JP2014183300A - 発熱部品配線板及び発熱部品搭載モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】従来のＬＥＤ配線用ガラスエポキシ基板では、多面体のヒートシンクへ固定する際の作業性が悪く、多くの組み立て工数を要すると共に、点灯時と消灯時との温度差により半田付け寿命が短かった。
【解決手段】発熱部品配線板１０は、第１面と第１面に対して反対側の第２面とを有する可撓性のある熱抵抗が２℃／Ｗ以下で絶縁耐圧が３ｋＶ以上の絶縁フィルム１と、第１面に形成され、第１面上に搭載される発熱部品に対して電力を供給するための配線パターン２と、第２面に形成され、形状を保持するための金属板３と、を有している。絶縁フィルム１は、第１のポリイミドに、熱伝導率が高くかつ電気伝導率が低い物質の粒子を充填材として含有している。これにより、発熱部品配線板は、熱伝導性に優れ、かつ可撓性を有するため、発熱部品の高密度実装が可能であり、組み立て工数の削減及び半田付け寿命を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という。）等の発熱部品を搭載し、搭載された発熱部品に電力を供給する発熱部品配線板、及びこの発熱部品配線板に発熱部品を搭載した発熱部品搭載モジュールに関するものである。

従来、ＬＥＤ等の発熱部品の配線基板として、ガラスエポキシ等を材料とする固定基板が多く使用されている。下記特許文献１には、放熱性を高めたフレキシブル印刷配線板を用いてＬＥＤに電力を供給するようにした光源装置が記載されている。又、下記特許文献２には、電球型のＬＥＤ照明装置及びＬＥＤの実装用フレキシブル印刷配線板が記載されている。

特開２０１１−９６７８３号公報 特開２０１２−２２６９３４号公報

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載されたフレキシブル印刷配線板では、以下の（ａ）〜（ｃ）のような課題があった。

（ａ） 十分な明るさを備えたＬＥＤ電球を実現するためには、ＬＥＤを高密度に配置する必要があるが、特許文献２に記載されたフレキシブル印刷配線板では、十分な放熱特性を期待できない。そのため、特許文献２に記載されたフレキシブル印刷配線板では、ＬＥＤを高密度に配置できず、十分な明るさを備えたＬＥＤ電球を実現できない。

（ｂ） 広い範囲の配光特性と十分な明るさを備えたＬＥＤ電球を実現するためには、ＬＥＤを高密度かつ多面的に配置する必要がある。そのため、特許文献１に記載されているような固定基板にＬＥＤを実装する方法では、ＬＥＤが実装された固定基板を、多面体形状の放熱体に固定する際の作業性が悪く、多くの組み立て工数を要する。

（ｃ） 特許文献１に記載されたフレキシブル印刷配線板では、フレキシブル印刷配線板自体の熱伝導率が低いため、フレキシブル印刷配線板上に、ＬＥＤを実装していない。固定基板にＬＥＤを半田付けで実装した場合、ＬＥＤの点灯時と消灯時との温度差による温度衝撃により半田付け寿命が短くなる。

そこで、本発明は、上記（ａ）〜（ｃ）のような課題を解決した発熱部品配線板及び発熱部品搭載モジュールを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明者は、第１のポリイミドに、熱伝導率が高くかつ電気伝導率が低い物質の粒子を充填材として含有させることにより、３ｋＶ以上の絶縁耐圧を保ったままで、熱抵抗が２℃／Ｗ以下の可撓性を有する絶縁フィルムを製造することに成功した。本発明者は、熱抵抗が２℃／Ｗ以下の絶縁フィルムと、この絶縁フィルムの第１面上に搭載される発熱部品に対して電力を供給するための配線パターンと、第１面に対して反対側の第２面に形成され、形状を保持するための金属板と、を有する発熱部品配線板の発明を完成するに至った。

更に、本発明者は、第１のポリイミドより高い粘性を有する第２のポリイミドと接着剤とを混合して、発熱部品配線板中の金属板と、熱抵抗の低い放熱体とを接着する接着剤層の熱抵抗を２℃／Ｗ以下にすることに成功した。この接着剤層を用いて、発熱部品が搭載された発熱部品配線板を放熱体に固着することにより、発熱部品を高密度に搭載可能な発熱部品搭載モジュールの発明を完成するに至った。

