在LED燈具制造中,鋁基板作為關(guān)鍵組件,其散熱性能直接影響著燈具的光效、壽命和穩(wěn)定性。除了選擇合適的基板材料,不同的加工工藝也賦予了鋁基板不同的性能特點。
常用加工過的鋁基板類型
熱電分離鋁基板: 這類鋁基板通過特殊工藝將LED光源產(chǎn)生的熱量快速傳導(dǎo)至鋁基板,再經(jīng)由鋁基板將熱量散發(fā)到空氣中。根據(jù)分離方式,常見的有:
1. 插針式熱電分離鋁基板: 在鋁基板上沖壓出陣列式插針,LED燈珠焊接在插針上,利用插針將熱量傳導(dǎo)至鋁基板。這種方式工藝相對簡單,成本較低,但熱阻較大,適用于低功率LED燈具。
2. 嵌片式熱電分離鋁基板: 將銅片或鋁片嵌入到鋁基板的槽中,LED燈珠焊接在嵌片上。這種方式散熱性能優(yōu)于插針式,適用于中等功率LED燈具。
3. 直接敷銅式熱電分離鋁基板(Direct Copper Bonded, DCB): 通過直接將銅箔敷在鋁基板上,消除了傳統(tǒng)的絕緣層,大幅降低了熱阻,散熱性能最佳,適用于高功率LED燈具。DCB又可細(xì)分為:正裝DCB: 銅箔在鋁基板上方,LED燈珠直接焊接在銅箔上。倒裝DCB: 銅箔在鋁基板下方,LED燈珠通過金線鍵合連接到銅箔上,適用于對光密度要求較高的場景。
4. 線路板級鋁基板: 這類鋁基板將MCPCB(金屬基印刷電路板)與FR-4等普通電路板結(jié)合,通常用于驅(qū)動電源與LED燈珠需要分離的設(shè)計。常見的有:
5. 焊接式線路板級鋁基板: 將MCPCB與FR-4通過焊接方式連接。
6. 嵌板式線路板級鋁基板: 將MCPCB嵌入到FR-4的槽中,再通過焊接或粘貼固定。
7. 模組化鋁基板: 將多個LED燈珠、驅(qū)動電路等集成在一個鋁基板模組上,方便燈具組裝和生產(chǎn)。這類鋁基板通常采用DCB或高導(dǎo)熱鋁基板,并根據(jù)模組功能進(jìn)行個性化設(shè)計。
設(shè)計經(jīng)驗與行業(yè)趨勢
1. 熱設(shè)計: 無論是哪種類型的鋁基板,熱設(shè)計都是重中之重。需要根據(jù)LED燈珠的功率、數(shù)量、排列方式等因素,合理設(shè)計鋁基板的尺寸、厚度、散熱結(jié)構(gòu)等,以確保燈具的散熱性能。
2. 均溫性: 對于大功率LED燈具,需要關(guān)注鋁基板的均溫性,避免局部過熱導(dǎo)致燈珠光衰或失效??梢酝ㄟ^優(yōu)化鋁基板的散熱結(jié)構(gòu)和材料,以及采用均溫板等技術(shù)來改善均溫性。
3. 可靠性: 鋁基板的可靠性直接影響燈具的壽命。需要選擇合適的基板材料和加工工藝,并進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,以確保鋁基板的可靠性。
行業(yè)趨勢:
隨著LED燈具功率提升,高導(dǎo)熱復(fù)合材料鋁基板成趨勢。集成化模組化設(shè)計簡化生產(chǎn),智能化控制提升附加值。電子工程師需掌握新技術(shù),優(yōu)化鋁基板選型與設(shè)計,確保燈具高效可靠。