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LED Cube PCB: Der ultimative FAQ-Leitfaden

LED-Cube-PCB-Der-ultimative-FAQ-Guide.

Dieser Leitfaden beantwortet alle Ihre Fragen zur LED-Cube-Leiterplatte.

Egal, ob Sie mehr über Materialtyp, Spezifikation, Eigenschaften, Kosten oder verfügbare Designs auf dem Markt erfahren möchten – hier finden Sie all diese Informationen.

Lesen Sie also weiter, um mehr zu erfahren.

Was ist eine LED-Würfelplatine?

LED-Würfelplatinen sind dreidimensionale LED-Ansammlungen, die mithilfe von Mikroprozessoren Animationen und Grafiken anzeigen können.

Außerdem nutzt es die dritte Dimension, um es in 3D erscheinen zu lassen.

Bei LED-Würfelplatinen ist der Abstand zwischen den LEDs groß, so dass Sie hindurchsehen können.

Der Abstand ähnelt einem Kompromiss zwischen der Erkennbarkeit der dahinter liegenden Schichten und der Voxeltreue.

Außerdem haben LED-Würfelplatinen eine geringe Auflösung, da ihre Herstellung mehr Zeit in Anspruch nimmt als die Herstellung von LED-Anzeigen.

Beispielsweise benötigt ein LED-Display mit 8×8 Pixeln 64 LEDs, aber 8x8x8 LED-Würfelplatinen erfordern 514 LEDs.

Außerdem können LED-Würfelplatinen in jeder Symmetrie vorliegen, sei es ungerade oder gerade.

LED-Würfelplatine
LED-Würfelplatine

Wie funktioniert eine LED-Cube-Leiterplatte?

Diese LED-Platinen enthalten je nach Ausführung mehrere LEDs.

Die Verwendung eigener Eingangs- und Ausgangsanschlüsse für jede LED ist unpraktisch.

Dies liegt daran, dass Sie Mikrocontroller mit der gleichen Anzahl an E/A-Ports und Kabeln benötigen würden, die der Anzahl der LEDs entsprechen.

Stattdessen nutzen LED-Cube-PCBs einen optischen Aspekt, der als Persistence of Vision (POV) bekannt ist.

Wenn die LED schnell blinkt, bleibt das Lichtbild nach dem Ausschalten der LED noch kurze Zeit auf der Netzhaut Ihres Auges.

Indem jede Schicht der LED-Würfelplatine nacheinander in schneller Folge blinkt, entsteht die Illusion eines dreidimensionalen Bildes.

Stattdessen sehen Sie jedoch mehrere Serien zweidimensionaler Bilder übereinander.

Dieser Effekt wird als Multiplexing bezeichnet.

Wie ist die Konfiguration einer LED-Würfelplatine?

Hier beziehen wir uns auf Anoden, Kathoden, Schichten und Säulen.

An LED enthält zwei Beine, eine Anode, die das positive Bein ist, und eine Kathode, das negative Bein.

Damit die LED Licht aussendet, muss ein elektrischer Strom von der Anode zur Kathode geleitet werden.

Die LED-Würfelplatine besteht aus Schichten und Spalten.

Außerdem werden Sie alle Kathodenbeine jeder LED innerhalb einer Schicht zusammenlöten.

Sie werden auch alle Anodenbeine in einer einzelnen Säule zusammenlöten.

Jede der Säulen in der LED-Würfel-Leiterplatte ist über ein separates Kabel mit den Controller-Platinen verbunden.

Außerdem können Sie jede Spalte einzeln steuern.

LED Würfel
LED Würfel

Außerdem verfügt jede Schicht der LED-Würfel-Leiterplatte über separate Drähte, die mit der Controller-Platine verbunden sind.

Jede Schicht ist mit Transistoren verbunden, die dafür sorgen, dass die LED-Würfel-Leiterplatte ein- und ausgeschaltet wird und Strom über jede Schicht fließt.

Wenn Sie den Transistor einer einzelnen Schicht einschalten, kann der Strom von der positiven Spalte nur in dieser Schicht fließen.

Der Transistor ist für die anderen Schichten ausgeschaltet und die Bildausgabe auf den positiven Drähten erscheint auf der von Ihnen ausgewählten Schicht.

Damit das Bild auf der nächsten Ebene angezeigt wird, schalten Sie den Transistor für die Ebene aus, die eingeschaltet war.

Anschließend ändern Sie das Bild auf den Anodendrähten in das Bild für die kommende Schicht.

Anschließend schalten Sie den Transistor für die nächste Schicht ein.

Dieser Vorgang wiederholt sich sehr schnell, sodass Sie ein Bild auf der LED-Würfelplatine sehen.

Was sind die LED-Cube-PCB-Größen und E/A-Port-Anforderungen?

Für den Betrieb einer LED-Cube-Platine benötigen Sie zwei Paar IO-Ports.