本発明の発熱部品配線板によれば、絶縁フィルムの熱抵抗を従来の絶縁フィルムに較べ著しく低くできるので、発熱部品を高密度に搭載することができる。

更に、本発明の発熱部品搭載モジュールによれば、接着剤層の熱抵抗が従来の接着剤層に較べて著しく低くできるので、発熱部品配線板を接着剤層で放熱体に固着することができ、発熱部品搭載モジュールを製造する際の作業性が良く、組み立て工数を削減できる。その上、絶縁フィルムが有する可撓性により、発熱部品を配線パターンに接続する半田付けの寿命が長くなる。

図１は本発明の実施形態１における発熱部品配線板１０の断面構造を示す構造図である。 図２は本発明の実施形態１における他の発熱部品配線板１０Ａの断面構造を示す構造図である。 図３は実施形態１の発熱部品配線板１０，１０Ａの製造工程の概略を示す工程図である。 図４は本発明の実施形態２のＬＥＤ搭載モジュール２０の断面構造を示す構造図である。 図５は本発明の実施形態２の他のＬＥＤ搭載モジュール２０Ａの断面構造を示す構造図である。 図６は本発明の実施形態２の他のＬＥＤ搭載モジュール２０Ｂの断面構造を示す構造図である。 図７は本発明の実施形態２の他のＬＥＤ搭載モジュール２０Ｃの断面構造を示す構造図である。 図８は本発明の実施形態２の他のＬＥＤ搭載モジュール２０Ｄの構造を示す図である。 図９は本発明の実施例１における絶縁フィルム１の厚さに対する熱抵抗を示す特性図である。

［実施形態１］
（実施形態１の構成）
図１は、本発明の実施形態１における発熱部品配線板１０の断面構造を示す構造図である。

フレキシブル印刷配線板１０は、第１面としての表面とこの表面とは反対側の第２面としての裏面とを有し、熱抵抗が２℃／Ｗ以下で絶縁耐圧が３ｋＶ以上の可撓性のある絶縁フィルム１と、この絶縁フィルム１の表面に形成され、表面上に搭載される発熱部品としてのＬＥＤに対して電力を供給するための配線パターン２と、絶縁フィルム１の裏面に圧着され、形状を保持するための金属板３と、から構成されている。

絶縁フィルム１は、第１のポリイミドに、熱伝導率が高くかつ電気伝導率が低い物質の粒子からなる充填材を含有することにより、２℃／Ｗ以下の熱抵抗及び３ｋＶ以上の絶縁耐圧を実現している。熱伝導率が高くかつ電気伝導率が低い充填材としては、アルミナ、酸化亜鉛、窒化ホウ素、又は窒化アルミニウムの粒子が好適である。例えば、粒子径０．５μｍ〜７μｍのアルミナ粒子を充填材として用いた場合、第１のポリイミドに対し重量比１００phr〜１５０phrのアルミナ粒子を含有させることにより、熱抵抗２℃／Ｗ以下かつ絶縁耐圧３ｋＶ以上の厚さ１５μｍ〜３０μｍの絶縁フィルム１が実現できる。

配線パターン２は、厚さ約３５μｍの銅板により形成されている。金属板３は、約１００μｍの厚さのアルミニウム板又は約３５μｍの厚さの銅板により形成されている。更に、配線パターン２の上には、重量比３００phr〜５６７phrの二酸化チタンを含有する第３のポリイミドにより形成された白色レジスト４を有している。一般的な緑色のレジストに代えて、白色レジスト４を使用しているので、光に対する色素の脱色がなく、フレキシブル印刷配線板としての見栄えの劣化が少ない。

図２は、本発明の実施形態１における他の発熱部品配線板１０Ａの断面構造を示す構造図であり、図１と共通の要素には共通の符号が付されている。

発熱部品配線板１０Ａは、図１に示された発熱部品配線板１０と同様の絶縁フィルム１、配線パターン２、金属層３、及び白色レジスト４を有し、これらの他に、新たに接着剤層５及び保護膜５ａが追加されている。

