CN102065648A - 双面线路板及其互连导通方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及双面线路板及其互连导通方法。具体而言，本发明提供了一种双面线路板的互连导通方法，包括：提供带孔的双面线路板；在所述孔中用锡焊方式施加锡膏，而使所述双面线路板的顶部线路层和底部线路层互连导通。本发明还提供了用本发明的方法制作的双面线路板以及这种线路板的LED灯带。本发明由于无需传统的沉铜、镀铜制作工艺，所以避免了沉铜、镀铜带来的重金属污染。同时工艺流程大大减少，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及印刷线路板的领域，具体涉及双面线路板的互连导通方法以及由此制成的双面线路板。本发明具体披露了无需采用钻孔和无需沉铜镀铜的非化学方式形成导通孔，此方法更加便利于制作连续整卷的双面灯带线路板。
背景技术
在传统的双面线路板的制造工艺中，一般均采用机械钻孔或者是激光钻孔的方式在覆铜板上钻出线路过孔，然后通过化学镀铜工艺来使双面印刷线路板上的通孔内壁形成导电层，传统盲孔型线路板的生产工艺中，采用先激光钻孔形成盲孔，然后通过黑孔化或化学镀后再电镀增加铜厚的通孔导电化处理工艺。此方法由于需要电镀和化学镀，对环境造成严重污染。
而传统的无需沉铜镀铜的双面印刷线路两面导通通常采用的碳油灌孔或银浆灌孔形成导通方式，均有其明显的缺点，碳油灌孔成本低，但是由于碳油电阻大，导电效果差；而银浆灌孔导电效果好，但银浆的价格非常的昂贵，不适合大量生产。
同时，传统的制作工艺中机械钻孔机和激光钻孔机，造价昂贵，钻孔速度慢，生产效率低。并且由于机械钻孔机是平面钻孔，其台面为635×762mm左右，因此能生产的最大板为635×762mm左右，不能生产大于762mm的板，而随着现今LED行业的不断发展，LED灯带越来越迫切需要大于762mm的超长线路板，甚至达到100米以上的长度，因此传统的钻孔方式制作导通孔越来越无法满足科技发展的需要。而且机械钻孔时还会消耗大量的酚醛树枝盖板和木质纤维底板，激光钻孔机在高温灼烧后将印刷线路板的绝缘高分子树脂气化排到空气中，不利于环境保护。
因此，需要一种能够提高生产效率，速度快，可以实现连续生产，而且便宜的工艺替代现有的钻孔成孔方式，及为了响应国家对于节能减排的号召，减少化学方式制作工艺，以便能够克服上述工艺的缺陷和不足，并且能够消除钻孔物料对环境的污染问题。
发明内容
根据本发明，涉及一种用模具冲切成孔替代传统的机械钻孔和激光钻孔的双面线路板的互连导通方法，及减少沉铜镀铜等化学处理工艺，减少废水排放。与传统的工艺和印刷线路板构造相比，本发明的工艺不仅降低了生产成本，提高了工艺过程和最终产品的可靠性和质量，大大提高了生产效率，而且重要的是，此工艺可以实现线路板的连续不间断的导通孔成孔制作，从而引发印刷线路板制作长度限制的革命，并且这种工艺减少了钻孔带来的高分子污染物的消耗，和减少沉铜镀铜工序制作，减少了线路板制作工艺中的化学废水排放，是环保的，能够基本上避免和消除现有钻孔、沉铜、镀铜工艺所带来的环境污染问题。而和传统的碳油、银浆灌孔方式制作导通线路的方法比，其导电性能好，生产成本低。
不仅如此，由于这种孔型结构双面印刷线路板在孔位不是完全贯通的，因此这种印刷线路板不易在通孔附近折断，而传统的技术中印刷线路板易于在孔位置折断，这也是本发明的另外一个优点。
根据本发明的一方面，披露了一种具有凹孔型的双面覆铜板的制作，是采用单面覆铜板在无铜面涂热固胶粘剂，冲孔后与另一层铜箔压合在一起形成带有凹孔的双面覆铜板。
本发明还披露了用这种凹孔型的覆铜板通过常规线路板制作方式完成电路板制作后，用模具冲压使孔位底铜顶至和上层铜面相齐或者接近平齐，并和上层面的铜接触。
根据本发明的一个重要特征，披露了在SMT元件焊接的同时，在孔位也印上锡膏，通过回流焊在元件焊接好的同时也把两面铜通过孔位焊接连通好。
根据本发明的一个优选实施例，上述凹孔是用单面覆铜板覆热固胶后用模具冲孔，然后和另一层铜箔复合而成。
