JP2012209472A - Ｌｅｄ搭載用基板 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的低Ｔｇの接着剤を用いることによって、仮接着工程をロールラミネートで行うことを可能としつつ、本接着工程を１段階とすることで大幅な工数低減を図ることが可能であり、しかも本接着工程を行った後の反りを低減することが可能なＬＥＤ搭載用基板を提供することを目的とする。
【解決手段】開口を有する配線基板と金属部材とが、接着層を介して配置され、ＬＥＤ搭載部が、前記配線基板の開口の底部に露出した前記金属部材の表面に設けられるＬＥＤ搭載用基板において、本接着後における前記接着層のＴｇが、４０〜１１０℃であるＬＥＤ搭載用基板。また、上記において、本接着後における接着層の弾性率が、１００〜１５００ＭＰａであるＬＥＤ搭載用基板。
【選択図】図１

Description

本発明は、より少ない工数で形成可能であり、しかも発光強度（輝度）と放熱性の優れたＬＥＤ搭載用基板に関する。

近年、省エネ・環境保全の面から、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いた液晶画面のバックライトや、ＬＥＤを用いた一般家庭用照明（ＬＥＤ照明）の需要が伸びてきている。特にＬＥＤ照明は、蛍光灯・白熱電球に比べ寿命は１０倍、電気代は１／１０、と優れた点が多く、脚光を浴びている。

このＬＥＤ照明に用いられるＬＥＤ搭載用基板として、金属部材上にこの金属部材が部分的に露出するように絶縁層を形成し、露出した金属部材上に直接ＬＥＤを搭載したものが知られている（特許文献１）。

また、反射率を向上させるための表面処理を施した金属部材上に、開口を設けた樹脂製の配線基板を貼り合せ、開口から露出した金属部材上にダイボンド材を用いて直接ＬＥＤを搭載したＬＥＤ搭載用基板が開示されている（特許文献２）。

特開２００７−３００１０６号公報 特開２００７−１０９７０１号公報

しかしながら、特許文献１では、金属部材が部分的に露出するように金属部材上に絶縁層を形成するが、このためには、まず、金属部材上に絶縁層をフォトリソグラフィー工程あるいはシルク印刷工程等を用いて形成する工程と、この後でこの絶縁層の上に導体回路を設ける工程が必要になる。絶縁層上に導体回路を設ける方法としてめっきや蒸着等が考えられるが、金属部材やその他のめっきや蒸着等を行わない箇所に対してはマスキングが必要なため、作業は非常に複雑であり、また工数を要する問題がある。

特許文献２のＬＥＤ搭載用基板は、樹脂製の配線基板と金属部材とを貼り合せる簡易な構成であり、一般には、図３に示すように、一方の面に導体回路７を備えた配線基板３の他方の面に接着層４を形成する仮接着工程、この接着層４付きの配線基板３を貫通する開口９を形成する孔加工工程、この開口９を形成した接着層４付きの配線基板３と金属部材５とを貼り合せる本接着工程、を行うことで、ＬＥＤ搭載用基板２が形成される。ここで、仮接着とは、接着層４が硬化反応の途中の状態で配線基板３に固定された状態（いわゆるＢステージ状態をいい、硬化率は７０〜９０％。）をいい、本接着とは、接着層４が硬化反応が終了した状態で（いわゆるＣステージ状態をいい、硬化率は＞９０％。）配線基板３及び金属部材５に固定された状態をいう。なお、接着層４としては、特に高輝度なＬＥＤ照明装置用のＬＥＤ搭載用基板２においては、要求される耐熱性を満足するため、例えば、本接着工程を行った後のガラス転移点（以下、ガラス転移点をＴｇという。）が１１０℃を超えるような材料が一般に用いられる。なお、ここで、硬化率とは、未硬化の状態を０％、完全硬化の状態を１００％とするものであり、赤外吸収スペクトルの吸収バンド強度（吸光度）の相対値を用いて定義される。未硬化の状態とは、樹脂の原材料を溶剤に溶かした直後の硬化反応開始前の状態を指し、完全硬化の状態とは、樹脂の硬化温度以上分解温度以下でさらに加熱しても赤外吸収スペクトルに変化が認められなくなる状態のことを指す。

このような耐熱性を有する接着層４を形成するための材料は、仮接着工程や本接着工程を行う前の段階において樹脂の溶融温度が比較的高い。このため、仮接着工程においては、配線基板３と接着層４とを仮接着するために、例えば、１４０℃、４ＭＰａ、４０分といった比較的高温、高圧、長時間の条件が必要となる。したがって、仮接着工程を、ロールラミネートのような連続的な方法で行うことが困難なため、いわゆる平板の熱プレスを用いて行う必要があり、工数を要する問題があった。

