一种具有高散热性能的LED电路板制作方法与流程

本发明涉及到一种电路板的制作方法，尤其是指一种具有高散热性能的led电路板制作方法，该种具有高散热性能的led电路板制作方法可以有效降低led电路板的发热；属于电子元器件制作加工技术领域。

背景技术：

由于led灯在工作时发热极大，若热量不能及时散出，会影响产品的使用寿命和安全性能。电路板作为led的载板时，不仅需要实现电气连接，还需要提供良好的热传导。传统电路板由于结构设计以及材料本身的影响，导热性能较差，现有技术方案通过厚铜蚀刻成铜柱的方式制作led散热焊盘对应的铜柱，该方法具有很大的局限性，无法生存精密线路；因此很有必要对此加以改进。

通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：

1、专利号为cn201910424714.8，名称为“一种热电分离电路板的制作工艺”，申请人为：安捷利(番禺)电子实业有限公司的发明专利，该专利公开了一种热电分离电路板的制作工艺，其可以避免在热电分离电路板的制作过程中产生的溢胶影响热电分离电路板的散热效果，包括以下步骤：对铜基板开料，然后在铜基板覆盖干膜，通过曝光、显影、蚀刻,在铜基板上形成与led导热焊盘对应的凸台，褪去凸台上的干膜；在铜基板上涂覆树脂，将树脂固化，对凸台上的树脂层进行研磨，使得凸台露出；然后覆盖干膜，通过曝光、显影，去除除凸台以外的其他区域的干膜；在铜基板上镀一层铜箔，对铜箔的表面进行研磨使得铜箔的表面的高度一致；然后在铜箔上贴干膜，曝光、显影，然后通过蚀刻将凸台的干膜上的铜箔去除，制作外层线路，再将凸台上的干膜褪去使得凸台露出。

2、专利号为cn201410401239.x，名称为“一种电机框形线圈模压加工方法”，申请人为：金安国纪科技股份有限公司的发明专利，该专利公开了一种led灯用高导热覆铜板及其制备方法。led灯用高导热覆铜板由相互叠合的一绝缘层和一铜箔层组成；所述绝缘层的结构可以为下述结构中的任一种：结构一：所述绝缘层由一张玻璃毡半固化片和两张玻璃布半固化片组成，两张玻璃布半固化片分别叠合于所述的玻璃毡半固化片的两侧；结构二：所述绝缘层由两张玻璃毡半固化片和三张玻璃布半固化片组成；两张玻璃毡半固化片分别叠合于一张玻璃布半固化片的两侧，另外两张玻璃布半固化片分别叠合于两张玻璃毡半固化片的外侧。

3、专利号为cn201110076878.x，名称为“led用高导热高耐热cem-3覆铜板”，申请人为：浙江华正新材料股份有限公司;杭州联生绝缘材料有限公司的发明专利，该专利公开了一种led用高导热高耐热cem-3覆铜板，由下述方法制备而得：1）配胶：配制胶液，并混合均匀；2）上胶：贴面层：将玻璃纤维布上胶，在立式上胶机烘干制得半固化片；夹心层：将玻璃纤维毡上胶，在立式上胶机烘干制得半固化片；3）压制：将二张贴面层和一张以上玻璃纤维毡叠合而成，再双面覆上铜箔，在真空压机中进行压制。

通过对上述这些专利的仔细分析，这些专利虽然都涉及电路板的制作，而且还有的涉及到了led电路板的制作，也提出了一些改进技术方案，但通过仔细分析，该些专利都没有提出如何有效进行电路板的散热，因此前面所述的问题都依然存在，所以仍有待进一步加以研究改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有led电路板散热性能不好，影响led的使用寿命的问题，提出一种新型的具有高散热性能的led电路板制作方法，该种具有高散热性能的led电路板制作方法可以有效解决传统电路板由于结构设计以及材料本身的影响，导热性能较差的问题，有效提高led电路板散热性能。

