CN109287078B - 铁基材线路板的制造方法、铁基材线路板和光源组件 - Google Patents

Abstract

本发明提出了铁基材线路板的制造方法、铁基材线路板和光源组件，其中，铁基材线路板的制造方法包括：对铁基材进行镀镍处理，以得到镀镍板；对镀镍板进行开料和孔加工后，进行线路图成型处理；线路图成型后，进行深加工和防氧化处理，以得到线路板；该方法采用金属铁作为基板，相比传统PCB生产省了几道工序外，还节省了导热层PP胶，铜箔，由于铁的成本低于铝，生产成本大大降低，而且铁基板因为不加导热层，基导热性能非常好，达到了33W/(m·K)远高于现有的铝基板1W/(m·K)至3W/(m·K)，可广泛应用于灯具、光源、吸顶灯、筒灯当中。

Description

铁基材线路板的制造方法、铁基材线路板和光源组件

技术领域

本发明涉及LED灯具光源技术领域，具体而言，涉及一种铁基材线路板的制造方法、一种铁基材线路板和一种光源组件。

背景技术

随着LED照明的普及应用，铝基板作为光源板运用已经相当成熟，铝基板包括电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层，其加工工艺包括：开料、钻孔、干膜光成像、检板、蚀刻、蚀检、绿油、字符、绿检、喷锡、铝基面处理、冲板、终检等步骤，因此，也导致相关技术中采用的铝基板存在工艺复杂、导热系数低、成本高的缺陷。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一个目的提供了一种铁基材线路板的制造方法。

本发明第二个目的提供了一种铁基材线路板。

本发明第三个目的提供了一种光源组件。

有鉴于此，根据本发明的第一个目的，本发明提出了一种铁基材线路板的制造方法，包括：对铁基材进行镀镍处理，以得到镀镍板；对镀镍板进行开料和孔加工后，进行线路图成型处理；线路图成型后，进行深加工和防氧化处理，以得到线路板。

本发明提供的铁基材线路板的制造方法，首先，通过采用金属铁作为基板，颠覆传统LED光源板一定要用铝基材的设计，从成本上考虑节省了材质及生产工艺所需要成本；具体地，铁基板可以是生铁、铸铁、合金铁等。其次，对铁基材进行镀镍处理，以得到镀镍板，一方面，以金属镍作为阳极，铁基板作为阴极，通以直流电，在铁基板(阴极)的表皮上沉积一层均匀、致密的镍镀层，防止铁基板在空气中氧化生锈；一方面铁基板本身可以导电，进行镀镍处理后，将铁基板作为导线的形式参与光源板的导电、导热。然后，对已经加工好的镀镍板进行开料、钻定位槽和定位孔，根据铁质材料的特性采用剪切、激光切割方式切成需要的拼板大小，再使用钻头进行钻槽/孔，或激光灼蚀定位孔，再进行线路图成型处理，线路图成型后，进行深加工和防氧化处理，以得到铁基材线路板。

通过采用本发明提供的铁基材线路板的制造方法，第一方面，采用铁作为基材，生产成本大大降低，提高经济效益，第二方面，从性能上铁基板的导热系数约为33W/(m·K)，远高于铝基板的达到了1W/(m·K)至3W/(m·K)，散热更好，第三方面，从工艺上省了几道工序，相比传统光源板直接去除了重要的三个部分：第一，光源板中间导热层绝缘PP胶片；第二，覆铜箔；第三蚀刻去铜，更加简单易生产，通过镀镍有效地预防铁生锈。采用本发明提供的铁基材线路板的制造方法得到的铁基材质的线路板可广泛运用于各种灯具，光源、吸顶灯、筒灯等。

另外，本发明提供的上述技术方案中的铁基材线路板的制造方法还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，铁基材线路板的制造方法还包括：在对铁基材进行镀镍处理，以得到镀镍板的步骤之前，对铁基材表面进行预处理；或者在对铁基材进行镀镍处理，以得到镀镍板的步骤之后，对铁基材表面进行预处理。

