2025-08-29
LED-Beleuchtung hat die Branche mit ihrer Energieeffizienz, langen Lebensdauer und Vielseitigkeit revolutioniert – aber ihre Leistung hängt von einer entscheidenden Komponente ab: der Leiterplatten-Lampenplatte. Herkömmliche FR-4-Leiterplatten haben Schwierigkeiten, die von Hochleistungs-LEDs (10 W+) erzeugte Wärme zu bewältigen, was zu vorzeitigem Ausfall, Lumenverlust und verringerter Zuverlässigkeit führt. Hier kommen Aluminium-LED-Leiterplatten-Lampenplatten (auch als Metallkern-Leiterplatten oder MCPCBs bezeichnet) ins Spiel: Diese Platten wurden entwickelt, um Wärme 5–10x schneller abzuleiten als FR-4, und sind das Rückgrat von Hochleistungs-Beleuchtungssystemen, von Straßenlaternen bis hin zu kommerziellen Downlights.
Die Wahl der richtigen Aluminium-LED-Leiterplatte ist nicht nur eine Frage der Auswahl einer „hitzebeständigen“ Platte – es erfordert die Abstimmung der thermischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften der Leiterplatte auf die spezifischen Anforderungen Ihres Projekts (z. B. LED-Leistung, Umgebung, Formfaktor). Dieser Leitfaden führt Sie durch jeden Schritt des Auswahlprozesses: vom Verständnis der Aluminium-Leiterplattentypen über den Vergleich von Materialien, die Berechnung der thermischen Anforderungen bis hin zur Vermeidung häufiger Fehler. Egal, ob Sie eine LED-Glühbirne für den Wohnbereich oder ein groß angelegtes industrielles Beleuchtungssystem entwerfen, dieser Leitfaden hilft Ihnen beim Bau einer langlebigen, effizienten und kostengünstigen LED-Beleuchtung.
Wichtigste Erkenntnisse
1. Aluminium-LED-Leiterplatten sind für Hochleistungs-LEDs unverzichtbar: Für LEDs >5 W reduzieren Aluminium-Leiterplatten die Übergangstemperaturen um 25–40 °C im Vergleich zu FR-4, wodurch die Lebensdauer von 50.000 auf über 100.000 Stunden verlängert wird.
2. Nicht alle Aluminium-Leiterplatten sind gleich: Einlagige MCPCBs eignen sich für Leuchten mit geringer Leistung (z. B. 3-W-Glühbirnen), während mehrlagige Designs für Hochleistungssysteme (z. B. 100-W-Straßenlaternen) benötigt werden.
3. Wärmeleitfähigkeit ist entscheidend: Aluminiumsorten wie 6061 (155 W/m·K) übertreffen günstigere Optionen wie 1050 (209 W/m·K) bei der Wärmeableitung – entscheidend für Außen- oder Industriebeleuchtung.
4. Kosten vs. Leistung sind wichtig: Keramik-Leiterplatten bieten ein besseres Wärmemanagement als Aluminium, kosten aber 3–5x mehr; Aluminium bietet den idealen Kompromiss für 90 % der Beleuchtungsprojekte.
5. Umweltfaktoren bestimmen das Design: Außenbeleuchtung erfordert wasserdichte Aluminium-Leiterplatten mit UV-beständigen Lötstoppmasken, während Innenraumdesigns Größe und Kosten priorisieren.
Was ist eine Aluminium-LED-Leiterplatten-Lampenplatte?
Bevor Sie sich mit der Auswahl befassen, ist es wichtig zu verstehen, was Aluminium-LED-Leiterplatten einzigartig macht – und warum sie herkömmlichen Optionen für die Beleuchtung überlegen sind.
Eine Aluminium-LED-Leiterplatten-Lampenplatte ist eine spezielle Leiterplatte, die das nicht leitfähige FR-4-Substrat durch einen dünnen Aluminiumkern ersetzt. Dieser Kern fungiert als Kühlkörper, der die Wärme von den LED-Chips ableitet und in die Luft abführt. Die Struktur umfasst typischerweise drei Schichten:
1. Oberschicht (Leitungsschicht): Kupferspuren (1–3 oz Dicke), die LEDs, Widerstände und Treiber verbinden – bedruckt mit Lötstoppmaske, um Kurzschlüsse zu vermeiden.
