CN113905511A - 一种混合导电材料线路板及锡焊导通方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合导电材料线路板及锡焊导通方法，包括依次贴合的第一线路层、绝缘层、第二线路层、胶粘层和第三线路层，第一线路层和第三线路层为铜箔、第二线路层为铝箔，线路板设有第一线路层通至第三线路层上的导通孔，在导通孔上施加锡膏锡焊时加入能与锡膏焊接的金属条或金属片；本发明提供一种铜材和铝混合的混合导电材料线路板。解决铝不能锡焊的技术问题，在实现铜材和铝材能有效锡膏导通，同时保证锡膏形成完整堆高状态。

Description

一种混合导电材料线路板及锡焊导通方法

技术领域

本发明涉及一种LED线路板，更具体地说，尤其涉及一种混合导电材料线路板及锡焊导通方法。

背景技术

众所周知的是铝金属非常容易氧化，在酸、碱条件下及易被腐蚀，更加无法直接在铝表面上进行电子元器件的装贴，焊锡连接等，在现行的成熟工艺条件下，要在铝表面装贴电子元器件或进行焊锡连接等，一种是在铝表面热压一层铜箔，另一种是在铝表面镀锌镀镍后再镀一层铜，以上两种工艺，其总成本均已超过铜箔的成本，而且还存在质量风险，并污染环境，故均不被采用。双面集成线路板，除了装贴电子元器件外，另一重要功能就是两层集成线路导通，基于铝极易氧化，极易被酸、碱腐蚀等原因，在目前行业内所熟知的电镀导通法，贯银、贯铜、贯碳导通法，贯锡焊接导通法等导通方式，都未能够使两面铝材结构或一面铝材一面铜材结构的双面电路板安全有效地导通。特别是采用常用锡焊时，会在线路板的板面面形成不规则的锡堆，不能实现有效锡焊导通。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种铜材和铝混合的混合导电材料线路板。解决铝不能锡焊的技术问题，在实现铜材和铝材能有效锡膏导通，同时保证锡膏形成完整堆高状态。

本发明将线路板设定为三层或三层以上的线路层结构，将需要用厚铜的线路层分成两层较薄的线路层，起到此两层线路层的铜箔厚度总和的单一层线路层的传输功效。

本发明的技术方案是这样的：一种混合导电材料线路板，包括依次贴合的第一线路层、绝缘层、第二线路层、胶粘层和第三线路层，其中：第一线路层和第三线路层为铜箔、第二线路层为铝箔，线路板设有第一线路层通至第三线路层上的导通孔，在导通孔处设有能与锡焊结合的金属条或金属片、焊锡导通时形成堆高状的锡堆。

采用上述技术方案的本发明，通过在导通孔上施加锡膏锡焊时加入能与锡膏焊接的金属条或金属片，金属条或金属片在降低铝箔与锡焊排斥作用，帮助锡膏在板面形成完整堆高状态，锡焊后锡堆与金属条或金属片形成一体堆高状态，以实现铝箔代替铜泊并采用锡焊时而不影响锡焊导通的技术效果。实现铜材和铝混合的混合导电材料线路板时解决铝不能锡焊的技术问题，在实现铜材和铝材能有效锡焊导通，同时保证锡膏形成完整堆高状态。锡焊后，导通孔中的锡体在第一线路层板面形成锡堆、在第三线路层板面形成有效焊接导通，第二线路层的铝箔层通过两端铆头夹设于其中实现有效导通状态。解决铝不能锡焊，避免虚焊和焊接后脱落技术问题，实现第一线路层和第三线路层的铜材和第二线路层的铝材能有效锡焊导通的技术效果。通过铜材和铝材有效结合导通，在实现铜材和铝材能有效导通的同时通过利用铝材散热特性实现具有良好的导热效果，具有安全，有效地传输信号和导热、散热和让电子元器件的使用寿命更长的技术效果。在不影响产品品质和功效的情况下实现节省成本的技术效果。

上述的混合导电材料线路板，第二线路层和第三线路层互起加厚作用并沿长度方向保持导通。线路板设定为三层或三层以上的线路层结构，通过第二线路层外还设有对其起加厚作用的第三线路层，将需要用厚铜的线路层分成两层较薄的线路层，起到此两层线路层的电性效果总和，达到和单一的线路层的电性效果，起到节约材料成本和减少制造难度之作用。

