專利名稱：帶元件的雙面電路板及其互連導通方法
技術領域：
本發(fā)明涉及印刷線路板的領域，具體涉及例如雙面柔性線路板(FPC)或者剛性線 路板的互連導通新方法，例如，直接將元件腳通過SMT回流焊接在另一面電路上使雙面電 路板兩面電路導通。本發(fā)明還披露了無需采用鉆孔和無需沉銅鍍銅的非化學方式形成導通 孔，此方法更加便利于制作連續(xù)整卷的雙面燈帶線路板。
背景技術：
在傳統(tǒng)的雙面線路板的制造工藝中，一般均采用機械鉆孔或者是激光鉆孔的方式 在覆銅板上鉆出線路過孔，然后通過化學鍍銅工藝來使雙面柔性印刷線路板上的通孔內壁 形成導電層，傳統(tǒng)盲孔型線路板的生產工藝中，采用先激光鉆孔形成盲孔，然后通過黑孔化 或化學鍍后再電鍍增加銅厚的通孔導電化處理工藝。此方法由于需要電鍍和化學鍍，對環(huán) 境造成嚴重污染。而傳統(tǒng)的無需沉銅鍍銅的雙面印刷線路兩面導通通常采用的碳油灌孔或銀漿灌 孔形成導通方式，均有其明顯的缺點，碳油灌孔成本低，但是由于碳油電阻大，導電效果差； 而銀漿灌孔導電效果好，但銀漿的價格非常的昂貴，不適合大量生產。同時，傳統(tǒng)的制作工藝中機械鉆孔機和激光鉆孔機，造價昂貴，鉆孔速度慢，生產 效率低。并且由于機械鉆孔機是平面鉆孔，其臺面為635X762mm左右，因此能生產的最大 板為635 X 762mm左右，不能生產大于762mm的板，而隨著現今LED行業(yè)的不斷發(fā)展，LED燈 帶越來越迫切需要大于762mm的超長線路板，甚至達到100米以上的長度，因此傳統(tǒng)的鉆孔 方式制作導通孔越來越無法滿足科技發(fā)展的需要。而且機械鉆孔時還會消耗大量的酚醛樹 枝蓋板和木質纖維底板，激光鉆孔機在高溫灼燒后將印刷線路板的絕緣高分子樹脂氣化排 到空氣中，不利于環(huán)境保護。因此，需要一種能夠提高生產效率，速度快，可以實現連續(xù)生產，而且便宜的工藝 替代現有的鉆孔成孔方式，及為了響應國家對于節(jié)能減排的號召，減少化學方式制作工藝， 以便能夠克服上述工藝的缺陷和不足，并且能夠消除鉆孔物料對環(huán)境的污染問題。

發(fā)明內容
在詳細描述本發(fā)明之前，本領域技術人員應當理解，“元件”在本申請中應作最寬 泛涵義上的理解，即包括所有類型的用于電路的電子元器件、電氣元件或者其它類型的元 件，例如表面貼裝(SMT)型的元件，帶焊腳或插腳的元件如各種SMT型各色元件、支架(即 帶插腳的)型的各色元件、各種大功率器件等等。因此，用語“元件腳”涵括了元件的焊腳、 插腳、支腳等各種用語和/或任何可用于實現導電連通的結構或者部分。此外，用語“線路板”和“電路板”在本申請可以互換地使用。盡管本發(fā)明結合SMT回流焊技術對本發(fā)明進行了描述，但是本領域技術人員應當 理解，本發(fā)明顯然可以不限于回流焊的其它類型的焊接來實施，因此本發(fā)明的范圍僅由所 附權利要求來限定。
根據本發(fā)明，涉及直接將元件腳通過SMT回流焊接在另一面電路上使雙面電路板 兩面電路導通的電路板。此類電路板制作方法減少沉銅鍍銅等化學處理工藝，減少廢水排 放。與傳統(tǒng)的工藝和印刷線路板構造相比，本發(fā)明的工藝不僅降低了生產成本，提高了工藝 過程和最終產品的可靠性和質量，大大提高了生產效率，而且重要的是，此工藝可以實現線 路板的連續(xù)不間斷的生產，從而引發(fā)印刷線路板制作長度限制的革命，并且這種工藝減少 了鉆孔帶來的高分子污染物的消耗，和減少沉銅鍍銅工序制作，減少了線路板制作工藝中 的化學廢水排放，是環(huán)保的，能夠基本上避免和消除現有鉆孔、沉銅、鍍銅工藝所帶來的環(huán) 境污染問題。而和傳統(tǒng)的碳油、銀漿灌孔方式制作導通線路的方法比，其導電性能好，生產 成本低。本發(fā)明的另一優(yōu)點還在于，由于在連接(例如焊接)元件的同時實現了兩層線路 層的互連導通，因此工藝步驟減少，工藝周期縮短，并且成本也相應地降低，且線路板質量 更加可靠。根據本發(fā)明，提供了一種用于雙面線路板的通過元件來實現互連導通的方法，包 括提供形成有孔的雙面線路板，其中，所述線路板包括頂層線路層、底層線路層以及結合 在所述頂層線路層與底層線路層之間的絕緣膜層，所述孔穿過頂層線路層和絕緣膜層但不 穿通底層線路層；將元件的一部分焊接在頂層線路層上，并且將元件的另一部分焊接在所 述孔位置處的底層線路層上，從而實現頂層線路層與底層線路層的互連導通。