さらに、本接着工程においても、接着層と金属部材とを本接着するために、例えば、１６０℃、５ＭＰａ、９０分といった比較的高温、高圧、長時間の条件が必要となるため、平板の熱プレスを用いて行う必要があるが、この場合、高温・高圧下に長時間置かれることにより、図５に示すように、接着層４がＬＥＤ搭載部１０を形成するための開口９の内側に流動し、滲み出し１９が拡大し易い問題がある。滲み出し１９が拡大すると、ＬＥＤ搭載部１０を滲み出した接着層４が覆うため、搭載するＬＥＤ１１と金属部材５との間に接着層４が介在することとなり、ＬＥＤ１１からの放熱性が低下する問題や、金属部材５がＬＥＤ１１からの光を反射する反射部材としての機能も有する場合、接着層４が金属部材５を覆うことで反射率を低下させる問題がある。

このような滲み出し１９の拡大を抑制する方法として、図６に示すように、加熱と加圧を伴う第１の本接着工程を滲み出し１９が拡大しない程度の条件で行い、その後で接着層４を完全に硬化させるために、加圧を伴わずに（あるいは弱い加圧を伴い）加熱する第２の本接着工程を行う、といったように、２段階で本接着工程を行う方法が考えられるが、工数を要する問題があった。

また、Ｔｇが１１０℃を超え、耐熱性を有する接着層４を形成するための材料は、一般に本接着工程後の弾性率が１５００ＭＰａを超えるといったように比較的大きいため、本接着工程での加熱・加圧の際に、配線基板３と金属部材５との寸法挙動の違いや接着層４の硬化応力を吸収できずに反りや歪みを生じる問題があった。

本発明は、上記問題点について鋭意検討の結果、配線基板３と金属部材とを貼り合せた構成により放熱性を向上させることで、貼り合せに使用する接着層として、従来のような耐熱性（Ｔｇが１１０℃を超える。）の材料は不要であるという知見に基づいてなされたものであり、比較的低Ｔｇの接着剤を用いることによって、仮接着工程をロールラミネートで行うことを可能としつつ、本接着工程を１段階とすることで大幅な工数低減を図ることが可能であり、しかも本接着工程を行った後の反りを低減することが可能なＬＥＤ搭載用基板を提供することを目的とする。

本発明は、次のものに関する。
１．配線基板と金属部材とが、接着層を介して配置され、ＬＥＤ搭載部が、前記配線基板及び接着層を貫通する開口の底部に露出した前記金属部材の表面に設けられるＬＥＤ搭載用基板において、本接着後における前記接着層のＴｇが、４０〜１１０℃であるＬＥＤ搭載用基板。
２．項１において、本接着後における接着層の弾性率が、１００〜１５００ＭＰａであるＬＥＤ搭載用基板。
３．項１または２において、接着層が、加熱開始後から最低粘度となるまでの粘度の低下速度よりも、硬化反応により粘度が増加する速度が大きい接着層を用いて形成されるＬＥＤ搭載用基板。
４．項１から３の何れかにおいて、金属部材が、ＬＥＤからの光に対して、４６０±１０ｎｍの波長範囲で最大９５％以上の反射率を有する高反射アルミニウム板を用いて形成されるＬＥＤ搭載用基板。

本発明によれば、比較的低Ｔｇの接着剤を用いることによって、仮接着工程をロールラミネートで行うことを可能としつつ、本接着工程を１段階とすることで大幅な工数低減を図ることが可能であり、しかも本接着後の反りを低減することが可能なＬＥＤ搭載用基板を提供することが可能になる。

本発明のＬＥＤ搭載用基板の断面図である。 本発明のＬＥＤ搭載用基板の製造工程を断面構造で表すフロー図である。 本発明のＬＥＤ搭載用基板の製造工程を表すフロー図である。 本発明に用いる接着層の粘度の挙動を表す。 従来のＬＥＤ搭載用基板の断面図である。 従来のＬＥＤ搭載用基板の製造方法を表すフロー図である。

図１に、本発明のＬＥＤ搭載用基板２の一例の断面図を示す。本発明のＬＥＤ搭載用基板２の一例としては、配線基板３と金属部材５とが、接着層４を介して配置され、ＬＥＤ搭載部１０が、配線基板３及び接着層４を貫通する開口９の底部に露出した金属部材５の表面に設けられるＬＥＤ搭載用基板２において、本接着後における接着層４のＴｇが、４０〜１１０℃であるＬＥＤ搭載用基板２が挙げられる。上記構成によれば、ＬＥＤ搭載部１０が金属部材５の表面に設けられ、ＬＥＤ１１が、金属部材５の表面にダイボンド材等によって直接搭載されるので、ＬＥＤ１１からの熱を効率的に放熱することができる。したがって、配線基板３と金属部材５とを接着する接着層４として、従来のような本接着後のＴｇが、１１０℃を越えるといったような耐熱性のものを必要とせず、本接着後のＴｇが、１１０℃以下といった比較的低耐熱性のものを使用することができる。

