JP5306226B2

JP5306226B2 - 金属積層体、ｌｅｄ搭載基板、および、白色フィルム

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Publication number: JP5306226B2
Application number: JP2009543867A
Authority: JP
Inventors: 純松井; 紳月山田; 秀次鈴木
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: JPWO2009069741A1; CN101873929A; CN101873929B; WO2009069741A1; US8169129B2; TW200942569A; US20100301725A1; DE112008003185T5; KR101174063B1; KR20100076054A

Description

本発明は、耐熱性に優れ、異方性が低減化され、かつ高い反射率特性を備えた白色フィルム、該白色フィルムを用いた金属積層体およびＬＥＤ搭載基板に関し、より詳細には、高温熱負荷環境下においても、反射率低下が抑制され、発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）等を実装可能とする白色フィルム等に関する。

プリント配線基板のパターン上に直接素子を実装し、樹脂封止されたチップタイプＬＥＤは小型化、薄型化に有利なことから、携帯電話のテンキー照明や、小型液晶ディスプレーのバックライトなど電子機器に幅広く使用されてきた。

近年、ＬＥＤの高輝度化技術の向上が著しく、ＬＥＤはより高輝度化しているが、それに伴いＬＥＤ素子自体の発熱量も増大し、プリント配線基板等周辺にかかる熱負荷も増大しており、ＬＥＤ素子周辺温度は１００℃超になる場合もあるのが現状である。また、ＬＥＤ搭載基板の製造工程において、封止樹脂の熱硬化処理や、鉛（Ｐｂ）フリー半田の採用が進み、リフロー工程においても、２６０〜３００℃程度の温度がかかる場合があり、高温の熱環境下にさらされる。そういった熱負荷の環境下では、従来使用されてきた熱硬化系樹脂組成物からなる白色のプリント配線基板では、黄変するなど白色度が低下し、反射効率が劣る傾向が見られ、今後の次世代高輝度ＬＥＤ搭載向け基板としては、依然改良の余地があった。それに対し、セラミック基板については、耐熱性の点では優れているものの、硬く脆い性質から大面積、薄型化には限界があり、今後の一般照明用途や、ディスプレー用途用の基板としては対応が困難になる可能性がある。よって、高温熱負荷下で、変色しない、反射率の低下しない、大面積化に対応可能な、耐熱性を有する白色プリント配線板の開発が求められていた。

これらの問題に対し、特許文献１には、熱可塑性樹脂１００重量部、特定の珪素化合物０．００１〜１０重量部、及び平均粒径０．０５〜１．０μｍで、アルミナ水和物、ケイ酸水和物から選ばれた少なくとも１種の化合物で表面処理された結晶形態がルチル形の酸化チタン０．０５〜２５重量部からなる熱可塑性樹脂組成物について記載され、該熱可塑性樹脂組成物からなる成形品（具体的には、前記熱可塑性樹脂組成物を射出成形させた１００×１００×２ｍｍの角板）は、９０％程度と高い反射率で、かつ分散性、表面外観、機械的強度に優れ、幅広い産業分野で好適に使用できる旨の記載がある。

また、特許文献２には、面倒な工程を必要とせず、かつ高い反射率を有する、照明や表示装置等に使用される反射体として、結晶性樹脂に、平均粒径０．０５μｍ〜５μｍの白色顔料、及び平均粒径が０．５μｍ〜１０ｍｍの無機フィラーを含む樹脂組成物からなる表面粗さが０．５〜５０μｍである反射体が記載されており、例えば、ポリアリールケトン、酸化チタン、及びガラス繊維を含有させた樹脂組成物を射出成形させた３ｃｍ角１ｍｍの角板が開示されている。

また、特許文献３には、特定のポリアミド樹脂１００質量部に対して、酸化チタンを５〜１００質量部、水酸化マグネシウムを０．５〜３０質量部、及び繊維状充填材や針状充填材等の強化剤を２０〜１００質量部含有するＬＥＤリフレクター成形用ポリアミド樹脂組成物について記載されており、具体的には、前記ポリアミド樹脂組成物を射出成形させた厚さ１ｍｍ、幅４０ｍｍ、長さ１００ｍｍの板が開示されている。前記樹脂組成物からなるリフレクターは、熱負荷下（１７０℃２時間）でも、反射率が低下せずに、高い白色度が維持される。

さらに、特許文献４には、シアン酸エステル化合物とノボラック型エポキシ樹脂と二酸化チタンの含有する樹脂組成物と基材からなるプリプレグ及び銅張積層板が開示されている。

特許第３４７０７３０号特開２００７−２１８９８０号公報特開２００６−２５７３１４号公報特開２００７−１３１８４２号公報

上記特許文献１〜３には、熱可塑性樹脂組成物に酸化チタン等を添加して、反射率を高めた成型品について開示されているものの、いずれも具体的に開示されている形態は射出成形された成型品のみであって、フィルム状に加工され、耐熱性等が改善された白色フィルムについては検討されてはいない。また、特許文献４記載の銅張積層板は、従来の基板に比べ、熱負荷下（１８０℃１時間）での反射率の低下は抑えられているが（８０％から６４％に低下）、今後ＬＥＤが高輝度下していき、また、Ｐｂフリーの半田リフロー工程を考慮すると、より高温環境下での耐熱性が十分とはいえない。

そこで、本発明の課題は、耐熱性が高く、可視光領域において反射率が高く、及び高温熱負荷環境下における反射率の低下が少ない、大面積化に対応可能な、ＬＥＤ実装用プリント配線基板に使用可能な白色フィルム、該白色フィルムを用いてなる金属積層体およびＬＥＤ搭載基板を提供することである。

