Com boa condutividade térmica e isolamento elétrico, alumínio PCB LED é amplamente utilizado em uma variedade de projetos de iluminação LED. É basicamente o tipo mais preferido de PCBs com núcleo de metal atualmente. (MCPCB) e muitas vezes você pode encontrá-los em dispositivos eletrônicos avançados. Nesta postagem, daremos a você uma introdução detalhada sobre o que são PCBs de LED de alumínio. Você aprenderá alguns princípios básicos de PCBs LED de alumínio, e conhecer suas aplicações em nosso dia a dia. Isso é tudo? Não, há mais conhecimento para aprender sobre PCBs LED de alumínio. Fique atento!
Introdução ao PCB LED de alumínio
PCB LED de alumínio é um laminado revestido de cobre à base de metal exclusivo com propriedades superiores de dissipação de calor e isolamento elétrico. Com os inúmeros benefícios que oferece, tornou-se o tipo mais popular e comum de todos os PCBs com núcleo de metal (MCPCB). Você pode ouvir frequentemente nomes como base de alumínio, substrato de alumínio, núcleo de alumínio, revestido de alumínio, MCPCB (Placa de circuito impresso revestida de metal), IMS (Substrato metálico isolado) e PCBs termicamente condutivos. Agora você não se sentirá mais estranho para eles, porque você já sabe que todos são sinônimos de PCB de alumínio.
PCB LED de alumínio normalmente consiste em um núcleo de alumínio e laminado FR4 padrão. Possui uma fina camada de material dielétrico termicamente condutor que ajuda a dissipar eficientemente o calor e resfriar os componentes, ao mesmo tempo que aumenta a vida útil e o desempenho geral dos dispositivos LED.
Desde o seu desenvolvimento na década de 1970, a aplicação de PCB LED de alumínio aumentou dramaticamente e é especialmente predominante em aplicações que envolvem tolerâncias restritas e alta potência. Atualmente é considerado uma solução ideal para aplicações de alta potência, como Luzes da rua LED, Luzes LED para cultivo, Luzes LED de alto brilho, iluminação automotiva, iluminação doméstica, etc..
Por que os fabricantes usam alumínio em placas de circuito?
Muitos fabricantes preferem PCBs LED de alumínio principalmente devido a vários motivos abaixo. Primeiro, o surgimento da tecnologia LED PCB de alumínio atendeu à crescente demanda por fabricação de eletrônicos. PCBs de alumínio são ideais para aplicações que exigem boa capacidade de dissipação de calor e controle de temperatura.
O alumínio é conhecido por oferecer desempenho excepcional de dissipação de calor. Ele pode manter os principais componentes da placa resfriados, removendo o calor de maneira eficiente. Portanto, ajuda a reduzir o risco de falha do circuito devido ao superaquecimento. Além disso, oferece maior durabilidade em comparação com bases de fibra de vidro ou cerâmica, o que melhora a vida útil e o desempenho dos dispositivos LED.
Estrutura básica de PCB LED de alumínio
PCBs de LED de alumínio são feitos de laminado revestido de cobre com base de alumínio (CCL) como material base. Muito semelhante aos PCBs LED FR4, a estrutura básica dos PCBs de LED de alumínio é dividida em quatro camadas: folha de cobre metálico, camada dielétrica, camada base de alumínio e membrana base de alumínio.
Camada de folha de cobre
A camada de cobre (normalmente usando folha de cobre eletrolítica) é 1 para 10 onças (onças) mais espesso que os CCLs normais. Para permitir a montagem e conexão do dispositivo LED, o fabricante grava a camada de cobre do circuito para formar um circuito impresso. Comparado com um reforço FR4, o substrato de alumínio processa maior capacidade de transporte de corrente sob a premissa da mesma espessura e largura de linha.
Camada dielétrica
A camada dielétrica é a parte central do substrato de alumínio com uma espessura de 50 μm para 200 μm. Esta camada desempenha principalmente o papel de isolamento, ligação e dissipação de calor. Suas características de baixa resistência térmica e alta condutividade térmica tornam o dispositivo adequado para sua aplicação. Mantém a temperatura operacional do dispositivo baixa, prolongando assim a vida útil do dispositivo.
Substrato metálico
A escolha de qual metal usar como substrato requer uma consideração abrangente do custo, condutividade térmica, força, firmeza, peso, coeficiente de expansão térmica, e mais importante, condutividade térmica. Em termos de custo e desempenho técnico, não há dúvida de que uma placa de alumínio é a melhor escolha. No entanto, se a aplicação exigir maior condutividade térmica ou propriedades mecânicas, você também pode usar cobre, ferro, placas de aço inoxidável e aço silício.