本発明の配線基板３は、厚み方向に貫通しＬＥＤ搭載部１０となる開口９を有し、このＬＥＤ搭載部１０に搭載されるＬＥＤ１１と電気的に接続するための導体回路７と、この導体回路７を支持する基材１８とを備えるものであり、例えば、基材１８と銅箔とを有する銅張積層板等を用いて形成することができる。必要に応じて、導体回路７を保護するために、ソルダーレジスト８や、ニッケル／金めっき等による保護層１６を設けてもよい。配線基板３は、導体回路７を有する配線層を片面のみに設けた片面板、両面に設けた両面板、３層以上の層に設けた多層板の何れを使用してもよい。

本発明の開口９は、配線基板３と接着層４の両者を貫通して設けられるもので、配線基板３と金属部材５とが、ＬＥＤ搭載部１０に対応する開口９を有する接着層４を介して貼り合わされた際に、開口９の底部には金属部材５の表面が露出する領域を形成するものである。この開口９によって形成された金属部材５が露出する領域に、ＬＥＤ１１が搭載され、ＬＥＤ搭載部１０が形成される。開口９は、例えば、配線基板３に用いる基材１８や接着層４をルータやドリル、パンチ等で加工することにより形成することができる。

本発明の導体回路７は、配線基板３上に形成され、ＬＥＤ１１との接続端子や配線等となるものである。一般の配線基板の製造と同様の方法で形成することができ、例えば、配線基板３を銅張積層板を用いて形成する場合、銅箔をエッチング等で回路加工すること等によって形成することができる。

本発明で使用する基材１８は、一般の配線基板に用いられるものを使用することができ、例えば、ガラス繊維を用いた補強材であるガラスクロスに、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂、シリコーン樹脂を含浸させた、いわゆるガラスエポキシ基板やガラスポリイミド基板、ガラスシリコーン基板を用いることができる。本発明で使用する基材１８は、ＬＥＤ１１からの熱や光によって、劣化し難いものが望ましい。このような基材１８としては、Ｔｇが１１０℃を超えるものであって、樹脂中に二酸化チタン等の光反射性粒子を含有するものが挙げられる。これにより、接着層４を比較的Ｔｇの低い材料を用いて形成しても、基材１８が耐熱性を有しており、さらに接着槽を介して貼り合せた金属部材５が放熱機能を有するので、ＬＥＤ搭載用基板２としての耐熱性を確保することができる。

本発明の金属部材５は、ＬＥＤ１１を搭載するための支持基板であるとともに、ＬＥＤ１１で生じた熱を放熱する放熱板として機能を有するものである。また、さらにＬＥＤ１１からの光を反射する反射材としての機能を備えるものであるのが輝度向上の点で望ましい。金属部材５としては、例えば、銅、金等の赤色系金属材料や、銀、ニッケル、アルミニウムなどの銀白色系の金属材料が挙げられる。ＬＥＤ１１からの光が白色系の場合は（４６０±１０ｎｍの波長域にピーク発光波長を有する場合。以下、同じ。）、金属部材５として、銀、ニッケル、アルミニウムなどの銀白色系の金属材料が望ましい。また、室内照明用途等で、高い発光強度とともに高放熱性が要求される場合は、純度９９．８０質量％以上の高純度アルミニウムを用いたアルミニウム板の表面を鏡面に成形し、さらにアルマイト処理と蒸着処理等の増反射処理を行った、いわゆる高反射アルミニウムであって、板厚が０．１〜０．８ｍｍのものを用いるのが望ましい。これにより、高輝度ＬＥＤを搭載した場合でも、ＬＥＤ１１からの発光を高効率で反射でき、放熱性もよいので、高い発光強度とともに高放熱性が実現できる。

本発明のＬＥＤ搭載部１０は、ＬＥＤ１１を搭載するための領域であり、配線基板３と接着層４とを貫通する開口９の底部に露出した金属部材５の表面に設けられる。つまり、ＬＥＤ搭載部１０は、底面が金属部材５の表面であり、配線基板３と接着層４とを貫通する開口９の端面によって囲まれ、上方のみが開放した領域となる。ＬＥＤ１１をＬＥＤ搭載部に１０に搭載する方法としては、ダイボンディング材を用いて、金属部材５の表面に直接ＬＥＤ１１を搭載するのが放熱の点で望ましい。ダイボンディング材は、絶縁性のものを使用するのが望ましい。これにより、ＬＥＤ１１と金属部材５との絶縁性を確保することができるので、ＬＥＤ搭載用基板２を収納するＬＥＤ装置等の筐体に、金属部材５を直接接触させてネジ等で固定することが可能となり、より放熱効率を高めることも可能になる。

