TWI410186B - 押出式軟性電路板、製作方法及具該電路板的條燈 - Google Patents

Description

押出式軟性電路板、製作方法及具該電路板的條燈

本發明係有關於一種軟性電路板，尤指一種押出式軟性電路板及其製作方法，而且本發明亦有關於一種具押出式軟性電路板的條燈。

隨著電子科技的日新月異，已經開發出許多種電性連接方式(例如，印刷電路板及軟性電路板等)。印刷電路板(printed circuit board，PCB)主要是由一絕緣基板、披覆於絕緣基板上的一銅箔電路層、及披覆於銅箔電路層上的一隔離層所構成；印刷電路板的流程係以絕緣基板為起始材料，先製作內層線路，此步驟須經由前處理，上光阻劑、曝光、顯影、蝕刻及去光阻等步驟，形成所需線路，並藉由以黑化或棕化製程粗化銅表面，增加和絕緣樹脂的接著性，而後與膠片押出，內外層之間的導通則使用機械或雷射鑽孔，再經電鍍製程形成基板間的導電通路，完成電路製程後的電路板外層，再塗佈防焊油墨，以避免焊接電子元件時，銲錫溢流至相鄰線路造成短路，此亦為隔絕基板和空氣中的水氣及氧化作用，塗佈完防焊油墨後的電路板，再依客戶要求，作表面抗氧化處理，以加強表層抗氧化能力。因此，印刷電路板的製程相當繁瑣。

軟性電路板的基板是由絕緣基材、接著劑及銅導體三者所構成；當以微影技術製造出線路之後，為了防止軟性電路板的銅線路氧化且保護線路免受環境溫濕度之影響，必須在軟性電路板上面加上一層覆蓋膜保護(Coverlayer)，此覆蓋保護膜傳統是用非感光性材料，在加上此覆蓋保護 膜前必須先利用機械鑽孔將軟性電路板的接點、銲墊及導孔預留下來。因此，軟性電路板的製程亦十分繁瑣。

根據上述，印刷電路板或軟性電路板的結構均由絕緣基板、電路層、及保護膜所組成，且製造過程涉及微影蝕刻或曝光等諸多步驟；然而，在一些實際的應用情形中，僅需要利用具有簡單電路的小型電路板就能夠達成電子元件之間的電性連接，而不需要使用結構與製程均較為複雜的印刷電路板或軟性電路板；因此，亟需一種具有簡單結構與精簡電路設計的電路板，其製程簡易，因而能夠降低製造成本與時間。

因此，如何解決上述之問題點，即成為本發明人所改良之目標。

本發明之一目的，在於提供一種押出式軟性電路板，其結構簡單且具有精簡的電路設計。

本發明之另一目的，在於提供一種押出式軟性電路板製作方法，其製程簡易，因而能夠降低製造成本與時間。

本發明之又一目的，在於提供一種具押出式軟性電路板的條燈，此條燈的結構簡單且易於製造。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種押出式軟性電路板，包括：一導電層，間隔開設有複數長槽及在任二相鄰該長槽之間開設二並列短槽，於任二相鄰該長槽及該二並列短槽間構成一「工」字狀電路；以及一絕緣層，以押出方式覆蓋於該導電層的上下表面。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種押出式軟性電路板製作方法，其步驟包括：a)提供一金屬料帶；b)以沖具對該金屬料帶沖設有複數長槽、複數並列短槽、及形成於該等長槽及該等並列短槽外側的二料邊，以形成 一導電層；c)提供一押出機；d)提供一絕緣材料，以該押出機對該絕緣材料進行加溫熱熔；e)將該導電層通過步驟d)的該押出機，而使該熔融狀的絕緣材料覆蓋於該導電層的上下表面，而形成一絕緣層；以及f)以沖具移除一部份該等料邊而於經該步驟e)的該導電層上分別形成多個斷路點，且剩餘部份的該等料邊係構成一串聯線路。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種具押出式軟性電路板的條燈，包括：一押出式軟性電路板，其包含：一導電層，間隔開設有複數長槽及在任二相鄰該長槽之間開設二並列短槽，於任二相鄰該長槽及該二並列短槽間構成一「工」字狀電路；及一絕緣層，以押出方式包覆於該導電層的上下表面；以及複數個LED，間隔設置於該押出式軟性電路板上，每一該LED分別跨設於該長槽上且電性連接該導電層。

