Forum: Platinen IMS ALU Leiterplatte


von t0rX a. (t0rx78)


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Hallo Leute,

Ich mochte mir gerne bei PCB pool eine IMS - Leiterplatte fertigen und 
Bestücken lassen.

Auf die Leiterplatte sollen 35 folgender LEDs bestückt 
werden:http://www.led1.de/shop/samsung-3535-ceramic-power-led-weiss-512-lumen-sphwhtl3d303-r0.html

Leider habe ich überhaupt keine Erfahrung mit IMS Leiterplatten, daher 
weis ich nicht wie ich die ideale Wärmeabführung hin bekomme.

Die Led hat in der Mitte ein Pad um die Wärme abzuführen,wenn ich da 
kein Pad auf der Leiterplatte mache, liegt dieses dann Plan auf dem 
Aluminium auf? Oder muss ich ein Pad hin mache auf dieses dann die Led 
angelötet wird? Wenn es angelötet werden muss, leitet dann die 
Isolationschicht zwischen Kupfer und Alu die Wärme schnell genug zum 
Alukern oder muss ich das Pad möglichst groß machen und am besten noch 
mit Durchkontaktierungen?

von Peter II (Gast)


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t0rX achtundsiebzig schrieb:
> Wenn es angelötet werden muss, leitet dann die
> Isolationschicht zwischen Kupfer und Alu die Wärme schnell genug zum
> Alukern oder muss ich das Pad möglichst groß machen
das sollte doch wohl im Datenblatt zur LED stehen, dort ist doch meist 
auch das Lötpad für die Kühlung mit angegeben.

> und am besten noch mit Durchkontaktierungen?
Doku bei Alu kern - geht das denn überhaupt?

von Peter II (Gast)


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nachtrag:

35 mal 5W - wie groß soll die Leistplatte werden und wie viele Lüfter 
willst du auf der Rückseite montieren?

von t0rX a. (t0rx78)


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Leiterplatte wird 60x40mm und kein Lüfter,soll jedoch mit der Rückseite 
Plan auf ein Alu-Gehäuse moniert werden. Die LEDs sollen nur über 
mehrere Stunden 3x pro Sekunde für maximal 10ms blitzen. Die LEDs 
sollten jedoch nicht gleich kaputt gehen wenn sie beim einrichten mal 
für 2-3s an sind.

Durchkontaktierung geht bei Alu-Kern und im Datenblatt steht zwar wie 
die Pads auf der Platine aussehen sollen, jedoch weis ich nicht ob so 
die Wärme ideal auf das Alu übertragen wird.

von Peter II (Gast)


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t0rX achtundsiebzig schrieb:
> Durchkontaktierung geht bei Alu-Kern und im Datenblatt steht zwar wie
> die Pads auf der Platine aussehen sollen, jedoch weis ich nicht ob so
> die Wärme ideal auf das Alu übertragen wird.

ideal ist der übergang bestimmt nicht, aber ausreichend. Ich betreibe 
auch 4LEDs auf so einer platine und das auch mal eine stunde lang. Bei 
10ms brauchst du vermutlich nicht mal eine Leiterplatte mit alu Kern. Da 
sollte die Massen der LEDs reichen um sich nicht zu erwärmen.

von t0rX a. (t0rx78)


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Peter II schrieb:
> t0rX achtundsiebzig schrieb:
>> Durchkontaktierung geht bei Alu-Kern und im Datenblatt steht zwar wie
>> die Pads auf der Platine aussehen sollen, jedoch weis ich nicht ob so
>> die Wärme ideal auf das Alu übertragen wird.
>
> ideal ist der übergang bestimmt nicht, aber ausreichend. Ich betreibe
> auch 4LEDs auf so einer platine und das auch mal eine stunde lang. Bei
> 10ms brauchst du vermutlich nicht mal eine Leiterplatte mit alu Kern. Da
> sollte die Massen der LEDs reichen um sich nicht zu erwärmen.