在该技术方案中，还包括对铁基材表面进行预处理，预处理的工序具体可以包括：对铁基材表面进行去污除油、粗化、清洗、烘干，制得铁基底板，以去除基材表面异物，提高清洁度，进而增加电镀层附着力，避免在恶劣的环境情况下吸潮起皮。具体地，对铁基材表面进行预处理的步骤可以在对铁基材进行镀镍处理的步骤之前进行，也可以在该步骤之后进行，具体根据实际情况决定工序位置。

在上述技术方案中，优选地，进行线路图成型处理的步骤具体包括：采用UV油墨印刷工艺，对镀镍板表面进行印刷、UV固化，形成线路图，将镀镍板表面覆盖的油墨去除，露出线路图；或者采用曝光工艺，对镀镍板表面用感光油墨涂布、烘烤干燥后，进行曝光及显影。

在该技术方案中，采用UV油墨印刷工艺对线路图进行成型处理时，将镀镍板表面进行印刷、UV固化，按照需要的图形形成阻焊白油面，然后去除镀镍板表面覆盖的油墨，露出线路图；采用曝光工艺对线路图进行成型处理时，将镀镍板表面用感光油墨涂布、烘烤干燥后，进行曝光及显影，来实现所需基板面的图形。

在上述技术方案中，优选地，烘烤干燥的烘烤温度的取值范围为85℃至125℃；以及采用浓度为0.7％至1.3％的碳酸钠溶液进行显影步骤。

在该技术方案中，将烘烤温度控制在85℃至125℃之间，通常设置每5℃为一个档位调节，对成型的基板图形进行干燥；采用碳酸钠溶液作为显影液，并将其浓度控制在0.7％至1.3％之间，以实现所需基板面的图形，采用上述工艺获得的线路板导热系数高，散热好。

在上述技术方案中，优选地，预处理具体包括：对铁基材的表面进行去污除油、粗化、清洗及烘干。

在该技术方案中，通过对铁基材表面进行去污除油、粗化、清洗及烘干的预处理步骤，使基材表面无大量油污，进而提高清洁度，增加电镀层附着力，避免在恶劣的环境情况下吸潮起皮。

在上述任一技术方案中，优选地，线路图成型后，进行深加工和防氧化处理的步骤，具体包括：进行分割线和外形的冲切；进行V形槽和锣槽的切割；以及进行防氧化处理。

在该技术方案中，将阻焊白油面朝下，用冲床完成分割线和外形的冲切，根据图纸尺寸采用激光工艺来进行V形槽和U型锣槽的切割，然后采用配比好的双氧水和稀硫酸溶液进行防氧化处理，以降低对铁基板的微蚀损伤，防氧化后进行清洗和干燥，最终制成铁基材线路板。

在上述任一技术方案中，优选地，进行线路图成型处理的步骤之前，还包括：对镀镍板进行干燥，光洁、无氧化处理。

在该技术方案中，通过对镀镍板进行干燥，光洁、无氧化处理，提升镀镍板表面清洁度、平整度，同时进行无氧化处理，防止镀镍板氧化，从而提升线路板寿命。

在上述任一技术方案中，优选地，对铁基材进行镀镍处理的步骤，具体包括：采用电镀镍或化学镀镍的工艺，对铁基材进行单面镀镍或双面镀镍。

在该技术方案中，通过电镀镍或化学镀镍工艺，在铁基板的正反两面(或单面)表皮形成一层镍金属，在防止铁基板在空气中氧化腐蚀，同时，多种镀镍方式也满足用户的多种需求；具体地，镍金属层的厚度取值范围3μm至5μm。

