一种先做线路后导通孔制造LDE灯带电路板的方法和装置与流程

一种先做线路后导通孔制造lde灯带电路板的方法和装置
技术领域
1.本发明涉及led灯带电路板技术领域，尤其是涉及一种先做线路后导 通孔制造lde灯带电路板的方法和装置。


背景技术：

2.随着科技的发展，led照明已经成为主要的照明手段，灯带作为led照 明的主要细分产品，市场逐年扩大，线路板做为led等灯带类产品的电路 传输与元器件焊接的载体，对于led产品应用实现具有关键性作用。
3.目前行业内进行led灯带用电镀通孔双面板均采用传统减层法工艺完 成开料(基材制作)、钻孔(导通孔制作)、化学通孔与镀铜(导通孔金属 化与面铜加厚)至线路图形制作工序生产，生产原材料使用中间为聚酰亚 胺膜正反两面通过热固胶粘结铜箔的双面基材，然后通过传统生产工艺生 产时需要进行双面整面镀铜，然后在经过双面贴附感光干膜进行曝光图形 转移，再经过显影蚀刻工艺对双面铜箔进行化学腐蚀去除所需线路图形之 外的无效铜箔，从而获得设计所需的线路图形。
4.现有技术生产过程中采用的双面基材在经过全板电镀铜后再进行线路 图形生产时，约有20-40％面积的镀铜加厚的铜箔会在线路图形蚀刻时作为 无效区被化学腐蚀清除，铜材资源浪费较大；且电镀时由于采用全幅面电 镀，有效区与无效区均需要电镀能源浪费较大，为实现所需线路图形需要 进行双面蚀刻去除无效区域铜箔，能耗资源消耗较大且增加了污染物。
5.为此我们进行针对性研究与验证，根据不同的技术工艺，经过长期的 试验和试生产，均能达到各产品线的生产技术要求。我们提供的一系列有 效的解决方案，优化了工艺，减少了各项资源的浪费，进一步降低了成本， 达到更好的精益生产效果，有利于提高企业的经济效益，还能带来更好的 环保与社会效益。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对以上问题，提供一种先做线路后导通孔制造lde 灯带电路板的方法和装置，可有效降低led灯带用柔性双面电镀通孔电路 板生产过程中的铜等金属耗量、能源消耗与改进线路制作过程的抗化学蚀 刻保护层的选材，同时针对性设计加工用节水清洗装置，实现水资源循环 利用，大幅减少水资源的浪费，降低生产成本，减少污染物产生。
7.为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种先做线路后导通孔 制造lde灯带电路板的方法，包括以下步骤：
8.a、基材组合：根据设计需求选用适用的在聚酰亚胺膜正面通过热固胶 粘结铺设有铜箔，背面涂布有热固胶的单面覆胶基材，根据设计需求在单 面覆胶基材背胶面铺设预制好的导线形成背面主线导通层；
9.b、正面线路层制作：将预制组合好的基材，通过喷砂或化学清洗去除 基材铜箔表
面氧化物与脏污，然后在正面铜箔层表面通过丝网印刷技术涂 敷上一层感光油墨作为抗蚀保护层，同时在背面主线导通层贴合保护膜， 然后将感光干膜抗蚀层上贴敷一层曝光底片，再通过紫外光源曝光机对感 光干膜抗蚀保护层进行曝光完成图像转移形成设计所需的线路保护层，再 将完成曝光的基材通过显影液、蚀刻液、退膜液的显影蚀刻膜线完成显影 蚀刻退膜形成设计所需完整的正面线路层；
10.c、导通孔制作：将完成正面线路层制作的基材，通过冲压冲孔或cnc 钻孔及激光钻孔的方式，在基材上制作设计所需的导通孔；
11.d、导通孔金属化与面铜加厚制作：将完成导通孔制作的基材，采用黑 孔或化学沉铜或高分子导电膜的工艺通过化学沉积附着的方式在导通孔表 面形成一层导电层，然后通过酸性镀铜的方式对基材的表面与孔壁进行镀 铜加厚达到设计所需厚度要求，完成导通孔金属化与面铜加厚制作；
12.e、产品导通性能检测：将完成导通金属化与面铜加厚的基材，在专用 测试机上进行检测，确认其电气导通性能并对不良品进行筛查，进行完成 基材导通性能测试；