本発明の接着層４は、配線基板３と金属部材５とを接着するものである。接着層４としては、本接着工程を行った後のＴｇが、４０〜１１０℃のものを用いる。特には、本接着工程を行った後のＴｇが、５０〜１００℃のものが望ましい。このように、従来の高輝度対応のＬＥＤ搭載用基板２に用いられる、本接着工程後のＴｇが、１１０℃を越えるような接着層４に比べて、低Ｔｇの接着層４を形成するための材料は、仮接着工程や本接着工程を行う前の段階においても、一般に、樹脂の溶融温度が低い。このため、仮接着工程において、配線基板３と接着層４とを仮接着することが、例えば、１１０℃、０．２ＭＰａ、１秒程度といった、比較的、低温、低圧、短時間の条件で可能になる。したがって、仮接着工程を、ロールラミネートのような連続的な方法で行うことが可能なため、従来のように平板の熱プレスを用いて行う場合に比べて大幅に工数を低減することが可能になる。なお、本接着工程を行った後のＴｇが、４０℃未満の接着層４の場合、本接着工程において流動し易く、滲み出し１９が拡大する傾向がある。このため、滲み出し１９を問題にしない場合は使用可能であるが、例えば、滲み出し１９量（開口９端部からの滲み出し１９の幅）を１００μｍ程度以下に抑えたい場合等は、接着層４として本接着工程を行った後のＴｇが、４０℃以上のものを使用するのが望ましい。本接着工程を行った後のＴｇが、４０〜１１０℃となる接着層４としては、一般の配線基板３の製造に用いられる多層化接着用の接着層４から選択することができる。このような接着層４として、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に熱硬化性樹脂を塗布し、加熱・乾燥してフィルム状（Ｂステージ状態）にした接着シートや、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸し、加熱・乾燥して、半硬化状態（Ｂステージ状態）にしたプリプレグ等を使用することができる。熱硬化樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、等が使用でき、強化繊維としては、ガラス布、ガラス紙、アミド布、アミド紙が使用できる。具体的には、エポキシ樹脂を主成分とする接着シートであるＡＳ−２６００、ＡＳ−２６００Ｗ（何れも日立化成工業株式会社製、商品名）等が例示できる。

また、接着層４としては、本接着工程を行った後の弾性率が、１００〜１５００ＭＰａであると、本接着工程での加熱・加圧下での配線基板３と金属部材５との寸法変化挙動の違いや接着層４の硬化応力が生じても、エラストマー的な作用によって反りや歪みを抑制できる点で望ましい。ＬＥＤ搭載用基板２としての反りや歪みをより抑制可能な点で、弾性率が、１００〜１３００ＭＰａであるのがより望ましい。このように、本接着工程を行った後の弾性率が、比較的低い接着層４を用いることにより、本接着工程において、配線基板３と金属部材５との寸法変化挙動の違いや、接着層４の硬化応力が生じる場合でも、反りや歪みを抑制することが可能になる。従来の高輝度対応のＬＥＤ搭載用基板２に用いられる接着層４では、本接着後のＴｇが１１０℃を越えるようなものを使用するため、一般に本接着工程後の弾性率が１５００ＭＰａを超えるといったように大きいため、反りや歪みの問題があった。一方、低Ｔｇの接着層４を形成するための材料は、一般に、本接着工程を行った後の弾性率も比較的低い。このため、本接着工程を行った後の弾性率が、１００〜１５００ＭＰａのものを準備するのが容易になる。このような本接着工程を行った後の弾性率が、１００〜１５００ＭＰａであり、エラストマー材として機能する接着層４としては、例えば、エポキシ樹脂及び硬化剤成分１００質量部に対し、ゴム変成のエポキシ樹脂２０質量部〜５０質量部、分子量が１万以上のエポキシ骨格の高分子成分１０質量部〜４０質量部、分子量５万以上のゴム成分５０質量部〜１５０質量部、硬化促進剤０．３質量部〜２．５質量部からなる接着剤組成物を、基材フィルムに塗布し、半硬化状態（Ｂステージ状態、硬化率が１０〜６０％）としたエポキシ系接着シートを用いることができる。なお、弾性率は、Ｒｈｅｏｇｅｌ Ｅ−４０００型粘弾性測定装置（株式会社ユービーエム製、商品名）を用い、ＤＶＥ法にて、引張モード、周波数１０Ｈｚ、昇温速度５℃／分の条件で測定した２０℃での測定値である。ゴム変成のエポキシ樹脂としては、ＣＴＢＮ（カルボキシ基末端ブタジエンニトリルゴム）変成品であり、かつ変成率が３０％〜６０％のものが挙げられる。ゴム成分としては、分子量５万以上のエポキシ基含有アクリルニトリルブタジエンゴムが挙げられる。半硬化状態（Ｂステージ状態）、基材フィルムに塗布した後の熱処理により、１０〜６０％の硬化率とすることにより得ることができる。このような接着層４としては、例えば、ＡＳ２６００、ＡＳ−２６００Ｗ（何れも日立化成工業株式会社製 製品名）を挙げることができる。接着層４の厚みとしては、１０μｍ〜５０μｍを使用することができ、２０μｍ〜４０μｍが望ましい。１０μｍより薄い場合は、配線基板３表面や金属部材５表面の凹凸等に追従して埋めることが難しくなり、また配線基板３と金属部材５の寸法変化の挙動の違い等による歪みを吸収しにくくなる。一方、５０μｍより厚い場合は、エラストマー材でもある接着層４の動きが大きくなり、ＬＥＤ１１と配線基板３の導体回路７とをワイヤボンドで接続した場合の接続信頼性が低下する可能性がある。

