Обновлено: 27 июля 2026 г. | Время чтения: 12 минут
Мощность электросети сама по себе не определяет радиометрическую мощность панели с красным светом. Эффективность светодиодов, ток управления, оптическая схема, расстояние измерения и тепловая конструкция — все это влияет на интенсивность излучения, достигающего целевой плоскости. Плохой контроль температуры может снизить стабильность выходного сигнала и ускорить старение компонентов задолго до того, как устройство начнет явно выходить из строя.
Система терморегулирования печатной платы отводит тепло от перехода светодиода через корпус, паяное соединение, печатную плату, теплопроводящий материал и радиатор, прежде чем тепло будет отведено в окружающую среду. При изменении температуры перехода могут изменяться также излучаемая мощность, прямое напряжение и пиковая длина волны. Величина этих изменений зависит от конкретного светодиода, поэтому в технических характеристиках следует указывать модель светодиода, условия эксплуатации, температуру окружающей среды, время прогрева, расстояние измерения и используемый прибор, а не полагаться на универсальный температурный порог.
Компактные изделия, такие как RD7 и E49 7-цветные светодиодные маски для лица, требуют продуманной системы теплоотвода, поскольку их светодиоды, электроника и контактирующие с кожей элементы занимают ограниченную площадь. Однако количество светодиодов само по себе не определяет плотность тепловыделения; необходимо также учитывать фактическую потребляемую мощность, рабочий цикл, выбор канала, оптическую эффективность и доступную площадь охлаждения.
Далее объясняются механизмы накопления тепла, как расположение медных проводников, тепловые переходные отверстия, выбор подложки и охлаждение системы влияют на стабильность выходного сигнала, а также какие методы проверки позволяют выявлять проблемы с перегревом до начала массового производства.
Почему нагрев является скрытым фактором, влияющим на эффективность печатных плат для терапии красным светом?
Поперечное сечение многослойной печатной платы для терапии красным светом с указанием направления теплового потока стрелками.
В системах светодиодной терапии красным светом управление тепловым режимом печатных плат контролирует перемещение тепла от светодиодного перехода через плату и во всю систему охлаждения. Эффективная конструкция обеспечивает более длительный срок службы компонентов и более стабильные радиометрические показатели.
Не существует универсального порогового значения температуры перехода, при котором каждый красный или ближнеинфракрасный светодиод теряет 30–40% своей мощности или половину срока службы. Некоторые семейства светодиодов характеризуются температурой перехода 85°C, в то время как их абсолютные максимальные температуры перехода могут составлять 120°C, 135°C или 150°C. Соответствующие пределы, кривые снижения мощности, кривые зависимости светового потока от температуры и данные о сроке службы должны быть получены из точной технической документации на излучатель. Для красных и ближнеинфракрасных устройств световой поток и интенсивность излучения являются более полезными показателями производительности, чем световой поток или люмены.
Пиковая длина волны также изменяется с температурой перехода, но коэффициент зависит от типа излучателя. Например, для одного семейства светодиодов глубокого красного цвета указан типичный коэффициент пиковой длины волны 0,06 нм/°C и спектральная полуширина приблизительно 20 нм. Таким образом, повышение температуры на 30°C будет соответствовать типичному сдвигу примерно на 1,8 нм для этой части спектра, а не повсеместной потере биологической значимости. Если для компактного изделия указана мощность 10 мВт/см², необходимо указать расстояние измерения, условия прогрева, режим работы и измерительный прибор, чтобы значение можно было воспроизвести.
Печатная плата является важной частью системы теплоотвода, но её нельзя отделить от корпуса, термоинтерфейсного материала, радиатора, вентилятора и воздушного потока. Низкоомный путь от платы к радиатору неэффективен, если радиатор не может отводить тепло в окружающий воздух.
Пять задач, которые должна решать конструкция печатной платы с учетом теплоотдачи:
- Поддерживайте температуру перехода в пределах заниженного рабочего диапазона выбранного светодиода при наихудших условиях эксплуатации.
- Ограничьте излучение и спектральный дрейф во время запланированного сеанса работы.