在上述任一技术方案中，优选地，进行深加工和防氧化处理的步骤之前，还包括：进行字符标记印刷和固化。

在该技术方案中，网布印刷时，可以根据客户需求将所需要的字符代号一块印刷，以标注线路板图形的信息，省去二次涂布的工艺，满足了用户的多种需求。

本发明第二个目的提出了铁基材线路板，铁基材线路板采用本发明第一方面任一项技术方案的铁基材线路板的制造方法制造而成。

本发明提供的铁基材线路板，采用金属铁作为基板，颠覆传统LED光源板一定要用铝基材的设计，相比传统光源板直接去除了重要的3个部分：1、光源板中间导热层绝缘PP胶片；2、覆铜箔；3、蚀刻去铜；将铁基板作为导线的形式参与线路板的导电、导热，其生产工艺简单易生产，从成本上考虑节省了材质及生产工艺所需要成本，从性能上铁基板的导热系数约为33W/(m·K)，远高于铝基板的达到了1W/(m·K)至3W/(m·K)，散热更好，得到的铁基材质的线路板可广泛运用于各种灯具，光源、吸顶灯、筒灯等。

本发明第三个目的提出了一种光源组件，包括：光源；和上述技术方案的铁基材线路板，光源设置于铁基材线路板上。

本发明提供的光源组件，因包括第二个目的铁基材线路板，因此具有铁基材线路板的全部有益效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的一种铁基材线路板的制造方法的工艺流程图；

图2是本发明另一个实施例的一种铁基材线路板的制造方法的工艺流程图；

图3是本发明再一个实施例的一种铁基材线路板的制造方法的工艺流程图；

图4是本发明一个实施例的光源组件的结构示意图；

图5是本发明一个实施例的铁基材线路板的剖面图。

其中，图4和图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1光源组件，10光源，12铁基材线路板，122锣槽，124定位槽，126连接点位，128定位孔，14插件端子，16铁基材，18镍镀层，20阻焊白油。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图5来描述根据本发明一些实施例提供的一种铁基材线路板的制造方法、铁基材线路板和光源组件1。

如图1所示，本发明第一个目的实施例提出了一种铁基材线路板的制造方法，本发明提出了铁基材线路板的制造方法，包括：

步骤102，对铁基材16进行镀镍处理，以得到镀镍板；

步骤104，对镀镍板进行开料和孔加工后，进行线路图成型处理；

步骤106，线路图成型后，进行深加工和防氧化处理，以得到线路板。

本发明提供的铁基材线路板的制造方法，首先，通过采用金属铁作为基板，颠覆传统LED光源板一定要用铝基材的设计，从成本上考虑节省了材质及生产工艺所需要成本。其次，对铁基材进行镀镍处理，以得到镀镍板，一方面，以金属镍作为阳极，铁基板作为阴极，通以直流电，在铁基板(阴极)的表皮上沉积一层均匀、致密的镍镀层，防止铁基板在空气中氧化生锈；一方面铁基板本身可以导电，进行镀镍处理后，将铁基板作为导线的形式参与光源板的导电、导热。然后对已经加工好的镀镍板进行开料、钻定位槽124和定位孔128，根据铁质材料的特性采用剪切、激光切割方式切成需要的拼板大小，再使用钻头进行钻槽/孔，或激光灼蚀定位孔128，再进行线路图成型处理；线路图成型后，进行深加工和防氧化处理，以得到铁基材线路板。

通过上述方案，采用金属铁作为基板，相比传统PCB生产省了几道工序外，还节省了导热层PP胶，铜箔，由于铁的成本低于铝，生产成本大大降低，而且铁板因为不加导热层，基导热性能非常好，达到了33W/(m·K)远高于现有的铝基板2W/(m·K)，采用本实施例提供的铁基材线路板的制造方法得到的铁基材质的线路板可广泛运用于各种灯具，光源、吸顶灯、筒灯等。

