CN211720824U - 一种低阻碳油灌孔的led双面线路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板，涉及LED印制线路板领域，包括板体，板体包括基板，基板上表面粘接有第一绝缘层，第一绝缘层上端粘接有第一导电线路层，基板下端粘接有第二绝缘层，第二绝缘层下端粘接有第二导电线路层，基板贯穿有至少两个导通孔，通过向导通孔内灌入导电碳油，使上下两层线路层电导通，替代传统的电镀导通，缩短了线路板制作工艺流程，大大减少了废水废气的排放，解决电镀产生的大气污染和废水污染问题，达到零污染排放，更加环保。同时采用两导通孔并联或多导通孔并联的方式不仅提高两层线路层连接的可靠性，还可以降低碳油灌孔后的电阻，可应用于驱动LED的电路。

Description

一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板

技术领域

本实用新型涉及LED印制线路板领域，具体涉及一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板。

背景技术

目前LED双面线路板传统导通工艺为PTH\高分子导电胶(膜)再加上全板电镀或图形电镀实现导通连接双面线路，该工艺技术存在大量电镀化学废气和废水排放，严重污染环境，且同时铜、锡等金属需求量大，成本高等问题。此外，采用现有电镀技术，LED显示屏在组装生产时导电过孔漏胶水和使用环境空气水分慢腐蚀问题，因为LED显示屏模组需要做防水处理，会灌一层防水黑胶，因黑胶为流动状态，在灌胶作业时，胶水会从目前导通孔溢出到另外一面，且孔内胶水，经固化后有空洞，影响后续稳定使用。

实用新型内容

为解决现有技术问题，本实用新型通过向导通孔内灌入导电碳油，使上下两层线路层电导通，替代传统的电镀导通，缩短了线路板制作工艺流程，大大减少了废水废气的排放，解决电镀产生的大气污染和废水污染问题，达到零污染排放，更加环保。同时采用两导通孔并联或多导通孔并联的方式不仅提高两层线路层连接的可靠性，还可以降低碳油灌孔后的电阻，可应用于驱动LED的电路中而不产生较大的发热量。

本实用新型具体采用以下技术方案：

本实用新型提供一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板，包括板体，所述板体包括基板，所述基板上表面粘接有第一绝缘层，且所述第一绝缘层上表面粘接有第一导电线路层，所述基板下表面粘接有第二绝缘层，且所述第二绝缘层下表面粘接有第二导电线路层，所述基板上贯穿有至少两个使所述第一导电线路层、所述第二导电线路层电导通的导通孔，所述导通孔灌入有导电碳油；两个所述导通孔并联设置在所述第一导电线路层、所述第二导电线路层之间。

进一步的方案是，所述第一导电线路层、所述第二导电线路层均为铜箔层；

进一步的方案是，所述基板内开设有贯穿所述基板前后侧面的散热槽，所述散热槽为方形。

进一步的方案是，所述板体两侧固定连接有固定耳，所示固定耳上设置有螺栓孔。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过向导通孔内灌入导电碳油，使上下两层线路层电导通，替代传统的电镀导通，缩短了线路板制作工艺流程，大大减少了废水废气的排放，解决电镀产生的大气污染和废水污染问题，达到零污染排放，更加环保。同时采用两导通孔并联或多导通孔并联的方式不仅提高两层线路层连接的可靠性，还可以降低碳油灌孔后的电阻，可应用于驱动LED的电路中而不产生较大的发热量；

附图说明

图1为本实用新型实施例1一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板的结构示意图；

图2为LED显示屏的恒流驱动电路模型图；

图3为表贴2835型LED灯珠工作参数图；

图4为现有技术的应用于LED显示屏的金属化通孔的电路模型图；

图5为MBI5016恒流驱动IC的工作参数表图；

图6为采用金属化通孔(现有技术)的线路板应用于恒流驱动LED电路后的仿真实验参数输出图；

图7为采用单孔碳油灌孔后的线路板应用于恒流驱动LED的电路模型图；

图8按图7电路进行仿真实验后的参数输出图；

图9为多碳油孔并联降阻原理图；

附图标注：1-基板；10-第一绝缘层；11-第一导电线路层；12-第二绝缘层；13-第二导电线路层；14-导通孔；140-导电碳油；15-散热槽；16-固定耳。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板