本発明者等らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂に対して、酸化チタン等の無機充填材を含有させて、反射率向上を図ったフィルムを作製しても、反射率の向上は図れるもののフィルムの線膨張係数が高く、寸法安定性に劣るため、ＬＥＤ搭載向けプリント配線板としては利用することができないことを見出した。また、従来、上記特許文献２及び３に開示されているように、表面凹凸や機械的強度を向上させる目的で、熱可塑性樹脂にガラス繊維、繊維状充填材、及び針状充填材等を含有させる方法が採用されていたが、これらと同様の無機充填材を使用しても、寸法安定性は向上するものの、異方性（幅方向の線膨張係数が大きくなる）が生じやすく、基板材料として用いた際に不具合が生じる問題があることも見出した。

そこで、上記問題点をさらに改良すべく、熱可塑性樹脂に含有する無機充填材に着目して、鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂に対して、特定の無機充填材を特定の割合で含有することによって、ＭＤ及びＴＤのいずれにおいても寸法安定性に優れた白色フィルムを得ることできることを見出し、以下の本発明を完成するに至った。

第１の本発明は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、無機充填材２５〜１００質量部を含有する熱可塑性樹脂組成物からなり、
波長４００〜８００ｎｍにおける平均反射率が７０％以上であり、
ＭＤ及びＴＤの線膨張係数の平均値が、３５×１０^−６／℃以下であって、かつ２００℃で４時間熱処理した後の波長４７０ｎｍにおける反射率の低下率が１０％以下である白色フィルムの少なくとも片面に金属層を積層してなる、金属積層体である。

第１の本発明において、無機充填材は、平均粒径１５μｍ以下、かつ平均アスペクト比３０以上の充填材を少なくとも含有するものであることが好ましい。

第１の本発明において、無機充填材は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、平均粒径１５μｍ以下、かつ平均アスペクト比３０以上の充填材１を１０〜８５質量部と、屈折率が１．６以上の充填材２を１５〜９０質量部含有するものであることが好ましい。また、充填材２は、酸化チタンであることが好ましい。

第１の本発明において、熱可塑性樹脂は、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の結晶性熱可塑性樹脂、及びガラス転移温度が２６０℃以上の非晶性熱可塑性樹脂から選択された少なくとも１種を含有するものであることが好ましい。

第１の本発明において、白色フィルムの厚みは３〜５００μｍであることが好ましい。

第１の本発明の金属積層体は、２６０℃で５分間熱処理した後の波長４７０ｎｍにおける反射率の低下率が１０％以下であることが好ましい。

第２の本発明は、第１の本発明の金属積層体を用いてなるＬＥＤ搭載基板である。

第３の本発明は、第１の本発明の金属積層体、金属放熱部、および、ＬＥＤを備えてなるＬＥＤ搭載基板であって、金属積層体における金属層が配線パターンに成形されたものであり、該配線パターンとＬＥＤとが接続されており、金属放熱部が配線パターンが形成された面とは反対側の白色フィルムの面に接合されてなる、ＬＥＤ搭載基板である。

第２および第３の本発明において、金属積層体はキャビティー枠に打ち抜かれていてもよい。

第４の本発明は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、無機充填材２５〜１００質量部を含有する熱可塑性樹脂組成物からなり、波長４００〜８００ｎｍにおける平均反射率が７０％以上であり、ＭＤ及びＴＤの線膨張係数の平均値が、３５×１０^−６／℃以下であって、かつ２００℃で４時間熱処理した後の波長４７０ｎｍにおける反射率の低下率が１０％以下である、白色フィルムである。

第４の本発明において、無機充填材は、平均粒径１５μｍ以下、かつ平均アスペクト比３０以上の充填材を少なくとも含有するものであることが好ましい。

第４の本発明において、無機充填材は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、平均粒径１５μｍ以下、かつ平均アスペクト比３０以上の充填材１を１０〜８５質量部と、屈折率が１．６以上の充填材２を１５〜９０質量部含有するものであることが好ましい。

第４の本発明において、充填材２は、酸化チタンであることが好ましい。

第４の本発明において、熱可塑性樹脂は、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の結晶性熱可塑性樹脂、及びガラス転移温度が２６０℃以上の非晶性熱可塑性樹脂から選択された少なくとも１種を含有するものであることが好ましい。

第４の本発明の白色フィルムの厚みは３〜５００μｍであることが好ましい。

第４の本発明において、２６０℃で５分間熱処理した後の波長４７０ｎｍにおける反射率の低下率は１０％以下であることが好ましい。

本発明によると、耐熱性が高く、寸法安定性に優れ、可視光領域において反射率が高く、また高温熱負荷環境下における反射率の低下が少ない白色フィルム及び金属積層体を提供することができ、これらはその特性から、ＬＥＤ実装用プリント配線基板に好適に使用可能なものである。

本発明のＬＥＤ搭載用基板及びその製造方法の一実施形態を示した図である。本発明のＬＥＤ搭載用基板及びその製造方法の一実施形態を示した図である。本発明のＬＥＤ搭載用基板及びその製造方法の一実施形態を示した図である。

