданное напряжение окружающей среды. Наконец, также необходимо убедиться, что пайка схемы идеальна.

Вы должны быть уверены, что правильно различаете хорошие продукты и продукты с дефектами. Убедитесь, что цепь не повреждена.

viii.Упаковка и доставка

Здесь вы выполняете окончательную общую проверку качества платы, чтобы убедиться, что она хорошего качества. Он включает в себя взятие нескольких образцов готовых плат и проверку их качества.

С помощью визуального осмотра отделите подвесные двигатели, внешний вид которых не демонстрирует совершенства.

Наконец, платы, прошедшие эту проверку, упаковываются и отправляются соответствующим покупателям. При упаковке старайтесь не смешивать хорошие и плохие платы и не упаковывать неправильные платы для покупателя.

Убедитесь, что платы хранятся в соответствии с отраслевыми стандартами хранения алюминиевых подложек.

Шаг 3: Процесс сборки светодиодной платы

Сборка светодиодной печатной платы, как и процесс изготовления, требует особого внимания для получения идеальных результатов. Если все сделано небрежно, результатом будут платы с плохой пайкой и смещением.

Это особенно связано с чувствительностью металлического основного материала.

Различные печатные платы со светодиодами потребуют различных соображений в процессе сборки. Поэтому важно учитывать цель, для которой требуется доска.

Процесс сборки светодиодной печатной платы состоит из следующих этапов:

viii.Подготовка материалов

Тщательно проверьте голые платы, компоненты, трафарет печатной платы и паяльную пасту.

Также проверьте инструменты, чтобы убедиться, что все они в идеальном состоянии. Помните, что любое незначительное отклонение в сборке печатной платы может привести к полной неисправности конечного продукта. Поэтому убедитесь, что паяльник, инструмент для зачистки проводов, плоскогубцы и олово, среди прочего, идеально и готовы.

Вы также должны положить на стол свой список спецификаций и файл Gerber. Вы будете постоянно обращаться к ним в процессе сборки.

 i.Выпечка на голой доске

Вы должны убедиться, что голая плата сухая, прежде чем начинать сборку компонентов на ней.

ii. Применение паяльной пасты

Печатная машина для нанесения паяльной пасты наносит паяльную пасту на необходимые места на плате. Необходимо тщательно осмотреть, чтобы убедиться, что пайка идеальна.

III. Монтаж компонентов

Машина для захвата и размещения с большой точностью подбирает и прикрепляет компоненты SMT к печатной плате. Тем не менее, вы все равно должны вручную проверить плату перед оплавлением, чтобы убедиться, что размещение является точным.

iv. Пайка оплавлением

Запустите вашу светодиодную печатную плату в машину оплавления. Машина припаивает компоненты SMT и охлаждает соединения для их укрепления.

После пайки используйте инструмент AOI, чтобы проверить наличие проблем с пайкой.

v. Вставка компонента через отверстие

Вставьте выводы сквозных компонентов в сквозные отверстия на плате. Убедитесь, что каждый компонент вставлен в правильное положение.

vi. Волновая пайка

Теперь поместите вашу светодиодную печатную плату в машину для пайки волной припоя. Машина использует сварочный флюс распылением, предварительный нагрев, пайку и, наконец, охлаждает соединения для их укрепления.

 vii.Окончательная проверка и упаковка

После того, как вы закончите сборку всех компонентов, вам нужно будет сначала очистить плату. Затем проведите окончательную проверку готовой платы, чтобы исключить все проблемы с качеством.

Все печатные платы, прошедшие финальные испытания, теперь готовы к упаковке и отгрузке.

Как сделать индивидуальный дизайн светодиодной печатной платы

Из нашего обсуждения производственного процесса выше вы теперь знаете весь процесс изготовления светодиодных печатных плат.

Тем не менее, вы можете захотеть изготовить светодиодные печатные платы по индивидуальному заказу, что потребует внесения некоторых изменений в производственный процесс.

Все, что вам нужно, это быть знакомым с выбранным вами программным обеспечением для проектирования.

Теперь следуйте правильной процедуре проектирования вашей светодиодной печатной платы.

Процедура обычно одинакова для большинства распространенных программ для проектирования, за исключением нескольких отличий. Поэтому вы выполните следующие действия:

• Загрузите и установите программное обеспечение
• Настройте проект:
• Настройте библиотеку компонентов:
• Добавьте компоненты в вашу схему:
• Соедините компоненты: наведите курсор на пузырьки и нажмите W, чтобы соединить компоненты.
• Аннотируйте компоненты схемы

Что искать в поставщике услуг по проектированию светодиодных печатных плат

Теперь, когда вы знаете все о светодиодных печатных платах, следующий вопрос, который, вероятно, вас беспокоит, — как найти лучшего дизайнера для вашего продукта.

Вот несколько советов о том, на что обратить внимание, прежде чем нанимать поставщика услуг для разработки дизайна вашей светодиодной печатной платы.

Опыт – Хотели бы вы, чтобы ваш продукт стал контрольным экспериментом для практикующего дизайнера? Точно нет!

Рассмотрим поставщика услуг, который зарекомендовал себя и имеет большой опыт в этой области, особенно в отношении проектирования светодиодных печатных плат.

время – Чем быстрее время выполнения, тем лучше для вас, так как вы сможете получить свой продукт раньше.

Специализация – Допустимо найм поставщика услуг, работающего со всеми типами печатных плат, особенно если вам нужны проекты других печатных плат. В противном случае лучше выбрать специалиста, специализирующегося на разработке светодиодных печатных плат, если это возможно, для большей точности и высокого качества.

Эксперты в своем деле – Если вам нужно, чтобы ваш продукт был разработан с использованием определенного программного обеспечения, лучше убедиться, что ваш дизайнер хорошо с ним знаком.

Служба поддержки  – Можно доверять поставщику услуг с надежной поддержкой клиентов и полезной информацией для использования клиентом.

Заключение

Светодиодные печатные платы во многом влияют на нашу повседневную жизнь. Изучив это руководство, вы теперь готовы создать свой собственный дизайн светодиодной печатной платы.

Вы также получили подробное представление о производстве и сборке этих печатных плат.

Из нашего обсуждения вы можете выбрать лучший вариант светодиодной печатной платы для вашего приложения.

В целом, это руководство поможет вам справиться со всеми вопросами, касающимися светодиодных печатных плат.