上述的一种混合导电材料线路板，第二线路层和第三线路层沿长度方向不间断设置。通过设置沿长度方向不间断设置的第二线路层和第三线路层，实现互起加厚作用的技术效果。

上述的一种混合导电材料线路板，第二线路层和第三线路层之间的胶粘层为导电或不导电的纯胶膜或双面带胶粘剂的绝缘膜。

上述一种混合导电材料线路板，金属条或金属片呈水平设置在导通孔上。通过将金属条或金属片呈水平设置在导通孔上，帮助锡膏在板面形成水平完整堆高状态。

上述一种混合导电材料线路板，金属条或金属片通过贴片机自动贴片锡焊或人工锡焊。

上述的一种混合导电材料线路板，灯带的相应位置上设置穿过第一线路层、绝缘层、第二线路层和胶粘层的导通孔，在导通孔上施加锡膏导通第一线路层、第二线路层和第三线路层。通过锡膏同时导通第一线路层、第二线路层和第三线路层，实现第二线路层和第三线路层互起加厚作用并沿长度方向保持导通的技术效果。本发明将线路板设定为三层或三层以上的线路层结构，将需要用厚铜的线路层分成两层较薄的线路层，中间用纯胶膜粘接，预设好可焊接的导通孔，此导通孔在线路板贴装电子元器件时，一并印上锡膏，焊接导通，这样，两层较薄的铜箔制作的线路层焊接在一起，就可以起到此两层线路层的铜箔厚度总和的单一层线路层的传输功效。

上述的一种混合导电材料线路板，同一位置中穿过第一线路层和绝缘层的导通孔大于穿过第二线路层和胶粘层的导通孔。通过形成第一线路层和绝缘层的导通孔大于穿过第二线路层和胶粘层的导通孔，实现整体导通孔呈喇叭口，在锡焊导通连接时加强连接面保证导通效果。

上述的一种混合导电材料线路板，第一线路层、第二线路层、第三线路层在贴装电子元件时施加锡膏，过焊炉后导通。

上述的一种混合导电材料线路板，电子原件贴装在第一线路层上。通过第一线路层的正负电极组合贴装导通电子原件。

本发明的一种混合导电材料线路板的锡焊导通方法，

该混合导电材料线路板的第一线路层和第三线路层为铜箔、第二线路层为铝箔，

在第一线路层、绝缘层、第二线路层、胶粘层分别设置对应的通孔，

依次贴合的第一线路层、绝缘层、第二线路层、胶粘层和第三线路层，形成由第一线路层通至第三线路层上的导通孔，

进行焊锡导通的同时在导通孔处加入能与锡焊接的金属条或金属片进行焊锡导通。

采用上述技术方案的本发明的锡焊导通方法，通过进行焊锡导通的同时在导通孔处加入能与锡焊接的金属条或金属片进行焊锡导通。金属条或金属片在降低铝箔与锡焊排斥作用，帮助锡膏在板面形成完整堆高状态，以实现铝箔代替铜泊并采用锡焊时而不影响锡焊导通的技术效果。实现铜材和铝混合的混合导电材料线路板时解决铝不能锡焊的技术问题，在实现铜材和铝材能有效锡焊导通，同时保证锡膏形成完整堆高状态。

上述一种混合导电材料线路板的锡焊导通方法，金属条或金属片通过贴片机自动贴片锡焊或人工锡焊。

本发明产品与传统技术相比还具有如下优点，采用三层结构中采用普通的成本低的物料，将第三线路层与第一、第二线路层分开加工，并各自加工完毕后再作简单的组合，其物耗少，单次加工组合，品保难度低，一次良率大幅提高。采用模切工艺，是全自动化的一体设备加工工艺，只需设定模具，不需要油墨、化工产品、不用水、没有废水废气排放，产品的一致性更好良率更高。

附图说明

下面将结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明具体实施例1封装状态时的剖面结构示意图；

图2是本发明具体实施例1封装完成后的剖面结构示意图；

图中：第一线路层1绝缘层2，第二线路层3，胶粘层4，第三线路层5，导通孔6。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种混合导电材料线路板，包括依次贴合的第一线路层1、绝缘层2、第二线路层3、胶粘层4和第三线路层5，第一线路层1和第三线路层5为铜箔、第二线路层3为铝箔，线路板设有第一线路层1通至第三线路层5上的导通孔6，在导通孔6处设有能与锡焊结合的金属条或金属片7、焊锡导通时形成堆高状的锡堆8。

