Mit guter thermischer Leitfähigkeit und elektrischer Isolierung, Aluminium LED-Platine wird häufig in einer Vielzahl von LED-Beleuchtungsprojekten eingesetzt. Es handelt sich im Grunde um die heute am meisten bevorzugte Art von Metallkern-Leiterplatten (MCPCB) und man findet sie oft in modernen elektronischen Geräten. In diesem Beitrag, Wir geben Ihnen eine detaillierte Einführung in die LED-Leiterplatten aus Aluminium. Sie lernen einige Grundlagen von Aluminium-LED-Leiterplatten, und wissen um ihre Anwendungen in unserem täglichen Leben. Ist das alles?? NEIN, Es gibt mehr Wissen über LED-Leiterplatten aus Aluminium. Bleiben Sie dran!
Einführung in die Aluminium-LED-Leiterplatte
Die Aluminium-LED-Leiterplatte ist ein einzigartiges kupferkaschiertes Laminat auf Metallbasis mit hervorragenden Wärmeableitungseigenschaften und elektrischer Isolierung. Mit den zahlreichen Vorteilen, die es bietet, Es hat sich zum beliebtesten und gebräuchlichsten Typ aller Metallkern-Leiterplatten entwickelt (MCPCB). Sie hören oft Namen wie „Aluminiumbasis“., Aluminiumsubstrat, Aluminiumkern, Aluminium verkleidet, MCPCB (Metallbeschichtete Leiterplatte), IMS (Isoliertes Metallsubstrat) und wärmeleitende Leiterplatten. Jetzt werden Sie sich ihnen gegenüber nicht mehr fremd fühlen, Denn Sie wissen bereits, dass sie alle gleichbedeutend mit Aluminium-Leiterplatten sind.
Aluminium-LED-Leiterplatten bestehen typischerweise aus einem Aluminiumkern und einem Standard-FR4-Laminat. Es verfügt über eine dünne Schicht aus wärmeleitendem dielektrischem Material, das dabei hilft, Wärme effizient abzuleiten und Komponenten zu kühlen, Gleichzeitig wird die Lebensdauer und Gesamtleistung von LED-Geräten erhöht.
Seit seiner Entwicklung in den 1970er Jahren, Der Einsatz von Aluminium-LED-Leiterplatten hat dramatisch zugenommen und ist besonders bei Anwendungen mit engen Toleranzen und hoher Leistung weit verbreitet. Es gilt derzeit als ideale Lösung für Hochleistungsanwendungen wie z LED-Straßenlaternen, LED-Wachstumslichter, LED-Hallenleuchten, Automobilbeleuchtung, Haushaltsbeleuchtung, usw.
Warum verwenden Hersteller Aluminium in Leiterplatten??
Viele Hersteller bevorzugen Aluminium-LED-Leiterplatten, vor allem aus den folgenden Gründen. Erste, Das Aufkommen der Aluminium-LED-Leiterplattentechnologie hat der steigenden Nachfrage in der Elektronikfertigung Rechnung getragen. Aluminium-Leiterplatten eignen sich ideal für Anwendungen, die eine gute Wärmeableitung und Temperaturregelung erfordern.
Aluminium ist für seine außergewöhnliche Wärmeableitungsleistung bekannt. Es kann wichtige Komponenten auf der Platine kühl halten, indem es die Wärme effizient abführt. daher, Dies trägt dazu bei, das Risiko eines Stromkreisausfalls aufgrund von Überhitzung zu verringern. Darüber hinaus, Es bietet eine höhere Haltbarkeit im Vergleich zu Glasfaser- oder Keramikbasen, was die Lebensdauer und Leistung von LED-Geräten verbessert.
Grundstruktur einer Aluminium-LED-Leiterplatte
Aluminium-LED-Leiterplatten bestehen aus kupferkaschiertem Laminat auf Aluminiumbasis (CCL) als Grundmaterial. Sehr ähnlich zu FR4-LED-Leiterplatten, Der Grundaufbau von Aluminium-LED-Leiterplatten ist in vier Schichten unterteilt: Metallkupferfolie, dielektrische Schicht, Aluminium-Basisschicht und Aluminium-Basismembran.
