Печатная плата (PCB) светодиодного дисплея

Светодиодные печатные платы (LED Circuit Boards（PCB) — подвал здания. «Светодиодные платы», «светодиодные блоки», «светодиодные панели», «светодиодные модули», «светодиодные шкафы» или просто «светодиодные дисплеи», наряду с многочисленными другими обозначениями в культурно-специфическом жаргоне конкретного производителя, по сути, являются самыми большими различиями при сравнении одного решения на SMD светодиодах с другим.

Выбор качественной печатной платы

Выбор правильного материала печатной платы для светодиодных дисплеев имеет решающее значение для обеспечения их качества и надежности. Вот упрощенное описание того, на что следует обратить внимание, и некоторые популярные варианты, которые помогут Вам принять обоснованное решение:

1. Теплопроводность

Светодиодные дисплеи выделяют много тепла. Выбор материалов с хорошей теплопроводностью помогает управлять этим теплом, поддерживая стабильную рабочую температуру электронных компонентов и предотвращая их повреждение от перегрева.

2. Электрические характеристики

Электрические характеристики материала печатной платы влияют на прохождение тока и напряжения. Основные параметры, на которые следует обратить внимание, включают электрическое сопротивление, диэлектрическую проницаемость и диэлектрические потери. Эти факторы обеспечивают плавное протекание тока и стабильную передачу сигнала.

3. Механическая прочность

Светодиодные дисплеи должны выдерживать механические нагрузки, такие как вибрации, удары и изгибы. Материалы с высокой механической прочностью обеспечивают стабильность и надежность конструкции дисплея.

4. Дружелюбие к окружающей среде

С ростом осведомленности об окружающей среде выбор экологически чистых материалов становится все более важным. Отказ от вредных веществ, таких как свинец и галогенные соединения, крайне важен как для экологической безопасности, так и для здоровья. Ищите материалы, соответствующие экологическим стандартам, таким как RoHS.

Почему несколько слоев для светодиодного дисплея

Слои печатной платы (PCB, или Printed Circuit Board) — это, по сути, различные уровни или пласты, через которые осуществляются электрические соединения в печатной плате. Представьте себе печатную плату как многоэтажное здание, где каждый этаж представляет собой отдельный слой со своей специфической функцией, а лестницы или лифты (vias в терминах печатных плат) соединяют их между собой.

В этих слоях находятся схемы питания и электрического заземления. Кроме того, в этих слоях будут размещены электронные схемы для доставки, управления и распределения как данных для визуализации цифрового контента, так и электроэнергии для питания светодиодов (Light Emitting Diode). Что касается «пикселей» — отдельных корпусов RGB-светодиодов, — то здесь также необходимо учитывать схему, диоды, смолы, элементы дизайна и материалы/цвет периферийных поверхностей.

• Слой 1 (верхний слой): Здесь содержатся такие компоненты, как резисторы, конденсаторы и интегральные схемы. Он соединен медными дорожками, которые образуют схему.
• Уровень 2 (Внутренний уровень 1): Предназначен для заземления. Этот слой помогает снизить уровень электронных шумов и помех, обеспечивая стабильную среду для работы схемы.
• Уровень 3 (Внутренний уровень 2): Используется для распределения питания. Этот слой распределяет питание от блока питания к различным компонентам на плате.
• Слой 4 (нижний слой): Он может содержать дополнительные компоненты или трассы, которые не поместились на верхнем слое, или может использоваться для завершения схем, которые начинаются и заканчиваются на верхнем слое.

Сколько слоев печатной платы для светодиодного дисплея

Для печатных плат светодиодных дисплеев количество необходимых слоев может значительно варьироваться в зависимости от сложности, требований к мощности и размера дисплея. В целом, светодиодные дисплеи можно разделить на более простые конструкции, например, используемые в небольшой бытовой электронике, и более сложные, как в больших наружных дисплеях или дисплеях с высоким разрешением. Вот общие рекомендации:

Светодиодные дисплеи с большим шагом пикселей

От 1 до 2 слоев :Простые (с большим шагом пикселя) светодиодные дисплеи, например, используемые в наружной рекламе P10,P8 или одноцветных светодиодных баннерах, часто используют 1 или 2-слойные печатные платы. Их достаточно для прокладки питания и сигналов к скромному количеству светодиодов без сложных схем.