具体实施例中，PCB生产厂家可以购买已经电镀好的铁质基板来开料生产，省去铁基材16表面处理和铁基材16镀镍处理步骤，直接根据铁质材料的特性采用剪切、激光切割方式切成需要的拼板大小，再使用钻头进行钻槽/孔，或激光灼蚀定位孔128，再进行线路图成型处理；线路图成型后，进行深加工和防氧化处理，以得到铁基材线路板。

另一个实施例中，还可以选用厚度为0.2mm至0.5mm的铜板作为基板材料，金属镍作为阳极，铜基板作为阴极，通以直流电，在铜基板(阴极)的表皮上沉积一层均匀、致密的镍镀层18，其中，电镀镍是在由镍盐、导电盐、pH缓冲剂、润湿剂组成的电解液中，加有光亮剂的镀液中获得的是亮镍，而在没有加入光亮剂的电解液中获得的是暗镍；然后对已经加工好的镀镍板进行开料、钻定位槽124和定位孔128，根据铁质材料的特性采用剪切、激光切割方式切成需要的拼板大小，再使用钻头进行钻槽/孔，或激光灼蚀定位孔128，再进行线路图成型处理；线路图成型后，进行深加工和防氧化处理，以得到铜基材线路板。

如图2所示，本发明的一个实施例中，优选地，一种铁基材线路板的制造方法包括：

步骤202，对铁基材16表面进行预处理；

步骤204，对铁基材16进行镀镍处理，以得到镀镍板；

步骤206，对镀镍板进行开料和孔加工后，进行线路图成型处理；

步骤208，线路图成型后，进行深加工和防氧化处理，以得到线路板。

具体实施例中，预处理的工序具体可以包括：对铁基材表面进行去污除油、粗化、清洗、烘干，以制得铁基底板，以去除基材表面异物，提高清洁度，进而增加电镀层附着力，避免在恶劣的环境情况下吸潮起皮。具体地，对铁基材表面进行预处理的步骤可以在对铁基材进行镀镍处理的步骤之前进行，也可以在该步骤之后进行，具体根据实际情况决定工序位置。

本发明的一个实施例中，优选地，进行线路图成型处理的步骤具体包括：采用UV油墨印刷工艺，对镀镍板表面进行印刷、UV固化，形成线路图，将镀镍板表面覆盖的油墨去除，露出线路图；或者采用曝光工艺，对镀镍板表面用感光油墨涂布、烘烤干燥后，进行曝光及显影。

在该实施例中，采用UV油墨印刷工艺对线路图进行成型处理时，将镀镍板表面进行印刷、UV固化，按照需要的图形形成阻焊白油20面，然后去除镀镍板表面覆盖的油墨，露出线路图；采用曝光工艺对线路图进行成型处理时，将镀镍板表面用感光油墨涂布、烘烤干燥后，进行曝光及显影，来实现所需基板面的图形。

本发明的一个实施例中，优选地，烘烤干燥的烘烤温度的取值范围为85℃至125℃；以及采用浓度为0.7％至1.3％的碳酸钠溶液进行显影步骤。

在该实施例中，将烘烤温度控制在85℃至125℃之间，通常设置每5℃为一个档位调节，对成型的基板图形进行干燥；采用碳酸钠溶液作为显影液，并将其浓度控制在0.7％至1.3％之间，以实现所需基板面的图形，采用上述工艺获得的线路板导热系数高，散热好。

本发明的一个实施例中，优选地，预处理具体包括：对铁基材16的表面进行去污除油、粗化、清洗及烘干。

在该实施例中，通过对铁基材16表面进行去污除油、粗化、清洗及烘干的预处理步骤，使基材表面无大量油污，进而提高清洁度，进而增加电镀层附着力，避免在恶劣的环境情况下吸潮起皮。