2. Isolierschicht (Wärmeschnittstelle): Ein dünnes, wärmeleitendes Polymer (z. B. Epoxidharz), das die Kupferschaltung vom Aluminiumkern trennt. Es muss Isolierung (um elektrische Kurzschlüsse zu vermeiden) und Wärmeleitfähigkeit (um Wärme zu übertragen) in Einklang bringen.
3. Aluminiumkern: Die Basisschicht (0,8–3,2 mm dick), die Wärme ableitet. Aluminium wird aufgrund seiner geringen Kosten, seines geringen Gewichts und seiner hervorragenden Wärmeleitfähigkeit (100–250 W/m·K) bevorzugt, im Vergleich zu FR-4 mit 0,2–0,4 W/m·K.
Warum Aluminium-Leiterplatten FR-4 für LEDs übertreffen
LEDs erzeugen Wärme, obwohl sie im Vergleich zu Glühlampen „kühl“ sind. Bei einer 10-W-LED gehen 70–80 % der Energie als Wärme verloren – wenn diese nicht abgeführt wird, erhöht diese Wärme die Übergangstemperatur (Tj) der LED:
a. FR-4-Leiterplatten: Halten Wärme fest, wodurch Tj 120 °C überschreitet (die maximale sichere Grenze für die meisten LEDs). Dies reduziert die Helligkeit nach 10.000 Stunden um 30 % und halbiert die Lebensdauer.
b. Aluminium-Leiterplatten: Ziehen Wärme von der LED weg und halten Tj unter 80 °C. Dies erhält 90 % Helligkeit nach 50.000 Stunden und stellt sicher, dass die LED ihre volle Nennlebensdauer erreicht.
Arten von Aluminium-LED-Leiterplatten-Lampenplatten
Aluminium-LED-Leiterplatten gibt es in drei Hauptkonfigurationen, die jeweils für bestimmte Beleuchtungsanwendungen geeignet sind. Die Wahl des richtigen Typs hängt von der LED-Leistung, der Schaltungsaufbau und den Platzbeschränkungen ab.
Leiterplattentyp
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Struktur
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Wärmeleitfähigkeit
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Am besten geeignet für
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Kosten (relativ)
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Einlagige Aluminium-Leiterplatte
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1 Kupferschicht + Aluminiumkern
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100–150 W/m·K
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Beleuchtung mit geringer Leistung (3-W-Glühbirnen, Streifenleuchten)
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Niedrig (100 %)
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Doppellagige Aluminium-Leiterplatte
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2 Kupferschichten + Aluminiumkern
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120–180 W/m·K
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Beleuchtung mit mittlerer Leistung (10–30 W Downlights)
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Mittel (150 %)
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Mehrlagige Aluminium-Leiterplatte
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4+ Kupferschichten + Aluminiumkern
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150–250 W/m·K
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Hochleistungsbeleuchtung (50–200 W Straßenlaternen, Industrieleuchten)
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Hoch (200–300 %)
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1. Einlagige Aluminium-Leiterplatten
Design: Eine einzelne Kupferschicht (1 oz) auf dem Aluminiumkern, mit der Isolierschicht dazwischen. Einfach, flach und leicht herzustellen.
Anwendungsfälle: LED-Streifenleuchten, Module für Glühbirnen im Wohnbereich (3–5 W) und Unterbaubeleuchtung. Ihr flaches Profil (0,8–1,2 mm) passt in kompakte Leuchten.
Einschränkung: Kann aufgrund der einzelnen Kupferschicht keine komplexen Schaltungen unterstützen (z. B. mehrere LED-Treiber oder Sensoren).
2. Doppellagige Aluminium-Leiterplatten
Design: Zwei Kupferschichten (jeweils 1–2 oz), die den Aluminiumkern sandwichartig umschließen – eine für Signalpfade, eine für Masse- oder Leistungsebenen. Die Isolierschicht wird auf beiden Seiten des Kerns aufgebracht.
