一种透明led电路板及透明led显示屏的制备方法

文档序号:1820456 发布日期:2021-11-09 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 一种透明led电路板及透明led显示屏的制备方法 (Transparent LED circuit board and preparation method of transparent LED display screen ) 是由 林富 于 2020-05-07 设计创作,主要内容包括:为克服现有技术中的透明LED电路板制备方法存在的方案相对较复杂,可靠性较差,铜箔形成的电路图案与透明基板的粘合度差,容易从透明基板上脱落的问题,本发明提供了一种透明LED电路板及透明LED显示屏的制备方法。本发明一方面提供一种透明LED电路板制备方法,包括如下步骤:在清洁及干燥后的所述透明基板上通过UV胶粘接铜箔;将所述铜箔进行曝光显影蚀刻,形成电路图案;将附着形成电路图案的透明基板浸泡在软化液中软化;然后去除蚀刻掉所述铜箔的区域上软化以后的残留粘结剂。本发明提供的透明LED电路板制备方法,因此可满足透明LED显示屏的使用需求。本方法形成的电路图案,铜箔和透明基板粘合稳固,不变形不脱落。(In order to solve the problems that a scheme of a transparent LED circuit board preparation method in the prior art is relatively complex, reliability is poor, adhesion degree of a circuit pattern formed by copper foil and a transparent substrate is poor, and the circuit pattern is easy to fall off from the transparent substrate, the invention provides a transparent LED circuit board and a preparation method of a transparent LED display screen. The invention provides a preparation method of a transparent LED circuit board on one hand, which comprises the following steps: bonding a copper foil on the cleaned and dried transparent substrate through UV (ultraviolet) glue; exposing, developing and etching the copper foil to form a circuit pattern; soaking the transparent substrate with the circuit pattern in softening liquid for softening; and then removing the residual adhesive after the copper foil is etched and softened on the area of the copper foil. The preparation method of the transparent LED circuit board provided by the invention can meet the use requirement of the transparent LED display screen. The circuit pattern formed by the method has the advantages that the copper foil and the transparent substrate are firmly bonded, and the circuit pattern is not deformed and falls off.)

一种透明LED电路板及透明LED显示屏的制备方法

技术领域

本发明涉及透明基板的印制电路板作为LED透明显示屏的技术领域。

背景技术

透明基板的印制电路一般应用在LCD显示屏领域,这种电路通过磁控溅射的方式在玻璃等透明基板上行成金属导电层,常见为镀铜层,然后再通过蚀刻的方式在透明基板上行成电路图案,这种导电层的厚度一般在纳米级别,导电电流很小。此外,还有使用ITO、纳米银、金属网格等导电材料、在玻璃基板上形成透明电路图案的方案,但这些电路图案的方阻很大,导电电流也很小,难以在电流需求很大的产品上使用。

比如,以透明玻璃为基板的透明LED电路板为例,安装在玻璃基板上的LED灯对电流的需求较大,一颗LED灯大约需要3~15mA(毫安)的驱动电流,一平米的LED显示屏上安装有1000~20000颗不等的LED灯,电流需求非常大,使用上述材料作为电路图案的技术难以满足这种大电流的导电需求,且制造成本较高,工艺较复杂。

作为改进,有人提出了新的玻璃基板覆铜工艺,在玻璃基板上形成10-70微米厚度的覆铜层,以此来满足透明LED电路板的应用需求。该新工艺大致包括如下步骤:在玻璃基板上通过胶水粘接铜箔,然后蚀刻铜箔形成电路图案,对蚀刻掉铜箔的地方通过激光碳化的方式去除多余的胶水。该种方法很难让铜箔和玻璃板有效粘合,因为最终的电路图案上的线路很窄(0.1-0.5mm线宽),再加上SMT(表面贴装)加工期间需要加到高温260度左右,胶水很难保证铜箔和玻璃的有效粘合。同时,胶水与玻璃基板有效粘合的时间和条件也难以把握。