相較於先前技術，本發明具有以下功效：由於本發明的押出式軟性電路板僅具有一導電層及覆蓋於導電層上下表面的一絕緣層，所以其結構比起印刷電路板或傳統軟性電路板更為簡化；另外，本發明的導電層沖設出多個長槽與並列短槽，且任二相鄰長槽及二並列短槽間構成一「工」字狀電路，所以其電路設計相當精簡。另一方面，由於本發明的押出式軟性電路板的電路精簡且模組化，所以製造商只需要依照客戶需要而裁切出具有適當長度即可，完全不需要變更任何製造流程與設備就能夠供應多種規格的客製化軟性電路板，這對於製造商來說相當有利且符合經濟效益。

由於本發明的製作方法主要是將金屬料帶沖設出具有多個長槽與並列短槽的一導電層，並將絕緣材料以押出機包覆於此導電層的上下表面而形成絕緣層，最後沖設出一「工」字狀電路，所以本發明的製作方法不需要利用微影蝕刻或曝光等諸多步驟，製程相當簡易，可大幅降低製造成本且縮短 製造時間。

由於本發明的條燈是直接將複數個LED間隔設置於上述押出式軟性電路板上且電性連接該導電層，所以，此條燈的結構簡單並符合薄型化需求，易於製造，因而可大幅降低製造成本與時間。另一方面，本發明的條燈可依據客戶需要而裁切成適當長度，完全不需要變更任何製造流程與設備就能夠供應多種規格的客製化條燈，這對於製造商來說相當有利且符合經濟效益。

1‧‧‧押出式軟性電路板

2‧‧‧LED

3‧‧‧電氣絕緣膠膜

4‧‧‧絕緣導熱膠

5‧‧‧散熱銅箔層

10‧‧‧金屬料帶

10a‧‧‧導電層

11、11’、11”‧‧‧長槽

12‧‧‧短槽

13‧‧‧料邊

131‧‧‧孔洞

14‧‧‧「工」字狀電路

20‧‧‧絕緣層

21‧‧‧導接部

22‧‧‧導接部

100‧‧‧條燈

Vin‧‧‧電壓

Vout‧‧‧電壓

P‧‧‧斷路點

Q‧‧‧斷路點

第一圖係本發明的製作方法之流程圖。

第二圖顯示本發明的金屬料帶。

第三圖顯示本發明的金屬料帶，其上沖設出複數長槽、短槽、及二料邊。

第四圖顯示本發明的金屬料帶上押出包覆有絕緣層。

第五圖顯示第四圖的金屬料帶中移除掉一部份料邊以形成多個斷路點。

第六圖係沿著第五圖的直線5-5所作之側視剖面圖，其中兩側的料邊被彎折到底面。

第七圖係本發明押出式軟性電路板之立體示意圖。

第八圖係本發明具押出式軟性電路板上安裝有LED之立體示意圖。

第九圖係本發明具押出式軟性電路板的條燈之側視剖面圖。

第十圖係顯示本發明具押出式軟性電路板的條燈上的電流走向之示意圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，將配合圖式說明如下，然而所附圖式 僅作為說明用途，並非用於侷限本發明。

參考第一圖至第七圖，第一圖為本發明的製作方法之流程圖，而第二圖至第七圖分別顯示第一圖的製作方法中各個步驟下的半成品；首先，本發明提供一種押出式軟性電路板製作方法，其步驟包括：

a)提供一金屬料帶；如第二圖所示，提供由高導電性金屬材料所製成的一金屬料帶10，特別是表面鍍錫的一銅帶。

b)以沖具對該金屬料帶沖設有複數長槽、複數並列短槽、及形成於該等長槽及該等並列短槽外側的二料邊，以形成一導電層；如第三圖所示，以沖具(未顯示)在第二圖所示的金屬料帶10內沖設有複數長槽(11、11’、11”…)，且在二相鄰長槽(11、11’、11”…)之間分別沖設有二並列短槽12；另外，在該等長槽(11、11’、11”…)及該等並列短槽12外側則形成二料邊13，藉此形成一導電層10a；料邊13上間隔設置有孔洞131，以便於輸送帶或其他運送裝置固定此導電層10a的兩側，而以導電層10a的長度方向將導電層10a連續運送至一預定位置。

