JP2003277479A - Ｌｅｄベアチップ搭載用基板の製造方法及び樹脂組成物 - Google Patents
Ｌｅｄベアチップ搭載用基板の製造方法及び樹脂組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セラミック基板に比べて加工性の良いエポキ
シ樹脂基板であって、高放熱特性を有するとともに白色
度を持たせて反射率を高めたＬＥＤベアチップ搭載用基
板の製造方法及び樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、
及び無機充填剤を含有する樹脂組成物であって、該樹脂
組成物の硬化後の熱伝導率が約１〜約１００Ｗ／ｍＫで
あり、且つ、前記無機充填剤が白色系顔料を含む。製造
方法は、前記樹脂組成物を回路形成用導電板、放熱板、
又は支持板に塗布する第１の工程と、該樹脂組成物を硬
化させる第２の工程とを有し、第２の工程は、加熱プレ
ス機によって１〜２０ｋＰａのプレス圧力で半硬化状態
に硬化させる一次硬化工程と、加熱雰囲気中で加熱し硬
化させる二次硬化工程と、を有する。
シ樹脂基板であって、高放熱特性を有するとともに白色
度を持たせて反射率を高めたＬＥＤベアチップ搭載用基
板の製造方法及び樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、
及び無機充填剤を含有する樹脂組成物であって、該樹脂
組成物の硬化後の熱伝導率が約１〜約１００Ｗ／ｍＫで
あり、且つ、前記無機充填剤が白色系顔料を含む。製造
方法は、前記樹脂組成物を回路形成用導電板、放熱板、
又は支持板に塗布する第１の工程と、該樹脂組成物を硬
化させる第２の工程とを有し、第２の工程は、加熱プレ
ス機によって１〜２０ｋＰａのプレス圧力で半硬化状態
に硬化させる一次硬化工程と、加熱雰囲気中で加熱し硬
化させる二次硬化工程と、を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放熱特性及び光反
射特性に優れた、ＬＥＤベアチップ搭載用基板の製造方
法及び脂組成物樹に係り、詳しくは、高輝度ＬＥＤを用
いた照明のためのＬＥＤベアチップ搭載用基板の製造方
法及び樹脂組成物に関する。
射特性に優れた、ＬＥＤベアチップ搭載用基板の製造方
法及び脂組成物樹に係り、詳しくは、高輝度ＬＥＤを用
いた照明のためのＬＥＤベアチップ搭載用基板の製造方
法及び樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＥＤは、その優れた省電力性に
注目して、照明光源としても期待されているが、ＬＥＤ
を照明として使用する場合、高い照度と共に素子（チッ
プ）をかなり集合させる必要があり、そのため、各素子
からの発熱による熱を放散させる高放熱基板が必要とな
る。さらに、ＬＥＤの素子が搭載される基板は、高放熱
特性を有することに加えて、高い光の反射率を有するこ
とが望まれる。
注目して、照明光源としても期待されているが、ＬＥＤ
を照明として使用する場合、高い照度と共に素子（チッ
プ）をかなり集合させる必要があり、そのため、各素子
からの発熱による熱を放散させる高放熱基板が必要とな
る。さらに、ＬＥＤの素子が搭載される基板は、高放熱
特性を有することに加えて、高い光の反射率を有するこ
とが望まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＬＥＤベアチップを搭
載するための基板として、従来、セラミック基板とエポ
キシ基板とが知られている。
載するための基板として、従来、セラミック基板とエポ
キシ基板とが知られている。
【０００４】しかしながら、セラミック基板は、１０〜
３０Ｗ／ｍＫという高い熱伝導率を有しているが、加工
性が悪く、且つ、非常に高価である。一方、エポキシ基
板は、加工性は優れているが、熱伝導率が、０．６Ｗ／
ｍＫ程度であって低い。
３０Ｗ／ｍＫという高い熱伝導率を有しているが、加工
性が悪く、且つ、非常に高価である。一方、エポキシ基
板は、加工性は優れているが、熱伝導率が、０．６Ｗ／
ｍＫ程度であって低い。
【０００５】そこで、本発明は、セラミック基板に比べ
て加工性の良いエポキシ樹脂基板であって、高放熱特性
を有するとともに白色度を持たせて反射率を高めたＬＥ
Ｄベアチップ搭載用基板の製造方法及び樹脂組成物を提
供することを目的とする。
て加工性の良いエポキシ樹脂基板であって、高放熱特性
を有するとともに白色度を持たせて反射率を高めたＬＥ
Ｄベアチップ搭載用基板の製造方法及び樹脂組成物を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、エ
ポキシ樹脂、硬化剤、及び無機充填剤を含有する樹脂組
成物であって、該樹脂組成物の硬化後の熱伝導率が約１
〜約１００Ｗ／ｍＫであり、且つ、前記無機充填剤が白
色系顔料を含む、ＬＥＤベアチップ搭載用基板の樹脂組
成物によって達成される。
ポキシ樹脂、硬化剤、及び無機充填剤を含有する樹脂組
成物であって、該樹脂組成物の硬化後の熱伝導率が約１
〜約１００Ｗ／ｍＫであり、且つ、前記無機充填剤が白
色系顔料を含む、ＬＥＤベアチップ搭載用基板の樹脂組
成物によって達成される。
