CN105813392B - 一种柔性led基板的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性LED基板的制备方法，采用切割刀对金属基材进行线路切割，具体过程为将切割刀的刀口设置成与线路对应的形状，然后对与绝缘基材粘贴好的金属基材进行冲切，控制切割刀的冲切深度与金属基材的厚度一致，冲切后剥离废料即可成型金属基材的线路布置，最后在金属基材上覆盖与线路相对应的覆盖膜。本发明通过模具或刀模设计成所需线路形状，一次冲切即可，无需多次冲切，可以根据所需的线路设计成不同的模具或刀模，线路可简单可复杂，所设计的线路也可以有弯曲，所制柔性LED基板可无限长，且无污染。

Description

一种柔性LED基板的制备方法

技术领域

本发明涉及LED领域，尤其涉及一种柔性LED基板的制备方法。

背景技术

LED灯带是指把通过焊接的方式将LED灯珠焊接在柔性线路基板上，组装成带状的FPCB (Flexible Printed Circuit Board柔性印刷线路板)，因其产品形状象一条带，可以任意弯曲成任何形状而得名。其组成部分主要有FPCB、SMD灯珠、电阻。

现有的柔性线路基板不管是单面板还是双面板多为采用蚀刻技术在覆铜板上蚀刻出线路，蚀刻技术已经相对成熟，能够蚀刻出复杂的线路，但该技术成本高、污染大且厚度越的基板越难蚀刻，此外，在大批量生产时，材料只能以半米为单位进行蚀刻，在实际使用时需要通过连接处的焊接来实现两块电路板的连接，容易出现虚焊现象，严重影响效率和增加成本。

为了克服蚀刻技术的缺陷，申请号为201010232537.2的中国专利《采用并置的导线制作单面电路板的方法》公开了一种采用并置的扁平导线制作单面电路板的方法，直接用开有焊盘窗口的覆盖膜和并置的扁平导线热压粘合后，切除扁平导线需要断开的位置，然后在一起压合在具有胶粘性的电路板基材上，过桥连接采用印刷导电油墨或者焊接导体来连接。可以看出，该专利是在多条扁平导线平行并排后热压覆盖膜，相邻两条平行线路之间只能通过连接桥连接，所以不能用于复杂的电路设计，特别是转弯连接较多的电路设计，而且连接桥较多，都是通过焊接实现，难以确保焊接点的长久稳定性，容易因为虚焊而影响使用，此外，该专利工艺复杂，扁平导线热压后需要切除断开的位置，然后再压合到电路板基材上，然后再焊接连接桥，工艺一旦复杂，产能就低下，且该方法只能适用于线路简单的情况下，不适用于复杂的电路设计，无法广泛推广应用。

此外，申请号为201020559880.3的中国专利《具有模切线路的电路板》还公开了一种具有模切线路的电路板，一种电路板通过模切方式进行切除线路不需要的部分金属，但保留有金属连接支撑位，然后用热固胶膜、或者用已开有窗口的覆盖膜、或者用转载胶膜、或用是带胶的绝缘基材贴合粘接在已冲切去除掉部分金属的一面、或者用已开窗口的覆盖膜与带胶的绝缘基材同时贴合粘接在已冲切去除掉部分金属的两面，用模具切除去掉保留的那金属连接支撑位，制作成具有模切线路的电路板。该方法虽然解决了蚀刻技术污染环境这一缺陷，但是该方法比较繁琐，需要多次切除，一方面，由于多次切除导致对位精度差、产能低，且底部留有多个切口，影响美观；另一方面，只能应用于简单的线路，所设计的线路只能是单一的直线，其铜箔层是一条一条平行拼接，弯曲的线路只能通过两条平行的直线线路通过焊接搭桥，一旦线路越复杂，焊接点就越多，无法保证焊接点的稳定性，给使用带来极大不便，而且复杂的线路一般是无法实现的。

虽然以上两种技术方案都能够解决蚀刻技术污染环境、线路边缘不齐整以及线路板不可无限延长的缺陷，但是不管是扁平导线热压覆盖膜还是模切线路板，都只能是应用在简单的线路，且工艺复杂，故急需一种对环境无污染、工艺简单、产能高、线路板可无限延长且可应用于复杂线路的技术方案以解决蚀刻、扁平导线热压覆盖膜和模切线路的缺陷。

现有的柔性线路基板在材料上多采用PI膜和环氧胶来粘合铜箔，即有7层结构。在金属箔的正反两面分别设有PI膜，PI膜和金属箔之间通过环氧胶粘合在一起，然后在PI膜上凃一层油墨。由于PI膜和环氧胶的性质，制备而成的传统柔性LED基板只能在低温条件下储存，且寿命短。为了克服这一缺陷，急需一种新的材料来代替PI膜和环氧胶。