c)提供一押出機；本發明所用的押出機(未顯示)並未特別侷限，只要適用於連續押出成型的押出機即可；特別要說明的是，押出機的內部具有一眼模(未顯示)，而此眼模的外形對應於通過此眼模的導電層10a之外形。

d)提供一絕緣材料，以該押出機對該絕緣材料進行加溫熱熔；本發明的絕緣材料可選用鐵氟塑膠或聚亞醯胺(PI)膜，但亦不限於此；特別要說明的是，押出機內具有加熱機構(未顯示)，絕緣材料被注入押出機的眼模內，然後經加熱而達到熔融狀態，以利後續的押出成型。

e)將該導電層通過步驟d)的該押出機，而使該熔融狀的絕緣材料包覆蓋於該導電層的上下表面，而形成一絕緣層；導電層10a透過類似滾輪的輸送裝置(未顯示)連續地通過押出機，更明確地說，導電層10a是通過押出機內的眼模；此時，熔融狀的絕緣材料便受到押出機內的眼模之擠壓效果而包覆於導電層10a的上下表面；此時，熔融狀的絕緣材料填滿導電層10a上所沖設的長槽(11、11’、11”)與短槽12內；在以押出機實施押出成型之後，整個導電層10a及包覆於其上下表面的絕緣材料一起經冷卻而使熔融狀的絕緣材料產生硬化以覆蓋於導電層10a的上下表面，藉此形成一絕緣層20。

要特別說明的是，當欲安裝或焊接LED時，在步驟e)之後，可以更包括一步驟e’)-移除掉該絕緣層20的一中間部位而在該導電層10a的上下表面分別形成裸露的一導接部21與22(第六圖更為清楚)，以便日後可以將LED安裝或焊接於該導接部21上。當然，步驟e)與步驟e’)也可以合併成一個步驟，也就是透過押出機的眼模設計，而使絕緣材料在導電層10a的上下表面中欲產生電氣絕緣之部位上以押出方式直接形成該絕緣層20。

f)以沖具移除一部份該等料邊而於經該步驟e)的該導電層上分別形成多個斷路點，且剩餘部份的該等料邊係構成一串聯線路。

如第五圖所示，以沖具移除一部份該等料邊13，而分別形成多個斷路點P與Q，且以該等料邊的剩餘部份作為一串聯線路；更明確地說，斷路點P是位於料邊13與絕緣層20的外緣之間，此時可發現任二相鄰長槽(11、11’、11”)及二並列短槽12之間形成一「工」字狀電路14(如粗線所示)；另外，斷路點Q是位於預定產生斷路的一「工」字狀電路14上，例如，在第五圖所示的實施例中，每隔三個長槽(11、11’、11”)就產生一個斷路點Q，具有斷路點Q的該一「工」字狀電路14與其中一料邊13則保留連接，如此一 來，二料邊13便可作為一串聯線路而不需要裁切掉，以充分利用導電層10a的材料。

較佳地，如第六圖所示，在該步驟f)之後，可以更包括一步驟f’)一將經上述步驟f)的料邊13彎折到整個導電層10a的背面，藉此縮減其整體寬度，而形成如第七圖所示的一押出式軟性電路板1。

相較於先前技術，由於本發明的製作方法主要是將金屬料帶10沖設出具有多個長槽(11、11’、11”)與並列短槽12的一導電層10a之後，並將絕緣材料以押出機包覆於此導電層10a的上下表面而形成一絕緣層20，最後沖設出一「工」字狀電路14及相關斷路點P與Q，並利用料邊13的剩餘部份作為一串聯線路，所以本發明的製作方法不需要利用微影蝕刻或曝光等諸多步驟，製程相當簡易，可大幅降低製造成本且縮短製造時間。