符号の説明

１０銅箔
２０導体パターン
３０ボンディングワイヤ
１００白色フィルム
２００ＬＥＤ
３００アルミ板

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明の範囲がこの実施形態に限定されるものではない。

＜白色フィルム＞
本発明の白色フィルムとしては、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、無機充填材２５〜１００質量部を含有する熱可塑性樹脂組成物からなり、波長４００〜８００ｎｍにおける平均反射率が７０％以上であり、ＭＤ及びＴＤの線膨張係数の平均値が、３５×１０^−６／℃以下であって、かつ２００℃で４時間熱処理した後の波長４７０ｎｍにおける反射率の低下率が、１０％以下であれば、特に制限されず、無機充填材の添加により、波長４００〜８００ｎｍにおける平均反射率を７０％以上、ＭＤ（フィルムの流れ方向）及びＴＤ（流れ方向と直交する方向）の線膨張係数の平均値を３５×１０^−６／℃以下とすることで、寸法安定性に優れ、かつ反射率が高く、また高温熱負荷環境下における反射率の低下が極めて少ないという、優れた効果を奏することができる。線膨張係数が３５×１０^−６／℃を超えると、例えば、金属箔を積層した場合にカールや反りを生じやすく、また寸法安定性が不十分となる。より好適な線膨張係数の範囲は、使用する金属箔の種類や、表裏面に形成する回路パターン、積層構成によっても異なるが、概ね１０×１０^−６〜３０×１０^−６／℃程度である。また、ＭＤ、ＴＤの線膨張係数差は２０×１０^−６／℃以下であることが好ましく、１５×１０^−６／℃以下であることがより好ましく、さらには１０×１０^−６／℃以下であることが最も好ましい。このように異方性（ＭＤ、ＴＤの線膨張係数差）を小さくさせることによって、線膨張係数が大きい方にカールや反りを生じたり、寸法安定性が不十分となったりする問題がない。

上記のとおり、本発明の白色フィルムは、波長４００〜８００ｎｍにおける平均反射率が７０％以上であることを必要とするが、これは可視光領域の反射率が高いほど、搭載するＬＥＤの輝度が高くなる傾向があり、上記範囲であれば、白色ＬＥＤ搭載向け基板として好適に利用可能であるからである。また、青色ＬＥＤの平均波長（４７０ｎｍ）に対応した４７０ｎｍ付近の反射率が高いほど輝度が高くなる傾向があるため、４７０ｎｍにおける反射率が７０％以上であることがより好ましく、反射率が７５％以上であることがより好ましい。

（無機充填材）
上記無機充填材としては、例えば、タルク、マイカ、雲母、ガラスフレーク、窒化ホウ素（ＢＮ）、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、チタン酸塩（チタン酸カリウム等）、硫酸バリウム、アルミナ、カオリン、クレー、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、チタン酸鉛、酸化ジルコン、酸化アンチモン、酸化マグネシウム等が挙げられる。これらは１種類を単独で添加してもよく、２種類以上を組み合わせて添加してもよい。

無機充填材は、熱可塑性樹脂への分散性を向上させるために、無機充填材の表面を、シリコン系化合物、多価アルコール系化合物、アミン系化合物、脂肪酸、脂肪酸エステル等で表面処理されたものを使用することができる。その中でもシリコン系化合物（シランカップリング剤）で処理されたものを好適に使用することができる。

本発明の白色フィルムは、上記のとおり、波長４００〜８００ｎｍにおける平均反射率が７０％以上、ＭＤ及びＴＤの線膨張係数の平均値を３５×１０^−６／℃以下とすることが重要であり、反射率と線膨張係数の値がこの範囲内となれば、添加される無機充填材は特に制限されるものではないが、反射率及び線膨張係数の値を前記範囲内にする具体的方法としては、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、平均粒径１５μｍ以下、かつ平均アスペクト比（平均粒径／平均厚み）３０以上の充填材１と、ベース樹脂である熱可塑性樹脂との屈折率差の大きい充填材２（概ね充填材２の屈折率が１．６以上）とを少なくとも含有する無機充填材を２５〜１００質量部用いる方法を挙げることができる。無機充填材が２５質量部より少ないと、反射率と線膨張係数のバランスを取ることが困難になり好ましくなく、１００質量部を超えると、無機充填材の分散性不良や、フィルムの成形時に破断するといった成形性に問題が生じる場合があり好ましくない。このように、無機充填材として、上記で特定された物性値を有する各種充填材（充填材１及び充填材２）を含有させることによって、良好な反射率と異方性のない寸法安定性に優れた白色フィルムを得ることができる。なお、熱可塑性樹脂の屈折率は、ＪＩＳＫ−７１４２のＡ法に基づいて測定され、充填材２の屈折率は、ＪＩＳＫ−７１４２のＢ法に基づいて測定される値をいう。

上記平均粒径１５μｍ以下、かつ平均アスペクト比（平均粒径／平均厚み）３０以上の充填材１としては、例えば、合成マイカ、天然マイカ（マスコバイト、フロゴパイト、セリサイト、スゾライト等）、焼成された天然又は合成のマイカ、ベーマイト、タルク、イライト、カオリナイト、モンモリロナイト、バーミキュライト、スメクタイト、及び板状アルミナ等の無機鱗片状（板状）充填材や、鱗片状チタン酸塩を挙げることができる。これらの充填材１によれば、平面方向と厚み方向の線膨張係数比を低く抑えることができる。また、光反射性を考慮した場合には、鱗片状チタン酸塩が、屈折率が高いためより好ましい。なお、前記充填材は単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。アスペクト比の高い鱗片状充填材を用いることにより、フィルムへの透湿（吸湿）を抑えることができ、熱可塑性樹脂の高熱環境下での酸化劣化を防止し、反射率の低下を抑えることが可能であり、また、フィルムの剛性も向上し、より薄型の基板に使用することが可能である。

上記充填材１の含有量は、熱可塑性樹脂組成物１００質量部に対し、１０質量部以上であることが好ましく、２０質量部以上であることがより好ましく、さらには３０質量部以上であることが好ましい。上記範囲であれば、得られる白色フィルムの線膨張係数を所望の範囲にまで低下させることが可能である。

上記充填材２は、ベース樹脂である熱可塑性樹脂との屈折率差が大きい無機充填材である。すなわち、無機充填材として屈折率が大きいもの、基準としては１．６以上の無機充填材が好ましい。具体的には、屈折率が１．６以上である炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化チタン、チタン酸塩等を用いることが好ましく、特に酸化チタンを用いることが好ましい。

