CN202455645U - 用三条导线制作的led单面线路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种由三条导线制作的LED单面线路板，包括：三条并置排列但彼此间隔开的金属导线，包括位于该线路板中间的第三导线，以及分别位于第三导线两侧且分别与第三导线沿该线路板的纵向间隔开的第一导线和第二导线；覆盖在该线路板的正面上的正面覆盖膜，在正面覆盖膜上具有多个开孔，以暴露出LED单面线路板上的相应焊盘；和覆盖在线路板的反面上的反面覆盖膜，其中，直接由第三导线制作该线路板的包含两个以上中间线路段的中间LED线路，在相邻的中间线路段之间通过切口而形成中间LED线路的断开。本实用新型使得可简化产品结构和制作工艺，降低材料成本和工艺成本，降低环境污染和能耗，提高产品的可靠性和良品率。

Description

用三条导线制作的LED单面线路板

技术领域

本实用新型涉及LED线路板的领域，具体涉及一种环保型的用三条导线制作的LED单面线路板。

背景技术

在现有技术的LED线路板中，LED线路板产品的主线就在线路板上，即就是与线路板一体的位于线路板两侧边的主线，主线本身就是线路板的导电线路层一体的，一般为铜箔，主要是用来引导LED的工作电流。

在实际应用中，对于这种现有技术的LED线路板，一般采用3颗左右的LED灯串联成一组，这样在LED线路板上形成若干LED灯串联组。

典型的是，线路板产品的首端和末端均有正负极性(即设置成正负极)，在实际应用时，直接首尾相连即可。

但是，由于LED线路板过长时不可避免存在电阻，因此串联时不宜过长，否则会造成过度的电压衰减。

而且，如果LED线路板过长，并联的LED灯串联组过多，线路板两侧的主线需要负载过大的电流，造成过量发热，这些热量连同LED灯本身工作的热量一起，不易快速散发掉，造成LED灯工作温度过高，进而影响LED灯的发光性能和可靠性以及其使用寿命。

为此，现有技术的线路板常常采用较宽和较厚的铜箔线路层，由于铜箔的造价高，这不可避免会导致较高的材料成本，而且其最终的散热性能和工作可靠性并不理想。例如，这种现有技术的LED线路板在实际应用中，其连接后的总长度一般不超过5米，否则电压衰减过多，难以保证所有LED灯正常工作电压，而且发热量过大，散热效果不好，难以应用在较高要求的应用场合中。

或者，现有技术的线路板还采用加焊导线以起到增强导电连接和改善线路板的散热性能和工作可靠性的目的，但是，设置额外的导线需要额外的工艺，并且会使得线路板的结构更加复杂和膨大，这都是属于现有技术的部分缺陷。

鉴于以上所述，本领域中迫切需要一种新型的LED线路板组件，以减轻或甚至避免上述缺陷，其制作成本降低，散热性能好，产品的可靠性和实际工作寿命都大大提高，而且其工作长度也能够大大延长，降低环境污染和能耗。

基于现有技术中的这些问题，而提出了本实用新型。

实用新型内容

鉴于以上所述，而提出了本实用新型。本实用新型旨在解决以上的和其它的技术问题。

根据本实用新型，直接采用三条金属导线，优选是扁平的金属导线，例如铜导线，铝导线，铝合金导线，铜合金导线，镍包铝导线，镍包铁导线等等，来制作LED单面柔性线路板。这样，就简化了线路板的结构、制作工艺，降低了工艺成本和原材料成本，而且降低了环境污染和能耗。而且，这样制作的LED单面柔性线路板还能够提高产品良品率，提高产品的可靠性。

