JP5399942B2

JP5399942B2 - 樹脂シートのカット方法

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Publication number: JP5399942B2
Application number: JP2010036026A
Authority: JP
Inventors: 祐也山本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2030-02-22
Also published as: JP2011167748A

Description

本発明は、フィラーを含有する熱硬化性樹脂層が剥離可能なプラスチックフィルムに積層された樹脂シートのカット方法に関するものである。

従来から、電気絶縁性および熱伝導性を有する樹脂シートとして、フィラーを含有する熱硬化性樹脂層（例えば、エポキシ樹脂層など）が剥離可能なプラスチックフィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム）に積層された樹脂シートが知られている（例えば、特許文献１，２）。

また、この種の樹脂シートを、電子部品と電子部品を実装する放熱部材との間の電気絶縁性、接着性、熱伝導性を確保する手段として用いることも知られている。

例えば、この種の樹脂シートを利用したＬＥＤユニットとして、ＬＥＤチップおよび当該ＬＥＤチップが一表面側に実装された実装基板を有する複数の発光装置と、各発光装置における実装基板の他表面側に配置され実装基板が絶縁層を介して接合された金属製の放熱部材とを備えたＬＥＤユニットが提案され、このようなＬＥＤユニットを用いた照明器具が提案されている。なお、この種の発光装置としては、例えば、ＬＥＤチップとＬＥＤチップから放射された光によって励起されてＬＥＤチップとは異なる発光色の光を放射する波長変換材料としての蛍光材料とを組み合わせて白色の光（白色光の発光スペクトル）を得ることができるものが知られている。

上述のＬＥＤユニットでは、ＬＥＤチップと金属製の放熱部材との間の電気絶縁性を確保し且つ熱抵抗を小さく（熱伝導性を高く）して光出力の高出力化を可能とするために、フィラーを含有し且つ加熱時に低粘度化するとともに流動性が高くなる性質を有するＢステージのエポキシ樹脂層（シート状の接着材）とＰＥＴフィルムとが積層された樹脂シートを利用して発光装置と金属製の放熱部材とを接合することが提案されている。

ところで、この種のＬＥＤユニットを照明器具に用いる場合、放熱部材の平面視形状を円形状とし、当該放熱部材に複数個の発光装置を接合するために、円形状のエポキシ樹脂層からなる熱硬化性樹脂層を用いることが考えられる。この場合、放熱部材に比べて平面サイズが大きく円形状の熱硬化性樹脂層よりも若干大きな正方形状の樹脂シートの多数個取りが可能な矩形状ないし帯状の樹脂シートから、多数の正方形状の樹脂シートを得ること考えられる。この場合には、まず、図７（ａ）に示すように、裁断機の円板状のブレード１１０により、多数個取り可能な樹脂シート９００から正方形状の樹脂シート９０を切り出す第１の工程を行っている（図７（ａ）中の矢印Ｂ１は、ブレード１１０の移動方向を示している）。その後、図７（ｂ）に示すように、正方形状の樹脂シート９０の熱硬化性樹脂層９１のみをトムソン刃１７０により円形状に打ち抜くことで樹脂シート９０をハーフカットする第２の工程を行っている（図７（ｂ）中の矢印Ｃ１は、トムソン刃１７０の移動方向を示している）。その後、図７（ｃ）に示すように、熱硬化性樹脂層９１の余肉部分をＰＥＴフィルムよりなるプラスチックフィルム９２から剥離する第３の工程を行っている。

上述の第１の工程〜第３の工程を行うことにより得られた樹脂シート９０を利用して発光装置などの電子部品と放熱部材とを接合するにあたっては、例えば、放熱部材に樹脂シート９０を固着した後で、プラスチックフィルム９２を剥離し、その後、電子部品を固着する。ここで、樹脂シート９０を放熱部材に固着するにあたっては、例えば、図８に示すように、真空プレス機２００を用い、真空炉中で放熱部材１００および樹脂シート９０を加熱するとともに加圧する必要がある。樹脂シート９０を加熱・加圧すると、熱硬化性樹脂層９１が伸び広がるが、プラスチックフィルム９２の平面サイズの方が加熱・加圧前の熱硬化性樹脂層９１の平面サイズよりも大きいので、熱硬化性樹脂層９１が真空プレス機２００に付着するのを防止することができる。