发明内容

为克服现有技术中的透明LED电路板制备方法存在的铜箔形成的电路图案与透明基板的粘合度差,容易从透明基板上脱落,胶水与玻璃基板有效粘合的时间和条件也难以把握的问题,本发明提供了一种透明LED电路板及透明LED显示屏的制备方法。

本发明一方面提供一种透明LED电路板制备方法,包括如下步骤:

清洁及干燥透明基板;

在清洁及干燥后的所述透明基板的正面上涂覆粘结剂,所述粘结剂为UV胶;将所述铜箔置于所述UV胶的上方,并在铜箔上施加压力,将铜箔预压在所述透明基板上;使用紫外线从透明基板的背面照射UV胶,使所述UV胶固化,将所述铜箔和所述透明基板固化粘接;

将所述铜箔进行曝光显影蚀刻,形成电路图案;

去除所述电路图案上多余的粘结剂。

本发明提供的透明LED电路板制备方法,可以在透明的透明基板上形成以铜为导电材料的电路图案,可以满足较大功率的电子元器件的导电需求,同时还能保证成品有较高的透明度,因此可满足透明LED显示屏的使用需求。本方法形成的电路图案,不仅让铜箔和透明基板粘合稳固,还能耐受电子元器件SMT加工过程中的回流焊温度,经过高温回流焊之后电路图案与透明基板的粘合力仍然非常稳固,不变形不脱落。采用UV胶黏结透明基板和铜箔,其制作过程在常温下就可以进行。常温下进行可以有效简化工艺,对加工环境要求不高,减少能耗,降低成本。同时,因为UV胶在紫外线的照射条件下能够迅速粘合,粘合可靠度容易判断,加工效率很高。

进一步地,所述“去除所述电路图案上多余的粘结剂”具体包括如下步骤:

将附着形成电路图案的透明基板浸泡在软化液中,将蚀刻掉所述铜箔的区域上残留粘结剂逐渐溶解软化并可脱离透明基板;然后去除蚀刻掉所述铜箔的区域上软化以后的残留粘结剂。采用软化液对多余的UV胶进行溶解软化并可脱离透明基板,然后再去除多余UV胶,其处理UV胶更加干净,效率更高。

进一步地,所述“清洁及干燥透明基板”步骤具体包括如下步骤:

将所述透明基板通过酸洗、碱洗、水洗中的一种或多种进行清洁,然后将清洁后的透明基板在无尘状态下进行干燥。

进一步地,所述“将所述铜箔置于所述UV胶的上方,并在铜箔上施加压力,将铜箔预压在所述透明基板上”具体包括如下步骤:

将所述铜箔置于所述UV胶的上方,在铜箔上方使用平板重物进行压合,将铜箔预压在所述透明基板上。

进一步地,所述“将所述铜箔进行曝光显影蚀刻,形成电路图案”具体包括如下步骤:

在所述铜箔上覆盖感光膜,再将有电路图形的菲林胶片覆盖在所述感光膜上,再进行曝光,然后再进行蚀刻处理,通过溶液蚀刻掉铜箔不需要的部分,留下所需要的电路图案。

进一步地,所述“去除蚀刻掉所述铜箔的区域上软化以后的残留粘结剂”具体为如下步骤:

采用刮除的方式去掉所述铜箔的区域上软化以后的残留粘结剂;或者采用冲洗装置冲洗掉所述铜箔的区域上软化以后的残留粘结剂。

进一步地,所述铜箔厚度为6-105微米。

进一步地,所述透明基板为钢化玻璃或者透明塑料基板,其厚度为2-10mm。

进一步地,所述电路图案包括电源焊盘、信号焊盘及成阵列布置的安装LED灯珠的灯珠焊区;

每个所述灯珠焊区上设有与LED灯的引脚相对应的引脚焊盘;所述引脚焊盘包括信号引脚焊盘和电极引脚焊盘;

所述信号焊盘与灯珠焊区内信号引脚焊盘之间、及同行或者同列的相邻灯珠焊区内的信号引脚焊盘之间设置有用于信号传输的信号线;使得控制各LED灯珠亮灭的控制信号可以从信号焊盘输入后经各LED灯珠依次传输;

