Projeto PCB LED

LED PCB é uma placa de circuito impresso, feita principalmente de alumínio, na qual estão embutidos diodos emissores de luz (LEDs).

E, para comprar placas de circuito impresso de LED de alta qualidade, é importante entender como elas são feitas, ou seja, processo de design de PCB de LED.

O guia de hoje concentra-se nos aspectos fundamentais do processo de design de LED PCB, como seleção de materiais, software de design, controle térmico, usos e diretrizes de design, entre outros aspectos fundamentais.

Vamos começar:

Vantagens do design de PCB LED

Os PCBs de LED são muitas vezes a melhor escolha de muitos engenheiros e designers encarregados de atualizar ou revisar o produto.

Estas são as razões por trás de sua popularidade.

• Permite a geração de luz sem gerar muito calor no processo
• O design dos interruptores de membrana de LED permite um fornecimento e montagem de produtos mais simples.
• Tem alta resistência a efeitos de umidade e poeira
• O consumo de energia é baixo e eficiente, economizando assim energia
• Há uma variedade para escolher em termos de tamanhos, cores e intensidade
• Você pode integrá-lo facilmente em montagens de interface complexa
• Tem um peso muito leve e, portanto, é portátil sem esforço
• Perfil baixo e alta estabilidade
• O design de LED PCB oferece a iluminação de fundo mais acessível para símbolos e ícones
• Tem uma longa vida útil e, portanto, economiza custos em termos de manutenção e substituição
• O design da placa de circuito impresso LED retroiluminado é mais barato, em comparação com outras placas de circuito impresso
• Utilizável em membrana flexível de prata e cobre
• Muita liberdade de design, mesmo em montagens complexas

Desvantagens do design de PCB LED

O LED PCB geralmente é projetado com grandes travas de cobre no lado do driver da placa. Isso geralmente representa o risco de empenamento se não for bem verificado.

A complexidade do design do LED PCB, especialmente a alta densidade dos pads, coloca a placa em muitos outros riscos.

O projeto também apresenta limitações térmicas para iluminação LED.

Além disso, a vida útil e a eficiência das luzes LED são determinadas pela temperatura em que operam.

Há, portanto, a necessidade de um gerenciamento térmico mais eficiente no projeto das placas de LED.

Onde usar LED PCB Design

1. Projeto de PCB de tira de LED

Uma fita de LED é um flexível ou PCB rígido com LEDs SMD em sua superfície.

Fatores críticos no projeto do LED Strip PCB incluem resistência à água e considerações de tensão e corrente. A diferença de cor e se o LED é endereçável também influencia o design.

As opções aqui incluem: Cor única, não endereçável; Dynamic Tunable branco, não endereçável; Multicolorido, não endereçável e RGB, endereçável

O design da placa de circuito impresso com tira de LED é importante em aplicações como iluminação decorativa e iluminação fluorescente. A fita de LED também é usada no processo de fabricação para inspeções ultravioleta.

2. Projeto de PCB LED SMD

Os LEDs SMT são usados ​​em uma ampla gama de equipamentos eletrônicos. Estes incluem computadores (notebooks), sistemas de rede e telefones celulares.

Como as outras opções de design de LED PCB, esses PCBs têm excelente dissipação de calor.

3. Placa de iluminação pública LED

Esses PCBs são explicitamente projetados para iluminação pública. A tecnologia aqui inclui assinatura de mensagem variável (VMS), que é útil nas configurações de orientação de tráfego.

Com iluminação LED, é fácil obter uniformidade de luminância. Isso ajuda a aperfeiçoar a visibilidade à noite. Eles também ajudam no controle de tráfego

Portanto, as placas de iluminação pública LED são projetadas para garantir a perfeita iluminação e comunicação da rua (sinalização).

4. Projeto PCB para Lâmpada LED

Entre as aplicações mais comuns do LED PCB está na fabricação de lâmpadas LED. Esta é a tecnologia por trás da maioria das nossas lâmpadas hoje.

O design de LED PCB para lâmpadas é usado em muitos produtos de luz LED, incluindo luz de painel LED e luz de piso LED. Este design também atinge a luz de teto LED.

5. Projeto de PCB de matriz de LED

A matriz de LED é um tipo de matriz de pontos que apresenta uma tela grande. Ele também exibe valor de baixa resolução.

Possui uma matriz 2-d de diodos com cátodos alinhados em linhas, enquanto os ânodos são unidos em colunas.

Os PCBs são projetados para garantir que as aplicações de matriz de LED tenham uma longa vida útil de até 50,000 horas.

Eles também são projetados para permitir um fácil controle de cor e brilho das telas.

Eles são usados ​​na exibição de informações e imagens animadas, por exemplo, em instalações comerciais. Existem diferentes tipos de matriz de LED, incluindo matriz de 8*8 pontos, matriz de 128*16 pontos, entre outros.

Os displays de matriz de LED têm muitas aplicações, inclusive em aparelhos de televisão, monitores de computador, monitores médicos e monitores montados na cabeça.

6. Placa PCB LED COB

Chip a bordo (COB) é obtido quando muitos diodos desencapados entram em contato direto com um substrato de PCB de núcleo metálico (MCPCB). Isso resulta em uma matriz de diodos.

Os MCPCBs COB possuem alta condutividade térmica e perfeita dissipação de calor. Eles também são altamente confiáveis, com bom despacho de calor e número limitado de juntas de solda.

Os MCPCBs COB também apresentam montagem simples de LEDs de alta potência e consumo de espaço reduzido. Eles também são relativamente baratos.

COB MCPCBs têm uma ampla gama de aplicações. Eles são usados ​​em luz de fundo para TVs LED, iluminação de ruas e estacionamentos, iluminação automotiva, agricultura (horticultura) e LEDs de alta potência.

