CN103237410A - 无蚀刻铝基板及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无蚀刻铝基板及制造方法。具体而言，提供了一种无蚀刻铝基板，包括：绝缘层；排布在所述绝缘层的正面上的正面线路；和压合在所述绝缘层的背面上的铝板。本发明还披露了这种无蚀刻铝基板的制造方法。本发明的无蚀刻铝基板其材料成本和制作成本可大大降低，并且散热性能大大改善，从而提高了铝基板产品的可靠性和良品率，整个制造工艺不涉及污染严重的蚀刻工序，因此非常环保。

Description

无蚀刻铝基板及制造方法

技术领域

本发明涉及LED线路板的领域，具体涉及一种无蚀刻铝基板及制造方法。本发明的无蚀刻铝基板尤其适用于安装LED，即，适用于制作LED灯具、灯条或灯带。

背景技术

现有技术的柔性线路板，无论是单面板、双面板还是多面板，一般都采用铜材或铜合金材料作为线路层材料。在最近发展的一些技术中，也有采用铜箔作为线路层的实例。这些现有技术的柔性线路板的缺陷是多方面的。

铜箔作为线路层材料其材料成本很高，而且铜材的原材料成本将越来越高，因此传统线路板的造价很高。甚至有些生产商为了节省材料成本，将铜箔厚度降低，但材料成本仍然居高不下，这样做会使铜箔厚度过度降低而导致影响线路板的工作性能，例如可靠性、强度、导电性、散热性等等。

此外，这种柔性线路板的线路层上的焊点显然也是铜焊点。这种铜焊点如果暴露于空气环境中会在很短时间内氧化，使得在后续焊接电子元器件的工艺中影响其可焊性，例如会导致焊点脱焊、焊接后的导电性差、焊接结合强度低、甚至焊接不上，等等。为此，在现有技术中，生产商通常会对焊点用化学方法进行钝化处理，但是，这种钝化处理的效果仍然不好，钝化后的铜焊点在暴露于空气中较长时间后仍然会严重氧化，影响随后的焊接工艺的可焊性和焊接可靠性。在现有技术的实践中，由于柔性线路板的铜焊点可焊性差，导致应用产品如LED灯具、LED模组等的焊接质量问题，进而影响应用产品的成品率、可靠性和使用寿命的情形，是非常普遍的。

而且，现有技术的LED线路板在散热性能方面仍然不太优越，无法满足要求散热好的某些应用场合。

现有技术经常的LED线路基板通常涉及蚀刻工艺，因此污染严重，不符合国家产业发展方向。

因此，本领域中迫切需要一种具有新型的线路基板，以减轻或甚至避免上述缺陷，并降低产品成本。

发明内容

鉴于以上所述，而提出了本发明。本发明旨在解决以上的和其它的技术问题。

根据本发明，提供了一种无蚀刻铝基板，包括：绝缘层；排布在所述绝缘层的正面上的正面线路；和压合在所述绝缘层的背面上的铝板。

根据本发明的一实施例，所述正面线路是片条或条状的金属导线。

根据本发明的一实施例，所述金属导线是由铝片材或铝板材模切而成的铝导线。

根据本发明的一实施例，所述铝板被粘接并压合在所述绝缘层的背面上。

根据本发明的一实施例，所述铝板的厚度为0.1-2毫米。

根据本发明的一实施例，所述铝导线上设有金属镀层。

根据本发明的一实施例，所述正面线路排布并通过导热胶固定在所述绝缘层的正面上。

根据本发明的一实施例，所述绝缘层是玻璃板或玻璃片。

本发明还提供了一种LED灯具，其包括本发明的无蚀刻铝基板，以及焊接在所述正面线路的对应焊点上的至少包含LED的元器件。

本发明还提供了一种制造无蚀刻铝基板的方法，包括：提供绝缘层；将铝片材或铝板材模切、冲切或激光切割成预定的正面线路；根据预定的电路设计，将所述正面线路排布并固定在所述绝缘层的正面上；在所述绝缘层的背面涂胶；将所述绝缘层的背面压合在铝板上。