接着層４が、光反射性粒子（図示しない。）を含有するのが望ましい。光反射性粒子としては、接着層４の光反射率を向上させるものであれば特に限定はない。このような光反射性粒子として、例えば、球状、針状、フレ―ク状などの形状を有し、粒径が０．５〜２５０μｍ程度のシリカ、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、二酸化チタン、窒化ボロン、窒化ケイ素、ホウ化チタン等が挙げられる。添加量は、接着層４の固形分１００質量部に対して、２０〜１００質量部の範囲が望ましい。２０質量部未満では、接着層の熱伝導係数を増加させる効果が小さく、１００質量部を超えると、接着層４の接着性が低下するため、好ましくない。これらの中でも、ニ酸化チタンを含有するようにすると、ＬＥＤ１１からの４６０±１０ｎｍの光に対する反射率が高い（例えば、７０％以上が可能。）点から、ＬＥＤ搭載用基板２としては好ましい。また、光反射性粒子は一般に熱伝導性を向上させる作用もあることから、ＬＥＤ１１からの熱を放熱し易い点からも望ましい。このような接着層４としては、一般の配線基板の製造において、多層化接着のために用いられる接着層等を使用することができる。例えば、エポキシ樹脂を主成分とする接着シート等の中から選択することができ、このような接着シートとしては、ＡＳ−２６００Ｗ（日立化成工業株式会社製、商品名）等が例示できる。

接着層４として、加熱開始後から最低粘度となるまでの粘度の低下速度よりも、硬化反応により粘度が増加する速度が大きい接着層４を用いるのが望ましい。つまり、仮接着工程での接着層４の粘度は、図４に示すように、まずＢステージ状態（硬化率１０〜６０％）の接着層４がロールラミネート等の圧着装置により加熱加圧され（イ）、低粘度化に伴い接着層４が流動して配線基板３に密着した状態（（ロ）：最低粘度）を示し、硬化反応の進行により急激に粘度が上昇して仮接着状態となる（（ハ）：Ｂステージ。硬化率７０〜９０％。）。この後、本接着工程において、さらに加熱加圧を続けると、仮接着状態の接着層４の粘度がさらに上昇して完全に硬化した状態となる（（ニ）：Ｃステージ。硬化率＞９０％。）。接着層４が仮接着工程において、このような粘度の挙動を有することにより、配線基板３と接着層４との仮接着が、例えば、１１０℃、０．２ＭＰａ、１秒程度といった、比較的、低温、低圧、短時間の条件で可能になる。したがって、仮接着工程を、ロールラミネートのような連続的な方法で行うことが可能なため、従来のように平板の熱プレスを用いて行う場合に比べて大幅に工数を低減することが可能になる。

さらに、硬化反応の速度が速いので、上記のような低温、低圧、短時間の条件であっても、図４に示すように、仮接着工程を行った後の硬化が進んでいるため（（ハ）：Ｂステージ。硬化率７０〜９０％。）、接着層４付き配線基板３の接着層４と金属部材５との本接着工程において、平板の熱プレスを用いて、例えば、１６０℃、５ＭＰａ、９０分といった、比較的、高温、高圧、長時間の処理を行っても、接着層４が開口９の内側（ＬＥＤ搭載部１０側）に流動して滲み出し１９を拡大させることを抑制することが可能になる。このため、１回の本接着工程を行うことで、接着層４を完全に硬化させることができるため、従来のように、本接着工程を、接着層４と金属部材５とを密着させるための第１の本接着工程と、接着層４を完全に硬化させるための第２の本接着工程とに分けて２段階に行う必要がない。したがって、本接着工程についても、大幅に工数を低減することができる。このような接着層４としては、一般の配線基板の製造において、多層化接着のために用いられる接着層等を使用することができる。例えば、エポキシ樹脂を主成分とする接着シート等の中から選択することができ、このような接着シートとしては、ＡＳ−２６００、ＡＳ−２６００Ｗ、（何れも日立化成工業株式会社製、商品名）等が例示できる。