根据本实用新型的一方面，设计一种用三条导线制作的LED单面线路板包括：三条并置排列但彼此间隔开的金属导线，包括位于所述LED单面线路板中间的第三导线，以及分别位于所述第三导线两侧且分别与所述第三导线沿所述LED单面线路板的纵向间隔开的第一导线和第二导线；覆盖在所述LED单面线路板的正面上的正面覆盖膜，在所述正面覆盖膜上具有多个开孔，以暴露出所述LED单面线路板上的相应焊盘；和覆盖在所述线路板的反面上的反面覆盖膜，其中，直接由所述第三导线制作所述LED单面线路板的包含两个以上中间线路段的中间LED线路，在相邻的中间线路段之间通过切口而形成中间LED线路的断开。

根据本实用新型的一优选实施例，所述中间LED线路上焊有LED，并且所述LED单面线路板和含上的LED经过灌胶处理而形成灌封的防水LED线路板。

根据本实用新型的另一优选实施例，所述三条并置的金属导线是彼此平行的三条金属导线。

根据本实用新型的另一优选实施例，所述第一导线和第二导线是连续不间断长度的金属导线。

根据本实用新型的另一优选实施例，所述正面覆盖膜上的多个开孔包括在所述正面覆盖膜上的对应于第一导线和中间LED线路位置的一对或多对导通焊盘孔和/或锡焊孔，当在所述线路板上贴上所述正面覆盖膜时，所述一对或多对导通焊盘孔分别位于所述第一导线和中间LED线路上，并且/或者所述锡焊孔横跨所述第一导线和中间LED线路，使得在所述锡焊孔内暴露出所述第一导线和中间LED线路的部分线路。

根据本实用新型的另一优选实施例，所述正面覆盖膜上的多个开孔包括位于所述正面覆盖膜上的对应于所述中间LED线路位置的一对或多对元件焊盘孔形式的开窗，其中当在所述线路板上贴上所述正面覆盖膜时，每一对所述元件焊盘孔分别位于相邻的中间线路段上。

根据本实用新型的另一优选实施例，所述正面覆盖膜上的多个开孔包括一对或多对端孔形式的开窗，当在所述LED单面线路板上贴上所述正面覆盖膜时，每一对所述端孔分别位于所述第一导线和第二导线上。

根据本实用新型的另一优选实施例，所述金属导线是扁平导线、金属绞线或金属箔片。

根据本实用新型的另一优选实施例，所述正面覆盖膜上的多个开孔包括一个或多个位于所述正面覆盖膜上的对应于所述LED单面线路板的大致中间宽度位置的锡焊孔形式的开窗。

根据本实用新型的另一优选实施例，所述正面覆盖膜上的多个开孔包括在所述正面覆盖膜上的对应于第二导线和中间LED线路位置的一对或多对导通焊盘孔和/或锡焊孔，当在所述线路板上贴上所述正面覆盖膜时，所述一对或多对导通焊盘孔分别位于所述第二导线和中间LED线路上，并且/或者所述锡焊孔横跨所述第二导线和中间LED线路，使得在所述锡焊孔内暴露出所述第二导线和中间LED线路的部分线路。

根据本实用新型的另一优选实施例，所述中间线路段之间的切口是冲切、模切或激光切割的切口。

根据本实用新型的另一优选实施例，所述LED单面线路板的不间断长度为0.5-500米。

根据本实用新型的另一优选实施例，还包括安装在所述LED线路板上的LED和电阻，其中所述LED的型号包括335、3528、5050和5060中的一种或多种，所述电阻的型号包括0603、0805和0812中的一种或多种。

根据本实用新型的另一优选实施例，所述LED单面线路板的宽度为2-50毫米。

根据本实用新型的另一优选实施例，所述LED单面线路板的不间断长度为0.5-500米。

本实用新型的LED线路板可以经过灌胶处理，成为灌封的防水LED线路板。

本实用新型的LED线路板组件制作成本降低，散热性能好，产品的可靠性和实际工作寿命都大大提高，而且其工作长度也大大延长。

在以下对附图和具体实施方式的描述中，将阐述本实用新型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，可以清楚本实用新型的其它特征、目的和优点。

