用扁平导线并置排列制作的单面电路板及其制作方法 技术领域 本发明属于电路板行业， 采用扁平导线并置排列热压在具有胶粘性能的绝缘材料 上， 然后对需断开的扁平导线位置进行切开加工来制作电路板。本发明使得无需化学蚀刻 就能制作电路板。 因此， 本发明与传统的制作电路板相比， 是一种十分环保的、 节能的、 省材 料的新技术。
背景技术
传统的电路板导线通常都是用覆铜板蚀刻出线路， 或者是采取激光和铣刀切割去 除不需要的铜制出线路。但是， 前者成本高且污染很严重， 而后者效率太低， 无法大批量生 产。
本发明是根据一些线路简单用量大的电路板的特点直接采取并置的扁平导线制 作生产电路板， 可以用于 LED 领域， 而且广泛用于各种 LED 产品。制造成本低、 效率高， 而且 十分环保。 发明内容 本发明是一种用扁平导线并置排列热压在具有胶粘性能的绝缘材料上， 然后切除 需断开的扁平导线位置， 印刷阻焊油墨， 或者热压预先开有焊盘窗口的覆盖膜做为阻焊层， 过桥短接连接采用印刷导电油墨或者焊接导体来连接。本发明无需蚀刻就能制作电路板， 与传统的制作电路板相比， 故本发明制作的单面电路板以及本发明的方法非常环保、 节能 并且节省材料， 代表着本领域一种全新的创新性技术。
根据本发明， 提供了一种采用扁平导线的并置排列与具有胶粘性能的绝缘基材直 接复合来制作单面电路板的方法， 包括 ：
提供作为单面电路板的线路层的扁平导线并置排列 ；
将扁平导线并置排列直接热压至绝缘基材上， 并对扁平导线需断开的位置进行切 除加工而使所述扁平导线并置形成为单面电路板的线路层， 并且所述绝缘基材形成单面电 路板的绝缘层。
根据本发明， 提供了一种采用扁平导线的并置排列与具有胶粘性能的绝缘基材直 接复合来制作单面电路板的方法， 包括 ： 提供作为单面电路板的线路层的扁平导线并置排 列； 将扁平导线并置排列直接热压至绝缘基材上， 使得所述扁平导线并置形成为单面电路 板的线路层， 所述绝缘基材形成单面电路板的绝缘层 ； 在扁平导线并置排列上进行切除加 工， 从而在需要断开的扁平导线位置进行切开 ； 在所述线路层上印刷阻焊油墨或者热压预 先开有焊点窗口的覆盖膜， 而形成阻焊层。
根据本发明的一方面， 在未被阻焊层覆盖的线路层上， 采用印刷导电油墨或者焊 接导体来实现过桥连接 ； 以及， 在焊点位置安装电子元器件。
根据本发明的一方面， 当需要安装插孔元件时， 直接在焊点位置钻孔或冲孔， 从而 将元件脚插入孔内并焊接在线路层上。
根据本发明的另一方面， 所述切除加工选自模具冲切、 钻孔、 钻铣、 激光切除和线 切割机切除。
根据本发明的另一方面， 所述切除加工在切开扁平导线的位置同时切除绝缘基 材。
根据本发明的另一方面， 所述阻焊油墨是用常规 PCB 用的阻焊油墨， 所述覆盖膜 是 FPC 用的覆盖膜。
根据本发明的另一方面， 所述方法制作的单面电路板是柔性电路板或者是刚性电 路板。
根据本发明， 还提供了一种采用扁平导线的并置排列与具有胶粘性能的绝缘基材 直接复合而制作的单面电路板， 包括 ： 形成为线路层的扁平导线并置排列， 其中， 在所述线 路层上需要断开的扁平导线位置进行了切除加工 ； 与所述线路层复合在一起的形成为绝缘 层的绝缘基材 ； 形成于所述线路层上的阻焊层。
根据本发明的一方面， 所述绝缘基材是选自环氧玻纤基材 + 热固胶、 酚醛基材 + 热 固胶、 聚酰亚胺基材 + 热固胶， 金属基材 + 热固胶以及陶瓷基材 + 热固胶的其中一种。
根据本发明的另一方面， 所述扁平导线为铜线、 铜包铝线、 铜包钢线、 铜镀锡线、 铜 镀镍金线、 铁镀锡线或钢镀锡线。
根据本发明的另一方面， 所述单面电路板是表面贴装型电路板， 其结构包括 ： 第一 层为绝缘基材 1， 第二层为线路层 2， 第三层为阻焊层 3， 第四层为元件及短接导电层 4、 5、 6、 7。
