LED Display Leiterplatte (PCB)
LED Circuit Boards（PCB)- der Keller des Gebäudes. „LED-Boards“, „LED-Blöcke“, „LED-Panels“, „LED-Module“, „LED-Schränke“ oder einfach „LED-Displays“, zusammen mit zahlreichen anderen Bezeichnungen im kulturspezifischen Sprachgebrauch der einzelnen Hersteller, sind in der Tat die größte Unterscheidung, wenn Sie eine SMD-LED-Lösung mit einer anderen vergleichen.
Auswahl einer qualitativ hochwertigen Leiterplatte
Die Wahl des richtigen Leiterplattenmaterials für LED-Anzeigen ist entscheidend für deren Qualität und Zuverlässigkeit. Im Folgenden finden Sie eine vereinfachte Übersicht über die zu beachtenden Punkte und einige beliebte Optionen, die Ihnen helfen, eine fundierte Entscheidung zu treffen:
1. Wärmeleitfähigkeit
LED-Anzeigen erzeugen eine Menge Wärme. Die Auswahl von Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit hilft, diese Wärme zu bewältigen, die elektronischen Komponenten auf einer stabilen Betriebstemperatur zu halten und Schäden durch Überhitzung zu vermeiden.
2. Elektrische Leistung
Die elektrische Leistung des Leiterplattenmaterials beeinflusst den Strom- und Spannungsfluss. Zu den wichtigsten Parametern, auf die Sie achten müssen, gehören der elektrische Widerstand, die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust. Diese Faktoren sorgen für einen reibungslosen Stromfluss und eine stabile Signalübertragung.
3. Mechanische Stärke
LED-Displays müssen mechanischen Belastungen wie Vibrationen, Stößen und Biegungen standhalten. Materialien mit hoher mechanischer Festigkeit gewährleisten die strukturelle Stabilität und Zuverlässigkeit des Displays.
4. Umweltfreundlichkeit
Mit wachsendem Umweltbewusstsein wird die Wahl umweltfreundlicher Materialien immer wichtiger. Der Verzicht auf schädliche Stoffe wie Blei und Halogenverbindungen ist sowohl für die Umwelt als auch für die Gesundheit entscheidend. Achten Sie auf Materialien, die Umweltstandards wie RoHS erfüllen.
Warum mehrere Schichten für LED-Anzeigen
PCB, oder Printed Circuit Board, Schichten sind im Wesentlichen die verschiedenen Ebenen oder Schichten, durch die elektrische Verbindungen in einer Leiterplatte hergestellt werden. Stellen Sie sich eine Leiterplatte wie ein mehrstöckiges Gebäude vor, bei dem jede Etage eine andere Schicht mit ihrer eigenen spezifischen Funktion darstellt und Treppen oder Aufzüge (Vias im Sinne von PCB) sie miteinander verbinden.
Diese Schichten beherbergen die Stromkreise und die elektrische Erdung. Auch die elektronischen Schaltkreise, die sowohl die Daten für die Darstellung der digitalen Inhalte als auch den Strom für die LED (Light Emitting Diode) liefern, steuern und verteilen, sind in diesen Schichten untergebracht. Bei den „Pixeln“ – den einzelnen RGB-LED-Gehäusen – sind ebenfalls Schaltkreise, Dioden, Harze, Designelemente und periphere Oberflächenmaterialien/Farben zu berücksichtigen.
- Schicht 1 (Oberste Schicht): Hier befinden sich die Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren und integrierte Schaltkreise. Sie ist durch Kupferbahnen verbunden, die den Schaltkreis bilden.
- Schicht 2 (innere Schicht 1): Für die Masseverbindungen zuständig. Diese Schicht hilft bei der Reduzierung von elektronischem Rauschen und Interferenzen und bietet eine stabile Umgebung für die Funktion des Schaltkreises.
- Schicht 3 (innere Schicht 2): Wird für die Stromverteilung verwendet. Diese Schicht verteilt den Strom vom Netzteil an die verschiedenen Komponenten auf der Karte.
- Schicht 4 (untere Schicht): Sie kann zusätzliche Komponenten oder Leiterbahnen enthalten, die nicht auf die oberste Ebene passen, oder sie kann verwendet werden, um Schaltungen zu vervollständigen, die auf der obersten Ebene beginnen und enden.
Wie viele Lagen PCB für LED-Anzeige
Bei LED-Display-Leiterplatten kann die Anzahl der erforderlichen Lagen je nach Komplexität, Leistungsbedarf und Größe des Displays erheblich variieren. Generell lassen sich LED-Displays in einfachere Designs, wie sie in kleinen Unterhaltungselektronikgeräten verwendet werden, und komplexere Anordnungen, wie sie in großen Outdoor- oder hochauflösenden Displays zu finden sind, einteilen. Hier ist eine allgemeine Richtlinie:
LED-Anzeigen mit großem Pixelabstand
1 bis 2 Lagen : Für einfache LED-Displays (mit großem Pixelabstand), wie sie in der Außenwerbung P10, P8 oder den einfarbigen LED-Bannern verwendet werden, werden oft 1- oder 2-lagige Leiterplatten verwendet. Diese reichen aus, um eine bescheidene Anzahl von LEDs ohne komplexe Schaltungen mit Strom und Signalen zu versorgen.