7. Outro projeto de PCB para sistemas de luz LED

Existem várias aplicações de iluminação para PCBs de LED, e existem diferentes características de design para cada uma delas. Um exemplo são as placas de iluminação LED utilizadas no setor de telecomunicações.

Este design de LED depende muito do baixo peso e da resistência ao ruído. Também é projetado para durar muito por causa da durabilidade do alumínio.

Os equipamentos de LED usados ​​nas telecomunicações produzem muito calor. É aqui que a excelente dissipação de calor característica do material de base de alumínio é útil.

Esses PCBs são usados ​​em equipamentos de alta frequência, como circuitos de filtro.

Como escolher o material da placa PCB LED

Fatores que determinam o tipo de material PCB

·Retardante de fogo

O material utilizado deve ser resistente ao fogo. Este material deve ser capaz de retardar ou parar a propagação do fogo, caso ocorra.

Essa característica é provocada por reações entre produtos químicos. Tais reações tornam os combustíveis menos inflamáveis.

Eles também prolongam efetivamente o período de combustão dos combustíveis. Isso evita que a placa de LED queime.

·Constante dielétrica

Outra consideração deve ser a capacidade de armazenamento de energia elétrica da substância.

A constante dielétrica também deve ser capaz de dizer a força da força elétrica. Esta é uma consideração importante a ser feita.

Normalmente, todas as placas de LED são projetadas para aparelhos elétricos. Verifique a capacidade de armazenamento de energia elétrica do material.

·Fator de perda

O material de substrato utilizado também tem a perda dielétrica como uma de suas funções. O fator de dissipação é usado para medir a diferença no desempenho da perda entre diferentes materiais.

Nos casos em que o fator de dissipação é menor, isso implica que o laminado tem uma baixa perda dielétrica.

Certifique-se de que o material laminado utilizado no substrato tenha uma perda dielétrica menor.

·Resistência à tração

Esta é a capacidade de um material quebrar quando colocado sob tensão. Em termos mais simples, refere-se à carga máxima sustentável que o material utilizado pode suportar.

Isso significa que mesmo em casos de alongamento, nenhuma fratura será relatada.

Certifique-se de que seu material de LED PCB tenha a resistência à tração necessária.

· Temperatura de transição vítrea (Tg)

Esta é uma propriedade muito importante que deve ser considerada nos casos em que os polímeros são considerados para uso final.

Nas temperaturas de transição vítrea, as propriedades físicas dos plásticos são transformadas em estado cristalino ou mesmo vítreo.

Quando os mesmos materiais são colocados acima da temperatura de transição vítrea, tornam-se emborrachados.

No design da placa de LED, certifique-se de usar um material que ofereça uma Tg alta o suficiente. Isso ajudará a garantir que a placa funcione mesmo em algumas condições adversas (temperaturas).

· Coeficiente de expansão do eixo Z

Isso se refere às mudanças no tamanho do objeto quando exposto a diferentes temperaturas. Também pode ser definida como expansão térmica.

A pressão constante, o coeficiente de expansão térmica é medido.

No passado recente, vários métodos para medir a expansão térmica foram desenvolvidos. Eles incluem volumétricos, de área e até mesmo lineares.

Material da placa PCB LED

Você pode considerar os seguintes materiais para o seu projeto de PCB LED:

i.CEM 1 e CEM 3

Material Compósito CEM-1 geralmente é composto por três componentes. Estes incluem tecido de vidro entrelaçado com núcleo de papel. Estes dois são então combinados com resina epóxi.

Este material é comumente usado na indústria de placas de circuito impresso. É fácil de perfurar e geralmente possui propriedades elétricas excepcionais.

O CEM também possui maior resistência à flexão em comparação com as classes à base de papel. Isso resulta em excelentes propriedades mecânicas e até elétricas.

O CEM-3 tem semelhanças impressionantes com o FR4. Como alternativa ao tecido de vidro, geralmente são usadas moscas.

Este material tem uma cor branca leitosa. Sua superfície também é muito lisa.

Por causa disso, ganhou popularidade no mercado asiático. É também preferido pela sua vantagem de ser um retardador de chama.

Eles geralmente são usados ​​na fabricação de PCBs de LED de dupla face e multicamadas.

O CEM-3 é indiscutivelmente um novo material de substrato de PCB cujo desenvolvimento depende da tecnologia do FR4. Isso explica porque ele foi usado para substituir o FR-4 no passado recente.

ii.FR4

FR-4 desempenho em todos os aspectos desejados de um bom substrato o torna a escolha preferida para a maioria dos fabricantes.

Tem uma excelente relação resistência-peso.

Este material também é resistente à chama, tornando-o muito confiável em casos de temperaturas flutuantes. Nesses casos, suas propriedades físicas permanecem inalteradas.

Isso também se estende às capacidades mecânicas e elétricas.

O laminado FR-4 de alto desempenho é mais confiável devido à sua maior temperatura de transição vítrea.

Também é mais acomodativo para circuitos de alta frequência devido às suas baixas propriedades dielétricas.

Essas qualidades são desejáveis ​​na fabricação de projetos de PCB de LED.

iii. Alumínio

Isso se refere a PCB com alma metálica em alumínio. Neste PCB, o material base para o PCB é metal. Isso é diferente do FR4 ou CEM-1 ou CEM-3 normal.

Ao contrário de outros materiais, o PCB com núcleo de metal de alumínio possui capacidades excepcionais de dissipação de calor.

Assim, eles podem dissipar o calor dos componentes. Isso geralmente é obtido pelo uso de camada dielétrica termicamente condutora.

É essa condutividade térmica que torna o alumínio o material mais utilizado para placas de circuito impresso de LED.

iv. Liga de Cobre

São ligas metálicas compostas principalmente de cobre. Isso lhes dá uma resistência muito alta contra a corrosão.