根据本发明的另一方面， 所述单面电路板是插件型电路板， 其结构包括 ： 第一层为 元件及短接导电层 8、 9、 10， 第二层为绝缘基材 1， 第三层为线路层 2， 第四层为阻焊层 3。
根据本发明的另一方面， 在所述插件型电路板的焊点位置通过钻出或冲出的形式 形成元件插脚孔。
根据本发明的另一方面， 所述扁平导线是采用圆线压延制成的， 或是用金属箔、 金 属板、 金属带分切制成的扁平导线。
根据本发明的一种优选实施方式， 所述并置排列是平行排列。
根据本发明， 所述的导电油墨是导电碳油、 导电银油或者导电铜油等导电金属油 墨。
根据本发明， 所述的过桥焊接导体是表面贴装型焊接导体或插件型导体。
根据本发明， 根据本发明的方法制作的单面电路板主要用于制作 LED 灯带， LED 模 组、 LED 护栏管、 LED 霓虹灯、 LED 日光灯管、 LED 圣诞灯等 LED 产品。
根据本发明， 所述的单面电路板， 其特点是， 扁平导线切断的位置基材同时也被切 除了 ( 如图 9)。
根据本发明的方法制作的单面电路板里的扁平导线， 是用非蚀刻的方式制作的。 或者， 本发明中的扁平导线是用圆线压延制成的、 或是用金属箔、 金属板、 金属带分切制成 的。
根据本发明， 所述单面电路板， 其特点是 ： 同一条扁平导线的宽度是一样的。不同 的扁平导线的宽度可以相同， 也可以不相同。所有的扁平导线都是并置布置的。
本发明还提供了一种 LED 灯带， 包括根据本发明制作的单面电路板和安装于该单面电路板上的 LED。
本发明无需蚀刻就能制作电路板， 与传统的制作电路板相比， 是一种制作过程消 除化学污染、 十分环保的、 节能的、 节省材料且工艺更先进的新技术。 附图说明 通过结合以下附图阅读本说明书， 本发明的特征、 目的和优点将变得更加显而易 见， 在附图中 ：
图 1 为贴片电路板成品的平面结构和横截面结构图。
图 2 为插件电路板成品的平面结构和横截面结构图。
图 3 为切割制作的扁平导线的示意图。
图 4 为并置槽模具的示意图。
图 5 为并置槽模具的横截面图。
图 6 为扁平导线并置布线图。
图 7 为扁平导线并置布置时抽真空吸气固定的示意图。
图 8 为并置扁平导线转移至绝缘基板上的示意图。
图 9 为扁平导线在需断开的位置锣断开后的示意图。 图 10 为印刷阻焊油墨后的示意图。 图 11 为印刷的导电碳油后的示意图。 图 12 为刚性线路板焊接 LED 及其元件后的示意图。 图 13 为插件型电路板的焊点位置通过钻出或冲出的形式形成元件插脚孔的示意图。 图 14 为软性线路板焊接 LED 及其元件后的示意图。
部件标号
1 基材 ； 2 扁平导线 ； 3 阻焊层 ( 覆盖膜或阻焊油墨 ) ； 4、 贴片 LED ； 5、 贴片电阻 ； 6、 贴片过桥导体 ； 4-6、 是表面贴片型电路板的元件及短接导电层 ； 7、 锡焊 ； 8、 插件电阻 ； 9、 插 件 LED ； 10、 插件过桥导体 ； 8-10、 是插件电路板的元件及短接导电层 ； 11、 平行沟槽 ； 12、 抽 吸管 ； 13 切除口 ； 14 印刷的导电油墨 ； 15 元件插脚孔
具体实施方式
在以下对附图和具体实施方式的描述中， 将阐述本发明的一个或多个实施例的细 节。从这些描述、 附图以及权利要求中， 可以清楚本发明的其它特征、 目的和优点。
下面将对本发明用扁平导线并置排列制作单面电路板的方法的若干种具体实施 例进行更详细的描述。
( 一 ) 刚性电路板的制作
1. 扁平导线 2 的制作 ： 采取铜箔分条切割制作或者是用扁平导线压延机压延铜线 或一定宽度和厚度的扁平导线 2( 如图 3 所示 )。此工序为传统工艺， 在此不作详细描述。