接着剤層５は、金属板３を熱抵抗の値が小さい放熱体に接着するための層であり、接着剤層５の熱抵抗は、２℃／Ｗ以下である。接着剤層５は、第１のポリイミドよりの粘性の高い第２のポリイミドと、エポキシ樹脂等からなる接着剤と、の混合物により構成された厚さ３０μｍ〜５０μｍの層である。接着剤層５における金属板３に接する面と反対側の面には、保護フィルム５ａが貼付されている。保護フィルム５ａは、接着剤層５を介して金属板３を放熱体に貼付するときに剥がすフィルムである。

図１に示された発熱部品配線板１０及び図２に示された発熱部品配線板１０Ａは、絶縁フィルム１を配線パターン１と金属板３とで挟む構造であるが、図１及び図２中の金属板３に代えて、図２中の接着剤層５及び保護フィルム５ａを絶縁フィルム１の裏面に貼付する構造としても良い。

（実施形態１の製造方法例）
先ず、絶縁フィルム１の主成分である第１のポリイミド樹脂としては、いわゆるポリイミドを含め、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリイミドエステル、ポリエーテルイミド、ポリシロキサンイミド等に代表されるように、その構造中にイミド基を有するポリマーからなる耐熱性樹脂が挙げられる。

図３（１）〜（７）は、実施形態１の発熱部品配線板１０，１０Ａのキャスト法による製造工程の概略を示す工程図である。

図３（１）〜（６）に示されているのが、図１に示された発熱部品配線板１０の製造工程の概略であり、図３（１）〜（７）に示されているのが、図２に示された発熱部品配線板１０Ａの製造工程の概略である。

図３（１）の工程において、支持基材としての厚さ約３５μｍの平板状の銅板１１上に、ポリイミド合成したワニスに充填材としてのアルミナ粒子を加えて、浅田鉄工（株）製のプラネタリミキサーＰＶＭ−５０、アシザワ・ファインテック（株）製ＰＬＭ−５０及びノリタケカンパニー（株）製の三本ロールＮＲ−８４Ａを用いて混合したポリアミド酸溶液を塗布・乾燥し、アルミナを含有したポリアミド酸層１２を形成する。

図３（２）の工程において、銅板１１上に形成されたアルミナを含有したポリアミド酸層１２を熱処理することによってイミド化し、銅板１１の上に、絶縁フィルム１が形成される。イミド化は、熱処理によってポリアミド酸の脱水閉環を進行させてポリイミドを形成する。

図３（３）の工程において、銅板１１と、銅板１１上に形成された絶縁フィルム１との上下の位置を反転し、絶縁フィルム１の銅板１１が接する面の反対の面に、例えば、厚さ約１００μｍのアルミニウム板又は厚さ３５μｍの銅板である金属板３を圧着する。

図３（４）の工程において、絶縁フィルム１の表面に接している銅板１１をエッチングして配線パターン２を形成する。

図３（５）の工程において、絶縁フィルム１の表面に形成された配線パターン２の上にレジストを形成する。図３（６）に示されたものは、図１に示された発熱部品配線板１０である。

図３（６）の工程において、金属板３の裏面に接着剤層５及び保護フィルム５ａを貼付する。図３（７）に示されたものは、図２に示された発熱部品配線板１０Ａである。

実施形態１の発熱部品配線板１０，１０Ａの製造方法として、キャスト法による製造方法について説明したが、製造方法は、説明した方法に限定されない。例えば、回転ドラムにポリアミド酸溶液を流延し、ポリアミド酸のゲルフィルムの状態で回転ドラムから剥離し、テンター炉で加熱・硬化させてポリイミドフィルムとするテンター法を用いても良い。

（実施形態１の用途）
図１に示された発熱部品配線板１０は、用途に合わせて、発熱部品配線板１０の配線パターン２上にＬＥＤ等の発熱部品を実装して、そのまま使用することができる。更に、発熱部品を実装した発熱部品配線板１０を、熱抵抗値の小さい放熱体に、螺旋等で固着して使用しても良い。

図２に示された発熱部品配線板１０Ａは、接着剤層５に保護フィルム５ａが被った状態で、流通される。発熱部品配線板１０Ａは、用途に合わせて配線パターン２上にＬＥＤ等の発熱部品が実装された後、保護フィルム３ａを剥がし、発熱部品からの発熱量に応じた熱抵抗の放熱体に、直接、貼付して使用する。放熱体は、平面形状に限らず、例えば、多面体形状の放熱体にも、発熱部品配線板１０Ａを、直接、貼付することができる。