将所述灯珠焊区上的所述电极引脚焊盘与同极性的电源焊盘通过电源线电连接。

本发明第二方面提供一种透明LED显示屏制备方法,包括如下步骤:制备透明LED电路板;在所述透明LED电路板上安装LED灯,然后进行封装;

其中,所述制备透明LED电路板的方法上述的透明LED电路板制备方法。

本发明提供的透明LED显示屏制备方法,其制备透明LED电路板时,可以在透明的透明基板上形成以铜为导电材料的电路图案,可以满足较大功率的电子元器件的导电需求,同时还能保证成品有较高的透明度,因此可满足透明LED显示屏的使用需求。本方法形成的电路图案,不仅让铜箔和透明基板粘合稳固,还能耐受电子元器件SMT加工过程中的回流焊温度,经过高温回流焊之后电路图案与透明基板的粘合力仍然非常稳固,不变形不脱落。采用UV胶黏结透明基板和铜箔,其制作过程在常温下就可以进行。常温下进行可以有效简化工艺,对加工环境要求不高,减少能耗,降低成本。同时,因为UV胶在紫外线的照射条件下能够迅速粘合,粘合可靠度容易判断,加工效率很高。

附图说明

图1是本发明

具体实施方式

中提供的透明LED电路板制备流程图;

图2是图1中步骤S2的优化流程图;

图3是本发明具体实施方式中提供的在透明基板上涂覆粘结剂的示意图;

图4是本发明具体实施方式中提供的将铜箔通过辊轮压合在透明基板上并通过紫外光固化的示意图;

图5是本发明具体实施方式中提供的去除残留粘结剂的示意图;

图6是本发明具体实施方式中提供的软化残留粘结剂后的初级透明电路板的俯视示意图;

图7是本发明具体实施方式中提供的去除软化残留粘结剂后的透明LED电路板的俯视示意图;

图8为图7中A处放大示意图。

其中,1、透明基板;2、粘结剂;3、铜箔;4、平板;5、紫外光照装置;6、软化箱;7、冲洗装置;

20、残留粘结剂;30、电路图案;60、软化液;

100、涂胶基板;200、覆铜基板;300、初级透明电路板;400、透明LED电路板;

30a、引脚焊盘;30b、电源焊盘;30c、信号焊盘;30d、电源线;30e、第一信号线;30f、第二信号线。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本例将对本发明提供的透明LED电路板制备方法进行具体解释说明,如图1所示,包括如下步骤:

步骤S1、透明基板清洁步骤:清洁及干燥透明基板1;

步骤S2、铜箔压合粘结步骤:在清洁及干燥后的所述透明基板1上涂覆粘结剂2;然后将铜箔3压合粘结在所述透明基板1上;优选该铜箔3的厚度为6-105微米。

步骤S3、电路图案形成步骤:将所述铜箔3进行曝光显影蚀刻,形成电路图案30;

步骤S4、多余粘结剂去除步骤:去除所述电路图案30上多余的粘结剂2。

下边一一对各步骤进行具体解释说明。

在步骤S1中,需要完成对透明基板1的清洗,通常透明基板1可以采购定制特定规格的透明基板1,或者可以采购到大块的透明基板1后,再经切割、磨边等工序制备获得特定规格的透明基板1;清洗干燥时,可以将所述透明基板1通过酸洗、碱洗、水洗中的一种或多种进行清洁,然后将清洁后的透明基板1在无尘状态下进行干燥。清洗时,比如可以先采用酸洗、碱洗洗过后,再经纯净水进行水洗,作为优选的方式,干燥时一方面可以采用风扇或者高压气体进行吹扫,还可以进行低温加热烘干等。

