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Keramik-LED-Packages leben länger

14. Oktober 2014, 17:42 Uhr | Nicole Wörner

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Fortsetzung des Artikels von Teil 5

Warum sich Leiterplatten verformen

Es gibt mehrere Situationen, in denen es zu einer Verformung der Leiterplatte kommen kann. So wird bei der Montage von Leuchten das LED-Board mit Schrauben am Kühlkörper fixiert. Dies erfolgt entweder von Hand oder mithilfe von Automaten. Dabei kann es zu einem Durchdrücken des Boards kommen, was wiederum an den Lötpunkten zu erhöhten Spannungswerten führt. Diese Belastung wird an das Keramiksubstrat und die LEDs weitergegeben.

Außerdem kann sich der Biegeradius einer Platine bei der Montage der LEDs vergrößern, wenn die Oberfläche des PCB uneben oder verzogen ist. Dies tritt vor allem dann auf, wenn Wärmeleitpaste von Hand aufgetragen wird. Um während des Betriebs die Wärme eines LED-Chips abzuführen, reicht es in manchen Fällen aus, unter der Leuchtdiode ein Thermotransferband oder eine Wärmeleitpaste zu platzieren.

Doch damit steigt das Risiko, dass die Oberfläche der Platine uneben wird und sich der Krümmungsradius beim Anbringen der Schrauben weiter erhöht. Selbst dann, wenn es die gesamte Oberfläche der Platine bedeckt, schafft ein dickes Thermotransferband unter dem LED-Board nicht in jedem Fall Abhilfe. Die hohe Elastizität des Bands kann vielmehr dazu führen, dass Schrauben zu fest angezogen werden und sich damit die Leiterplatten-Oberfläche verzieht.

Auch beim Reflow-Löten der LED-Platine ist Vorsicht geboten, vor allem dann, wenn das PCB aus Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht. Wird beim Löten eine große Menge von Wärmeleitpaste auf dem PCB aufgebracht, erhöht das unter Umständen die Empfindlichkeit für thermische Spannungen. Steigt im laufenden Betrieb die Temperatur einer LED, kann dies Risse am Lötpunkt hervorrufen.