【０００７】前記無機充填剤の熱伝導率は、約５〜５０
０Ｗ／ｍＫであることが好ましい。
０Ｗ／ｍＫであることが好ましい。
【０００８】前記無機充填剤は、アルミナ、水酸化アル
ミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化チタ
ン、シリカ、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素、窒化バ
リウム、ケイ酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸化
ベリリウムからなる群の中から選ばれる少なくとも１種
であることが好ましい。
ミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化チタ
ン、シリカ、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素、窒化バ
リウム、ケイ酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸化
ベリリウムからなる群の中から選ばれる少なくとも１種
であることが好ましい。
【０００９】前記白色系顔料は、アルミナ、水酸化アル
ミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化チタ
ン、シリカ、酸化珪素、酸化チタン、窒化チタン、酸化
ジルコニウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、
フッ化アルミニウム、炭酸バリウム、チタン酸バリウ
ム、ホウ酸バリウム、フッ化セリウム、酸化セリウム、
チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛からなる
群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
ミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化チタ
ン、シリカ、酸化珪素、酸化チタン、窒化チタン、酸化
ジルコニウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、
フッ化アルミニウム、炭酸バリウム、チタン酸バリウ
ム、ホウ酸バリウム、フッ化セリウム、酸化セリウム、
チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛からなる
群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１０】また、本発明の上記目的は、ＬＥＤベアチ
ップ搭載用基板の製造方法であって、エポキシ樹脂、硬
化剤、及びエポキシ樹脂よりも高い熱伝導率を有する少
なくとも１種の無機充填剤を配合して樹脂組成物を得る
工程と、前記樹脂組成物を回路形成用導電板、放熱板、
又は支持板に塗布する工程と、該樹脂組成物を硬化させ
る工程とを有し、前記無機充填剤が白色系顔料を含むこ
とを特徴とするＬＥＤベアチップ搭載用基板の製造方法
によって達成される。
ップ搭載用基板の製造方法であって、エポキシ樹脂、硬
化剤、及びエポキシ樹脂よりも高い熱伝導率を有する少
なくとも１種の無機充填剤を配合して樹脂組成物を得る
工程と、前記樹脂組成物を回路形成用導電板、放熱板、
又は支持板に塗布する工程と、該樹脂組成物を硬化させ
る工程とを有し、前記無機充填剤が白色系顔料を含むこ
とを特徴とするＬＥＤベアチップ搭載用基板の製造方法
によって達成される。
【００１１】前記樹脂組成物を硬化する工程は、前記回
路形成用導電板、放熱板、又は支持板に塗布された樹脂
組成物を加熱プレス機によって１〜２０ｋＰａのプレス
圧力で加熱押圧成型することにより、半硬化状態に硬化
させる一次硬化工程と、前記半硬化させた樹脂組成物を
加熱雰囲気中で加熱し硬化させる二次硬化工程と、を有
することが好ましい。
路形成用導電板、放熱板、又は支持板に塗布された樹脂
組成物を加熱プレス機によって１〜２０ｋＰａのプレス
圧力で加熱押圧成型することにより、半硬化状態に硬化
させる一次硬化工程と、前記半硬化させた樹脂組成物を
加熱雰囲気中で加熱し硬化させる二次硬化工程と、を有
することが好ましい。
【００１２】前記二次硬化工程が加圧チャンバー内で加
圧雰囲気中で加熱され、該加圧雰囲気の圧力が、ゲージ
圧で０．２〜１ＭＰａであることが好ましい。
圧雰囲気中で加熱され、該加圧雰囲気の圧力が、ゲージ
圧で０．２〜１ＭＰａであることが好ましい。
【００１３】前記樹脂組成物が半硬化状態にある時に、
該樹脂組成物を塗布した導電箔又は導電シートを所定サ
イズに切断加工し、或いは、前記導電箔又は導電シート
からはみ出した不要な樹脂組成物を切削除去する工程を
更に有することが好ましい。
該樹脂組成物を塗布した導電箔又は導電シートを所定サ
イズに切断加工し、或いは、前記導電箔又は導電シート
からはみ出した不要な樹脂組成物を切削除去する工程を
更に有することが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態につい