再次參考第七圖，本發明亦提供一種押出式軟性電路板1，其包括一導電層10a及一絕緣層20；導電層10a間隔開設有複數長槽(11、11’、11”)及在任二相鄰該長槽(11、11’、11”)之間開設二並列短槽12，且於任二相鄰該長槽(11、11’、11”)及該二並列短槽12間構成一「工」字狀電路14；絕緣層20係以押出方式包覆於該導電層10a的上下表面。

由於本發明的押出式軟性電路板1僅具有一導電層10a及覆蓋於導電層10a上下表面的一絕緣層20，所以其結構比起印刷電路板或傳統軟性電路板更為簡化；另外，本發明利用任二相鄰長槽(11、11’、11”)及二並列短槽12間構成一「工」字狀電路14作為導電電路，所以其電路設計相當精簡。

另一方面，由於本發明的押出式軟性電路板1的電路精簡且模組化，所以製造商只需要依照客戶需要而裁切出具有適當長度即可，完全不需要變更任何製造流程與設備就能夠供應多種規格的客製化軟性電路板，這對於製造 商來說相當有利且符合經濟效益。

參考第八圖至第十圖，本發明亦提供一種具押出式軟性電路板的條燈100，包括：上述押出式軟性電路板1、及間隔設置於該押出式軟性電路板1上的複數個LED 2。

在將LED 2設置於該押出式軟性電路板1上之前，必須在絕緣層20對應該「工」字狀電路14位置開設有裸露導接部21與22，也就是必須實施上述步驟e’)，藉此，每一LED分別跨設於該長槽(11、11’、11”)上且透過裸露的該導接部21而電性連接該導電層10a。

參考第九圖，根據本發明，具押出式軟性電路板的條燈100在實際應用時，可以在彎折到導電層10a背面的料邊13底下鋪設一電氣絕緣膠膜3(例如PET膜)，且在焊接有LED 2的「工」字狀電路14的正下方塗抹一絕緣導熱膠4，以便將LED 2所產生的熱量朝下傳導出來；最後，在底面鋪設一散熱銅箔層5，並將整個條燈100以此散熱銅箔層5抵靠於一散熱模組(未顯示)上，以便將整個條燈100所產生的熱量散逸出去。

參考第十圖，將說明條燈100上的多個LED 2之間的電性連接。在第十圖所示的實施例中，顯示出安裝有六個LED 2，左邊三個LED 2串聯成第一組，而右邊三個LED 2串聯成第二組，而這二組LED 2分別利用上下料邊13而形成一並聯配置。

每一LED 2分別跨設於一長槽(11、11’、11”)上且電性連接「工」字狀電路14，更明確地說，在左邊的三個LED 2中，每一LED 2分別分別以其正負極相連的串聯方式佈設於長槽(11、11’、11”)上，相鄰二LED 2之間則利用「工」字狀電路14而電性導接，如此一來，當第十圖下方的料邊13左端輸入一電壓Vin時，一部份電流直接進入第一組LED 2，而另一部份則 沿著下方料邊13朝右流向第二組LED 2內；在流入第一組LED 2的電流中，由於絕緣層20外緣的一部份料邊13已被移除而形成多個斷路點P，所以電流只能朝右流過每一LED 2內部及各個「工」字狀電路14；另一方面，左邊算來第三個LED 2與第四個LED 2之間的「工」字狀電路14被沖設成一斷路點Q，所以電流無法流到第四個LED 2，而僅能從第三個LED 2旁所預留的料邊13連接處，最後返回第十圖上方料邊13的左端，而產生一電壓Vout。

第二組LED 2的電流方向與第一組LED 2相同且其兩端電壓差也相同，因此，第一組LED 2及第二組LED 2為並聯配置；換句話說，每一該「工」字狀電路14兩側所連接的該二LED 2呈電性串聯配置。因此，安裝條燈100時，只需要在條燈100一側的上下料邊13分別接上正電壓與負電壓，即可形成電性導接，使每一LED 2正常運作而發光。由於每一LED 2彼此相互串聯，所以通過LED 2的電流均相同，所產生的發光功率也相同。