酸化チタンは、他の無機充填材に比べて、顕著に屈折率が高く（概ね２．５０以上）、ベース樹脂である熱可塑性樹脂との屈折率差を大きくすることができるため、他の充填材を使用した場合よりも、少ない配合量で優れた反射性を得ることができる。またフィルムを薄くしても、高い反射性を有する白色フィルムを得ることができる。

酸化チタンは、アナターゼ型やルチル型のような結晶型の酸化チタンが好ましく、その中でもベース樹脂との屈折率差が大きくなるといった観点から、ルチル型の酸化チタンが好ましい。

また酸化チタンの製造方法は、塩素法と硫酸法があるが、白色度の点からは、塩素法で製造された酸化チタンを使用することが好ましい。

酸化チタンは、その表面が不活性無機酸化物で被覆処理されたものが好ましい。酸化チタンの表面を不活性無機酸化物で被覆処理することにより、酸化チタンの光触媒活性を抑制することができ、フィルムが劣化することを防ぐことができる。不活性無機酸化物としては、シリカ、アルミナ、及びジルコニアからなる群から選ばれる少なくとも１種類を用いることが好ましい。これらの不活性無機酸化物を用いれば、高い反射性を損なうことなく、高温溶融時に、熱可塑性樹脂の分子量低下や、黄変を抑制することができる。

また、酸化チタンは、熱可塑性樹脂への分散性を高めるために、その表面がシロキサン化合物、シランカップリング剤等からなる群から選ばれる少なくとも１種類の無機化合物や、ポリオール、ポリエチレングリコール等からなる群から選ばれる少なくとも１種類の有機化合物で表面されたものが好ましい。特に耐熱性の点からは、シランカップリング剤で処理されたものが好ましい。

酸化チタンの粒径は、０．１〜１．０μｍであることが好ましく、より好ましくは０．２〜０．５μｍである。酸化チタンの粒径が上記範囲であれば、熱可塑性樹脂への分散性が良好で、それとの界面が緻密に形成され、高い反射性を付与することができる。

酸化チタンの含有量は、熱可塑性樹脂組成物１００質量部に対し、１５質量部以上であることが好ましく、２０質量部以上であることがより好ましく、さらには２５質量部以上であることが最も好ましい。上記範囲内であれば、良好な反射特性を得られ、またフィルムの厚みが薄くなっても良好な反射特性を得ることが可能である。

上記充填材１と充填材２の組み合わせとしては、反射率と線膨張係数のバランスを取る上で、上記酸化チタンと鱗片状の無機充填材を適宜配合することが好ましい。
充填材１及び充填材２の配合割合としては、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、平均粒径１５μｍ以下、かつ平均アスペクト比３０以上の充填材１を１０〜８５質量部、及び屈折率が１．６以上の充填材２を１５〜９０質量部含有するものであることが好ましく、充填材１を２０〜７５質量部、及び充填材２を２５〜８０質量部含有するものであることがより好ましく、充填材１を３０〜６５質量部、及び充填材２を３５〜７０質量部含有するものであることが更に好ましい。

（熱可塑性樹脂）
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等が挙げられ、これらを１種又は２種以上用いても良い。これらの中でも、耐熱性の理由から、特に結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の結晶性熱可塑性樹脂、及びガラス転移温度が２６０℃以上の非晶性熱可塑性樹脂から選択されるいずれか１種以上を含有する熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、結晶融解ピーク温度（Ｔｍ）が２６０℃以上の結晶性熱可塑性樹脂、及びガラス転移温度（Ｔｇ）が２６０℃以上の非晶性熱可塑性樹脂から選択されるいずれか１種以上からなる熱可塑性樹脂を用いることがさらに好ましい。上記範囲の熱可塑性樹脂を用いることによって、Ｐｂフリー半田リフローに対する耐熱性を有することが可能である。また、高熱環境下での酸化劣化を防止し、反射率の低下を抑えることが可能である。結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の結晶性熱可塑性樹脂としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：Ｔｇ＝１４５℃、Ｔｍ＝３３５℃）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ：Ｔｇ＝１６５℃、Ｔｍ＝３５５℃）等のポリアリールケトン（ＰＡｒ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Ｔｇ＝１００℃、Ｔｍ＝２８０℃）等が好適に用いられる。ガラス転移温度が２６０℃以上の非晶性熱可塑性樹脂としては、ポリアミドイミド（ＰＡＩ：Ｔｇ＝２８０℃）や２６０℃以上の高Ｔｇを有するポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等が好適に用いられる。

このポリアリールケトン樹脂は、その構造単位に芳香核結合、エーテル結合及びケトン結合を含む熱可塑性樹脂であり、その代表例としては、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン等があり、中でも、ポリエーテルエーテルケトンが好ましい。なお、ポリエーテルエーテルケトンは、「ＰＥＥＫ１５１Ｇ」、「ＰＥＥＫ３８１Ｇ」、「ＰＥＥＫ４５０Ｇ」（いずれもＶＩＣＴＲＥＸ社の商品名）等として市販されている。

この結晶性熱可塑性樹脂は単一で用いてもよく、複数の結晶性熱可塑性樹脂を混合した混合樹脂組成物を用いてもよい。また、この結晶性熱可塑性樹脂にポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等の非晶性熱可塑性樹脂を混合した混合樹脂組成物を用いてもよい。中でも、本発明の白色フィルムに、金属層を積層させた金属積層体を多層化することを考慮した場合においては、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上である結晶性ポリアリールケトン樹脂（Ａ）８０〜２０重量％と、非晶性ポリエーテルイミド樹脂（Ｂ）２０〜８０重量％とからなる樹脂組成物を用いることがより好ましい。この樹脂組成物を用いた場合には、多層化する際において、金属積層体同士の接着性をより密着させることが可能となる。

