CN107155263B - 一种lds线路板及其加工方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种LDS线路板，所述LDS线路板包括塑料基板，在所述塑料基板上包括有激光光蚀区，在所述激光光蚀区的表面沉积有导电线路层，在所述导电线路层的表面喷涂有导电碳油层。由于导电碳油层具有很好的吸附力，可以有效的提高线路与塑料基板的粘合稳定性，并且通过导电碳油层与外部接触导电，避免线路受到腐蚀，提高线路使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于线路印制领域，尤其涉及一种LDS线路板及其加工方法和装置。
背景技术
LDS(英文全称为Laser Direct Structuring，中文全称为激光直接成型)是一种专业镭射加工、射出与电镀制程的3D-MID(英文全称为：Three dimensional mouldedinter connect device，中文全称为三维模塑互连器件)生产技术，其原理是将普通的塑胶元件、电路板赋予电气互连功能、支撑元器件功能和塑料壳体的支撑、防护等功能，以及由机械实体与导电图形结合而产生的屏蔽、天线等功能结合于一体，可用于制作局部细线路。
但是，通过使用LDS技术进行线路加工，经过镀铜和/或镀镍，生成线路板时，由于镀层(铜和/或镍)通过结晶的方式生成线路，在使用过程中如果受到外力的作用，容易造成线路脱落，或者容易受到腐蚀。通过在线路上喷涂油漆时，则会影响LDS线路与外部的接触导电。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种LDS线路板及其加工方法，以解决现有技术中的LDS线路板中的线路容易脱落或受到腐蚀的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种LDS线路板，所述LDS线路板包括塑料基板，在所述塑料基板上包括有激光光蚀区，在所述激光光蚀区的表面沉积有导电线路层，在所述导电线路层的表面喷涂有导电碳油层。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述导电碳油层覆盖在所述导电线路层表面以及与所述导电线路层相隔预定距离范围内的塑料基板表面。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述LDS线路板还包括保护油墨层，所述保护油墨层覆盖在所述塑料基板的非激光光蚀区的表面，且在所述保护油墨层与导电碳油层叠加处，所述保护油墨层设置在所述导电碳油层的表面。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述LDS线路板用于防水电子产品。
本发明实施例的第二方面提供了一种LDS线路板加工方法，所述LDS线路板加工方法包括：
通过激光光蚀，在塑料基板的表面生成激光光蚀区；
在所述激光光蚀区的表面沉积导电线路层；
在所述导电线路层的表面喷涂导电碳油层。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述导电碳油层覆盖在所述导电线路层表面以及与所述导电线路层相隔预定距离范围内的塑料基板表面。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能实现方式中，在所述导电线路层的表面喷涂导电碳油层的步骤之后，所述方法包括：
在所述塑料基板的非激光光蚀区的表面喷涂保护油墨层，在所述保护油墨层与导电碳油层叠加处，所述保护油墨层设置在所述导电碳油层的表面。
本发明实施例的第三方面提供了一种LDS线路板加工装置，其特征在于，所述LDS线路板加工装置包括：
光蚀线路生成单元，用于通过激光光蚀，在塑料基板的表面生成激光光蚀区；
导电线路层沉积单元，用于在所述激光光蚀区的表面沉积导电线路层；
导电碳油层喷涂单元，用于在所述导电线路层的表面喷涂导电碳油层。
本发明实施例的第四方面提供了一种LDS线路加工设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第三方面任一项所述LDS线路板加工方法的步骤。