Ein Port versorgt die LED in der Anodenspalte mit Strom und der andere versorgt die Kathodenschichten.

Die positive Seite der LED-Würfel-Leiterplatte benötigt x^2 IO-Ports, wenn die Größe der LED-Würfel-Leiterplatte x^3 beträgt.

Beispielsweise benötigt eine 8x8x8 LED-Würfelplatine, wobei x gleich 8 ist, 64 [8^2] IO-Ports, um die LED-Anoden zu betreiben.

Die Anzahl der IO-Ports erhöht sich mit der Erhöhung der Anzahl der LEDs.

Kleine LED-Würfelplatinen wie 3x3x3 oder 4x4x4 können durch den Anschluss von Kathodenschichten an die IO-Pins von Mikrocontrollern betrieben werden.

Der Strom, der durch die Pins großer LED-Würfelplatinen fließt, ist hoch.

Beispielsweise benötigen Sie 0.64 Ampere für 8x8x8 LED-Würfelplatinen mit 10 mA pro LED.

Stellen Sie sicher, dass die Transistoren in den Schichten große Belastungen bewältigen können, wenn Sie mehr als 8x8x8 LED-Würfel-PCBs benötigen.

Welche Fähigkeiten sind für die Herstellung einer LED-Würfel-Leiterplatte erforderlich?

Folgendes müssen Sie verstehen, bevor Sie LED-Würfel-Leiterplatten herstellen:

  • Grundlegende Elektronik
  • Wie man lötet
  • So bedienen Sie Multimeter
  • Wie schreibe ich Code in C

Was benötigen Sie bei der Herstellung einer LED-Würfel-Leiterplatte?

In diesem Beispiel sehen wir uns die Elemente an, die Sie benötigen, wenn Sie planen, eine 8x8x8 LED-Würfelplatine herzustellen:

  • 3 Widerstände für Status-LEDs
  • 8 Teile 74HC574 IC
  • 512 LEDs
  • 64 Widerstände
  • 1 oder 2 Leiterplatten
  • Mikrocontroller
  • 3 Status-LEDs
  • 16 Teile PN2222-Transistoren
  • 16 Teile 1k-Widerstände
  • 1 Teil von 74HC138 IC
  • 3 Teile 1000uF Elektrolytkondensator
  • 3 Teile des 10uF-Elektrolytkondensators
  • 8 Teile Pull-up-Widerstände für die Schichten [optional]
  • 5v Netzteil
  • 1 Teil 100uF Elektrolytkondensatoren
  • 8 Teile 20-poliger IC-Sockel
  • 1 Teil eines 40-poligen IC-Sockels
  • 2 Teile eines 16-poligen IC-Sockels
  • 9 Teile 8-poliger Anschlussstifte
  • 1 Teil rechtwinkliger 4-poliger Anschlussstifte
  • 2 Teile 16-poliger und 1 Teil 10-poliger Flachbandkabelstecker
  • Flachbandkabel
  • 2 Teile Druckknöpfe
  • 1 Teil des Maxim MAX232 IC
  • 1 Teil der Kruste mit 14.7456 MHz
  • 2 Teile 22pF Keramikkondensatoren
  • 16 Teile 0.1uF Keramikkondensatoren
  • 2 Teile Flachbandkabelstecker
  • 1 Teil einer 2-poligen Schraubklemme
  • 1 Teil eines 2-adrigen Kabels mit Steckern
  • 9 Teile von 8-poligen Buchsenleistensteckern
  • Serielles Kabel
  • 4-polige Buchsenleiste
  • Materialstück wie Holz für die Schablone und den Sockel

Was ist der Zweck von LED-Cube-Leiterplatten?

LED-Würfelplatine
LED-Würfelplatine

Die Hauptfunktion des LED-Würfels PCBs soll in der Unterhaltungsindustrie eingesetzt werden, da es sich um eine High-Tech-Anzeigeeinheit handelt.

Beispielsweise zeigt die 3D-Anzeige mit mehreren Pixeln oder Voxeln ein Bild einer beliebigen Grafik oder Animation.

Die Weiterentwicklung und das Design der LED-Cube-Leiterplatte bieten großes Potenzial im kommerziellen Bereich.

Außerdem verbrauchen die LEDs unter anderem weniger Energie, sind langlebig, robust, kompakt, einfach zu installieren und umweltfreundlich.

Wie können Sie E/A-Ports in einer LED-Cube-Leiterplatte durch Multiplexing erweitern?

Hier verwenden Sie Latches oder Flip-Flops, beispielsweise einen 8-Bit-Latch-IC namens 74HC574.

Dieser Chip enthält die unten aufgeführten Pins:

  • 8-Eingänge und 8-Ausgänge
  • 1 Verriegelungsstift
  • 1 Ausgangsaktivierungspin

Der Latch bietet einen einfachen Speicher und kann 8 Bits an Informationen enthalten.