步骤S2中,需要通过使用粘结剂2将铜箔3和透明基板1进行粘接,粘接剂为UV胶,UV胶又称无影胶、光敏胶、紫外光固化胶等,是一种必须通过紫外光线照射才能固化的一类胶粘剂,它可以作为粘接剂使用,也可作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用。UV是英文Ultraviolet Rays的缩写,即紫外光线。无影胶固化原理是UV固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子,引发单体聚合、交联化学反应,使粘合剂在数秒钟内由液态转化为固态。本例中将以UV胶为例,介绍如何将铜箔3和透明基板1进行粘接,以及在后续步骤中如何去除多余的粘结剂2。

如图2所示,具体包括如下步骤:

步骤S21、正面涂覆UV胶步骤:如图3所示,所述粘结剂2为UV胶,在清洁及干燥后的所述透明基板1的正面上涂覆所述UV胶;本例中的“正面”、“背面”是相对的概念,正面涂覆UV胶用来粘接铜箔3,则在进行紫外光线照射时,必须从其背面进行照射。如图中所示,将粘接UV胶后的透明基板1称为涂胶基板100;

步骤S22、铜箔预压步骤:将所述铜箔3置于所述UV胶的上方,并在铜箔3上施加压力,将铜箔3预压在所述透明基板1上;

步骤S23、紫外固化步骤:使用紫外线从透明基板1的背面照射UV胶,使所述UV胶固化,将所述铜箔3和所述透明基板1固化粘接。

采用UV胶黏结透明基板1和铜箔3,其制作过程在常温下就可以进行。常温下进行可以有效简化工艺,对加工环境要求不高,减少能耗,降低成本。

本例中,如图4所示,该步骤S22通过如下方式实现,将所述铜箔3置于所述UV胶的上方,使用平板4在如图中箭头所示方向再所述铜箔3上方施加压力,将铜箔3预压在所述透明基板1上。得到如图示中标记的包含有铜箔3、UV胶和透明基板1的中间体,为区别起见,将该中间体命名为覆铜基板200;本例中,作为优选的方式,在压合的同时,通过紫外光照装置5发射紫外线从所述透明基板1的背面照射UV胶直到UV胶固化,将所述铜箔3和所述透明基板1固化粘接。也即步骤S23与步骤S22同时进行,当然步骤S22和步骤S23也可先后进行。为了让压合后避免在铜箔3和透明基板1之间产生气泡,将压合工艺放在真空环境下进行效果更佳。

步骤S3关于电路图案30的形成方法,为常见印制电路板的形成方法,其为公众所知,无需做特别介绍,其通常包括如下步骤:在所述覆铜基板200的铜箔3上覆盖感光膜,再将有电路图形的菲林胶片覆盖在所述感光膜上,再进行曝光,然后通过溶液蚀刻掉铜箔不需要的部分,留下所需要的电路图案30。为区别起见,形成电路图案30后的透明基板1(即包括透明基板1、粘结剂2、电路图案30)命名为初级透明电路板300。

步骤S4中进行多余粘结剂2去除的方法如图5中所示,首先,在一软化箱6中准备软化液60,软化液可以为弱酸性溶液(但并不限定弱酸性溶液),使用弱酸性溶液浸泡35-50分钟,将附着形成电路图案30的透明基板1(也即初级透明电路板300)浸泡在软化液60中,将蚀刻掉所述铜箔3的区域上残留粘结剂20逐渐溶解软化并可脱离透明基板1(此种状态可参考图6);然后采用冲洗装置7进行冲洗掉所述铜箔3的区域上软化以后的残留粘结剂20,得到透明LED电路板400。或者,也可考虑用刮除蚀刻掉所述铜箔3的区域上软化以后的残留粘结剂20。

申请人也曾尝试是否可以直接采用激光高温碳化的方式对多余的粘结剂2进行去除,但结果发现该种方式存在较多的问题:1、需要全面积激光扫描,效率低。2、激光设备照射范围有限制,很难大面积扫射;3、激光在碳化胶水的同时也容易将胶固化在玻璃上,难以清除。因此该种方式不可取。采用本申请中提到的通过软化液进行软化后,其结果如图6中的状态一样,容易起皮脱离透明基板1,此时再通过刮除或者冲洗等方式,再进行多余的残留粘结剂20进行去除时,就很容易去除多余的残留粘结剂。其处理UV胶更加干净,效率更高。此方法适合多数量、大面积线路面板作业,提高了生产效率,所需的设备成本更低,同时,也使得所制作的可一次性成形的透明面板尺寸更大,不受机台行程的限制。