本发明实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如第三方面任一项所述LDS线路板加工方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：在LDS线路板的的塑料基板上包括激光光蚀区，在所述激光光蚀区的表面沉积有导电线路层，在导电线路层的表面喷涂有导电碳油层，由于导电碳油层具有很好的吸附力，可以有效的提高线路与塑料基板的粘合稳定性，并且通过导电碳油层与外部接触导电，避免线路受到腐蚀，提高线路使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的LDS线路板的结构示意图；
图2是本发明又一实施例提供的LDS线路板的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的LDS线路板加工方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的又一LDS线路板加工方法的流程示例图；
图5是本发明实施例提供的LDS线路板加工装置的示意图；
图6是本发明实施例提供的LDS线路板加工设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
如图1所示，本发明实施例所述LDS线路板，包括：
塑料基板101，在所述塑料基板101上包括有激光光蚀区102，在所述激光光蚀区102的表面沉积有导电线路层103，在所述导电线路层103的表面喷涂有导电碳油层104。
具体的，所述塑料基板101，是通过LDS塑料加工成型。所述LDS塑料是一种含有有机金属复合物的改性塑料，经激光照射后，使有机金属复合物释放出金属粒子。其中，所述有机金属复合物具有绝缘性、可以均匀的分散在塑料中、激光照射后能释放出金属离子、耐高温等特性。
所述塑料基板101可以通过将有机金属复合物、基体材料和其它材料在高温条件下混合，得到高温熔融物。将熔融物冷却和粉碎，可以得到LDS材料颗粒。将所述LDS材料颗粒加入到注塑机，通过注塑成型，即可得到所需要的形状的塑料基板101。所述塑料基板包括但不限于手机外壳、手环外壳、智能手表外壳等。
所述激光光蚀区102，是指将所述塑料基板固定后，由LDS设备根据线路图纸，发射激光光束，在所述塑料基板上蚀刻出与所述线路图纸一致的激光光蚀区102。所述激光光蚀区102，即在所述塑料基板101上通过激光蚀刻，在所述塑料基板101上所产生的沟道，在所述沟道上包括由有机金属复合物释放出的金属粒子。
在生成激光光蚀区102后，将所述激光光蚀区的走线金属化，包括钯活化、镀铜等操作，在所述激光光蚀区沉积形成导电线路层103。其中，所述导电线路层103可以为铜镀层等。所述导电线路层103的厚度可以为8-12um。当然，作为本发明可选的一种实施方式，所述导电线路层103可以包括铜镀层和镍镀层，且所述镍镀层在所述同镀层的表面，所述铜镀层的厚度可以为8-12um，所述镍镀层的厚度可以为2-4um。
所述导电碳油层104包括导电碳油，具有良好的导电性能和粘附性能，从而能够使得LDS线路板上的线路能够完成下成的导电工作，而且不容易脱落，使得线路的稳定性更好。另外，由于导电碳油层104具有良好的导电性能，因此，需要保证导电碳油层之间、以及碳油线路层与其它导电线路之间的距离大于预定的安全距离，从而避免线路板出现短路问题。
优化的一种实施方式中，所述导电碳油层覆盖在所述导电线路层表面以及与所述导电线路层相隔预定距离范围内的塑料基板表面。通过将导电碳油层104与导电线路层周围的预定范围内的塑料基板101相连，从而可以使得导电碳油层104与塑料基板101能够有效的粘附，位于导电碳油层104下表面的导电线路层103可以更为可靠的固定。所述导电碳油层104的厚度可以为0.3-2mil的厚度，所述导电碳油层104之间的距离可以为大于或等于8mil。所述导电线路层包括但不局限于天线线路。可以广泛应用于通信、汽车电子、机电设备、医疗器械等应用领域。
另外，作为本发明进一优化的实施方式中，如图2所示，所述LDS线路板还包括保护油墨层105，所述保护油墨层105覆盖在所述塑料基板的非激光光蚀区的表面，且在所述保护油墨层与导电碳油层叠加处，所述保护油墨层设置在所述导电碳油层的表面。所述保护油墨层为绝缘材料，可用于保护所述塑料基板101免受损坏。在所述保护油墨层与导电碳油层的重叠区域，将所述保护油墨层105设置在所述导电碳油层104上表面，可以进一步提高导电碳油层104的粘附力，提高导电线路层的稳定性和可靠性。通过设置导电碳油层，使得LDS线路板对应的产品可以应用于防水电子产品。
图3示出了本发明实施例提供的一种LDS线路板加工方法的实现流程，包括：