本发明的一个实施例中，优选地，线路图成型后，进行深加工和防氧化处理的步骤，具体包括：进行分割线和外形的冲切；进行V形槽和锣槽122的切割；以及进行防氧化处理。

在该实施例中，将阻焊白油20面朝下，用冲床完成分割线和外形的冲切，根据图纸尺寸采用激光工艺来进行V形槽和U型锣槽122的切割，然后采用配比好的双氧水和稀硫酸溶液进行防氧化处理，以降低对铁基板的微蚀损伤，防氧化后进行清洗和干燥，最终制成铁基材线路板。

本发明的一个实施例中，优选的，进行线路图成型处理的步骤之前，还包括：对镀镍板进行干燥，光洁、无氧化处理。

在该实施例中，通过对镀镍板进行干燥，光洁、无氧化处理，提升镀镍板表面清洁度，平整度，同时进行无氧化处理，防止镀镍板氧化，从而提升线路板寿命。

本发明的一个实施例中，优选地，对铁基材16进行镀镍处理的步骤，具体包括：采用电镀镍或化学镀镍的工艺，对铁基材16进行单面镀镍或双面镀镍。

在该实施例中，通过电镀镍或化学镀镍工艺，在铁基板的正反两面(或单面)表皮形成一层厚度为3μm至5μm的镍金属，在防止铁基板在空气中氧化生锈，同时，多种镀镍方式也满足用户的多种需求。

本发明的一个实施例中，优选地，进行深加工和防氧化处理的步骤之前，还包括：进行字符标记印刷和固化。

在该实施例中，网布印刷时，可以根据客户需求将所需要的字符代号一块印刷，以标注线路板图形的信息，省去二次涂布的工艺，满足了用户的多种需求。

如图3至图5所示，具体实施例中，一种铁基材线路板的制造方法包括：

(1)对铁基材16表面进行预处理：选用厚度为0.2mm至0.6mm的铁板，宽600mm、800mm、1000mm，长1200mm、1000mm的铁板作为基板材料，对其进行表面去污除油、粗化、清洗、烘干，制得铁基底板；

(2)铁基材16镀镍处理：以金属镍作为阳极，铁基板16作为阴极，通以直流电，在铁基板16(阴极)的表皮上沉积一层均匀、致密且厚度为3μm至5μm的镍镀层18，防止铁基板在空气中氧化腐蚀，其中，电镀镍是在由镍盐、导电盐、pH缓冲剂、润湿剂组成的电解液中，加有光亮剂的镀液中获得的是亮镍，而在没有加入光亮剂的电解液中获得的是暗镍，铁基材16可以单面镀镍，也可以双面镀镍；

(3)开料处理：对已经加工好的镀镍板进行开料、钻定位孔后，再进行基板面的前处理，使基板面洁净、干燥，光洁、无氧化。

(4)线路图成型：采用印刷或曝光工艺，印刷工艺以UV油墨印刷，进行铁基材16面印刷、UV固化，形成基板面需要的图形；曝光工艺是对基板面用感光油墨涂布、烘烤干燥后，进行曝光及显影，来实现所需基板面的图形，其中，以85℃至125℃的温度进行烘烤干燥，通常设置每5℃为一个档位调节；

(5)曝光及显影具体地：图形成型后，所述印刷工艺以将铁基材面覆盖所需要焊盘的油墨去除，利用碱性去除法去除油墨，形成露出所需焊盘图形；曝光工艺将阻焊图形进行曝光，以浓度为0.7％至1.3％的碳酸钠溶液进行显影，并对基材面进行清洗、干燥；