Hast du das Leiterplattendesign selber gemacht? Soll ich einfach das 
Recommended Land pattern aus dem Datenblatt benutzen? Oder soll ich je 
nach  Platz das Pad in der mitte größer machen?

von Peter II (Gast)


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t0rX achtundsiebzig schrieb:
> Hast du das Leiterplattendesign selber gemacht?
ja, aber nur als Hobby

> Soll ich einfach das Recommended Land pattern aus dem Datenblatt benutzen?
ja, würde ich machen

> Oder soll ich je nach  Platz das Pad in der mitte größer machen?
was soll das bringen? deswegen wird doch die Fläche der LED auch nicht 
größer. Es wird also nichts an dem Wärmeübergang ändern.

von t0rX a. (t0rx78)


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Oder soll ich je nach  Platz das Pad in der mitte größer machen?
> was soll das bringen? deswegen wird doch die Fläche der LED auch nicht
> größer. Es wird also nichts an dem Wärmeübergang ändern.

Zwischen dem Pad und dem Alukern ist zur Isolierung ein 
Epoxidharz-Glasfaser-Material dazwischen welches wahrscheinlich ein 
ziemlich großer Wärmewiderstand hat. Ich hab gedacht, dass wenn ich das 
Wärmepad größer mache ist der Wärmewiderstand zwischen Kupfer und 
Alukern kleiner.

von Peter II (Gast)


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t0rX achtundsiebzig schrieb:
> Ich hab gedacht, dass wenn ich das
> Wärmepad größer mache ist der Wärmewiderstand zwischen Kupfer und
> Alukern kleiner.

ja aber dafür muss die Wärme ja erstmal durch das dünne Kupfer. Ich 
glaube nicht das es wirklich etwas messbares bringt.

von t0rX a. (t0rx78)


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OK Danke für die schnelle Hilfe.

von Falk B. (falk)


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@  t0rX achtundsiebzig (t0rx78)

>Leiterplatte wird 60x40mm und kein Lüfter,soll jedoch mit der Rückseite
>Plan auf ein Alu-Gehäuse moniert werden. Die LEDs sollen nur über
>mehrere Stunden 3x pro Sekunde für maximal 10ms blitzen.

Macht 10ms/330ms = 3% Tastverhältnis. Also wird aus 1W Pulsleistung 30mW 
mittlere Leistung. Ein Witz. Dafür braucht es keinerlei Kühlkörper.

> Die LEDs
>sollten jedoch nicht gleich kaputt gehen wenn sie beim einrichten mal
>für 2-3s an sind.

Das muss die Elektronik verhindern. Ein NE555, der sowieso den Takt 
vorgeben muss, reicht. Dann muss man nur noch statisch den Strom 
zuschalten.

>Durchkontaktierung geht bei Alu-Kern und im Datenblatt steht zwar wie
>die Pads auf der Platine aussehen sollen, jedoch weis ich nicht ob so
>die Wärme ideal auf das Alu übertragen wird.

Bei 30mW/LED ist IMS überflüssig. Ein Brett/FR4/whatever reicht.

MFG
Falk

von t0rX a. (t0rx78)


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Kann ich eigendlich nachträglich noch Leitungen an die Platine anlöten 
oder werde ich da Probleme bekommen?

von t0rX a. (t0rx78)


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Falk Brunner schrieb:
> @  t0rX achtundsiebzig (t0rx78)
>
>>Leiterplatte wird 60x40mm und kein Lüfter,soll jedoch mit der Rückseite
>>Plan auf ein Alu-Gehäuse moniert werden. Die LEDs sollen nur über
>>mehrere Stunden 3x pro Sekunde für maximal 10ms blitzen.
>
> Macht 10ms/330ms = 3% Tastverhältnis. Also wird aus 1W Pulsleistung 30mW
> mittlere Leistung. Ein Witz. Dafür braucht es keinerlei Kühlkörper.
>
>> Die LEDs
>>sollten jedoch nicht gleich kaputt gehen wenn sie beim einrichten mal
>>für 2-3s an sind.
>
> Das muss die Elektronik verhindern. Ein NE555, der sowieso den Takt
> vorgeben muss, reicht. Dann muss man nur noch statisch den Strom
> zuschalten.
>
>>Durchkontaktierung geht bei Alu-Kern und im Datenblatt steht zwar wie
>>die Pads auf der Platine aussehen sollen, jedoch weis ich nicht ob so
>>die Wärme ideal auf das Alu übertragen wird.
>
> Bei 30mW/LED ist IMS überflüssig. Ein Brett/FR4/whatever reicht.
>