Anwendungsfälle: Kommerzielle Downlights (10–30 W), Panelleuchten und Kfz-Innenraumbeleuchtung. Die zweite Kupferschicht ermöglicht mehr Komponenten und eine bessere Wärmeverteilung.
Vorteil: Bietet einen Ausgleich zwischen Komplexität und Kosten – ideal für Beleuchtung, die mehr Funktionalität (z. B. Dimmsteuerung) benötigt, ohne die Kosten für mehrlagige Platinen.
3. Mehrlagige Aluminium-Leiterplatten
Design: 4–8 Kupferschichten mit dem Aluminiumkern als zentraler Wärmeableitungsschicht. Enthält innere Signalebenen, Leistungsebenen und Masseebenen, die alle durch Isolierschichten getrennt sind.
Anwendungsfälle: Hochleistungs-Straßenlaternen (50–200 W), Stadionbeleuchtung und industrielle High-Bay-Leuchten. Die mehreren Schichten verarbeiten komplexe Schaltungen (z. B. LED-Arrays mit einzelnen Treibern) und verteilen die Wärme gleichmäßig über den Kern.
Vorteil: Höchste thermische Leistung und Schaltungsdichte – entscheidend für Beleuchtungssysteme, die rund um die Uhr betrieben werden (z. B. Autobahn-Straßenlaternen) und maximale Zuverlässigkeit benötigen.
Aluminium-LED-Leiterplatten vs. andere Leiterplattentypen für die Beleuchtung
Aluminium ist nicht die einzige Option für die LED-Beleuchtung – Keramik- und FR-4-Leiterplatten werden ebenfalls verwendet, aber sie zeichnen sich in verschiedenen Szenarien aus. Die folgende Tabelle vergleicht diese Materialien, um Ihnen bei der Auswahl der richtigen Lösung zu helfen.
Metrik
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Aluminium-LED-Leiterplatte
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Keramik-Leiterplatte (AlN/Al₂O₃)
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FR-4-Leiterplatte
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Wärmeleitfähigkeit
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100–250 W/m·K
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20–220 W/m·K (AlN: 180–220)
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0,2–0,4 W/m·K
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Max. Betriebstemperatur
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150–200 °C
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1600–2200 °C (Al₂O₃: 1600)
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130–170 °C
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Gewicht (100 mm × 100 mm)
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15–30 g
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25–40 g (Al₂O₃)
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8–12 g
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Kosten (pro Quadratzoll)
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(1,50–)3,00
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(5,00–)10,00 (AlN)
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(0,50–)1,00
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Flexibilität
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Starr (kann leicht gebogen werden)
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Spröde (keine Flexibilität)
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Starr
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Am besten geeignet für
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5–200 W LED-Beleuchtung (90 % der Projekte)
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>200 W Ultra-Hochleistung (z. B. Industrielaser)
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<5 W Niedrigleistung (z. B. Kontrollleuchten)
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Wichtigste Erkenntnisse für die Materialauswahl
a. Wählen Sie Aluminium für die meisten Projekte: Es bietet einen Ausgleich zwischen Kosten, thermischer Leistung und Gewicht – perfekt für Wohn-, Gewerbe- und die meisten Industriebeleuchtungen.
b. Wählen Sie Keramik nur für Ultra-Hochleistung: Wenn Ihr Projekt LEDs >200 W (z. B. große Stadionlichter) verwendet oder bei extremen Temperaturen (>200 °C) betrieben wird, ist Keramik (insbesondere AlN) die Kosten wert.
c. Vermeiden Sie FR-4 für Hochleistungs-LEDs: Es eignet sich nur für Niedrigleistungs-Kontrollleuchten oder dekorative Beleuchtung, bei der Wärme keine Rolle spielt.