13.f、表面绝缘层制作：将完成性能检测的基材通过清洗机进行清洗去除 表面油污、脏污、氧化等缺陷，然后在上下导通层表面通过丝网印刷或贴 合压制的方式制作表面绝缘层；
14.g、字符层制作：将完成表面绝缘层制作的基材通过丝网印刷或数字喷 印技术，在基材表面制作设计所需字符，完成字符层制作；
15.h、焊盘表面处理：将完成字符层制作的基材通过表面抗氧化、电镀镍 /金、化学沉积镍/金、化学沉银、化学沉锡等工艺技术，在设计预留焊接 焊盘表面形成一层具备抗氧化与阻焊功能的保护焊接层；
16.i、外形制作：将完成焊盘表面处理的基材，通过冲切、数控铣切、激 光切割等工艺技术完成产品外形制作，获得设计所需外形形成产品成品；
17.j、成品检验检测：依据国标、行业标准、客户端规格要求将完成外型 制作的产品成品进行检验。
18.进一步的，所述步骤a中主线导通层材质选用铜箔、铝箔、扁铜线、 扁铝线、铜包铝等导电金属；所述步骤b中油墨厚度10-20um，涂敷感光油 墨的基材同时在背面主线导通层贴合保护膜，然后通过烤箱进行加温烘烤， 烘烤温度在60-120℃，时间：5-20分钟；所述步骤f中表面绝缘层材料为 绝缘阻焊油墨或pi覆盖膜，二者亦可同时使用。
19.另外，本发明还公布了一种先做线路后导通孔制造lde灯带电路板的 装置，它包括清洗机，所述清洗机包括转筒，转筒通过一旁的转盘带动进 行转动，转盘由步进电机驱动，转筒的支撑底板上环形阵列设置有限位板 组件将电路板工件进行限位，支撑底板中心位置处开设有出水孔，出水孔 底部设置有下水通道，下水通道下方设置有集水筒，所述下水通道通过轴 承与集水筒的底板相连；所述集水筒侧壁开设有出水通孔，集水筒内设置 有水泵，水泵与回流管相连，回流管通过储液管与清洗水管连通，储液管 内设置有储液筒组件与过滤组件，储液管与清洗水管之间设置有单向阀， 清洗水管与供水管连通且清洗水管上连接有带喷头的出水管。
20.进一步的，所述下水通道底部与轴承相连，轴承底部通过支撑柱进行 支撑，支撑柱底端与集水筒的底板通过螺栓连接；所述支撑底板上表面为 凹面结构，所述清洗水管上
设置有带喷头的竖直出水管和横向出水管，竖 直出水管位于限位板组件上方，而横向出水管的喷头朝向转筒的侧壁设置。
21.进一步的，所述转筒侧壁下部设置有安装圈，安装圈外圈环形阵列设 置有第一拨齿；所述转盘通过转轴与步进电机竖直向上的输出轴相连，转 盘外圈环形阵列设置有第三拨齿，第三拨齿可与第一拨齿配合。
22.进一步的，所述第一拨齿的安装圈上环形阵列开设有开槽，所述集水 筒的侧壁顶部放置有调速件，所述调速件为环形圈结构，且调速件的外径 小于安装圈的内径，调速件外圈环形阵列设置有第二拨齿，第二拨齿可通 过所述开槽限位；所述调速件的顶面环形阵列开设有限位孔，所述支撑底 板底面环形阵列设置有限位柱，限位柱下端为限位螺柱结构，限位柱与所 述限位孔配合，并通过螺帽与限位螺柱配合将调速件进行限位固定。
23.进一步的，所述限位板组件包括对称设置的第一限位板，第一限位板 与转筒的侧壁相连，第一限位板一侧间隔设置有第二限位板，第一限位板 与第二限位板及转筒侧壁形成限位槽，且限位槽为环形阵列设置于支撑底 板上；所述转筒顶部设置有限位罩，所述限位罩为对称设置的半圆环状结 构，且限位罩内部设置有半圆环状的限位内环，限位罩与限位内环之间环 形阵列设置有成对的限位杆，限位杆底面位置低于限位内环的底面，限位 杆之间形成与所述限位槽相对应的条形槽。