如图1所示，本实用新型的一个实施例1公开了一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板，包括板体，板体包括基板1，基板1上表面粘接有第一绝缘层10,且第一绝缘层10上表面粘接有第一导电线路层11，基板1下表面粘接有第二绝缘层12，且第二绝缘层12下表面粘接有第二导电线路层13，基板1上贯穿有至少两个使第一导电线路层11、第二导电线路层13电导通的导通孔14，导通孔14灌入有导电碳油140；两个导通孔14并联设置在第一导电线路层11、第二导电线路层13之间。通过向导通孔内灌入导电碳油，使上下两层线路层电导通，替代传统的电镀导通，缩短了线路板制作工艺流程，大大减少了废水废气的排放，解决电镀产生的大气污染和废水污染问题，达到零污染排放，更加环保。同时采用两导通孔并联或多导通孔并联的方式不仅提高两层线路层连接的可靠性，还可以降低碳油灌孔后的电阻，可应用于驱动LED的电路中而不产生较大的发热量。

在本实施例1中，第一导电线路层11、第二导电线路层13均为铜箔层；采用铜箔增强线路层的导电性能。

在本实施例1中，基板1内开设有贯穿基板1前后侧面的散热槽15，散热槽15为方形。线路板产生的热量可通过散热槽从线路板的前后两侧散发到外部去。

在本实施例1中，板体两侧固定连接有固定耳16，固定耳16上设置有螺栓孔。通过栓孔和螺栓配合用于固定线路板。

实施例2：一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板的碳油灌孔导通加工方法

本实用新型的实施例2公开了一种基于实施例1公开的一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板的碳油灌孔导通加工方法，包括以下步骤：

S1:双面覆铜板裁剪:将大料裁剪成一定大小的工作板；

S2：数控机械钻孔；将板体需要钻孔的位置以及大小，通过工程软件将其编辑到电脑里做成钻带，输入到数控钻机里，利用程序驱动选择钻针，将其精准的在预先铺设在钻机台面上的工作板(覆铜板)进行钻孔，将其按孔位置孔大小精准的实现在板上；

S3：双面线路制作：通过光绘输出，将线路板走线图形绘制成1:1的菲林底片，将已经钻好孔的线路板工作板涂覆双面感光材料-75度预烤25分钟，使其干燥再将菲林底片与工作板对位重合，放入曝光机内进行曝光，将需要保留图像的位置让其曝光固化，不需要的地方遮住通过碳酸钠进行显影将其冲洗掉，进而留下需要地导电图形；

S4：蚀刻：通过蚀刻液将其显影后露出铜箔的地方进行喷淋蚀刻液咬蚀掉，再经过氢氧化钠将其留在图像上的保护感光材料退去，形成独立的铜箔线路且双面不导通；

S5：导电碳油灌孔：将需要灌孔导电的孔位图通过数控钻孔在铝片上把孔钻出来制作成铝片塞孔网板，将已蚀刻的线路板放在印刷机台面上将线路板位置孔和铝片孔位置对位重合，网板上放入导电碳油再通过刮胶3-5KG压力将碳油灌入对应的孔里，再通过立式封闭循环风烤箱对其分段进行烘干，使其完全固化，实现双面导通。

在本实施例2中，S6中所述的铝片塞孔网板的孔径比S2中板体上的位置孔的孔径大0.15mm-0.25mm。

在本实施例2中，S6中将已蚀刻的线路板放在印刷机台台面上将线路板位置孔和铝片孔位置对位重合前在印刷机台面上铺设有一块导气垫板，且导气垫板上开设有与板体上的位置孔排列分布一样的通孔，所述通孔的孔径比板体上的位置孔的孔径大0.28mm-0.3mm，且使导气垫板上的通孔的位置与板体上的位置孔对位重合。

在本实施例2中，S4中所述的蚀刻液为酸性蚀刻液或碱性蚀刻液，所述酸性蚀刻液为硝酸或硫酸双氧水，所述碱性蚀刻液为蚀刻盐、氨水、氯化铵的一种。

在本实施例2中，S5中所述的烘干的温度为130℃-150℃。

在灌孔加工工艺时，使铝片塞孔网版的孔径略大于线路板导通孔的孔径，使得灌孔时连接处铜箔也同时印有一层导电碳油，使碳油与铜箔连接更紧密和牢固；

在灌孔加工时，在印刷机台台面上预先铺设导气垫板并在导气垫板上开设有比导通孔孔径大的孔，使得碳油在灌入导通孔内时，导通孔内的空气顺势往导气垫板里的孔跑，使得灌孔没有阻力，可实现顺利将碳油灌满导通孔；

