原创 高密度LED灯条如何实现散热优化？

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。