附图说明

通过结合以下附图阅读本说明书，本实用新型的特征、目的和优点将变得更加显而易见，在附图中：

图1是本实用新型一实施例的由三条导线制作的LED单面线路板的平面示意图，显示了该单面线路板的正面结构，其中在该线路板的正面已贴好开窗的正面覆盖膜。

图2显示了用于覆盖在图1所示LED线路板正面上的正面覆盖膜的平面示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型进行更详细的描述。

用语“单面线路板”指的是仅在该线路板的单面(即安装LED的那一面)设有线路。

在详细描述本实用新型之前，本领域技术人员应当理解，“元件”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件、电气元件或者其它类型的元件，例如各种电阻，各种表面贴装(SMT)型的元件，支架型的元件、各种大功率器件等等，包括大功率LED，等等。

此外，用语“线路板”和“电路板”在本申请可以互换地使用。

下面结合附图和实施例对本实用新型的LED单面线路板的制造工艺和构造作进一步的详细说明。

LED线路板的有关材料

传统的双面柔性线路板的原材料卷也称为覆铜板的卷材。在这种LED线路板的结构中，典型的构造是五层，即，两层线路层(最常见的是采用铜箔，在本实施例中又可称为覆铜层或者铜箔，这些用语有时可互换地使用)，以及粘合在这两层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设有(例如粘接、涂镀、涂布或印刷的方式)起到防护作用的覆盖膜层，该覆盖膜层例如可由CVL制成。

当然，实际上，在两层线路层分别与绝缘层之间通常会分别设有粘合层，用于将线路层与绝缘层粘合起来。因此，很多情形下，现有技术的这种LED线路板构造实际上是七层的复杂构造。

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。

铜箔一般适合于在柔性电路之中用作线路层，它可以采用电沉积(ED)、锻制的方式。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。

根据本实用新型的一实施例，目前在生产中可采用的材料是纯铜或铜合金，例如锌黄铜，铜箔的厚度可为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。但是，本实用新型并不限于这些铜或铜合金。

现有技术的LED线路板产品的工艺流程

现有技术的LED线路板的一典型工艺流程如下。

开料(开基材，基材为双面1盎司(OZ)的基材，此处的基材指的是由两层10Z铜箔、两层25微米厚的胶和一层25微米厚的PI共5层组成)-钻孔(钻基材)-沉铜-镀铜-曝光-显影-蚀刻-贴覆盖膜(正反面覆盖膜同时贴在蚀刻后的线路板上)-压合-烘烤-丝印-电测-防氧化-外形-FQC-包装-出货。

辅流程为：开料(正反面覆盖膜)-钻孔(钻正反面覆盖膜)一转入贴覆盖膜工序。

现有技术的传统LED线路板在生产中需用到的是硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、碳酸钠等强碱强酸物质用来沉铜和蚀刻线路，该种制造工艺不仅制造成本高而且会给环境带来严重污染。

LED线路板产品的布线和开窗

根据不同的应用场合，来设计本实用新型的LED单面线路板产品的不同的布线和不同的焊盘开窗，以满足不同的产品和用途的要求。这些都属于本实用新型的范围，因此本实用新型并不限于所公开的附图和具体实施例，本实用新型的范围由权利要求来限定。

本实用新型的LED线路板产品的一典型工艺流程

根据本实用新型的一优选实施例，首先用中间导线3制作如图1所示的中间LED线路段3，其一优选的典型工艺流程如下。

主流程(a)：提供三条并置排列(优选基本上平行排列)但彼此间隔开的金属导线1-3，包括位于中间的第三金属导线3以及分别位于中间导线3左右两侧且与之间隔开的第一导线1和第二导线2，其中该第三中间金属导线3将作为线路板的LED线路3；对该单条金属导线3进行模切或冲切或激光切割，形成多个切口8(如图1所示)，从而形成相应的多个线路段3，这样就在相邻的线路段3之间形成了线路的断开。这样，通过在相邻的线路段3之间在相应的焊盘位置焊上LED，就可形成电路的串联联接。其余两条第一导线1和第二导线2则充当多个LED串联线路段3的公共主导线，主要是用于在工作时负载大量的工作电流，但是，本领域技术人员可以理解，其作用并不仅限于负载电流，例如可以散热，提高可靠性，等等。不对第一和第二公共主导线1，2进行任何切割加工，因此它们是连续不间断的长度。