（実施形態１の効果）
図１に示された発熱部品配線板１０によれば、絶縁フィルム１の熱抵抗が２℃／Ｗ以下かつ絶縁耐圧が３ｋＶ以上であり、かつ適度な可撓性及び形状保持特性を有するので、発熱部品を実装して、そのまま使用することができる。その上、熱抵抗の低い放熱体に、螺旋等で固着することにより、発熱部品を高密度に実装して使用することができる。

更に、図２に示された発熱部品配線板１０Ａによれば、保護フィルム５ａを剥がし、様々な形状の放熱体に、直接、貼付して使用することができるので、発熱部品を高密度かつ多面的に配置する必要がある場合に、作業性が良く、組み立て工数を削減できる。

実施形態１の説明では、発熱部品配線板１０，１０Ａの配線パターン２上に実装する発熱部品６をＬＥＤとして説明したが、発熱部品６はＬＥＤに限定されない。例えば、トランジスタ、レギュレータＩＣ、パワーモジュール等の発熱部品にも適用可能である。

［実施形態２］
（実施形態２の構成）
図４は、本発明の実施形態２のＬＥＤ搭載モジュール２０の断面構造を示す構造図であり、実施形態１の発熱部品配線板１０を示す図１と共通の要素には共通の符号が付されている。

ＬＥＤ搭載モジュール２０は、図１に示された発熱部品配線板１０の配線パターン２上に、発熱部品としてのＬＥＤ６が半田付け７により接続されて構成されている。ＬＥＤ６は、図示しない電力供給源から配線パターン２を介して供給される電力の有無に応じて点灯消灯するようになっている。

図５は、本発明の実施形態２の他のＬＥＤ搭載モジュール２０Ａの断面構造を示す構造図であり、実施例１の発熱部品配線板１０Ａを示す図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

ＬＥＤ搭載モジュール２０Ａは、図２に示された発熱部品配線板１０Ａの配線パターン２上に、発熱部品としてのＬＥＤ６が半田付け７により接続されて構成されている。

図６は本発明の実施形態２の他のＬＥＤ搭載モジュール２０Ｂの断面構造を示す構造図であり、図４に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０と共通の要素には共通の符号が付されている。

図４に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０は、所望の絶縁耐圧及び熱抵抗を有し、かつ適度な可撓性及び形状保持特性を有するので、そのまま使用することができる。更に、ＬＥＤ搭載モジュール２０を、熱抵抗の低い平面形状の放熱体に、螺旋等で固着して使用しても良い。図４に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０を、平面形状の放熱体８に、螺旋で固着したＬＥＤ搭載モジュール２０Ｂが図６に示されている。尚、図６中の金属板３が銅板である場合は、局部電池による腐食を防ぐために、銅製の金属板３とアルミニウム製の放熱体との接触面に、厚さ５μｍ程度の絶縁層を挿入する必要がある。

図７は、本発明の実施形態２の他のＬＥＤ搭載モジュール２０Ｃの断面構造を示す構造図であり、図５に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ａと共通の要素には共通の符号が付されている。

図５に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ａは、保護フィルム５ａを剥がし、放熱体に、直接、貼付して使用できる。図５に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ａの保護フィルム５ａを剥がし、平面形状の放熱体８に、貼付して固着したＬＥＤ搭載モジュール２０Ｃが図７に示されている。

更に、図８（ａ），（ｂ）は、本発明の実施形態２の他のＬＥＤ搭載モジュール２０Ｄの概略の構造を示す図であり、図５に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ａと共通の要素には共通の符号が付されている。

図８（ａ）は、ＬＥＤ搭載モジュール２０Ｄの斜視図であり、図８（ｂ）は、ＬＥＤ６が搭載されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ｄの展開図である。

（実施形態２の製造方法例）
図４に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０の製造方法は、図３（１）〜（６）の工程の後、図３（６）に示された発熱部品配線板１０の配線パターン２上に、ＬＥＤ６を半田付け７により実装すると、図４に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０が完成する。

図５に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ａの製造方法は、図３（１）〜（７）の工程の後、図３（７）に示された発熱部品配線板１０Ａの配線パターン２上に、ＬＥＤ６を半田付け７により実装すると、図５に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ａが完成する。