根据本发明的一个优选实施例，上述热固胶是丙烯酸酯类的或者是环氧类型的热固胶。
根据本发明的一个优选实施例，上述的铜箔是具有一定延展性的纯铜箔或者是合金铜，厚度为0.012-0.5mm厚。
根据本发明的一个优选实施例，上述的制作凹孔型的双面铜板时，用的模具冲孔，其特征在于冲孔时使顶层铜面形成内陷的批锋，便于和往上顶的铜面接触。
根据本发明的一个优选实施例，上述的凹孔底铜顶至与顶铜面相齐，并接触顶铜内陷批锋处，达成用锡膏回流焊接连接。
根据本发明的一个优选实施例，上述的孔型双面印刷线路板，其特征在于，所述通孔不经过钻孔成孔和沉铜、镀铜实现线路层导通。
根据本发明的一个优选实施例，上述通孔是采用模具将通孔冲出。
根据本发明的一个优选实施例，上述凹孔需要采用凸点模具用冲压的方式将凹孔孔底的铜顶至凹孔孔口，与顶层铜相齐并接触。
根据本发明的一个优选实施例，上述的孔结构双面印刷线路板，其特征在于，所述通孔可以连续冲切来制作长度在1米以上的印刷线路板。
根据本发明的一个优选实施例，上述凹孔型双面印刷线路板为双面印刷线路板。
根据本发明的另一优选实施例，上述线路层为铜箔。
根据本发明的一种优选实施例，压合是采用粘合剂进行粘合。
根据本发明的另一优选实施例，线路层的导通在焊接元件时一同印刷上锡膏，经回流焊后锡膏固化来实现导电连通
根据本发明的另一优选实施例，凹孔型双面印刷线路板用于制作LED灯带。
根据本发明的另一优选实施例，凹孔型双面印刷线路板是连续整卷的长线路板。
根据本发明的另一优选实施例，用模具冲孔和顶压是通过连续冲孔方式或连续压的方式进行的。
根据本发明的另一优选实施例，所述的双面线路板的互连导通方法，其特征在于所述的方法不再使用化学处理使孔导通。
本发明另外还包括如下的具体技术方案。
根据本发明，提供了一种双面线路板的互连导通方法，包括：
提供带孔的双面线路板；在所述孔中用锡焊方式填充锡膏，而使所述双面线路板的顶部线路层和底部线路层互连导通。
根据本发明的另一实施方式，所述锡膏是SMT锡膏，并且所述锡焊采用印刷回流焊工艺，而使所述双面线路板在所述孔的位置互连导通。
根据本发明的另一实施方式，所述双面线路板是具有底铜层和顶铜层的双面覆铜板，其中，所述孔穿通所述双面覆铜板的顶铜层，但不穿通所述双面线路板的底铜层，所述方法进一步包括：将双面覆铜板的在所述孔位置的底铜层顶至与顶铜层平齐或者接近平齐；在所述孔的位置用SMT方式印上锡膏，并且通过回流焊使底铜层顶与顶铜层焊接互连。
根据本发明的另一实施方式，所述双面覆铜板是通过用单面覆铜板覆热固胶后进行冲孔，然后和另一层铜箔通过热固胶粘合而成的双面覆铜板。
根据本发明的另一实施方式，所述热固胶是丙烯酸酯类型的或者是环氧类型的。
根据本发明的另一实施方式，在通过SMT将元件焊接在双面线路板上的同时，在所述孔的位置印上锡膏，通过回流焊在焊接元件的同时通过孔位焊接来连通底铜层和顶铜层。
根据本发明的另一实施方式，所述底铜层或顶铜层是厚度为0.012-0.5mm厚的纯铜箔或者合金铜。
根据本发明的另一实施方式，所述冲孔是采用模具冲孔，当冲孔时，使顶铜层在所述孔内形成内陷的批锋。
根据本发明的另一实施方式，所述底铜层被顶至与所述顶铜层的内陷的批锋接触。
根据本发明的另一实施方式，所述方法中不使用化学处理方法来使所述孔导通。
根据本发明的另一实施方式，所述冲孔和顶孔是采用模具进行的，并且所述模具冲孔及模具顶孔是采用连续冲压方式进行的。
本发明还提供了一种双面线路板，包括：顶部线路层(1)；第一粘合层(2)；绝缘膜层(3)；第二粘合层(4)；底部线路层(5)；和设置在所述双面线路板中的孔；其中，所述顶部线路层(1)经由第一粘合层(2)结合在绝缘膜层(3)的一面上，并且所述底部线路层(5)经由第二粘合层(4)结合在绝缘膜层(3)相反的另一面上；并且所述孔穿过顶部线路层(1)、第一粘合层(2)、绝缘膜层(3)和第二粘合层(4)；在所述孔中填有锡膏，从而使所述顶部线路层(1)和底部线路层(5)互连导通。