當然，根據本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，可以先將所述孔位置的底層線路層頂至與頂 層線路層相齊或接近平齊，然后再進行元件焊接，這樣更可以保證焊接質量和導通的可靠 性。所述方法還包括，在進行焊接之前，在所述頂層線路層的焊盤上以及所述孔位置 處的底層線路層上施加錫膏；之后，直接將所述元件的元件腳對應地焊接在所述頂層線路 層的焊盤以及所述孔位置處的底層線路層上，從而在焊接好元件的同時通過元件腳來實現 頂層線路層與底層線路層的互連導通。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，所述雙面線路板是頂層線路層和底層線路層均為 銅線路層的雙面覆銅板，所述的施加錫膏是通過絲網印刷方式施加的，所述焊接是SMT回 流焊。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，在所述孔的位置，通過對所述頂層線路層開鏤空 窗口來去除所述頂層線路層及絕緣膜層，從而形成孔的凹槽形結構。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，所述孔位置處的底層線路層通過模具頂壓而被頂 至與頂層線路層相齊或接近平齊。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，所述雙面線路板是雙面柔性線路板或者剛性線路 板。本發(fā)明還提供了一種帶元件的雙面線路板，包括頂部線路層；第一膠粘劑層；絕 緣膜層；第二膠粘劑層；底部線路層；和設置在所述雙面線路板中的孔；其中，所述頂部線 路層經由第一膠粘劑層結合在絕緣膜層的一面上，并且所述底部線路層經由第二膠粘劑層 結合在絕緣膜層相反的另一面上；所述孔穿過頂部線路層、第一膠粘劑層、絕緣膜層和第二 膠粘劑層；并且，所述元件的一部分通過焊接固定在頂層線路層上，并且所述元件的另一部 分通過焊接固定在所述孔位置處的底層線路層上，從而實現頂層線路層與底層線路層的互連導通。當然，根據本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，所述孔位置的底層線路層可成形為與頂層線 路層相齊或接近平齊，然后再進行元件焊接，這樣更可以保證焊接質量和導通的可靠性。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，所述雙面線路板是雙面柔性線路板或者剛性線路 板；在所述頂層線路層的焊盤上以及所述孔位置處的底層線路層上施加有錫膏；并且，所 述元件的元件腳通過回流焊對應地焊接在所述頂層線路層的焊盤以及所述孔位置處的底 層線路層上。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，所述元件是表面貼裝(SMT)型元件，所述元件通 過SMT的方式安裝并通過SMT回流焊焊接在所述雙面線路板上。本發(fā)明還披露了一種LED燈帶，包括如上所述的帶元件的雙面線路板以及安裝于 其上的元件。更具體而言，根據本發(fā)明，通過采用直接將元件腳通過SMT回流焊接在另一面電 路上使雙面電路板兩面電路導通的電路板，不僅通過將SMT貼元件的步驟與焊接步驟整合 起來而節(jié)省了工藝步驟，而且這種工藝可使得元件的焊接質量可靠，且雙面線路的導通也 具有很高的可靠性。本發(fā)明中使用的膠粘劑層可以是熱固膠粘劑層，熱固膠粘劑是丙烯酸膠粘劑，或 者環(huán)氧膠粘劑，或者是流膠量小的玻纖半固化片(PP)。根據本發(fā)明的一方面，披露了一種先將單面覆銅板，無銅絕緣面覆上熱固膠粘劑 層用模具沖孔后，熱壓覆合上另一層銅即形成凹槽形孔結構，凹槽底部為底層裸露銅面； 然后再采用模具頂壓的方式，將凹槽底銅頂至與頂銅面相齊或接近平齊；電路導通是通過 SMT回流焊使元件腳直接和底銅焊接在一起形成電路導通。單面覆銅板可以是柔性電路覆銅板(FCCL)，也可以是剛性電路覆銅板(CCL)。凹槽形孔結構可以是方形坑或者矩形坑。本發(fā)明還披露了用這種凹槽形結構的覆銅板通過常規(guī)線路板制作方式完成電路 板制作后，用模具沖壓使孔位底銅頂壓至和上層面銅相齊或者接近平齊。根據本發(fā)明的一個重要特征，披露了在SMT元件腳的焊接是將元件腳直接焊接在 另一層的線路上，從而實現上下兩層線路的導通。