Außerdem repräsentieren die Ausgangspins diese 8 Bits.

Welche Alternativen gibt es zur Erweiterung des IO-Ports in LED-Cube-Leiterplatten?

Eine andere Lösung besteht darin, ein Seriell-in-Parallel-Ausgangsschieberegister zu verwenden, um beispielsweise 64 Ausgangsleitungen zu erreichen.

74HC164 ist ein Beispiel für ein 8-Bit-Schieberegister und dieser Chip enthält zwei Eingänge: Daten und Takt.

Wie wählt man LEDs für eine LED-Cube-Leiterplatte aus?

Bei der Auswahl von LEDs für LED-Würfel-PCBs müssen Sie mehrere Dinge berücksichtigen.

Diese beinhalten Folgendes:

LED-Sichtbarkeit

Der LED-Würfel muss aus allen Winkeln sichtbar sein, daher eignet sich die Verwendung von diffusen LEDs.

Klare LEDs geben das meiste Licht aus dem oberen Teil der LED ab, während diffuse LEDs aus allen Winkeln gleichmäßig Licht abgeben.

Wenn Sie klare LEDs verwenden, beleuchten diese für kurze Zeit die darüber liegenden LEDs, da diese das meiste Licht nach oben abstrahlen.

Dies führt zur Entstehung des Geistereffekts.

Größe

Große LEDs erzeugen helle und große Pixel.

Abhängig von der Tiefe der LED-Cube-PCB-Schichten benötigen Sie genügend Platz, um alle Ebenen sehen zu können.

Mit 3-mm-LEDs können Sie beispielsweise „transparente“ Würfel herstellen.

Qualität

Sie können mehrere LED-Leuchten günstig kaufen, dies kann jedoch zu Einbußen bei der Qualität führen.

Stellen Sie sicher, dass Sie hochwertige LEDs kaufen, die lange funktionieren.

Form

Quadratische LEDs würden weniger ansprechend aussehen und Sie müssen auch Lötschablonen für ihre quadratischen Formen anfertigen.

Außerdem benötigen Sie bei der Verwendung von runden 3-mm-LEDs nur 3-mm-Bohrer.

Brightness

LED-Würfel-PCBs basieren auf Multiplexing und Persistence of Vision [POV], um Bilder zu erzeugen.

Wenn die Einschaltdauer niedrig ist, müssen die LEDs ein helles Licht abgeben, das für Sie sichtbar ist.

Sie können beispielsweise einen Arbeitszyklus festlegen, bei dem Sie das Licht ein Achtel der Zeit einschalten.

Beinlänge

In manchen Fällen kann es sein, dass Sie die LED-Beine als Rahmen für den Würfel verwenden.

Die Länge der LED-Beine sollte dem Abstand zwischen einzelnen LEDs entsprechen oder diesen übertreffen.

Wie wählt man Widerstände für LED-Würfel-Leiterplatten aus?

Bei der Auswahl von Widerständen für LED-Würfel-Leiterplatten sind folgende Dinge zu beachten:

LED

Wenn den LEDs Datenblätter beiliegen, ist in diesem Dokument normalerweise die Amperezahl angegeben.

Die beiden Nennwerte, die Sie finden können, sind mA für Dauerlast und ein weiterer mA für Stoßlasten.

Bei 8x8x8 LED-Würfelplatinen arbeiten die LEDs mit einem Arbeitszyklus von 1/8, was bedeutet, dass Sie sich auf die Burst-Bewertung beziehen sollten.

74HC574

Der 74HC574 verfügt über maximale Nennwerte und in diesem Beispiel betrachten wir 8x8x8 LED-Würfelplatinen.

Wenn alle LEDs einer einzelnen positiven Spalte leuchten, liefert der Chip 8/8 der Zeit den Strom.

Für die Ausgangspins müssen Sie die empfohlene maximale mA-Nennleistung einhalten, wie im Datenblatt angegeben.

Transistoren

Bei Verwendung von 64x8x8 LED-Würfelplatinen müssen die Transistoren 8 x mA der LEDs aus- und einschalten.

Wenn jede LED 20 mA verbraucht, müssen Sie 1.28 Ampere aus- und einschalten.

RGB-LED-Würfel
RGB-LED-Würfel

Wie können Sie beim Bau einer LED-Würfel-Leiterplatte eine Vorlage erstellen?

In diesem Beispiel schauen wir uns an, wie man die Vorlage für 8x8x8 LED-Würfelplatinen erstellt.