金属部材５が、ＬＥＤ１１からの光に対して、４６０±１０ｎｍの波長範囲で最大９５％以上の反射率を有する高反射アルミニウム板５を用いて形成されるのが望ましい。これにより、ＬＥＤ１１からの光が白色系の場合でも、ＬＥＤ１１からの光を高効率で反射できるので、高放熱性とともに高い発光強度が実現できる。また、金属部材５がアルミニウムであるため、銀めっきのような経時的な変色（黒変）がなく、放熱性と輝度向上を兼ね備えることで、長寿命化を実現できる。なお、高反射アルミニウム板５とは、４６０±１０ｎｍの波長域の何れかの波長での反射率が最大９５％以上となる反射面を備えたアルミニウム板をいう。このような高反射率によって、ＬＥＤパッケージ１としての輝度は、従来のアルミニウム板に比べて高くなることから、ＬＥＤ１１に流す電流も小さくすることが可能になり、ＬＥＤ１１が発する熱・光量を減らすことができ、結果的にＬＥＤ搭載用基板２の劣化も抑えられる。高反射アルミニウム板５としては、表面を鏡面処理し、さらに増反射処理を施した４２５ＯＥ（ＡＣＡ社製、商品名）等が例示できる。なお、反射率の測定は、例えば、分光測色計（商品名：ＣＭ−５０８ｄ、ミノルタ株式会社製）を用いて行うことができる。

本発明のＬＥＤ搭載用基板２は、金属部材５と配線基板３とが貼り合わされ、開口９内に金属部材５の表面が露出する。このような構成により、金属部材５として高反射アルミニウム板５を用いた場合でも、高反射アルミニウム板５の表面に対してエッチングやめっき等の処理がなされることがないので、高反射状態（４６０±１０ｎｍの波長域の何れかの波長での反射率が最大９５％以上）を維持したままで、開口９内に露出させることができる。また、接着層４により配線基板３と接着するだけで放熱材としてだけでなく反射材として使用できるので、金属部材５の材質を選択する際の自由度が拡大する。これにより、高反射アルミニウム板５を使用することも可能であり、ＬＥＤ１１からの発光が白色系の場合でも、ＬＥＤ１１からの光を高効率で反射できるので、高い発光強度が実現できる。

本発明におけるＬＥＤ１１（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、一対の電極の間に発光体を設けた素子をいう。本発明で使用するＬＥＤ１１としては、一般に照明や液晶バックライト等に使用されるものが使用できるが、特にはＬＥＤ１１からの光が、白色系の場合であると、高反射率でかつ高放熱性である特徴を生かすことができるため望ましい。なお、白色系の発光とは、具体的には、ＬＥＤ１１からの発光自体は、紫外線あるいは青色であって、ＬＥＤ１１を覆う封止樹脂１４に含まれる蛍光剤等によって白色系に変換された発光をいう。

ＬＥＤ１１は、開口９内に露出した金属部材５の表面上に搭載される。これにより、ＬＥＤ１１の周囲が配線基板３の開口９の端面によって囲まれ、また、ＬＥＤ１１の下面が金属部材５によって囲まれ、かつＬＥＤ１１の上方が開放された状態となる。このため、ＬＥＤ１１からの発光が周囲に漏れるのを抑制でき、開口９の端面や金属部材５からの反射と相俟って、上方への発光を高効率で実現できる。

導体回路７の表面には、保護層１６として、ニッケル／金めっきやニッケル／銀めっきを施すと、ワイヤボンディング端子やフリップチップ接続端子、はんだ接続端子を有する場合に、これらにも一括形成でき、しかも、これらの接続端子との接続性を付与できるので望ましい。

金属部材５は、配線基板３の導体回路７及びＬＥＤ１１とは電気的に独立とされる。金属部材５は、配線基板３の下方に接着層４を介して貼り合わされており、露出した状態であるが、導体回路７及びＬＥＤ１１とは電気的に独立であることにより、金属部材５が他の放熱部材やＬＥＤパッケージ１の筐体等に接触しても影響がない。このため、金属部材５の下面を他の放熱部材やＬＥＤパッケージ１の筐体等に接触させて放熱効果を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されない。

（実施例１）
絶縁性の基材１８の両面に銅箔（図示しない。）を有する、厚さ０．１ｍｍの銅張積層板ＨＬ−８２０ＷＤＩ（三菱ガス化学株式会社製、商品名）を準備した。

次に、この銅張り積層板の表面に、紫外線硬化型エッチングレジスト用ドライフィルムＨ−９０４０（日立化成工業株式会社製、商品名）をラミネータにて圧着した後、フォトマスクを合わせて導体回路７となるパターンを露光し、レジスト現像−銅箔エッチング−レジスト剥離工程を経て、配線基板３の表面に導体回路７を形成した。なお、裏面の銅箔は全面エッチングにより除去した。

次に、導体回路７を形成した配線基板３の表面に、アルカリ現像型白色ソルダーレジストＬＥ−６０００Ｓ−５０５Ｓ（山栄化学株式会社製、商品名）をスクリーン印刷した後、８０℃で１５分の仮乾燥を行い、フォトマスクを合わせたのち、露光−現像−ポストキュアを行ってソルダーレジスト８を形成した。

