RU2650076C1 - Способ установки мощных светодиодов на печатную плату - Google Patents
Способ установки мощных светодиодов на печатную плату Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650076C1 RU2650076C1 RU2017100299A RU2017100299A RU2650076C1 RU 2650076 C1 RU2650076 C1 RU 2650076C1 RU 2017100299 A RU2017100299 A RU 2017100299A RU 2017100299 A RU2017100299 A RU 2017100299A RU 2650076 C1 RU2650076 C1 RU 2650076C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- leds
- board
- printed circuit
- circuit board
- led
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 102220565735 Acid-sensing ion channel 4_F21S_mutation Human genes 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102220504526 Dolichyl-diphosphooligosaccharide-protein glycosyltransferase subunit 4_V23K_mutation Human genes 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
- H01L25/13—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при изготовлении светодиодных источников повышенной мощности. Способ заключается в том, что предварительно в предполагаемых местах расположения компонентов на плате изготавливают отверстия, выполняющие функции шаблона и окна для вывода излучения, светодиоды устанавливают в отверстия таким образом, чтобы излучение было направлено в отверстие печатной платы, а выводы светодиодов, расположенные на верхней поверхности корпуса были соединены с контактными площадками, сформированными по краям отверстий на плате. В дальнейшем печатную плату со светодиодами устанавливают контактными площадками для теплоотвода на радиатор или корпус светильника. Cпособ согласно изобретению позволяет увеличить мощность теплоотвода от светодиодов, устанавливаемых на различных печатных платах при сохранении возможности и преимуществ поверхностного монтажа компонентов. 3 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при изготовлении светодиодных источников повышенной мощности.
Известны способы увеличения теплопроводности печатных плат и оснований электронных компонентов, когда в качестве основы печатных плат применяют металлы с высокой теплопроводностью, в частности медь и алюминий, а также керамические подложки на основе алюмооксидной или нитридной керамики (см. RU №87598, Н05К 5/00; Н01L 33/00, 10.10.2009; RU №83587, F21S 13/10, 10.06.2009; US 20100960875, 2010.12.06, Н01L 33/48). Стоимость таких плат значительно выше как из-за более высокой стоимости материалов, так и более сложной технологии нанесения дополнительных диэлектрических и металлических слоев. Это обстоятельство является существенным ограничением для серийного производства электронных устройств.
Известен способ сборки печатных плат методом поверхностного монтажа (RU №2108213, В23К 11/24, 10.04.1998), включающий установку и соединение выводов электронных компонентов с контактными площадками платы методами групповой пайки, сварки или индивидуально с помощью паяльника. В дальнейшем осуществляется монтаж печатных плат на внутренние поверхности корпусов радиоэлектронных устройств или крепление их на специальные теплоотводящие радиаторы.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ изготовления светодиодной лампы, в котором используют шаблон, содержащий отверстия для размещения в них без зазора светодиодов с выводами (RU №2434314, H01L 25/13, 20.11.2011).
Главным недостатком такого способа является ограниченная мощность теплоотвода от светодиодов из-за низкой теплопроводности диэлектрических материалов, составляющих основу печатной платы.
Технической задачей является увеличение мощности теплоотвода от мощных светодиодов.
Технический результат - увеличение мощности теплоотвода от светодиодов, устанавливаемых на различных печатных платах.
Поставленная задача достигается тем, что в способе установки мощных светодиодов на печатную плату, включающем ориентированную подачу и соединение выводов по крайней мере одного светоизлучающего диода к контактным площадкам платы, предварительно на плате изготавливают по крайней мере одно сквозное отверстие, выполняющее функции шаблона и окна для вывода излучения, с размерами меньше, чем размеры корпуса светодиода, но равными или большими размеров апертуры системы вывода оптического излучения, при этом для обеспечения теплоотвода светодиод устанавливают в отверстие таким образом, чтобы оптическое излучение было направлено в отверстие печатной платы, а выводы светодиода для подачи напряжения, расположенные на верхней поверхности корпуса светодиода, были электрически соединены с контактными площадками, сформированными по краям отверстий на плате, после чего печатную плату со светодиодами устанавливают контактными площадками для теплоотвода на радиатор или корпус светильника.
Способ поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображено положение печатной платы с установленными светодиодами, смонтированной на теплоотводящий радиатор, где:
1 - светодиод; 2 - печатная плата с металлизированными дорожками; 3 - теплоотводящий радиатор, 4 - контактная площадка для теплоотвода; 5 - выводы светодиода.