Dies sind die Schritte, die Sie befolgen werden, um eine Vorlage zu erstellen:

  • Beginnen Sie mit einem Stück Kunststoff oder Holz, das größer als die Größe der LED-Würfelplatine ist.
  • Verwenden Sie Bohrer, die Löcher erzeugen, in die die LEDs genau passen. Achten Sie darauf, dass sie nicht zu eng oder zu groß sind, da dies zu Problemen führen kann.
  • Zeichnen Sie mit einem Lineal und einem Winkeleisen 8 x 8 Gitterlinien, die sich an 64 Punkten schneiden, mit dem richtigen LED-Abstand.
  • Machen Sie mit einem scharfen und spitzen Material an jedem Schnittpunkt Vertiefungen, da diese ein Abrutschen des Bohrers während des Bohrvorgangs verhindern.
  • Bohren Sie anschließend alle Löcher in die Vertiefungen.
  • Nehmen Sie eine LED und versuchen Sie, in jedes Loch zu passen, um sicherzustellen, dass sie genau passt, und passen Sie das Loch bei Bedarf an.
  • Machen Sie in der Mitte jeder Seite eine Markierung, da Sie für jede Schicht einen Stahldraht anlöten und so den Würfel versteifen.

Was ist beim Löten von LED-Cube-Leiterplatten zu beachten?

LEDs mögen keine Hitze, dennoch müssen Sie in der Nähe der LED-Körper löten.

Hier sind einige Tipps, um sicherzustellen, dass der Lötprozess präzise und mit minimalen Verlusten abläuft:

Lötkolbenhygiene

Wischen Sie den Lötkolben nach jedem Gebrauch mit Schwämmen ab, um sicherzustellen, dass er sauber ist.

Außerdem muss die Spitze des Lötkolbens jederzeit glänzend und sauber sein.

Flussmittel oder Oxidation können dazu führen, dass die Lötspitze verschmutzt wird und ihren Glanz verliert.

Außerdem können Sie den Lötkolben während des Lötvorgangs reinigen, da dies die Wärmeübertragung an die Lötstelle verbessert.

Lötgeschwindigkeit

Stellen Sie sicher, dass der Lötvorgang schnell erfolgt, insbesondere wenn Sie in der Nähe der LEDs löten.

Tragen Sie eine kleine Menge Lot auf die Lötspitze auf und berühren Sie damit die Stelle, an der Sie löten möchten.

Lassen Sie den Punkt zwischen 0.5 und 1 Sekunde lang erhitzen.

Eine große Menge Lot macht die Verbindung nicht stärker und Sie sollten den Lötkolben entfernen, sobald Sie das Lot aufgetragen haben.

Abklingzeit

Wenn Sie beispielsweise einen Fehler machen und sich die Drähte bewegen, bevor das Lot aushärtet, lassen Sie es abkühlen.

Dies liegt daran, dass die LED heiß ist und durch das Auftragen des Lötzinns heißer wird.

Lot

Verwenden Sie beim Löten der LEDs immer ein dünnes Lot, da Sie so eine bessere Kontrolle haben und saubere Lötstellen herstellen können.

Sie können auch ein 0.5-mm-Lötmittel mit Flussmittel verwenden.

Testen

Stellen Sie sicher, dass Sie alle LEDs testen, bevor Sie sie auf der LED-Würfel-Platine platzieren oder nachdem Sie sie darauf gelötet haben.

Dadurch sparen Sie Zeit, da es schwierig sein wird, defekte LEDs in der Mitte des Würfels zu reparieren, wenn dies einmal erledigt ist.

Ist es wichtig, jede LED zu testen, wenn man eine LED-Würfel-Leiterplatte herstellt?

Es kann vorkommen, dass Sie fehlerhafte LEDs finden, und durch Tests können Sie Reparaturen minimieren, nachdem Sie mit dem Löten fertig sind.

Außerdem benötigen Sie möglicherweise chirurgische Instrumente, um defekte LEDs in der Mitte des Würfels zu reparieren, da diese schwer zu erreichen sind.

Welche Werkzeuge sind für die Herstellung von LED-Würfel-Leiterplatten erforderlich?

Die folgenden Werkzeuge sind für den Aufbau von LED-Würfel-Leiterplatten unerlässlich:

  • LED-Tester
  • Kabelschneider
  • Lötständer
  • Lötflussmittel
  • Plier
  • Schwamm
  • Lötdocht
  • Lötkolben

Wie baut man einen LED-Würfel?

Hier sind die Schritte, die Sie bei der Herstellung von LED-Würfel-Leiterplatten befolgen sollten:

LED-Vorbereitung

Beginnen Sie damit, die Kathodenschenkel jeder LED um 90 Grad in die gleiche Richtung zu biegen.

Beginnen Sie mit den obersten Zeilen

Platzieren Sie die LED oben rechts auf der Vorlage.

Fahren Sie fort, indem Sie die anderen LEDs so auf der linken Seite platzieren, dass ihre Kathodenbeine mit dem Kathodenbein der vorherigen LED in Kontakt kommen.

Spülen und wiederholen Sie den Vorgang, bis Sie die linken LEDs erreichen, und löten Sie dann alle Verbindungen.

Löten Sie die Säulen

Achten Sie beim Löten auf eine ruhige Hand.

