FR 
EN 
ES 
AR 
PT 
RU 
DE 
IT 
Avec la demande croissante de miniaturisation, de haute intégration et de haute efficacité dans les systèmes d'éclairage domestiques intelligents, la technologie d'assemblage SMT est devenue un composant essentiel dans la fabrication des éclairages LED. Cependant, l'efficacité lumineuse et les performances de dissipation thermique des LED déterminent directement la luminosité, la durée de vie et la stabilité des appareils d'éclairage. Nous étudierons comment garantir un rendement lumineux élevé et une dissipation thermique efficace par des moyens techniques en examinant trois aspects : le processus de fabrication des PCBA pour maisons intelligentes, l'optimisation du processus d'assemblage SMT et les stratégies de conception de la dissipation thermique.
Tout d'abord, examinons quelques étapes clés du traitement des PCBA pour maisons intelligentes. Étape 1 - Conception de la carte de circuit imprimé et sélection des matériaux. Dans la conception des circuits imprimés des appareils d'éclairage domestiques intelligents, la performance de la dissipation de la chaleur doit être une priorité absolue. Par exemple, les substrats métalliques (tels que les substrats en aluminium) peuvent être utilisés pour remplacer les substrats FR-4 traditionnels, car ils ont une conductivité thermique plus élevée, comme le fait que les cartes de sous-station en aluminium peuvent atteindre 1-3 W/m-K. Cela permet une conduction rapide de la chaleur générée par les LED vers la couche de dissipation thermique. En outre, les circuits imprimés multicouches peuvent augmenter les voies de dissipation de la chaleur en optimisant la distribution des feuilles de cuivre dans les couches internes afin d'améliorer les voies de conduction de la chaleur et de réduire les zones localisées à haute température ; étape 2 - contrôle précis du processus de montage des puces SMT. L'impression sur treillis d'acier et la qualité de la pâte à braser sont importantes car le treillis d'acier laser contrôle précisément l'épaisseur de la pâte à braser pour 80-150μm typiquement pour assurer l'uniformité des joints de soudure, en évitant les fausses soudures ou les courts-circuits causés par une pâte à braser insuffisante ou excessive, réduisant ainsi la résistance thermique locale.
La précision du placement SMT et l'inspection AOI sont nécessaires car la machine de placement SMT utilise des buses à vide, comme la NT-B5 de Nectec qui utilise le système de buses automatiques ATC et la détection du vide en temps réel, ainsi que des systèmes de reconnaissance d'images (comme l'étalonnage du point de marquage) pour assurer le placement précis des puces LED, évitant ainsi une dissipation inégale de la chaleur causée par un mauvais alignement. L'inspection AOI en ligne permet de détecter les défauts de brasage en temps réel, ce qui améliore les taux de rendement. La courbe de température de la soudure par refusion est également nécessaire, car elle définit une courbe de température raisonnable. Les étapes sont le préchauffage, la température constante, la refusion et le refroidissement, afin de garantir la fusion complète de la pâte à braser sans endommager la puce LED. Par exemple, la température maximale doit être comprise entre 230 et 250 °C pour éviter que les températures élevées ne fassent vieillir le matériau d'emballage des DEL.
Ensuite, examinons les points clés pour décrire les stratégies de base de la conception de la dissipation thermique des LED. Premier point clé : l'utilisation de matériaux thermoconducteurs hautement efficaces. Les matériaux d'interface thermique sont utilisés pour remplir l'espace entre la puce de la DEL et le substrat du dissipateur thermique avec de la graisse thermique ou des coussinets thermiques pour réduire la résistance thermique de contact et améliorer l'efficacité du transfert de chaleur. Les dissipateurs thermiques et les structures d'ailettes sont considérés comme des dissipateurs thermiques en aluminium ou des structures d'ailettes pour les appareils d'éclairage intelligents afin d'accélérer la dissipation de la chaleur par convection d'air en augmentant la surface. Par exemple, les dissipateurs de chaleur à refroidissement par air forcé peuvent réduire la température de jonction de 5 à 10 °C, ce qui prolonge considérablement la durée de vie des LED ; deuxième point clé : la combinaison du refroidissement actif et passif.