て以下に図面を参照して説明する。
て以下に図面を参照して説明する。
【００１５】本発明に係るＬＥＤベアチップ搭載用基板
の樹脂組成物Ｃは、エポキシ樹脂、硬化剤、及び少なく
とも１種の無機充填剤Ａを含有する。
の樹脂組成物Ｃは、エポキシ樹脂、硬化剤、及び少なく
とも１種の無機充填剤Ａを含有する。
【００１６】樹脂組成物Ｃの硬化後の熱伝導率は、約１
〜約１００Ｗ／ｍＫ、好ましくは、１〜５０Ｗ／ｍＫ、
より好ましくは、５〜２０Ｗ／ｍＫである。
〜約１００Ｗ／ｍＫ、好ましくは、１〜５０Ｗ／ｍＫ、
より好ましくは、５〜２０Ｗ／ｍＫである。
【００１７】本発明に用いるエポキシ樹脂としては、特
に限定することはなく、例えば、ビスフェノール型、フ
ェノール型、クレゾールノボラック型、ビフェニル型、
ナフタレン型、これらの水添型、脂環型、脂肪族型など
から、適宜選択して用いることが出来るが、耐熱性と共
に、耐候性を持つものが望ましい。特にＬＥＤを用いた
白色照明に対応するには、紫外線による劣化の少ない構
造のものを選択することが望ましく、上記の中でも特
に、水添型もしくは脂環型、脂肪族型が望ましい。
に限定することはなく、例えば、ビスフェノール型、フ
ェノール型、クレゾールノボラック型、ビフェニル型、
ナフタレン型、これらの水添型、脂環型、脂肪族型など
から、適宜選択して用いることが出来るが、耐熱性と共
に、耐候性を持つものが望ましい。特にＬＥＤを用いた
白色照明に対応するには、紫外線による劣化の少ない構
造のものを選択することが望ましく、上記の中でも特
に、水添型もしくは脂環型、脂肪族型が望ましい。
【００１８】本発明に用いる硬化剤としては、酸無水
物、フェノール樹脂、ノボラック型樹脂、アミン類、イ
ミダゾール類、４級ホスホニウム塩類のほか、カチオン
系の重合触媒などから適宜選択して用いることが出来る
が、接着性、耐熱性及び耐候性を持つものが望ましく、
また、Ｂステージ化（半硬化状態）が可能なものが望ま
しい。硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂のエポキシ当量
に対する硬化剤の官能基当量により決定され、一般に
は、理論当量の０．５〜１．５倍量、好ましくは、０．
８〜１．２倍量、配合される。
物、フェノール樹脂、ノボラック型樹脂、アミン類、イ
ミダゾール類、４級ホスホニウム塩類のほか、カチオン
系の重合触媒などから適宜選択して用いることが出来る
が、接着性、耐熱性及び耐候性を持つものが望ましく、
また、Ｂステージ化（半硬化状態）が可能なものが望ま
しい。硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂のエポキシ当量
に対する硬化剤の官能基当量により決定され、一般に
は、理論当量の０．５〜１．５倍量、好ましくは、０．
８〜１．２倍量、配合される。
【００１９】本発明に用いた無機充填剤Ａは、ＬＥＤベ
アチップ搭載用基板の樹脂組成物Ｃが約１〜約１００Ｗ
／ｍＫの熱伝導率となるような物であれば特に限定され
ないが、好ましくは、熱伝導率が約５〜約５００Ｗ／ｍ
Ｋである無機化合物である。
アチップ搭載用基板の樹脂組成物Ｃが約１〜約１００Ｗ
／ｍＫの熱伝導率となるような物であれば特に限定され
ないが、好ましくは、熱伝導率が約５〜約５００Ｗ／ｍ
Ｋである無機化合物である。
【００２０】無機充填材Ａとしては、アルミナ、水酸化
アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化チ
タン、シリカ、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素、窒化
バリウム、ケイ酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸
化ベリリウム等でこの中から選ばれる少なくとも１種の
無機充填剤を使用することができるが、熱伝導性と価格
との点で、アルミナ、若しくはアルミナと窒化アルミニ
ウムとの混合物が好ましい。また、無機充填剤Ａは、絶
縁性材料であることが好ましい。無機充填剤Ａの熱伝導
率は、１０〜１００Ｗ／ｍＫであることがより好まし
い。
アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化チ
タン、シリカ、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素、窒化
バリウム、ケイ酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸
化ベリリウム等でこの中から選ばれる少なくとも１種の
無機充填剤を使用することができるが、熱伝導性と価格
との点で、アルミナ、若しくはアルミナと窒化アルミニ
ウムとの混合物が好ましい。また、無機充填剤Ａは、絶
縁性材料であることが好ましい。無機充填剤Ａの熱伝導
率は、１０〜１００Ｗ／ｍＫであることがより好まし
い。
【００２１】無機充填剤Ａの配合量は、ＬＥＤベアチッ
プ搭載用基板の樹脂組成物に対して、７０〜９０重量
％、好ましくは、７５〜９０重量％、より好ましくは、
８０〜８５重量％である。
プ搭載用基板の樹脂組成物に対して、７０〜９０重量