Platzieren Sie die zweite LED von oben und stellen Sie sicher, dass ihre Beine die Lötstelle der vorherigen Stufe berühren.

Fahren Sie fort, indem Sie die LED darunter platzieren, sodass der Kathodenschenkel mit der LED oben in Kontakt kommt.

Wiederholen Sie den Vorgang, bis Sie die Unterseite des Würfels erreichen, und löten Sie dann alle Verbindungen.

Fügen Sie Zahnspangen hinzu

Die Schicht ähnelt nun einem Kamm und die gesamte Einheit ist nicht stabil, was bedeutet, dass Sie Stützstrukturen hinzufügen müssen.

Platzieren Sie Verstrebungen im unteren und mittleren Teil des Rahmens.

Richten Sie dann ein Stück geraden Draht an einer geeigneten Stelle aus und verlöten Sie dann eines der Enden mit der Schicht.

Stellen Sie sicher, dass es passt, und löten Sie das andere Ende.

Fahren Sie fort, indem Sie Lötverbindungen für die verbleibenden Säulen beider Streben herstellen.

Testen Sie alle LEDs

Stellen Sie hier sicher, dass die LEDs funktionsfähig sind, bevor Sie sie anlöten.

Entfernen Sie die Ebene

Sobald Sie mit dem Löten der ersten Schicht der LED-Würfel-Leiterplatte fertig sind, entfernen Sie diese aus der Schablone, bevor Sie fortfahren.

Abhängig von der Größe der Löcher für die LEDs widerstehen einige LEDs dem Versuch, sie herauszuziehen.

Vermeiden Sie es, an beiden Seiten der Schicht zu greifen und daran zu ziehen, da dies die gesamte Struktur beschädigen würde.

Um dieses Problem zu lösen, schalten Sie die einzelnen LEDs in Millimetern ein, bis Sie keinen Widerstand mehr spüren.

Heben Sie dann die Struktur vorsichtig an, sobald die LEDs aus den Löchern gelöst sind, solange die LEDs nicht festsitzen.

Wiederholen

Sobald Sie diese Phase abgeschlossen haben, wiederholen Sie den Vorgang, bis Sie eine vollständige LED-Würfel-Leiterplatte erstellt haben.

LED-Würfelkonstruktion
LED-Würfelkonstruktion

Was kosten LED-Cube-Leiterplatten?

Der Preis kann zwischen 20 US-Dollar variieren.

Welchen Qualitätsstandards sollten LED-Cube-Leiterplatten entsprechen?

Die Einhaltung von Qualitätsstandards stellt sicher, dass die LED-Würfelplatinen sicher in der Anwendung und funktionsfähig sind.

Beispiele für solche Qualitätsstandards sind:

CE-Qualitätszeichen

Dieser Standard stellt sicher, dass Hersteller die europäischen Gesundheits-, Umweltschutz- und Sicherheitsstandards einhalten.

IATF16949

Dieser technische Standard stellt sicher, dass Sie Qualitätsmanagementeinheiten entwickeln, die Folgendes leisten:

  1. Reduzierung von Abfall
  2. Bietet kontinuierliche Verbesserungen
  3. Betont Fehlervermeidung

Beschränkung gefährlicher Stoffe [RoHS]

Dieser Standard stellt sicher, dass die LED-Würfellichter keine giftigen Materialien enthalten.

UL-Zertifizierung [Underwriters' Laboratories]

Dieser Standard garantiert Ihnen, dass LED-Cube-Leiterplatten nach international anerkannten Standards getestet wurden.

In welchen Farben gibt es LED-Cube-Leiterplatten?

Diese Leiterplatten können in verschiedenen Farben erhältlich sein, wie zum Beispiel:

  • Rot
  • Grün
  • Blau
  • Weiß
  • Gelb

Welche Faktoren beeinflussen den Preis von LED-Cube-Leiterplatten?

Dazu gehören folgende:

Anpassung

Wenn Sie für die Herstellung einer LED-Würfel-Leiterplatte spezielle Komponenten verwenden möchten, müssen Sie für solche Funktionen mehr ausgeben.

Anzahl der Komponenten

LED-Würfelplatinen enthalten mehrere Komponenten, die sich auf ihren Endpreis auswirken.

Abgesehen vom Herstellungsprozess müssen Sie diese Teile auch von anderen Lieferanten beziehen.

Platzierung von Komponenten

Die Platzierung elektronischer Teile auf der LED-Würfel-Leiterplatte beeinflusst deren Preis.

Auch hier sind oberflächenmontierte LED-Würfel-Leiterplatten günstiger als Durchgangs-LED-Würfel-Leiterplatten.

Gekaufte Menge

Mehrere Anbieter bieten Rabatte beim Kauf von LED-Cube-Leiterplatten in großen Mengen an.

Im Gegenteil: Wenn Sie LED-Würfelplatinen in kleinen Mengen kaufen, geben Sie mehr aus.