Existem também tipos tradicionais usados. Isso inclui o bronze, que deve ser combinado com o estanho como uma adição muito significativa.

A outra alternativa é o latão, no qual o zinco é uma adição significativa.

Diretrizes de Design de PCB LED

1. Não coloque Vias no final das almofadas SMT

Vias, ainda mais quando não são mascaradas, não devem ser colocadas tão próximas às placas SMT. Isso geralmente pode levar a juntas de solda ruins porque as vias fornecem um meio para a solda se mover das almofadas.

Sempre mantenha uma distância de pelo menos 0.025” entre a borda da via e a do pad SMT. Também é prudente mascarar o via pad

2. Evite rotear traços largos em almofadas SMT estreitas

As almofadas de montagem em superfície devem ser mais largas do que os traços que terminam nelas.

Se o traço ultrapassar os pads, a área disponível para o acabamento da superfície dependerá da abertura da máscara de solda.

Isso, por sua vez, levará a uma cobertura de pasta inadequada. Também pode reduzir o efeito do dissipador de calor. A área de acabamento da superfície deve ser determinada pela área da almofada.

3. Projetando os lados das almofadas SMT

Evite passar rastros ao longo das laterais dos pads SMT. Em vez disso, eles devem ser direcionados para os pads no meio da borda do pad.

Deixar um espaço entre a almofada e o traço pode prender o decapante, que irá corroer o traço no final do ciclo de enxágue.

Tais conexões, na maioria dos casos, irão falhar devido ao choque térmico na fase de montagem. Às vezes, pode levar a almofadas superdimensionadas. Pode ser necessário verificar e corrigir os roteamentos nessas conexões.

4. Não roteie nenhum traço de circuito em um ângulo agudo

O roteamento em ângulos menores que 900 pode levar a problemas que podem causar falhas mais tarde. Isso ocorre porque os ângulos agudos geralmente representam a ameaça de concentração de estresse.

Você pode resolver isso redirecionando esses cantos de uma maneira que você acabe com ângulos maiores que 900.

5. Evite colocar componentes muito próximos ao contorno da placa

Colocar componentes muito perto da borda da placa pode ser muito perigoso. Esses componentes podem sofrer danos durante a despenalização. Os componentes SMT devem ser mantidos a pelo menos 100” da borda da placa.

Ao projetar o PCB, você deve incluir um local de guia de referência. Isso ajudará você a saber se um componente está posicionado com segurança ou se você precisa ajustar sua posição.

6. Evite exportar arquivos de unidade Gerber em inglês em 2:3 decimal

O 2:3 que era comumente usado para mover arquivos em discos flexíveis não é apropriado para projetos mais densos.

Normalmente, o problema é que isso pode truncar dígitos significativos do local pretendido. Também interfere com os pontos finais do arco.

7. Consistência nas aberturas da máscara de solda

Ao definir as definições da pilha de blocos, certifique-se de usar um tamanho excessivo semelhante para os componentes. Isso ajudará a limitar as falhas com a regra de projeto, tornando o processo de fabricação de PCB menos problemático.

8. Use conexões diretas para vias

Apenas lidar com os problemas do circuito por si só não é suficiente. Você também deve garantir que os furos estejam funcionando bem.

As vias não precisam de pontos de localização ou almofadas térmicas. Incluir isso, especialmente para vias congestionadas, pode levar a uma condição de circuito aberto.

É melhor evitá-los, pois eles não são necessários durante a produção e podem, de fato, levar a problemas.

9. Dimensionamento da almofada térmica

Também é importante garantir o correto dimensionamento da almofada térmica do furo do componente.

Almofadas congestionadas em furos de componentes também podem levar a uma abertura. Portanto, o diâmetro interno deve ressoar com o das almofadas da camada externa.

10. Nos orifícios passantes

O espaço entre um PTH e um traço deve ser de pelo menos 0.006”, especialmente para PCBs multicamadas.

Para PCBs multicamadas, existem muitos fatores que influenciam a precisão desse espaço. Eles incluem:

• Movimento de materiais
• Perfuração esgotada
• Configuração de pinagem múltipla e
• Dimensionamento da arte-final

Controlando problemas térmicos no projeto de LED PCB

Existem muitas estratégias e abordagens usadas para resolver problemas de dissipação de calor de PCBs de LED.

· Use dissipadores de calor no design de LED PCB

Os dissipadores de calor têm sido a estratégia mais utilizada, onde se utiliza um pedaço de metal que possui uma grande área de superfície. Isso dá espaço para o calor fluir do PCB para o ar.

Os dissipadores de calor também são usados ​​para conectar a fonte de calor a uma grande área de superfície condutora.

·Tecnologia Laminada para Controle Térmico

A tecnologia de laminado também é usada como medida de dissipação de calor em PCBs de LED hoje. Aqui, você depende de uma grande moeda de cobre, que serve como depósito de calor.

A moeda, assim, deposita e dissipa a energia térmica resultante. Isso torna a moeda um dissipador de calor térmico para PCBs de LED.

Essas moedas também podem ser substituídas por dissipadores de calor locais, usando materiais IMS.

Esses IMs termicamente condutivos oferecem uma variedade de soluções para vários componentes no LED PCB. Eles podem efetivamente dissipar o calor em laminados termicamente condutores.

Eles também dissipam o calor dos pré-impregnados reforçados com vidro, que são termicamente condutores.

Outras áreas onde isso é usado incluem dielétricos termicamente condutores e materiais de substrato metálico isolados.

Ao comparar cunhagem e dissipadores de calor locais, você perceberá que são soluções muito específicas. No entanto, o IMS nunca é uma solução focada, portanto, você precisa de uma estratégia bem pensada. Essas considerações devem ser feitas ao projetar sua PCB de LED.