雖然本發明所顯示的實施例中是以三個LED 2串連起來為一組，但顯然LED 2的串聯數量可以任意選擇，只要相關的斷路點P與Q配合即可。

由於本發明的條燈100是直接將複數個LED 2間隔設置於押出式軟性電路板1上且電性連接該導電層10a，所以，此條燈100的結構簡單並符合薄型化需求，製程簡化，因而可大幅降低製造成本與時間。另一方面，本發明的條燈100可依據客戶需要而裁切成適當長度，完全不需要變更任何製造流程與設備就能夠供應多種規格的客製化條燈，這對於製造商來說相當有利且符合經濟效益。

綜上所述，當知本發明確實已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。

1‧‧‧押出式軟性電路板

2‧‧‧LED

10a‧‧‧導電層

11‧‧‧長槽

12‧‧‧短槽

13‧‧‧料邊

14‧‧‧「工」字狀電路

20‧‧‧絕緣層

21‧‧‧導接部

22‧‧‧導接部

100‧‧‧條燈

Claims (11)

1. 一種押出式軟性電路板，包括：一導電層，在一金屬料帶間隔開設有複數長槽及在任二相鄰該長槽之間開設二並列短槽，該等長槽是垂直於該金屬料帶長度方向設置，該等短槽是平行於該金屬料帶長度方向設置，於任二相鄰該長槽及該二並列短槽間構成一「工」字狀電路；以及一長條形絕緣層，以押出方式覆蓋於該導電層的部份上下表面，從而在該等長槽及該等並列短槽外側形成二料邊。
2. 如請求項第1項所述之押出式軟性電路板，其中該導電層為表面鍍錫的一銅帶。
3. 如請求項第1項所述之押出式軟性電路板，其中該絕緣層是由鐵氟塑膠製成。
4. 如請求項第1項所述之押出式軟性電路板，其中該絕緣層是由聚亞醯胺(PI)膜製成。
5. 如請求項第1項所述之押出式軟性電路板，其中每一該料邊與該等「工」字狀電路僅具有一導接點，且每一該料邊被彎折疊貼在每一該絕緣膜的下表面。
6. 一種押出式軟性電路板製作方法，其步驟包括：a)提供一金屬料帶；b)以沖具對該金屬料帶沖設有複數長槽、複數並列短槽、及形成於該等長槽及該等並列短槽外側的二料邊，以形成一導電層；c)提供一押出機；d)提供一絕緣材料，以該押出機對該絕緣材料進行加溫熱熔； e)將該導電層通過步驟d)的該押出機，而使該熔融狀的絕緣材料包覆於該導電層的部份上下表面，而形成一絕緣層；e’)移除掉該絕緣層的一中間部份而在該金屬料帶的上下表面分別形成裸露的一導接部；以及f)以沖具移除一部份該等料邊而於經該步驟e)的該導電層上分別形成多個斷路點，且剩餘部份的該等料邊係構成一串聯線路。
7. 如請求項第6項所述之押出式軟性電路板製作方法，其中該步驟f)中的該導電層具有複數「工」字狀電路。
8. 如請求項第6項所述之押出式軟性電路板製作方法，其中在該步驟f)之後，可以更包括一步驟f’)將經該步驟f)的該料邊彎折到整個該導電層的背面。
9. 一種具押出式軟性電路板的條燈，包括：一押出式軟性電路板，其包含：一導電層，在一金屬料帶間隔開設有複數長槽及在任二相鄰該長槽之間開設二並列短槽，該等長槽是垂直於該金屬料帶長度方向設置，該等短槽是平行於該金屬料帶長度方向設置，於任二相鄰該長槽及該二並列短槽間構成一「工」字狀電路；以及一長條形絕緣層，以押出方式覆蓋於該導電層的部份上下表面，從而在該等長槽及該等並列短槽外側形成二料邊，每一該料邊被彎折疊貼在每一該絕緣膜的下表面；以及複數個LED，間隔設置於該押出式軟性電路板上，每一該LED分別跨設於該長槽上且電性連接該導電層。
10. 如請求項第9項所述之具押出式軟性電路板的條燈，其中在該絕緣層對應該「工」字狀電路位置開設有一導接部，該LED透過該導接部與該導電層電性導接。
11. 如請求項第9項所述之具押出式軟性電路板的條燈，其中每一該「工」字狀電路兩側所連接的該二LED呈電性串聯配置。