На фиг. 2 и 3 показаны возможности монтажа гибкой диэлектрической платы со светодиодами, расположенными на разных плоскостях радиатора, с целью изменения углового распределения силы света.
Способ установки светодиодов на печатную плату осуществляется следующим образом.
Способ включает ориентированную подачу и соединение выводов светодиодов к контактным площадкам платы методом пайки или сварки. Предварительно в местах расположения светодиодов на плате изготавливают отверстия с размерами равными или большими, чем размеры апертуры системы вывода оптического излучения, но меньше, чем размеры корпуса светодиода. Указанное отверстие выполняет функции шаблона, обеспечивающего ориентацию и фиксацию светодиода, а также окна для вывода излучения. По краям отверстий формируют контактные площадки, размеры и расположение которых должны соответствовать размерам выводов светодиода. При этом выводы должны быть сформированы на верхней поверхности корпуса светодиода. При установке на печатную плату светодиод переворачивают выводами вниз и помещают в соответствующее окно платы для соединения выводов с контактными площадками платы одним из указанных выше способов. В дальнейшем при монтаже на радиатор или в корпус устройства собранную плату переворачивают, обеспечивая непосредственный тепловой контакт оснований светодиодов с поверхностью теплоотвода.
Пример конкретного выполнения.
Предлагаемый способ реализован при конструировании светодиодного монохроматического осветителя с равномерной светимостью выходного окна размерами 100×100 мм. Для этого использовалась печатная плата из стеклотекстолита диаметром 40 мм и толщиной 2 мм, в которой было изготовлено 5 отверстий диаметром 6 мм. На плату установлено 5 светоизлучающих диодов мощностью 1 Вт, соединенных последовательно. Основания светодиодов изготовлены из алюмооксидной керамики толщиной 0,5 мм. Контактные площадки и выводы светодиодов изготовлены методом трафаретной печати на верхней плоскости основания с последующим вжиганием и гальваническим осаждением серебра. Присоединение выводов к контактным площадкам платы осуществлялось методом конвекционной пайки с использованием паяльной пасты. Плата со светодиодами смонтирована на радиатор, при этом на контактные площадки светодиодов для теплоотвода наносилась теплопроводящая паста.
За счет использования выводов на верхней стороне корпуса и обеспечения возможности установки светодиода непосредственно на металлический теплоотвод уменьшается тепловое сопротивление системы светодиод - радиатор, так как исключается влияние теплопроводности платы на мощность теплоотвода.
Предлагаемый способ позволяет увеличить мощность теплоотвода от теплонагруженных электронных компонентов, устанавливаемых на различных печатных платах при сохранении возможности и преимуществ поверхностного монтажа компонентов.
Claims (1)
- Способ установки мощных светодиодов на печатную плату, включающий ориентированную подачу и соединение выводов по крайней мере одного светоизлучающего диода к контактным площадкам платы, отличающийся тем, что предварительно на плате изготавливают по крайней мере одно сквозное отверстие, выполняющее функции шаблона и окна для вывода излучения, с размерами меньше, чем размеры корпуса светодиода, но равными или большими размеров апертуры системы вывода оптического излучения, при этом для обеспечения теплоотвода светодиод устанавливают в отверстие таким образом, чтобы оптическое излучение было направлено в отверстие печатной платы, а выводы светодиода для подачи напряжения, расположенные на верхней поверхности корпуса светодиода были электрически соединены с контактными площадками, сформированными по краям отверстий на плате, после чего печатную плату со светодиодами устанавливают контактными площадками для теплоотвода на радиатор или корпус светильника.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100299A RU2650076C1 (ru) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | Способ установки мощных светодиодов на печатную плату |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100299A RU2650076C1 (ru) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | Способ установки мощных светодиодов на печатную плату |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2650076C1 true RU2650076C1 (ru) | 2018-04-06 |
Family