24.进一步的，所述储液管为l形管道结构且包括竖直管道，竖直管道上 端与回流管连通，竖直管道底部连接有横向管道，横向管道与清洗水管连 通且两者之间设置有单向阀；所述竖直管道内设置有储液筒组件；所述储 液筒组件包括活动设置的储液筒，储液筒位于竖直管道内且其底部通过弹 簧与横向管道底部内壁相连，储液筒底部一侧开设有出液孔；所述竖直管 道内壁通过弹簧连接有密封挡块，密封挡块位于横向管道上方且将出液孔 进行遮蔽；所述竖直管道内位于储液筒上方设置有漏斗。
25.进一步的，所述过滤组件包括网板结构的第一过滤框和第二过滤框， 第一过滤框和第二过滤框顶部均设置有安装平台配合螺栓与回流管进行连 接；所述第一过滤框内设置有填料袋，所述第二过滤框内设置有活性炭。
26.进一步的，所述第一过滤框和第二过滤框的顶部均为开口状，且第一 过滤框和第二过滤框顶部分别设置有第一密封块和第二密封块，第一密封 块与第一过滤框侧壁之间通过螺纹连接，第二密封块与第二过滤框的侧壁 之间通过螺纹连接；所述填料袋内填充有鹅卵石，海绵块；所述第一密封 块底部为凸面结构；第一密封块和第二密封块顶部均设置有拧动杆。
27.本发明的有益效果：
28.本发明利用led灯带用双面镀铜导通孔电路板的背面主线供电的电路 导通特点，区别于传统生产工艺采用传统减层法工艺完成开料(基材制作)、 钻孔(导通孔制作)、化学通孔与镀铜(导通孔金属化与面铜加厚)至线路 图形制作工序生产。本发明采用采用基材组合、正面线路导通层制作、导 通孔制作、化学通孔、导通孔金属化和面铜加厚等工序生产，在材料组合 工序根据设计需求选用适用的正面铺设有铜箔单面覆胶基材，根据设计需 求在单面覆胶基材背胶面铺设预制好的导线形成背面主线导通层，减少背 面主线层铜箔耗用量。
29.完成基材组合后再进行正面线路层制作，由于在基材组合阶段已经完 成背面主
线导通层制作，故只需做一面图形转移与蚀刻，有效减少了物料 耗用量与能源消耗及污染物产生。
30.完成正面线路导通层生产后进行导通孔制作，然后进行化学通孔再进 行镀铜生产，由于镀铜生产时基材两面均已经完成导通线路图形生产，基 材表面图形属于设计所需有效线路图形，故无需对无效区进行镀铜，减少 镀铜所需的铜材消耗与能源消耗。采用此方案可有效降低led灯带用双面 镀铜导通孔电路板生产过程中的生产成本、能源消耗、污染物产生量。
31.本发明正面线路层制作工艺中，采用正面铜箔层表面涂敷上一层感光 油墨作为抗蚀保护层的工艺，充分利用了感光油墨成本较低的优势，能够 适应批量生产中对于线路精密度要求不高的产品的生产需求；而油墨厚度 控制为10-20um的范围，经试验与试生产，能够满足对保护程度和遮蔽性 要求较高的产品的生产需求，适应不同的产品线的大批量生产需求。
32.同时，本发明配套采用的清洗装置能够全方位多角度高效的对工件进 行清洗操作，并且能够实现水资源的循环利用，有利于减少水资源的浪费。 其中清洗机的转筒侧壁下端设置有一圈安装圈，安装圈外圈环形阵列设置 有第一拨齿，转筒旁的转盘外圈设置有第三拨齿可与第一拨齿啮合配合； 转筒的支撑底板底部的下水通道通过轴承与集水筒的底板相连，实现转筒 的转动，并由此通过转盘带动转筒运动，配合清水管道(清水管道与供水 管连通)的竖直出水管和横向出水管对限位板组件内限位固定的工件依次 进行各角度的清洗。
33.由于集水筒内还设置有水泵与回流管相连，且回流管通过储液管与清 洗水管相连，储液管内设置有储液筒装置与过滤组件，可视情况开启水泵 对污水进行过滤后进行重新利用。同时储液筒可间断式向过滤组件输送污 水，有利于延长过滤的时间，提高过滤的效果；而且过滤组件为模块式设 计，方便进行拆换过滤模块，持续的保持过滤能力能够满足过滤要求。
34.另外，本发明的转筒还可通过调速件方便的进行调速，无需进行零部 件的拆换，只需将调速件加装到转筒底部即可实现齿数的调节，进而实现 转筒转速的改变，满足调节清洗的频率或适应不同数量工件的清洗的需求。
35.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有 优点。