LED-Anzeigen mit mittlerer Komplexität
2 bis 4 Lagen: Mit zunehmender Komplexität (hohe Helligkeit, hohe Bildwiederholfrequenz), mehr LEDs und Ansteuerungs-ICs oder der Notwendigkeit einer besseren Stromverteilung und Signalintegrität können Leiterplatten auf 2 bis 4 Lagen erweitert werden. Dies ermöglicht ein ausgefeilteres Routing, das eine moderate Dichte von LEDs, ein besseres Wärmemanagement und eine geringere elektromagnetische Interferenz (EMI) zulässt.
Hochkomplexe LED-Anzeigen
4 Schichten und mehr: Großflächige oder hochauflösende LED-Displays für den Innen- und Außenbereich, wie sie in der Außenwerbung, in Stadien oder in professionellen Innenräumen verwendet werden, benötigen 4 Schichten oder mehr. Diese Displays benötigen eine umfangreiche Verlegung von Hunderten bis Tausenden von LEDs, erfordern ein ausgezeichnetes Wärmemanagement und müssen die EMI minimieren. Leiterplatten mit hoher Lagenzahl bieten den nötigen Platz für komplizierte Routings und spezielle Lagen für Stromversorgungs- und Erdungsebenen, was die Gesamtleistung und Zuverlässigkeit des Displays verbessert.
Materialanforderungen: Dicke der PCB-Platte:
Das Basismaterial der meisten Leiterplatten ist ein kupferkaschiertes Laminat, das aus glasfaserverstärktem Epoxidharz besteht. Standardstärken für gängige Laminatqualitäten sind:
- 0,8 mm
- 1,0 mm
- 1,2 mm
- 1,6 mm
Dünnere Laminate sind anfälliger für Verzug, während dickere Stapel Biege- und Verdrehungskräften standhalten können.
in der Regel 1,6 mm dick; Material: FR-4 Glasfaserplatte, einige Hersteller verwenden FR-2 Papiersubstrat, um die Kosten zu senken.
Dicke der Kupferfolie:
Die Dicke der Kupferfolie ist der Schlüssel zur Wärmeableitung der Leiterplatte und zur Stabilität der Schaltung. Die normale Dicke der Kupferfolie beträgt 35um (1Oz), während ein Hersteller die 18um (0,5Oz) Kupferfolie verwendet. Wie können Sie feststellen, welcher Standard verwendet wird? Indem Sie eine leere Platine wiegen, können Sie herausfinden, welcher Standard besser ist. Unter normalen Umständen gilt: je schwerer, desto besser.
Schaltkreis-Design:
Die Designs der eigentlichen Schaltkreise, die die Dioden mit Daten und Strom versorgen, sind in der LED-Display-Herstellungsindustrie so unterschiedlich und wiedererkennbar wie die Pinselstriche von Monet und Lautrec im französischen Impressionismus. Hier beginnt das eigentliche geistige Eigentum der einzelnen Hersteller dieser Displays, die Produkte voneinander zu unterscheiden.
Das Ziel dieser Entwürfe ist es, die Umwandlung von elektrischer Leistung in Licht gegenüber der Wärme zu maximieren. Mehr Licht, weniger Wärme gewinnt das Rennen. Industriestandards zeigen, dass der Prozentsatz der in Licht umgewandelten Wattzahl in den Bildschirmen zwischen 60 % und 75 % liegt. Das bedeutet, dass die verbleibenden 40%-25% der Wattzahl in Wärme umgewandelt werden. Je nach der Umgebung, in der die Display-Lösung eingesetzt wird, könnte dies ein Problem darstellen. Stellen Sie sich vor, dass die LED-Displays in einem hochwertigen Kosmetikgeschäft neben einer Lippenstift-PoP-Struktur ein hohes Maß an Wärme abstrahlen. Ein Hersteller, der mit seinen Schaltkreisen ein elegantes Design bietet, erreicht eine Umwandlungsrate von nahezu 85% bei der Lichteffizienz. Es gibt eine Handvoll Hersteller von Tier-1-Displays (sprich: hochwertigen Displays), die mit ihrem eleganten Design und ihren Schaltkreisen einen Wirkungsgrad von annähernd 85% erreichen.
Wie prüfe ich das PCB Design?
Der Abstand zwischen den „Straßen“ sollte mindestens das Dreifache der Dicke der „Straße“ betragen. Am einfachsten ist es, das Design von visionpi überprüfen zu lassen. Wir bieten einen Service zur Überprüfung des Designs an. Wenn Sie mehr wissen möchten, lesen Sie unseren anderen Artikel „Was macht ein gutes PCB-Layout aus?
Nach Industriestandards liegt der Prozentsatz der in Licht umgewandelten Wattzahl in den Displays zwischen 60 und 75 %. Das bedeutet, dass die verbleibenden 40-25% der Wattleistung in Wärme umgewandelt werden. Je nach Umgebung, in der die Display-Lösung eingesetzt wird, könnte das ein Problem darstellen. Stellen Sie sich vor, dass die LED-Displays in einem hochwertigen Einzelhandelsgeschäft für Kosmetika in unmittelbarer Nähe eines Lippenstiftes ein hohes Maß an Wärme abstrahlen.
