一种高压LED灯带的制作方法

本申请涉及一种灯带，尤其涉及一种高压LED灯带。

背景技术：

LED灯带是指通过焊接的方式将LED灯珠焊接在柔性线路基板上，再连接外接芯线接入电源，使带状的FPCB（Flexible Printed Circuit Board柔性印刷电路板）通电发光，因其产品形状像一条带，可以任意弯曲成任何形状而得名。其组成部分主要有FPCB、SMD LED灯珠、电阻等。

LED灯带一般分为低压灯带和高压灯带。低压灯带采用变换盒将220V交流电变为12V以下直流供电，属于安全电压，一般长度为6~10米，适用于民用用途。高压灯带直接在220V电压下工作，属于危险电压，适用于商业用途。对于高压灯带，由于其电压较高，在单位长度上发热量就比低压灯带大很多，这样会直接影响到灯带中LED灯珠的寿命。因此，需要通过对灯带上的灯珠和电阻进行合理的排布，以延长其使用寿命。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能延长LED灯珠使用寿命的高压灯带。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下方案实现：

一种高压LED灯带，包括柔性线路板以及焊接在柔性线路板上的灯珠和电阻，所述柔性线路板包括绝缘基层，所述绝缘基层的上表面依次设有顶部导电线路层和顶部绝缘膜层，其下表面依次设有底部导电线路层和底部绝缘膜层（顶部绝缘膜层和底部绝缘膜层优选为PET膜。顶部导电线路层和顶部绝缘膜层设置在绝缘基层的上表面为固定设置在绝缘基层的上表面；底部导电线路层和底部绝缘膜层设置在绝缘基层的下表面为固定设置在绝缘基层的下表面，如各层间通过粘结结合）；所述顶部绝缘膜层的两端分别设有一对端部通孔，每对端部通孔包括正极通孔和负极通孔，所述顶部导电线路层和绝缘基层与端部通孔中的正极通孔、负极通孔对应的部位形成贯穿孔，使得顶部导电线路层与底部导电线路层在点焊后实现并联导通；两对端部通孔之间，设有一组中间通孔，每组中间通孔包括两对中间通孔；成对的端部通孔与成组的中间通孔之间设有多对元件通孔，每对元件通孔包括正极通孔和负极通孔，使得灯珠和电阻可通过元件通孔焊接在柔性线路板上并与顶部导电线路层导通实现灯珠和电阻之间的串联；所述灯珠的数量为50~70颗，所述电阻的数量为23~33颗。

由于本申请是直接工作于220V的电压下，因此，发明人通过调整灯珠的数量以及电阻的数量，使得每个灯珠都工作在正常的电压下。电阻的作用在于分压，避免灯珠的数量过多而增大发热量，同时也能防止过流导致灯珠的损坏。通过调整灯珠和电阻，使得每一段灯带的发热量大大降低。

当外界的正极导线和负极导线焊接在端部通孔中，或端部通孔点焊锡膏形成触点，正极导线和负极导线与触点接触时，能实现顶部导电线路层的供电以及底部导电线路层的供电。焊接在顶部导电线路层的灯珠和电阻之间是串联，电流由正极导线通过其中一对端部通孔的正极通孔流入，从另一对端部通孔的负极通孔流出，从负极通孔流出的电流通过底部导电线路层返回负极导线。当多条柔性线路板的端部连接在一起形成较长的柔性线路板时（这里的连接应该理解为连续不间断的一体性连接，即在生产过程中，生产出长度数倍于上述的柔性线路板），由于底部导电线路层与顶部导电线路层并联，因此，底部导电线路层能分别给每一段的柔性线路板的顶部导电线路层供电，从而取代现有技术中的采用在柔性线路板的下表面接上导线解决供电的问题，大大降低线路板制作成灯带的厚度，底部导电线路层是直接粘结在绝缘基层的下表面，具有较高的连接稳定性。上述述及的点焊/焊接采用如锡膏等焊接材料实现。