- Предотвратите локальные перегревы и чрезмерные перепады температур по всей системе.
- Разработать измеримые критерии проверки конструкции для обеспечения температурной и оптической стабильности.
- Обеспечивайте единообразие на этапах создания прототипов и серийного производства.
Такая структура напрямую связана с более широким обсуждением в нашей основной статье, посвященной тепловому регулированию мощных светодиодных устройств красного света для фототерапии, где подробно рассматриваются нормативные требования и проектирование на системном уровне.
Основные принципы управления тепловым режимом печатных плат для светодиодных приложений
Путь теплопроводности от перехода светодиода проходит через контактную площадку, медную дорожку, подложку и радиатор.
Что именно перемещает тепло внутри компактной светодиодной печатной платы?
В светодиодном модуле присутствуют все три классических способа теплопередачи — проводимость, конвекция и излучение. Проводимость контролирует внутренний путь от перехода к печатной плате и радиатору, в то время как конвекция обычно является основным механизмом отвода тепла от радиатора или корпуса в окружающий воздух. Излучение также может вносить свой вклад в зависимости от температуры поверхности, площади и коэффициента излучения. Ограничивающим элементом является наибольшее тепловое сопротивление во всей структуре, а не, автоматически, подложка печатной платы.
Тепловое сопротивление выражается в °C/Вт. Тепловое сопротивление между переходом и корпусом или между переходом и точкой пайки описывает корпус светодиода, в то время как плата, тепловой интерфейс, радиатор и окружающие среды добавляют дополнительное сопротивление. Тепловое сопротивление между переходом и окружающей средой зависит от системы и условий тестирования; его не следует рассматривать как фиксированное значение для корпуса, не зависящее от размера печатной платы, корпуса, ориентации или воздушного потока. Полезная упрощенная модель выглядит следующим образом:
Rθ,total = Rθ,junction-to-nodder + Rθ,PCB + Rθ,TIM + Rθ,heatsink-to-ambient
Как выбор субстрата определяет этот предел?
Теплопроводность подложки варьируется в широком диапазоне. Стандартная теплопроводность ламината FR-4 обычно составляет около 0,2–0,4 Вт/м·К. Изолированная металлическая подложка, или MCPCB, представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из медного слоя печатной платы, тонкого электроизолирующего, но теплопроводящего диэлектрика и алюминиевой или медной основы. Значения, такие как 1–4 Вт/м·К, обычно описывают диэлектрический слой, а не саму металлическую основу. Поскольку толщина слоя и сопротивление на границе раздела имеют значение, тепловое сопротивление в плоскости или тепловой импеданс более полезны, чем присвоение одного значения теплопроводности всей MCPCB. Теплопроводность керамических подложек варьируется от приблизительно 20 Вт/м·К для оксида алюминия до примерно 170 Вт/м·К для нитрида алюминия.
При выборе конструкции платы следует учитывать фактическую рассеиваемую мощность, площадь источника тепла, рабочий цикл, допустимое повышение температуры, механические требования и остальные параметры системы охлаждения.
Вес меди и ее тепловая роль
Увеличение толщины медного слоя с 1 унции до 2 или 4 унций снижает электрическое сопротивление и может улучшить боковое рассеивание тепла. Преимущество зависит от площади медного слоя и от вертикального пути под светодиодом. Толстый слой меди не может компенсировать плохо спроектированную термопрокладку, диэлектрик с высоким сопротивлением, отсутствие теплового интерфейса или недостаточный размер радиатора.
Массивы тепловых переходных отверстий: вертикальная тепловая магистраль
В платах FR-4 и многослойных платах широко используются теплоотводящие переходные отверстия для отвода тепла от теплоотводящей площадки светодиода к нижнему медному слою или прикрепленному теплораспределителю. Их эффективность зависит от толщины платы, диаметра переходного отверстия, количества переходных отверстий, толщины покрытия, материала заполнения и расстояния от источника тепла. В одной из опубликованных моделей переходное отверстие диаметром 0,6 мм показало температуру приблизительно 64°C/Вт в открытом состоянии, 42°C/Вт при заполнении припоем и 14°C/Вт при заполнении медью. Эти значения иллюстрируют тенденцию, но не являются универсальными параметрами проектирования.