Kupferfolienschicht
Die Kupferschicht (typischerweise unter Verwendung von elektrolytischer Kupferfolie) Ist 1 Zu 10 Unzen (oz) dicker als normale CCLs. Zur Montage und zum Anschluss des LED-Geräts, Der Hersteller ätzt die Kupferschicht des Schaltkreises, um eine gedruckte Schaltung zu bilden. Im Vergleich zu einer FR4-Versteifung, Das Aluminiumsubstrat verarbeitet bei gleicher Dicke und Linienbreite eine höhere Stromtragfähigkeit.
Dielektrische Schicht
Die dielektrische Schicht ist der Kernteil des Aluminiumsubstrats mit einer Dicke von 50 μm zu 200 μm. Diese Schicht übernimmt hauptsächlich die Rolle der Isolierung, Verklebung und Wärmeableitung. Aufgrund seiner Eigenschaften eines geringen Wärmewiderstands und einer hohen Wärmeleitfähigkeit ist das Gerät für seine Anwendung geeignet. Es hält die Betriebstemperatur des Geräts niedrig, Dadurch wird die Lebensdauer des Geräts verlängert.
Metallsubstrat
Die Wahl des Metalls als Substrat erfordert eine umfassende Kostenabwägung, Wärmeleitfähigkeit, Stärke, Festigkeit, Gewicht, Wärmeausdehnungskoeffizient, und was noch wichtiger ist, Wärmeleitfähigkeit. In Bezug auf Kosten und technische Leistung, Es besteht kein Zweifel, dass eine Aluminiumplatte die beste Wahl ist. Jedoch, wenn die Anwendung eine höhere Wärmeleitfähigkeit oder mechanische Eigenschaften erfordert, Sie können auch Kupfer verwenden, Eisen, Platten aus Edelstahl und Siliziumstahl.
Membranschicht auf Metallbasis
Die Basismembran besteht aus einem Aluminiumlegierungssubstrat, und seine Dicke beträgt normalerweise 1 mm. Die Membran ist selektiv und fungiert als Schutzschicht, die die Aluminiumoberfläche vor unerwünschtem Ätzen und Kratzen schützt. Es gibt zwei Arten von Beschichtungen: entweder unten 120 Grad oder ungefähr 250 Grad.
Wie wird eine Aluminium-LED-Leiterplatte hergestellt??
Der Unterschied bei der Herstellung von LED-Aluminium-Leiterplatten besteht darin, dass der Hersteller eine dünne Dielektrikumschicht zwischen der Basisschicht und der Schaltkreisschicht hinzufügen muss. Die dielektrische Schicht übernimmt die Rolle der elektrischen Isolierung und Wärmeleitfähigkeit. Später, Der Hersteller ätzt die Schaltkreisschicht oder die Kupferfolie, um Ihnen das gewünschte Muster zu bieten. Mit Hilfe der dünnen dielektrischen Schicht, Die Metallbasis trägt dazu bei, die gesamte Wärme vom Kreislauf wegzuleiten.
Anwendungsbereiche von Aluminium-LED-Leiterplatten
Aufgrund der zahlreichen Vorteile, die Aluminium-LED-Leiterplatten bieten, Wir können ihre gemeinsame Verwendung in einer Vielzahl von Geräten finden. Im Folgenden sind die Hauptanwendungsbereiche aufgeführt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:
- Signalbaken
- Chirurgische Beleuchtungswerkzeuge
- Hochleistungsscanner
- Automobil-Dashboards
- Kraftübertragungssysteme
- Innenbeleuchtung
- Beleuchtung für medizinische Operationssäle
- Leistungswandler
- Landschaftsbeleuchtung
- Rücklichtbaugruppen
Inzwischen, Sie haben wahrscheinlich ein tieferes Verständnis dafür, was eine Aluminium-LED-Leiterplatte genau ist. Dann erzählen wir Ihnen die Details zu den verschiedenen Arten von LED-Leiterplatten aus Aluminium.