之后，提供正面覆盖膜4(如图2所示)，根据需要，在正面覆盖膜4上提供有多种对应于焊盘位置的开孔形式的开窗，当然，本领域技术人员可以理解，开窗的形式除了圆孔之外，还可以是任意合适的形式，例如椭圆形孔，方形孔，矩形孔，槽，等等。图2显示了用于覆盖在图1所示LED线路板正面上的正面覆盖膜的平面示意图。

在一实施例中，可以在正面覆盖膜4上提供一对端孔5，5形式的开窗，当在线路板上贴上该正面覆盖膜4时，这对端孔5，5可分别位于线路板的末端附近的第一和第二公共主导线1，2上，可以便于与另外的一条LED线路板形成电连接或者直接电联接在工作电源上，例如可通过锡焊或金属连接件连接的形式来实现该电连接。当然，根据需要，可以在正面覆盖膜4上提供多对端孔5，5形式的开窗，并且端孔5，5可位于线路板的末端以外的其它位置，例如各个中间位置，如图1所示。例如，可以根据需要，将本实用新型的线路板从端孔5，5位置剪断，以适应例如需要不同LED长度的应用场合。

在另一实施例中，如图1-2所示，在正面覆盖膜4上的对应于第一公共主导线1和第三中间线路段3的位置上还可提供一对或多对导通焊盘孔6，6形式的开窗。当在线路板上贴上该正面覆盖膜4时(如图1所示)，其中这对导通焊盘孔6，6分别位于该线路段3和第一公共主导线1上，以便于通过焊接电子元器件(例如LED、电阻、电容)，直接焊接导线，或直接用锡焊导体等等方式，来实现将该线路段3与第一公共主导线1导通，这样，就可以由第一公共主导线1来承担第三中间LED线路段3的部分、甚至是大部分工作电流，这样就可以大大改善线路板工作时的散热效果和可靠性。如上所述，本领域技术人员可以理解，根据需要，可以在正面覆盖膜4上对应于相应线路板上焊盘的位置，设置一对或多对这样的导通焊盘孔6，6形式的开窗。

此外，在另一实施例中，如图1-2所示，还可以在正面覆盖膜4上的对应于第二公共主导线2和第三中间线路段3的位置，设置锡焊孔9形式的开窗。该锡焊孔9横跨第二公共主导线2和第三中间线路段3之间的沿线路板纵向的纵向间隔，并且该锡焊孔9同时将在线路板成品上暴露出相应一对第二公共主导线2和第三中间线路段3的部分线路，即，露出锡焊盘9。该锡焊孔9设置为使得在需要的时候可以直接通过例如锡焊该孔9的方式实现这一对第二公共主导线2和第三中间线路段3之间的直接导电连接，该锡焊孔9同样也使得可以由第二公共主导线2来承担第三中间LED线路段3的部分、甚至是大部分工作电流，这样就可以大大改善线路板工作时的散热效果和可靠性。本领域技术人员可以理解，根据需要，可以在正面覆盖膜4上对应于相应线路板上焊盘的位置，设置一个或多个这样的锡焊孔9形式的开窗。

本领域技术人员可以理解，由于第一和第二公共主导线1，2的作用基本上相同，因此，作为替换或作为附加，也可替换地或附加地在正面覆盖膜4上的对应于第一公共主导线1和第三中间线路段3的位置提供一个或多个这样的锡焊孔9形式的开窗。

本领域技术人员还可以理解，由于第一和第二公共主导线1，2的作用基本上相同，因此，作为替换或作为附加，也可替换地或附加地在正面覆盖膜4上的对应于第二公共主导线2和第三中间线路段3的位置提供一对或多对这样的导通焊盘孔6，6形式的开窗。