为了达到这一目的，本发明提供了一种具有高散热性能的led电路板制作方法，采用双层贴合在一起的复合铜箔，一层为有效层铜箔，另一层为承载层铜箔或铝箔；先对复合铜箔进行预处理，再将复合铜箔与半固化片压合，且在压合过程中通过控制半固化片的流动性，完全填充铜柱间隙，并采用厚度为超薄厚度的纯铜箔作为有效层铜箔的铜基，使得刻制的线路可做到小于或等于1mil（25um）甚至更小的线宽间距，生成精密线路；通过采用薄铜箔作为有效层铜箔，降低电路板的热阻，并控制半固化片的流动性，使得半固化片能完全填充铜柱间隙，来降低电路板的发热，提高led电路板散热性能。

进一步地，所述的采用双层贴合在一起的复合铜箔是采用9um以下的铜箔作为有效层铜箔，采用30-50um的铜箔作为承载层铜箔或铝箔，并将有效层铜箔和承载层铜箔或铝箔通过粘结剂粘结在一起，形成复合铜箔，且保证有效层铜箔与承载层铜箔或铝箔两层铜箔在后续的工序中能有效进行分离。

进一步地，所述的对复合铜箔进行预处理是在复合铜箔表面进行钻定位孔，再在复合铜箔两面贴合感光干膜，通过菲林曝光显影，在有效层铜箔面露出需电镀铜面，填孔电镀，将露出铜面的位置镀上铜柱，褪膜后转入层压工序待压合。

进一步地，所述的将复合铜箔与半固化片压合是选取与复合铜箔同样尺寸的半固化片，钻定位孔，开槽，所述槽与有效层铜箔所镀铜柱位置一一对应；再将已电镀的有效层铜箔，铜柱面朝上，覆上半固化片，半固化片开槽与铜柱一一对应，进行压合；压合过程中控制半固化片的流动性，使得半固化片能完全填充铜柱间隙。

进一步地，所述的铜柱为两个间距仅为0.1-0.2mm的半圆，在间距内需要通过半固化片的流动性填充，保证缝隙内填满树脂。

进一步地，所述的铜柱半圆分别为正负两级，并在其中任一个半圆上压制出一个弧形缺口，在弧形缺口上涂布色彩，以区分正负极。

进一步地，所述的压合过程中控制半固化片的流动性是复合铜箔与半固化片压合结构采用单面覆型结构，控制压机温度和压力，保持半固化片的流动性，利用虹吸效应使流动的半固化片填充铜柱狭缝。

进一步地，所述的半固化片压合后，撕掉复合铜箔的承载层铜箔或铝箔层，再在压合有半固化片的有效层铜箔双面贴感光干膜，曝光显影形成线路图形，蚀刻出线路，完成后续工序，制成电路板。

进一步地，所述的电路板制作工序如下：

1）将两层铜箔复合在一起：选取5-9um铜箔和30-50um铜箔，通过粘结剂粘结在一起，使两层铜箔完全贴合在一起，形成复合铜箔；所述的5-9um铜箔为有效铜箔，30-50um铜箔为承载层铜箔或铝箔，承载层铜箔或铝箔作用为避免5-9um铜箔操作过程中的破损，后期可手动分离的中间过程用铜箔；

2）在复合铜箔上贴膜：在复合铜箔的正反两面贴上感光干膜，干膜厚度80-120um；

3）膜处理：对贴在复合铜箔中有效铜箔一面的干膜进行处理；通过菲林曝光显影，在5-9um铜箔面露出需电镀铜面，填孔电镀，将露出铜面的位置镀上铜柱，铜柱高度70-90um，褪膜后转入层压工序待压；

4）制作半固化片：选取与复合铜箔同样尺寸的半固化片，在半固化片上钻定位孔，开槽；所述槽与有效铜箔所镀铜柱位置一一对应；

5）压合：取已电镀的铜箔，铜柱面朝上，覆上半固化片，半固化片开槽与铜柱一一对应，压合结构采用单面覆型结构，控制压机温度和压力，保持半固化片的流动性；在压合时注意同时压出弧形缺口，并利用虹吸效应使流动的半固化片填充铜柱狭缝；