第三线路层5和第二线路层3互起加厚作用并沿长度方向保持导通。

第二线路层3和第三线路层5沿长度方向不间断设置。

第二线路层3和第三线路层5之间的胶粘层4为导电或不导电的纯胶膜或双面带胶粘剂的绝缘膜。

金属条或金属片7呈水平设置在导通孔6上。

金属条或金属片7通过贴片机自动贴片锡焊或人工锡焊。

灯带的相应位置上设置穿过第一线路层1、绝缘层2、第二线路层3和胶粘层4的导通孔6，在导通孔6上施加锡膏导通第一线路层1、第二线路层3和第三线路层5。

同一位置中穿过第一线路层1和绝缘层2的导通孔大于穿过第二线路层3和胶粘层4的导通孔。

第一线路层1、第二线路层3、第三线路层5在贴装电子元件时施加锡膏，过焊炉后导通。

电子原件贴装在第一线路层1上。

一种混合导电材料线路板的锡焊导通方法，

该混合导电材料线路板的第一线路层1和第三线路层5为铜箔、第二线路层3为铝箔，

在第一线路层1、绝缘层2、第二线路层3、胶粘层4分别设置对应的通孔，

依次贴合的第一线路层1、绝缘层2、第二线路层3、胶粘层4和第三线路层5，形成由第一线路层1通至第三线路层5上的导通孔6，

进行焊锡导通的同时在导通孔6处加入能与锡焊接的金属条或金属片7进行焊锡导通。

金属条或金属片7通过贴片机自动贴片锡焊或人工锡焊。

具体实施加工步骤如下：

步骤1.取用中间为PI或PET膜的一面带有半固化胶膜，另一面覆有铜箔基材(即绝缘层+第一线路层的材料)开料成520mm×250mm的尺寸，本实施案采用PI基材。

步骤2.根据设计要求，在基材的铜面上印刷第一线路层并进行蚀刻，做好第一线路层备用。

步骤3.在步骤2做好的半成品材料上打出定位孔，采用CNC钻孔机床，按设计资料钻出第一线路层1和绝缘层2的导通孔，本实施案钻出的导通孔6.2mm*2.3mm的槽型孔。

步骤4.根据第二线路层3的设计要求，取材料并将其贴合在一耐酸耐碱的保护膜上，印刷第二线路层3的线路图型，并蚀刻好备用，本实施案例的第二线路层采用70微米的纯铝箔制作。

步骤5.用步骤4制作好的第二线路层贴合在步骤3制作好的带有第一线路层1和导通孔6的基材的胶膜面上，经快压机压合定型，快压机的压合条件为：温度180度，压力120公斤，预压15秒，后压合80秒。

步骤6.去除第二线路层3上的耐酸耐碱保护膜，并在外露出的铝箔面上贴上胶粘层4(纯胶膜)，本实施案的纯胶膜采用环氧型不导电胶膜(市场有售)，胶膜厚度25微米。

步骤7.利用基材上的步骤3打出的定位孔定位，采用CNC钻孔机床，在完成步骤6的半成品上钻出第二线路层3及胶粘层4(纯胶膜)的导通孔，本步骤所钻的第二线路层3及胶粘层4(纯胶膜)的导通孔，要比步骤3所钻的第一线路层1和绝缘层2的导通孔小，本实施案所钻出导通孔为三个直径为1.3mm的间隔为0.55mm的直列通孔，设置在步骤3所钻出的第一线路层1和绝缘层4的导通孔居中位置。

步骤8.取用70微米的铜箔，将其覆合在PI覆盖膜上并采用150℃*60min熟化，然后根据设计图型在其上印刷油墨蚀刻等，制作出第三线路层5。

步骤9.将步骤8制作好的第三线路层5铜面贴向步骤7制作好的半成品纯胶膜面，经快压机压合成型，压合条件为：温度180度，压力120公斤，预压15秒，后压合80秒。

步骤10.根据设计制作好正面保护层并将其贴合在步骤9制作好的半成品的第一线路层2的铜面上，经压合机压好成型，线路板的背面保护层在步骤8已经一起完成。

步骤11.将经过步骤10的半成品印刷字符，做抗氧化处理，冲切成型后就完成了本实施案的线路板部分。

步骤12.制作好印刷锡膏的钢网，在制作好的线路板上施印锡膏，本实施案采用厚度为0.15mm的钢网，电子元件焊盘采用1：1.1的比例开出，导通孔窗口采用1：1.2的比例开出。

