Com o rápido desenvolvimento do sector da iluminação, Tiras de LED estão a ganhar popularidade devido à sua flexibilidade e versatilidade. A tecnologia central que confere às fitas de luz LED a sua flexibilidade deve-se em grande parte à sua placa de circuito impresso flexível interna (FPC). Este substrato fino e flexível substitui as tradicionais placas de circuito impresso rígidas. A aplicação da tecnologia de PCB flexível transformou as tiras de luz LED de produtos rígidos limitados à instalação em linha reta em soluções de iluminação flexíveis que podem ser dobradas e moldadas livremente.
O que é um PCB flexível para fitas de luz LED?
Uma placa de circuito impresso flexível (FPC) é um substrato isolante flexível feito de um material como a poliimida (PI) ou o poliéster (PET). As placas de circuito impresso são uma matéria-prima essencial para as tiras de luz LED. São componentes de interconexão eletrónica fabricados através do revestimento da sua superfície com traços de folha de cobre através de um processo de gravação de precisão. Nas fitas de LED, actuam como o "esqueleto neural":
- Estrutura central: Composto por um substrato flexível + traços condutores em folha de cobre + uma película de cobertura protetora (película de cobertura).
- Núcleo Funcional: Transporta e liga micro-componentes como chips de LED, resistências e condensadores, proporcionando um percurso de corrente estável.
- Vantagens da forma: As suas propriedades de flexão, dobragem e alongamento (normalmente capazes de suportar mais de 100 000 curvas dinâmicas) permitem que as fitas de LED se adaptem perfeitamente a superfícies curvas (como contornos de mobiliário, interiores de automóveis e tectos curvos), permitindo cenários de instalação impossíveis com placas rígidas tradicionais.
Porque é que as PCB LED flexíveis são a escolha preferida para as fitas de luz LED?
As placas de circuito impresso flexíveis são praticamente insubstituíveis no domínio das fitas de LED flexíveis. Aqui estão cinco vantagens principais:
Elevada flexibilidade
Os PCB flexíveis podem adaptar-se firmemente a qualquer superfície irregular (cilíndrica, esférica ou ondulada), abrindo infinitas possibilidades de design.
Fino e leve
- Normalmente com apenas 0,1 mm-0,3 mm de espessura, a espessura total permanece muito fina e leve mesmo com LEDs instalados.
- Isto reduz significativamente o espaço de instalação e é particularmente adequado para iluminação embutida e oculta (por exemplo, armários, rodapés e espaços estreitos).
Fiabilidade
O circuito integrado de folha de cobre elimina o risco de conectores soltos.
Produção simplificada e elevada personalização
Facilmente cortado em qualquer comprimento (em pontos de corte pré-definidos), e também estão disponíveis formas personalizadas (circulares, padrões personalizados).
Instalação fácil
As fitas LED de placa de circuito flexível são compactas e fáceis de cortar, emendar e colar, melhorando consideravelmente a eficiência da instalação.
Como avaliar a qualidade das placas de circuitos impressos flexíveis?
Ao escolher as fitas LED, devemos primeiro examinar cuidadosamente a qualidade do PCB flexível.
Identificação do material (PI, substrato PET, etc.)
- O PI é o material preferido: é resistente ao calor (>260°C), retardador de chama, extremamente flexível e quimicamente estável. Esta é uma caraterística padrão das fitas de luz topo de gama.
- Inspeção presencial: Os substratos de PI de alta qualidade oferecem uma excelente resistência e resistem ao branqueamento e à fissuração com a dobragem repetida; o PET de qualidade inferior enruga-se facilmente e torna-se frágil.
Espessura e Condutividade da Folha de Cobre
- A espessura é fundamental: A espessura da folha de cobre das tiras de luz FPC padrão deve ser de 2 oz. Este valor é considerado de alta qualidade. Um valor inferior a este (por exemplo, 1 oz) aumenta a resistência, levando a uma queda de tensão significativa (escurecimento na extremidade traseira da tira de luz), aumento da geração de calor e redução da vida útil.
- Medir a queda de tensão: Acenda a tira de luz e compare a diferença de brilho entre o início e o fim. Quanto mais pequena for a diferença, mais espessa é a folha de cobre e melhor é a conceção condutora.