Para efeitos de seleção eficaz de uma estratégia de dissipação de calor, você terá que envolver a equipe técnica. Eles irão orientá-lo na seleção eficaz do melhor material para sua necessidade específica.

Na hora de calcular as reações térmicas, você deve procurar entender a configuração térmica. Isso é o oposto de se concentrar apenas na resistência térmica e na condutividade.

Verifique também a impedância térmica, que proporciona uma medição mais consistente e precisa.

Outro fator a ser considerado é o ambiente em que o LED PCB irá operar. Observe a circulação de ar.

Outro fator ambiental que você deve considerar são os produtos ao redor. Você terá que avaliar o impacto que isso terá no gerenciamento térmico.

Se o LED PCB estiver dissipando calor de uma maneira que afete os outros produtos, você precisará alterar o método de dissipação.

Você também deve estabelecer se esses outros produtos afetarão o desempenho térmico do design da PCB de LED.

Também é importante estabelecer as propriedades mecânicas e as tensões mecânicas que serão causadas pela seleção do material.

O processo de fabricação terá que levar esses fatores em consideração. Tanto o fabricante quanto o montador terão que projetar suas entradas na melhor resolução.

No final de tudo, você deve ter chegado e usado a melhor estratégia de dissipação de calor.

Defeitos da placa de led e como superá-los

Ao lidar com LED PCB, você pode encontrar alguns defeitos. Alguns dos problemas são exclusivos dos PCBs de LED, enquanto outros também podem afetar outras placas de circuito impresso.

Eles precisam ser tratados de forma eficaz e completa, para garantir que a eficiência do seu PCB não seja comprometida.

Deixe-me levá-lo através de alguns deles, e como você pode superá-los.

·Arranhão de circuito

As almofadas densamente compactadas geralmente causam defeitos recessivos de um circuito riscado. Um circuito riscado leva à exposição do cobre, que definitivamente é uma questão mortal.

Para superar isso, você deve aplicar uma grande quantidade de folha de cobre para reduzir a abertura e a sucata de curto-circuito.

Defeito de cobre exposto muitas vezes passa despercebido, até depois do procedimento SMT.

Fazer com que o pitch da linha encolha, reduzindo o pitch da linha e do pad é uma maneira de lidar com o risco do circuito. Isso causa uma melhoria que pode ajudar a superar o problema.

·Peeling de óleo de máscara de solda

Ao usar a máscara de solda preta para o seu design de PCB LED, você precisará de muita energia de exposição. Da mesma forma, você pode decidir usar óleo de máscara de solda um pouco mais espesso que o normal.

Isso torna difícil para o óleo na camada inferior ganhar exposição completa, levando ao descascamento do óleo da máscara de solda.

Para resolver esse problema de peeling de óleo, considere a aplicação de energia de exposição secundária. Você deve observar que, ao fazer isso, também precisará verificar a capacidade de remessa da máscara de solda.

· Esboço do quadro ruim

Este efeito é comum na instalação de furos de LED em placas de tamanhos menores que não possuem margens.

A protuberância do ângulo da placa do contorno da placa pode ocorrer devido a parafusos de marcação soltos. O deslocamento da placa também pode ocorrer no processo.

Você pode estabelecer margens adequadas para auxiliar o processo de marcação como forma de superar esse defeito.

· Inconformidade da cor do óleo da máscara de solda

A inconformidade de cor é um defeito comum associado às placas de circuito impresso.

O lado do LED em um LED PCB exibe inconformidade de cor, que não pode ser quantificada para determinar os padrões corretos.

Isso ocorre porque atualmente não existem padrões que sejam aceitos publicamente como sendo os corretos.

A conformidade da cor do óleo é influenciada por vários fatores.

Para alcançar a conformidade da cor do óleo, os padrões de fabricação seguidos são mais rigorosos, em comparação com outras placas de circuito de natureza comum.

A exploração de métodos de fabricação e parâmetros de controle adequados é a melhor maneira de conseguir isso.

Isso só é possível após anos de experiência em fabricação e uso de tecnologias mais avançadas.

· Defeitos do Ângulo da Placa

Ao manusear placas de circuito com espessura relativamente alta, é importante estar ciente da fragilidade dos ângulos laterais.

Defeitos de ângulo de placa tendem a ocorrer durante o transporte de tais placas.

Para garantir que você evite tais defeitos, manuseie os ângulos laterais delicados da placa de circuito de LED com o máximo cuidado.

Além disso, você deve fazer as placas de base de alguma forma maiores em comparação com as placas de margem simples comuns. Uma placa de base adicional também serve como uma medida de proteção muito crítica para resolver este problema.

· Empenamento

O empenamento da placa de circuito de LED é normalmente atribuído à tensão assimétrica aplicada a ela. Esse estresse ocorre como resultado de tantos pads de alta densidade no lado do LED da placa.

Outro fator contribuinte são os grandes blocos de cobre dispostos no lado do driver da placa.

Este defeito pode ser resolvido controlando o empenamento abaixo de 0.5%, o que ajuda a garantir que ele permaneça razoavelmente plano.

· Contorno do bloco

Devido à complexidade do arranjo do bloco de matriz, erros de omissão geralmente ocorrem durante uma inspeção.

Isso se deve ao esforço visual e à fadiga que esse tipo de arranjo causa.

O tempo prolongado durante a inspeção e uma taxa de aprovação muito baixa são os problemas resultantes associados a isso.

A fim de superar os problemas de contorno do bloco, o controle do procedimento é vital. Você deve, portanto, fazer esforços para reduzir a taxa de omissão, definindo procedimentos de fabricação favoráveis.

Como você sabe, se o inspetor visual sentir fadiga visual, o desempenho obviamente será ruim.