図６に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ｂの製造方法は、図４に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０を、螺旋等により、平板状の放熱体８に固着すると、図６に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ｂが完成する。

図７に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ｃの製造方法は、図５に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ａの保護フィルム５ａを剥がして、平板状の放熱体８に直接、貼付すると、図７に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ｃが完成する。

図８（ａ）に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ｄの製造方法は、図５に示された断面構造、かつ図８（ｂ）に示された形状のＬＥＤ搭載モジュール２０Ｄを作り、図８（ｂ）に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ｄの図示しない裏面の保護フィルム５ａを剥がして、図８（ａ）に示された多面体形状の放熱体８Ａに、直接、貼付することにより、図８（ａ）に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ｄが完成する。

実施形態１及び２の説明では、絶縁フィルム１は、ポリイミドに充填材として、アルミナ粒子を含有するとして説明したが、ポリイミドに混合する充填材は、アルミナ粒子に限定されない。例えば、ポリイミドに混合する充填材として、酸化亜鉛、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等の熱伝導率が高くかつ電気伝導率の低い物質の粒子を充填材として用い、含有量を適宜変更して実施することができる。

（実施形態２の用途）
ＬＥＤ６が実装された発熱部品配線板モジュール２０，２０Ａは、所望の絶縁耐圧及び熱抵抗を有し、かつ適度の可撓性と形状保持特性を有するので、発熱部品の実装密度がそれほど高くない場合には、そのまま使用することができる。

発熱部品配線板モジュール２０Ｂ，２０Ｃは、発熱部品配線板モジュール２０，２０Ａを熱抵抗の低い放熱体８に固着しており、ＬＥＤ６から発生する熱を効率良く放熱することができるので、発熱部品配線板モジュール２０，２０Ａの配線パターン２上にＬＥＤを高密度に実装して、高輝度のＬＥＤ照明灯を実現できる。

更に、図８に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ｄは、多面体形状の熱抵抗の低い放熱体８Ａ上に、熱抵抗が小さい接着剤層５を介して、発熱部品配線板が貼付されているので、高輝度かつ広い配光特性を有するＬＥＤ電球を作業性良く製造することができる。

（実施形態２の効果）
図４に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０及び図６に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ｂは、ＬＥＤ６が半田付けで実装されている配線パターン２が、発熱部品配線板１０上に形成されている。発熱部品配線板１０は、可撓性を有するため、ＬＥＤの点灯及び消灯の繰り返しにより生ずる温度衝撃を緩和し、温度衝撃に対する半田付け寿命は、他の一般的なフレキシブル印刷配線板と同等であり、ガラスエポキシ等により形成される固定基板よりも、数倍以上の寿命がある。

更に、図５に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ａ、図７に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ｃ及び図８に示されたＬＥＤ搭載モジュール２０Ｄは、保護フィルム５ａを剥がすことで、様々な形状の放熱体８Ａに、直接、貼付することができるので、ＬＥＤ搭載モジュールの組み立て工数を削減できる。

粒子径０．８μｍのアルミナ粒子を第１のポリイミドに対して重量比１２０phrを含有している厚さが異なる絶縁フィルム１を制作した。先ず、図３（３）に示されたエッチング前の発熱部品配線板１０を制作し、この発熱部品配線板１０中の絶縁フィルム１を取り出し、絶縁フィルム１の厚さに対する熱抵抗（℃／Ｗ）及び引っ張り強度（ｇＷ）を測定した。

熱抵抗の測定は、取り出した絶縁フィルム１を直径１２．５ｍｍの円形にくり抜いたサンプルにし、このサンプルを試験用のブロックに載せ、サンプルの中心に２００ｇ／ｃｍ^２の加重を加えた５ｍｍ×５ｍｍの大きさの熱源を載せ、熱源と、試験用ブロック上のサンプルの中心から１０ｍｍの位置と、に取り付けた熱電対で温度差を測定し、熱源の負荷電力と熱電対で測定した温度差とから、熱抵抗を求めた。現在製品化されている絶縁層とアルミニウム板からなるリジット基板の熱抵抗が２℃／Ｗであるため、熱抵抗２℃／Ｗ以下を、良と判定した。

