LED PCBの設計原則
私達のIPCの修飾されたエンジニアは製造されるために最大限に活用される回路板を設計するのに最も最近のCADソフ PCBの設計プロセスは製造されたサーキットボードの電気結合性を達成するために構成の配置、追跡、物質的な選択および熱管理を結合する。
部品配置–
Ledやその他の部品をボードに投げるだけではなく、コストを抑え、製造が容易（または可能な限りシンプル）で品質が高い巧妙な部品配置のプロ 私達は最適のために常に設計します:manufacturabilityの、熱および光学性能–およびよい配置はこれの基礎です。 部品の配置は、信頼性、組立工程、はんだ接合部の完全性、および試験に影響を与える可能性があります。 LED PCBの設計の多くの面はLEDsに独特、より広い電子産業に一般に知られていません。 LED Pcbは、リフローはんだ付け中のLEDの動きを制約するように設計する必要があり、フラッドフィルを追跡するには、熱性能と容量性結合のために最適化
Ledに加えて、コネクタ、アクティブおよびパッシブ部品、サーミスタなどをLED Pcbに配置しながら、ビアおよび光学配置を通じて取り付け穴を検討しています。 非常に多くの考慮事項を考慮すると、PCB設計がパズルを解くようなものであるのは不思議ではありません。
配置、電気的テスト要件（アクセシビリティ）、アセンブリの制限に影響を与えるPCBの物理的なサイズの制約、沿面およびクリアランスの許容誤差につ ボード上の過電圧イベントを回避するには、部品間の適切なクリアランスが必要です。 沿面は絶縁材の表面に沿って測定される部品間の最も短い間隔です–整理は、一方では、空気を通して測定される部品間の間隔です。 より多くの部品が配置されるほど、沿面とクリアランスを達成することがより困難になります。 私達のチームはPCBが適用にあるとき起こることができるPCB、絶縁材および汚染の材料を考慮しますそれから長続きがする性能の沿面そして整理のための関連した許容を適用します。
図1.1.1.1-沿面およびクリアランス測定
PCB材料
PCBはLEDベースの回路設計で多くの目的を果たします; 最も顕著にそれは個々の部品間の電気関係および互いからのコンダクターの電気絶縁材を提供しますが、頻繁にPCBはまたPCBがまた非電子部品がまた取付けられるすなわちレンズおよび反射器である基礎を形作ることができる間、LEDの部品と周囲の空気間の熱細道の最初の要素の一つを形作ります。
LED用途に使用できる様々なPCB材料があります：FR4と絶縁金属基板（IMS）の両方が一般的な選択肢です。 各材料に費用から熱性能まで及ぶ自身の相対的な利点があります。
PCB材料としてのIMSは、金属ベース層、誘電体膜、銅最上層の三つの主要な要素で構成されています。 金属ベース層はPCBの厚さの大部分を形成し、機械的構造と熱質量を与えますが、通常、使用される金属は優れた熱性能とコストを提供するため、アルミニウム すべてのIMS Pcbが同じであるわけではありませんが、高性能IMS材料は熱伝導率が高い誘電体を有しており、最終的には大幅に長い寿命を持つ製品に
要約すると、IMS Pcbは本質的にほぼ完全に金属で作られているため、熱を放散するのに非常に優れていますが、通常はFR4材料よりも高価です
FR4は、”PCB材料”と言うとき、ほとんどの人が考えるものです。 それは電子工学のすべての方法で広く使用され、従ってそれは回路の設計者のための非常によく知られた材料です。 FR4材料は銅ホイルが取付けられた補強された樹脂から組み立てられる。 樹脂材料は絶縁体であるため、必要に応じて相互接続された、一方を他方の上に配置した多くの回路層の積層体を作成することが可能である。 IMSの熱性能を考えると確かにFR4は劣っていますか？ 必ずしもそうではありません。 巧妙なPCB設計により、FR4材料を介して良好な熱伝導率を達成することが可能であり、本質的にPCBの電気的機能に影響を与えない樹脂を介して熱
図1.1.1.2-FR4およびIMSのPCB構成
熱管理