Baugruppentyp

Der Preis einer LED-Cube-Leiterplatte kann je nach Art der Bestückung steigen oder fallen.

Beispielsweise sind durchkontaktierte LED-Würfel-Leiterplatten teurer als oberflächenmontierte LED-Würfel-Leiterplatten.

Komponentenpaketgröße

Die grundlegenden Komponenten in Industriegröße erzielen einen niedrigeren Preis, als wenn Sie sich für die Verwendung anspruchsvoller Teile entscheiden.

Das bedeutet, dass Sie mehr für spezielle Add-ons ausgeben.

https://youtube.com/watch?v=mN5JWQUfrxY%3Ffeature%3Doembed

Was sind die elektrischen, thermischen und chemischen Eigenschaften von LED-Würfel-Leiterplatten?

Diese Eigenschaften sind wie folgt:

Thermische Eigenschaften

  1. Glasübergangstemperatur Tg [°C]Bei dieser Temperatur verändert sich die LED-Würfelplatine reversibel von hart nach weich. Außerdem sollte die Löttemperatur höher sein als die Glasübergangstemperatur.
  2. Wärmeleitfähigkeit k [W/m]Dies ist definiert als die Geschwindigkeit, mit der Wärme durch Materialien fließt. Die Wärmeleitfähigkeit ist bei Leitern höher als bei Isolatoren.
  3. Zersetzungstemperatur Td [°C] Die Temperatur, bei der sich das LED-Würfel-PCB-Substrat dauerhaft zersetzt, wird als Zersetzungstemperatur bezeichnet. Die Zersetzungstemperatur sollte unter der Löttemperatur liegen.

Chemische Eigenschaften

  1. Entflammbarkeitsspezifikationen [UL94] Der Standard für die Sicherheit der Entflammbarkeit von Kunststoffmaterialien für Teile in Geräten und Apparaten [UL94] bewertet die flammhemmenden Eigenschaften von Kunststoffen. Dieser Standard erfordert, dass die Materialien bei Flammenverbrennung weniger als 10 Sekunden lang brennen , sollte ein Satz von fünf Proben bei Flammenverbrennung weniger als 50 Sekunden brennen
  2. Methylenchlorid-Widerstand [MCR] Dies ist die Fähigkeit von LED-Würfel-PCBs, Chemikalien zu widerstehen, die den Widerstand von Dielektrika gegenüber der Methylenchlorid-Absorption messen. Dielektrika besitzen einen Methylenchlorid-Widerstand zwischen 0.01 % und 0.20 %.
  3. Feuchtigkeitsaufnahme Dies ist die Fähigkeit dielektrischer Materialien, Feuchtigkeit zu widerstehen, wenn Sie sie in Flüssigkeiten eintauchen. Die meisten LED-Würfel-PCB-Materialien haben eine Feuchtigkeitsaufnahme zwischen 0.01 % und 0.20 %. Darüber hinaus beeinflusst die Feuchtigkeitsaufnahme dieser Materialien die thermischen und elektrischen Eigenschaften.

Elektrische Eigenschaften

  1. Elektrische FestigkeitDies ist die Fähigkeit der LED-Würfel-Leiterplatte, einem elektrischen Durchschlag in Z-Richtung zu widerstehen.
  2. Verlustfaktor/dielektrischer Verlustfaktor ]Tan δ oder Df]LED-Würfel-Leiterplatten verlieren nicht mehr Leistung, wenn der Verlustfaktor niedrig ist. Tan δ von LED-Würfel-Leiterplattenmaterialien liegt zwischen 0.02 und 0.001.
  3. Volumenwiderstand [ρ]Dies ist die Fähigkeit dielektrischer Materialien, Elektrizität oder Isolierung zu widerstehen.
  4. Oberflächenwiderstand [ρS] Dies ist definiert als der Oberflächenwiderstand dielektrischer Materialien gegenüber Elektrizität und Isolierung.
  5. Relative Permittivität oder Dielektrizitätskonstante [Dk/Er] Die Leistung dielektrischer Materialien hängt von der Impedanz und der Signalintegrität ab. LED-Würfel-PCB-Materialien haben eine Dielektrizitätskonstante oder relative Permittivität zwischen 3.5 und 5.5.

Welche Arten von LED-Cube-Leiterplatten gibt es?

Verschiedene Arten von Leiterplatten für LED Cube
Verschiedene Arten von Leiterplatten für LED Cube

Zu diesen verschiedenen Typen gehören die folgenden:

Starre LED-Würfelplatine

Dieser Leiterplattentyp kann aufgrund des starren Substrats, das starre und starke Eigenschaften bietet, nicht gefaltet oder verdreht werden.

Die Anwendung von Wärme oder Klebstoffen trägt dazu bei, die verschiedenen Schichten zusammenzuhalten.

Darüber hinaus sind sie in ein-, zwei- oder mehrschichtiger Ausführung erhältlich.