特開２００５−７２３８２号公報特許第３３１２７２３号公報

しかしながら、上述の樹脂シートのカット方法では、第１の工程で裁断機のステージに多数個取りが可能な樹脂シート９００をセットしてからブレード１１０により正方形状の樹脂シート９０に裁断し、第２の工程では、第１の工程において裁断された樹脂シート９０を裁断機から取り出して所定位置にセットしてトムソン刃１７０による打ち抜き加工を行い、その後、熱硬化性樹脂層９１の余肉部分をプラスチックフィルム９２から剥離する必要があるので、タクトタイムが長く、タクトタイムの短縮が望まれている。また、上述の樹脂シートのカット方法では、所望の熱硬化性樹脂層９１の形状が円形状であるのに対して、樹脂シート９００から正方形状の樹脂シート９０を切り出すので、材料歩留まりの改善が望まれている。なお、上述のＬＥＤユニットの製造にあたっても、第１の工程〜第３の工程を有する樹脂シートのカット工程のタクトタイムおよび材料歩留まりの改善による低コスト化が望まれている。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、タクトタイムの短縮が可能で且つ材料歩留まりの向上を図れる樹脂シートのカット方法を提供することにある。

本発明の樹脂シートのカット方法は、フィラーを含有する熱硬化性樹脂層が剥離可能なプラスチックフィルムに積層された多数個取り用の樹脂シートを複数個の個片の樹脂シートにカットする樹脂シートのカット方法であって、前記多数個取り用の樹脂シートに対して第１のレーザ光を前記個片の樹脂シートの所定形状の熱硬化性樹脂層の外周に沿って走査することにより前記多数個取り用の樹脂シートの前記熱硬化性樹脂層のみをカットするハーフカットを行い、続いて、第２のレーザ光を前記所定形状よりも一回り大きな形状に沿って走査することにより前記多数個取り用の樹脂シートをフルカットし、個片となった樹脂シートにおいて前記所定形状の熱硬化性樹脂層の外側にある余分な熱硬化性樹脂層を前記個片となった樹脂シートのプラスチックフィルムから剥離することを特徴とする。

本発明では、タクトタイムの短縮が可能で且つ材料歩留まりの向上を図れるという効果がある。

実施形態における樹脂シートのカット方法の説明図である。同上における樹脂シートのカット方法の説明図である。同上におけるＬＥＤユニットの製造方法の説明図である。同上におけるＬＥＤユニットの概略斜視図である。同上におけるＬＥＤユニットの要部概略断面図である。同上におけるＬＥＤユニットの要部概略分解斜視図である。従来例における樹脂シートのカット方法の説明図である。従来のＬＥＤユニットの製造方法の説明図である。

以下、本実施形態では、樹脂シートを利用して製造するＬＥＤユニットおよびその製造方法にてついて説明してから、樹脂シートのカット方法について説明する。

図４〜６に示すように、ＬＥＤユニットＡは、ＬＥＤチップ１０および当該ＬＥＤチップ１０が一表面側に実装された実装基板２０を有する複数の発光装置１と、各発光装置１における実装基板２０の他表面側に配置され実装基板２０が、フィラーを含有した熱硬化性樹脂層９１，９３を介して接合された金属製の放熱部材１００とを備えている。

ここにおいて、放熱部材１００は、円板状の形状であり、熱伝導率の高い金属（例えば、Ａｌ、Ｃｕなど）により形成されている。なお、放熱部材１００の形状は特に限定するものではなく、例えば、矩形板状でもよい。

上述の発光装置１は、ＬＥＤチップ１０と、一表面側にＬＥＤチップ１０への給電用の導体パターン２３，２３を有しＬＥＤチップ１０が上記一表面側に実装された矩形板状の実装基板２０とを備えている。また発光装置１は、ＬＥＤチップ１０から放射された光の配光を制御するドーム状の光学部材６０を備えている。この光学部材６０は、透光性材料により形成されており、実装基板２０との間にＬＥＤチップ１０を収納する形で実装基板２０の上記一表面側に固着されている。また、発光装置１は、光学部材６０と実装基板２０とで囲まれた空間に充実されＬＥＤチップ１０および当該ＬＥＤチップ１０に電気的に接続された複数本（本実施形態では、２本）のボンディングワイヤ１４（図５参照）を封止した透光性封止材（例えば、シリコーン樹脂など）からなる封止部５０を備えている。また、発光装置１は、ＬＥＤチップ１０から放射され封止部５０および光学部材６０を透過した光によって励起されてＬＥＤチップ１０の発光色とは異なる色の光を放射する蛍光体および透光性材料により形成されたドーム状の色変換部材７０を備えている。この色変換部材７０は、実装基板２０の上記一表面側において実装基板２０との間にＬＥＤチップ１０などを囲む形で配設されている。ここにおいて、色変換部材７０は、実装基板２０の上記一表面側において光学部材６０の光出射面６０ｂとの間に空気層８０が形成されるように配設されている。また、実装基板２０は、上記一表面において光学部材６０の外側に、光学部材６０を実装基板２０に固着する際に上記空間から溢れ出た透光性封止材を堰き止める環状の堰部２７が突設されている。