· Funções Degradantes

Como você deve ter notado até agora, as PCBs de LED são tecnicamente diferentes de outras placas de circuito impresso.

O LED PCB é caracterizado por almofadas altamente densas e máscara de solda em preto. Durante a análise de erros de Montagem de Placas de Circuito Impresso, essas características surgem como obstáculos.

Fazer uma análise de erro precisa torna-se muito difícil, pois nenhum LED com defeito claro pode ser avistado.

Em caso de falha no funcionamento da placa, o PCBA simplesmente indica, sem especificar realmente o pad que falhou.

O PCBA demonstra este defeito como um problema de falha de toda a fileira de LEDs.

Se acontecer de você enfrentar esse desafio, talvez seja necessário fazer um esforço para determinar o problema exato.

Identificar o LED específico que enfrenta um engate pode envolver a demolição dos componentes e a remoção do óleo da máscara de solda também.

Fornecimento de componentes de placa de circuito de LED

Antes de começar o componentes de fornecimento para PCB, é importante preparar uma lista de materiais (BOM).

A lista técnica lista todos os componentes necessários para serem usados ​​no processo de fabricação, em detalhes.

Aqui estão alguns aspectos fundamentais que você pode considerar:

Usando modelos de BOM

A maioria das empresas de terceirização fornece modelos de BOM.

Você pode considerar usar isso para sua terceirização e preencher todos os componentes necessários para o seu LED PCB. Você dependerá da lista técnica para determinar o conteúdo do seu pedido.

Na maioria dos casos, os fabricantes terceirizam a função de compra desses componentes. Isso significa que você confia a responsabilidade de compra a uma empresa de terceirização.

Essas empresas fornecerão excelentes unidades de trabalho, dando espaço para você se concentrar em outras atividades envolvidas no processo. Isso garante componentes de PCB de LED eficazes, traduzindo-se em aplicativos aprimorados.

As pessoas têm diferentes raciocínios quando se trata de terceirizar os serviços desses intermediários. No entanto, a melhor empresa de terceirização de componentes de LED PCB é aquela que funciona melhor para você.

Mas não é uma tarefa difícil saber quem pode fornecer os componentes mais desejáveis ​​para completar seu processo de fabricação.

Capacidade para um fabricante de componentes LED PCB

Uma das principais qualidades a serem observadas é a capacidade de fabricação. O fabricante é capaz de fabricar os volumes que você precisa?

Em segundo lugar, é imprescindível avaliar se o fabricante possui mão de obra qualificada. Avalie e compare o custo de produção, o tempo de resposta e até a comunicação.

Esses fatores irão ajudá-lo a garantir que você escolha o melhor fabricante. A terceirização de uma empresa desse tipo economizará, portanto, a agitação da fabricação por conta própria.

Colocar em prática um plano de aquisição de componentes de PCB de LED estável

Há também a necessidade de um plano de aquisições estável. Isso depende da capacidade da empresa de identificar o melhor fabricante.

Quando houver modificação no plano de compras, isso afetará os produtos. Isso afetará a qualidade do produto, o tempo utilizado no processo de produção e até mesmo o custo total.

Portanto, é aconselhável adquirir seus componentes de um fabricante.

Além disso, também é importante garantir que a empresa seja capaz de atender a maioria das suas necessidades.

De certa forma, aderir a um fabricante ao adquirir componentes de PCB de LED também pode ser barato. Permite negociar descontos devido aos volumes e frequência de compra.

Isso ainda se reflete em um custo de produção mais baixo, o que é benéfico para sua empresa e é benéfico para o progresso a longo prazo.

Para que você possa realizar uma avaliação de um fabricante de componentes de forma eficaz, você deve estabelecer sua credibilidade.

Confiabilidade é a chave no fornecimento de componentes de PCB de LED

A confiabilidade também é outro componente da eficácia que você terá que avaliar. Certifique-se de que o fabricante não é um golpista.

Na indústria de PCBs, existem empresas que pretendem fabricar componentes quando na verdade não o fazem.

Eles simplesmente compram componentes personalizados de fabricantes e os revendem. Isso significa que em caso de defeitos, eles não poderão substituir os componentes.

Esse tipo de arranjo também é demorado e caro.

Se possível, você pode visitar pessoalmente o fabricante e verificar se ele realmente fabrica os componentes de seu interesse.

Você também tem a opção de avaliar os componentes usando-os no protótipo.

Software de Design de PCB LED

Antes de projetar sua PCB de LED, é importante escolher o melhor software de design. Existem muitos softwares para design de PCB, mas você deve escolher aquele que lhe dará o melhor design.

Neste guia, discutiremos três opções diferentes que você pode escolher.

Interface do software de design de PCB

Primeiro, porém, vejamos algumas considerações importantes ao escolher o software de design de PCB LED. Eles incluem:

• Seu nível de design
• O número de páginas que você precisa
• Quanto você está disposto a gastar
• Se você precisa de roteamento automático
• O tipo de sistema de computador que você está usando
• A quantidade de espaço que você tem
• Se você vai trabalhar online
• Quer você esteja comprando componentes ou tenha uma biblioteca para escolher

Tendo analisado esses fatores, agora podemos explorar os diferentes softwares que você pode usar para projetar sua PCB de LED. Entre as muitas opções disponíveis, as 5 principais são:

·Software de Design de PCB Eagle

Eagle é um acrônimo para Editor de Layout Gráfico Facilmente Aplicável, um software de design de PCB comum entre profissionais.

Existe uma versão gratuita que você pode optar ou uma versão mais avançada por US $ 15 por mês, o que é bastante acessível.

Algumas de suas características técnicas incluem editor de esquema modular, verificação de regra esquemática, roteador automático, revestimento de cobre e decisão de verificação de projeto.

Também oferece função de anotação online, tanto positiva quanto negativa, bem como arquivo de script para a execução do comando batch.