引っ張り強度の測定は、取り出した絶縁フィルム１を幅１０ｍｍ、縦３０ｍｍの短冊状のサンプルにし、このサンプルの片先端から５ｍｍの位置に２ｍｍの丸孔を開けて、この部分にＬ字型の六角レンチを挿入して、ＡＩＫＯＨエンジニアリング社製の試験装置１３２０Ｄにより、引っ張り速度５ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、引っ張り強度を測定した。引っ張り強度は、１０００ｇＷ以上を良と判定した。実施例１の測定結果は、下記の表１の通りとなった。

表１の結果から、粒子径０．８μｍのアルミナ粒子を重量比１２０phr含有する絶縁フィルム１の厚さを１５μｍ〜２６μｍにした場合、引っ張り強度１０００ｇＷ以上、かつ熱抵抗２℃／Ｗ以下を満たしていた。

図９は、本発明の実施例１における絶縁フィルム１の厚さに対する熱抵抗を示す特性図である。

図９において、実施例１の絶縁フィルム１の厚さに対する熱抵抗の特性が実線で表され、従来の絶縁材料の厚さに対する熱抵抗の特性が破線で表されている。従来の絶縁材料では、絶縁フィルムの厚さを変えても、熱抵抗を目標の２℃／Ｗ以下にすることができない。これに対し、実施例１の絶縁フィルム１では、厚さを２６μｍ以下にすることで、熱抵抗を２℃／Ｗ以下にすることができた。

次に、図１に示されたフレキシブル印刷配線板１０について、充填材として含有するアルミナの重量比を変えた厚さ２５μｍの絶縁フィルム１を試作し、試作した絶縁フィルム１に対する熱抵抗（℃／Ｗ）、絶縁耐圧（ｋＶ）の測定、及び可撓性の良否の判定を行った。

絶縁耐圧試験は、菊水電子工業（株）製の絶縁耐圧試験機ＴＯＳ５３００を用い、２つの電極を覆う５０ｍｍ四方の絶縁フィルム１のサンプルを電極間に挟み、１０秒間に周波数６０Ｈｚの交流電圧を０ｋＶ〜５．８５ｋＶまで上げて行き、絶縁破壊した瞬間の電圧を耐電圧として記録した。絶縁耐圧の判定は、安全規格が３ｋＶ以上を良と判定した。

更に、可撓性の評価試験は、直径０．５ｍｍの棒にあて２００回折り曲げてクラックの有無を確認する方法で行い、クラックがない場合に、良と判定した。実施例２の測定結果は、下記の表２の通りとなった。

表２において、充填材を含んでいない従来の厚さ２５μｍの絶縁フィルムは、熱抵抗が４．６（℃／Ｗ）であり、放熱特性に問題があった。

これに対して、表２の結果から、厚さ２５μｍの絶縁フィルム１に充填材として含有させるアルミナの重量比を１００phr〜１５０phrにした場合に、熱抵抗２℃／Ｗ以下、絶縁耐圧３ｋＶ以上、及び可撓性良の結果を得ることができた。

厚さ２５μｍの絶縁フィルム１に充填材として含有するアルミナの重量比を１２０phrとし、アルミナ粒子の粒径を変えて、熱抵抗℃／Ｗ及び絶縁耐圧ｋＶの測定と、可撓性の評価を行った。実施例３の測定結果は、下記の表３の通りであった。

表３の結果から、厚さ２５μｍの絶縁フィルム１に充填材として重量比１２０phr含有させるアルミナ粒子の粒径を０．５μｍ〜７μｍにした場合に、熱抵抗２．０℃／Ｗ以下、絶縁耐圧３．０ｋＶ以上、及び可撓性良の結果を得ることができた。

更に、接着剤層５の厚さが異なる図２に示された発熱部品配線板１０Ａを試作し、接着剤層５の厚さ（μｍ）に対する熱抵抗（℃／Ｗ）及び剥離強度（Ｎ／ｍ）の測定を行った。

接着剤層５の熱抵抗の測定方法は、実施例１における絶縁フィルム１の熱抵抗の測定方法と同様であり、接着剤層５の熱抵抗２℃／Ｗ以下を良と判定した。

剥離強度の測定は、アイコーエンジニアリング（株）製の剥離試験機ＦＴＮ４−１５Ａを用い、接着剤層５を幅１０ｍｍの短冊状のサンプルにし、このサンプルの片先を金属板３の面に対して垂直方向に５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張り、接着剤層５が金属板３から剥離したときの引力を測定し、Ｎ／ｍに換算して剥離強度とした。剥離強度の評価は、２００Ｎ／ｍ以上を良と判定した。実施例４の測定結果は、下記の表４の通りであった。