Flex-LED-Würfelplatine

Diese Art von Leiterplatte besteht aus mehreren Teilen, die sich auf einem flexiblen Substrat befinden, das Sie biegen oder falten können.

Flex-LED-Cube-Leiterplatten können als Einzel-, Doppel- oder Mehrschichtdesign erhältlich sein.

Die Materialien, aus denen Sie flexible LED-Würfelplatinen herstellen können, sind:

  1. Polyesterfolie
  2. Polyamid
  3. Polyetheretherketon

Starrflexible LED-Würfelplatine

Dieser Leiterplattentyp ist eine Mischung aus flexibler und starrer LED-Würfel-Leiterplatte.

Während des Herstellungsprozesses erhält das Board seine Form, indem es gebogen oder gebogen wird.

Außerdem dient der flexible Teil als Verbindung für die starren Platinen.

Einseitige LED-Würfelplatine

Als einer der häufigsten PCB-Typen enthält es eine einzelne Schicht aus leitfähigem Kupfer über dem Substrat.

Außerdem löten oder platzieren Sie die elektrischen Komponenten auf einer Seite der Leiterplatte.

Aufgrund einer einzigen leitenden Schicht ist es jedoch nicht möglich, leitende Schichten zu überschneiden oder zu überlappen.

Das bedeutet, dass es viel Platz einnimmt.

Doppelseitige LED-Würfelplatine

Hier fügen Sie auf beiden Seiten der Leiterplatte leitende Materialien hinzu.

Außerdem ermöglichen die Löcher in der Leiterplatte die Verbindung von Teilen von einer Seite zur anderen.

Zwei Technologien zur beidseitigen Verbindung von Schaltkreisen, die für diesen Leiterplattentyp anwendbar sind, umfassen:

  1. Oberflächenmontagetechnologie Bei dieser Methode werden die Komponenten präzise auf der Oberfläche der Leiterplatte platziert.
  2. Thru-Hole-Technologie Hier werden Sie die Anschlussteile in Löcher innerhalb der Platine einbauen und sie dann auf der gegenüberliegenden Seite verlöten.

Mehrschichtige LED-Würfelplatine

Dieser Leiterplattentyp enthält drei oder mehr leitende Schichten in Sandwich-Anordnung.

Die leitenden Schichten werden durch isolierende Materialien gleichmäßig aufgeteilt.

Hoher Druck und Temperatur sorgen für eine luftdichte Verbindung der Teile und gewährleisten deren einwandfreie Funktion.

Was sind die Testtechniken für LED-Würfel-Leiterplatten?

LED-Würfelplatinen sollten keine Mängel aufweisen, um effektiv zu funktionieren.

Auch wenn die Herstellung ein automatischer Prozess ist, sind Tests von entscheidender Bedeutung, da Fehler zu Verlusten und Produktrückrufen führen können.

Zu den Testtechniken, die Sie anwenden können, gehören:

Testen der LED-Würfelplatine
Testen der LED-Würfelplatine

Visuelle Prüfung

Dies ist eine kostengünstige und dennoch einfache Technik, für deren Durchführung Sie Experten benötigen.

Bei der visuellen Prüfung wird der physische Zustand der LED-Würfel-Leiterplatte auf Folgendes überprüft:

  1. Schlechte Maskenanwendung
  2. Kratzer und Dellen
  3. Lötstellen
  4. Gemeinsame Probleme usw.

Automatisierte optische Inspektion [AOI]

Visuelle Tests sind nur bis zu einem gewissen Grad effektiv, da sie einige Fehler übersehen können. Daher ist die Verwendung von AOI unerlässlich.

Die automatische optische Inspektion enthält ein integriertes Design, das mit dem Design der endgültigen LED-Würfel-Leiterplatte vergleichbar ist.

Sobald das System ein Bild des Endprodukts erfasst, vergleicht es es mit dem Entwurfsentwurf und prüft es auf Mängel.

Röntgeninspektion

Bei einem komplexen Design können die Teile einer LED-Würfelplatine nahe beieinander liegen.

Bei der automatisierten optischen Inspektion können Fehler in kompakten Leiterplatten und oberflächenmontierten Komponenten übersehen werden.

Mit der Röntgeninspektion können Sie die Lötstellen auch dann überprüfen, wenn die Leiterplatte dicht mit elektrischen Bauteilen bestückt ist.

Da LED-Cube-Leiterplatten, die Schwermetalle enthalten, einen Teil der Röntgenstrahlung absorbieren, können Sie interne Teile, Verbindungen und Verbindungen überprüfen.

In-Circuit-Tests

Bei dieser Technik überprüfen Sie die Position der Teile und wie sie jeweils auf die LED-Würfel-Leiterplatten passen.