La technologie Peltier se définit comme le fait que certains luminaires LED de haute puissance utilisent des modules de refroidissement thermoélectriques, tels que le modèle TEC1-12706 que nous connaissons tous, pour absorber la chaleur à l'extrémité froide et dissiper la chaleur à l'extrémité chaude à l'aide d'un ventilateur, réalisant ainsi un contrôle rapide de la température, ce qui est particulièrement approprié pour les luminaires intelligents fermés. Le système intelligent de contrôle de la température intègre de manière active et cohérente des capteurs de température, tels que les thermistances NTC que nous connaissons, surveille la température de jonction des LED en temps réel et ajuste de manière dynamique le courant d'entraînement via l'unité MCU afin de prévenir la dégradation de la lumière causée par la surchauffe. Par exemple, lorsque la température dépasse 65°C, la luminosité est automatiquement réduite de 10%-20% pour équilibrer l'efficacité lumineuse et la charge thermique. L'optimisation de la ventilation est utilisée pour concevoir des trous de dissipation de la chaleur ou des conduits d'air dans le boîtier du luminaire afin d'améliorer la dissipation de la chaleur par convection naturelle. Éviter l'accumulation de la résistance thermique décrit le phénomène de réduction de l'interférence de la résistance thermique entre plusieurs couches de matériaux.
Troisièmement, examinons quelques exigences particulières concernant les techniques de fabrication SMT dans le cadre de l'utilisation d'appareils domestiques intelligents. Première exigence : miniaturisation et montage haute densité. Les appareils d'éclairage des maisons intelligentes deviennent plus compacts, ce qui nécessite l'utilisation de LED miniatures dans des boîtiers 0201 ou 0402, ce qui impose des exigences plus élevées en matière de précision des machines de placement SMT, généralement ≤ 0,05 mm. Parallèlement, la disposition des composants doit être optimisée pour éviter la concentration de chaleur, par exemple en répartissant uniformément les DEL de forte puissance sur le circuit imprimé ; Exigence 2 : protection contre l'humidité et garantie de fiabilité. Il est intéressant de noter qu'avant le traitement SMT, nous suggérons de cuire le circuit imprimé à environ 120°C pendant au moins 2 heures pour éliminer l'humidité et empêcher la formation de bulles pendant la soudure par refusion, ce qui pourrait entraîner un échec de la soudure.
En outre, il est recommandé d'utiliser des matériaux d'emballage résistants aux températures élevées, tels que le caoutchouc de silicone, au lieu de la résine époxy, afin de réduire la dégradation de la lumière à long terme. Des expériences montrent que les DEL emballées dans du caoutchouc de silicone peuvent prolonger leur durée de vie jusqu'à 40 000 heures dans les mêmes conditions de température.
Quatrièmement, discutons d'une étude de cas concernant la solution de dissipation de la chaleur pour les appareils d'éclairage intelligents à gradation. Dans le cadre du projet d'un de nos anciens clients concernant des luminaires intelligents pour plafond, ses ingénieurs ont d'abord conçu le substrat en aluminium et la couche de dissipation thermique en feuille de cuivre, combinés à un ventilateur de dissipation thermique par le bas. Ensuite, son usine a procédé au placement SMT à l'aide de machines polyvalentes de haute précision afin d'assurer une distribution uniforme des réseaux de diodes électroluminescentes. Enfin, ils ont intégré un module Bluetooth et une puce de contrôle de la température. Les utilisateurs peuvent régler la luminosité et visualiser la température en temps réel via l'application. Ce qui l'a enthousiasmé, c'est que les résultats des tests montrent que, lorsqu'elle fonctionne à pleine charge, la température de jonction de la lampe reste stable en dessous de 55 °C, avec un taux de maintien du rendement lumineux supérieur à 90% et une durée de vie de 50 000 heures.
En fin de compte, l'avenir de la technologie SMT des appareils d'éclairage intelligents est prometteur. Grâce à l'utilisation de matériaux innovants. Non seulement le film thermique en graphène avec une conductivité thermique de 5300 W/m-K et le substrat céramique en nitrure d'aluminium avec une conductivité thermique de 170 W/m-K amélioreront encore l'efficacité de la dissipation de la chaleur, mais aussi la combinaison d'algorithmes d'IA pour prédire la distribution de la chaleur, ajuster dynamiquement les stratégies de refroidissement, telles que la commutation automatique entre les modes de refroidissement actifs et passifs en fonction de la température ambiante.
Il est absolument essentiel que les usines SMT réalisent qu'en optimisant le processus de fabrication des circuits imprimés, en innovant dans la conception de la dissipation de la chaleur et en mettant en œuvre un contrôle strict des processus, les systèmes d'éclairage domestique intelligents peuvent parvenir à une dissipation efficace de la chaleur tout en conservant une efficacité lumineuse élevée, répondant ainsi aux exigences globales des utilisateurs en matière de luminosité, de durée de vie et de contrôle intelligent.