Открытые переходные отверстия все еще могут проводить тепло, хотя и менее эффективно, чем хорошо спроектированные заполненные переходные отверстия. Заполненные медью переходные отверстия, как правило, обладают наименьшим сопротивлением, а при наличии соответствующих разрешений можно также использовать теплопроводящую эпоксидную смолу или припой. На обычной однослойной печатной плате с многослойной структурой (MCPCB) обычный путь теплопередачи проходит через тонкий диэлектрик в металлическое основание; стандартные сквозные металлизированные переходные отверстия не следует показывать напрямую соединенными с металлическим сердечником без электрически изолированной конструкции, одобренной производителем.
Поэтому необходимо оценивать конструкцию подложки, распределение меди, вертикальные пути теплопередачи, интерфейсы и охлаждение системы в комплексе.
Как решения по компоновке печатной платы влияют на стабильность освещенности в реальных условиях.
Схема печатной платы с аннотациями, показывающая зоны размещения светодиодов, кластеры тепловых переходных отверстий, области медной заливки и отверстия в паяльной маске.
Между кратковременной проверкой на стенде и работой всей антенной решетки в установившемся режиме может быть существенная разница. Одной из причин является температура, но на результат также могут влиять регулирование драйвера, поведение источника питания, коэффициент заполнения ШИМ, потери в разъемах и прогрев прибора. Спецификация интенсивности излучения, например, 10 мВт/см², воспроизводима только при условии правильного определения длины волны, расстояния, режима работы антенной решетки, времени прогрева, условий окружающей среды, измерительного прибора и метода отбора проб.
Последовательность выбора элементов макета, определяющая это, примерно следующая:
| Решение о компоновке | Тепловой эффект | Результативность или надежность |
|---|---|---|
| Площадь, не соответствующая схеме размещения светодиодов, установленной производителем. | Сниженное электрическое, механическое или термическое воздействие. | Повышенная температура или вариативность сборки |
| Неполное покрытие припоем открытой термопрокладки. | Пустоты или уменьшенная площадь контакта | Более высокое локальное термическое сопротивление |
| Недостаточная площадь распространения меди. | Меньшее боковое распределение тепла | Большие перепады температур по всей матрице. |
| Паяльная маска, закрывающая необходимую открытую контактную площадку. | Уменьшенная площадь контакта при пайке | Неполный тепловой путь |
Размещение защитной маски для пайки требует учета контекста. Маска не должна закрывать контактную площадку корпуса, которую необходимо припаять, но создание защитного покрытия на выбранных тепловых переходных отверстиях может быть полезно для контроля растекания припоя. Окончательный рисунок должен соответствовать рекомендациям производителя светодиодов по расположению контактных площадок и сборке.
Расстояние между светодиодами добавляет еще один аспект. Слишком плотное расположение светодиодов приводит к локальному повышению температуры в местах наибольшего нагрева, поскольку соседние устройства нагревают контактные площадки друг друга. Слишком широкое их расположение снижает равномерность излучения на расстоянии обработки — это реальный компромисс, а не ситуация, когда одно правило подходит для всех конструкций. Правильное расстояние зависит от боковой проводимости подложки и требуемой равномерности излучения.
Многоволновые маски создают дополнительную сложность, поскольку каналы длин волн могут использовать различные полупроводниковые материалы, прямые напряжения, токи, коэффициенты заполнения и оптическую эффективность. Маска с 193 светодиодами и семью длинами волн, обозначенная как 5 В/1 А, имеет максимальную номинальную потребляемую мощность 5 Вт, но это значение не показывает мощность, рассеиваемую каждым каналом длины волны. Для теплового анализа необходимо использовать фактическую топологию схемы и ток, прямое напряжение, коэффициент заполнения, потери в драйвере и излучаемую оптическую мощность для каждого канала. Одного лишь более высокого прямого напряжения недостаточно для определения наиболее горячей зоны.
