Одна из проблем светодиодного освещения — перегрев кристалла. Чем мощнее светодиодный эммиттер, тем больше должна быть скорость отвода тепла от него. Для хорошего теплового контакта 3-х ваттных светодиодов с 45 миллиметровым чипом применяются специальные платы/радиаторы, обычно имеющие форму звездочек.
Решил попробовать паяльную пасту Mechanic MCN-300
Характеристики паяльной пасты
- Производитель: HONG KONG WELSOLO METAL TECHNOLOGY CO., LIMITED
- Состав: Олово 63/свинец 37
- Размер частиц: 25-45мкм
- Вес нетто 42г
- Вес бруттно 50г
Процесс пайки:
Берем светодиоды на чипах Epistar и «звездочки» — охлаждающие площадки из фольгированного алюминия
При помощи зубочистки наносим пасту на место пайки и прижимаем туда светодиоды
Греем с обратной стороны термофеном (можно утюгом или газом). Получаем готовые светодиоды на «звездочках» с очень хорошим тепловым контактом
Весь процесс можно посмотреть на видео
Проверяем тепловой контакт при помощи тепловизора
- У светодиода припаяны только выводы. Термопасты нет.
- Светодиод припаян паяльником с КПТ-8
- Светодиод припаян тепмофеном с MCN-300
Нагрев
дальнейший нагрев
охлаждение
Распределение тепла при описываемом методе пайке гораздо более равномерное, нагревание более медленное, а остывание, наоборот, быстрее, чем при других методах пайки. Подробнее о результатах моих исследований можно узнать в этой статье
Вывод
При пайке паяльной пастой и феном достигается очень хороший результат с точки зрения отвода тепла от кристалла. И чем мощнее светодиод, тем выше эффективность данной технологии
Баночки на 42г хватит для пайки примерно 50-100 светодиодов.
Температура фена какая? Производились ли измерения светоотдачи светика до и после пайки? Сам пользуюсь такой же пастой, но освещение делаю на 5730 и одноваттниках.
p.s. А синт второе увлечение?))) некоторые аккорды немного налажал)))
Тоже делаю на одноватниках, так свет более равномерно светит.
Автору за статью спасибо, будь тепловизор то же бы проверил, как отводится тепло термоклеем.
Температура фена 300-350С
Светоотдачу до и после не проверял, но разницы между паянными феном и паяльником не заметил.
На утюге не пробовали паять?
Нет. Не пробовал. Паял строительным термофеном Бош. Сейчас паяю термофеном от паяльной станции.
Мне кажется, проблема будет аккуратно убрать светодиод с утюга, так как припой там жидкий и при любом неловком движении или отклонении от горизонтали светодиод сползет с площадки вместе с припоем.
Но приспособится, наверное, можно.
Перегреть ничего не перегреете, так как нагрев в любом случае идет до тех пор, пока паяльная паста не превратится в капельки припоя.
при пайке таким способом на некоторых светодиодах вылазят артефакты вот такие https://www.dropbox.com/sc/tf2f37amgjuc7vx/AAAvRS7LfDkoLVJxtRZIQJmUa
вроде грею всех светодиодов одинаково на 350 градусах. что это может быть?
Не разу такого не было.
Может какой то люминофор особый?
Картинка тепловизора впечатлила — прямо снимок секретной ракетной бызы со шпионского спутника.
Я вот на звездочку радиатор смотрю… Там 6 контактных площадок, половина под плюс, другая половина под минус. Плюс в центре. Как я понимаю, центральная вообще не для питания а исключительно для теплоотвода.
Там можно по сути просто термопастой ведь, так?
Сама эта паяльная паста с ее свойствами электропроводимости нужна лишь на плюсе и минусе, да?
Как раз изюминка в том, чтобы припаять центральную охлаждающую площадку корпуса светодиода к звездочке. Так как у контакта пайкой теплопроводность на порядок меньше чем у любой термопасты. А паять контакты можно и обычным паяльником.
Здравствуйте, пробовал я один такой диод паяльником залудить со стороны площадки для теплоотдачи, а припой к ней вообще не пристаёт. Выходит, что она алюминиевая?
Как тогда паста к ней пристаёт?
Или бываю разные виды подложек?