6 entscheidende Faktoren für die Auswahl der richtigen Aluminium-LED-Leiterplatte
Die Auswahl der richtigen Aluminium-LED-Leiterplatte erfordert mehr als nur die Auswahl eines Typs oder Materials – es bedeutet, die Spezifikationen der Platine an die spezifischen Anforderungen Ihres Projekts anzupassen. Im Folgenden sind die sechs wichtigsten zu berücksichtigenden Faktoren aufgeführt:
1. Wärmeleitfähigkeit: An die LED-Leistung anpassen
Die Wärmeleitfähigkeit (gemessen in W/m·K) bestimmt, wie schnell die Leiterplatte Wärme ableitet. Für LEDs erfordert höhere Leistung eine höhere Wärmeleitfähigkeit:
LED-Leistungsbereich
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Erforderliche Mindestwärmeleitfähigkeit
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Empfohlener Aluminium-Leiterplattentyp
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<5 W
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100 W/m·K
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Einlagig (1050 oder 5052 Aluminium)
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5–30 W
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150 W/m·K
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Doppellagig (6061 Aluminium)
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30–100 W
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180 W/m·K
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Mehrlagig (6061 oder 7075 Aluminium)
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>100 W
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200 W/m·K
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Mehrlagig (7075 Aluminium)
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a. Aluminiumsorte ist wichtig: Gängige Sorten für LED-Leiterplatten sind:
1050 Aluminium: 209 W/m·K (hohe Leitfähigkeit, niedrige Kosten – gut für <10W LEDs).
5052 Aluminium: 140 W/m·K (bessere Korrosionsbeständigkeit als 1050 – ideal für Außenbeleuchtung).
6061 Aluminium: 155 W/m·K (bester Kompromiss aus Leitfähigkeit, Festigkeit und Kosten – wird für 90 % der Aluminium-LED-Leiterplatten verwendet).
7075 Aluminium: 130 W/m·K (höchste Festigkeit, geringere Leitfähigkeit – für Hochleistungs-Industriebeleuchtung).
Beispiel: Eine 50-W-Straßenlaterne mit einer 6061-Aluminium-Leiterplatte hält die Tj der LED bei 75 °C, im Vergleich zu 110 °C mit einer 1050-Aluminium-Leiterplatte. Dies verlängert die Lebensdauer der Straßenlaterne um 40 %.
2. Leiterplattengröße und Formfaktor
Aluminium-LED-Leiterplatten sind in Standardgrößen erhältlich (z. B. 50 mm × 50 mm, 100 mm × 200 mm) oder können kundenspezifisch zugeschnitten werden, um in Ihre Leuchte zu passen. Wichtige Überlegungen:
a. Platz in der Leuchte: Messen Sie die Innenabmessungen Ihrer Leuchte, um zu große Leiterplatten zu vermeiden. Beispielsweise passt ein Einbau-Downlight möglicherweise nur für eine 75 mm × 75 mm große Leiterplatte.
b. LED-Array-Layout: Bei Verwendung mehrerer LEDs (z. B. eines 10-LED-Streifens) muss die Leiterplatte lang genug sein, um die LEDs gleichmäßig zu beabstanden (typischerweise 5–10 mm Abstand für gleichmäßige Helligkeit).
c. Befestigungslöcher: Stellen Sie sicher, dass die Leiterplatte vorgebohrte Befestigungslöcher (z. B. M3 oder M4) hat, um sie an dem Kühlkörper der Leuchte zu befestigen – entscheidend für die Außenbeleuchtung, bei der Vibrationen die Platine lösen können.
3. Schaltungsdesign und Komponentenkompatibilität
Das Schaltungsdesign der Leiterplatte muss mit den elektrischen Anforderungen Ihrer LED und dem Komponentenlayout übereinstimmen:
a. Leiterbahnbreite: Leistungsbahnen (die die LED mit dem Treiber verbinden) müssen breit genug sein, um den Strom ohne Überhitzung zu bewältigen. Verwenden Sie für eine 10-W-LED (2 A Strom) eine 0,5-mm-Leiterbahn (20 mil) (1 oz Kupfer). Verwenden Sie für eine 50-W-LED (10 A Strom) eine 2,0-mm-Leiterbahn (80 mil) (2 oz Kupfer).
b. Pad-Größe: LED-Pads müssen mit dem Footprint der LED übereinstimmen (z. B. 2835, 5050 oder COB-LEDs). Eine 5050-LED benötigt ein 5,0 mm × 5,0 mm großes Pad, um ein ordnungsgemäßes Löten zu gewährleisten.
c. Treiberkompatibilität: Wenn Sie einen LED-Treiber auf die Leiterplatte integrieren, stellen Sie sicher, dass die Platine Platz für die Komponenten des Treibers (z. B. Kondensatoren, Widerstände) hat und dass die Kupferschichten die Spannung des Treibers (typischerweise 12 V oder 24 V für die Wohnraumbeleuchtung) verarbeiten können.