Эти взаимодействия следует проверить перед выпуском Gerber, а затем подтвердить на собранных прототипах, поскольку одних только расчетов компоновки недостаточно для учета всех изменений материалов, узлов, корпусов и воздушных потоков.
Оценка и тестирование тепловых характеристик печатных плат перед началом производства.
Инженер использует тепловизионную камеру для осмотра светодиодной печатной платы, на которой на дисплее в ложных цветах видна горячая точка.
Распространенное мнение: плата, прошедшая визуальный осмотр и корректно подсвечивающаяся, имеет приемлемые тепловые характеристики.
Оптическая функциональность и тепловая адекватность — это отдельные вопросы проверки. Плата может корректно светиться во время короткой проверки и продолжать нагреваться при длительной работе с полным массивом. Конечное повышение температуры и время, необходимое для достижения установившегося состояния, зависят от конкретного продукта и должны быть измерены.
Начните с оценки теплового сопротивления, основанной на фактическом рассеивании мощности и характеристиках всего теплового блока. Затем, если плотность мощности, геометрия корпуса, воздушный поток или проектные риски оправдывают создание более детальной модели, можно использовать метод конечных элементов или вычислительную гидродинамику. Моделирование полезно, но его результаты должны быть подтверждены измерениями, полученными на прототипе.
Затем проводится проверка на лабораторном уровне, которая подтверждает или опровергает результаты моделирования. Стандартными являются три метода:
- Метод точечного измерения с помощью термопары предполагает размещение тонкостенной термопары на контактной площадке светодиода или рядом с ней. Он позволяет получить реальное значение температуры, но только в одной точке, а погрешность размещения вносит неопределенность.
- Инфракрасная термография (тепловизионная съемка) позволяет составить карту распределения температуры поверхности по всей матрице. Перед тем как значения температуры будут рассматриваться как количественные, необходимо контролировать коэффициент излучения, отражения, угол обзора, фокусировку и качество обработки поверхности.
- Оценка температуры перехода по прямому напряжению использует калиброванный температурный коэффициент прямого напряжения для оценки температуры перехода. Этот метод может быть точным для тестируемого светодиода, но требует контролируемой последовательности калибровки и измерений.
Тест на длительную работу объединяет эти методы. Запустите предполагаемую комбинацию светодиодов в наихудшем случае при заданном входном напряжении, температуре окружающей среды, ориентации и режиме работы до тех пор, пока изменение температуры не окажется ниже документированного критерия стабильности. Запишите температуру в точке пайки светодиода или на плате, температуру радиатора и корпуса, ток, спектр и интенсивность излучения в заданной плоскости обработки. Оцените температуру перехода, используя тепловое сопротивление выбранного светодиода или проверенный метод прямого напряжения:
Tj = Tsp + Rθ,переход-пая × рассеиваемая мощность
Расчетную температуру перехода следует сверять с рекомендациями производителя по снижению мощности и абсолютным максимальным значением. Абсолютный максимум является пределом, а не рекомендуемым целевым значением для непрерывной работы. Для измерения полного светового потока или спектра можно использовать интегрирующую сферу, тогда как для измерения освещенности и равномерности излучения в плоскости обработки необходим калиброванный радиометр или спектрорадиометр на заданной измерительной сетке.
Для получения маркировки CE необходимая техническая документация зависит от предполагаемого использования продукта, его классификации и применимого законодательства ЕС. Стандарт ISO 13485 предоставляет основу для управления качеством, а не фиксированный тест на повышение температуры. Стандарт IEC 62471 рассматривает фотобиологические опасности, связанные с оптическим излучением; медицинское или терапевтическое оборудование, не являющееся лазерным источником света, также может подпадать под действие стандартов IEC 60601-1 и IEC 60601-2-57. Поэтому данные о термическом и оптическом воздействии должны быть связаны с определенными проектными параметрами, мерами контроля рисков и применимыми стандартами, а не представляться как универсальное следствие регистрации в FDA, маркировки CE или стандарта ISO 13485.