Além da interface simples, os programas de idiomas são flexíveis e fáceis de usar. Se você precisar exportar arquivos Gerber para usar em outras placas, poderá fazê-lo sem esforço no Eagle

·Software de design de PCB Kicad

Este software é muito fácil de usar e você pode usá-lo para projetar seu PCB de LED. O Kicad permite que você crie um esquema facilmente e converta-o no design da sua PCB.

Usando o Kicad, você também pode gerar arquivos Gerber, BOM, arte e muito mais.

Kicad geralmente tem cinco partes:

1. kicad
2. esquema

iii. Pcbnew

1. GerbviewGenericName
2. Componente Bitmap2

Funciona em Microsoft Windows, Linux e Mac OS.

O Kicad fornece várias bibliotecas de componentes e também permite adicionar seus componentes personalizados.

Este software é muito acessível. Também permite que você trabalhe com flexibilidade enquanto projeta sua PCB. A outra vantagem do Kicad é que ele possui um procedimento de instalação simples e direto.

Este software é muito conveniente para iniciantes ou designers que estão com pressa.

Você pode usá-lo para criar esquemas rapidamente antes de converter para outros formatos como PCB. A simplicidade e flexibilidade do Diptrace é o que o torna muito popular.

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

Algumas de suas características incluem:

• Roteamento de alta velocidade baseado em formas
• Recursos avançados e abrangentes para importação e exportação de dados
• Modelagem 3D
• Oferece circuitos hierárquicos que são multi-nível e multi-folha
• Sinais virtuais de alta velocidade para verificar a precisão de projetos complicados
• DRC em tempo real para corrigir erros e melhorar a qualidade do projeto

·Software Altium PCB Design

Você pode usar o Altium para criar vários designs de PCB para diferentes aplicativos. É muito famoso entre os engenheiros de design.

No entanto, você precisa ter o sistema operacional Windows para poder executá-lo.

Alguns de seus recursos exclusivos incluem:

• Recursos de visualização 3D de alta qualidade
• Configurações fáceis de configurar
• Muitos atalhos para um design fácil e eficiente
• Operação offline, e é utilizável mesmo na ausência de uma licença
• Gerador de biblioteca para importação de dados
• Recursos avançados de filtragem

·Software de design de PCB Pulsonix

O pacote profissional do Pulsonix produz resultados maravilhosos no design de PCB.

Ele vem com um roteador automático opcional e a versão básica com 1000 pinos custa US$ 1750. Embora seja mais caro, o Pulsonix permite que você faça seus projetos mais rápido do que qualquer outro software.

Possui layout de PCB e entrada esquemática em um programa. A Verificação de Regra Elétrica torna o projeto mais preciso, pois você pode usá-la para verificar quaisquer anomalias presentes.

Tipos de placas de circuito impresso de LED

Alguns dos tipos mais comuns de placa de circuito de LED incluem o seguinte:

PCB LED flexível

Este tipo de placa de circuito impresso LED é altamente flexível.

Os enchimentos cerâmicos são utilizados juntamente com as resinas polimídicas, resultando num perfeito isolamento e na flexibilidade do painel. A condutividade térmica do alumínio não é comprometida no processo.

Os PCBs Flex LED são usados ​​em aplicações como luzes LED sob o balcão. Isso ocorre principalmente porque é fácil de instalar em locais “escondidos”, ao contrário do PCB de LED rígido.

PCB de LED rígido

Os PCBs de LED rígidos são placas de circuito impresso de LED que são feitas rígidas e compactas. Ao contrário dos PCBs LED flexíveis, eles não podem ser dobrados ou dobrados.

Eles são o tipo mais comum de PCBs de LED e são usados ​​na maioria das aplicações comerciais e de furos.

PCB de LED híbrido

Assim como o nome sugere, esta placa não é puramente feita de alumínio, que é o principal material para LED PCB.

O material é obtido pela fusão de um material não térmico com alumínio. O não térmico com o qual o alumínio é fundido é geralmente FR4.

O material resultante é conhecido como alumínio híbrido porque reúne as forças de ambos os materiais em um único material.

Enquanto o alumínio garante uma excelente condutividade térmica, o FR4 confere ao material uma rigidez perfeita. É, portanto, utilizado para reforçar a rigidez da prancha sem comprometer a condutividade térmica do Alumínio.

Placa de LED de camada única

Como o nome sugere, são PCBs de LED com uma camada do material base, geralmente alumínio. Como tal, eles só podem ter um número limitado de componentes montados em sua superfície.

Apresentam, portanto, capacidades de desempenho inferiores às PCBs LED multicamadas. Isso os torna ideais apenas para aplicações mais leves.

PCB de LED multicamada

Multi-layer LED PCB é um tipo complexo de PCB com múltiplas camadas de alumínio, o que garante uma perfeita condutividade térmica.

Ter várias camadas de alumínio também garante uma transferência de calor perfeita.

Figura 18 PCB multicamada

Ter várias camadas sempre traz a vantagem de trazer um PCB altamente funcional para uma pequena placa. Em PCBs de LED, essas placas apresentam alta eficiência e longa vida útil.

Processo de fabricação de PCB conduzido

Etapa 1: Design e layout da placa de circuito impresso LED

O processo de fabricação do seu LED PCB começa com o desenvolvimento de um projeto para o PCB. Vejamos como você pode projetar seu PCB de LED usando o software Kicad.