上記ポリアリールケトン樹脂及び非晶性ポリエーテルイミド樹脂の混合割合としては、金属積層体を多層化した場合の密着性を考慮すると、ポリアリールケトン樹脂を２０質量％以上、８０質量％以下含有し、残部を非晶性ポリエーテルイミド樹脂及び不可避不純物とした混合組成物を用いることが好ましい。より好ましくは３０質量％以上、７５質量％以下、さらに好ましくは、４０質量％以上、７０質量％以下である。ポリアリールケトン樹脂の含有率の上限を前記範囲内とすることで、白色フィルムを構成する熱可塑性樹脂組成物の結晶性が高くなるのを抑えることができ、多層化する際の密着性の低下を防ぐことができる。また、ポリアリールケトン樹脂の含有率の下限を前記範囲内とすることで、白色フィルムを構成する熱可塑性樹脂組成物の結晶性が低くなるのを抑えることができ、多層化して作製した多層基板のリフロー耐熱性の低下を防ぐことができる。

前記ポリアリールケトン系樹脂（Ａ）は、その構造単位に芳香族核結合、エーテル結合及びケトン結合を含む熱可塑性樹脂である。その具体例としては、ポリエーテルケトン（ガラス転移温度〔以下、「Ｔｇ」という〕：１５７℃、結晶融解ピーク温度〔以下、「Ｔｍ」という〕：３７３℃）、ポリエーテルエーテルケトン（Ｔｇ：１４３℃、Ｔｍ：３３４℃）、ポリエーテルエーテルケトンケトン（Ｔｇ：１５３℃、Ｔｍ：３７０℃）等を挙げることができる。これらの中では、耐熱性向上の観点から、結晶性を示し、Ｔｍが２６０℃以上、特に３００〜３８０℃のものが好ましい。また、本発明の効果を阻害しない限り、ビフェニル構造、スルホニル基等又はその他の繰り返し単位を含むものであってもよい。

前記ポリアリールケトン系樹脂（Ａ）の中でも、下記構造式（１）で表される繰り返し単位を有するポリエーテルエーテルケトンを主成分とするポリアリールケトン系樹脂（Ａ）が特に好ましく用いられる。ここで主成分とは、その含有量が５０質量％を超えることを意味する。市販されているポリエーテルエーテルケトンとしては、ＶＩＣＴＲＥＸ社製の商品名「ＰＥＥＫ１５１Ｇ」（Ｔｇ：１４３℃、Ｔｍ：３３４℃）、「ＰＥＥＫ３８１Ｇ」（Ｔｇ：１４３℃、Ｔｍ：３３４℃）、「ＰＥＥＫ４５０Ｇ」（Ｔｇ：１４３℃、Ｔｍ：３３４℃）等を挙げることができる。なお、ポリアリールケトン系樹脂（Ａ）は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。

上記非晶性ポリエーテルイミド樹脂（Ｂ）としては、具体的に下記構造式（２）又は（３）で表される繰り返し単位を有する非晶性ポリエーテルイミド樹脂が挙げられる。

構造式（２）又は（３）で表される繰り返し単位を有する非晶性ポリエーテルイミド樹脂は、４，４’−［イソプロピリデンビス（ｐ−フェニレンオキシ）］ジフタル酸二無水物とｐ−フェニレンジアミン又はｍ−フェニレンジアミンとの重縮合物として、公知の方法により製造することができる。これらの非晶性ポリエーテルイミド樹脂の市販品としては、ゼネラルエレクトリック社製の商品名「Ｕｌｔｅｍ１０００」（Ｔｇ：２１６℃）、「Ｕｌｔｅｍ１０１０」（Ｔｇ：２１６℃）又は「ＵｌｔｅｍＣＲＳ５００１」（Ｔｇ２２６℃）等が挙げられ、これらの中でも、前記構造式（３）で表される繰り返し単位を有する非晶性ポリエーテルイミド樹脂が特に好ましい。なお、ポリエーテルイミド樹脂（Ｂ）は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。

（反射率の低下率）
本発明の白色フィルムは、２００℃で４時間熱処理した後の波長４７０ｎｍにおける反射率の低下率が１０％以下であることを必要とし、また中でも、２６０℃で５分間熱処理した後の波長４７０ｎｍにおける反射率の低下率が１０％以下であることが好ましい。

上記条件の根拠について以下に記載する。ＬＥＤ搭載基板を製造する際に、導電接着剤やエポキシ、シリコン樹脂等の封止剤の熱硬化工程（１００〜２００℃、数時間）、半田付け工程（Ｐｂフリー半田リフロー、ピーク温度２６０℃、数分間）やワイヤボンディング工程等、高熱負荷がかかる状況にある。また実際の使用環境下においても、高輝度ＬＥＤの開発が進み、基板への熱負荷は高まる傾向にあり、ＬＥＤ素子周辺温度は１００℃超になる場合もある。今後このような高熱負荷環境下においても、変色することなく、高い反射率を維持することが重要になってきている。また波長４７０ｎｍは青色ＬＥＤの平均波長である。

したがって、上記条件下（２００℃、４時間後、２６０℃、５分間後）での波長４７０ｎｍにおける反射率の低下率が１０％以下であれば、製造工程での反射率の低下を抑制することが可能であり、また、実際の使用時の反射率の低下を抑制することが可能であるため、ＬＥＤ搭載基板として好適に使用できる。より好ましくは５％以下であり、さらに好ましくは３％以下であり、特に好ましくは２％以下である。

