[发明专利]一种LED电路板的GERBER设计方法及其生产工艺

说明书

本发明涉及LED显示屏生产技术领域，尤其涉及一种LED电路板的GERBER线路设计方法及其生产工艺，解决因水沟效应导致的蚀刻因子差异而形成的焊盘大小不一致问题，本发明结合蚀刻因子对焊盘的整体补偿后，再根据图形布线的密度及水沟效应，对表贴焊盘靠近空旷区域再次采用本发明所保护的弧形补偿方式。同时，GERBER线路补偿方法先建立Symbol后再统一替换，达到全板焊盘一致性目的；其次，补偿的大小根据空旷区域位置进行调整，空旷区域因药水交换快蚀刻量大而增加补偿，密集区域因药水交换小而减少补偿。再结合生产蚀刻工艺的调整，达到焊盘成品尺寸公差±10％的要求，并使得尺寸整体规则且整面焊盘一致性。

技术领域

本发明涉及LED显示屏生产技术领域，尤其涉及一种LED电路板的GERBER设计方法及其生产工艺。

背景技术

LED显示屏可以说与我们的生活息息相关，大到户外广告牌、红绿灯、指示牌；小到室内演播厅、安防；再到电视、平板等，显示屏越小其清晰度也越高。而LED清晰度我们都以点间距来表示，不同的点间距其使用的环境也各不相同，例如：室外P10.0每平方米共有(1000/10)＝10000个灯珠/平米，而室内如P1.0每平方米共有(1000/1.0)＝1000000个灯珠/平米，点间距越小显示效果越好，但价格和制作工艺难度也将几何增加。

目前,LED灯珠我们可分为直插式和表贴式两大类，在Mini LED中的COB封装属于另一种工艺类型，在此发明中不做阐述。直插式即是将灯珠固定在电路板上的两个导通孔内，而表贴式是将灯珠通过贴片的方式贴于电路板表面焊盘上，前者应用于户外大间距显示屏，后者应用于室内小间距显示屏。同样，LED点间距不一样其灯珠的大小也各不相同。

小间距LED光学显示一致性，是衡量显示屏质量的重要指标，也是LED制造商首要解决的技术难题之一，而影响光学显示效果色差的其中之一就是焊盘尺寸的一致性。众所周知，表贴式灯珠是将灯珠封装后，再将封装电源面与电路板表面焊盘贴合后导通。而封装后的灯珠尺寸与焊盘尺寸均是按比例设计，一般是灯珠比焊盘四周整体大0.05mm左右，其最佳是灯珠封装壳完全盖住表贴焊盘。

然而，因电路板的设计及制造因素导致整面焊盘尺寸差异化，如焊盘尺寸太小，上锡不饱满容易导致虚焊，而焊盘尺寸过大则会露出封装灯珠之外，在显示发光后，其裸露在外的焊盘由于上锡导致反光吃色从而形成局部区域的色差现象。在近距离室内小间距LED显示屏中，属于致命的品质缺陷。而本发明，将通过GERBER设计电路板线路焊盘尺寸，结合工艺生产蚀刻能力，满足表贴灯珠焊盘一致性，属于印制电路板行业技术。

电路板表面焊盘是通过GERBER设计好线路图形后，通过曝光方式进行图形转移后再通过酸性或碱性药水蚀刻掉多余铜箔，最后成型于线路图形和焊盘的过程。因为蚀刻因子的影响，其设计时焊盘尺寸必须要考虑到侧蚀才能满足成品的大小。目前，传统的设计方法是整体补偿图形或挑选独立区域补偿。在现有发明专利《一种改善焊盘尺寸一致性的工艺方法》授权公告号CN106658978B中描述：蚀刻焊盘两侧孤立时则正常补偿；蚀刻焊盘一侧孤立时则不补偿；蚀刻焊盘不规则时将蚀刻焊盘划分为规则的几段，并分段进行补偿。该工艺技术方法在蚀刻过程的水沟效应后会导致蚀刻差异，从而影响焊盘的局部尺寸公差，在行业规范IPC二级标准中可满足大多数蚀刻公差±20％的要求，但在小间距LED焊盘公差±10％以内将无法应用该工艺方案。同时，对于整体补偿焊盘的GERBER设计，在蚀刻后水沟效应下导致的蚀刻因子差异化，表贴的SMD焊盘四角因蚀刻量大将会呈现出椭圆形，从而减少整体的焊盘尺寸。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明结合“水沟效应”导致的“蚀刻因子”变化，通过GERBER线路的动态补偿方式及蚀刻的过程控制，达到整板板面焊盘±10％以内的成品公差，从而解决因焊盘尺寸的差异化导致上锡不良或超出灯珠尺寸而影响色差问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种LED电路板的GERBER设计方法，包括以下步骤：