步骤13.在印好锡膏的线路板上贴上电子元件(灯珠)同时在导通孔6处贴上金属条或金属片7，金属条或金属片7可手工贴或编带后用自动贴片机贴，本实施案采用0.5mm直径长度为5.5mm的铜条，居中位置在导通孔6处的锡膏面上，过回流焊，则贴装完成。

步骤14.将贴好电子元件和金属条的半成品初测后，首尾相连接成20米长的带状条并接好电线头，这样20米长的大功率的LED灯带就完成。

本发明功能数据检测表：

长度

额定电压

灯珠/米

电流

总功率

首端电压

尾端电压

压降

20米

24V

120

5.53A

135瓦

23.8V

20.5V

3.3V

10米

24V

120

3.72A

92瓦

23.8V

22.8V

1.0V

根据以上测量结果，针对24V的120灯的20米长的大功率灯带能够达到电流5.53A，总功率135瓦，并且尾端压降控制在3.3V以内，结果令人满意。

综合本实施案的制作流程看，不需要电镀，不需要高成本的干膜等化工材料，不需要重复制作，将较厚的140微米背面线路分拆成两个较簿的(70微米的)线路层，并经纯胶膜粘合在一起，经锡焊后形成达到140微米，总厚度的大功率LED灯带产品，并将第二线路层改用铝箔制作，降低了制作难度的同时还大大降低了材料的使用成本。

综上所述，本发明已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本发明能达到其所预期之目的，实用性价值乃无庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，如铜覆铝箔在本专利中可等同于纯铜箔使用。任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (12)

1.一种混合导电材料线路板，包括依次贴合的第一线路层(1)、绝缘层(2)、第二线路层(3)、胶粘层(4)和第三线路层(5)，其特征在于：第一线路层(1)和第三线路层(5)为铜箔、第二线路层(3)为铝箔，线路板设有第一线路层(1)通至第三线路层(5)上的导通孔(6)，在导通孔(6)处设有能与锡焊结合的金属条或金属片(7)、焊锡导通时形成堆高状的锡堆(8)。

2.根据权利要求1所述的混合导电材料线路板，其特征在于：第三线路层(5)和第二线路层(3)互起加厚作用并沿长度方向保持导通。

3.根据权利要求1或2所述的一种混合导电材料线路板，其特征在于：第二线路层(3)和第三线路层(5)沿长度方向不间断设置。

4.根据权利要求1所述的一种混合导电材料线路板，其特征在于：第二线路层(3)和第三线路层(5)之间的胶粘层(4)为导电或不导电的纯胶膜或双面带胶粘剂的绝缘膜。

5.根据权利要求1所述一种混合导电材料线路板，其特征在于：金属条或金属片(7)呈水平设置在导通孔(6)上。

6.根据权利要求1或5所述一种混合导电材料线路板，其特征在于：金属条或金属片(7)通过贴片机自动贴片锡焊或人工锡焊。

7.根据权利要求1所述的一种混合导电材料线路板，其特征在于：灯带的相应位置上设置穿过第一线路层(1)、绝缘层(2)、第二线路层(3)和胶粘层(4)的导通孔(6)，在导通孔(6)上施加锡膏导通第一线路层(1)、第二线路层(3)和第三线路层(5)。

8.根据权利要求1或6所述的一种混合导电材料线路板，其特征在于：同一位置中穿过第一线路层(1)和绝缘层(2)的导通孔大于穿过第二线路层(3)和胶粘层(4)的导通孔。

9.根据权利要求1至8任一所述的一种混合导电材料线路板，其特征在于：第一线路层(1)、第二线路层(3)、第三线路层(5)在贴装电子元件时施加锡膏，过焊炉后导通。

10.根据权利要求9所述的一种混合导电材料线路板，其特征在于：电子原件贴装在第一线路层(1)上。

11.一种混合导电材料线路板的锡焊导通方法，

该混合导电材料线路板的第一线路层(1)和第三线路层(5)为铜箔、第二线路层(3)为铝箔，

在第一线路层(1)、绝缘层(2)、第二线路层(3)、胶粘层(4)分别设置对应的通孔，

依次贴合的第一线路层(1)、绝缘层(2)、第二线路层(3)、胶粘层(4)和第三线路层(5)，形成由第一线路层(1)通至第三线路层(5)上的导通孔(6)，

进行焊锡导通的同时在导通孔(6)处加入能与锡焊接的金属条或金属片(7)进行焊锡导通。

12.根据权利要求13所述一种混合导电材料线路板的锡焊导通方法，其特征在于：金属条或金属片(7)通过贴片机自动贴片锡焊或人工锡焊。

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