根據本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，上述凹槽形孔是用單面覆銅板覆熱固膠后用模具沖 孔，然后和另一層銅箔復合而成。根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，上述熱固膠是丙烯酸酯類的或者是環(huán)氧類型的熱 固膠。根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，上述的銅箔是具有延展性的純銅箔或者是合金 銅，厚度為0.012-0. 5mm厚。根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，上述的凹槽形孔底銅頂至與頂銅面相齊或接近平 齊，達成SMT焊接時元件腳用錫膏回流焊直接同背面電路連接。根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，上述的凹槽形孔結構的雙面印刷線路板，其特征 在于，所述通孔不經過鉆孔成孔和沉銅、鍍銅實現線路層導通。根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，上述通孔是采用模具將通孔沖出。根據一種實施方式，在雙面電路的頂層需要和底層連通的焊點位置鏤空去除頂層銅及絕緣層使焊腳和底層電路銅直接接觸，通過SMT印刷錫膏，回流焊接導通，實現底層電 路通過元件腳和頂層電路的互連。根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，上述凹槽形孔需要采用凸點模具用沖壓的方式將 凹槽形孔孔底的銅凸頂至凹槽形孔孔口，與頂層銅相齊或接近平齊。根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，上述的凹孔型雙面印刷線路板，其特征在于，所述 通孔可以連續(xù)沖切來制作長度在1米以上的印刷線路板。根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，上述凹孔型雙面印刷線路板為雙面柔性印刷線路 板。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，上述線路層為銅箔。 根據本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例，壓合是采用粘合劑進行粘合。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，線路層的導通在焊接元件時直接將元件腳焊接在 另一層線路銅箔上，經回流焊后錫膏固化來實現導電連通。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，此種雙面印刷線路板用于制作LED燈帶。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，此種雙面印刷線路板是連續(xù)整卷的長線路板。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，用模具沖孔和凸頂是通過連續(xù)沖孔方式或連續(xù)壓 的方式進行的。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，所述的直接將元件腳通過SMT回流焊接在另一面 電路上使雙面電路板兩面電路導通，其特征在于所述的方法不再使用化學處理使孔導通。根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，用本發(fā)明的互連導通的新方法制作的柔性線路板 (FPC)適用于LED燈帶中的元件來導通柔性線路板的雙面電路。此方法尤其適用于LED燈帶柔性電路板。此方法簡單，成本低，制作過程無需采用 化學沉鍍銅實現導通兩面電路，故十分環(huán)保。在以下對附圖和具體實施方式
的描述中，將闡述本發(fā)明的一個或多個實施例的細 節(jié)。從這些描述、附圖以及權利要求中，可以清楚本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點。