Светодиодные дисплеи умеренной сложности

От 2 до 4 слоев: По мере увеличения сложности (высокая яркость, высокая частота обновления) при использовании большего количества светодиодов и приводных ИС или необходимости лучшего распределения питания и целостности сигнала, печатные платы могут увеличиваться до 2-4 слоев. Это позволяет прокладывать более сложные маршруты, которые могут вместить умеренную плотность светодиодов, улучшить управление теплом и уменьшить электромагнитные помехи (EMI).

Светодиодные дисплеи высокой сложности

4 слоя и выше: Крупномасштабные светодиодные дисплеи высокого разрешения для внутреннего и наружного применения, например, используемые в наружной рекламе, на стадионах или профессиональные дисплеи для внутреннего применения, требуют 4 и более слоев. Эти дисплеи требуют обширной прокладки для сотен и тысяч светодиодов, нуждаются в отличной терморегуляции и должны минимизировать электромагнитные помехи. Печатные платы с большим количеством слоев обеспечивают необходимое пространство для сложной маршрутизации и специальные слои для силовых и заземляющих плоскостей, что повышает общую производительность и надежность дисплея.

Требования к материалам: Толщина печатной платы:

Основным материалом большинства печатных плат является ламинат, покрытый медью и состоящий из эпоксидной смолы, армированной стекловолокном. Стандартные толщины для распространенных марок ламината составляют:

• 0.8 мм
• 1.0 мм
• 1.2 мм
• 1.6 мм

Более тонкие ламинаты более склонны к деформации, в то время как более толстые стопки могут противостоять изгибающим и скручивающим усилиям.

обычно толщиной 1,6 мм; Материал: Стеклотекстолит FR-4, некоторые производители могут использовать бумажную подложку FR-2 для снижения стоимости.

Толщина медной фольги:

Толщина медной фольги — это ключ к теплоотдаче печатной платы и стабильности схемы. Обычная толщина медной фольги составляет 35um (1Oz), в то время как один производитель использует медную фольгу толщиной 18um (0.5Oz). Как определить, какой стандарт они используют? Взвесив пустую плату, Вы можете узнать, какая из них лучше. В обычных условиях чем тяжелее, тем лучше.

Проектирование схем:

Конструкции реальных схем для передачи данных и питания на диоды так же отличаются и узнаваемы в индустрии производства светодиодных дисплеев, как мазки кисти Моне и Лотрека во французском импрессионизме. Именно здесь реальная интеллектуальная собственность отдельных производителей этих дисплеев начинает отличать продукты.

Конечная цель этих конструкций — максимальное преобразование электрической мощности в свет по сравнению с теплом. Больше света, меньше тепла — победа в гонке. Согласно отраслевым стандартам, в настоящее время типичные схемы дают где-то 60%-75% процентного соотношения мощности, преобразованной в свет в дисплеях. Это означает, что оставшиеся 40%-25% мощности преобразуются в тепло. В зависимости от условий, в которых будет использоваться дисплей, это может стать проблемой. Представьте себе светодиодные дисплеи, излучающие большое количество тепла в магазине элитной косметики, расположенном рядом, скажем, с PoP-структурой губной помады. Производитель, отличающийся элегантностью дизайна своих схем, обеспечивает процент преобразования, приближающийся к 85% эффективности освещения.PoP-структура. Существует несколько производителей дисплеев первого уровня (читай: высококачественных), которые, благодаря элегантности дизайна своих схем, обеспечивают процент преобразования, приближающийся к 85% эффективности при освещении.

Как проверить дизайн печатной платы?

Расстояние между «дорожками» должно быть как минимум втрое больше толщины «дорожки», самый простой способ — отправить в компанию visionpi для проверки. мы предоставляем услуги по проверке дизайна. если Вам интересно узнать больше, прочитайте нашу другую статью «Что делает хороший дизайн разводки печатной платы».

Согласно отраслевым стандартам, в настоящее время типичные схемы обеспечивают процентное соотношение мощности, преобразуемой в свет в дисплеях, где-то в пределах 60%-75%. Это означает, что оставшиеся 40%-25% мощности преобразуются в тепло. В зависимости от условий, в которых будет использоваться дисплей, это может стать проблемой. Представьте себе светодиодные дисплеи, излучающие большое количество тепла в магазине элитной косметики, расположенном рядом, скажем, с магазином губной помады.