顶部绝缘膜层上的元件通孔通过设备滚压冲切而成，当需要制备长度较长的线路板，若需对此长度的线路板完成一个周期的滚压冲切，设备的体积巨大，成本十分高昂。为了避免这种情况，通过在顶部绝缘膜层上，设置至少一组中间通孔，也即，在成对的端部通孔与成对的中间通孔之间为一个滚压冲切周期，在一条线路板上，设置至少一组上述述及的中间通孔（也即一条线路板的顶部绝缘膜层至少经过两个滚压冲切周期制成），能大幅度降低设备的体积以及成本。此外，中间通孔为一组，也即两对，使得当生产连续长度的线路板时，如生产长度两倍于上述线路板时（相当于两条线路板的端部相连接），能形成一组端部通孔（即两对端部通孔），在应用于不同场景时，能在一组端部通孔的位置（两对中间通孔之间）将线路板剪开，从而形成两条线路板，适应不同的需求。

为了避免局部发热集中，所述灯珠和电阻以灯珠-电阻-灯组的形式焊接在每三个相邻的元件通孔上。也即两个灯珠和一个电阻成一个单元重复排列，这样的好处在于，灯带工作时热量的均匀分布，且灯带的发光均匀。

进一步的，分别紧邻端部通孔和中间通孔的元件通孔上焊接灯珠。由于顶部绝缘膜层上元件通孔是使用圆刀滚压冲切形成的，在发明人深入研究下，所述端部通孔和中间通孔之间焊接有30颗灯珠和14颗电阻，此时对应的圆刀设备体积适中，成本低，且为经过综合考虑灯珠密度、发热量和照明效果得到的优选方案。

所述贯穿孔的面积小于正极通孔或负极通孔且其设于正极通孔或负极通孔所显示的范围内，使得顶部导电线路层与底部导电线路层在点焊后实现并联导通。由于贯穿孔设置于正极通孔或负极通孔显示的范围内且面积小，使得在顶部绝缘膜层与顶部导电线路层贴合时，只需要对准贯穿孔的位置即可，也即对准贯穿孔时同时实现了底部导电线路层的对准，在点焊后即能实现顶部导电线路层与底部导电线路层的导通，降低了初期生长调试的难度。上述述及的贯穿孔设于正极通孔或负极通孔所显示的范围内应理解为贯穿孔的边缘与正极通孔的边缘或负极通孔的边缘非接触。

顶部导电线路层和底部导电线路层通常使用冲切的工艺形成，为了防止工艺误差使得端部通孔对应的顶部导电线路层和底部导电线路层不能导通并联，所述顶部绝缘膜层上，靠近其中一对端部通孔的成对元件通孔，其正极通孔对应的顶部导电线路层和绝缘基层形成贯穿孔；所述顶部绝缘膜层上，靠近另一对端部通孔的成对元件通孔，其负极通孔对应的顶部导电线路层和绝缘基层形成贯穿孔。通过如上技术手段，在端部通孔对应的顶部导电线路层和绝缘基层不能实现导通并联的情况下，也能通过靠近端部通孔的元件通孔实现顶部导电线路层和绝缘基层的导通。

本申请提供一种具体的柔性线路板：所述底部导电线路层包括沿线路板长度方向相间设置的正极金属层和负极金属层；所述顶部导电线路层包括端部金属层，设置在端部金属层之间的与中间通孔组数一致的第二中间金属层，以及设置在端部金属层与第二中间金属层之间的第一中间金属层；

所述第一中间金属层包括相间设置的第一金属层、第二金属层和呈Z型的第三金属层，所述第三金属层的两端分别与正极金属层和负极金属层相对，且其靠近端部金属层设置；所述第一金属层与负极金属层相对，所述第二金属层与正极金属层相对，所述第一金属层和第二金属层紧邻第三金属层且两者相互错位设置；所述第一金属层和第二金属层构成一个单元且与第三金属层相间重复排列形成第一中间金属层；