根据本发明的一实施例，所述铝导线是纯铝或铝合金线路层。

根据本发明的一实施例，所述金属镀层是镀镍层、镀镍合金层、镀银层、镀锌层或镀锡层。

根据本发明的一实施例，所述金属镀层是复合镀层。

根据本发明的一实施例，所述复合镀层是镀铜内层与镀镍外层的组合，或者是镀锌内层与镀镍外层的组合。

根据本发明的一实施例，所述无蚀刻铝基板是柔性线路板或刚性线路板。

本发明还提供了一种无蚀刻铝基板，包括：玻璃绝缘层；布置在所述玻璃绝缘层的正面上的正面线路；印刷在所述玻璃绝缘层的正面上的透明阻焊油墨；和粘贴在所述玻璃绝缘层的背面上的反光膜或涂布在所述背面上的反光金属镀层。

本发明还提供了一种无蚀刻铝基板，包括：玻璃绝缘层；布置在所述玻璃绝缘层的正面上的正面线路；印刷在所述玻璃绝缘层的正面上的透明阻焊油墨；和粘贴在所述玻璃绝缘层的背面上的反光膜或涂布在所述背面上的反光金属镀层。

本发明还提供了一种制造无蚀刻铝基板的方法，包括：提供绝缘层；将铝片材或铝板材模切、冲切或激光切割成预定的正面线路；根据预定的电路设计，将所述正面线路排布并固定在所述绝缘层的正面上；在所述绝缘层的背面涂胶；和将所述绝缘层的背面压合在铝板上。

本发明还提供了一种制造无蚀刻铝基板的方法，包括：提供铝板；在所述铝板上直接涂布绝缘粘合剂而形成绝缘层；将铝片材或铝板材模切、冲切或激光切割成预定图案的正面线路，并贴在所述绝缘粘合剂形成的绝缘层。

根据本发明的一优选的实施例，上述方法还包括对所述正面线路涂布金属镀层，例如镀镍层的步骤。

本发明的无蚀刻铝基板其材料成本和制作成本可大大降低，并且散热性大大改善，从而提高了铝基板产品的可靠性和良品率，整个制造工艺不涉及污染严重的蚀刻工序，因此非常环保。

本发明的无蚀刻铝基板尤其适用于安装LED，即，适用于制作LED灯具、灯条或灯带。

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

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显示了根据本发明一实施例的无蚀刻铝基板的局部截面图。

图2显示了根据本发明一实施例的用于制造LED灯具的无蚀刻铝基板的正面示意图，显示了覆盖膜以及露出的焊点。

具体实施方式

下面将对本发明进行更详细的描述。

在详细描述本发明之前，本领域技术人员应当理解，“元器件”在本申请中应作最宽泛涵义上的理解，即包括所有类型的用于电路的电子元器件、电气元器件或者其它类型的元器件，例如各种电阻，各种表面贴装(SMT)型的元器件，支架型的元器件、各种大功率器件等等，包括大功率LED，等等。

下面结合附图和实施例对本发明的无蚀刻铝基板的制造工艺和构造作进一步的详细说明。

柔性线路板的有关材料

传统的LED柔性线路板的原材料卷也称为覆铜板的卷材。在这种柔性线路板，例如双面线路板的结构中，典型的构造是五层，即，两层铜箔线路层，以及粘合在这两层铜箔线路层之间的绝缘层。绝缘层形成了柔性电路的基础层。在这两层线路层的外侧分别粘接起防护作用的覆盖膜层，该覆盖膜层例如可由CVL制成。