在步骤S301中，通过激光光蚀，在塑料基板的表面生成激光光蚀区。
具体的，所述塑料基板可以通过将有机金属复合物、基体材料和其它材料在高温条件下混合，得到高温熔融物。将熔融物冷却和粉碎，可以得到LDS材料颗粒。将所述LDS材料颗粒加入到注塑机，通过注塑成型，即可得到所需要的形状的塑料基板。所述塑料基板包括但不限于手机外壳、手环外壳、智能手表外壳等。
进行激光光蚀时，需要接收线路的图像数据，根据所述线路的图像数据，对固定的塑料基板进行激光光蚀。当接收到所述线路的图像数据时，可以显示所述线路的图像数据与塑料基板的模型的对应关系，并且可以获取当前正在加工的塑料基板的图像，判断塑料基板的图像是否与塑料基板的模型是否匹配。如果不匹配，则发出提醒信息，比如，可以在设备中显示当前的塑料基板不匹配的语音提示消息，或者在显示界面显示的提醒等。可以根据LDS线路板中的线路的电流大小，相应的控制所述激光光蚀区的深度和宽度。比如，线路中的电流越大，所述激光光蚀区的深度越深，或者所述激光光蚀区的宽度越宽。
在步骤S302中，在所述激光光蚀区的表面沉积导电线路层。
所述激光光蚀区，即在所述塑料基板101上通过激光蚀刻，在所述塑料基板101上所产生的沟道，在所述沟道上包括由有机金属复合物释放出的金属粒子。通过化学沉积反应，可以在所述激光光蚀区沉积导电金属层，比如可以为铜层、镍层等。
在步骤S303中，在所述导电线路层的表面喷涂导电碳油层。
在完成所述导电线路层的沉积后，可以根据所述线路的图像数据，对所述导电线路层的表面进行导电碳油层的喷涂。所述导电碳油层的喷涂的区域可以大于所述导电线路层的区域。从而使得导电碳油层可以与塑料基本有效的贴合，提高导电碳油层与塑料基板的粘合性能。
所述导电碳油层覆盖在所述导电线路层表面以及与所述导电线路层相隔预定距离范围内的塑料基板表面。所述预定距离范围根据导电线路层之间的距离相关，在喷涂有导电碳油层后，需要保证相隔最近的导电碳油层之间的距离大于预定的安全距离。
在LDS线路板的的塑料基板上包括激光光蚀区，在所述激光光蚀区的表面沉积有导电线路层，在导电线路层的表面喷涂有导电碳油层，由于导电碳油层具有很好的吸附力，可以有效的提高线路与塑料基板的粘合稳定性，并且通过导电碳油层与外部接触导电，避免线路受到腐蚀，提高线路使用寿命。
图4为本发明实施例提供的又一LDS线路板加工方法的实现流程，详述如下：
在步骤S401中，通过激光光蚀，在塑料基板的表面生成激光光蚀区。
在步骤S402，在所述激光光蚀区的表面沉积导电线路层。
在步骤S403中，在所述导电线路层的表面喷涂导电碳油层。
步骤S401-S403与图3所示的步骤S301-S303基本相同。
在步骤S404中，在所述塑料基板的非激光光蚀区的表面喷涂保护油墨层，在所述保护油墨层与导电碳油层叠加处，所述保护油墨层设置在所述导电碳油层的表面。
其中，所述保护油墨层与所述塑料基板之间可以有较强的粘合力，通过在导电碳油层的上表面设置保护油墨层，可以进一步提高导电碳油层的粘合力度。当然，作为本发明优选的实施方式中，可在在线路的转角位置增加所述导电碳油层的厚度，并且相应的增加所述保护油墨层的厚度。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图5为本发明实施例提供的一种LDS线路板加工装置的结构示意图，包括：
光蚀线路生成单元501，用于通过激光光蚀，在塑料基板的表面生成激光光蚀区；
导电线路层沉积单元502，用于在所述激光光蚀区的表面沉积导电线路层；
导电碳油层喷涂单元503，用于在所述导电线路层的表面喷涂导电碳油层。
所述LDS线路板加工装置与图3和图4所述的LDS线路板加工方法对应。
图6是本发明一实施例提供的LDS线路板加工设备的示意图。如图6所示，该实施例的LDS线路板加工装置/终端设备6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62，例如LDS线路板加工程序。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个LDS线路板加工方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104。或者，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块51至54的功能。
示例性的，所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序62在所述LDS线路板加工装置/终端设备6中的执行过程。例如，所述计算机程序62可以被分割成光蚀线路生成单元、导电线路层沉积单元和导电碳油层喷涂单元，各模块具体功能如下：