所述第二中间金属层呈Z型，其两端分别与正极金属层和负极金属层相对，且其两侧分别紧邻第三金属层且相间排列；

所述端部金属层包括短边金属层和长边金属层，其中一对端部金属层的短边金属层与负极金属层相对，长边金属层与正极金属层相对，且长边金属层与与负极金属层相对的第三金属层的一端错位设置；另一对端部金属层的短边金属层与正极金属层相对，长边金属层与负极金属层相对，且长边金属层与与正极金属层相对的第三金属层的一端错位设置；

成对的元件通孔分别与长边金属层和第三金属层相对、与第三金属层和第一金属层相对、与第一金属层和第二金属层相对、与第二金属层和第三金属层相对、与第三金属层和第二中间金属层相对，使得灯珠和电阻可通过元件通孔焊接在柔性线路板上形成串联；成对的端部通孔分别与长边金属层和短边金属层相对，使得顶部导电线路层和底部导电线路层可导通并联，成组的中间通孔与第二中间金属层相对。

本申请提供一种连续的高压LED灯带，由多条上述述及的灯带连接而成（这里的连接应该理解为连续不间断的一体性连接，即在生产过程中，生产出长度数倍于上述述及的线路板）。进一步的，相邻连接的灯带的连接端的成对端部通孔点焊锡膏。两对点焊锡膏的端部通孔之间能根据实际需要剪开形成长度不同的灯带。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本申请采用双面对称结构，在绝缘基材的下表面设置底部导电线路层，避免了传统单面线路板的缺点，降低了线路板制作成灯带的厚度，使得其应用范围更广。端部通孔对应顶部导电线路层和绝缘基层形成贯穿孔，降低生产难度。通过设置至少一组中间通孔，能大大降低设备的成本，实现长度更长的线路板的制备；综合考虑密度、发光效果、发热等因素，优化灯珠和电阻的数量以及排布方式，延长灯珠的使用寿命。

附图说明

图1为实施例1柔性线路板结构示意图；

图2为实施例1灯带结构示意图（图中未画出顶部绝缘膜层）；

图3为实施例1顶部导电线路层结构示意图（图中通孔为顶部绝缘膜层与顶部导电线路层的对应关系示意，图中并没有画出顶部绝缘膜层）；

图4为图3局部结构示意图；

图5为图3局部结构示意图；

图6为实施例1底部导电线路层结构示意图；

图7为实施例1顶部绝缘膜层的元件通孔、端部通孔和中间通孔与顶部导电线路层的对应关系示意图；

图8为图7局部示意图；

图9为图7局部示意图；

图10为实施例2两条线路板连接结构示意图；

图11为实施例3线路板端部结构示意图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

实施例1

如图1~9所示，一种高压LED灯带，包括柔性线路板以及焊接在柔性线路板上的灯珠240和电阻250，所述柔性线路板包括绝缘基层100，所述绝缘基层100的上表面依次设有顶部导电线路层200和顶部绝缘膜层300，其下表面依次设有底部导电线路层400和底部绝缘膜层500。

如图3~6所示，所述底部导电线路层400包括沿线路板长度方向相间设置的正极金属层410和负极金属层420；所述顶部导电线路层200包括端部金属层210，设置在端部金属层210之间的第二中间金属层230，以及设置在端部金属层210与第二中间金属层230之间的第一中间金属层220。

所述第一中间金属层220包括相间设置的第一金属层221、第二金属层222和呈Z型的第三金属层223，所述第三金属层223的两端分别与正极金属层410和负极金属层420相对，且其靠近端部金属层210设置；所述第一金属层221与负极金属层420相对，所述第二金属层222与正极金属层410相对，所述第一金属层221和第二金属层222紧邻第三金属层223且两者相互错位设置；所述第一金属层221和第二金属层222构成一个单元且与第三金属层223相间重复排列形成第一中间金属层220。