％、好ましくは、７５〜９０重量％、より好ましくは、
８０〜８５重量％である。
【００２２】ＬＥＤベアチップ搭載用基板の場合、高い
白色度を持たせて、光の反射率を高める為に、白色系顔
料を、前記樹脂組成物に含ませる。
白色度を持たせて、光の反射率を高める為に、白色系顔
料を、前記樹脂組成物に含ませる。
【００２３】無機充填剤Ａとして上記で例示した材料の
中には、アルミナ、酸化珪素、酸化チタン、窒化チタ
ン、酸化ジルコニウム等のように白色系顔料としての機
能を有するものがあり、斯かる性質を併有する無機充填
剤Ａは、基板に高い白色度を持たせて、光の反射率を高
めることができるため、ＬＥＤベアチップ搭載用基板に
適している。
中には、アルミナ、酸化珪素、酸化チタン、窒化チタ
ン、酸化ジルコニウム等のように白色系顔料としての機
能を有するものがあり、斯かる性質を併有する無機充填
剤Ａは、基板に高い白色度を持たせて、光の反射率を高
めることができるため、ＬＥＤベアチップ搭載用基板に
適している。
【００２４】光の反射率を高めるためには、無機充填剤
Ａが白色顔料でもある場合、樹脂組成物Ｃに対して、無
機充填剤Ａを１０〜９０重量％、好ましくは、７０〜９
０重量％、好ましくは、７５〜９０重量％、より好まし
くは、８０〜８５重量％含ませる。
Ａが白色顔料でもある場合、樹脂組成物Ｃに対して、無
機充填剤Ａを１０〜９０重量％、好ましくは、７０〜９
０重量％、好ましくは、７５〜９０重量％、より好まし
くは、８０〜８５重量％含ませる。
【００２５】或いは、樹脂組成物Ｃに対して、無機充填
剤Ａを７０〜９０重量％、好ましくは７５〜９０重量
％、より好ましくは８０〜８５重量％と、より高い反射
性を持たせるために、特に反射率の高い白色系顔料Ｂを
５〜２５重量％、好ましくは、５〜２０重量％、より好
ましくは、１０〜１５重量％とを含ませる。
剤Ａを７０〜９０重量％、好ましくは７５〜９０重量
％、より好ましくは８０〜８５重量％と、より高い反射
性を持たせるために、特に反射率の高い白色系顔料Ｂを
５〜２５重量％、好ましくは、５〜２０重量％、より好
ましくは、１０〜１５重量％とを含ませる。
【００２６】無機充填剤Ａとして上記に例示した材料に
含まれない他の白色系顔料Ｂとしては、酸化マグネシウ
ム、炭酸マグネシウム、フッ化アルミニウム、炭酸バリ
ウム、チタン酸バリウム、ホウ酸バリウム、フッ化セリ
ウム、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜
鉛、硫化亜鉛等を例示することができる。なお、これら
の材料の中には、無機充填剤Ａとしての機能、即ち、熱
伝導率が５〜５００Ｗ／ｍＫのものもある。
含まれない他の白色系顔料Ｂとしては、酸化マグネシウ
ム、炭酸マグネシウム、フッ化アルミニウム、炭酸バリ
ウム、チタン酸バリウム、ホウ酸バリウム、フッ化セリ
ウム、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜
鉛、硫化亜鉛等を例示することができる。なお、これら
の材料の中には、無機充填剤Ａとしての機能、即ち、熱
伝導率が５〜５００Ｗ／ｍＫのものもある。
【００２７】上記無機充填剤Ａに含まれる白色系顔料及
び白色系顔料Ｂの中でも、反射率及び価格の点から、酸
化チタン、窒化チタン、フッ化セリウム、酸化セリウム
が望まく、特に酸化チタンが望ましい。
び白色系顔料Ｂの中でも、反射率及び価格の点から、酸
化チタン、窒化チタン、フッ化セリウム、酸化セリウム
が望まく、特に酸化チタンが望ましい。
【００２８】その他、添加剤として、消泡剤、カップリ
ング剤の他、蛍光体を配合しても良い。さらに、トルエ
ン、キシレン，ＭＥＫ、セロソルブなどの溶剤で希釈し
て粘度を調整しても良い。
ング剤の他、蛍光体を配合しても良い。さらに、トルエ
ン、キシレン，ＭＥＫ、セロソルブなどの溶剤で希釈し
て粘度を調整しても良い。
【００２９】上記のような組成を有するＬＥＤベアチッ
プ搭載用基板の樹脂組成物Ｃを用いてＬＥＤベアチップ
搭載用基板を製造する方法の好ましい実施形態について
以下に図１〜図６を参照して説明する。
プ搭載用基板の樹脂組成物Ｃを用いてＬＥＤベアチップ
搭載用基板を製造する方法の好ましい実施形態について
以下に図１〜図６を参照して説明する。
【００３０】先ず、エポキシ樹脂、硬化剤、及びエポキ
シ樹脂よりも高い熱伝導率を有する無機充填剤を配合し
て樹脂組成物を得る。無機充填剤には、白色系顔料が含
まれる。このような樹脂組成物には、上記の樹脂組成物
Ｃがあり、これを適用することができる。
シ樹脂よりも高い熱伝導率を有する無機充填剤を配合し
て樹脂組成物を得る。無機充填剤には、白色系顔料が含
まれる。このような樹脂組成物には、上記の樹脂組成物
Ｃがあり、これを適用することができる。
【００３１】配合した樹脂組成物Ｃを、コーター又は印
刷によって回路形成導電板１の上に塗布する（図１）。
このとき、塗布ダレを防止するため、樹脂組成物Ｃの粘
度は、１０〜１０００Ｐａ・ｓに調整されていることが
好ましい。樹脂組成物Ｃの塗布厚みは、０．１〜５ｍｍ
とすることができる。回路形成用導電板１は、電気回路
を形成する導電性材料であれば特に限定されないが、一
般には銅箔が使用される。銅箔の厚みは、１２〜７０μ