根据本发明的另一实施方式，所述双面线路板是双面柔性线路板：其中，所述孔位置的底部线路层(5)被顶至与顶部线路层(1)的铜层平齐或者接近平齐；并且，所述锡膏是在所述孔的位置用SMT方式印上的，并且通过回流焊使底部线路层(5)与顶部线路层(1)焊接互连。
根据本发明的另一实施方式，所述双面线路板是顶部线路层(1)和底部线路层(5)为铜层的双面覆铜板，所述双面覆铜板是通过用单面覆铜板覆热固胶后进行冲孔，然后和另一层铜箔通过热固胶粘合而成的。
根据本发明的另一实施方式，所述底部线路层(5)被顶至与所述顶部线路层(1)的内陷的批锋接触。
本发明还提供了一种LED灯带，包括根据如上所述的双面线路板和安装于其上的LED。
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。
附图说明
图1是相关技术的双面印刷线路板的局部截面图，显示了已完成导电化化学镀铜处理的传统线路板制作的通孔；
图2显示了单面覆铜板的构造；
图3显示了将热固性粘合胶贴附在单面覆铜板绝缘层后的构造；
图4显示了通过模具冲孔的方式，将导通孔冲切出来的构造；
图5显示了将纯铜箔通过压合与粘合层压合在一起而形成双面线路板的构造；
图6显示了利用凸顶模具将凹孔孔底的纯铜箔通过冲压方式顶至第一层线路层凹孔孔口附近的构造；
图7显示了根据本发明的一个实施例的经过印刷锡膏后，经回流焊固化后的焊连通双面线路板两面电路使两面导通的构造。
具体实施方式
下面将以双面印刷线路板为具体实施例来对本发明进行更详细的描述。
一、基板的制作
将如图2所示的成卷的铜箔1厚度优选为12.5-35微米、粘合胶2厚度优选为12.5-25微米、绝缘膜3厚度优选为12.5-25微米的单面覆铜板，在hakut mach 630压膜机上，以120-150℃，压力为5-8kg/cm2速度为0.8-1.0m/min的速度，与热固胶膜4压覆在一起，从而形成如图3所示的结构。或者采用涂敷烘干生产设备，将液态的热固型胶涂敷在单面覆铜板无铜面绝缘层上。
二、凹孔的制作
将图3所示结构的覆铜板材，经宁波欧泰CH1-25型25吨冲床上，用提前由工程部根据客户线路设计资料制作的通孔模具，以铜面向上进行冲孔，使顶层铜面形成内陷的批峰，便于和往上顶的铜面接触。得到如图4所示的穿过一层铜箔1、粘合胶2、绝缘膜3和热固胶膜4而形成通孔的构造，其中铜箔面的披峰向下陷入孔壁内，如图4中所示。接着经BURKLEN LAMV多层真空压合机以120-160℃，压力为15-20kg/cm2，压合时间为80-120min，与纯铜箔5压合在一起形成图5所示结构。
三、线路板的其它制作
接着用常规的线路板制作方法，经压干膜，图形转移，曝光，显影，蚀刻，贴覆盖膜，压合，文字，OSP，成型，即得到了两面未导通的成品线路板。由于以上步骤是印刷线路板的传统工艺，属于业内技术人员所熟知，在此就不在细述。
四、冲压模顶孔
经完成的线路板，通过宁波欧泰CH1-25型25吨冲床，采用提前由工程部根据客户线路设计资料制作的顶孔模具，采用管位定位的方式，将凹孔底铜顶至与顶铜面相齐，并接触顶铜内陷批锋处，以便于后续锡膏回流焊接连接。如图4所示，该内陷的批锋例如为铜箔1内陷于孔中的那部分。
五、线路层的导通
经图6所示的线路板在SMT贴附元器件印刷锡膏的同时，在孔口印刷上一层锡膏，然后经自动贴片机将元器件贴附在上述的线路板上，经回流焊，5段275度固化后，孔位锡膏同时固化，得到如图7所示的结构，因此在元器件焊接的同时，实现了两面线路层的导通。由于上述的SMT工艺属于传统的元器件贴附工艺，属于业内技术人员所熟知，在此就不再细述。
以上结合附图将以双面印刷线路板为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。例如，尽管描述了线路层是铜箔，但是线路层也可以用其它具有足够延展性的金属或合金制成。此外，根据不同的应用场合和要求，也可以制作或者不制作披锋。
Claims (10)