所述第二中间金属层230呈Z型，其两端分别与正极金属层410和负极金属层420相对，且其两侧分别紧邻第三金属层223且相间排列。

所述端部金属层210包括短边金属层212和长边金属层211，其中一对端部金属层的短边金属层212与负极金属层420相对，长边金属层211与正极金属层410相对，且长边金属层211与与负极金属层420相对的第三金属层223的一端错位设置；另一对端部金属层的短边金属层212与正极金属层410相对，长边金属层211与负极金属层420相对，且长边金属层211与与正极金属层410相对的第三金属层223的一端错位设置。

如图7~9所示，所述顶部绝缘膜层300的两端分别设有一对端部通孔320，每对端部通孔320包括正极通孔321和负极通孔322（此处的正极通孔和负极通孔为相对而言，电流流入元件的为正极通孔，流出元件的为负极通孔），所述顶部导电线路层200和绝缘基层100与端部通孔中的正极通孔321、负极通孔322对应的部位形成贯穿孔（如图9所示，贯穿孔的面积小于正极通孔或负极通孔且其设于正极通孔或负极通孔所显示的范围内，贯穿孔使得正极通孔321和负极通孔322对应的部分露出顶部导电线路层200和底部导电线路层400），使得顶部导电线路层200与底部导电线路层400在点焊后实现并联导通；两对端部通孔320之间，设有一组中间通孔330，每组中间通孔330包括两对中间通孔；成对的端部通孔与成组的中间通孔之间设有多对元件通孔310，每对元件通孔310包括正极通孔311和负极通孔312，使得灯珠240和电阻250可通过元件通孔310焊接在柔性线路板上并与顶部导电线路层200导通实现灯珠和电阻之间的串联（灯珠和电阻分别焊接在每对元件通孔中）；所述灯珠的数量为50~70颗，所述电阻的数量为23~33颗。

成对的元件通孔310分别与长边金属层211和第三金属层223相对、与第三金属层223和第一金属层221相对、与第一金属层221和第二金属层222相对、与第二金属层222和第三金属层223相对、与第三金属层223和第二中间金属层230相对，使得灯珠和电阻可通过元件通孔焊接在柔性线路板上形成串联；成对的端部通孔320分别与长边金属层211和短边金属层212相对，使得顶部导电线路层200和底部导电线路层400可导通并联，成组的中间通孔330与第二中间金属层230相对。

所述灯珠240和电阻250以灯珠-电阻-灯组的形式焊接在每三个相邻的元件通孔上。分别紧邻端部通孔320和中间通孔330的元件通孔上焊接灯珠240。所述端部通孔和中间通孔之间焊接有30颗灯珠和14颗电阻。本申请的灯带直接工作于高压（市电220~240V）下，灯珠和电阻分别承担电压，通过电阻控制线路电流。在50~70个灯珠和23~33个电阻的数量下，灯珠的距离排布和电压的分配是最为合理的，能延长使用寿命。本实施例中，优选灯珠60颗，电阻28颗，单颗灯珠的电压是3V，因此60颗灯珠承担的电压为180V，剩余电阻承担40V电压。

实施例2

如图10所示，由多条实施例1所述的线路板连接而成（在线路板上焊接灯珠和电阻即成灯带），这里的连接应理解为连续不间断的一体性连接，即在生产过程中，生产出长度数倍于上述的线路板。图10中显示的两段线路板之间存在间隔，这是为了更好地表达两者端部的连接关系而采用的画法，实际生产上不存在间隔。每条线路板的连接端的成对端部通孔点焊锡膏。

实施例3

本实施例与实施例1类似，区别在于，如图11所示，所述顶部绝缘膜层300上，靠近其中一对端部通孔320的成对元件通孔310，其正极通孔对应的顶部导电线路层和绝缘基层形成贯穿孔（如图11所示，贯穿孔使得正极通孔对应的部分露出底部导电线路层400和顶部导电线路层200）；所述顶部绝缘膜层上，靠近另一对端部通孔的成对元件通孔，其负极通孔对应的顶部导电线路层和绝缘基层形成贯穿孔。

上述实施例仅为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。