ｍとすることができる。
刷によって回路形成導電板１の上に塗布する（図１）。
このとき、塗布ダレを防止するため、樹脂組成物Ｃの粘
度は、１０〜１０００Ｐａ・ｓに調整されていることが
好ましい。樹脂組成物Ｃの塗布厚みは、０．１〜５ｍｍ
とすることができる。回路形成用導電板１は、電気回路
を形成する導電性材料であれば特に限定されないが、一
般には銅箔が使用される。銅箔の厚みは、１２〜７０μ
ｍとすることができる。
【００３２】回路形成用導電板１上に樹脂組成物Ｃを塗
布した後、樹脂組成物Ｃ中に溶剤が配合されている場合
は、５０〜１００℃の雰囲気中に、１０〜１８０分間放
置して、乾燥させて溶剤を揮発させる。
布した後、樹脂組成物Ｃ中に溶剤が配合されている場合
は、５０〜１００℃の雰囲気中に、１０〜１８０分間放
置して、乾燥させて溶剤を揮発させる。
【００３３】次に、樹脂組成物Ｃの樹脂面に離型フィル
ムを載せ、樹脂組成物を硬化させる。一般に、この種の
基板の樹脂組成物を硬化させるには、樹脂面の平滑性を
出すとともに、厚みを均一にさせるために、加熱プレス
機、即ち、上下に加熱プレートを備え、該プレート間に
樹脂組成物を成型しつつ、加熱し、硬化させる装置によ
って硬化させるのであるが、本発明方法により製造され
るＬＥＤベアチップ搭載用基板は、従来一般に用いられ
ているガラス繊維や紙基材のような補強用基材を有して
いないため、従来と同様の圧力（２０００〜４０００ｋ
Ｐａ）でプレスし加熱したのでは、樹脂組成物が押し出
されて、加熱プレス成型機から流れ出してしまい、樹脂
組成物の厚みを不均一にし、樹脂の流れに沿って充填材
も移動し、充填材の濃度のばらつきを生じる。
ムを載せ、樹脂組成物を硬化させる。一般に、この種の
基板の樹脂組成物を硬化させるには、樹脂面の平滑性を
出すとともに、厚みを均一にさせるために、加熱プレス
機、即ち、上下に加熱プレートを備え、該プレート間に
樹脂組成物を成型しつつ、加熱し、硬化させる装置によ
って硬化させるのであるが、本発明方法により製造され
るＬＥＤベアチップ搭載用基板は、従来一般に用いられ
ているガラス繊維や紙基材のような補強用基材を有して
いないため、従来と同様の圧力（２０００〜４０００ｋ
Ｐａ）でプレスし加熱したのでは、樹脂組成物が押し出
されて、加熱プレス成型機から流れ出してしまい、樹脂
組成物の厚みを不均一にし、樹脂の流れに沿って充填材
も移動し、充填材の濃度のばらつきを生じる。
【００３４】そこで、加熱プレス成型機の加圧力を１〜
２０ｋＰａ、好ましくは１０〜２０ｋＰａとして６０〜
１２０℃、で１〜１０分間、樹脂組成物を加圧すること
で、樹脂組成物を完全に硬化させずに、一旦、樹脂組成
物Ｃを半硬化状態（Ｂステージ）とし（図２）、ある程
度の保形性を持たせてから、加熱プレス成型機から取り
出して、１００〜１８０℃の加熱雰囲気中で機械的な加
圧をせずに、二次硬化させることが好ましい。そうする
ことによって、樹脂組成物Ｃが流れ出すのを防止し、厚
みを均一にして、充填材の濃度のばらつきも防ぐことが
できる。
２０ｋＰａ、好ましくは１０〜２０ｋＰａとして６０〜
１２０℃、で１〜１０分間、樹脂組成物を加圧すること
で、樹脂組成物を完全に硬化させずに、一旦、樹脂組成
物Ｃを半硬化状態（Ｂステージ）とし（図２）、ある程
度の保形性を持たせてから、加熱プレス成型機から取り
出して、１００〜１８０℃の加熱雰囲気中で機械的な加
圧をせずに、二次硬化させることが好ましい。そうする
ことによって、樹脂組成物Ｃが流れ出すのを防止し、厚
みを均一にして、充填材の濃度のばらつきも防ぐことが
できる。
【００３５】つまり、ある程度の形を形成した後は、雰
囲気の圧力と温度をかけられる加圧オーブン（例えば、
協真エンジニアリング株式会社製オーブン；ＨＰ−５０
５０）を用いることで、面全体が均一な圧力を受ける為
に形状を維持し、内部気泡を除去しつつ、充填材が均一
で緻密に成型される。
囲気の圧力と温度をかけられる加圧オーブン（例えば、
協真エンジニアリング株式会社製オーブン；ＨＰ−５０
５０）を用いることで、面全体が均一な圧力を受ける為
に形状を維持し、内部気泡を除去しつつ、充填材が均一
で緻密に成型される。
【００３６】また、樹脂組成物Ｃを一旦、半硬化状態
（Ｂステージ）としておけば、加工が容易になるという
利点がある。即ち、樹脂組成物Ｃは、高い比率で無機充
填剤を含有しているため、完全に硬化させた後では、切
断加工が困難であるが、一旦Ｂステージ化させた状態
（半硬化状態）であれば、切断は比較的容易に行うこと
ができる。
（Ｂステージ）としておけば、加工が容易になるという
利点がある。即ち、樹脂組成物Ｃは、高い比率で無機充
填剤を含有しているため、完全に硬化させた後では、切
断加工が困難であるが、一旦Ｂステージ化させた状態
（半硬化状態）であれば、切断は比較的容易に行うこと
ができる。
【００３７】従って、基板を所定サイズに切断する場合
は、半硬化状態にあるときに回路形成用導電板１ごと樹
脂組成物Ｃを切断する（図３）。また、加熱プレス機に
よる加圧によって回路形成用導電板１から樹脂組成物Ｃ
がはみ出した場合にそのはみ出した部分を切断除去する
場合も樹脂組成物Ｃが半硬化状態であれば、比較的容易