采用碳油作为导电物质灌入线路板的导通孔内，应用于LED显示屏领域，可避免工业电子或光电产品因电阻较低而影响电流和功耗。

本实施例2公开的加工方法应用于LED显示屏线路板的原理分析；

LED显示屏工作状态分析

在恒流驱动电路中，其电路可以简化为如图2所示：恒流驱动IC驱动LED，R0表示电路中的过孔电阻。

LED属于电流驱动型器件，但其有一定的门槛电压。当驱动电压低于门槛电压，其正向电阻趋向于无穷大，此时无论电流多大也无法驱动LED。因此，LED工作条件为：

(1)驱动电压大于门槛电压；

(2)在不烧毁LED情况下，驱动电流越大，LED发光强度越大；

如图3所示为2835型LED灯珠工作参数，可知其门槛电压为2.6V，最大电流不超过150mA。

在一般金属化通孔双层板中，过孔电阻R0小于0.1欧姆，可以忽略不计，则图2中的电路近似于恒流驱动IC直接驱动LED，即如图4所示；

以MBI5016恒流驱动IC为例，如图5所示，图5显示了MBI5016恒流驱动IC的工作参数。可知MBI5016恒流驱动IC的输出恒定电流为I_OUT＝90mA(可调，下面叙述为了方便就使用90mA)，输出电压范围为：-0.5V～+17V。

恒流驱动IC的重要特性是：a：其输出电流不随负载而变化；b：其输出电压随着负载的需要而变化。

按照上述分析，则图4中流过LED的电流为90mA，LED两端电压就是其门槛电压值(2.6V)。通过电路仿真实验，实验中恒流电源I1输出电流设置为90mA，LED1的门槛电压为3.4V。如图6所示，从仿真结果可知，正常工作时流过LED的电流为90mA，LED两端电压为3.565V。也就是说，电流仍然是恒流驱动IC的输出电流值，LED两端电压会比门槛电压略大一点。

当使用单孔碳油替代金属化过孔时，碳油电阻R0为30欧姆，该电阻较大就不可再忽略不计，则在图2中电路近似于恒流驱动IC要通过一个30欧姆的电阻后再驱动LED，即如图7所示；

同样按照电路模型进行仿真实验，如图8所示，通过图8可知；

(1)此时流过LED电流仍然为90mA，LED两端电压仍然是3.565V，LED可以正常工作；

(2)碳油上有2.7V压降，功耗(发热)为0.243W，发热较大，会影响电路稳定性；(这也是低阻碳油运用的局限性)。

所以针对发热问题，采用多孔并联降低碳油电阻，其降低电阻的原理是：导电碳油的电阻R的计算公式为：R＝αL/W；

其中，α为导电碳油的方阻，L为两条导电线路层之间的纵向间距，W为导电碳油在两条导电线路层印刷的横向宽度W，如图9所示，当导电碳油的方阻α不变，保证两条导电线路层之间的纵向间距L不变，当采用多孔并联时，导电碳油印刷的宽度W也就越大，继而使导电碳油的电阻R越小。

本发明申请实施例1和实施例2均采用双孔并联的方式，经双孔并联后，碳油等效的电阻变为原单孔碳油电阻值的一半，即15欧姆，根据试验测试恒流驱动IC的输出电压也从3.565V变为了4.915V(比单孔6.265V降低了1.35V)。电路整体功耗近乎提升下降一倍。再加上显示屏运用时有排风和空调设计，该微量发热不影响其正常使用。可正常应用于LED显示屏线路板。

最后说明的是，以上仅对本实用新型具体实施例进行详细描述说明。但本实用新型并不限制于以上描述具体实施例。本领域的技术人员对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本实用新型范围内。

Claims (4)

1.一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板，包括板体，其特征在于：

所述板体包括基板(1)，所述基板(1)上表面粘接有第一绝缘层(10),且所述第一绝缘层(10)上表面粘接有第一导电线路层(11)，所述基板(1)下表面粘接有第二绝缘层(12)，且所述第二绝缘层(12)下表面粘接有第二导电线路层(13)，所述基板(1)贯穿有至少两个使所述第一导电线路层(11)、所述第二导电线路层(13)电导通的导通孔(14)，所述导通孔(14)灌入有导电碳油(140)，两个所述导通孔(14)并联设置在所述第一导电线路层(11)、所述第二导电线路层(13)之间。

2.根据权利要求1所述的一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板，其特征在于：

所述第一导电线路层(11)、所述第二导电线路层(13)均为铜箔层。

3.根据权利要求1所述的一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板，其特征在于：

所述基板(1)内开设有贯穿所述基板(1)前后侧面的散热槽(15)，所述散热槽(15)为方形。

4.根据权利要求1所述的一种低阻碳油灌孔的LED双面线路板，其特征在于：

所述板体两侧固定连接有固定耳(16)，所示固定耳(16)上设置有螺栓孔。

Images