Распространенные ошибки в проектировании и способы их избежать
Сравнение печатной платы с дефектами пайки под контактными площадками светодиодов и правильно оплавленной платы с полным контактом с площадками.
Зазоры в паяном соединении под термоплощадкой светодиода уменьшают эффективную площадь контакта и могут повышать температуру перехода. Величину повышения температуры нельзя предсказать, исходя только из процента образования зазоров: местоположение зазоров, их форма, распределение, толщина слоя припоя, конструкция корпуса, конструкция печатной платы и плотность мощности — все это имеет значение. Площадь зазоров в 20–25% не следует переводить в универсальное повышение температуры на 10–15 °C без данных испытаний, специфичных для конкретного компонента, или проверенной модели.
Для контроля образования пустот требуется оптимизированная схема расположения контактных площадок, размер апертуры трафарета, объем паяльной пасты, скорость и время выдержки при оплавлении, время пребывания при температуре выше точки ликвидуса, пиковая температура и профиль охлаждения. Рентгеновский контроль может проверить покрытие скрытых соединений во время валидации процесса и выборочного контроля производства на основе оценки рисков. Вакуумная оплавка может уменьшить образование пустот при валидации процесса; азотная атмосфера может улучшить смачивание, но не должна представляться как гарантированный метод удаления пустот. Визуальный осмотр сам по себе не может оценить скрытую термопрокладку.
Выбор термоинтерфейсного материала имеет важное значение при монтаже печатной платы на внешний радиатор. Даже многослойная печатная плата с хорошим внутренним тепловым путем может демонстрировать низкую эффективность, если термоинтерфейсный материал между платой и радиатором имеет неподходящие характеристики текучести, недостаточное покрытие или захваченный воздух. Термоинтерфейсный материал должен смачивать сопрягаемые поверхности и заполнять соответствующие неровности поверхности, не создавая при этом излишне толстого клеевого шва.
Массовое производство вносит вариативность от партии к партии. Допуски на размер светодиодов, нанесение паяльной пасты, износ трафарета, размещение компонентов, дрейф припоя, покрытие термоинтерфейсной пастой, момент затяжки крепежных элементов, производительность вентилятора и сборка корпуса — все это может привести к отклонению серийных образцов от проверенного прототипа. Контрольные параметры должны быть назначены на соответствующий этап: проверка светодиодов и материалов на входном контроле, мониторинг пасты и припоя во время производства, а также термическая и оптическая проверка первого образца или выборочная проверка в соответствии с планом качества.
Ранний тепловой анализ снижает риск перепроектирования и повторного тестирования, но не все проблемы можно обнаружить на этапе компоновки печатной платы. Необходимы также проверка прототипа, сборки, корпуса, системы вентиляции и серийного производства.
Основные выводы
Эффективное управление тепловым режимом печатной платы начинается с точных технических характеристик светодиодов, фактической рассеиваемой мощности и полной модели теплового режима от перехода до окружающей среды. В зависимости от плотности мощности, механических требований и окружающей системы охлаждения может подойти печатная плата FR-4 с оптимизированным расположением меди и переходных отверстий, изолированная металлическая подложка или керамическая плата. Затем выбранная конструкция должна быть проверена в заданных наихудших условиях.
Два внешне похожих устройства могут демонстрировать различную стабилизированную интенсивность излучения и спектральный выходной сигнал из-за различий в выборе светодиодов, точности тока управления, теплового сопротивления печатной платы, характеристик радиатора, оптической схемы и метода измерения. Покупателям следует запрашивать карты интенсивности излучения на заданном расстоянии, данные о выходном сигнале в режиме прогрева и установившегося состояния, результаты повышения температуры, условия испытаний и информацию об приборе, а не полагаться только на пиковую интенсивность излучения при холодном запуске.
FAQ
Что такое управление тепловым режимом печатной платы в контексте светодиодных устройств?