2. 并置槽模具制作 ： 用镜面不锈刚板采用例如蚀刻或机械加工的方法， 加工出与 线路宽度一致的并置沟槽 11( 如图 4 所示 )， 沟槽 11 的深度比扁平导线 2 的厚度浅一些 ( 如 图 5 所示 )， 该并置沟槽根据需要可以是平行的沟槽。3. 扁平导线 2 的并置布置 ： 预先设计制作好具有与扁平导线宽度一致的并置槽模 具， 把扁平导线并置布置固定在槽里 ( 如图 6 所示 )， 其中， 这种固定例如可采用抽真空吸气 ( 借助于抽吸管 12) 固定 ( 如图 7 所示 )。
4. 复合绝缘基材 1 ： 采用贴有绝缘热固胶的 FR4 环氧玻纤基板 1( 或者是贴有绝缘 胶膜的铝基板或其它金属基板 )， 将贴有绝缘胶膜 1 的那一面与布有扁平导线 2 的模具板的 扁平导线那一面重叠热压 5-10 秒钟， 使并置扁平导线 2 转移至绝缘基板上。冷却， 拿掉模 具， 然后用离型膜贴在扁平导线 2 表面， 继续用恒达的 PCB 压合机 150℃至 180℃ 30 至 120 分钟压， 实现扁平导线、 覆盖膜和基材的固化粘合 ( 如图 8 所示 )。
5. 用锣机在扁平导线 2 需断开的位置锣出槽， 而使扁平导线断开。其中， 掌握好 深度， 只锣铜线， 使铜线完全去除。作为另外一优选方案， 也可以全锣成镂空 13( 如图 9 所 示 )。
6. 印刷阻焊油墨并曝光显影、 固化 ( 如图 10 所示 )。
7. 印刷过桥短接导电碳油， 在 120℃至 160℃下固化 45 分钟至 90 分钟 ( 如图 13 所示 )。
8. 对焊点进行 OSP 处理。 9. 焊接 LED 和 / 或其它元件 ( 如图 12 所示 )。
10. 外型分切， 采取锣或者 V-CUT， 完成制作。
( 二 ) 柔性电路板 (FPC) 的制作
1. 扁平导线 2 的制作， 采取铜箔分条切割制作或者是用扁平导线压延机压延铜线 或一定宽度和厚度的扁平导线 2( 如图 3 所示 )。
2. 并置槽模具制作 ： 用镜面不锈刚板采用蚀刻或机械加工的方法， 加工出与线路 宽度一致的并置沟槽 11( 如图 4 所示 )， 沟槽深度比扁平导线厚度浅一些 ( 如图 5 所示 )。
3. 贴覆合绝缘基材
将带有环氧胶粘剂的聚酰亚胺覆盖膜与布有扁平导线的模具的扁平导线一面 ( 如图 6 所示 ) 对准重叠热压 5-10 秒， 使并置扁平导线粘接转移至覆盖膜上， 分离拿走模 具， 此时扁平导线线路已经转移固定在覆盖膜上， 然后在线路面隔上离型膜， 继续在 150℃ 至 180℃下热压 90 秒至 180 秒， 牢固固定扁平导线线路后拿出， 在烤箱里在 120℃至 160℃ 下固化 45 分钟至 90 分钟 ( 如图 8 所示 )。
4. 用模具冲切扁平导线需断开的位置， 例如可直接留下切除口 13( 如图 9 所示 )。 这些都是本领域公知的技术， 不再赘述。
5. 将覆盖膜预先开好窗口， 对位贴在以上线路板的线路面， 在 150℃至 180℃下热 压达 90 秒至 180 秒的时间， 牢固固定线路后， 拿出， 在烤箱里在 120℃至 160℃下固化 45 分 钟至 90 分钟 ( 如图 10 所示 )。
6.OSP 处理焊点。这些都是本领域公知的技术， 不再赘述。
7. 焊接电子元器件及过桥连接导体 ( 如图 14、 图 1、 图 2 所示 )。这些都是本领域 公知的技术， 不再赘述。
8. 接下来， 例如采用刀模将整块柔性电路板分切为所需单件产品， 例如图 1 所示 的贴片电路板成品和图 2 所示的插件电路板成品。( 如图 1 和图 2 所示 )。
以上结合附图将方法具体实施例对本发明进行了详细的描述。但是， 本领域技术
人员应当理解， 以上所述仅仅是举例说明和描述一些具体实施方式， 对本发明的范围， 尤其 是权利要求的范围， 并不具有任何限制。