在另一实施例中，如图1-2所示，在正面覆盖膜4上的对应于中间LED线路3，即(多个第三中间线路段3)的位置上，相应地提供一对或多对元件焊盘孔7，7形式的开窗。当在线路板上贴上该正面覆盖膜4时(如图1所示)，其中每一对元件焊盘孔7，7将分别位于相邻的一对第三中间线路段3，3上(即，使得每个切口8两边的两侧都有一对元件焊盘孔7，7)，以便于通过焊接例如电子元器件(例如LED、电阻、电容)方式，来实现将该一对第三中间线路段3，3串联导通，这样，就形成了本实用新型的LED串联线路板的LED串联工作电路。

当然，本领域技术人员可以理解，一个和/或多个线路段3也可以通过例如锡焊孔(例如如上所述)的形式，直接并联在第一、第二导线1，2上。

之后，根据需要，在整个线路板(包括中间的LED线路3以及分别位于中间导线3左右两侧且与之间隔开的第一导线1和第二导线2)的反面可贴附、压合上反面覆盖膜。

之后，根据需要，进行常规的烘烤-丝印-电测-防氧化-外形-FQC-包装-出货等等工序，完成本实用新型的该实施例的用三条导线制作的LED单面线路板。

如上所述，本领域技术人员显然可以理解，一个或多个中间线路段3与第一、第二导线1，2之间可以灵活地进行电路的串联和/或并联连接，例如通过相应的锡焊孔9、导通焊盘孔6，6、端孔5，5等等进行锡焊或焊接元器件等形式来实现，这些都属于本发明的范围，并不限于附图所示实施例的具体形式。如上所述，本领域技术人员显然可以知道，这种制作工艺丝毫不涉及现有技术的沉铜、镀铜、曝光、显影、蚀刻等等污染环境的工艺，故十分环保。不仅如此，其制作工艺大大简化，删减了诸多现有技术的工艺步骤，故此LED线路板的整个制作工艺不仅在环保方面具有无可比拟的优越性，而且其制作工艺的成本也大大降低。

如上所述，本领域设计人员可以理解，另外，由于本实用新型的LED线路板组件可采用直接由两条金属导线制作的两条公共主导线来导电，因此无论是线路板中的铜箔的宽度还是其厚度，与现有技术的LED线路板相比，都可以设计成更小。这样，就可以大大降低材料成本。

例如，线路板的导电线路层材料(例如铜箔)的厚度可以降低至0.01毫米，当然，也可以设计成使其厚度在0.01毫米以上。

例如，线路板的宽度可以降低至3.5毫米。当然，根据需要也可以设计成在3.5毫米以上。

适于安装在线路板上的LED可包括各种类型的LED，例如型号为335、3528、5050等单色或RGB三色LED灯，等等。电阻的型号可以是0603，0805，0812，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，本实用新型的LED线路板可包含其它各种类型的LED、电阻和其它元器件等等。

对于公共主导线1和2，可以由任何可导电的金属或合金材料组成。它可以是由铜、铝、铜合金、铝合金等导电性金属材料制成。

此外，作为另一优选方案，主导线1和2也可以由若干细线经绕线机绕合组成，即形成绞线1和2。该若干细线的单线直径最小可以是0.01毫米。

主导线1和2的粗细根据所要连接的LED线路板(灯带)的长度而定。理论上讲，根据本实用新型的LED线路板组件可以采用公共主导线1和2连接许多单段LED线路3，使得成品LED灯带的长度可以到达连续不间断的无限长度，一般在1米以上。因此，主导线1和2可以是无限连续的长度。