Управление тепловым режимом печатной платы — это набор проектных решений, контролирующих поток тепла от полупроводникового перехода светодиода через корпус, паяное соединение, плату, тепловой интерфейс и радиатор к окружающему воздуху. Количество тепла, которое необходимо отвести от светодиода, приблизительно равно электрическому входному сигналу за вычетом излучаемой оптической мощности. Поскольку эффективность преобразования зависит от излучателя, длины волны, тока и температуры, универсальный процент тепловыделения не следует назначать без подтверждающих данных. Печатная плата выступает одновременно в качестве электрического соединения и части теплового тракта.
Почему температура влияет на длину волны излучения светодиодов, используемых для терапии красным светом?
Длина волны излучения светодиода может изменяться в зависимости от температуры перехода, поскольку характеристики ширины запрещенной зоны полупроводника меняются с температурой. Направление и величина изменения зависят от материала и конструкции светодиода. Для одного семейства мощных светодиодов глубокого красного цвета указан типичный коэффициент 0,06 нм/°C, в то время как для других излучателей с длиной волны 660 нм может быть указано большее значение. Правильный расчет — Δλ = TCλ × ΔT , используя технические характеристики выбранного излучателя. Измеримое спектральное смещение должно быть зафиксировано, но его не следует автоматически описывать как потерю биологического эффекта.
Что такое печатная плата с металлическим сердечником (MCPCB) и когда она необходима?
MCPCB (Multiple Custom Pack) обычно представляет собой плату с изолированной металлической подложкой, состоящую из медного слоя, тонкого теплопроводящего диэлектрика и алюминиевой или медной основы. Часто указываемый диапазон 1–4 Вт/м·К обычно относится к диэлектрическому слою, а не к металлической основе или всей плате. MCPCB полезны, когда обеспечивают требуемое тепловое сопротивление, изоляцию по напряжению, механическую структуру и стабильность производства, но их использование не является автоматически необходимым, исходя из количества светодиодов или номинальной маркировки «5 Вт LED». Решение должно основываться на фактической мощности питания, тепловом сопротивлении, конструкции радиатора, условиях окружающей среды и измеренной температуре перехода.
Как теплоотводящие переходные отверстия улучшают рассеивание тепла на печатных платах со светодиодами?
Теплопроводящие переходные отверстия — это отверстия с медным покрытием, используемые в основном в конструкциях FR-4 или многослойных платах для отвода тепла от контактной площадки светодиода к нижнему медному слою или теплоотводу. Их эффективность зависит от толщины платы, диаметра переходного отверстия, толщины покрытия, количества, расстояния между ними, материала заполнения и расположения относительно источника тепла. Переходные отверстия с медным заполнением, как правило, обеспечивают меньшее тепловое сопротивление, чем отверстия с припоем или открытые переходные отверстия, но каждую конструкцию необходимо оценивать как часть всей платы и системы охлаждения.
Какова максимально допустимая безопасная температура перехода для светодиодов, используемых в терапии красным светом?
Для всех красных и ближнеинфракрасных светодиодов не существует единой максимально допустимой безопасной температуры перехода. В зависимости от конкретного излучателя и условий эксплуатации абсолютный максимум может составлять 120°C, 125°C, 135°C, 150°C или другое значение. Абсолютный максимум не является рекомендуемым целевым значением для непрерывной работы. Разработчикам следует руководствоваться рекомендациями излучателя по снижению тока, световому потоку, надежности и сроку службы, а также установить обоснованный запас прочности на случай наихудшего сценария температуры окружающей среды, колебаний характеристик компонентов, старения и блокировки или уменьшения воздушного потока.
Как проверяется тепловая эффективность печатных плат перед выпуском продукции на рынок?
Тепловые характеристики оцениваются в заданных наихудших условиях до достижения документированного критерия установившегося состояния. Калиброванные термопары и тепловизионная съемка с контролем коэффициента излучения измеряют доступные поверхности; затем температура перехода оценивается по температуре точки пайки или температуры платы и соответствующему тепловому сопротивлению, или с помощью калиброванного метода измерения прямого напряжения. Оптическая стабильность должна измеряться одновременно. Интегрирующая сфера подходит для измерения общего потока излучения и спектра, в то время как для измерения освещенности и равномерности в плоскости обработки требуется калиброванный радиометр или спектрорадиометр на заданном расстоянии и с заданной сеткой.