ID=61867332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017100299A RU2650076C1 (ru) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | Способ установки мощных светодиодов на печатную плату |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2650076C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU198573U1 (ru) * | 2020-03-05 | 2020-07-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ДОНЭЛЕКТРОИНТЕЛ" | Печатная плата с радиатором охлаждения |
| WO2021177863A3 (ru) * | 2020-03-05 | 2021-11-11 | Общество с ограниченной ответственностью "ДОНЭЛЕКТРОИНТЕЛ" | Печатная плата с радиатором охлаждения |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2108213C1 (ru) * | 1995-11-14 | 1998-04-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики | Способ поверхностного монтажа изделий электронной техники на печатной плате |
| EP2116114A1 (en) * | 2007-02-01 | 2009-11-11 | Cisel S.r.l. - Circuiti Stampati Per Applicazioni Elettroniche | Production process of printed circuits on which electronic components without leading wire are soldered |
| RU102278U1 (ru) * | 2010-10-28 | 2011-02-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Завод "ПУЛЬСАР" | Светоизлучающий модуль и светодиодный светильник |
| RU2434314C1 (ru) * | 2010-06-28 | 2011-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Тегас" | Способ изготовления светодиодной лампы |
| US20160212853A1 (en) * | 2015-01-20 | 2016-07-21 | Hyundai Mobis Co., Ltd | Led package for lamp of vehicle |
-
2017
- 2017-01-09 RU RU2017100299A patent/RU2650076C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2108213C1 (ru) * | 1995-11-14 | 1998-04-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики | Способ поверхностного монтажа изделий электронной техники на печатной плате |
| EP2116114A1 (en) * | 2007-02-01 | 2009-11-11 | Cisel S.r.l. - Circuiti Stampati Per Applicazioni Elettroniche | Production process of printed circuits on which electronic components without leading wire are soldered |
| RU2434314C1 (ru) * | 2010-06-28 | 2011-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Тегас" | Способ изготовления светодиодной лампы |
| RU102278U1 (ru) * | 2010-10-28 | 2011-02-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Завод "ПУЛЬСАР" | Светоизлучающий модуль и светодиодный светильник |
| US20160212853A1 (en) * | 2015-01-20 | 2016-07-21 | Hyundai Mobis Co., Ltd | Led package for lamp of vehicle |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU198573U1 (ru) * | 2020-03-05 | 2020-07-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ДОНЭЛЕКТРОИНТЕЛ" | Печатная плата с радиатором охлаждения |
| WO2021177863A3 (ru) * | 2020-03-05 | 2021-11-11 | Общество с ограниченной ответственностью "ДОНЭЛЕКТРОИНТЕЛ" | Печатная плата с радиатором охлаждения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7036883B2 (ja) | Ｌｅｄをヒートシンクに直接実装した効率改善照明装置 | |
| JP5283750B2 (ja) | プリント回路基板をヒートシンクに取り付けるための熱伝導取り付け素子 | |
| KR101134671B1 (ko) | Ｌｅｄ 램프 모듈의 방열구조체 | |
| US7806574B2 (en) | Thermal management of LED-based lighting systems | |
| TW200731576A (en) | Electronic component substrate and method for manufacturing the same | |
| CA2622775A1 (en) | Led lighting with integrated heat sink and process for manufacturing same | |
| US20110180819A1 (en) | Light-emitting arrangement | |
| KR20080007961A (ko) | 엘이디 모듈의 냉각 장치 및 그 제조 방법 | |
| JP4969332B2 (ja) | 基板及び照明装置 | |
| CN101776248A (zh) | 灯具及其照明装置 | |
| TWI572818B (zh) | 散熱結構及製造方法 | |
| TWM498387U (zh) | 熱電分離的發光二極體封裝模組及電連接模組 | |
| RU2650076C1 (ru) | Способ установки мощных светодиодов на печатную плату | |
| EP1998101A1 (en) | Lighting device | |
| KR20200007299A (ko) | Led 발열 개선 인쇄회로기판 및 그 제조 방법 | |
| JP2006066725A (ja) | 放熱構造を備える半導体装置及びその組立方法 | |
| US20190078740A1 (en) | Led light manufacturing method of dpm style and apparatus thereof | |
| US10531556B1 (en) | Printed circuit board that provides a direct thermal path between components and a thermal layer and method for assembly | |
| GB2480428A (en) | PCB with metal core having extended heatsink bosses for mounting LEDs | |
| JP5727245B2 (ja) | 発光ダイオードの実装構造、光源ユニット、光源器具、発光ダイオード実装体の製造方法 | |
| KR101191566B1 (ko) | 엘이디 조명기기 | |
| RU172080U1 (ru) | Корпус светодиода для поверхностного монтажа | |
| US11384930B1 (en) | Heat sink for lighting devices | |
| KR101012043B1 (ko) | Ｌｅｄ의 방열처리 구조체 | |
| CN210491303U (zh) | 一种散热装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190320 Effective date: 20190320 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200110 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20211015 |