6）后处理：完成压合半固化片后，撕掉30-50um的承载层铜箔或铝箔层，另外双面贴感光干膜，曝光显影形成线路图形，蚀刻出线路，完成后续电路板的制成工序。

本发明的优点在于：

本发明通过超薄铜箔与承载箔的复合，降低了对有效铜箔厚度的要求，在加工中到达一定程度时，再去掉承载箔，以及采用虹吸效应使流动的半固化片填充铜柱狭缝，可以有效消除铜柱间隙，并通过生成精密线路，综合降低整个led电路板的发热，可以大幅减少led的电路板所引起的发热，主要有以下一些优点：

1、本发明采用双层铜箔，可以使得有效层铜箔尽可能的薄，而不至于影响线路的刻制，这样可以有效降低传导过程中的发热；

2、通过双层铜箔，在制作中将作为承载铜箔去除，可以有效保证铜箔的散热性，提高电路板整体散热性能；

3、采用半固化片控制压合，利用虹吸效应使流动的半固化片填充铜柱狭缝，可以完全消除缝隙对散热的影响，从而进一步提高电路板整体散热性能。

附图说明

图1是本发明一种实施例的作业流程截面示意图；

图2是本发明一种实施例的电镀形成铜柱的平面示意图；

图3是本发明一种实施例的半固化片钻孔开槽示意图；

图4是本发明一种实施例的半固化片覆盖在已镀铜柱的纯铜箔上示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本发明。

实施例一

通过附图1可以看出，本发明涉及一种具有高散热性能的led电路板制作方法，采用双层贴合在一起的复合铜箔1，一层为有效层铜箔2，另一层为承载层铜箔3；先对复合铜箔1进行预处理，再将复合铜箔1与半固化片4压合，且在压合过程中通过控制半固化片4的流动性，完全填充铜柱间隙5，并采用厚度为超薄厚度的纯铜箔作为有效层铜箔2的铜基，使得刻制的线路可做到小于或等于1mil（25um）的线宽间距，生成精密线路；通过采用薄铜箔作为有效层铜箔2，降低电路板电路自身的热阻，并控制半固化片4的流动性，使得半固化片能完全填充铜柱间隙5，以此来降低电路板的发热，提高led电路板散热性能。

具体制作方式如下

采用9um的铜箔作为有效层铜箔，采用35um的铜箔作为承载层铜箔或铝箔，并将有效层铜箔2和承载层铜箔或铝箔3通过粘结剂6粘结在一起，形成复合铜箔1；粘结剂6选用耐高温可撕胶（如to-jq2000耐高温可剥蓝胶、to-g4000热固化型可剥蓝胶），保证有效层铜箔2与承载层铜箔3两层铜箔在后续的工序中能有效进行分离。

然后在复合铜箔1表面进行钻定位孔，再在复合铜箔1两面分别贴合感光干膜7和8，通过菲林曝光显影，在有效层铜箔2面刻露出需电镀铜箔面，形成电镀孔面9，然后对电镀孔面9填孔电镀，将有效层铜箔2露出铜箔面的位置镀上铜柱10；铜柱镀好后褪去粘贴在复合铜箔1上的感光干膜7和8后转入层压工序待压合。

另选取与复合铜箔1同样尺寸的半固化片4，半固化片4为环氧树脂半固化片；在半固化片4上钻定位孔，开槽，所述槽与有效层铜箔2所镀铜柱10位置一一对应；再将已电镀的有效层铜箔2，铜柱面朝上，覆上半固化片4，半固化片4开槽与铜柱一一对应，进行压合；压合过程中控制半固化片4的流动性，使得半固化片4能完全填充铜柱间隙5。

强调所述的铜柱10为两个间距仅为0.1-0.2mm的半圆，在间距内需要通过半固化片4的流动性填充，保证缝隙内填满半固化片4的树脂。

而且所述的铜柱半圆分别为正负两级，在压合时将其中任一个半圆11上压制出一个弧形缺口12，在弧形缺口12上涂布色彩，以区分正负极。

同时，在复合铜箔1与半固化片4压合结构采用单面覆型结构，控制压机温度在150-200℃，压力为1-2mpa，时间在0.5-1小时，保持半固化片的流动性在流动度:26%~35%，利用虹吸效应使流动的半固化片4的部分树脂填充铜柱间隙5。