次に、電解ニッケル−電解金めっきプロセスにより、導体回路７の所定の位置にニッケル厚５μｍ、金厚０．３μｍの保護層１６を析出させ、配線基板３を作製した。

次に、接着層４として、厚さ２５μｍのＡＳ−２６００（日立化成工業株式会社製、商品名）を準備した。この接着層４のＴｇは５０〜７０℃（代表値は６０℃）、２０℃での弾性率は１３００ＭＰａであった。

次に、配線基板３の裏面に、接着層４として準備した厚さ２５μｍのＡＳ−２６００（日立化成工業株式会社製、商品名）を重ね、ロールラミネータ（日立化成エレクトロニクス株式会社製）を用いて１１０℃、０．２ＭＰａ、１．５ｍ／分（約１秒間）の条件で、加圧・加熱することにより、図３に示す仮接着工程を行い、配線基板３の裏面に接着層４をＢステージ状態で仮接着した。これにより、接着層４付きの配線基板３を作製した。

次に、図３に示す孔加工工程を行い、接着層４を仮接着した配線基板３の所定の箇所に、ＮＣルータマシンを用いて、ＬＥＤ搭載部１０となる１０ｍｍ×１０ｍｍの開口９を形成した。

次に、金属部材５として、４６０±１０ｎｍの波長範囲で最大９５％以上の反射率を有する高反射アルミニウム板５である４２５ＯＥ（ＡＣＡ社製、商品名）を準備した。

次に、図３に示す本接着工程を行い、接着層４を仮接着し開口９を形成した配線基板３の接着層４側に、金属部材５を合わせ、鏡板間に配置し、平板の熱プレス（株式会社名機製作所製）にて１６０℃、５ＭＰａ、９０分間、加圧・加熱することによって張り合わせた。このときの加圧・加熱プレスによって、Ｂステージ状態であった接着層４が完全に硬化してＣステージ状態となり、配線基板３と金属部材５とが本接着されて張り合わされたＬＥＤ搭載用基板２を形成した。

（実施例２）
実施例１と同様にして配線基板３を準備した後、接着層４として、厚さ２５μｍの接着シートを準備した。この接着シートは、ＡＳ−２６００をベースとして組成を変更し、Ｔｇを４５〜６５℃（代表値は５５℃）に、２０℃での弾性率を１３００ＭＰａに調整したものである。これ以降は、実施例１と同様にして、仮接着工程、孔加工工程、本接着工程を行い、ＬＥＤ搭載用基板２を作製した。

（実施例３）
実施例１と同様にして配線基板３を準備した後、接着層４として、厚さ２５μｍの接着シートを準備した。この接着シートは、ＡＳ−２６００をベースとして組成を変更し、Ｔｇを８５〜１０５℃（代表値は９５℃）に、２０℃での弾性率を１３００ＭＰａに調整したものである。これ以降は、実施例１と同様にして、仮接着工程、孔加工工程、本接着工程を行い、ＬＥＤ搭載用基板２を作製した。

（実施例４）
実施例１と同様にして配線基板３を準備した後、接着層４として、厚さ２５μｍの接着シートを準備した。この接着シートは、ＡＳ−２６００をベースとして組成を変更し、Ｔｇを８５〜１０５℃（代表値は９５℃）に、２０℃での弾性率を７００ＭＰａに調整したものである。これ以降は、実施例１と同様にして、仮接着工程、孔加工工程、本接着工程を行い、ＬＥＤ搭載用基板２を作製した。

（実施例５）
実施例１と同様にして配線基板３を準備した後、接着層４として、厚さ２５μｍの接着シートを準備した。この接着シートは、ＡＳ−２６００をベースとして組成を変更し、Ｔｇを８５〜１０５℃（代表値は９５℃）に、２０℃での弾性率を２００ＭＰａに調整したものである。これ以降は、実施例１と同様にして、仮接着工程、孔加工工程、本接着工程を行い、ＬＥＤ搭載用基板２を作製した。

（実施例６）
実施例１と同様にして配線基板３を準備した後、接着層４として、厚さ２５μｍの接着シートを準備した。この接着シートは、ＡＳ−２６００をベースとして組成を変更し、Ｔｇを８５〜１０５℃（代表値は９５℃）に、２０℃での弾性率を１００ＭＰａに調整したものである。これ以降は、実施例１と同様にして、仮接着工程、孔加工工程、本接着工程を行い、ＬＥＤ搭載用基板２を作製した。

（実施例７）
実施例１と同様にして配線基板３を準備した後、接着層４として、厚さ２５μｍの接着シートＡＳ−２６００Ｗ（日立化成工業株式会社製、商品名）を準備した。この接着シートは、Ｔｇが５０〜７０℃（代表値は６０℃）、２０℃での弾性率が１３００ＭＰａであった。また、光反射性粒子を含有しており、４６０±１０ｎｍの波長範囲で最大７０％以上の反射率を有していた。これ以降は、実施例１と同様にして、仮接着工程、孔加工工程、本接着工程を行い、ＬＥＤ搭載用基板２を作製した。