4. Oberflächenbeschaffenheit: Lötbarkeit und Korrosionsbeständigkeit
Die Oberflächenbeschaffenheit schützt die Kupferspuren vor Oxidation und gewährleistet ein zuverlässiges Löten von LEDs. Für Aluminium-LED-Leiterplatten sind die gängigsten Oberflächenbeschaffenheiten:
Oberflächenbeschaffenheit
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Lötbarkeit
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Korrosionsbeständigkeit
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Am besten geeignet für
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Kosten (relativ)
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HASL (Hot Air Solder Leveling)
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Gut
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Moderat
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Innenbeleuchtung (Glühbirnen, Downlights)
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Niedrig (100 %)
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ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold)
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Ausgezeichnet
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Hoch
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Außenbeleuchtung (Straßenlaternen, Flutlichter)
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Hoch (200 %)
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OSP (Organic Solderability Preservative)
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Gut
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Niedrig
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Kostengünstige Innenbeleuchtung (Streifenleuchten)
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Niedrig (90 %)
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a. Außenbeleuchtung: Wählen Sie ENIG – seine Goldschicht widersteht Regen, Feuchtigkeit und UV-Strahlung und verhindert Korrosion für 5–10 Jahre.
b. Innenbeleuchtung: HASL oder OSP funktionieren – sie sind günstiger und ausreichend für trockene, temperaturgeregelte Umgebungen.
5. Umweltanforderungen
Beleuchtungsprojekte variieren stark in ihren Betriebsumgebungen, und die Aluminium-Leiterplatte muss so gebaut sein, dass sie diesen Bedingungen standhält:
a. Außenbeleuchtung (Straßenlaternen, Flutlichter):
Wasserdichtigkeit: Die Leiterplatte sollte eine wasserdichte Lötstoppmaske (Schutzart IP67 oder IP68) haben, um Wasserschäden zu vermeiden.
UV-Beständigkeit: Verwenden Sie eine UV-beständige Lötstoppmaske (z. B. LPI-Polyimid), um eine Zersetzung durch Sonnenlicht zu vermeiden.
Temperaturbereich: Wählen Sie eine Aluminiumsorte (z. B. 5052), die -40 °C bis 85 °C (typische Außentemperaturen) standhält.
b. Innenbeleuchtung (Glühbirnen, Panelleuchten):
Staubbeständigkeit: Eine Standard-Lötstoppmaske (Schutzart IP20) ist ausreichend.
Temperatur: Konzentrieren Sie sich auf die Wärmeleitfähigkeit gegenüber extremer Temperaturbeständigkeit – Innentemperaturen überschreiten selten 40 °C.
c. Industriebeleuchtung (High-Bay-Leuchten):
Chemikalienbeständigkeit: Verwenden Sie eine Lötstoppmaske, die Ölen, Kühlmitteln und Staub widersteht (z. B. Masken auf Epoxidbasis).
Vibrationsbeständigkeit: Verstärken Sie die Leiterplatte mit zusätzlichen Befestigungslöchern, um Fabrikvibrationen standzuhalten.
6. Kosten und Produktionsvolumen
Ihr Budget und Ihr Produktionsvolumen beeinflussen Ihre Aluminium-Leiterplattenauswahl:
a. Prototypen/Kleinserien (<100 units): Use custom-cut single or double-layer PCBs. Many manufacturers (like LT CIRCUIT) offer quick-turn prototypes (7–10 days) for (20–)50 per board.
b. Hohes Volumen (>1000 Einheiten): Entscheiden Sie sich für Leiterplatten in Standardgröße oder kundenspezifische Großbestellungen. Die Großserienproduktion reduziert die Kosten um 30–50 % (z. B. 1,50 pro Platine vs. 3,00 für Prototypen).
c. Kostenspartipp: Verwenden Sie für Beleuchtung mit mittlerer Leistung (10–30 W) doppellagige anstelle von mehrlagigen Leiterplatten – sie sparen 20–30 % und bieten dennoch eine ausreichende thermische Leistung.