（白色フィルムの厚み）
本発明のフィルムの厚みは、３〜５００μｍであることが好ましい。より好ましくは、１０〜３００μｍであり、さらには２０〜１００μｍである。かかる範囲であれば、薄型が要求される携帯電話用バックライトや、液晶ディスプレー用バックライト用の面光源として使用されるチップＬＥＤとして好適に使用することができる。

（添加剤等）
本発明の白色フィルムを構成する熱可塑性樹脂組成物には、その性質を損なわない程度に、他の樹脂や無機充填材以外の各種添加剤、例えば、熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、核剤、着色剤、滑剤、難燃剤等を適宜配合しても良い。また本発明の熱可塑性樹脂組成物の調製方法としては、特に制限されるものではなく、公知の方法を用いることができる。例えば、（ａ）各種添加剤をポリアリールケトン樹脂及び／又は非晶性ポリエーテルイミド樹脂などの適当なベース樹脂に高濃度（代表的な含有量としては１０〜６０重量％）に混合したマスターバッチを別途作製しておき、これを使用する樹脂に濃度を調整して
混合し、ニーダーや押出機等を用いて機械的にブレンドする方法、（ｂ）使用する樹脂に直接各種添加剤をニーダーや押出機等を用いて機械的にブレンドする方法などが挙げられる。上記混合方法の中では、（ａ）のマスターバッチを作製し、混合する方法が分散性や作業性の点から好ましい。さらに、フィルムの表面にはハンドリング性の改良等のために、エンボス加工やコロナ処理等を適宜施しても良い。

（白色フィルムの製膜方法）
本発明の白色フィルムの製膜方法としては、公知の方法、例えばＴダイを用いる押出キャスト法やカレンダー法等を採用することができ、特に限定されるものではないが、シートの製膜性や安定生産性等の面から、Ｔダイを用いる押出キャスト法が好ましい。Ｔダイを用いる押出キャスト法での成形温度は、組成物の流動特性や製膜性等によって適宜調整されるが、概ね融点以上、４３０℃以下である。また、結晶性樹脂を使用した場合、耐熱性を付与するための結晶化処理方法は、特に限定されるものではないが、例えば、押出キャスト時に結晶化させる方法（キャスト結晶化法）や製膜ライン内で、熱処理ロールや熱風炉等により結晶化させる方法（インライン結晶化法）及び製膜ライン外で、熱風炉や熱プレス等により結晶化させる方法（アウトライン結晶化法）などを挙げることができる。

＜金属積層体＞
本発明の金属積層体としては、上記白色フィルムの少なくとも片面に金属層を積層したものであれば特に制限されず、金属層としては、例えば、銅、金、銀、アルミニウム、ニッケル、錫等の、厚さ５〜７０μｍ程度の金属箔を使用することができる。これらの中でも、金属箔としては、通常銅箔が使用され、さらに表面を黒色酸化処理等の化成処理を施したものが好適に使用される。導体箔は、接着効果を高めるために、フィルムとの接触面（重ねる面）側を予め化学的又は機械的に粗化したものを用いることが好ましい。表面粗化処理された導体箔の具体例としては、電解銅箔を製造する際に電気化学的に処理された
粗化銅箔などが挙げられる。

上記金属箔の積層方法については、接着層を介することのない熱融着方法として、加熱、加圧による方法であれば公知の方法を採用することができ、特に限定されるものではないが、例えば、熱プレス法や熱ラミネートロール法、押出した樹脂にキャストロールで積層する押出ラミネート法、又はこれらを組み合わせた方法を好適に採用することができる。

＜ＬＥＤ搭載基板＞
本発明のＬＥＤ搭載用基板としては、上記金属積層体を用いてなるものであれば、特に制限されることはなく、例えば、両面基板やアルミ板（金属放熱部）との複合基板が挙げられる。従来の熱硬化系樹脂からなる白色基板は、ガラスクロスを含有しているため、製造工程において、ボイド（気泡）が残りやすい等の問題が生じたり、薄型化は難しく、またセラミック基板においても、硬く脆い性質から薄型化は困難であるが、本発明の白色フィルム及びそれからなる金属積層体を使用することにより、より薄型化が可能であり、薄型化の要求が激しい携帯電話のバックライト用基板として好適に使用可能である。また、充填材として、特定された物性値を有する各種充填材（充填材１及び充填材２）を含有させることにより、反射特性、寸法安定性、剛性のバランスの取れた両面基板を提供することが可能である。

また、ＬＥＤの高輝度化に伴い、より放熱性が要求される場合には、アルミ板（金属放熱部）と複合化することにより放熱性を向上させることも可能である。アルミ板との複合基板の構成としては、アルミ板全面に本発明の白色フィルムからなる金属積層体を積層する場合や、本発明の白色フィルムからなる金属積層体にキャビティー（凹部）構造用の窓枠を抜き、積層する場合が挙げられる。使用するアルミについては、熱可塑性樹脂との密着性を考慮すると粗化されていることが望ましいが、キャビティー構造を考慮した場合には、ＬＥＤからの光を効率よく反射させるために鏡面アルミを用いることが好ましい。また放熱性を向上させる点においては、フィルムの厚みは薄い方が好ましい。本発明の熱可塑性樹脂組成物からなるフィルムであれば、樹脂フローを抑えることができ、キャビティー構造の形状を保持しつつ、鏡面アルミを使用しても接着信頼性の確保が可能である。

本発明のＬＥＤ搭載用基板の製造方法としては、特に制限されるものではなく、両面基板の場合には、例えば、図１に示す方法にしたがって製造することができる。図１に示すように、（ａ）まず、白色フィルム１００と、金属層となる２枚の銅箔１０とを用意し、（ｂ）白色フィルム１００の両面に銅箔１０を真空プレスにより積層して金属積層体を製造し、（ｃ）銅箔１０をエッチング又は銅上にメッキして配線パターン２０を形成してＬＥＤ搭載用基板とする。この基板に、（ｄ）ＬＥＤ２００を実装させ、ボンディングワイヤ３０により配線パターン２０と接続させて使用する（ＬＥＤ搭載基板）。