Verwenden Sie außerdem elektrische Sonden, um die LED-Würfel-Leiterplatte auf Folgendes zu prüfen:

  1. Offene Enden
  2. Shorts
  3. Kratzern
  4. Kapazität usw.

Diese Methode wird durchgeführt, sobald Sie eine gründliche Prüfung des Designs und der Montage der LED-Würfel-Leiterplatte abgeschlossen haben.

Funktionsprüfung

Mit dieser Technik wird bestätigt, ob die LED-Würfelplatine funktioniert.

Dazu gehört beispielsweise die Überprüfung, ob es Strom erhält, Licht aussendet, Designparameter erfüllt usw.

Außerdem können Sie diesen Test durchführen, sobald er auf dem System des Clients installiert ist, um sicherzustellen, dass er ordnungsgemäß funktioniert.

Zur Funktionsprüfung gehört auch die Sicherstellung, dass die LED-Würfelplatine den Qualitätsstandards entspricht.

Welche Schichten sind in LED-Cube-Leiterplatten verfügbar?

Diese Dienstleistungen umfassen

Mechanische Schicht

Diese Ebene enthüllt Informationen über die Montagetechniken für LED-Würfel-Leiterplatten.

Routing-Ebene

Diese Schicht befindet sich in den externen und internen Komponenten der LED-Würfel-Leiterplatte und hilft bei der Verbindung elektrischer Teile.

Schicht draußen halten

Diese Ebene enthält Informationen über die Grenze des Bereichs, den Sie auf der Leiterplatte bearbeiten können.

Energie- und Bodenflugzeuge

Diese Schicht steigert die Leistung und verbessert die Strom- und Bodenverteilung auf mehrere Teile.

Lotpastenschicht

Diese Schicht hilft Ihnen, die Teile und die Leiterplatte miteinander zu verbinden.

Siebdruckschicht

Diese Schicht verfügt über obere und untere Überlagerungen und enthält wichtige Informationen über die LED-Würfel-Leiterplatte.

Flugzeuge teilen

Mit dieser Schicht können Sie mehrere Spannungswerte innerhalb einer einzigen Schicht auf der LED-Würfel-Leiterplatte übertragen.

Lötmaskenschicht

Diese Schicht bedeckt die Teile und verhindert Kurzschlussspuren, wenn die Platinen Schmutz aufweisen.

Was sind die Vorteile von LED-Cube-Leiterplatten mit niedriger Dielektrizitätskonstante?

Die Vorteile umfassen Folgendes:

  • Ermöglicht große Längenkonflikte
  • Lange Übertragungsleitung mit kritischer Länge
  • Weniger kapazitive Kopplung

Was sind die Vor- und Nachteile einer mehrschichtigen LED-Würfelplatine?

Die Vorteile umfassen:

  • Sie sind klein und verfügen über leistungsstarke Funktionen
  • Leichtbauweise, da viele Anschlüsse fehlen
  • Sie sind von hoher Qualität, da sie viele Herstellungsschritte durchlaufen
  • Äußerst langlebig, da Hitze und Druck die Schichten miteinander verbinden
  • Die Flexibilität einiger mehrschichtiger Einheiten macht sie für Anwendungen nützlich, bei denen Biegung oder Biegung auftritt
  • Die hohe Packungsdichte macht sie leistungsstark
  • Sie arbeiten als einzelne Einheiten und verfügen daher über einen einzigen Verbindungspunkt

Die Nachteile sind:

  • Es braucht Zeit, sie zu konstruieren
  • Sie sind kostspielig

Wie trägt man eine Lötmaske auf LED-Würfel-Leiterplatten auf?

Zu den Methoden, die Sie verwenden können, gehören:

Reinigung

Bei diesem Schritt wird die Platine gereinigt, um Schmutz zu entfernen.

Tintenbeschichtung

Hier laden Sie die saubere LED-Würfelplatine in vertikale Untersetzer.

Vorhärten

Bei diesem Schritt wird die Beschichtung auf der Platte verfestigt und Sie können die unerwünschte Beschichtung entfernen.

Bildgebung und Härtung

Hier befestigen Sie eine transparente Folie auf der Platine, bevor Sie sie UV-Licht aussetzen, um die Lötstoppmaske auszuhärten.

Entwicklung

In dieser Phase legen Sie die Leiterplatte in einen Entwickler, um die überschüssige Lötmaske zu entfernen und die Kupferfolie richtig freizulegen.

Härten und Reinigen

Dieser Schritt beinhaltet, dass die Lötmaskentinte dauerhaft auf der Platine verbleibt.

LED-Würfelplatine
LED-Würfelplatine

Welche Informationen finden Sie auf dem Siebdruck von LED-Cube-Leiterplatten?

Zu den Informationen, die Sie finden können, gehören:

  • Herstellerkennungen
  • Referenzbezeichner
  • Komponentensymbole
  • Stiftmarkierungen
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Wenn Sie Fragen oder Anregungen zur LED-Würfel-Leiterplatte haben, wenden Sie sich bitte an Wenden Sie sich an Venture Electronics.

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