に行うことができる。
は、半硬化状態にあるときに回路形成用導電板１ごと樹
脂組成物Ｃを切断する（図３）。また、加熱プレス機に
よる加圧によって回路形成用導電板１から樹脂組成物Ｃ
がはみ出した場合にそのはみ出した部分を切断除去する
場合も樹脂組成物Ｃが半硬化状態であれば、比較的容易
に行うことができる。
【００３８】樹脂組成物Ｃの二次硬化は、圧力オーブン
（加圧チャンバー）等を用いて加圧雰囲気中で行うこと
が好ましい。この加圧雰囲気は、ゲージで圧０．２〜
１．０ＭＰａ、好ましくは０．５〜１．０ＭＰａ、より
好ましくは、０．５〜０．７ＭＰａである。また、樹脂
の組成に従って、加熱温度は、１００〜１８０℃、加圧
加熱時間は、３０〜１８０分間とすることができる。こ
のような加圧雰囲気中で硬化させることにより、樹脂内
部に残存する気泡を追い出すことができる。
（加圧チャンバー）等を用いて加圧雰囲気中で行うこと
が好ましい。この加圧雰囲気は、ゲージで圧０．２〜
１．０ＭＰａ、好ましくは０．５〜１．０ＭＰａ、より
好ましくは、０．５〜０．７ＭＰａである。また、樹脂
の組成に従って、加熱温度は、１００〜１８０℃、加圧
加熱時間は、３０〜１８０分間とすることができる。こ
のような加圧雰囲気中で硬化させることにより、樹脂内
部に残存する気泡を追い出すことができる。
【００３９】二次硬化を終えた後、常法に従い、銅箔
（回路形成用導電板１）の不要部分をエッチングする回
路形成工程、及び、ボンディングパッド用金メッキを施
すメッキ工程を経て、ＬＥＤベアチップの搭載に適した
高放熱、高反射率のＬＥＤベアチップ搭載用基板が得ら
れる。得られた基板は、ＬＥＤベアチップ２が搭載さ
れ、ワイヤーボンディング３がされた後（図４）、光透
過性の樹脂４によって封止され、ＬＥＤ照明灯５の完成
品となる（図５）。
（回路形成用導電板１）の不要部分をエッチングする回
路形成工程、及び、ボンディングパッド用金メッキを施
すメッキ工程を経て、ＬＥＤベアチップの搭載に適した
高放熱、高反射率のＬＥＤベアチップ搭載用基板が得ら
れる。得られた基板は、ＬＥＤベアチップ２が搭載さ
れ、ワイヤーボンディング３がされた後（図４）、光透
過性の樹脂４によって封止され、ＬＥＤ照明灯５の完成
品となる（図５）。
【００４０】なお、ＬＥＤベアチップ搭載用基板は、矩
形以外にも種々の形状を採用することができ、例えば、
図６に示すような平面視円環状とすることもでき、リン
グ状のＬＥＤ照明灯５’を作成することもできる。
形以外にも種々の形状を採用することができ、例えば、
図６に示すような平面視円環状とすることもでき、リン
グ状のＬＥＤ照明灯５’を作成することもできる。
【００４１】また、上記実施形態では、回路形成用導電
板に樹脂組成物Ｃを塗布する例について説明したが、樹
脂組成物Ｃの塗布対象は、回路形成用導電板に限らず、
放熱板、支持板に塗布することもできる。放熱板は、例
えば、厚みが０．５〜１．５ｍｍのアルミ板が用いられ
る。支持板は、本発明方法により製造された基板を用い
て上記したような照明器を支持させる板であり、例え
ば、厚み１〜５ｍｍのアルミ板やステンレス板とするこ
とができる。
板に樹脂組成物Ｃを塗布する例について説明したが、樹
脂組成物Ｃの塗布対象は、回路形成用導電板に限らず、
放熱板、支持板に塗布することもできる。放熱板は、例
えば、厚みが０．５〜１．５ｍｍのアルミ板が用いられ
る。支持板は、本発明方法により製造された基板を用い
て上記したような照明器を支持させる板であり、例え
ば、厚み１〜５ｍｍのアルミ板やステンレス板とするこ
とができる。
【００４２】このように放熱板、支持板に樹脂組成物Ｃ
を塗布した場合、回路形成は、放熱板、支持板とは反対
側の樹脂組成物Ｃに銅箔を載置し、硬化後にパターンエ
ッチングするこのもできるし、或いは、銅箔に代えて回
路が予め形成されているリードフレームを、樹脂組成物
Ｃの二次硬化前に載置する等しても良い。
を塗布した場合、回路形成は、放熱板、支持板とは反対
側の樹脂組成物Ｃに銅箔を載置し、硬化後にパターンエ
ッチングするこのもできるし、或いは、銅箔に代えて回
路が予め形成されているリードフレームを、樹脂組成物
Ｃの二次硬化前に載置する等しても良い。
【００４３】
【実施例】実施例１
エピコート１００２（ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂：ジャパンエポキシ株式会社）１００ 重量部、ＤＬ−９２（フェノールノボラック樹脂：明和
化成株式会社）４５重量部、２Ｐ４ＭＺ（イミダゾー
ル：四国化成工業株式会社）０．５重量部、ＫＢＭ−４
０３（シランカップリング剤：信越シリコーン株式会
社）１重量部に、溶剤としてＭＥＫを３６重量部加えて
溶液とし、酸化チタンを１４５重量部、ＡＳ−４０（ア
ルミナ：昭和電工株式会社）７２２重量部を加えて攪拌
混合して樹脂組成物を得た。
脂：ジャパンエポキシ株式会社）１００ 重量部、ＤＬ−９２（フェノールノボラック樹脂：明和
化成株式会社）４５重量部、２Ｐ４ＭＺ（イミダゾー
ル：四国化成工業株式会社）０．５重量部、ＫＢＭ−４
０３（シランカップリング剤：信越シリコーン株式会
社）１重量部に、溶剤としてＭＥＫを３６重量部加えて
