Odată cu creșterea cererii de miniaturizare, integrare ridicată și eficiență ridicată în sistemele de iluminat pentru case inteligente, tehnologia de asamblare SMT a devenit o componentă de bază în producția de iluminat cu LED-uri. Cu toate acestea, eficiența luminoasă și performanța de disipare a căldurii a LED-urilor determină în mod direct luminozitatea, durata de viață și stabilitatea corpurilor de iluminat. Vom explora modul de asigurare a unei eficiențe luminoase ridicate și a unei disipări eficiente a căldurii prin mijloace tehnice, examinând trei aspecte: procesul de fabricație PCBA pentru case inteligente, optimizarea procesului de asamblare SMT și strategiile de proiectare a disipării căldurii.
Mai întâi de toate, să discutăm câteva etape cheie pentru procesarea PCBA pentru case inteligente. Etapa 1 - Proiectarea PCB și selectarea materialelor. În proiectarea PCB a dispozitivelor de iluminat smart home, performanța de disipare a căldurii ar trebui să fie o prioritate absolută. De exemplu, substraturile metalice (cum ar fi substraturile de aluminiu) pot fi utilizate pentru a înlocui substraturile tradiționale FR-4, deoarece au o conductivitate termică mai mare, cum ar fi faptul că plăcile sub-stație din aluminiu pot ajunge la 1-3 W/m-K. Ceea ce permite conducerea rapidă a căldurii generate de LED-uri către stratul de disipare a căldurii. De asemenea, modelele de PCB multistrat pot crește căile de disipare a căldurii prin optimizarea distribuției foliei de cupru în straturile interioare pentru a îmbunătăți căile de conducție a căldurii și a reduce zonele localizate cu temperaturi ridicate; Etapa 2- controlul precis al procesului de montare a cipurilor SMT. Imprimarea cu plasă de oțel și calitatea pastei de lipit sunt importante, deoarece plasa de oțel cu laser controlează cu precizie grosimea pastei de lipit pentru 80-150μm în mod tipic, pentru a asigura uniformitatea îmbinărilor de lipit, evitând lipirea falsă sau scurtcircuitele cauzate de pasta de lipit insuficientă sau excesivă, reducând astfel rezistența termică locală.

Precizia plasării SMT și inspecția AOI sunt necesare deoarece mașina de plasare SMT utilizează duze de vid, cum ar fi NT-B5 de la Nectec, care utilizează sistemul automat de duze ATC și detectarea vidului în timp real, precum și sisteme de recunoaștere a imaginii (cum ar fi calibrarea punctului de marcaj) pentru a asigura plasarea precisă a cipurilor LED, evitând disiparea inegală a căldurii cauzată de dezaliniere. Inspecția AOI online poate detecta defectele de lipire în timp real, îmbunătățind ratele de randament. Curba temperaturii de lipire reflow este, de asemenea, necesară deoarece stabilește o curbă de temperatură rezonabilă, etapele sunt preîncălzirea, temperatura constantă, reflow și răcirea, pentru a se asigura că pasta de lipit se topește complet fără a deteriora cipul LED. De exemplu, controlați temperatura de vârf între 230-250 ° C pentru a evita temperaturile ridicate care provoacă îmbătrânirea materialului de ambalare a LED-urilor.
În al doilea rând, să discutăm punctele cheie pentru descrierea strategiilor de bază pentru proiectarea disipării căldurii LED-urilor. Punctul cheie unu-aplicații de materiale conductoare de căldură foarte eficiente. Materialele de interfață termică sunt utilizate pentru a umple spațiul dintre cipul LED și substratul radiatorului cu unsoare termică sau plăcuțe termice pentru a reduce rezistența termică de contact și a îmbunătăți eficiența transferului de căldură. Chiuvetele de căldură și structurile cu aripioare sunt clasificate ca fiind chiuvete de căldură din aluminiu sau structuri cu aripioare pentru corpuri de iluminat inteligente pentru a accelera disiparea căldurii prin convecția aerului prin creșterea suprafeței. De exemplu, radiatoarele cu răcire forțată cu aer pot reduce temperatura de joncțiune cu 5-10°C, prelungind semnificativ durata de viață a LED-urilor; Punctul cheie doi - combinația de răcire activă și pasivă.

