8 Технология оптоэлектронных устройств отображения информации: светодиодные панели и экраны, особенности сборки.

Светодиодные панели

Современные светодиодные технологии позволяют использовать экраны не только на улице в качестве рекламных носителей, но и в помещении, как высококлассный источник изображения, который по своим техническим параметрам превосходят плазму, LCD панели и видеопроекционное оборудование, как по контрастности, так и по яркости и углу обзора. Самым уникальным свойством светодиодных экранов является возможность создания сплошных больших видеоэкранов, без стыков и “швов”. Светодиодные экраны для помещений используют модульный принцип построения, что позволяет создавать видеостены любого размера. Вы можете создать видеоэкран размером 3х2,2 м (4:3), что соответствует примерно 149” по диагонали или видеоэкран 3,5х2 м (16:9) – 161“ по диагонали

Структура панели с загрузкой по кабелю

Светодиодные экраны

• Светодиодный экран (LED-screen) — устройство отображения и передачи визуальной информации, в котором каждой точкой, пикселем является полупроводниковый светодиод «Light Emitting Diodes»-(LED).

• Сферы применения: Наружная реклама крупных компаний

• Стадионы, спортивные сооружения открытого и закрытого типа

• Фасады торгово-развлекательных центров, магазинов, банков и автосалонов

• Аэропорты, ж/д и автовокзалы, автомагистрали и другие транспортные объекты

• Офисные центры, штаб-квартиры крупных компаний, центры управления

• Концертные залы, кинотеатры и телевизионные студии

• Выставочные комплексы, залы заседаний органов власти, презентационные и пресс-центры, конференц-залы

• Казино, дискотеки, ночные клубы, рестораны и развлекательные комплексы

• Шоу-бизнес: концерты, фестивали; другие массовые мероприятия

• Информационные системы городов, музеи, видео-арт галереи, социальные и муниципальные объекты

• Конструкции экранов

• конструирование экранов прошло в своем развитии несколько этапов: кластеры, матрицы, SMD-блоки.

• Общий принцип конструирования светодиодных экранов исходит из дискретной природы источников света, когда изображение формируется из набора светящихся точек, расположенных в узлах прямоугольной растровой сетки. Эти точки отображения информации, или иначе «пиксели» состоят из нескольких светодиодов трех основных цветов – красного (R), зеленого (G) и синего (B). Подавая на каждый светодиод импульсы тока получают по каждому цвету световые потоки разной интенсивности, которые, складываясь в пикселе, могут давать палитру из миллионов цветовых оттенков. Поскольку скорость реакции светодиода на управляющий импульс весьма велика, в светодиодных экранах нет проблем с выводом видео и анимационных изображений. По цветопередаче им нет равных среди существующих в настоящее время на рынке других дисплейных технологий.

• Вначале изготовители светодиодных экранов использовали так называемые кластеры, герметичные компактные конструкции, которые заключали в себе от 4-5 до нескольких десятков светодиодов трех основных цветов. Светодиодные кластеры имели точки крепления, с помощью которых они устанавливались на поверхность металлического листа, образуя тем самым, излучающую поверхность, где каждый кластер выполнял роль пикселя светодиодного экрана. Экраны небольших размеров, в несколько квадратных метров, строились, как правило, моноблочными, однако такая технология была неприемлема для формирования больших информационных полей, поэтому сразу утвердился и до сих пор пр

Технологии светодиодов

• Существует предлагает три вида технологии светодиодов: COB-, SMD-, Т-тип. По технологии СОВ (сhip-on-board), для того, чтобы достичь высокой (до 70 шт. на см2) плотности сборки, чипы светодиодов устанавливаются и соединяются непосредственно на печатной плате. Хороший теплоотвод гарантирует продолжительный срок службы. Одно из главных преимуществ СОВ- технологии — равномерное светораспределение. Эта технология открывает новые и перспективные области применения.

• В отличие от LED с проводниками, SMD-светодиоды не имеют металлического рефлектора (который состоит из одного проводника). В зависимости от специфики применения SMD-светодиоды имеют различные формы и размеры. SMD-технология позволяет производить плоские лампы с широкими углами рассеивания излучения.

Светодиод Т-типа состоит из светоизлучающего кристаллического чипа, вторичной оптики, золотой или алюминиевой проволоки и пластмассового корпуса. Т-технология обеспечивает более точный и узкий угол рассеивания излучения, который обеспечивает требуемую высокую яркость

Сборка светодиодных светильников

• Установка платы со светодиодами в алюминиевый отражатель- радиатор под цоколь

• Присоединение встроенного блока питания светодиодного светильника

Наиважнейшим элементом для светодиодного светильника являются минимальные потери в блоке питания (встроенный драйвер), а также его стабильная работа

9 Технология отмывки электронных модулей после сборки и монтажа. Выбор моющих растворов. Струйная и ультразвуковая отмывка. Особенности конструкций УЗ преобразователей и ванн отмывки. Контролируемые параметры УЗ воздействий, приборное обеспечение. Автоматические линии УЗ отмывки.