• Esta etapa começa baixando o Tutorial Kicad: Se você já possui o software Kicad em seu computador, você só precisará atualizá-lo. Caso contrário, este é o primeiro passo para projetar seu PCB de LED. Certifique-se de obter a versão mais recente do software.
• Depois de instalar o programa, você deve criar uma janela de navegação para ajudar na abertura de outros programas como layout de PCB e captura esquemática.
• Configure o projeto: Você precisará descompactar alguns arquivos em seu diretório após baixar o design do Kicad. Esses arquivos incluem: Pro, CMP, Kicad PCB layout e Sch. Esses arquivos compartilham o design do Kicad.
• Quando você estiver usando o Kicad, você deve definir o footprint que irá com cada um dos componentes.
• Configure a Biblioteca de Componentes: Comece clicando duas vezes na biblioteca de componentes.

Observe que um esquema que carrega enquanto exibe um ponto de interrogação significa que o Kicad não está vinculado aos dispositivos que contêm o esquema. Você precisará vincular seus componentes às bibliotecas.

1. Adicionar componentes ao seu esquema: Clique em adicionar, que abrirá a janela de componentes, permitindo que você selecione um componente da longa lista disponível.

Em seguida, escolha o dispositivo e clique em Enter. Agora coloque-o no esquema a seguir.

Depois de posicioná-lo com sucesso, clique em Esc para passar do modo de posicionamento de volta ao ponteiro normal. Agora copie o componente e coloque-o no local correto.

• Conecte os componentes: Com o ponteiro sobre as bolhas, pressione W para conectar os componentes.
• Por fim, anote automaticamente seus componentes esquemáticos clicando no botão para anotação. Para configurações, escolha “padrão” e clique para confirmar. Agora verifique a anotação e os componentes serão adicionados.

Etapa 2: Processo de fabricação de PCB de LED

Como já mencionamos, o alumínio é o material mais comumente usado para PCBs de LED. O processo de fabricação deste PCB de alumínio geralmente tem uma pequena diferença em relação aos outros PCBs.

A fabricação de PCB de alumínio ocorre nas etapas a seguir.

i. Laminação de corte

Este é o corte das grandes folhas de material recebidas nos tamanhos menores necessários para a produção. O processo envolve a colheita e, em seguida, o corte das folhas, assim como o nome sugere.

Durante a laminação de corte, você deve estar muito atento ao tamanho da primeira peça para garantir que ela fique perfeita. Além disso, você deve prestar muita atenção à sucata de cobre de alumínio e atente para bolhas.

ii. Perfuração

Após o corte da laminação, agora você precisa fazer furos nos furos para os componentes do furo passante.

Ao perfurar, certifique-se de que o número e os tamanhos dos furos estejam de acordo com o projeto. Além disso, certifique-se de que a folha não risque enquanto você perfura.

A outra precaução importante é verificar a rebarba da superfície de alumínio. Verifique também se há desvio do furo.

Para obter os melhores resultados, sempre inspecione e substitua a ferramenta de perfuração a tempo para garantir que esteja funcionando perfeitamente.

iii.Imagem de filme seco/úmido

Aqui, você vai moer a placa, depois expor o filme e finalmente revelá-lo. a razão para fazer isso é destacar as peças que serão necessárias para fazer o circuito na folha.

Certifique-se de sempre verificar se há circuitos abertos após o desenvolvimento. Você também deve estar atento a quaisquer desvios no alinhamento do desenvolvimento. Isso pode potencialmente impedir a geração de filme seco.

Você também deve tomar cuidado com circuitos ruins. Estes podem ocorrer especialmente se houver um arranhão na superfície.

Evite resíduos de ar durante a exposição. Se isso ocorrer, pode levar a uma má exposição. Ao completar a exposição, aguarde cerca de quinze minutos antes de revelar.

iv. Gravura Ácida/Alcalina

Basicamente, a ideia aqui é reter a parte do circuito necessária enquanto remove qualquer excesso. Você irá, portanto, gravar, descascar, secar e, finalmente, inspecionar a placa.

No ataque ácido/alcalino, você deve sempre ficar atento à largura e ao espaço do circuito. Além disso, não permita a oxidação da superfície do cobre, nem mesmo arranhões.

v.Máscara de solda, Processo Silk Screen

Você aplica máscara de solda para proteger as partes da placa que não precisam soldar, evitando assim curtos-circuitos.

Neste processo, certifique-se de verificar cuidadosamente a placa e remover quaisquer materiais estranhos. Verifique também se o estêncil que você está usando está limpo.

Quando você terminar com a serigrafia, procure por pelo menos trinta minutos para garantir que o circuito não tenha bolhas. Resfrie a placa de aquisição para garantir que ela não grude no filme.

Todo o processo de máscara de solda e serigrafia pode, portanto, ser resumido como: serigrafia, aquisição, exposição, desenvolvimento e legenda.

vi.V-Corte, Rota de Saída

Esta etapa destina-se basicamente a separar as unidades de circuito individuais para facilitar o empacotamento e o transporte. O roteamento também ajuda a remover as partes em excesso da placa.

Ao fazer o corte em V, certifique-se de que a profundidade do “V” seja apropriada. Verifique também se há defeitos ao longo das bordas. Fique atento também aos desvios de rota.

Novamente, assim como dissemos sobre a ferramenta de perfuração, aqui também você precisa verificar a ferramenta de roteamento. Faça a manutenção ou substitua adequadamente para garantir que estejam funcionando perfeitamente.

Ao remover a rebarba, certifique-se de não arranhar a placa.

vii. Teste Eletrônico, OSP

Esta etapa é útil para verificar se o circuito está funcionando corretamente. Você também pode confirmar que o circuito é capaz de suportar o ambiente de tensão prescrito. Por fim, é também para garantir que a soldagem do circuito seja perfeita.

Você deve certificar-se de distinguir corretamente entre produtos bons e aqueles com defeitos. Certifique-se de que não haja nenhum dano ao circuito.

viii. Embalagem e Envio

É aqui que você faz a verificação geral final da qualidade na placa para confirmar que ela é de boa qualidade. Envolve tirar algumas amostras das placas concluídas e verificar sua qualidade.

