不断增长的需求给 LED 产品制造商带来了挑战,他们需要创造更小、更便宜、更高效、能耗更低(节能)且环保的解决方案,以满足储能系统行业的需求。.
即使LED技术已被广泛应用,标牌领域的创新需求依然存在。
目前,通孔技术已成为标准。然而,现有的通孔(TH)技术存在一些技术局限性,因为与表面贴装技术(SMT)相比,通孔LED需要占用印刷电路板(PCB)上更多的空间。通孔
LED限制了设计,因为它们仅支持双层PCB,从而增加了基于LED的显示解决方案的尺寸、重量和成本。
目前,SMT LED在亮度和湿度敏感性方面存在局限性。为了满足市场对更通用型ESS LED SMT的需求,Avago Technologies近期推出了业界首款高亮度椭圆形和圆形SMT LED灯,适用于室内外电子标牌应用。
这些产品是与客户紧密合作开发的,这些客户设计、制造并供应大型显示屏,用于娱乐行业(体育场记分牌)、信息面板(时代广场屏幕)以及户外应用,例如带有RGBY图形和/或字母数字区域的VMS(可变信息显示屏)、用于车道控制标志、可变限速标志和警告标志的SMS(独立标志信息)。
安华高 (Avago) 的 ALMD-xx3D 圆形和 ALMD-Lx36 椭圆形 LED(提供琥珀色、红色、绿色和蓝色四种颜色)具有与高亮度直插式 LED 类似的优异光学性能,并可采用常见的 SMT 贴片工艺进行组装。
为了向客户提供更高的均匀性,每卷 LED 均采用单一亮度和颜色,从而确保从多个视角观看时,显示屏上的信息显示更加一致和均匀。
主要特性包括:
- 紧凑型设计,具有清晰的空间辐射模式。-
圆形LED的视角为30度,椭圆形LED的视角为40-100度。-
偏光透镜。-
高亮度材料。-
兼容工业回流焊工艺。-
采用先进的光学级环氧树脂,湿度敏感等级(MSL)为2A。
我们的客户之一 Imago Screens 采用了 Avago 的 SMT LED 灯珠技术,并在去年十月于西班牙马德里举行的国际道路安全及设备展上展示了最新的可变信息显示屏。
“十多年来,我们一直与 Imago 合作,为其客户开发和创新全彩可变信息显示屏,”Avago Technologies 光电产品事业部副总裁兼总经理何发伦表示,
“在此期间,他们找到了将我们的 SMT LED 集成到其电子标牌中的创新方法,并已成为我们最重要的客户之一。基于这种合作关系,我们相信 Imago 对使用 SMT 灯珠的坚持将引领一场技术变革,这场变革将被整个行业的电子标牌供应商广泛采用。”
据 Imago Screens 首席执行官 Tony Batllo 介绍,Avago 与 Imago Screens 的合作对 Avago 的设计工程师来说是一项特殊的挑战。
该项目包含以下目标:
- 降低组装成本(SMD 封装相比直插式封装)。-
避免使用利用 LED 外壳来减小典型 SMD 角度的透镜。-
通过使用减少眩光的偏振 LED 来提高对比度。-
开发“蜘蛛”形 LED;一种采用方形封装的灯具。-
在更低的功耗下实现类似的光学性能。
Avago的工程师们满足了Batllo先生的大部分要求,包括他所有的技术规格。Batllo
先生表示:“随着可变信息显示屏和全彩显示屏市场创新和产品推出速度的快速增长,我们与Avago的合作对我们来说至关重要,并将使我们能够继续保持在行业前沿,提供创新的电子标牌产品。”
高亮度、低功耗和卓越可靠的户外性能是储能系统应用的重要特性。为了在保持极低驱动电流的同时实现高亮度,必须有效地引导LED芯片发出的光束,以实现圆形LED 30度视角或椭圆形LED 40度×100度视角。.
半导体平台和导体(连接框架)的设计必须使反射杯紧贴LED芯片。此外,还必须封装光学透镜以形成完整的封装。连接框架中的反射杯和环氧树脂封装的透镜的组合通常会导致较高的热机械应力。.
这将导致一些技术问题,影响户外应用的可靠性。此外,在保持足够的湿度敏感度(MSL)的同时,还要使LED透镜与工业回流焊工艺兼容,这也更加困难。.
为了应对 ESS 行业的这些挑战并提供较高的 MSL 等级,Avago 的工程师们实施了多项技术进步,并为此开发了多项专利,包括改进透镜的物理形状/几何结构以最大限度地提高亮度,开发独特的连接框架以使反射器牢固集成,以及开发特殊的环氧树脂材料以在户外使用的 SMT LED 灯中提供必要的湿度控制。.
安华高SMT器件在尺寸和空间辐射模式方面都非常紧凑。其封装设计和环氧树脂材料的组合是全球首创,不仅满足甚至超越了所有行业标准,而且还具备户外标牌和显示器所需的性能特性。.
从标识制造商的角度来看,电子标牌应用中每个显示面板所使用的LED数量极其庞大,因此对简单、低成本且易于生产的灯封装设计提出了更高的要求。标牌
系统设计师和制造工程师可以利用成熟的Avago器件安装流程,例如回流焊技术,该技术能够实现更快、更高效且更经济的电路板组装。
这些专利技术改进使客户能够通过拾取放置回流焊工艺更轻松地进行组装,从而为设计人员提供更快的周期和更高的生产效率。而使用较旧的通孔技术时,设计人员只能使用两层PCB板。.
安华高SMT LED使设计人员能够实现多层PCB,从而减少所需的PCB数量。采用SMT技术,电路板正面可以容纳显示LED,而驱动器、控制器和其他组件则可以放置在PCB背面。这显著提高了组件密度,进而降低了LED显示屏的厚度、重量和成本。.
作者
施永基目前是安华高科技光电产品部的产品营销经理。他与该公司的渊源可以追溯到1998年,当时他先后在惠普和安捷伦工作。
作者:
史启勇,Avago Technologies ESS 产品营销主管。.