Die 2-3s beim Einrichten sollen durchgehend bei voller Helligkeit sein, 
also fällt Ne555 weg und ich glaube nicht, dass die LEDs 2-3s ohne 
Kühlung überleben daher IMS.
Außerdem ist der Preisunterschied nicht so enorm das es sich lohnen 
würde auf IMS zu verzichten, es ist viel schlimmer wenn die LEDs Kaputt 
gehen, ich neue LEDs und neue Leiterplatten brauche, diese wiederum für 
viel Geld neu bestückt werden müssen und die Maschine nicht rechtzeitig 
ausgeliefert werden kann.

von Peter II (Gast)


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t0rX achtundsiebzig schrieb:
> Die 2-3s beim Einrichten sollen durchgehend bei voller Helligkeit sein,
> also fällt Ne555 weg und ich glaube nicht, dass die LEDs 2-3s ohne
> Kühlung überleben daher IMS.

doch machen sie. es müssen ja mehrere Gramm mit 4W erwärmt werden (1W 
wird wirklich in Licht ungewandelt). Die LED wird also mit 5Watt auf 
jeden Fall Warm aber nicht so heiss das sie schaden davon nimmt.

von Stone (Gast)


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>Die 2-3s beim Einrichten sollen durchgehend bei voller Helligkeit sein,
>also fällt Ne555 weg und ich glaube nicht, dass die LEDs 2-3s ohne
>Kühlung überleben daher IMS.
>Außerdem ist der Preisunterschied nicht so enorm das es sich lohnen
>würde auf IMS zu verzichten, es ist viel schlimmer wenn die LEDs Kaputt
>gehen, ich neue LEDs und neue Leiterplatten brauche, diese wiederum für
>viel Geld neu bestückt werden müssen und die Maschine nicht rechtzeitig
>ausgeliefert werden kann.
Nimm IMS wenn du auf Nummer sicher gehen willst, dann kannst du den 
Tastgrad auch erhöhen oder mal mehr als 3s zum einrichten brauchen.
Kühlpad so groß wie möglich machen das zu mehr Übergangsfläche zwischen 
Kupfer->0.1 FR4 ->Alu hast. so wird es zu mindestens bei den 
Star-Platinen von HP Leds gemacht.
Mit ordentlicher Kühlung bist du viel Flexibler als bei zu schwacher.

Gruß Matthias

von Falk B. (falk)


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@  t0rX achtundsiebzig (t0rx78)

>Die 2-3s beim Einrichten sollen durchgehend bei voller Helligkeit sein,
>also fällt Ne555 weg und ich glaube nicht, dass die LEDs 2-3s ohne
>Kühlung überleben daher IMS.

Nicht glauben, wissen! Aber wie verhinderst du, dass der Mensch beim 
Einrichten nicht länger als 3s Dauerlicht macht?

>Außerdem ist der Preisunterschied nicht so enorm das es sich lohnen
>würde auf IMS zu verzichten, es ist viel schlimmer wenn die LEDs Kaputt
>gehen, ich neue LEDs und neue Leiterplatten brauche, diese wiederum für
>viel Geld neu bestückt werden müssen und die Maschine nicht rechtzeitig
>ausgeliefert werden kann.

Mag sein.

von Peter II (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Nicht glauben, wissen! Aber wie verhinderst du, dass der Mensch beim
> Einrichten nicht länger als 3s Dauerlicht macht?

z.b Eine Träge sicherung einbauen.

von Falk B. (falk)


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@  Peter II (Gast)

>> Nicht glauben, wissen! Aber wie verhinderst du, dass der Mensch beim
>> Einrichten nicht länger als 3s Dauerlicht macht?

>z.b Eine Träge sicherung einbauen.

Sicher nicht. Wenn, dann richtig mit einem Monoflop. Kann man ja mit 
dem NE555 kombinieren.

von t0rX a. (t0rx78)


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Die Einschaltdauer ist mit einem uC durch Software begrenzt und nochmal 
einem RC-Glied welches verhindert das der uC den Mosfet nicht länger als 
die maximalzeit schalten kann.

von Falk B. (falk)


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@  t0rX achtundsiebzig (t0rx78)

>Die Einschaltdauer ist mit einem uC durch Software begrenzt

Die ja immer fehlerfrei ist und nie abstürzt ;-)

> und nochmal
>einem RC-Glied welches verhindert das der uC den Mosfet nicht länger als
>die maximalzeit schalten kann.

Ok.

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