绝缘层的材料有许多种，其中最为常用的是聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酯和聚异戊二稀(PI)材料。聚酰亚胺材料具有非易燃性，几何尺寸稳定，具有较高的抗拉强度，并且具有承受焊接温度的能力，聚酯，也称为聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)，其物理性能类似于聚酰亚胺，具有较低的介电常数，吸收的潮湿很小，但是不耐高温。聚酯在低温应用场合呈现出刚性。这些材料均可用于形成绝缘层。

传统的现有技术中，一般都采用铜箔作为柔性电路中的线路层。它可以采用电沉积(ED)、锻制(RA)的方式。铜箔是具有柔顺性的材料，可以被制成许多种厚度和宽度。锻制的铜箔除了具有柔韧性以外，还具有硬质平滑的特点，它适合于应用在要求动态挠曲的场合之中。

在现有技术中，目前在生产中可采用的材料是纯铜或铜合金，例如锌黄铜，铜箔的厚度为10Z以上。如果采用纯铜，则纯铜的一般要求为T2铜。铜合金的要求一般为Tp2或是铜含量在20％以上，其余的成分可为锌(Zn)或其他微量添加元素。

图1显示了根据本发明一实施例的无蚀刻铝基板的局部截面图，显示了该无蚀刻铝基板的层间结构。

如图1所示，本发明的该实施例的基本构思是：提供绝缘层8，将铝片材或铝板材模切、冲切或激光切割成预定的正面线路5，根据预定的电路设计，将正面线路5排布并固定在绝缘层8的正面上，在绝缘层8的背面涂胶，并且将绝缘层8的背面压合在铝板6上。这样，可以大大节省线路板的制作成本，而且在整个制造工艺中丝毫不涉及污染严重的蚀刻工序，因此非常环保，也符合国家在该产业的发展和扶持战略。由于铝的良好导电导热性以及铝板的散热性，因此将有利于采用本发明的无蚀刻铝基板的LED灯具的散热。

根据一优选的但不具有限制性的实施方式，本发明的无蚀刻铝基板的上述图1实施例的详细制作过程如下：

提供绝缘层8，该绝缘层可以是本领域中常用的绝缘层，例如由聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酯和聚异戊二稀(PI)制成的一定厚度的绝缘片或绝缘膜。

根据一特别优选的实施例，由于玻璃的良好导热性、优越的绝缘性和不可替代的透光性，也可以采用玻璃片来制造绝缘层8。

根据本发明的另一特别优选实施例，采用玻璃片来制造绝缘层8，将正面线路5布置在玻璃绝缘层8的正面上，为了便于背面反光，在玻璃绝缘层8的正面上印刷透明的阻焊油墨，并且可在玻璃绝缘层8的背面上粘贴反光膜或涂布反光金属镀层。

将铝片材或铝板材模切、冲切或激光切割成预定的正面线路5，然后，根据预定的电路设计，将该正面线路5排布并固定在绝缘层8的正面上，同时，根据电路需要，可以在正面线路5上进行模切或冲切，形成多个切口(例如图2中所示的切口)，从而形成相应的多个线路段，这样就在相邻的线路段之间形成了线路的断开。这样，通过在相邻的线路段之间在焊盘位置焊上LED和/或其它元器件，就可形成电路的串联联接。

在布置由该正面线路5的绝缘层8的背面涂胶，并且将绝缘层8的背面压合在铝板6上。

根据一特别优选的实施方式，当采用玻璃片来制造绝缘层8时，为了提高用于例如LED灯具时的出光率或发光效率并进一步改善散热性，可以在作为绝缘层的玻璃片8的背面镀上一层铝层或银层。进一步而言，可选择性地在该镀铝层或镀银层上再贴上铝板6。

根据用于LED灯具的应用场合的特定需要，如图2所示，还可提供在焊盘2处开窗的正面覆盖膜7，然后在线路层的正面对位贴合正面覆盖膜7并进行压合，这样就可得到暴露焊盘2的无蚀刻铝基板。