在复合铜箔1与半固化片4压合后，撕掉复合铜箔1的承载层铜箔3，再在压合有半固化片4的有效层铜箔2的双面贴感光干膜13和14，曝光显影形成线路图形，蚀刻掉部分有效铜箔15，刻出线路，完成后续工序，制成电路板。

具体电路板制作工序如下（如附图1所示）：

1）将两层铜箔复合在一起：选取9um铜箔和35um铜箔，通过粘结剂6在常温下粘结在一起，使两层铜箔完全贴合在一起，形成复合铜箔1；所述的9um铜箔为有效铜箔2，35um铜箔为承载层铜箔3，承载层铜箔3作用为避免有效层铜箔2操作过程中的破损，后期可手动分离的中间过程用铜箔；

2）在复合铜箔上贴膜：在复合铜箔1的正反两面贴上感光干膜，分别为正面干膜7，反面干膜8；干膜厚度100um；

3）膜处理：对贴在复合铜箔中有效铜箔一面的正面干膜7进行处理；通过菲林曝光显影，使得有效层铜箔2面露出需电镀铜面，形成电镀孔面9；将电镀孔面9置于电镀设备中在电镀孔面上进行填孔电镀，直至露出铜面的位置镀上铜柱10，铜柱10高度70-90um；再褪去复合铜箔1正反两面的感光干膜，转入层压工序待压；

4）制作半固化片：选取与复合铜箔同样尺寸的半固化片4，在半固化片4上钻定位孔，并在表面开槽；所述槽与有效铜箔所镀铜柱10位置一一对应；

5）压合：取已电镀的复合铜箔，铜柱10面朝上，在复合铜箔的有效层铜箔上覆上半固化片4，半固化片4开槽或孔16与有效层铜箔上铜柱10一一对应，放入压机进行压合；压合结构采用单面覆型结构，控制压机温度在150-200℃，压力为1-2mpa，压合时间0.5-1h，保持半固化片4的流动性；在压合时注意同时压出弧形缺口40；并充分利用虹吸效应使流动的半固化片填充铜柱间隙5，保证间隙5内填满树脂；

6）后处理：完成压合半固化片4后，撕掉35um的承载层铜箔层3，并在弧形缺口12处点上正负极区分颜色，再另外双面再次贴感光干膜，分别为二次正面干膜13和二次反面干膜14，再次曝光显影形成线路图形，蚀刻出线路，完成后续电路板的制成工序。

实施例二

实施例二的方法基本与实施例一是一样的，只是所采用的材料或工艺条件有所不同；一种具有高散热性能的led电路板制作方法，采用双层贴合在一起的复合铜箔，一层为有效层铜箔，另一层为承载层铝箔；先对复合铜箔进行预处理，再将复合铜箔与半固化片压合，且在压合过程中通过控制半固化片的流动性，完全填充铜柱间隙，并采用厚度为超薄厚度的纯铜箔作为有效层铜箔的铜基，使得刻制的线路可做到小于或等于1mil（25um）的线宽间距，生成精密线路；通过采用薄铜箔作为有效层铜箔，降低电路板电路自身的热阻，并控制半固化片的流动性，使得半固化片能完全填充铜柱间隙，以此来降低电路板的发热，提高led电路板散热性能。

具体制作方式如下：

采用6um的铜箔作为有效层铜箔，采用50um的铝箔作为承载层铝箔，并将有效层铜箔和承载层铝箔通过油性可撕胶粘结剂粘结在一起，形成复合铜箔，且保证有效层铜箔与承载层铝箔两层铜箔在后续的工序中能有效进行分离。

然后在复合铜箔表面进行钻定位孔，再在复合铜箔两面贴合感光干膜，通过菲林曝光显影，在有效层铜箔面露出需电镀铜面，填孔电镀，将露出铜面的位置镀上铜柱，褪膜后转入层压工序待压合。