また、アルミ板（金属放熱部）との複合基板の場合には、例えば、図２及び３に示す方法にしたがって製造することができる。図２に示すように、（ａ）白色フィルム１００の片面に銅箔１０を積層して金属積層体を製造し、（ｂ）銅箔１０をエッチングして配線パターン２０を形成し、（ｃ）配線パターン２０が形成された面とは反対面にアルミ板３００を真空プレスにより積層してＬＥＤ搭載用基板とする。この基板に、（ｄ）ＬＥＤ２００を実装させ、ボンディングワイヤ３０により導体パターン２０と接続させて使用する（ＬＥＤ搭載基板）。なお、アルミ板との積層方法については、真空プレス法に制限されず、例えば、上述した金属箔との積層方法と同様の方法を挙げることができる。

さらに、図３に示すように、（ａ）白色フィルム１００の片面に銅箔１０を積層して金属積層体を製造し、（ｂ）銅箔１０をエッチングして配線パターン２０を形成し、さらに白色フィルム１００をビク型を用いてキャビティー枠に打ち抜き４０、（ｃ）配線パターン２０が形成された面とは反対面にアルミ板３００を真空プレスにより積層してＬＥＤ搭載用基板とする。この基板に、（ｄ）ＬＥＤ２００を実装させ、ボンディングワイヤ３０により配線パターン２０と接続させて使用する。なお、キャビティー枠に打ち抜く方法としては、上記ビク型を用いる方法に制限されるものではなく、例えば、レーザーを用いて形成することもできる。

以下、実施例及び比較例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

なお、本明細書中に示されるフィルム等についての種々の測定値及び評価は以下のようにして求めた。

（結晶融解ピーク温度（Ｔｍ））
示差走査熱量計「ＤＳＣ−７」（パーキンエルマー社製）を用いて、ＪＩＳＫ７１２１に準じて、試料１０ｍｇを加熱速度１０℃／分で昇温したときのサーモグラフから求めた。

（平均反射率）
分光光度計（「Ｕ−４０００」、日立製作所社製）に積分球を取りつけ、アルミナ白板の反射率が１００％としたときの反射率を、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍにわたって、０．５ｎｍ間隔で測定した。得られた測定値の平均値を計算し、この値を平均反射率とした。

（加熱処理後の反射率）
得られた白色フィルムを２６０℃のピーク温度で３０分間真空プレス器にて熱処理（結晶化処理）した後に、熱風循環式オーブンに、２００℃で４時間、２６０℃で５分間加熱処理し、加熱処理後の反射率を上記の方法と同様に測定して、４７０ｎｍにおける反射率を読みとった。

（線膨張係数（×１０^−６／℃）測定）
セイコーインスツルメンツ社製の熱応力歪み測定装置ＴＭＡ／ＳＳ６１００を用いて、フィルムから切り出した短冊状の試験片（長さ１０ｍｍ）を引張荷重０．１ｇで固定し、３０℃から５℃／分の割合で３００℃まで昇温させ、ＭＤ（α１（ＭＤ））とＴＤ（α１（ＴＤ））の熱膨張量の降温時の３０℃〜１４０℃の温度依存性を求めた。

（平均粒径）
島津製作所社製の型式「ＳＳ−１００」の粉体比表面測定器（透過法）を用い、断面積２ｃｍ^２、高さ１ｃｍの試料筒に試料３ｇを充填して、５００ｍｍ水柱で２０ｃｃの空気透過時間を計測し、これより酸化チタンの平均粒径を算出した。

（実施例１）
ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ４５０Ｇ、Ｔｍ＝３３５℃）６０質量％と、非晶性ポリエーテルイミド樹脂（Ｕｌｔｅｍ１０００）４０質量％とからなる樹脂混合物１００質量部に対して、塩素法で製造された酸化チタン（平均粒径０．２３μｍ、アルミナ処理、シランカップリング剤処理）を３０質量部、平均粒径５μｍ、平均アスペクト比５０の合成マイカを２１質量部混合して得られた熱可塑性樹脂組成物を溶融混練し、Ｔダイを備えた押出機を用いて設定温度３８０℃で、厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（実施例２）
実施例１において、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ４５０Ｇ、Ｔｍ＝３３５℃）４０質量％と、非晶性ポリエーテルイミド樹脂（Ｕｌｔｅｍ１０００）６０質量％とからなる樹脂混合物を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（実施例３）
実施例１において、酸化チタンを３５質量部、平均粒径５μｍ、平均アスペクト比５０の合成マイカを３０質量部混合して得られた熱可塑性樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（実施例４）
実施例１において、酸化チタンを２５質量部、平均粒径５μｍ、平均アスペクト比５０の合成マイカを１５質量部混合して得られた熱可塑性樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（実施例５）
実施例１においてポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ４５０Ｇ、Ｔｍ＝３３５℃）１００質量％からなる樹脂混合物を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（実施例６）
実施例１と同様にして厚さ３０μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（実施例７）
実施例１において、酸化チタンを１５質量部、平均粒径５μｍ、平均アスペクト比５０の合成マイカを２０質量部混合して得られた熱可塑性樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（実施例８）
実施例１において、酸化チタンを１５質量部、平均粒径５μｍ、平均アスペクト比５０の合成マイカを３０質量部混合して得られた熱可塑性樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（実施例９）
実施例１において、塩素法で製造された酸化チタン（平均粒径０．５μｍ、アルミナ処理、シリカ処理、有機表面処理なし）を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（実施例１０）
実施例１において、塩素法で製造された酸化チタン（平均粒径０．２３μｍ、アルミナ処理、ポリオール処理）を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（実施例１１）
実施例１において、酸化チタンを１６質量部、平均粒径５μｍ、平均アスペクト比５０の合成マイカを４５質量部混合して得られた熱可塑性樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（実施例１２）
実施例１と同様の熱可塑性樹脂組成物を溶融混練し、押し出すと同時に、片側から銅箔（１２μｍ）をラミネーションして、片面銅箔１２μｍ、樹脂厚さ１００μｍの片面銅箔フィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。測定は、片面銅箔を全面エッチングし、その後実施例１と同様に測定した。なお反射率は、エッチング面を測定した。