溶液とし、酸化チタンを１４５重量部、ＡＳ−４０（ア
ルミナ：昭和電工株式会社）７２２重量部を加えて攪拌
混合して樹脂組成物を得た。
【００４４】酸化チタンの熱伝導率は、約１Ｗ／ｍＫ、
アルミナの熱伝導率は、約１０Ｗ／ｍＫであった。
アルミナの熱伝導率は、約１０Ｗ／ｍＫであった。
【００４５】そして、得られた樹脂組成物を銅箔（１８
μｍ厚）に約１ｍｍの厚みに塗布し（コーターあるいは
印刷により）、５０℃で１８０分乾燥して溶剤を除去し
た後、樹脂面に離型フィルムを載せ、１２０℃で０．５
ｋＰａの圧力で５分間押圧成型して、冷却後Ｂ−ステー
ジ状態の片面に銅箔を貼った樹脂板を得た。
μｍ厚）に約１ｍｍの厚みに塗布し（コーターあるいは
印刷により）、５０℃で１８０分乾燥して溶剤を除去し
た後、樹脂面に離型フィルムを載せ、１２０℃で０．５
ｋＰａの圧力で５分間押圧成型して、冷却後Ｂ−ステー
ジ状態の片面に銅箔を貼った樹脂板を得た。
【００４６】これを銅箔ごと所定のサイズに切断し、１
６０℃で２時間加熱して樹脂を二次硬化させ片面銅箔付
きの樹脂基板を得た。上記硬化させる工程では、樹脂内
部に残存する気泡をなくする為に、圧力オーブン中でゲ
ージ圧０．５ＭＰａの圧力雰囲気中で、１６０℃、１２
０分間放置し、硬化させた。このとき、基板の熱伝導率
は、１．６Ｗ／ｍＫであった。
６０℃で２時間加熱して樹脂を二次硬化させ片面銅箔付
きの樹脂基板を得た。上記硬化させる工程では、樹脂内
部に残存する気泡をなくする為に、圧力オーブン中でゲ
ージ圧０．５ＭＰａの圧力雰囲気中で、１６０℃、１２
０分間放置し、硬化させた。このとき、基板の熱伝導率
は、１．６Ｗ／ｍＫであった。
【００４７】実施例２
エピコート８０００（水添ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂；ジャパンエポキシ樹脂株式会社）１００重量部、
リカシッド（ＭＨ−７００（新日本理化株式会社）９０
重量部、チタン酸バリウム（熱伝導率：約１Ｗ／ｍＫ）
１００重量部、アルミナ７６０重量部を混合して、支持
板としてのアルミ板（０．５ｍｍ厚）上に塗布して厚み
０．６ｍｍの樹脂シートを作成し、回路配線付きリード
フレームを樹脂面に載置し、加熱プレス機によって加熱
プレス成型（８０℃／０．１ＭＰａ／２０分）を行って
樹脂を半硬化させてから取り出し、アルミ板からはみ出
した余分の樹脂を削除して、１５０℃／６０分加熱して
二次硬化を行った。こうして得られた基板の熱伝導率
は、１．３Ｗ／ｍＫであった。
樹脂；ジャパンエポキシ樹脂株式会社）１００重量部、
リカシッド（ＭＨ−７００（新日本理化株式会社）９０
重量部、チタン酸バリウム（熱伝導率：約１Ｗ／ｍＫ）
１００重量部、アルミナ７６０重量部を混合して、支持
板としてのアルミ板（０．５ｍｍ厚）上に塗布して厚み
０．６ｍｍの樹脂シートを作成し、回路配線付きリード
フレームを樹脂面に載置し、加熱プレス機によって加熱
プレス成型（８０℃／０．１ＭＰａ／２０分）を行って
樹脂を半硬化させてから取り出し、アルミ板からはみ出
した余分の樹脂を削除して、１５０℃／６０分加熱して
二次硬化を行った。こうして得られた基板の熱伝導率
は、１．３Ｗ／ｍＫであった。
【図１】本発明に係るＬＥＤベアチップ搭載用基板の製
造方法の一工程であって、導電箔上に樹脂組成物を塗布
した状態を示す説明図である。
造方法の一工程であって、導電箔上に樹脂組成物を塗布
した状態を示す説明図である。
【図２】本発明に係るＬＥＤベアチップ搭載用基板の製
造方法の一工程であって、加圧プレス機によってプレス
成型した状態を示す説明図である。
造方法の一工程であって、加圧プレス機によってプレス
成型した状態を示す説明図である。
【図３】本発明に係るＬＥＤベアチップ搭載用基板の製
造方法の一工程であって、樹脂組成物を半硬化状態で導
電箔とともに所定寸法に切断した状態を示す説明図であ
る。
造方法の一工程であって、樹脂組成物を半硬化状態で導
電箔とともに所定寸法に切断した状態を示す説明図であ
る。
【図４】図３で得られた基板上にＬＥＤベアチップが搭
載された状態を示す説明図である。
載された状態を示す説明図である。
【図５】図４のＬＥＤベアチップ搭載基板を透明樹脂で
樹脂封止したＬＥＤ照明器を示す側面図である。
樹脂封止したＬＥＤ照明器を示す側面図である。
【図６】ＬＥＤ照明器の一例を示す平面図である。
１ 回路形成用導電板
２ ＬＥＤベアチップ
３ ワイヤー
４ 光透過性の樹脂
５ ＬＥＤ照明灯
Ｃ 樹脂組成物
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4J002 CC03X CC04X CD00W CD01W
CD02W CD04W CD05W CD07W
DD038 DE078 DE097 DE098
DE108 DE137 DE147 DE187
DE188 DE238 DF017 DG028
DJ007 DJ017 DK007 DK008
EL136 EN006 EU116 EW176
FD017 FD097 FD098 FD14X
FD146 GP00 GQ00
4J036 AA01 AD01 AD08 AF01 AF05
AF06 DA01 DA02 DB15 DC02
