Taal wijzigen
Introductie
COB LED PCB – Dit is een technologie waarbij meerdere LED-chips direct op printplaten worden gemonteerd. Ze zijn meestal gemaakt van aluminium voor warmteafvoer en worden samen als één lichtmodule ingekapseld. In dit artikel leer je wat een COB LED PCB is, welke typen er zijn en meer.
COB LED PCB: de basis
Er zijn over het algemeen twee hoofdtypen LED's die in printplaten (PCB's) worden gebruikt . Een daarvan is de SMD-LED. SMD is de afkorting voor Surface Mount Device . Het andere type betreft LED's die direct op een printplaat zijn gesoldeerd. Dit type wordt COB LED PCB genoemd, waarbij COB staat voor Chip on Board.
Bij COB LED-printplaten worden meerdere LED-chips direct op een printplaat bevestigd. De printplaat moet thermisch geleidend zijn. Nadat de LED's zijn bevestigd, worden ze ingekapseld met siliconen- of epoxyhars (meestal transparant). Dit helpt vooral bij het aanpakken van de warmteafvoer die vaak door LED's wordt veroorzaakt.
Naast epoxyhars wordt er ook een fosforcoating (poedercoating) aangebracht op COB LED-chips. Deze fosforcoating zorgt ervoor dat LED's licht van blauw of paars kunnen omzetten in andere kleuren zoals wit, rood of groen.
Voordelen ten opzichte van traditionele SMD LED-printplaten
Bij gebruik biedt een COB LED-printplaat veel voordelen ten opzichte van traditionele LED's. Hieronder volgen de belangrijkste voordelen ten opzichte van een traditionele SMD LED-printplaat.
- Minder gewicht
De dikte van COB-leds is doorgaans minder dan die van traditionele leds. Deze varieert meestal van 0.4 mm tot 1.2 mm. Over het algemeen weegt een COB-led ongeveer een derde van een SMD-led.
- licht Hoek
De lichtuitstralingshoek van COB-leds in printplaten is doorgaans breder dan die van traditionele leds. Ze stralen meestal licht uit in een ondiepe bolvorm met een hoek die meestal groter is dan 175 graden. Bovendien is het licht van een COB-led meestal zacht en heeft het een betere optische diffusie.
- Drukbestendig
Zoals eerder vermeld, zijn COB-leds ingekapseld. Deze inkapseling geeft ze een glad oppervlak met een bolvorm. Bovendien maakt deze inkapseling ze bestand tegen externe stoten en druk, waardoor ze een betere keuze zijn dan traditionele SMD-verlichting.
- Hitte bestendig
In de COB LED-printplaat wordt de door de verlichting gegenereerde warmte direct overgedragen op het substraat op de printplaat. Dit zorgt voor een betere warmteafvoer en verlengt de algehele levensduur van het LED-product. Het verbetert ook de bestendigheid van LED's tegen hoge en lage temperaturen.
Ter info: Een COB LED-printplaat werkt probleemloos bij temperaturen van -30°C tot +80°C.
- water Resistant
De epoxyhars waarmee een COB-led wordt ingekapseld, sluit deze volledig af. De inkapseling maakt ze water- en stofdicht. Soms wordt bij de ingangen van leds een siliconen O-ring als extra laag aangebracht. Dit maakt leds zo waterdicht dat ze zelfs onder water werken.
Soorten COB LED-PCB's en hun toepassingen
COB LED-printplaten zijn er in verschillende soorten. Deze worden meestal gecategoriseerd op basis van het substraatmateriaal. Afhankelijk van de thermische geleidbaarheid en flexibiliteit is elk type geschikt voor een andere toepassing. Hieronder volgen de vier belangrijkste soorten COB LED-printplaten en waar u ze kunt gebruiken.
Koperen COB LED-printplaat
Bij dit type wordt een koperen substraat direct op de thermische pad aangesloten. Dit zorgt voor maximale thermische geleidbaarheid. Ongeacht of de warmte door een prepreglaag gaat, COB LED-printplaten met koperen kern leveren betere thermische prestaties dan aluminium.
Dit type COB-led wordt gebruikt in verlichtingssystemen die een hoog vermogen nodig hebben of hebben. Bijvoorbeeld industriële verlichting en buitenarmaturen, waar efficiënte warmteafvoer essentieel is voor optimale prestaties.
Flexibele COB LED-printplaat
Flexibele COB-leds worden gemaakt van polyimide. Het polyimide-materiaal fungeert als basisisolator en als afdeklaag. Het zorgt ervoor dat het eindproduct kan worden gebogen en in de gewenste vorm kan worden gebracht.
Bovendien hebben flexibele COB-leds een eenvoudig ontwerp en zijn ze veel goedkoper dan traditionele led-displays. Je kunt ze gebruiken in diverse producten, zoals ledstrips of displaypanelen.