本实用新型的LED线路3和主导线1，2可以经过灌胶处理，成为灌封的防水LED线路板组件，其中LED线路3和主导线1，2都可以被灌封胶以防水密封的方式灌封起来。

如上所述，现有LED线路板的设计生产方案是靠产品的金属(铜箔)加厚，以增加产品可通过电流的能力。

但是，根据本实用新型，可以增加主导线1，2的粗度(大小)，进而提高主导线1，2承载电流的能力。

综上所述，根据本实用新型，可采用环保LED线路板的生产工艺和方法生产线路板，降低导电层金属(一般是铜箔)的厚度。

如上所述，另一重要优点在于，由于公共主导线1，2与线路3是分开地布置的，因此主导线1，2(负载大量电流)在工作时产生的热量不会直接传递线路板上，从而大大降低了LED线路板(尤其是LED)的工作温度，提高了其工作可靠性。

上文已经介绍了本实用新型的具体实施例。然而应当理解，在不脱离本实用新型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实用新型的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种由三条导线制作的LED单面线路板，其特征在于，包括：

三条并置排列但彼此间隔开的金属导线，包括位于所述LED单面线路板中间的第三导线，以及分别位于所述第三导线两侧且分别与所述第三导线沿所述LED单面线路板的纵向间隔开的第一导线和第二导线；

覆盖在所述LED单面线路板的正面上的正面覆盖膜，在所述正面覆盖膜上具有多个开孔，以暴露出所述LED单面线路板上的相应焊盘；和

覆盖在所述线路板的反面上的反面覆盖膜，

其中，直接由所述第三导线制作所述LED单面线路板的包含两个以上中间线路段的中间LED线路，在相邻的中间线路段之间通过切口而形成中间LED线路的断开。

2.根据权利要求1所述的LED单面线路板，其特征在于，所述中间LED线路上焊有LED，并且所述LED单面线路板和含上的LED经过灌胶处理而形成灌封的防水LED线路板。

3.根据权利要求1所述的LED单面线路板，其特征在于，所述三条并置的金属导线是彼此平行的三条金属导线。

4.根据权利要求1所述的LED单面线路板，其特征在于，所述第一导线和第二导线是连续不间断长度的金属导线。

5.根据权利要求1所述的LED单面线路板，其特征在于，所述正面覆盖膜上的多个开孔包括在所述正面覆盖膜上的对应于第一导线和中间LED线路位置的一对或多对导通焊盘孔和/或锡焊孔，当在所述线路板上贴上所述正面覆盖膜时，所述一对或多对导通焊盘孔分别位于所述第一导线和中间LED线路上，并且/或者所述锡焊孔横跨所述第一导线和中间LED线路，使得在所述锡焊孔内暴露出所述第一导线和中间LED线路的部分线路。

6.根据权利要求1所述的LED单面线路板，其特征在于，所述正面覆盖膜上的多个开孔包括位于所述正面覆盖膜上的对应于所述中间LED线路位置的一对或多对元件焊盘孔形式的开窗，其中当在所述线路板上贴上所述正面覆盖膜时，每一对所述元件焊盘孔分别位于相邻的中间线路段上。

7.根据权利要求1所述的LED单面线路板，其特征在于，所述正面覆盖膜上的多个开孔包括一对或多对端孔形式的开窗，当在所述LED单面线路板上贴上所述正面覆盖膜时，每一对所述端孔分别位于所述第一导线和第二导线上。

8.根据权利要求1所述的LED单面线路板，其特征在于，所述金属导线是扁平导线、金属绞线或金属箔片。

9.根据权利要求1所述的LED单面线路板，其特征在于，所述正面覆盖膜上的多个开孔包括一个或多个位于所述正面覆盖膜上的对应于所述LED单面线路板的大致中间宽度位置的锡焊孔形式的开窗。

10.根据权利要求1所述的LED单面线路板，其特征在于，所述正面覆盖膜上的多个开孔包括在所述正面覆盖膜上的对应于第二导线和中间LED线路位置的一对或多对导通焊盘孔和/或锡焊孔，当在所述线路板上贴上所述正面覆盖膜时，所述一对或多对导通焊盘孔分别位于所述第二导线和中间LED线路上，并且/或者所述锡焊孔横跨所述第二导线和中间LED线路，使得在所述锡焊孔内暴露出所述第二导线和中间LED线路的部分线路。

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