材料は、電子部品を支持し、導体および部品からの熱を放散するための構造強度を提供するように選択される。 過度の熱はPCBの敵であり、信頼性と適切な機能のために管理する必要があります。 私達の設計者は熱ビア、スマートな構成の配置およびPCBの物質的な選択の使用との熱放散を最大にするために見ます。
図1.1.1.3-FR4基板における熱ビアの断面
熱いデバイスの周りの周囲の空気だけでは熱交換は効率的ではありません。 しかし、熱ビアを使用することで、重要な電気部品から熱を遠ざけることができます。 熱は伝導によって熱ビアに伝達され、これは熱が部品から離れることを可能にする。
ビアを追加すると、FR4ボードが適切に配置され、ボードの厚さが穴径を決定するために考慮されていれば、FR4ボードの熱抵抗が改善されます。 非常に小さな穴を持つ厚いボードは、製造がより困難であり、より高価である。 許容されるアスペクト比は6:1以下です。 PCBの生産の間にめっきの厚さを高めることは熱抵抗を改善します。
均一な熱分布のための部品の配置、ヒートシンク、および最終的なLED PCBのアプリケーションは、効果的な熱管理と信頼性を確保するために、PCB設計全体で
トラッキング
コンポーネントが配置されると、トラッキングを開始できます。 追跡のタスクは、同じネットに割り当てられたすべての端子が効率的に接続され、異なるネットに割り当てられた端子が接続されず、すべての設計 注意深い追跡によって、私達は良質の製造業および信頼性を保障する間開きます、混線および不足分を避けるために見ています。 この段階で、私達のデザイナーはトラック幅、対称、スペースおよび取り付け穴を考えています。
適切なトラック幅により、過熱することなく所望の量の電流がボード全体に伝達されます。 周囲温度、トラック長さおよびトラック間隔と共に推定された流れおよび銅の厚さは最適トラック幅を定める。
すべてのトラックが同じ幅に作成されるわけではありません。 パワートラックとグランドトラックは、それらを流れるはるかに多くの電流を持っています,平均トラックよりもこれらのはるかに広い作ることは、より薄いトラックを通って流れる余分な熱が存在しないことを意味し、ボードを損傷します.
すでに述べたように、当社の回路基板は製造用に最適化されています。 私たちのデザイナーは、すべてのトラックとパッドと半径のコーナーの間に十分な部屋を残す理由です。 トラックで90度の角度を使用する場合、エッチングされたトラックが必要なトラック幅よりも狭い可能性が高くなります。 溝を彫られるか、または半径のコーナーを組み込むことはこの可能性を避ける。
多層PCBは、2層以上のPCBであり、スペースがタイトな場合に理想的です-物理的な寸法を増やすのではなく、スペースを節約し、アセンブリを改善し、追跡に利
仕上げ
PCBに適用される保護コーティング/表面仕上げには、露出した銅を保護し、組立のためのはんだ付け可能な表面を提供する二つの重要な機能があ 終わりの後で、製造業および分野の取付けと助けることができる必須の印を可能にするまた伝説がある。 これはまた私達が大きいブランド認知のためのPCBAにあなたのロゴを組み込むことを可能にします。 最も一般的に使用される表面仕上げは次のとおりです:
HASL（熱気のはんだの水平になること）、OSP（有機性はんだ付け性の防腐剤）、液浸の錫、電気分解のニッケル/電気版の金、液浸/銀、ENIG、ENEPIG。 各表面の終わりに賛否両論があり、私達のデザイナーは製造する前に最も適した終わりを指定します。 ほとんどの場合、ospは良いピッチの部品に必要な平面を与え、アプリケーション-プロセスが簡単であるので使用される。
スマートなPCBの設計はあなたの理想的なLEDの解決の製造に基本的です。 利発な設計によって、私達はスペースが堅いとき最適性能のための両面FR4PCBsおよび多層PCBsを組み込めます。 すべての私達のPCBの設計の中心にあなたの条件および適用はあります。 私達の専門知識のより多くの情報のためにまたは私達によって設計され、製造されたあなたの自身のLEDの解決のあなたの手を得るために私達に
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