Anwendungen in der Praxis: Aluminium-LED-Leiterplatten in Aktion
Um zu sehen, wie diese Auswahlfaktoren angewendet werden, betrachten wir drei gängige Beleuchtungsprojekte und die Aluminium-Leiterplatten, die am besten funktionieren:
1. LED-Glühbirne für den Wohnbereich (5 W)
Anforderungen: Kompakte Größe, niedrige Kosten, Innenanwendung.
Empfohlene Leiterplatte: Einlagige 1050-Aluminium-Leiterplatte (100 mm × 30 mm), HASL-Oberfläche, 1 oz Kupfer.
Warum: Die hohe Leitfähigkeit von 1050 Aluminium (209 W/m·K) bewältigt 5 W Wärme, während HASL die Kosten niedrig hält. Das einlagige Design passt in ein Standard-Glühbirnengehäuse.
2. Kommerzielle Straßenlaterne (100 W)
Anforderungen: Hohe thermische Leistung, Haltbarkeit im Freien, großes LED-Array.
Empfohlene Leiterplatte: Mehrlagige 6061-Aluminium-Leiterplatte (200 mm × 150 mm), ENIG-Oberfläche, 2 oz Kupfer.
Warum: 6061 Aluminium bietet einen Ausgleich zwischen Leitfähigkeit (155 W/m·K) und Festigkeit, während ENIG Regen und UV-Strahlung widersteht. Das mehrlagige Design unterstützt ein 20-LED-Array und einen integrierten Treiber.
3. Industrielle High-Bay-Leuchte (200 W)
Anforderungen: Ultrahohe thermische Leistung, Chemikalienbeständigkeit, Vibrationsbeständigkeit.
Empfohlene Leiterplatte: Mehrlagige 7075-Aluminium-Leiterplatte (300 mm × 200 mm), Epoxid-Lötstoppmaske, 3 oz Kupfer.
Warum: Die Festigkeit von 7075 Aluminium hält Fabrikvibrationen stand, während 3 oz Kupfer 200 W Strom verarbeiten. Die Epoxidmaske widersteht Ölen und Kühlmitteln.
Häufige Fehler, die bei der Auswahl von Aluminium-LED-Leiterplatten vermieden werden sollten
Selbst erfahrene Designer machen Fehler, die die LED-Leistung beeinträchtigen. Hier sind die wichtigsten Fallstricke, die es zu vermeiden gilt:
1. Auswahl einer zu geringen Wärmeleitfähigkeit: Die Verwendung einer 1050-Aluminium-Leiterplatte für eine 50-W-LED kann zunächst Geld sparen, führt aber zu Überhitzung und vorzeitigem Ausfall – was mehr an Ersatz kostet.
2. Ignorieren der Oberflächenbeschaffenheit für den Außenbereich: Eine HASL-Oberfläche auf einer Straßenlaterne im Freien korrodiert innerhalb von 2 Jahren; verwenden Sie für Außenprojekte immer ENIG.
3. Unterschätzen der Leiterbahnen: Eine 0,2-mm-Leiterbahn für eine 10-W-LED (2 A) überhitzt und schmilzt, was zu einem Kurzschluss führt. Verwenden Sie die Richtlinien für die Leiterbahnbreite in Abschnitt 5.3.
4. Überspringen von Prototypentests: Die Bestellung von 1000 Leiterplatten ohne Testen eines Prototyps kann zu kostspieligen Fehlern führen (z. B. falsche Pad-Größe für LEDs). Testen Sie immer zuerst 5–10 Prototypen.
5. Überkomplizierung mit mehrlagigen Leiterplatten: Eine doppellagige Leiterplatte funktioniert für die meisten 30-W-Downlights – die Verwendung einer mehrlagigen Platine ist unnötig und erhöht die Kosten um 50 %.
FAQ: Antworten auf häufige Fragen zu Aluminium-LED-Leiterplatten
F: Können Aluminium-LED-Leiterplatten für flexible Beleuchtung (z. B. LED-Streifen) verwendet werden?
