高周波PCB技術 - 照明業界でPCB　LEDの最も一般的な応用は何ですか?

従来の多くのPCBは優れた機能を提供しているが、すべてのPCBがLEDアプリケーションに適しているわけではありません。照明応用において最適な性能を発揮するためには、熱伝達能力を最大限に高めるためにLED用PCBを設計する必要があります。アルミ基板は各種の高出力LED応用に共通の基礎を提供し、LED照明ソリューションは各種業界で急速に発展し、その低消費電力、高効率、印象的な光出力が重視されています。ほとんどの照明高出力LEDアプリケーションでは、アルミ基板が使用されており、主にアルミニウム基板がより高いレベルの熱伝達を実現することができます。iPCB(株）は専門の高精密PCB回路基板の研究開発生産メーカーで、4-46層のpcb基板、回路基板、高速基板、HDI基板、高周波高速基板、両面・多層回路基板、混圧回路基板、高周波回路基板、フレックリジッド基板などを量産することができます。

アルミ基板と従来のFR-4基板との最大の相違は放熱性であり、厚さ1.6 mmのFR-4基板はアルミ基板と比較して前者の熱抵抗が20〜22°C、後者の熱抵抗が1.0〜2.0°Cです。アルミ基板は、良好な熱伝導性を有する金属ベース銅箔基板であり、良好な熱伝導性、機械加工性能、気電絶縁性能を備えています。

（1）放熱性

現在、多くのダブル基板、多層基板は密度が高く、パワーが大きく、熱量を放出するのが難しいです。従来のプリント基板版材は、例えばFR 4、CEM 3はいずれも熱の不良導体であり、層間絶縁であり、熱量が放出されません。電子デバイスの局部発熱は排除されず,電子部品の高温失効を招き,アルミ基板はこの放熱難題を解決できます。

（2）寸法安定性

アルミ基板は、絶縁材料を使用するプリント基板よりもずっと安定していることが明らかになりました。アルミニウム基板、アルミニウムコアプレートは、30°Cから140~150°Cに加熱され、寸法が2.5~3.0%に変化します。

（3）熱膨張性

熱膨張冷縮は物質の共通特徴であり,物質による熱膨張係数は異なります。アルミ基板は放熱問題を効果的に解決することができ、それによってプリント基板上の部品の異なる物質の熱膨張冷縮問題を緩和させ、機械全体と電子設備の耐久性と信頼性を高め、特にSMTシート加工プロセスの熱膨張冷縮問題を解決することができます。

（4）その他の性能

アルミ基板は遮蔽作用を有し、脆性セラミック基材の代わりに、表面実装技術を安心して使用し、PCB基板の本当に有効な面積を減らし、ラジエーターなどの電子素子に取って代わり、製品の耐熱と物理性能を改善し、生産コストと労働力を減らすことができます。

アルミ基板の放熱性は従来のエポキシガラスの熱伝導率の5〜10倍の誘電体を用い、標準FR-4基板よりもっと効率的です。アルミ基板の熱伝導率はいくらですか?アルミ基板の熱伝導係数は、アルミ基板の放熱性能パラメータを指し、アルミ基板の良し悪しを測定する3つの基準の1つです。アルミ基板の熱伝導率は、板材が圧着された後、試験器具の試験を経てデータを得ることができ、熱伝導率が高いほど、アルミ基板の性能がより良いことを示す標識です。

アルミ基板の熱伝導率は1.0〜2.5です。アルミ基板は良好な放熱機能を有する金属基板被覆銅板であり、通常、シングル基板は回路層(銅箔)、絶縁層、金属基層の3層構造から構成されます。ハイエンドで使用するためには、回路層、絶縁層、アルミニウム基、絶縁層、回路層として構成されたダブル基板もあります。ごく少数の応用は多層板であり、通常の多層板と絶縁層、アルミニウム基とを貼り合わせることができます。アルミニウム基板の熱伝導率は銅箔厚さと絶縁層で決定され、銅箔厚さはそれぞれ25 mu、35 mu、70 mu、絶縁層はそれぞれPPガラス繊維布基(熱伝導が少々悪い)、熱伝導性接着剤(熱伝導が良い)、セラミック粉末(熱伝導が素晴らしい)です。

アルミ基板の熱伝導係数の数値は一般的に固定されており、外部の要因の変化に伴って変化することはなく、熱伝導係数の数値を決定するのは主にアルミ基板の原材料によって決定されます。銅、銀などの高熱伝導材料を加えると、アルミ基板材料の熱伝導性能はより高くなるに違いません。熱伝導性は基本物理量であり、材料固定成分であり、その熱伝導係数の数値は基板の厚さや面積に関係ありません。現在、熱伝導率が高いのは通常陶磁器類、銅などであるが、コストを考慮すると、現在市場の多くはアルミ基板であり、対応するアルミ基板の熱伝導率はみんなが配慮したパラメータであり、熱伝導率が高いほど機能が良いことを代表する象徴の一つです。

(1)電気通信業界:電気通信装置は通常PCBを用いてLEDインジケータとディスプレイを制御します。この業界ではの機械設備の密度によって、軽量で耐久性の高いPCBが有利です。アルミ基板はFR-4基板よりも熱伝達特性が良好であることが多いため、通常、電気通信照明応用においてアルミ基板が発見されます。

(2)自動車業界:PCB LEDディスプレイは自動車業界でよく見られ、特にダッシュボードインジケータ、ヘッドライト、ブレーキランプ、高級パネルディスプレイに見られます。この業界は特にPCB LEDが好きで、製造コストが低く、耐久性が強く、車両の価値と使用寿命を高めることができるからです。

(3)コンピュータ技術業界: PCB LEDはコンピュータ技術業界でますます一般的になり、デスクトップとノートパソコンのディスプレイとインジケータによく見られるようになりました。コンピュータ技術の感熱特性のため、アルミ基板は特にコンピュータ内のLED照明応用に適しています。

(4)医療業界:照明器具は医療応用において極めて重要な意義を持ち、特に外科手術と救急応用において、強い光は医師の視野を高めるのに役立ちます。これらの応用において、LEDは、パワーが小さく、寸法が小さいため、照明方法第一選択となることが多いです。PCBは通常、これらの応用の基礎として用いられ、特にアルミ基板は、他のタイプのPCBに比べて寿命が長く、熱伝達能力がより良いです。このようにして、アルミ基板は、様々な医療環境で繰り返し使用できる医療設備になります。

(5)住宅や店頭アプリケーション:上記の用途のほか、PCB LEDは看板やディスプレイの形で家庭や企業でますます人気を集めています。インテリジェントLED照明は家主が効率的に家を照明する安価な方法であり、カスタマイズ可能なLEDディスプレイはこの業界でますます発展する一方です。

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