Camada de membrana de base metálica
A membrana base é feita de um substrato de liga de alumínio, e sua espessura é geralmente de 1mm. A membrana é seletiva e atua como uma camada protetora que defende a superfície do alumínio contra corrosão e raspagem indesejadas. Existem dois tipos de revestimento: ou abaixo 120 graus ou em torno 250 graus.
Como é fabricada a PCB LED de alumínio?
A diferença na fabricação de PCB de alumínio LED é que o fabricante precisa adicionar uma fina camada de dielétrico entre a camada base e a camada do circuito. A camada dielétrica desempenha o papel de isolamento elétrico e condutividade térmica. Depois, o fabricante grava a camada do circuito ou a folha de cobre para oferecer o padrão desejado. Com a ajuda da fina camada dielétrica, a base metálica ajuda a transferir todo o calor para longe do circuito.
Áreas de aplicação de PCB LED de alumínio
Devido às inúmeras vantagens que o PCB LED de alumínio oferece, podemos encontrar seu uso comum em uma ampla variedade de dispositivos. A seguir estão suas principais áreas de aplicação, incluindo, mas não limitado a:
- Faróis de sinalização
- Ferramentas de iluminação cirúrgica
- Scanners de alta potência
- Painéis automotivos
- Sistemas de transmissão de energia
- Iluminação Interior
- Iluminação para salas de cirurgia médica
- Conversores de energia
- Iluminação paisagística
- Conjuntos de luz traseira
Até agora, você provavelmente tem uma compreensão mais profunda do que é exatamente PCB LED de alumínio. Então, vamos contar a você os detalhes sobre os diferentes tipos de PCBs de LED de alumínio.
Diferentes tipos de PCB LED de alumínio
Embora haja uma variedade de PCBs de alumínio disponíveis no mercado, que tipo de placa de circuito de alumínio escolher depende, em última análise, de sua aplicação. Os principais tipos de PCB de alumínio se enquadram nos três tipos a seguir:
PCB LED de alumínio com furo passante
Para construções altamente complexas, o fabricante preenche e pré-perfura uma única camada de alumínio antes do processo de laminação. Depois deste processo, o núcleo das construções multicamadas é formado. O fabricante então lamina os materiais térmicos em ambos os lados do alumínio com ligação térmica materiais. Assim que a laminação estiver concluída, o fabricante fará furos na montagem. Finalmente, eles passarão os orifícios revestidos através das folgas de alumínio para obter um bom isolamento elétrico.
PCB LED de alumínio flexível
PCB de alumínio flexível é composto de resina de poliimida integrada com filtros cerâmicos. É o mais recente desenvolvimento em PCBs de alumínio. As vantagens notáveis destes dois materiais são maior flexibilidade, isolamento elétrico e condutividade térmica.
Quando esses dielétricos são utilizados com materiais de alumínio, é econômico porque você não precisa comprar itens caros, como conectores ou cabos, para obter o produto final. O alto nível de flexibilidade permite dobrar, dobre ou torça o PCB em qualquer formato desejado. Mas uma desvantagem é que uma vez determinada uma forma específica, você não pode alterar ou modificar facilmente o produto final.
PCB LED de alumínio híbrido
PCBs de alumínio híbrido são ideais para aplicações de RF. Eles oferecem melhor desempenho térmico, especialmente quando aplicado a produtos FR4 padrão. Primeiro, os fabricantes precisam processar materiais não térmicos separadamente. Eles normalmente usam uma construção de duas ou quatro camadas feita de material resistente a chamas FR4. Um material não térmico é então ligado a um material térmico e uma base de alumínio. Esta ligação oferece alta rigidez ao PCB de alumínio e ajuda a dissipar o calor. Esta prática de ligação não térmica é preferível à utilização de todos os constituintes térmicos porque é económica e proporciona uma condutância térmica eficiente.. Para a produção deste tipo de PCB, não requer nenhuma montagem ou dissipador de calor.
O que torna os PCBs LED de alumínio tão populares em várias aplicações?
Os PCBs de LED de alumínio são populares em vários setores e indivíduos porque apresentam inúmeras vantagens que outros PCBs com outros metais como materiais de base não têm. Abaixo listo alguns de seus benefícios.