圖1是相關技術的雙面印刷線路板的局部截面圖，顯示了已完成導電化化學鍍銅 處理的傳統(tǒng)線路板制作的通孔；圖2顯示了單面覆銅板的構造；圖3顯示了將熱固性粘結膠貼附在單面覆銅板絕緣層后的構造；圖4顯示了通過模具沖孔的方式，將導通孔沖切出來的構造；圖5顯示了將純銅箔通過壓合與粘結層壓合在一起而形成雙面覆銅板的構造；圖6顯示了制作出線路圖形的雙面線路板的構造；圖7顯示了利用例如凸頂模具將凹槽形孔底的純銅箔通過沖壓方式頂至與頂層 線路層的凹槽形孔口相齊或接近平齊的構造；并且圖8顯示了經過SMT印刷錫膏后，經回流焊將元件焊接在相應的焊盤上實現雙面 電路導通的構造。圖9顯示了在圖6所示的具有線路圖形的雙面線路板的基礎上，省略將孔底的銅 箔向上頂的工藝步驟，而直接在該孔內印刷錫膏后經過例如回流焊將元件的兩端分別焊接在對應的線路板上實現雙面電路導通的構造。
具體實施例方式下面將以雙面柔性印刷線路板為具體實施例來對本發(fā)明進行更詳細的描述。本領 域技術人員應當理解，這些實施方式僅僅列舉了一些本發(fā)明的具體實施例，對本發(fā)明及其 保護范圍無任何限制。例如，盡管以下結合銅箔來描述了實施例，但是，線路層的材料不僅 包含純銅，而且還可以是其它的銅合金或者其它金屬或合金。一、基板的制作將如圖2所示的成卷的銅箔5厚度優(yōu)選為12. 5-35微米、粘結膠4厚度優(yōu)選為 12. 5-25微米、絕緣膜3厚度優(yōu)選為12. 5-25微米的單面柔性覆銅板，在hakut mach 630壓 膜機上，以120-150°C，壓力為5-8kg/cm2速度為0. 8-1. Om/min的速度，與熱固膠膜2壓覆 在一起，從而形成如圖3所示的結構?；蛘撸部刹捎猛糠蠛娓缮a設備，將液態(tài)的熱固型膠涂敷在單面覆銅板無銅面 絕緣層上。二、凹槽形孔的制作將圖3所示結構的覆銅板材，經寧波歐泰CH1-25型25噸沖床上，用提前由工程部 根據客戶線路設計資料制作的通孔模具，以銅面向上進行沖孔。得到如圖4所示的穿過頂 層銅箔5、粘結膠4、絕緣膜3和熱固膠膜2而形成通孔的構造。接著經BURKLEN LAMV多層 真空壓合機以120-160°C，壓力為15-20kg/cm2，壓合時間為80_120min，與純銅箔1壓合在 一起形成圖5所示結構。三、線路的其它制作接著用常規(guī)的線路板制作方法，經壓干膜，圖形轉移，曝光，顯影，蝕刻，貼覆蓋膜 8、9，壓合，文字，OSP，成型，即得到了未導通的成品線路板，如圖6所示的構造。如圖6所 示，盡管具體標示，圖6中已經顯示了頂銅線路層5的若干焊盤，例如，如圖6中構造的最上 層的2-3個焊盤。此外，圖6還顯示了一個成形的未導通的凹槽形孔，但是這種凹槽形孔顯 然可以根據需要設置任意多個。由于以上步驟是印刷線路板的傳統(tǒng)工藝，屬于業(yè)內技術人員所熟知，在此就不在 細述。四、沖壓模頂孔經完成的線路板，通過寧波歐泰CH1-25型25噸沖床，采用提前由工程部根據客戶 線路設計資料制作的頂孔模具，采用例如管位定位的方式，將凹槽形孔的底銅線路層1頂 至與頂銅面5相齊或接近平齊的位置，得到如圖7所示的構造，以便于后續(xù)SMT焊接元件 時，錫膏回流焊接連接。在圖7中，已經顯示了凹槽形孔位置的底銅1被頂至與頂銅面5相 齊或接近平齊的位置，從而形成了將與元件例如通過焊接來導通的底銅線路層1的焊盤。五、SMT將元件腳直接焊接在另一層線路上在SMT焊接元件時，采用傳統(tǒng)的SMT焊接工藝，在圖7所示的線路板的焊盤位置 (即，包括頂銅線路層5的若干焊盤和底銅線路層1的焊盤)，用絲網印刷(例如鋼網印刷) 而印上錫膏6，然后經自動貼片機將元件7貼附在上述的線路板上，經回流焊，5段275度固 化后，焊盤位置的錫膏固化，得到如圖8所示的結構，以此，將元件的兩側元件焊腳分別同這兩層線路層焊接在一起，同時實現兩面線路層的電路連通。當然，SMT元件的其它合適部分也可用于實現焊接導通，而不僅限于元件的焊腳部 分。由于上述的SMT工藝屬于傳統(tǒng)的元器件貼附工藝，屬于業(yè)內技術人員所熟知，在 此就不再細述。當然，作為另一實施方案，也可以在圖6所示的具有線路圖形的雙面線路板的基 礎上，省略圖7所示的將凹槽形孔位置的底銅1頂至與頂銅面5相齊或接近平齊的步驟，而 直接在該凹槽形孔內印刷錫膏后經過例如回流焊、固化等工藝流程之后，將元件的兩端分 別焊接在對應的線路板上實現雙面電路導通，如圖9所示。這樣就可以進一步縮短工藝流程。本領域技術人員顯然可以理解，本發(fā)明的雙面電路導通方法及構造同樣適用于剛 性電路板(或稱為硬板)，在此就不再贅述。以上結合附圖將以雙面柔性印刷線路板為具體實施例對本發(fā)明進行了詳細的描 述。但是，本領域技術人員應當理解，以上所述僅僅是舉例說明和描述一些具體實施方式