Tehnologia Peltier este definită ca unele corpuri de iluminat cu LED-uri de mare putere care utilizează module termoelectrice de răcire, cum ar fi modelul TEC1-12706 pe care îl cunoaștem cu toții, pentru a absorbi căldura la capătul rece și a disipa căldura la capătul cald cu un ventilator, obținând un control rapid al temperaturii, care este deosebit de potrivit pentru corpurile de iluminat inteligente închise. Sistemul inteligent de control al temperaturii integrează în mod activ și coerent senzori de temperatură, cum ar fi termistorii NTC pe care îi cunoaștem, monitorizează temperatura joncțiunii LED în timp real și ajustează dinamic curentul de comandă prin MCU pentru a preveni degradarea luminii cauzată de supraîncălzire. De exemplu, atunci când temperatura depășește 65 ° C, luminozitatea este redusă automat cu 10%-20% pentru a echilibra eficiența luminii și sarcina termică; Punctul cheie trei-optimizarea mediului și proiectarea structurală. Optimizarea dispunerii ventilației este utilizată pentru a proiecta găuri de disipare a căldurii sau conducte de aer în carcasa corpului de iluminat pentru a spori disiparea căldurii prin convecție naturală. Evitarea acumulării rezistenței termice descrie fenomenul de reducere a interferenței rezistenței termice între mai multe straturi de material.
În al treilea rând, să discutăm câteva cerințe speciale pentru tehnicile de fabricație SMT în utilizarea dispozitivelor inteligente de acasă. Prima cerință - miniaturizarea și montarea de înaltă densitate. Corpurile de iluminat pentru case inteligente devin din ce în ce mai compacte, necesitând utilizarea de LED-uri miniaturale în pachete 0201 sau 0402, ceea ce impune cerințe mai ridicate privind precizia mașinilor de plasare SMT, de obicei ≤ 0,05 mm. În același timp, dispunerea componentelor ar trebui să fie optimizată pentru a evita concentrarea căldurii, cum ar fi distribuirea uniformă a LED-urilor de mare putere pe PCB; Cerința doi - protecția împotriva umidității și asigurarea fiabilității. Interesant, sugerăm ca înainte de procesarea SMT, să coaceți PCB-ul la aproximativ 120 ° C timp de cel puțin 2 ore pentru a elimina umiditatea și pentru a preveni formarea bulelor în timpul lipirii prin reflow, care ar putea provoca eșecul lipirii.

Nu numai atât, este recomandat să se utilizeze materiale de ambalare rezistente la temperaturi ridicate, cum ar fi cauciucul siliconic, în locul rășinii epoxidice, pentru a reduce degradarea luminii pe termen lung. Experimentele arată că LED-urile ambalate în cauciuc siliconic își pot prelungi durata de viață până la 40 000 de ore în aceleași condiții de temperatură.
În al patrulea rând, să discutăm un studiu de caz privind soluția de disipare a căldurii pentru corpurile de iluminat cu reglare inteligentă. În unul dintre proiectele anterioare ale clienților noștri pentru corpuri de iluminat inteligente pentru tavan, inginerii săi au proiectat mai întâi substratul de aluminiu și stratul de disipare a căldurii din folie de cupru, combinate cu ventilatorul de disipare a căldurii de jos. Apoi, fabrica sa a efectuat plasarea SMT folosind mașini universale de înaltă precizie pentru a asigura distribuția uniformă a rețelelor de LED-uri. În cele din urmă, au integrat un modul Bluetooth și un cip de control al temperaturii, utilizatorii putând regla luminozitatea și vizualiza temperatura în timp real prin intermediul aplicației. Ceea ce l-a entuziasmat este faptul că rezultatele testelor arată că, atunci când funcționează la sarcină maximă, temperatura de joncțiune a lămpii rămâne stabilă sub 55°C, cu o rată de menținere a randamentului luminos care depășește 90% și o durată de viață de 50.000 de ore.
În cele din urmă, viitorul tehnologiei SMT pentru corpurile de iluminat inteligente este luminos. Cu utilizarea de materiale inovatoare. Nu numai filmul termic din grafen cu o conductivitate termică de 5300 W/m-K și substratul ceramic din nitrură de aluminiu cu o conductivitate termică de 170 W/m-K vor îmbunătăți în continuare eficiența disipării căldurii, ci și combinarea algoritmilor AI pentru a prezice distribuția căldurii, ajustarea dinamică a strategiilor de răcire, cum ar fi comutarea automată între modurile de răcire activă și pasivă în funcție de temperatura mediului.

Este extrem de important ca fabricile SMT să realizeze că, prin optimizarea procesului de fabricație PCBA, inovarea designului de disipare a căldurii și punerea în aplicare a unui control strict al procesului, sistemele de iluminat inteligente pentru acasă pot realiza o disipare eficientă a căldurii, menținând în același timp o eficacitate luminoasă ridicată, îndeplinind astfel cerințele complete ale utilizatorilor privind luminozitatea, durata de viață și controlul inteligent.