表４の結果から、接着剤層の厚さを、３０μｍ〜５０μｍにした場合に、発熱部品配線板として熱抵抗２（℃／Ｗ）以下、かつ剥離強度２００（Ｎ／ｍ）以上の結果を得ることができた。

以上のように、本発明に係る発熱部品配線板及び発熱部品搭載モジュールによれば、放熱が必要な発熱部品の高密度実装化、低コスト化、高信頼性化が可能になる。そのため、広い範囲の配光特性と十分な明るさとを備えたＬＥＤ電球等の実現に貢献できる。

１ 絶縁フィルム
２ 配線パターン
３ 金属板
４ 白色レジスト
５ 接着剤層
５ａ 保護フィルム
６ ＬＥＤ
７ 半田付け
８，８Ａ 放熱体
９ 筐体
１０，１０Ａ 発熱部品配線板
１１ 銅板
１２ アルミナ含有ポリアミド酸層
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ 発熱部品搭載モジュール

Claims (13)

1. 第１面と前記第１面に対して反対側の第２面とを有し、熱抵抗が２℃／Ｗ以下で絶縁耐圧が３ｋＶ以上の可撓性のある絶縁フィルムと、
   前記第１面に形成され、前記第１面上に搭載される発熱部品に対して電力を供給するための配線パターンと、
   第３面と前記第３面に対して反対側の第４面とを有し、前記第３面が前記第２面に圧着された形状保持用の金属板と、を備え、
   前記絶縁フィルムは、第１のポリイミドに、熱伝導率が大きくかつ電気伝導率が小さい物質の粒子が充填材として含有されていることを特徴とする発熱部品配線板。
2. 前記充填材は、
   アルミナ、酸化亜鉛、窒化ホウ素、又は窒化アルミニウムのいずれか１つの粒子であることを特徴とする請求項１記載の発熱部品配線板。
3. 前記充填材は、粒子径が０．５μｍ〜７μｍのアルミナ粒子であり、
   前記絶縁フィルムは、前記第１のポリイミドに対して重量比１００phr〜１５０phrの前記アルミナ粒子を含有し、厚さが１５μｍ〜２６μｍであることを特徴とする請求項１記載の発熱部品配線板。
4. 前記金属板の前記第４面には、
   熱抵抗が２℃／Ｗ以下の接着剤層が接着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の発熱部品配線板。
5. 前記接着剤層は、
   前記第１のポリイミドよりも粘性の大きい第２のポリイミドと接着剤とが混合され、厚さが３０μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項４項記載の発熱部品配線板。
6. 前記配線パターン上には、
   二酸化チタンを含有する第３のポリイミドを有する白色のレジストが形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の発熱部品配線板。
7. 請求項１〜３のいずれか１項記載の発熱部品配線板と、
   前記第１面上に搭載された前記発熱部品と、
   を備えたことを特徴とする発熱部品搭載モジュール。
8. 請求項４又は５記載の発熱部品配線板と、
   前記第１面上に搭載された前記発熱部品と、
   を備えたことを特徴とする発熱部品搭載モジュール。
9. 前記発熱部品は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項７又は８記載の発熱部品搭載モジュール。
10. 前記発光ダイオードは、半田付けにより、前記配線パターン上に接続されていることを特徴とする請求項９記載の発熱部品搭載モジュール。
11. 前記金属板の前記第４面は、
    前記発熱部品から発生する熱を放熱する放熱体に固着されていることを特徴とする請求項７記載の発熱部品搭載モジュール。
12. 前記金属板の前記第４面は、
    前記接着剤層を介して前記発熱部品から発生する熱を放熱する放熱体に接着されていることを特徴とする請求項８記載の発熱部品搭載モジュール。
13. 前記放熱体は、
    多面体形状であることを特徴とする請求項１２記載の発熱部品搭載モジュール。

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