（比較例）
実施例１と同様にして配線基板３を準備した後、接着層４として、厚さ２５μｍのＡＳ−３０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を準備した。この接着層４のＴｇは１２０〜１３０℃（代表値１２５℃）、２０℃での弾性率は３３００ＭＰａであった。

次に、配線基板３の裏面に、接着層として準備した厚さ２５μｍのＡＳ−３０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を重ね、実施例１と同様にして、ロールラミネータ（日立化成エレクトロニクス株式会社製）を用いて１１０℃、０．２ＭＰａ、１．５ｍ／分（約１秒間）、加圧・加熱することにより、図３に示す仮接着工程を行ったが、配線基板３と接着層４とが密着しない領域（浮き等）が発生し、仮接着は難しかった。このため、ロールラミネータの代わりに、平板の熱プレス（株式会社名機製作所製）を用いて１４０℃、４ＭＰａ、４０分間、加圧・加熱することにより、図３に示す仮接着工程を行ったところ、配線基板３の裏面に接着層４をＢステージ状態で仮接着することができた。これにより、接着層４付きの配線基板３を作製した。

次に、実施例１と同様にして、孔加工工程を行った。

次に、実施例１と同様にして本接着工程を行い、接着層４を仮接着し開口９を形成した配線基板３の接着層４側に、金属部材５を合わせ、鏡板間に配置し、平板の熱プレス（株式会社名機製作所製）にて１６０℃、５ＭＰａ、９０分間、加圧・加熱することによって張り合わせた。しかし、このときに接着層４が開口９側（ＬＥＤ搭載部１０側）に流動し、滲み出し１９が２００μｍ以上に拡大していた。このため、図６に示すように、本接着工程を、２回に分けて行った。即ち、第１の本接着工程として、平板の熱プレスで１６０℃、５ＭＰａ、３０分間を行い、次に、第２の本接着工程として、熱風循環式の乾燥機を用いて、圧力をかけずに、１６０℃、６０分の加熱処理を行った。これにより、ＬＥＤ搭載用基板２を作製した。

表１に、実施例１〜７及び比較例のＬＥＤ搭載用基板２について、ロールラミネータを用いて仮接着工程を行った際の仮接着の状態、平板の熱プレスを用いて本接着工程を行った際の滲み出し１９量（滲み出し１９の幅）、及び反り量を測定した結果を示す。なお、仮接着の状態は５倍の実体顕微鏡で浮きの有無を観察して行った。滲み出し１９量の測定は、計測顕微鏡を用いてＬＥＤ搭載基板２の表面側から開口９の端部からＬＥＤ搭載部１０側にはみ出した接着層４の幅を測定して行った。反り量の測定は、１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズのＬＥＤ搭載用基板２に対して、定盤に凸面側を向けて載置し、ＬＥＤ搭載用基板２の一方の端部を定盤に押し付け、他方の端部が定盤から浮き上がった隙間の幅を隙間ゲージを用いて測定することにより行った。

実施例１〜７では、ロールラミネータで仮接着工程を行った際にも浮きは発生せず、仮接着の状態は良好であった。また、本接着工程を行った際にも滲み出し１９量は１００μｍ以下と小さく、反り量も０．５ｍｍ以下と小さく良好であった。

１：ＬＥＤパッケージ
２：ＬＥＤ搭載用基板
３：配線基板
４：接着層
５：金属部材または高反射アルミニウム板
７：導体回路
８：ソルダーレジスト
９：開口
１０：ＬＥＤ搭載部
１１：ＬＥＤ
１２：ワイヤボンド
１４：封止樹脂
１６：保護層
１８：基材
１９：滲み出し

Claims (4)

1. 配線基板と金属部材とが、接着層を介して配置され、ＬＥＤ搭載部が、前記配線基板及び接着層を貫通する開口の底部に露出した前記金属部材の表面に設けられるＬＥＤ搭載用基板において、
   本接着後における前記接着層のＴｇが、４０〜１１０℃であるＬＥＤ搭載用基板。
2. 請求項１において、本基板における接着層の弾性率が、１００〜１５００ＭＰａであるＬＥＤ搭載用基板。
3. 請求項１または２において、接着層が、加熱開始後から最低粘度となるまでの粘度の低下速度よりも、硬化反応により粘度が増加する速度が大きい接着層を用いて形成されるＬＥＤ搭載用基板。
4. 請求項１から３の何れかにおいて、金属部材が、ＬＥＤからの光に対して、４６０±１０ｎｍの波長範囲で最大９５％以上の反射率を有する高反射アルミニウム板を用いて形成されるＬＥＤ搭載用基板。

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