申请号为200710103415.1的中国专利《用于柔性印刷版的聚酯薄膜》公开了一种用于柔性印刷版的聚酯薄膜，其包含聚酯基层(B)、使用聚酯树脂和丙烯酸树脂在所述聚酯基层的一个表面上形成的可分离的粘合层(A)；以及在所述聚酯基层的另一个表面上形成的抗静电层(C)。该专利为了改善聚酯薄膜与光敏树脂的附着力，在聚酯基层的一个表面上形成的可分离的粘合层，而非对聚酯薄膜进行处理，所述聚酯薄膜依然会在中高温条件下发生收缩翘起。

上述专利采用聚酯基层和粘合层来代替PI膜和环氧胶，虽然可以解决PI膜和环氧胶只能低温保存和寿命短的缺陷，但自身也存在在中高温条件下收缩翘起的问题，据此，本发明除了在工艺方面上进行了改进，而且在组成材料上也做了相应的改进以克服上述专利的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种精度高、产能高、无污染、工艺简单、成本低的柔性LED基板的制备方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种柔性LED基板的制备方法，采用切割刀对金属基材进行线路切割，具体过程为将切割刀的刀口设置成与线路对应的形状，然后对与绝缘基材粘贴好的金属基材进行冲切，控制切割刀的冲切深度与金属基材的厚度一致，冲切后剥离废料即可成型金属基材的线路布置，最后在金属基材上覆盖与线路相对应的覆盖膜。本发明通过切割刀设计成所需线路形状，一次冲切即可，无需多次冲切，可以根据所需的线路设计成不同的模具或刀模，线路可简单可复杂，所设计的线路也可以有弯曲，所制柔性LED基板可无限长，且无污染。此外，冲切后的废料联成一体，在边缘处撬开废料的端头，然后轻轻一扯，即可将废料排除。

优选地，所述切割刀为圆刀。切割刀为平刀时，平刀刀口设置成与线路对应的形状，平刀上下运动一次为一个周期，每一个周期为一次冲切，而切割刀为圆刀时，圆刀上设为线路对应的形状或多个相同线路的形状，圆刀滚动一次为一个周期，即圆刀转动一次，即可冲切一个或多个线路，而平刀在冲切后有回刀的动作，而圆刀不需要，所以节省了时间，另外，圆刀上设计多个相同线路的形状，滚动一次可冲切多个线路，很大程度上提高效率。

进一步地，所述覆盖膜设有与金属基材上的线路相对应的冲切口。所述金属基材的冲切只切断金属基材而不切及绝缘基材。所述覆盖膜的冲切为冲穿覆盖膜。最终制备的柔性LED基板背面无冲切口。

所述金属基材与绝缘基材的粘合为在90~100℃的条件下将金属基材预贴在预涂好热固胶膜的绝缘基材上。所述覆盖膜冲切之前粘合有热固胶膜。采用本发明的聚酯胶层比较容易控制粘度，而且比较稳定。而环氧胶由于在常温下会逐渐反应而粘死铜箔，若是低温下又对铜箔难以粘着，因而这个预贴温度对环氧胶而言是很难把握的。

进一步地，所述覆盖膜覆盖于金属基材前进行对位。所述覆盖膜和绝缘基材对位覆盖后热压固化制成柔性LED基板。热压的温度为140~160℃。固化的条件为热压后在130℃条件下固化30~60分钟。固化时间主要是保证胶层有足够的时间发生反应而提高内聚强度，时间不够的话可能造成胶层内聚强度不高而导致耐温性能的下降。

所述覆盖膜为耐高温改性PET膜，所述热固胶膜为聚酯胶膜。传统采用的是PI膜和环氧胶，由于PI膜和环氧胶的性质，制备而成的传统柔性LED基板只能在低温条件下储存，且寿命短。PET膜由于耐温性较差而做不了贴片，在220℃一般会收缩翘起，环氧胶初粘强度大，可以在常温条件下储存，但同样耐温性较差，而本发明采用耐高温改性PET膜为前期预处理过程中横/纵拉伸倍数为2.5~2.8，较小的拉伸倍数减少了PET膜在后期受热收缩的比率。此外，热固胶层粘性大，在中高温条件下粘住耐高温PET膜，减少耐高温PET膜受热收缩的趋势，从而减少耐高温PET膜收缩翘起的可能，故耐高温改性PET膜与环氧胶的结合可以克服耐温性问题和收缩翘起的问题。

所述覆盖膜上设有离型纸，与冲切好的金属基材对位前撕掉。所述离型纸起到保护覆盖膜的作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明通过模具或刀模设计成所需线路形状，一次冲切即可，无需多次冲切，可以根据所需的线路设计成不同的模具或刀模，线路可简单可复杂，所设计的线路也可以有弯曲，本发明工艺简单，产能高，且无污染；