另选取采用广州市嘉州覆铜板有限公司提供的7628半固化片，按照与复合铜箔同样尺寸裁剪半固化片，在半固化片上进行钻定位孔，开槽，所述槽和孔与有效层铜箔所镀铜柱位置一一对应；再将已电镀的有效层铜箔，铜柱面朝上，覆上半固化片，半固化片开槽与铜柱一一对应，进行压合；压合过程中控制半固化片的树脂流动性，使得半固化片能完全填充铜柱间隙。

强调所述的铜柱为两个间距仅为0.1-0.2mm的半圆，在间距内需要通过半固化片的流动性填充，保证缝隙内填满树脂。

而且所述的铜柱半圆分别为正负两级，在压合时将其中任一个半圆上压制出一个弧形缺口，在弧形缺口上涂布色彩，以区分正负极。

然后将复合铜箔与半固化片压合，且复合铜箔与半固化片压合结构采用单面覆型结构，控制压机温度在50-250℃，压力为1-1.5mpa，时间在1小时，保持半固化片的流动性在流动度:30%~32%，利用虹吸效应使流动的半固化片的部分树脂填充铜柱间隙。

在复合铜箔与半固化片压合后，撕掉复合铜箔的承载层铝箔层，再在压合有半固化片的有效层铜箔双面贴感光干膜，曝光显影形成线路图形，蚀刻出线路，完成后续工序，制成电路板。

具体电路板制作工序如下（如附图1所示）：

1）将两层铜箔复合在一起：选取6um铜箔和50um铜箔，通过粘结剂粘结在一起，使两层铜箔完全贴合在一起，形成复合铜箔；所述的6um铜箔为有效层铜箔，50um铜箔为承载层铝箔，承载层铝箔作用为避免有效层铜箔操作过程中的破损，后期可手动分离的中间过程用铜箔；

2）在复合铜箔上贴膜：在复合铜箔的正反两面贴上感光干膜，分别为正面干膜，反面干膜；干膜厚度120um；

3）膜处理：对贴在复合铜箔中有效铜箔一面的正面干膜进行处理；通过菲林曝光显影，使得有效层铜箔面露出需电镀铜面，形成电镀孔面；将电镀孔面置于电镀设备中在电镀孔面进行填孔电镀，直至露出铜面的位置镀上铜柱，铜柱高度80-90um，基本与感光干膜厚度相同；再褪去复合铜箔正反两面的干膜，转入层压工序待压；

4）制作半固化片：选取与复合铜箔同样尺寸的半固化片，在半固化片上钻定位孔，并在表面开槽；所述槽与有效铜箔所镀铜柱位置一一对应；

5）压合：取已电镀的复合铜箔，铜柱面朝上，在复合铜箔的有效层铜箔上覆上半固化片，半固化片开槽与有效层铜箔上铜柱一一对应，放入压机进行压合；压合结构采用单面覆型结构，控制压机温度在50-250℃，压力为1-1.5mpa，时间在1小时，保持半固化片的流动性在流动度:30%~32%；在压合时注意同时压出弧形缺口；利用虹吸效应使流动的半固化片填充铜柱间隙，保证间隙内填满树脂；

6）后处理：完成压合半固化片后，撕掉50um的承载层铝箔层，另外双面再次贴感光干膜，分别为二次正面干膜和二次反面干膜，再次曝光显影形成线路图形，蚀刻出线路，完成后续电路板的制成工序。

上述所列实施例，只是结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，而且本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。同时，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的优点在于：

本发明通过超薄铜箔与承载箔的复合，降低了对有效铜箔厚度的要求，在加工中到达一定程度时，再去掉承载箔，以及采用虹吸效应使流动的半固化片填充铜柱狭缝，可以有效消除铜柱间隙，并通过生成精密线路，综合降低整个led电路板的发热，可以大幅减少led的电路板所引起的发热，主要有以下一些优点：

1、采用中间移动组件、侧向移动组件可以更加方便直线夹的移动，便于保证调整精度；

2、直线夹采用全气缸驱动，以此来实现线圈的压紧，可以有效防止在包带过程中的抖动；

3、包带头采用上部移动调整，可实现多方位的调整，调整方便，精度高，有利于提高绕包质量。