Стандарт IEC 62471 рассматривает фотобиологические опасности, а не температурные пределы печатных плат. Стандарт ISO 13485 обеспечивает основу для контролируемой проверки конструкции, когда она применяется к системе качества производителя. Регистрация предприятия в FDA остается отдельной от разрешения на использование продукта, его утверждения и выбранного метода инженерных испытаний для конкретного устройства.
Что вызывает образование пустот при пайке под термопрокладками светодиодов и как их предотвратить?
Припойные пустоты могут образовываться из-за выделения газов из флюса, плохого смачивания, неподходящей геометрии трафарета, изменения объема пасты, загрязнения или неоптимизированного профиля оплавления. Пустоты уменьшают эффективный тепловой контакт, но их общий процент сам по себе не гарантирует фиксированного повышения температуры, поскольку положение и распределение пустот также имеют значение. Меры профилактики и контроля включают в себя проверенную схему расположения электродов и трафарета, подходящую пасту, контролируемую печать и оплавление, опционально проверенное вакуумное оплавление и рентгеновскую инспекцию во время квалификации процесса или отбор проб на основе оценки рисков.
Как толщина медного слоя влияет на теплоотвод в светодиодных печатных платах?
Толщина медного слоя на печатной плате измеряется в унциях на квадратный фут, где 1 унция/фут² примерно равна 35 мкм меди. Более толстый слой меди — 2 или 3 унции — распределяет тепло по большей площади, прежде чем оно достигнет радиатора, уменьшая образование зон перегрева под плотно расположенными светодиодами.
Для панелей высокой плотности, предназначенных для терапии красным светом, переход от 1 унции меди к 2 унциям может снизить боковое тепловое сопротивление, но польза зависит от геометрии меди и вертикального пути теплопередачи. Более толстая медь в терморезистивной конструкции может по-прежнему показывать худшие результаты, чем более тонкая медь на плате с лучшим поперечным тепловым путем.
Ссылки
- Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. «Регистрация и внесение в реестр медицинских изделий». https://www.fda.gov/medical-devices/how-study-and-market-your-device/device-registration-and-listing
- Международная электротехническая комиссия. «IEC 62471:2006 — Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем». https://webstore.iec.ch/en/publication/7076
- Международная электротехническая комиссия. «IEC 60601-1 — Медицинское электрическое оборудование: общие требования к базовой безопасности и основным характеристикам». https://webstore.iec.ch/en/publication/67497
- Международная электротехническая комиссия. «IEC 60601-2-57:2023 — Оборудование, не являющееся лазерным источником света, предназначенное для терапевтического, диагностического, мониторингового, косметического и эстетического применения». https://webstore.iec.ch/en/publication/73147
- Международная организация по стандартизации. «ISO 13485:2016 — Медицинские изделия — Системы управления качеством — Требования для целей регулирования». https://www.iso.org/standard/59752.html
- Светодиоды Cree. «Теплоотведение светодиодов XLamp». https://assets.cree-led.com/a/da/x/XLamp-Thermal-Management.pdf
- Светодиоды Cree. «Оптимизация тепловых характеристик печатной платы для светодиодов XLamp». https://assets.cree-led.com/a/da/x/XLamp-PCB-Thermal.pdf
- Светодиод Cree. «Измерение температуры в точке пайки светодиодов XLamp». https://downloads.cree-led.com/files/da/x/XLamp-Solder-Point-Temp.pdf
- Lumileds. "Техническое описание продукции линейки LUXEON Z Color". https://lumileds.com/wp-content/uploads/files/DS105-ZH-LUXEON-Z-Color-Line-datasheet.pdf
- Henkel. «Система терморегулирования BERGQUIST для светодиодных приложений». https://dm.henkel-dam.com/is/content/henkel/14919_Bergquist_LED_Thermal_Solutions_v4_LRpdf