， 對本發(fā)明的范圍，尤其是權利要求的范圍，并不具有任何限制。本發(fā)明的范圍由所附權利要 求來限定。
權利要求
1.一種用于雙面線路板的通過元件實現互連導通的方法，包括提供形成有孔的雙面線路板，其中，所述線路板包括頂層線路層、底層線路層以及結合 在所述頂層線路層與底層線路層之間的絕緣膜層，所述孔穿過頂層線路層和絕緣膜層但不 穿通底層線路層；將元件的一部分焊接在頂層線路層上，并且將元件的另一部分焊接在所述孔位置的底 層線路層上，從而實現頂層線路層與底層線路層的互連導通。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟在所述提供形成有孔的雙面線路板的步驟之后，將所述孔位置的底層線路層頂至與頂 層線路層相齊或接近平齊。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在進行焊接之前，在所述頂層線路層的焊盤上以及所述孔位置處的底層線路層上施加 錫膏；之后，直接將所述元件的元件腳對應地焊接在所述頂層線路層的焊盤以及所述孔位置 處的底層線路層上，從而在焊接好元件的同時通過元件腳來實現頂層線路層與底層線路層 的互連導通。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述雙面線路板是頂層線路 層和底層線路層均為銅線路層的雙面覆銅板，所述的施加錫膏是通過絲網印刷方式施加 的，所述焊接是SMT回流焊。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，在形成所述孔的位置，通過 對所述頂層線路層開鏤空窗口來去除所述頂層線路層及絕緣膜層，從而形成孔的凹槽形結 構。
6.根據上述權利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，所述雙面線路板是雙面 柔性線路板或剛性線路板。
7.—種帶元件的雙面線路板，包括 頂部線路層；第一膠粘劑層； 絕緣膜層； 第二膠粘劑層； 底部線路層；和設置在所述雙面線路板中的孔；其中，所述頂部線路層經由第一膠粘劑層結合在絕緣膜層的一面上，并且所述底部線 路層經由第二膠粘劑層結合在絕緣膜層相反的另一面上；并且所述孔穿過頂部線路層、第一膠粘劑層、絕緣膜層和第二膠粘劑層； 所述元件的一部分通過焊接固定在頂層線路層上，并且所述元件的另一部分通過焊接 固定在所述孔位置的底層線路層上，從而實現頂層線路層與底層線路層的互連導通。
8.根據權利要求7所述的帶元件的雙面線路板，其特征在于， 所述雙面線路板是雙面柔性線路板或者剛性線路板；所述孔位置的底層線路層成形為與頂層線路層相齊或接近平齊； 在所述頂層線路層的焊盤上以及所述孔位置處的成形為與頂層線路層相齊或接近平齊的底層線路層上施加有錫膏；所述元件的元件腳通過回流焊對應地焊接在所述頂層線路層的焊盤以及所述孔位置 處的底層線路層上。
9.根據上述權利要求7-8中任一項所述的帶元件的雙面線路板，其特征在于，所述元 件是表面貼裝(SMT)型元件，所述元件通過SMT的方式安裝并通過SMT回流焊焊接在所述 雙面線路板上。
10.一種LED燈帶，包括根據權利要求7-9中任一項所述的帶元件的雙面線路板以及安 裝于其上的元件。
全文摘要
本發(fā)明披露了帶元件的雙面電路板及其互連導通方法。本發(fā)明提供了一種用于雙面線路板的通過元件來實現互連導通的方法，包括提供形成有孔的雙面線路板，其中，線路板包括頂層線路層、底層線路層以及結合在這兩層線路層之間的絕緣膜層，孔穿過頂層線路層和絕緣膜層但不穿通底層線路層；可以將孔位置的底層線路層選擇性地成形為與頂層線路層相齊或接近平齊；將元件的一部分焊接在頂層線路層上，并且將元件的另一部分焊接在孔位置處的底層線路層上，從而實現這兩層線路層的互連導通。此方法簡單，成本低，制作過程無需采用化學沉鍍銅實現導通兩面電路，故十分環(huán)保。本發(fā)明還披露這種方法制作的帶元件的線路板。
文檔編號F21V23/00GK102065645SQ20091011366
公開日2011年5月18日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權日2009年11月17日
發(fā)明者張平, 王定鋒 申請人:王定鋒