Teste de dobragem e resistência ao calor do FPC
Capacidade de dobragem: Um FPC de alta qualidade deve suportar pequenas dobras (por exemplo, um raio 10 vezes superior à espessura da própria fita de luz) sem quebrar ou danificar o circuito.
Resistência ao calor: Ao tocar na área do FPC (evitando os LEDs) durante o funcionamento, esta não deve estar quente (tenha cuidado se a temperatura exceder os 70°C). Pode ser utilizado um termovisor para observar a uniformidade da temperatura.
Como é que os PCB flexíveis afectam o desempenho da fita LED?
Em primeiro lugar, a capacidade de dobragem das placas de circuitos impressos flexíveis (FPC) determina diretamente a liberdade de instalação e a amplitude das suas aplicações. É um pré-requisito fundamental para alcançar a conformidade com superfícies curvas e projectos de iluminação criativos (como contornos de mobiliário complexos e tectos curvos).
Em segundo lugar, os FPC têm um impacto profundo no desempenho elétrico e na eficiência energética. Uma espessura insuficiente da folha de cobre aumenta a resistência da linha, conduzindo a uma queda de tensão significativa (que se manifesta como escurecimento na extremidade final da faixa de luz), a uma perda de energia desnecessária (convertida em calor) e mesmo a uma sobrecarga da fonte de alimentação.
Em terceiro lugar, a capacidade de dissipação de calor do FPC é um dos principais estrangulamentos que limitam a fiabilidade a longo prazo das fitas luminosas. Sendo uma das principais vias de condução de calor, uma dissipação de calor insuficiente aumenta diretamente a temperatura da junção do chip LED, conduzindo a uma deterioração acelerada da luz (queda irreversível do brilho), a um desvio do índice de restituição da cor (CRI) e a uma redução significativa da vida útil do LED (a vida útil do LED é inversamente proporcional à temperatura da junção).
Por último, a qualidade do FPC tem um impacto direto na vida útil mecânica e na adaptabilidade ambiental da faixa de luz. O substrato PI de alta qualidade e o design adequado proporcionam uma excelente resistência à vibração e à fadiga por flexão, tornando-o adequado para aplicações dinâmicas, como as aplicações automóveis.
Simultaneamente, a temperatura inerente do substrato e a resistência química determinam a capacidade da tira de luz para sobreviver e manter a fiabilidade em condições adversas, tais como as temperaturas elevadas perto dos fogões de cozinha, a humidade das casas de banho e a atmosfera química das garagens.
Resumo
As placas de circuito impresso flexíveis proporcionam um forte suporte para a finura, flexibilidade, capacidade de dobragem e capacidade de controlo diversificada da fita LED. Quando selecionar uma fita LEDPara aplicações de alta potência, certifique-se de que presta atenção à qualidade do FPC: procure um substrato PI, uma espessura de cobre de 2oz suficiente e certificações fiáveis. Para aplicações de alta potência, de longa distância ou em ambientes agressivos, certifique-se de que utiliza extrusões de alumínio para dissipação de calor.
Perguntas frequentes
As PCB flexíveis podem dobrar-se livremente, o que as torna adequadas para ambientes de instalação irregulares e complexos. As PCB rígidas convencionais, por outro lado, só podem ser instaladas em superfícies planas.
Os FPCBs de alta qualidade não são propensos a quebrar dentro de um intervalo de flexão razoável. No entanto, o estiramento excessivo, a dobragem repetida ou a soldadura inadequada a alta temperatura podem danificar os circuitos. Por conseguinte, recomenda-se que sejam instalados de acordo com os requisitos especificados e que sejam evitadas dobras acentuadas.
Não necessariamente. A flexibilidade é uma caraterística do FPCB, mas os factores mais importantes incluem a espessura da folha de cobre, a condutividade, a estabilidade térmica e a qualidade geral da construção.
Sim. Um FPCB de alta qualidade pode dissipar eficazmente o calor e manter uma corrente estável, evitando quedas de tensão ou danos térmicos que podem encurtar a vida dos LEDs.
Sim, mas corte apenas onde o ícone da tesoura está marcado na tira. Caso contrário, os circuitos ficarão danificados.