A: Ja – flexible Aluminium-Leiterplatten (mit dünnen 0,2-mm-Aluminiumkernen und flexiblen Lötstoppmasken) sind für gebogene oder biegsame Beleuchtung erhältlich. Sie sind ideal für Unterbaustreifen oder Kfz-Innenraumbeleuchtung, haben aber eine geringere Wärmeleitfähigkeit (80–120 W/m·K) als starre Aluminium-Leiterplatten.
F: Was ist der Unterschied zwischen einer Aluminium-LED-Leiterplatte und einem Kühlkörper?
A: Der Aluminiumkern der Leiterplatte fungiert als „eingebauter“ Kühlkörper, aber für Hochleistungs-LEDs (>100 W) benötigen Sie möglicherweise einen zusätzlichen externen Kühlkörper (z. B. einen Kühlkörper aus Aluminium mit Lamellen), der an der Leiterplatte befestigt ist. Die Leiterplatte überträgt die Wärme an den externen Kühlkörper, der sie in die Luft ableitet.
F: Wie berechne ich die erforderliche Wärmeleitfähigkeit für mein LED-Projekt?
A: Verwenden Sie diese einfache Formel:
Erforderliche Wärmeleitfähigkeit (W/m·K) = LED-Leistung (W) × 10
Beispielsweise benötigt eine 20-W-LED eine Leiterplatte mit mindestens 200 W/m·K Wärmeleitfähigkeit. Passen Sie dies für den Außenbereich (plus 20 %) oder geschlossene Leuchten (plus 30 %) an, da diese mehr Wärme einschließen.
F: Kann ich meine eigene Aluminium-LED-Leiterplatte entwerfen, oder sollte ich mit einem Hersteller zusammenarbeiten?
A: Für einfache Designs (z. B. 5-W-Glühbirnen) können Sie kostenlose Leiterplatten-Designsoftware (KiCad, Eagle) verwenden, um Gerber-Dateien zu erstellen und an einen Hersteller zu senden. Arbeiten Sie für komplexe Designs (z. B. 100-W-Straßenlaternen) mit einem Spezialisten wie LT CIRCUIT zusammen – dieser bietet DFM-Feedback (Design for Manufacturability), um Fehler zu vermeiden.
F: Wie lange ist die typische Vorlaufzeit für Aluminium-LED-Leiterplatten?
A: Prototypen dauern 7–10 Tage; die Großserienproduktion (1000+ Einheiten) dauert 2–3 Wochen. Für dringende Projekte sind Eiloptionen (3–5 Tage für Prototypen) verfügbar.
Fazit
Die Wahl der richtigen Aluminium-LED-Leiterplatten-Lampenplatte ist die wichtigste Entscheidung für Ihr Beleuchtungsprojekt – sie bestimmt die Lebensdauer, Helligkeit und Zuverlässigkeit der LED. Indem Sie sich auf die Wärmeleitfähigkeit (Anpassung an die LED-Leistung), die Materialgüte (6061 für die meisten Projekte), die Oberflächenbeschaffenheit (ENIG für den Außenbereich) und die Umweltbeständigkeit konzentrieren, können Sie Beleuchtungssysteme bauen, die die Leistungserwartungen übertreffen.
Denken Sie daran: Aluminium-Leiterplatten bieten den perfekten Kompromiss zwischen Kosten und Leistung für 90 % der LED-Projekte. Keramik-Leiterplatten sind nur für Ultra-Hochleistungsanwendungen erforderlich, während FR-4 auf Niedrigleistungsanzeigen beschränkt werden sollte. Indem Sie häufige Fehler vermeiden (zu kleine Leiterbahnen, Ignorieren der Haltbarkeit im Freien) und Prototypen testen, stellen Sie sicher, dass Ihr Beleuchtungsprojekt effizient, langlebig und kostengünstig ist.
Für beste Ergebnisse arbeiten Sie mit einem Hersteller wie LT CIRCUIT zusammen, der sich auf Aluminium-LED-Leiterplatten spezialisiert hat – er kann Ihnen helfen, Ihr Design zu optimieren, die richtigen Materialien auszuwählen und hochwertige Platinen zu liefern, die den Anforderungen Ihres Projekts entsprechen.
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