• Очистка электронных изделий после пайки — заключительная операция, ответственная за полноту удаления всех загрязнений, сопровождающих производство печатных плат, хранение, сборку и пайку. Поэтому очистка должна удалять загрязнения всех типов: солей электролитов, травящих растворов, флюсов, активаторов флюсов, жировые отпечатки пальцев, пыль, абразивные частицы.

• Некачественная очистка изделий при их эксплуатации или хранении приводит к снижению сопротивления изоляции, физическому разрушению проводников в результате коррозии, сами продукты коррозии могут привести к утечке тока, нарушению влагозащитного покрытия и т. д. Все это приводит к снижению показателей надежности изделий.

Моющие растворы

Должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Иметь возможно большую величину поверхностного натяжения для проникновения в зазоры,

2. Обладать высокой активностью по отношению к загрязняющим веществам,

3. Удалять как органические, так и неорганические полярные загрязнения.

По очистительной способности и химическому составу подразделяются на:

• гидрофобные, которые не смешиваются с водой и удаляют органические загрязнения (канифоль, жиры) и в меньше степени полярные загрязнения (органические растворители),

• гидрофильные на основе водных растворов ПАВ и МРС фаз для удаления полярных загрязнений.

Очистка в водных растворах ПАВ

Органические растворители токсичны и требуют регенерации после отмывки.

Водные растворы ПАВ эффективно растворяют загрязнения с поверхности плат при струйной и УЗ очистке. Стоимость 11,5 евро/ л.

Однако ПАВ постепенно истощаются (срок работы 2 смены) и образуют жесткие связи с частицами загрязнений (белый налет на поверхности\

Ультразвуковая очистка

• Воздействие УЗ полей на жидкие среды вызывает в них процессы кавитации, а также макро- и микропотоки в объеме жидкости, прилегающей к излучаемой поверхности ванны. Захлопывание кавитационных газовых полостей сопровождается образованием ударных микроволн, давления в которых могут достигать (1–5) •10⁸ Па. Такие микроудары разрушают не только оксидные пленки и загрязнения на обрабатываемой поверхности изделий, но и в определенной степени изменяют морфологию поверхности.

• Микро- и макропотоки способствуют удалению загрязнений и ускорению процесса очистки микрорельефной поверхности. Обусловленные кавитацией динамические и тепловые эффекты, возникновение микро– и макропотоков, определяют интенсификацию процесса удаления загрязнений со сложно профилированных поверхностей изделий под действием УЗ поля.

Конструкции УЗ ванн очистки

1- пакетный ПЭП, 2 – переливной патрубок, 3 – корпус,

4 – сливной патрубок, 5 – экран; 6 – переливной карман

Способы крепления преобразователей в УЗ ваннах

1 – стенка ванны, 2 – излучатель, 3 – изолирующая втулка, 4 – лепесток, 5 – отражатель, 6 – армирующий элемент, 7 – ПЭП, 8 – клей, 9 – прокладка

ППП могут быть закреплены на стенках ванны с помощью эпоксидного компаунда (а), механически (б), сваркой (в), а также комбинированным способом (г). Наиболее технологичен комбинированный способ, который не создаёт зон скопления загрязнений и обеспечивает наиболее полную передачу УЗ колебаний в моющую среду. Поскольку в этом случае стягивающая шпилька приварена к стенке ванны, клеевой шов механически разгружен.

Параметры УЗ воздействия

• Энергия, излучаемая звуковой волной в единице объема среды, прямо пропорциональна квадратам круговой частоты и амплитуды колебаний:

.

• Величина интенсивности определяется энергией, излучаемой в среду с единицы излучающей поверхности в единицу времени. Поскольку за 1с звуковая волна распространяется на расстояние, определяемое скоростью звука с, то интенсивность

•  

• Длина волны УЗ колебаний в жидкой среде зависит от скорости звука и частоты: = c/f. (8)

• Скорость звука зависит от температуры, давления и концентрации растворов:

• 

• где с_о - скорость звука при 20°С, 1482 м/с; - температурный коэффициент, 2,5 м/с·град ; - повышение температуры.

Приборное обеспечение УЗ очистки

При настройке УЗ ванны вначале оценивают амплитуду колебаний каждого УЗ преобразователя с помощью контактного измерителя вибраций (а). Для оценки кавитационного давления в жидкой среде измеряют квадратичную величину уровня шумов в диапазоне его наибольшей спектральной плотности с помощью кавитометра (б), состоящего из датчика, полосового фильтра, квадратичного детектора и регистрирующего прибора

Автоматизированные линии УЗ очистки

Разработанные УЗ ванны применены в механизированных и роботизированных линиях очистки: УП-1, РТКП-1, РТКП-3, «Орфей», что позволило повысить производительность труда, улучшить условия труда, снизить потери и исключить применение пожароопасных веществ