Verschiedene Arten von LED-Leiterplatten aus Aluminium
Obwohl es eine Vielzahl von Aluminium-Leiterplatten auf dem Markt gibt, Welche Art von Aluminium-Leiterplatte man wählt, hängt letztendlich von der Anwendung ab. Die wichtigsten Aluminium-Leiterplattentypen lassen sich in die folgenden drei Typen einteilen:
Durchsteckbare Aluminium-LED-Leiterplatte
Für hochkomplexe Konstruktionen, Der Hersteller hinterfüllt und bohrt vor dem Laminierungsprozess eine einzelne Aluminiumschicht vor. Nach diesem Vorgang, der Kern mehrschichtiger Aufbauten entsteht. Anschließend laminiert der Hersteller die Thermomaterialien auf beide Seiten des Aluminiums thermische Verklebung Materialien. Sobald die Laminierung abgeschlossen ist, Der Hersteller bohrt Löcher in die Baugruppe. Endlich, Sie führen die durchkontaktierten Löcher durch Aluminium-Abstände, um eine gute elektrische Isolierung zu erreichen.
Flexible LED-Leiterplatte aus Aluminium
Die flexible Aluminium-Leiterplatte besteht aus Polyimidharz mit integrierten Keramikfiltern. Es ist die neueste Entwicklung bei Aluminium-Leiterplatten. Die herausragenden Vorteile dieser beiden Materialien sind die erhöhte Flexibilität, elektrische Isolierung und Wärmeleitfähigkeit.
Wenn diese Dielektrika mit Aluminiummaterialien verwendet werden, Es ist kostengünstig, da Sie keine teuren Teile wie Steckverbinder oder Kabel kaufen müssen, um das Endprodukt zu erhalten. Die hohe Flexibilität ermöglicht das Falten, Biegen oder drehen Sie die Leiterplatte in jede gewünschte Form. Ein Nachteil besteht jedoch darin, dass erst einmal eine bestimmte Form festgelegt wird, Sie können das Endprodukt nicht einfach ändern oder modifizieren.
Hybrid-LED-Leiterplatte aus Aluminium
Hybrid-Aluminium-Leiterplatten sind ideal für HF-Anwendungen. Sie liefern eine bessere Wärmeleistung, insbesondere bei Anwendung auf Standard-FR4-Produkte. Erste, Hersteller müssen nicht-thermische Materialien separat verarbeiten. Typischerweise verwenden sie eine zweischichtige oder vierschichtige Konstruktion aus schwer entflammbarem FR4-Material. Anschließend wird ein nicht-thermisches Material mit einem thermischen Material und einer Aluminiumbasis verbunden. Diese Verbindung verleiht der Aluminiumplatine eine hohe Steifigkeit und trägt zur Wärmeableitung bei. Diese nicht-thermische Bindungspraxis ist der Verwendung aller thermischen Bestandteile vorzuziehen, da sie kostengünstig ist und eine effiziente Wärmeleitung bietet. Zur Herstellung dieser Art von Leiterplatten, Es ist weder eine Montage noch ein Kühlkörper erforderlich.
Was LED-Leiterplatten aus Aluminium in verschiedenen Anwendungen so beliebt macht?
Aluminium-LED-Leiterplatten erfreuen sich in verschiedenen Branchen und bei Privatpersonen großer Beliebtheit, da sie zahlreiche Vorteile bieten, die andere Leiterplatten mit anderen Metallen als Grundmaterialien nicht bieten. Nachfolgend liste ich einige ihrer Vorteile auf.
Umweltfreundlich
Aluminium ist bekanntermaßen ungiftig und leicht zu recyceln. Vom Hersteller zum Einkäufer, Die Verwendung von Aluminium-LED-Leiterplatten ist umweltfreundlich und trägt zum Schutz unseres Planeten bei. Auch, im Vergleich zu Keramik oder anderen Metallen, Leiterplatten auf Aluminiumbasis sind relativ einfach zu montieren, was der Energieeinsparung förderlich ist.
Wärme besser ableiten
Wenn die Leiterplatte hohen Temperaturen ausgesetzt ist, Es besteht die Gefahr eines Burnouts durch Überhitzung. Es ist ratsam, ein Material mit guten Wärmeableitungseigenschaften zu verwenden – Aluminium. Es kann dabei helfen, die Wärme von wichtigen Komponenten auf der Platine zu übertragen, Dadurch werden mögliche Schäden an der Platine minimiert.