(6)字符标记印刷和固化：网布印刷时，可以将所需要的字符代号一块印刷，省去二次涂布的工艺，字符标记可根据客户需求印或不印；

(7)冲孔：阻焊白油20面朝下，用冲床完成分割线和外形的冲切；

(8)v割、锣槽122：根据图纸尺寸实现V形槽的切割，可采用最新激光工艺来进行V割和锣槽122；

(9)防氧化工艺：采用配比好的双氧水和稀硫酸溶液进行防氧化处理，以降低对基板的微蚀损伤，防氧化后进行清洗和干燥，最终制成光源成品板。

本发明第二个目的实施例提出了一种铁基材线路板12，如图4和5所示，铁基材线路板12采用上述第一方面任一实施例的铁基材线路板12的制造方法制造而成。

本发明提供的铁基材线路板12，采用金属铁作为基板，颠覆传统LED光源板一定要用铝基材的设计，相比传统光源板直接去除了重要的3个部分：1、光源板中间导热层绝缘PP胶片；2、覆铜箔；3、蚀刻去铜；将铁基板作为导线的形式参与线路板的导电、导热，其生产工艺简单易生产，从成本上考虑节省了材质及生产工艺所需要成本，从性能上铁基板的导热系数约为33W/(m·K)，远高于铝基板的达到了2W/(m·K)，散热更好，铁基材线路板12可广泛运用于各种灯具，光源、吸顶灯、筒灯等。

本发明第三个目的实施例提出了一种光源组件1，如图4所示，包括：光源10；和上述实施例的铁基材线路板12，光源10设置于铁基材线路板12上。

本发明提供的光源组件1，因包括第二个目的实施例的铁基材线路板12，因此具有铁基材线路板12的全部有益效果，在此不再赘述。

具体实施例中，铁基材线路板12分割成多个分块，光源10为LED灯珠，且含正负极两个焊盘，正负极的两个焊盘分别连接相互分割的两块铁基材线路板，插件端子14也含线路板的正负极焊盘，分别连接相互分割的两块铁基材线路板，以用于连接电源；铁基材线路板12上还设有预留连接点位126，通过连接点位126实现分块铁基材线路板的串联和并联，以构成光源组件。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (9)

1.一种铁基材线路板的制造方法，其特征在于，包括:

对铁基材进行镀镍处理，以得到镀镍板；

对所述镀镍板进行开料和孔加工后，进行线路图成型处理；

所述线路图成型后，进行深加工和防氧化处理，以得到所述线路板;

所述进行线路图成型处理的步骤具体包括：

采用曝光工艺，对所述镀镍板表面用感光油墨涂布、烘烤干燥后，进行曝光及显影；

还包括：

预留连接点位，通过连接点位实现分块铁基材线路板的串联和并联；

所述线路图成型后，进行深加工和防氧化处理的步骤，具体包括：

进行分割线和外形的冲切；

进行V形槽和锣槽的切割；以及

进行防氧化处理。

2.根据权利要求1所述的铁基材线路板的制造方法，其特征在于，还包括：在所述对铁基材进行镀镍处理，以得到镀镍板的步骤之前，对铁基材表面进行预处理。

3.根据权利要求1所述的铁基材线路板的制造方法，其特征在于，

所述烘烤干燥的烘烤温度的取值范围为85℃至125℃；以及

采用浓度为0.7%至1.3%的碳酸钠溶液进行所述显影步骤。

4.根据权利要求2所述的铁基材线路板的制造方法，其特征在于，所述预处理具体包括：对所述铁基材的表面进行去污除油、粗化、清洗及烘干。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的铁基材线路板的制造方法，其特征在于，在所述进行线路图成型处理的步骤之前，还包括：

对所述镀镍板进行干燥，光洁、无氧化处理。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的铁基材线路板的制造方法，其特征在于，所述对铁基材进行镀镍处理的步骤，具体包括：

采用电镀镍或化学镀镍的工艺，对所述铁基材进行单面镀镍或双面镀镍。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的铁基材线路板的制造方法，其特征在于，在所述进行深加工和防氧化处理的步骤之前，还包括：

进行字符标记印刷和固化。

8.一种铁基材线路板，其特征在于，所述铁基材线路板采用如权利要求1至7中任一项所述的铁基材线路板的制造方法制造而成。

9.一种光源组件，其特征在于，包括：

光源；以及

如权利要求8所述的铁基材线路板，所述光源设置于所述铁基材线路板上。

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