Не должен быть алюминий. У меня знакомый паял площадки паяльником. Попробуйте с флюсом каким нибудь припаять
Здравствуйте, а у вас же в этом опыте диоды не на радиаторе, а грамотней наверное было бы их прилепить к радиатору, контарст был бы более заметен, а то на фотке с охлаждением вообще не понятно почему средний диод нагрет весь сильней чем правый.
Может быть.
Здесь зато нагрев быстрее и разница в температуре более ощутима
В этой статье все мерил. И с радиатором и без.
подскажите пожалуйста, где купить такие «звездочки» или как их правильное (полное) наименование?
спасибо
Ссылка на Али
Ключевые слова для поиска «20MM Aluminum Star PCB»
большое спасибо!
Алексей, есть ссылка на «правильные» диоды 660 и 445 на Aliexpress’e?
Уверен, что там есть правильные светодиоды, но хочется сразу получить рабочий вариант, а не перебирать десяток продавцов …
К сожалению, я такие светодиоды покупал только на ТАО. На АЛИ я бы выбрал продавца с высоким рейтингом и отзывами и с чипом Epistar или Bridgelux.
Отлично, спасибо за крайне полезное исследование!
Вынужден добавить, что для пайки алюминия подходит далеко не всякий флюс, в вашем случае — и само собой, при изготовлении изделия, рассчитанного на долгий срок службы — неизбежно произойдёт окисление.
Кстати, а как менять светодиод? Отпаять его можно или свойства пасты таковы, что не разрушив изделие, разъединить их не получится? Спасибо!
Попал сюда через отзывы на Али, словно путник пустыни в цветущий оазис!!! Сайт — находка! И фитоосвещение, и умелые ручки и, самое главное, чудо Кот (у меня была такая же черная кошка)… В общем, ныряю с головой!..
подскажите! а как светодиоды на таких подложках-звездочках установить на алюминиевую пластину, профиль и т.д.(чтоб собрать фитолампу, например) Думаю использовать термоклей, но может есть вариант подешевле?
Неплохой теплопроводностью обладает «Герметик-прокладка» для двигателя производства г. Казань
От нагрева он не теряет свойств и светодиоды не отпадывают со временем, как с некоторыми клеями.
Высыхает только не очень быстро
Я на него последнее время клею «звездочки» и «полоски», а, иногда, и прямо светодиоды
Ух, ты! Спс попробую
Отличная статья, только в тексте есть некоторая неоднозначность. Здесь первый из тройки светодиодов припаян, а в статье про тепловизор та же фотка, но первый светодиод уже не припаян а только прижат к звёздочке. Где правда? Я как бы догадался, что припаян не сам светодиод, а только его выводы, но лучше уточнить это в тексте и не использовать разные подписи к одному рисунку.
Извините, тупой вопрос: зачем вообще греть паяльную пасту? Она что, изначально густая и должна расплавиться от нагрева и заодно «приклеить» светодиод к плате?
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%8F%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B0
1. Что конкретно делать, если нет термофена? А нельзя ли обычным паяльником как-либо нагреть — может, через какую-то прокладку металлическую? Или просто пожжёшь звёздочку?
2. Наверное, доверять качеству китайской термораспайки не стоит? В смысле, покупать светики и звёздочки отдельно и потом паять их самому термопастой — нежели чем покупать термо-спаянные китайцами изделия светик+звёздочка?
1. Люди паяют при помощи утюга или духовки. Главное, нагреть до нужной температуры и не перегреть светодиоды.
Можно приноровиться паять обычным паяльником — лудите пятку светодиода и центральную теплоотводящую дорожку, затем расплавляете капельку олова на ней и быстро, пока олово не застыло пинцетом прикладываете диод.
Проверяете, сто припаялось крепко тем же пинцетом, затем припаиваете вываоды
2. При массовом производстве паять паяльной пастой быстрее чем паяльником, поэтому, в большинстве своем там должна быть нормальная пайка. Хотя на 100% никто не застрахован от того, что центральный пятак вообще не припаян. Также как и то, что сам кристалл в корпусе нормально припаян к пятаку. Эксплуатация выявит все проблемы
Нет, я имел в виду другое: можно ли при помощи паяльника как-либо паять термопастой, а не оловом?