（実施例１３）
実施例１と同様に１００μｍのフィルムを作製し、その後、真空プレス器にて、２６０℃ピーク温度、保持時間３０分、５ＭＰａの条件下で、フィルムの両面に銅箔１２μｍを積層し、樹脂厚さ１００μｍの両面銅箔フィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。測定は、両面銅箔を全面エッチングし、その後実施例１と同様に測定した。

（実施例１４）
実施例１２で製造された金属積層体（片面銅張フィルム）をエッチング後、キャビティー枠に打ち抜いてキャビティー用穴を形成し、鏡面アルミと２８０℃５ＭＰａ３０分で真空プレスにて積層して、ＬＥＤ搭載用基板を製造した。得られた基板を、ＰＣＴ（プレッシャークッカテスト）にて、１２１℃、２気圧、２時間の条件で吸湿後、所定温度に加熱した半田浴に、２０秒間浸漬したところ、２４０℃以上でも膨れがなく、鏡面アルミと金属積層体との密着性が良好であった。

（比較例１）
実施例１において、酸化チタンを２０質量部混合して得られた熱可塑性樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（比較例２）
実施例１において、平均粒径５μｍ、平均アスペクト比５０の合成マイカを２０質量部混合して得られた熱可塑性樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（比較例３）
実施例１において、酸化チタンを６７質量部混合して得られた熱可塑性樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（比較例４）
実施例１において、平均粒径５μｍ、平均アスペクト比５０の合成マイカを３９質量部混合して得られた熱可塑性樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

（比較例５）
実施例１において、酸化チタンを１５質量部、チタン酸カリウム繊維（繊維長６μｍ、繊維径０．５μｍ）を３０質量部混合して得られた熱可塑性樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして厚さ１００μｍのフィルムを作製した。その評価結果を表１に示す。

表１に示した結果から分かるように、実施例１〜１４においては、反射率特性、寸法安定性が良好で、加熱試験後の反射率変化の少ない白色フィルム、金属積層体、および、ＬＥＤ搭載用基板を得ることができた。一方、比較例１、３および５においては、ＭＤ及びＴＤの線膨張係数が所定の範囲内となっていないため、寸法安定性に劣り、中でも、比較例５においては、異方性のある無機フィラーを用いたため、ＭＤの線膨張係数は大きく低下しているが、ＴＤの線膨張係数は高いため、寸法安定性に劣っていた。比較例２及び４においては、反射率が所定の範囲内となっていないため、いずれもＬＥＤ等の実装に適した基板材料として用いることが可能な白色フィルムを得ることはできなかった。また、本発明の金属積層体及び金属複合基板は、ＬＥＤ搭載用基板として好適に用いることができることがわかった。

本発明の白色フィルム、該白色フィルムを用いてなる金属積層体は、発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）等を実装して、ＬＥＤ搭載基板として使用することができる。

Claims

熱可塑性樹脂１００質量部に対し、無機充填材２５〜１００質量部を含有する熱可塑性樹脂組成物からなり、
波長４００〜８００ｎｍにおける平均反射率が７０％以上であり、
ＭＤ及びＴＤの線膨張係数の平均値が、３５×１０ ^−６／℃以下かつＭＤ、ＴＤの線膨張係数差が、２０×１０^−６／℃以下であって、かつ２００℃で４時間熱処理した後の波長４７０ｎｍにおける反射率の低下率が１０％以下である白色フィルムの少なくとも片面に金属層を積層してなる、金属積層体であって、
前記無機充填材が、平均粒径１５μｍ以下、かつ平均アスペクト比３０以上の鱗片状の充填材を少なくとも含有するものである、金属積層体。
前記無機充填材が、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、平均粒径１５μｍ以下、かつ平均アスペクト比３０以上の充填材１を１０〜８５質量部と、屈折率が１．６以上の充填材２を１５〜９０質量部含有するものである、請求項１に記載の金属積層体。
前記充填材２が、酸化チタンである、請求項２に記載の金属積層体。
前記熱可塑性樹脂が、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の結晶性熱可塑性樹脂、及びガラス転移温度が２６０℃以上の非晶性熱可塑性樹脂から選択された少なくとも１種を含有するものである、請求項１〜３のいずれかに記載の金属積層体。
前記白色フィルムの厚みが３〜５００μｍである、請求項１〜４のいずれかに記載の金属積層体。
２６０℃で５分間熱処理した後の波長４７０ｎｍにおける反射率の低下率が１０％以下である、請求項１〜５のいずれかに記載の金属積層体。
請求項１〜６の金属積層体を用いてなるＬＥＤ搭載基板。
請求項１〜６の金属積層体、金属放熱部、および、ＬＥＤを備えてなるＬＥＤ搭載基板であって、
前記金属積層体における金属層が配線パターンに成形されたものであり、該配線パターンと前記ＬＥＤとが接続されており、前記金属放熱部が前記配線パターンが形成された面とは反対側の白色フィルムの面に接合されてなる、ＬＥＤ搭載基板。
金属積層体がキャビティー枠に打ち抜かれている、請求項７または８に記載のＬＥＤ搭載基板。