Ecologicamente correto
O alumínio é conhecido por não ser tóxico e fácil de reciclar. Dos fabricantes aos compradores, o uso de PCBs LED de alumínio é amigo do meio ambiente e ajuda a proteger nosso planeta. Também, em comparação com cerâmica ou outros metais, PCBs com base de alumínio são relativamente fáceis de montar, o que é propício à conservação de energia.
Melhor dissipar o calor
Quando a placa de circuito é exposta a altas temperaturas, existe o risco de queimar devido ao superaquecimento. É aconselhável usar um material com boa capacidade de dissipação de calor – alumínio. Pode ajudar a transferir calor de componentes vitais da placa, o que minimiza possíveis danos à placa.
Durável
O alumínio oferece durabilidade e resistência incomparáveis em comparação com bases de cerâmica ou fibra de vidro. Os PCBs de LED de alumínio são resistentes o suficiente para eliminar o risco de quebra acidental que pode ocorrer durante o uso e manuseio diário, bem como durante todo o processo de fabricação.
Leve
Além de sua incrível durabilidade, o alumínio é um metal extremamente leve. O alumínio adiciona resistência e resiliência à placa de circuito sem adicionar peso extra ao PCB.
Econômico
É muito fácil e barato extrair e refinar alumínio porque é comum em vários climas. É mais acessível do que outros materiais, como cobre e cerâmica, fazendo com que o custo envolvido fabricação de PCB LED de alumínio comparativamente baixo também.
Dificuldades de fabricação e soluções na produção de PCB LED de alumínio
Como o processo de fabricação do PCB LED de alumínio é aproximadamente o mesmo, a seguir discutiremos principalmente as dificuldades encontradas na produção de PCBs LED de alumínio e suas soluções.
Gravura em cobre
Em casos normais, o fabricante deve usar folha de cobre comparativamente mais espessa em PCBs de LED de alumínio. Se a espessura for maior que 3 onças, o fabricante precisa compensar a largura da gravação. Se o não cumprimento desta norma, a largura do traço pode ficar fora da tolerância após a gravação. Portanto, para fabricação de PCB LED de alumínio, você deve controlar com precisão os fatores de corrosão, especialmente o fator de compensação.
Impressão de máscara de solda
Folha de cobre espessa torna bastante difícil a impressão de máscara de solda de PCBs de LED de alumínio. A imagem gravada tem uma grande diferença entre a superfície do traço e a placa de base devido ao traço grosso do cobre, tornando assim a impressão da máscara de solda tão difícil. O fabricante geralmente usa impressão dupla de máscara de solda e óleo de máscara de solda de qualidade decente para resolver este problema. Alternativamente, você pode lidar primeiro com o enchimento de resina e depois com a máscara de solda.
Fabricação mecânica
O processo de fabricação de PCBs LED de alumínio envolve perfuração mecânica, moldagem, pontuação v, etc., centrado na via interna. Para resolver o problema da redução da rigidez elétrica neste processo, o fabricante utiliza fresas elétricas e profissionais para a produção de produtos de baixo volume. Ao mesmo tempo, o fabricante deve ajustar os parâmetros de perfuração para evitar a geração de rebarbas.
Condições de armazenamento de PCB LED de alumínio
PCBs de LED de alumínio têm a desvantagem de ficarem úmidos, amarelecimento e escurecimento, então lembre-se de armazená-los em um local escuro, ambiente seco. Se você estiver usando a embalagem a vácuo, considere usá-lo dentro 48 horas depois de abri-lo.
MOKOLight: um fabricante experiente de PCB LED de alumínio
Devido ao seu custo-benefício, recursos ecologicamente corretos e duráveis, PCB LED de alumínio se tornou uma palavra da moda em vários setores hoje. Também, qual tipo exato de PCB LED de alumínio escolher depende de sua aplicação e necessidades. Além disso, para boa qualidade, é de grande importância obter essas placas de um fabricante ou fornecedor experiente.
Aqui, você pode tentar se aproximar do MOKOLight – um dos fabricantes de PCB LED de alumínio mais recentes e populares da China que pode atender às suas necessidades personalizadas. Somos capazes de concluir a fabricação de PCB de alumínio de alta qualidade a preços acessíveis dentro do seu orçamento. Se você tiver alguma dúvida sobre PCBs LED de alumínio ou tiver necessidades de design e fabricação relacionadas ao mesmo, entre em contato com nossos especialistas. Estamos mais do que prontos para lhe oferecer ajuda.