Keramische COB LED-printplaat
Keramische COB-LED's worden gemaakt met behulp van specifieke materialen, namelijk aluminiumoxide (Al₂O₃) of aluminiumnitride (AlN) . Het doel van het gebruik van deze materialen is dat ze een uitstekende thermische geleidbaarheid en een hoge elektrische isolatie bieden. Bovendien zorgen ze voor een lage diëlektrische constante en een laag verlies, samen met een nauwkeurige impedantieregeling.
Keramische printplaten kunnen hitte bijna net zo goed verwerken als thermo-elektrische scheiding. Net als printplaten met een koperen kern zijn ze bestand tegen extreme temperaturen. Keramische COB LED-printplaten worden vooral gebruikt in hoogwaardige verlichtingsproducten, zoals zwembadverlichting.
Hybride COB LED-printplaat
In hybride COB LED-printplaten worden verschillende soorten substraten gecombineerd. Dit type bestaat uit een koperen printplaat die via een keramische verbinding aan de led-chips wordt bevestigd. Deze hybride structuur zorgt voor een uitstekende warmteafvoer en ondersteunt tegelijkertijd de behoeften aan krachtige verlichting.
Hybride COB-leds zijn meestal bedoeld voor toepassingen die een sterke verlichting en warmteregeling vereisen. Daarnaast worden ze gebruikt in podiumverlichting en fotografieverlichting. Ze kunnen worden gebruikt in producten die werken in omgevingen met een hoge lichtintensiteit.
COB LED PCB-binding
U kunt verschillende bondingmethoden gebruiken om COB LED-chips op printplaten te verbinden. De twee belangrijkste bondingtechnieken die u kunt kiezen, zijn:
- Draadverbinding
- Flip-chipbinding
Elk van de bovengenoemde methoden beïnvloedt de thermische prestaties, lichtopbrengst en toepassingsgeschiktheid op een andere manier. Hieronder wordt de werking van beide verlijmingsmethoden uitgelegd.
Draadverlijming
Met deze methode kunt u de led-chips met draden op printplaten aansluiten. Deze draden zijn meestal van fijn goud of aluminium. De draadverbindingsmethode wordt al jaren gebruikt in de printplaatindustrie. Het belangrijkste doel van deze methode is dat het kosteneffectief is en...
eenvoudig te implementeren.
De draden die bij deze methode worden gebruikt, bedekken echter een deel van het lichtgevende oppervlak. Dit vermindert de lichtopbrengst. Bovendien stroomt de warmte van de PN-overgang van de led door het led-substraat voordat deze de printplaat bereikt. Deze extra laag verzwakt de thermische geleidbaarheid.
Veel fabrikanten gebruiken draadverlijming voor COB-leds die op een lager vermogen werken. Dit blijft een veelvoorkomende keuze wanneer kosten en basisprestaties belangrijker zijn dan efficiëntie.
Flip-chipbinding
Bij de flip-chip-bondingmethode monteer je de led-chips direct op de printplaat. Om de led-chips met de printplaat te verbinden, worden soldeerpuntjes gebruikt. Deze helpen bij het omdraaien van de led-chip.
Bovendien verwijdert flipchipbonding ook het substraat en gebruikt het transparante chipmateriaal om efficiënt licht uit te stralen. Bovendien maakt deze methode het gebruik van draden overbodig. Het licht kan hierdoor ongehinderd ontsnappen.
Bovendien biedt een flip-chip betere thermische prestaties omdat de chip direct op de printplaat wordt aangesloten. De warmte wordt snel afgevoerd van de PN-overgang. Deze methode heeft de voorkeur voor krachtige COB-leds, vooral wanneer elke chip meer dan 1 W levert.
Omdat de vraag naar meer helderheid en koeling toeneemt, vertrouwen COB LED-lampen steeds meer op flip-chip-bonding voor optimale resultaten.
Conclusie
Een COB LED-printplaat biedt vele voordelen, met name een betere lichtopbrengst. Bovendien is deze zeer duurzaam en zorgt voor een betere warmteafvoer. U kunt kiezen uit verschillende typen, afhankelijk van uw behoeften. LED-chips kunnen met behulp van verbindingsmethoden zoals draad en flip-chip worden aangesloten. Deze methoden beïnvloeden ook de prestaties.
Bij PCBTok zijn we gespecialiseerd in de productie van COB LED-printplaten en de assemblage van LED-strips . Door strikt de IPC klasse 2/3-norm te volgen en kwaliteitscontroles uit te voeren op het gebied van duurzaamheid, thermisch beheer en nauwkeurige verbindingen, zetten we uw definitieve ontwerpen om in hoogwaardige verlichtingsproducten.
Klaar om aan je LED-projecten te beginnen? Deel je PCB Gerber-bestanden en de benodigde materiaallijst (BOM) met ons via sales@pcbtok.com of +86-755-21025896 . Laten we je LED-project bespreken.