光蚀线路生成单元，用于通过激光光蚀，在塑料基板的表面生成激光光蚀区；
导电线路层沉积单元，用于在所述激光光蚀区的表面沉积导电线路层；
导电碳油层喷涂单元，用于在所述导电线路层的表面喷涂导电碳油层。
所述LDS线路板加工装置/终端设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述LDS线路板加工装置/终端设备可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是LDS线路板加工装置/终端设备6的示例，并不构成对LDS线路板加工装置/终端设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述LDS线路板加工装置/终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器61可以是所述LDS线路板加工装置/终端设备6的内部存储单元，例如LDS线路板加工装置/终端设备6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述LDS线路板加工装置/终端设备6的外部存储设备，例如所述LDS线路板加工装置/终端设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述LDS线路板加工装置/终端设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述LDS线路板加工装置/终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种LDS线路板，所述LDS线路板包括塑料基板，在所述塑料基板上包括有激光光蚀区，在所述激光光蚀区的表面沉积有导电线路层，其特征在于，在所述导电线路层的表面喷涂有导电碳油层，所述LDS线路板还包括保护油墨层，所述保护油墨层覆盖在所述塑料基板的非激光光蚀区的表面，且在所述保护油墨层与导电碳油层叠加处，所述保护油墨层设置在所述导电碳油层的表面，所述保护油墨层与所述导电碳油层两侧呈楔形方式叠加，所述导电碳油层之间的距离为大于或等于8mil。
2.根据权利要求1所述的LDS线路板，其特征在于，所述导电碳油层覆盖在所述导电线路层表面以及与所述导电线路层相隔预定距离范围内的塑料基板表面。
3.根据权利要求1-2任一项所述LDS线路板，其特征在于，所述LDS线路板用于防水电子产品。
4.一种LDS线路板加工方法，其特征在于，所述LDS线路板加工方法包括：
通过激光光蚀，在塑料基板的表面生成激光光蚀区；
在所述激光光蚀区的表面沉积导电线路层；
在所述导电线路层的表面喷涂导电碳油层；
在所述导电线路层的表面喷涂导电碳油层的步骤之后，所述方法包括：
在所述塑料基板的非激光光蚀区的表面喷涂保护油墨层，在所述保护油墨层与导电碳油层叠加处，所述保护油墨层设置在所述导电碳油层的表面，所述保护油墨层与所述导电碳油层两侧呈楔形方式叠加；
所述导电碳油层之间的距离为大于或等于8mil。
5.根据权利要求4所述的LDS线路板加工方法，其特征在于，所述导电碳油层覆盖在所述导电线路层表面以及与所述导电线路层相隔预定距离范围内的塑料基板表面。
6.一种LDS线路板加工装置，其特征在于，所述LDS线路板加工装置包括：
光蚀线路生成单元，用于通过激光光蚀，在塑料基板的表面生成激光光蚀区；
导电线路层沉积单元，用于在所述激光光蚀区的表面沉积导电线路层；
导电碳油层喷涂单元，用于在所述导电线路层的表面喷涂导电碳油层；
保护油墨层喷涂单元，保护油墨层覆盖在所述塑料基板的非激光光蚀区的表面，且在所述保护油墨层与导电碳油层叠加处，所述保护油墨层设置在所述导电碳油层的表面，所述保护油墨层与所述导电碳油层两侧呈楔形方式叠加；所述导电碳油层之间的距离为大于或等于8mil。
7.一种LDS线路加工设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求4至5任一项所述LDS线路板加工方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4至5任一项所述LDS线路板加工方法的步骤。
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