定制化设计成为工程师优化产品性能、控制成本的重要路径。本文结合一个实际灯具客户案例,从设计需求出发,剖析铝基板在定制过程中的技术要点与解决方案。
一、项目背景:商业照明客户的定制需求
某客户为商场主照明系统开发定制灯具,目标包括:
高亮度(单颗LED > 1W);
长时间点亮(每天12~16小时);
散热要求高(灯具结构封闭);
灯条需柔性拼接,便于模组化安装。
初步评估后,决定采用铝基板结构以满足散热与可靠性要求,并引入多段串联灯条方案降低布线复杂度。
二、定制挑战与技术难点
在实际设计中,客户遇到了以下关键问题:
功率密度高,散热压力大
普通1.0 W/m·K的基材无法满足局部散热要求。LED排列密集,需限制结温<85℃。
灯条尺寸受限,孔位精度要求高
用于狭长灯槽安装,对板宽、孔距、边缘留量有严格公差控制(±0.1 mm以内)。
驱动与信号布线需一体化
传统设计中需另加软排线连接驱动,易松脱、布线繁琐,希望实现“信号+电源共板集成”。
环境复杂,需提升电气绝缘与耐压等级
灯具用于半户外环境(如门廊),湿热环境下需具备更高绝缘等级(>3kV)。
三、定制方案解析
针对上述问题,定制方案中进行了如下设计优化:
材料升级:选用热导率为3.0 W/m·K的铝基板材料,绝缘层采用陶瓷填料增强型聚酯树脂,提高热扩散能力和绝缘稳定性;
铜箔加厚:电流通路部分选用2 oz铜厚,降低线路压降,提高导电能力;
精密机械加工:引入数控钻孔+定位模组控制,孔位、边缘一致性控制在±0.05 mm;
板上集成走线设计:LED驱动信号与供电均通过板上独立铜线走线,并设计开窗铜箔用于弹片连接,无需额外排线;
耐环境性处理:成品表面加喷三防漆,提高耐湿、耐腐蚀性能;阻焊油墨选用绿色环保无卤材料。
四、结果验证与量产表现
经客户验证,该定制铝基板灯条在热态点亮测试中结温控制在78℃以下,性能稳定。批量安装后,现场故障率<0.1%。同时,工人安装效率提升约30%,布线更简洁,整体系统功耗优化明显。
五、定制铝基板趋势观察
定制化铝基板在高端照明、医疗、车载等领域的需求逐年上升,呈现以下趋势:
从单层走向多功能集成:如光源+驱动+通信模块一体化;
更高导热系数与更薄绝缘层并存:对材料和工艺提出更高要求;
结构差异化与批量柔性制造共存:推动模块化设计、标准接口开发;
环保法规驱动绿色制造:无卤阻焊、可回收材料逐步成为标配。
开发工匠 2025-6-4 10:08