附图说明
36.图1为本发明的单面覆胶基材示意图。
37.图2为本发明的单面覆胶基材预制背面主线导通层示意图。
38.图3为本发明的基材正面线路制作完成示意图。
39.图4为本发明的基材导通孔制作完成示意图。
40.图5为本发明的基材完成导通孔金属化与面铜加厚制作示意图。
41.图6为本发明的清洗机的整体结构示意图。
42.图7为本发明的限位罩部分的结构示意图。
43.图8为本发明的转筒内部结构示意图。
44.图9为本发明的转筒与转盘的位置示意图。
45.图10为本发明的转筒的支撑底板的底部结构示意图。
46.图11为本发明的支撑底板上的限位板组件的示意图。
47.图12为本发明的调速件的结构示意图。
48.图13为本发明的过滤组件的结构示意图。
49.图14为本发明的储液管内部的结构示意图。
50.图中所述文字标注表示为：101、铜箔；102、热固胶；103、聚酰亚 胺膜；104、背面主线导通层；105、正面线路层；106、导通孔；107、导 电层；100、清洗机；1、过滤组件；2、集水筒；3、回流管；4、支撑架； 5、竖直出水管；6、喷头；7、横向出水管；8、限位罩；9、耳板；10、转 筒；11、第一拨齿；12、第二拨齿；13、第三拨齿；14、调速件；15、限 位孔；16、转盘；17、步进电机；18、支撑底板；19、下水通道；20、轴 承；21、支撑柱；22、水泵；23、限位内环；24、限位杆；25、开槽；26、 限位螺柱；27、限位槽；28、第一限位板；29、第二限位板；30、出水孔； 31、第一过滤框；32、第二过滤框；33、填料袋；34、凸面；35、活性炭； 36、安装平台；37、第一密封块；38、第二密封块；39、储液管；40、漏 斗；41、竖直管道；42、密封挡块；43、弹簧；44、横向管道；45、储液 筒；46、出液孔。
具体实施方式
51.以下通过实施例进一步对本发明做出阐释。
52.一种先做线路后导通孔制造lde灯带电路板的方法，包括以下步骤：
53.a、基材组合：根据设计需求选用适用的在聚酰亚胺膜103正面通过热 固胶102粘结铺设有铜箔101，背面涂布有热固胶102的单面覆胶基材，根 据设计需求在单面覆胶基材背胶面铺设预制好的导线形成背面主线导通层 104；
54.b、正面线路层105制作：将预制组合好的基材，通过喷砂或化学清洗 去除基材铜箔101表面氧化物与脏污，然后在正面铜箔层表面通过丝网印 刷技术涂敷上一层感光油墨作为抗蚀保护层，同时在背面主线导通层104 贴合保护膜，然后将感光干膜抗蚀层上贴敷一层曝光底片，再通过紫外光 源曝光机对感光干膜抗蚀保护层进行曝光完成图像转移形成设计所需的线 路保护层，再将完成曝光的基材通过显影液、蚀刻液、退膜液的显影蚀刻 膜线完成显影蚀刻退膜形成设计所需完整的正面线路层105；
55.c、导通孔106制作：将完成正面线路层105制作的基材，通过冲压冲 孔或cnc钻孔及激光钻孔的方式，在基材上制作设计所需的导通孔106；
56.d、导通孔106金属化与面铜加厚制作：将完成导通孔106制作的基材， 采用黑孔或化学沉铜或高分子导电膜的工艺通过化学沉积附着的方式在导 通孔106表面形成一层导电层107，然后通过酸性镀铜的方式对基材的表面 与孔壁进行镀铜加厚达到设计所需厚度要求，完成导通孔106金属化与面 铜加厚制作；
57.e、产品导通性能检测：将完成导通金属化与面铜加厚的基材，在专用 测试机上进行检测，确认其电气导通性能并对不良品进行筛查，进行完成 基材导通性能测试；
58.f、表面绝缘层制作：将完成性能检测的基材通过清洗机100进行清洗 去除表面油污、脏污、氧化等缺陷，然后在上下导通层表面通过丝网印刷 或贴合压制的方式制作表面绝缘层；