本例中,所述透明基板1为钢化玻璃,其厚度为2-10mm。

本例中,电路图案30可以采用本领域技术人员所公知的方式,比如,作为举例,如图6-图8所示,所述电路图案30包括电源焊盘30b、信号焊盘30c及成阵列布置的安装LED灯珠的灯珠焊区;

每个所述灯珠焊区上设有与LED灯的引脚相对应的引脚焊盘30a;所述引脚焊盘30a包括信号引脚焊盘和电极引脚焊盘;

所述信号焊盘30c与灯珠焊区内信号引脚焊盘之间、及同行或者同列的相邻灯珠焊区内的信号引脚焊盘之间设置有用于信号传输的信号线;为区别起见,将信号焊盘30c与灯珠焊区内信号引脚焊盘之间的信号线标记为第一信号线30e;同行或者同列的相邻灯珠焊区内的信号引脚焊盘之间用于信号传输的信号线标记为第二信号线30f;将使得控制各LED灯珠亮灭的控制信号可以从信号焊盘30c输入后经各LED灯珠依次传输;

将所述灯珠焊区上的所述电极引脚焊盘与同极性的电源焊盘30b通过电源线30d电连接。

本发明提供的透明LED电路板制备方法,可以在透明的透明基板1上形成以铜为导电材料的电路图案30,可以满足较大功率的电子元器件的导电需求,同时还能保证成品有较高的透明度,因此可满足透明LED显示屏的使用需求。本方法形成的电路图案30,不仅让铜箔3和透明基板1粘合稳固,还能耐受电子元器件SMT加工过程中的回流焊温度,经过高温回流焊之后电路图案30与透明基板1的粘合力仍然非常稳固,不变形不脱落。采用UV胶黏结透明基板1和铜箔3,其制作过程在常温下就可以进行。常温下进行可以有效简化工艺,对加工环境要求不高,减少能耗,降低成本。同时,因为UV胶在紫外线的照射条件下能够迅速粘合,粘合可靠度容易判断,加工效率很高。

实施例2

本例将对本发明提供的透明LED显示屏制备方法进行具体解释说明,包括如下步骤:制备透明LED电路板400;在所述透明LED电路板400上安装LED灯,然后进行封装;

其中,所述制备透明LED电路板400的方法为上述实施例1中提供的透明LED电路板制备方法。

上述安装LED灯通过采用表面贴装(英文全称:Surface Mounted Technology;英文简写:SMT)的方法,在SMT加工过程中的回流焊温度限定在约260度,将LED灯安装在灯珠焊区上。然后还可通过灌胶封装,在安装LED后的透明LED电路板400上形成防水保护层,再在上方采用保护盖板进行保护。

因本例中,其核心要点在于透明LED电路板400的制备方法,其余后续封装工艺等均为公众所知,且上述透明LED电路板400的制备方法已在实施例1中进行解释说明。因此,不再赘述。

本发明提供的透明LED显示屏制备方法,其制备透明LED电路板400时,可以在透明的透明基板1上形成以铜为导电材料的电路图案30,可以满足较大功率的电子元器件的导电需求,同时还能保证成品有较高的透明度,因此可满足透明LED显示屏的使用需求。本方法形成的电路图案30,不仅让铜箔3和透明基板1粘合稳固,还能耐受电子元器件SMT加工过程中的回流焊温度,经过高温回流焊之后电路图案30与透明基板1的粘合力仍然非常稳固,不变形不脱落。且本方法的制作过程在常温下就可以进行。采用UV胶黏结透明基板1和铜箔3,其制作过程在常温下就可以进行。常温下进行可以有效简化工艺,对加工环境要求不高,减少能耗,降低成本。同时,因为UV胶在紫外线的照射条件下能够迅速粘合,粘合可靠度容易判断,加工效率很高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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