Да можно, только не не рентабельно
После нагрева паяльная паста превращается в капельку припоя
А стоит она гораздо дороже чем припой
Т.е. паяльной пастой, а не термопастой — оговорился.
Или вот ещё идея: как насчёт свечки?
Сегодня паял светики на звезды на стеклокерамической плите (пока супруга на катке и не видит)…. Все прлучилось отлично. Жарче всего в центре. Пирометром отследил температуру (отстроил ручкой на плите) 240-245гр.
Капаешь кпт-8 в центр звезды, прикладываешь светик и вперед…
А почему в центр термопаста а не паяльная?
Однако, аппетиты производителей КПТ-8 (Россия) не хилые — 830 руб. за тюбик! http://www.dns-shop.ru/product/d0786639bba252d7/termopasta-hc-125kpt-8/
Может, найдётся что-то подешевле на Али? По-английски термопаста называется «Thermal grease». Смущает также то, что в компьютерах рекомендуют термопасту менять раз в 2 года — а тут-то нагрев явно посильней будет.
А знаете ли, что бывает т.н. «теплопроводящий скотч»? Вот описание: http://led22.ru/ledstat/led-svoimi-rukami/led-svoimi-rukami.html
Наверное можно и дороже поискать
Вообще то КПТ-8 в тюбике 100 руб в любом магазине радиотоваров
Например, дорогущий Чип и Дип продает за 120р в тюбике и за 140р в шприце
http://www.chipdip.ru/search/?searchtext=%D0%9A%D0%9F%D0%A2-8
Кстати, средняя по характеристикам термопаста и высыхает с годами.
Китайские термопасты разные. Есть масса сравнительных обзоров. Есть те, которые по теплопроводящим свойствам хуже майонеза ))).
Читайте обзоры, в интернете их масса, и берите проверенные.
В качестве радиатора, наверное, можно как-то приспособить пустые банки из-под пива. Только как конкретно это сделать, надо подумать.
Добрый день, Alexey.
Подскажите, пожалуйста, есть ли у вас опыт использования термоклея Radial ? Если да, то как себя показал? Купил диоды 3 Вт без звездочек, думаю приклеить их сразу к радиатору. Подойдет он для этих целей?
Спасибо за ответ.
Добрый день
Термоклей давно не применял
Последнее время использую казанский сисликоновый герметик
И держит хорошо после высыхания. И нагрева не боится. Теплопроводность более менее.
Стоит копейки
А как Вы выяснили его неплохую теплопроводность? Тепловизором есть возможность задокументировать? Я просто не очень понимаю, как силикон может быть хорошим теплопроводником, даже при тонком слое…
Может быть не хорошую, но достаточную
Видимо в силиконе там есть какой то теплопроводный материал
Проверяю тепловизором на лампах. Обычно температура кристалла бывает в районе 60-75
Температура подложки 50-60
Радиатор 40-50
А можно-ли эти звёздочки тем же самым образом крепить к алюминиевому профилю? Или как лучше всего можно крепить звёздочки к профилям?
Звездочки к алюминиевому профилю нормально крепятся на термоклей или на силиконовый герметик-прокладку для двигателей авто.
Можно и на заклепки, но тогда головки от заклепок нужно изолировать непроводящими шайбами
Пробовал припаять таким образом один мощный светодиод к алюминиевому радиатору. Под светодиодом припой собирается в 3-4 капли, при этом при поднимая сам светодиод. Т.е. образуется воздушная прослойка и теплоотвод выполняется через эти несколько капель. Можно ли как-то этого избежать и более равномерно выполнить припой?
Пайка алюминия — это совсем другая область. Специальные флюсы и технологии. Я предпочитаю клеить на термоклей. Светодиодам, как правило, хватает
Alexey, сейчас по ссылке есть светодиоды на звездочках.
Когда Вы размещали ссылку на звездочках не было?
Или не устроила цена или сами звездочки?
И не пойму что значит подложка 16 и 20. Не подскажите?
Да
Ссылки на светодиоды постоянно меняются. И технологии пайки тоже
Сейчас я бы порекомендовал на такой пластине паять
http://alii.pub/5kivdx
16 и 20 ‘nj диаметр звездочек алюминиевых, на которые уже припаяны светодиоды