59.g、字符层制作：将完成表面绝缘层制作的基材通过丝网印刷或数字喷 印技术，在
基材表面制作设计所需字符，完成字符层制作；
60.h、焊盘表面处理：将完成字符层制作的基材通过表面抗氧化、电镀镍 /金、化学沉积镍/金、化学沉银、化学沉锡等工艺技术，在设计预留焊接 焊盘表面形成一层具备抗氧化与阻焊功能的保护焊接层；
61.i、外形制作：将完成焊盘表面处理的基材，通过冲切、数控铣切、激 光切割等工艺技术完成产品外形制作，获得设计所需外形形成产品成品；
62.j、成品检验检测：依据国标、行业标准、客户端规格要求将完成外型 制作的产品成品进行检验。
63.优选的，所述步骤a中主线导通层材质选用铜箔、铝箔、扁铜线、扁 铝线、铜包铝等导电金属；所述步骤b中油墨厚度10-20um，涂敷感光油墨 的基材同时在背面主线导通层贴合保护膜，然后通过烤箱进行加温烘烤， 烘烤温度在60-120℃，时间：5-20分钟；所述步骤f中表面绝缘层材料为 绝缘阻焊油墨或pi覆盖膜，二者亦可同时使用。
64.另外，本发明还公布了一种先做线路后导通孔制造lde灯带电路板的 装置，它包括清洗机100，所述清洗机100包括转筒10，转筒10通过一旁 的转盘16带动进行转动，转盘16由步进电机17驱动，转筒10的支撑底 板18上环形阵列设置有限位板组件将电路板工件进行限位，支撑底板18 中心位置处开设有出水孔30，出水孔30底部设置有下水通道19，下水通 道19下方设置有集水筒2，所述下水通道19通过轴承20与集水筒2的底 板相连；所述集水筒2侧壁开设有出水通孔，集水筒2内设置有水泵22， 水泵22与回流管3相连，回流管3通过储液管39与清洗水管连通，储液 管39内设置有储液筒组件与过滤组件1，储液管39与清洗水管之间设置有 单向阀，清洗水管与供水管连通且清洗水管上连接有带喷头6的出水管。
65.优选的，请参照图6、8所示，所述下水通道19底部与轴承20相连， 轴承20底部通过支撑柱21进行支撑，支撑柱21底端与集水筒2的底板通 过螺栓连接；所述支撑底板18上表面为凹面结构，所述清洗水管上设置有 带喷头6的竖直出水管5和横向出水管7，竖直出水管5位于限位板组件上 方，而横向出水管7的喷头6朝向转筒10的侧壁设置。凹面结构的支撑底 板18方便水流快速的从出水孔30流入下水通道19。
66.优选的，请参照图6、8、10、11、12所示，所述转筒10侧壁下部设 置有安装圈，安装圈外圈环形阵列设置有第一拨齿11；所述转盘16通过转 轴与步进电机17竖直向上的输出轴相连，转盘16外圈环形阵列设置有第 三拨齿13，第三拨齿13可与第一拨齿11配合。所述第一拨齿11的安装圈 上环形阵列开设有开槽25，所述集水筒2的侧壁顶部放置有调速件14，所 述调速件14为环形圈结构，且调速件14的外径小于安装圈的内径，调速 件14外圈环形阵列设置有第二拨齿12，第二拨齿12可通过所述开槽25限 位；所述调速件14的顶面环形阵列开设有限位孔15，所述支撑底板18底 面环形阵列设置有限位柱，限位柱下端为限位螺柱26结构，限位柱与所述 限位孔15配合，并通过螺帽与限位螺柱26配合将调速件14进行限位固定。 当不需要加装调速件14时，调速件14直接放置与集水筒2的侧壁顶部即 可，需要加装时只需通过限位柱与限位孔15配合，再通过螺帽与限位螺柱 26配合进行安装即可。
67.优选的，请参照图6、7、8、9、11所示，所述限位板组件包括对称设置的第一限位板28，第一限位板28与转筒10的侧壁相连，第一限位板28一侧间隔设置有第二限位板29，第一限位板28与第二限位板29及转筒10侧壁形成限位槽27，且限位槽27为环形阵列设置于支撑