当然，本领域技术人员可以理解，可以用阻焊油墨来取代正面覆盖膜7。

作为一优选实施方式，用铝板5或铝箔作为线路材料来替代铜箔作为基板材料，不仅可以保证线路的良好导电性，更关键的一点是将极大地降低线路板的材料成本。例如，无蚀刻铝基板的材料成本将是铜箔板的四分之一或者甚至更低。

当然，根据本发明的一般发明构思，本领域技术人员显然可以理解，正面线路5和/或焊点2上可以设置金属镀层材料，该金属镀层除了可以是镍金属以外，也可以选择其它可改善可焊性的材料，例如，镍合金、银、锌、锡，或者它们的组合，等等。

该镀层也可以是复合镀层，例如先镀铜层然后镀镍层，或者先镀锌然后镀镍层，等等。

根据本发明的另一实施例，

也可以在铝板6上直接涂布绝缘粘合剂而形成绝缘层8，然后再在该绝缘粘合剂绝缘层8上粘贴压合正面线路5，例如切割成预定电路的铝片或铝条，或镀镍的铝片或铝条5。然后，根据需要和特定的类型，进行加热固化，从而得到本发明的另一实施例的无蚀刻铝基板。该方法制造工艺更简单，绝缘粘合剂形成绝缘层，因此成本更低且可靠性更高。

本发明的构造和制作工艺使得可以大大降低材料成本和生产成本，改善散热性，提高可靠性和导电性。

根据本发明的一优选实施例，在本发明的无蚀刻铝基板产品上贴装或焊接安装的元器件可以包括各类LED、电阻和电容，等等。

显然，本领域设计人员完全可以理解，根据不同的应用场合和客户要求，本发明的无蚀刻铝基板产品可包含各种类型的LED、电阻和其它元器件等等。

上文已经介绍了本发明的具体实施例。然而应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种修改。因此，其它的实施例也都属于本发明的权利要求的保护范围。因此本发明并不限于所公开的附图和具体实施例，本发明的范围由权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种无蚀刻铝基板，其特征在于，包括：

绝缘层；

排布在所述绝缘层的正面上的正面线路；和

压合在所述绝缘层的背面上的铝板。

2.根据权利要求1所述的无蚀刻铝基板，其特征在于，所述正面线路是片条或条状的金属导线，例如由铝片材或铝板材模切而成的铝导线。

3.根据权利要求2所述的无蚀刻铝基板，其特征在于，所述铝导线上设有金属镀层，例如镀镍层。

4.根据权利要求1所述的无蚀刻铝基板，其特征在于，所述铝板被粘接并压合在所述绝缘层的背面上。

5.根据权利要求1所述的无蚀刻铝基板，其特征在于，所述正面线路排布并通过导热胶固定在所述绝缘层的正面上。

6.根据权利要求1所述的无蚀刻铝基板，其特征在于，所述绝缘层是玻璃板或玻璃片。

7.一种无蚀刻铝基板，其特征在于，包括：

玻璃绝缘层；

布置在所述玻璃绝缘层的正面上的正面线路；

印刷在所述玻璃绝缘层的正面上的透明阻焊油墨；和

粘贴在所述玻璃绝缘层的背面上的反光膜或涂布在所述背面上的反光金属镀层。

8.一种制造无蚀刻铝基板的方法，包括：

提供绝缘层；

将铝片材或铝板材模切、冲切或激光切割成预定的正面线路；

根据预定的电路设计，将所述正面线路排布并固定在所述绝缘层的正面上；

在所述绝缘层的背面涂胶；和

将所述绝缘层的背面压合在铝板上。

9.一种制造无蚀刻铝基板的方法，包括：

提供铝板；

在所述铝板上直接涂布绝缘粘合剂而形成绝缘层；

将铝片材或铝板材模切、冲切或激光切割成预定图案的正面线路，并贴在所述绝缘粘合剂形成的绝缘层。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，还包括对所述正面线路涂布金属镀层，例如镀镍层的步骤。

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