Dauerhaft
Aluminium bietet im Vergleich zu Keramik- oder Glasfaserbasen eine unvergleichliche Haltbarkeit und Festigkeit. Aluminium-LED-Leiterplatten sind robust genug, um das Risiko eines versehentlichen Bruchs auszuschließen, der während des täglichen Gebrauchs und der Handhabung sowie während des gesamten Herstellungsprozesses auftreten kann.
Leicht
Zusätzlich zu seiner unglaublichen Haltbarkeit, Aluminium ist ein extrem leichtes Metall. Aluminium verleiht der Leiterplatte Festigkeit und Widerstandsfähigkeit, ohne die Leiterplatte zusätzlich zu belasten.
Wirtschaftlich
Der Abbau und die Raffinierung von Aluminium ist sehr einfach und kostengünstig, da es in verschiedenen Klimazonen verbreitet ist. Es ist günstiger als andere Materialien wie Kupfer und Keramik, die damit verbundenen Kosten Herstellung von LED-Leiterplatten aus Aluminium auch vergleichsweise gering.
Herstellungsschwierigkeiten und Lösungen bei der Herstellung von Aluminium-LED-Leiterplatten
Da der Herstellungsprozess von Aluminium-LED-Leiterplatten ungefähr der gleiche ist, Im Folgenden werden hauptsächlich die Schwierigkeiten bei der Herstellung von Aluminium-LED-Leiterplatten und deren Lösungen erörtert.
Kupferätzung
Im Normalfall, Der Hersteller sollte bei Aluminium-LED-Leiterplatten eine vergleichsweise dickere Kupferfolie verwenden. Wenn die Dicke mehr als beträgt 3 oz, Der Hersteller muss die Breite der Ätzung ausgleichen. Bei Nichteinhaltung dieser Norm, Die Leiterbahnbreite kann nach dem Ätzen außerhalb der Toleranz bleiben. daher, für die Herstellung von LED-Leiterplatten aus Aluminium, Sie sollten die Ätzfaktoren genau kontrollieren, insbesondere der Kompensationsfaktor.
Drucken von Lötstoppmasken
Eine dicke Kupferfolie erschwert den Lötstopplackdruck auf Aluminium-LED-Leiterplatten erheblich. Das geätzte Bild weist aufgrund der dicken Kupferspur einen großen Unterschied zwischen der Leiterbahnoberfläche und der Grundplatine auf, Dies macht das Drucken von Lötstoppmasken so schwierig. Um dieses Problem zu lösen, verwendet der Hersteller in der Regel einen zweifachen Lötstopplackdruck und Lötstopplacköl von guter Qualität. Alternativ, Sie können zuerst die Harzfüllung und dann den Lötstopplack bearbeiten.
Mechanische Fertigung
Der Herstellungsprozess von Aluminium-LED-Leiterplatten umfasst mechanisches Bohren, Formen, V-Wertung, usw., zentriert auf internes Via. Lösung des Problems der verringerten elektrischen Festigkeit in diesem Prozess, Für die Produktion von Kleinserienprodukten setzt der Hersteller elektrische und professionelle Fräsmaschinen ein. Gleichzeitig, Der Hersteller muss die Bohrparameter anpassen, um eine Gratbildung zu verhindern.
Lagerbedingungen für Aluminium-LED-Leiterplatten
LED-Leiterplatten aus Aluminium haben den Nachteil, dass sie feucht werden, Vergilbung und Schwärzung, Denken Sie also daran, sie dunkel aufzubewahren, trockene Umgebung. Wenn Sie die Vakuumverpackung verwenden, Erwägen Sie, es in Ihrem Inneren zu verwenden 48 Stunden, sobald Sie es öffnen.
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Aufgrund seiner Kosteneffizienz, umweltfreundliche und langlebige Eigenschaften, Aluminium-LED-Leiterplatten sind heute in verschiedenen Branchen zu einem Schlagwort geworden. Auch, Für welche Art von Aluminium-LED-Leiterplatte Sie sich genau entscheiden sollten, hängt von Ihrer Anwendung und Ihren Anforderungen ab. Darüber hinaus, für gute Qualität, Es ist von großer Bedeutung, diese Platinen von einem erfahrenen Hersteller oder Lieferanten zu beziehen.
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