底板18上；所述转筒10顶部设置有限位罩8，所述限位罩8为对称设置的半圆环状结构，且限位罩8内部设置有半圆环状的限位内环23，限位罩8与限位内环23之间环形阵列设置有成对的限位杆24，限位杆24底面位置低于限位内环23的底面，限位杆24之间形成与所述限位槽27相对应的条形槽。由于第二限位板29与第一限位板28之间具有间隙，配合凹面结构的支撑底板18，可方便水流从两限位板之间的间隙顺利流出，减少污水的积累；同时限位罩8可对工件起到加强限位固定的作用，两侧半圆环状结构的限位罩8可通过螺栓将两者进行紧固，也能方便拆卸。
68.优选的，请参照图14所示，所述储液管39为l形管道结构且包括竖 直管道41，竖直管道41上端与回流管3连通，竖直管道41底部连接有横 向管道44，横向管道44与清洗水管连通且两者之间设置有单向阀；所述竖 直管道41内设置有储液筒组件；所述储液筒组件包括活动设置的储液筒45， 储液筒45位于竖直管道41内且其底部通过弹簧43与横向管道44底部内 壁相连，储液筒45底部一侧开设有出液孔46；所述竖直管道41内壁通过 弹簧43连接有密封挡块42，密封挡块42位于横向管道44上方且将出液孔 46进行遮蔽；所述竖直管道41内位于储液筒45上方设置有漏斗40。由于 储液管39为l形结构，包括竖向管道41和横向管道44，竖向管道41内活 动设置储液筒45，储液筒45底部通过弹簧43与横向管道44底面连接，储 液筒45底部一侧开设有出液孔46，出液孔46被竖向管道41侧壁上的密封 挡块42遮蔽密封，当储液筒45内的污水越积越多，储液筒45下移使得出 液孔46露出，即可进行间断式定量出液，还能配合过滤组件1延长污水的 过滤时间，提高过滤的效果。
69.优选的，请参照图13所示，所述过滤组件1包括网板结构的第一过滤 框31和第二过滤框32，第一过滤框31和第二过滤框32顶部均设置有安装 平台36配合螺栓与回流管3进行连接；所述第一过滤框31内设置有填料 袋33，所述第二过滤框32内设置有活性炭35。所述第一过滤框31和第二 过滤框32的顶部均为开口状，且第一过滤框31和第二过滤框32顶部分别 设置有第一密封块37和第二密封块38，第一密封块37与第一过滤框31侧 壁之间通过螺纹连接，第二密封块38与第二过滤框32的侧壁之间通过螺 纹连接；所述填料袋33内填充有鹅卵石，海绵块；所述第一密封块37底 部为凸面34结构；第一密封块37和第二密封块38顶部均设置有拧动杆。 可通过拧开第一密封块37或第二密封块38将填料袋33或活性炭35取出 进行更换，同时由于第一密封块37的底部为凸面34结构，将第一密封块 37旋入时可将填料袋33进行挤压，使得回流管3在第一过滤框31处的过 水通道空间缩小，同时填料袋33的密度加大，有利于提高过滤的能力，再 加上延长过滤的时间，有效提高过滤的效果。
70.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变 体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物 品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或 者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
71.本文中对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只 是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技 术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之 处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。