（2）所制备的柔性LED基板可无限长，性质稳定可在常温条件下储存，且寿命长；

（3）所制备的柔性LED基板外观精美，柔性比传统的更好。

附图说明

图1为模具或刀模为平刀时的工作示意图；其中，1、平刀；2、绝缘基材或覆盖膜；3、排废；

图2为模具或刀模为平刀时的工作示意图；其中，4、圆刀；

图3为冲切后线路图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。

实施例1

一种柔性LED基板的制备方法，包括如下步骤：

S1.设计切割刀：将切割刀的刀口设置成与线路对应的形状；

S2.预贴：在90℃的条件下将金属基材预贴在预涂好热固胶膜的绝缘基材上；

S3.连续冲切：控制切割刀的冲切深度与金属基材的厚度一致，冲切后剥离废料即可成型金属基材的线路布置，所述绝缘基材的冲切只切断金属基材而不切及绝缘基材；相对应的，覆盖膜粘有热固胶膜后进行冲切，覆盖膜的冲切为冲穿覆盖膜，所述覆盖膜上为与金属基材上的线路相对应的冲切口；

S4.对位：将覆盖膜上的离型纸撕掉，然后将覆盖膜和冲切好的金属基材对位；S5.热压固化：对位后热压固化制成柔性LED基板，所述热压的温度为140℃，固化的条件为热压后在130℃条件下固化30分钟。

所述绝缘基材为聚酰亚胺或聚酯薄膜；所述覆盖膜为耐高温改性PET膜。所述热固胶膜为聚酯胶膜。

如图1，所述切割刀为平刀1。平刀1形状对应设计成所需线路的形状，控制平刀1上下运动冲切粘合有金属箔或金属板的绝缘基材或涂好热固胶膜的覆盖膜2，冲切后的废料联成一体，在边缘处撬开废料的端头，然后轻轻一扯，即可将废料排除。

实施例2

如图2，所述切割刀为圆刀4。圆刀4，即圆刀转动一次，即可冲切多个线路，效率上得到了很大的提高。其他条件同实施例1；

如图3为冲切后线路图，可以看出，设计的电路可以有弯曲的地方。

实施例3

除了所述金属基材与绝缘基材的粘合温度为100℃之外，其他条件同实施例1；

实施例4

除了步骤S5中热压温度为160℃之外，其他条件同实施例1；

对比例1

采用PI膜和环氧胶层代替耐高温PET膜和热固胶层，其他条件同实施例1；

由于环氧胶除粘性不好，很难把握PI膜与铜箔覆合的强度，比较容易粘不住或是粘死铜箔进而造成排废的困难，另外，PI膜成本上会比PET膜要贵不少，同时在原材料上环氧胶层需要低温保存；

对比例2

除了所述金属基材与绝缘基材的粘合温度为80℃之外，其他条件同实施例1；

对比例3

除了所述金属基材与绝缘基材的粘合温度为110℃之外，其他条件同实施例1；

由对比例2、3与实施例1、3对比，对比例2、3由于温度过高或者过低导致在后端铜箔排废上出现排不掉或是需要的线路粘不牢的问题，故所述金属基材与绝缘基材的粘合温度为90~100℃为最优；

对比例4

除了步骤S5中热压温度为130℃之外，其他条件同实施例1；

对比例5

除了步骤S5中热压温度为170℃之外，其他条件同实施例1；

由对比例4、5与实施例1、5对比，对比例4由于温度过低容易造成胶层熔解不充份而导致附着力不够，对比例5由于温度过高容易造成溢胶的问题，所以，步骤S5中热压温度为140~160℃。

Claims (8)

1.一种柔性LED基板的制备方法，其特征在于，采用切割刀对金属基材进行线路切割，具体过程为将切割刀的刀口设置成与线路对应的形状，然后对与绝缘基材粘贴好的金属基材进行冲切，控制切割刀的冲切深度与金属基材的厚度一致，冲切后的废料联成一体，剥离废料即可成型金属基材的线路布置，最后在金属基材上覆盖与线路相对应的覆盖膜，所述切割刀为圆刀。

2.根据权利要求1所述柔性LED基板的制备方法，其特征在于，所述覆盖膜设有与金属基材上的线路相对应的冲切口。

3.根据权利要求1所述柔性LED基板的制备方法，其特征在于，所述金属基材与绝缘基材的粘合为在90~100℃的条件下将金属基材预贴在预涂好热固胶膜的绝缘基材上。

4.根据权利要求1所述柔性LED基板的制备方法，其特征在于，所述覆盖膜覆盖于金属基材前进行对位，对位覆盖后热压固化制成柔性LED基板。

5.根据权利要求4所述柔性LED基板的制备方法，其特征在于，热压的温度为140~160℃。

6.根据权利要求5所述柔性LED基板的制备方法，其特征在于，固化的条件为热压后在130℃条件下固化30~60分钟。

7.根据权利要求3所述柔性LED基板的制备方法，其特征在于，所述覆盖膜为耐高温改性PET膜，所述热固胶膜为聚酯胶膜。

8.根据权利要求4所述柔性LED基板的制备方法，其特征在于，所述覆盖膜上设有离型纸，与冲切好的金属基材对位前撕掉。