DC41 DD07 FA01 FA05 FB07
FB08 GA04 JA08
Claims (9)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂、硬化剤、及び無機充填剤
を含有する樹脂組成物であって、該樹脂組成物の硬化後
の熱伝導率が約１〜約１００Ｗ／ｍＫであり、且つ、前
記無機充填剤が白色系顔料を含む、ＬＥＤベアチップ搭
載用基板の樹脂組成物。 - 【請求項２】 前記無機充填剤の熱伝導率が、約５〜５
００Ｗ／ｍＫである請求項１記載の樹脂組成物。 - 【請求項３】 前記無機充填剤が、アルミナ、水酸化ア
ルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化チタ
ン、シリカ、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素、窒化バ
リウム、ケイ酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸化
ベリリウムからなる群の中から選ばれる少なくとも１種
である請求項２記載の樹脂組成物。 - 【請求項４】 前記白色系顔料が、アルミナ、水酸化ア
ルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化チタ
ン、シリカ、酸化珪素、酸化チタン、窒化チタン、酸化
ジルコニウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、
フッ化アルミニウム、炭酸バリウム、チタン酸バリウ
ム、ホウ酸バリウム、フッ化セリウム、酸化セリウム、
チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛からなる
群から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の樹
脂組成物。 - 【請求項５】 ＬＥＤベアチップ搭載用基板の製造方法
であって、 エポキシ樹脂、硬化剤、及びエポキシ樹脂よりも高い熱
伝導率を有する少なくとも１種の無機充填剤を配合して
樹脂組成物を得る工程と、前記樹脂組成物を回路形成用
導電板、放熱板、又は支持板に塗布する工程と、該樹脂
組成物を硬化させる工程とを有し、前記無機充填剤が白
色系顔料を含むことを特徴とするＬＥＤベアチップ搭載
用基板の製造方法。 - 【請求項６】 前記樹脂組成物が、請求項１〜４の何れ
かに記載の樹脂組成物であることを特徴とする請求項５
記載のＬＥＤベアチップ搭載用基板の製造方法。 - 【請求項７】 前記樹脂組成物を硬化する工程が、 前記回路形成用導電板、放熱板、又は支持板に塗布され
た樹脂組成物を加熱プレス機によって１〜２０ｋＰａの
プレス圧力で加熱押圧成型することにより、半硬化状態
に硬化させる一次硬化工程と、 前記半硬化させた樹脂組成物を加熱雰囲気中で加熱し硬
化させる二次硬化工程と、を有することを特徴とする請
求項５又は６に記載のＬＥＤベアチップ搭載用基板の製
造方法。 - 【請求項８】 前記二次硬化工程が加圧チャンバー内で
加圧雰囲気中で加熱され、該加圧雰囲気の圧力が、ゲー
ジ圧で０．２〜１ＭＰａである請求項７記載のＬＥＤチ
ップ搭載用基板の製造方法。 - 【請求項９】 前記樹脂組成物が半硬化状態にある時
に、該樹脂組成物を塗布した導電箔又は導電シートを所
定サイズに切断加工し、或いは、前記導電箔又は導電シ
ートからはみ出した不要な樹脂組成物を切削除去する工
程を更に有することを特徴とする請求項７又は８に記載
のＬＥＤベアチップ搭載用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002081096A JP2003277479A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | Ｌｅｄベアチップ搭載用基板の製造方法及び樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002081096A JP2003277479A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | Ｌｅｄベアチップ搭載用基板の製造方法及び樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003277479A true JP2003277479A (ja) | 2003-10-02 |
Family
ID=29229865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002081096A Pending JP2003277479A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | Ｌｅｄベアチップ搭載用基板の製造方法及び樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003277479A (ja) |
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