1.一种双面线路板的互连导通方法，包括：
提供带孔的双面线路板；
在所述孔中用锡焊方式施加锡膏，而使所述双面线路板的顶部线路层和底部线路层互连导通。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锡膏是SMT锡膏，并且所述锡焊采用印刷回流焊工艺，而使所述双面线路板在所述孔的位置互连导通。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述双面线路板是具有底铜层和顶铜层的双面覆铜板，其中，所述孔穿通所述双面覆铜板的顶铜层，但不穿通所述双面线路板的底铜层，所述方法进一步包括：
将双面覆铜板的在所述孔位置的底铜层顶至与顶铜层平齐或者接近平齐；
在所述孔的位置用SMT方式印上锡膏，并且通过回流焊使底铜层顶与顶铜层焊接互连。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在通过SMT将元件焊接在双面线路板上的同时，在所述孔的位置印上锡膏，通过回流焊在焊接元件的同时通过孔位焊接来连通底铜层和顶铜层。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括使顶铜层在所述孔内形成内陷的批锋。
6.根据上述权利要求3-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述底铜层被顶至与所述顶铜层的内陷的批锋接触。
7.一种双面线路板，包括：
顶部线路层(1)；
第一粘合层(2)；
绝缘膜层(3)；
第二粘合层(4)；
底部线路层(5)；和
设置在所述双面线路板中的孔；
其中，所述顶部线路层(1)经由第一粘合层(2)结合在绝缘膜层(3)的一面上，并且所述底部线路层(5)经由第二粘合层(4)结合在绝缘膜层(3)相反的另一面上；并且
所述孔穿过顶部线路层(1)、第一粘合层(2)、绝缘膜层(3)和第二粘合层(4)；
在所述孔中施加有锡膏，从而使所述顶部线路层(1)和底部线路层(5)互连导通。
8.根据权利要求7所述的双面线路板，其特征在于，所述双面线路板是双面柔性线路板：
其中，所述孔位置的底部线路层(5)被顶至与顶部线路层(1)的铜层平齐或者接近平齐；
并且，所述锡膏是在所述孔的位置用SMT方式印上的，并且通过回流焊使底部线路层(5)与顶部线路层(1)焊接互连。
9.根据上述权利要求7-8中任一项所述的双面线路板，其特征在于，所述铜层是厚度为0.012-0.5mm厚的纯铜箔或者合金铜。
10.一种LED灯带，包括根据权利要求7-9中任一项所述的双面线路板和安装于其上的LED。
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Commission number: 4W105932 Conclusion of examination: The patent right of invention ZL200910109745.0 is declared partially invalid, and the patent right of this patent shall continue to be valid on the basis of claim 1-16 filed by the patentee on July 21, 2017. Decision date of declaring invalidation: 20171228 Decision number of declaring invalidation: 34374 Denomination of invention: Double-sided circuit board and interconnection conduction method thereof Granted publication date: 20121003 Patentee: Wang Dingfeng|Zhang Lin |