Usando inspeção visual, separe os motores de popa cuja aparência não mostre perfeição.

Por fim, as placas que passam por essa verificação são embaladas e enviadas aos respectivos compradores. Ao embalar, tome cuidado para não misturar placas boas e ruins ou embalar placas erradas para um cliente.

Certifique-se de que as placas sejam armazenadas de acordo com os padrões da indústria para armazenamento de substratos de alumínio.

Etapa 3: Processo de montagem da placa de circuito de LED

A montagem do LED PCB, assim como o processo de fabricação, precisa de atenção especial para produzir resultados perfeitos. Se feito de forma descuidada, o resultado será placas com más juntas de solda e desalinhamento.

Isto é especialmente devido à sensibilidade do material de base metálico.

Diferentes PCBs de LED precisarão de considerações diferentes durante o processo de montagem. Portanto, é importante considerar a finalidade para a qual o conselho é necessário.

O processo de montagem do LED PCB segue os seguintes passos:

viii. Preparação dos Materiais

Verifique cuidadosamente as placas nuas, os componentes, o estêncil PCB e a pasta de solda.

Verifique também as ferramentas para garantir que estão todas em perfeitas condições. Lembre-se de que qualquer pequeno desvio na montagem do PCB pode causar mau funcionamento total do produto final. Portanto, certifique-se de que o ferro de solda, o descascador de fios, o alicate, a lata, entre outros, estejam perfeitos e prontos.

Você também deve colocar sua lista de BOM e arquivo Gerber na mesa. Você irá consultá-los continuamente durante o processo de montagem.

 i. Cozimento de tábua nua

Você deve garantir que a placa nua esteja seca antes de começar a montar os componentes nela.

ii. Aplicação de pasta de solda

A máquina de impressão de pasta de solda aplica pasta de solda nos locais necessários na placa. Você deve inspecionar minuciosamente para garantir que a solda seja perfeita.

iii. Montagem de componentes

A máquina de coleta e colocação coleta e anexa componentes SMT ao PCB com muita precisão. No entanto, você ainda deve inspecionar manualmente a placa antes do refluxo para garantir que o posicionamento seja preciso.

iv. Soldagem por refluxo

Execute sua placa de circuito impresso de LED na máquina de refluxo. A máquina solda os componentes SMT e resfria as juntas para fortalecê-las.

Após a soldagem, use o instrumento AOI para verificar quaisquer problemas com a soldagem.

v. Inserção de Componente Através do Furo

Insira os fios dos componentes do orifício de passagem nos orifícios de passagem da placa. Certifique-se de que cada componente seja inserido em sua posição correta.

vi. Solda por onda

Agora coloque seu LED PCB na máquina de solda por onda. A máquina usa fluxo de soldagem por pulverização, pré-aquecimento, solda e finalmente resfria as juntas para fortalecê-las.

 vii. Inspeção final e embalagem

Quando terminar de montar todos os componentes, você precisará primeiro limpar a placa. Em seguida, passe a placa finalizada pela verificação de qualidade final para descartar todos os problemas de qualidade.

Todos os PCBs que passaram nos testes finais estão agora prontos para embalagem e envio.

Como fazer projetos personalizados de PCB de LED

De nossa discussão sobre o processo de fabricação acima, agora você conhece todo o processo de fabricação de PCBs de LED.

No entanto, você pode querer fazer projetos de PCB de LED personalizados, exigindo algumas alterações no processo de fabricação.

Tudo que você precisa é estar familiarizado com o software de design de sua escolha.

Agora siga o procedimento correto ao projetar sua PCB de LED.

O procedimento é geralmente o mesmo para a maioria dos softwares de projeto comuns, exceto por algumas diferenças. Portanto, você seguirá os seguintes passos:

• Baixe e instale o software
• Configure o projeto:
• Configure a Biblioteca de Componentes:
• Adicione componentes ao seu esquema:
• Conecte os componentes: Com o ponteiro sobre as bolhas, pressione W para conectar os componentes.
• Anote seus componentes esquemáticos

O que procurar no provedor de serviços de design de PCB LED

Agora que você já sabe tudo sobre LED PCB, a próxima pergunta que provavelmente está te incomodando é como encontrar o melhor designer para o seu produto.

Aqui estão algumas dicas sobre o que procurar antes de contratar um prestador de serviços para lidar com seu projeto de LED PCB.

 – Você gostaria que seu produto fosse um experimento de controle para um designer praticante? Definitivamente não!

Considere um provedor de serviços que está estabelecido e tem grande experiência no campo, especialmente no que diz respeito ao design de LED PCB.

Tempo de espera – Quanto mais rápido o lead time, melhor para você, pois você poderá ter seu produto mais cedo.

Especialização – Contratar um provedor de serviços que manuseie todos os tipos de PCBs é aceitável, especialmente se você também precisar de projetos de outros PCBs. Caso contrário, é melhor optar por um especializado em design de PCB de LED, se possível, para obter mais precisão e alta qualidade.

Especialidades – Se você precisar que seu produto seja projetado usando um software específico, é melhor garantir que seu designer esteja bem familiarizado com ele.

Atendimento ao cliente – Um provedor de serviços com suporte ao cliente confiável e informações úteis para uso do cliente pode ser confiável.

Conclusão

Os PCBs de LED impactam nosso dia-a-dia de várias maneiras. Depois de passar por este guia, agora você está pronto para criar seu próprio design de PCB de LED.

Você também obteve uma compreensão elaborada da fabricação e montagem desses PCBs.

Fora de nossa discussão, você pode escolher a melhor opção de PCB de LED para sua aplicação.

Em geral, este guia deixa você perfeitamente apto para lidar com todos os assuntos relacionados ao PCB de LED.