ＬＥＤチップ１０は、青色光を放射するＧａＮ系青色ＬＥＤチップであり、結晶成長用基板としてサファイア基板に比べて格子定数や結晶構造がＧａＮに近く且つ導電性を有するｎ形のＳｉＣ基板を用いており、ＳｉＣ基板の主表面側にＧａＮ系化合物半導体材料により形成されて例えばダブルへテロ構造を有する積層構造部からなる発光部がエピタキシャル成長法（例えば、ＭＯＶＰＥ法など）により成長されている。ここで、ＬＥＤチップ１０は、一表面側（図５における上面側）にアノード電極（図示せず）が形成され、他表面側（図５における下面側）にカソード電極が形成されている。上記カソード電極および上記アノード電極は、Ｎｉ膜とＡｕ膜との積層膜により構成してある。上記カソード電極および上記アノード電極の材料は特に限定するものではなく、良好なオーミック特性が得られる材料であればよく、例えば、Ａｌなどを採用してもよい。ＬＥＤチップ１０の構造は特に限定するものではなく、例えば、結晶成長用基板の主表面側に発光部などをエピタキシャル成長し、その後、発光部を支持する支持基板（例えば、Ｓｉ基板など）を発光部に固着し、結晶成長用基板などを除去した構造でもよい。

実装基板２０は、熱伝導性材料からなりＬＥＤチップ１０が搭載される矩形板状の伝熱板２１と、伝熱板２１の一面側（図５における上面側）に例えばポリオレフィン系の固着シート２９（図６参照）を介して固着された矩形板状のフレキシブルプリント配線板からなる配線基板２２とで構成されている。この実装基板２０は、配線基板２２の中央部に伝熱板２１におけるＬＥＤチップ１０の実装面（上記一面の一部）を露出させる矩形状の窓孔２４が形成されており、ＬＥＤチップ１０が窓孔２４の内側に配置された後述のサブマウント部材３０を介して伝熱板２１に搭載されている。したがって、ＬＥＤチップ１０で発生した熱が配線基板２２を介さずにサブマウント部材３０および伝熱板２１に伝熱されるようになっている。ここにおいて、伝熱板２１の上記一面には、サブマウント部材３０の位置決め精度を高めるためのアライメントマーク２１ｃ（図６参照）が形成されている。

なお、伝熱板２１の熱伝導性材料としてＣｕを採用しているが、Ｃｕに限らず、例えば、Ａｌなどを採用してもよい。また、ＬＥＤチップ１０の発光部が結晶成長用基板よりも伝熱板２１から離れた側となるように伝熱板２１に搭載されているが、ＬＥＤチップ１０の発光部が結晶成長用基板よりも伝熱板２１に近い側となるように伝熱板２１に搭載するようにしてもよい。光取り出し効率を考えた場合には、発光部を伝熱板２１から離れた側に配置することが望ましいが、本実施形態では結晶成長用基板と発光部とが同程度の屈折率を有しているので、発光部を伝熱板２１に近い側に配置しても光の取り出し損失が大きくなりすぎることはない。

上述の配線基板２２は、ポリイミドフィルムからなる絶縁性基材２２ａの一表面側に、ＬＥＤチップ１０への給電用の一対の導体パターン２３，２３が設けられるとともに、各導体パターン２３，２３および絶縁性基材２２ａにおいて導体パターン２３，２３が形成されていない部位を覆う白色系のレジスト（樹脂）からなる保護層２６が積層されている。したがって、ＬＥＤチップ１０の側面から放射され保護層２６の表面に入射した光が保護層２６の表面で反射されるので、ＬＥＤチップ１０から放射された光が配線基板２２に吸収されるのを防止することができ、外部への光取り出し効率の向上による光出力の向上を図れる。なお、各導体パターン２３，２３は、絶縁性基材２２ａの外周形状の半分よりもやや小さな外周形状に形成されている。また、絶縁性基材２２ａの材料としては、ＦＲ４、ＦＲ５、紙フェノールなどを採用してもよい。

保護層２６は、配線基板２２の窓孔２４の近傍において各導体パターン２３，２３の２箇所が露出し、配線基板２２の周部において各導体パターン２３，２３の１箇所が露出するようにパターニングされている。各導体パターン２３，２３は、配線基板２２の窓孔２４近傍において露出した２つの矩形状の部位が、ボンディングワイヤ１４が接続される端子部２３ａ，２３ａ（図５および図６参照）を構成している。また、各導体パターン２３，２３は、配線基板２２の周部において露出した円形状の部位が、外部接続用電極部２３ｂ，２３ｂ（図５および図６参照）を構成している。なお、配線基板２２の導体パターン２３，２３は、Ｃｕ膜とＮｉ膜とＡｕ膜との積層膜により構成されている。また、２つの外部接続用電極部２３ｂのうちＬＥＤチップ１０の上記アノード電極が電気的に接続される外部接続用電極部２３ｂ（図６における右側の外部接続用電極部２３ｂ）には「＋」の表示が形成されている。一方、ＬＥＤチップ１０の上記カソード電極が電気的に接続される外部接続用電極部２３ｂ（図６における左側の外部接続用電極部２３ｂ）には「−」の表示が形成されている。しかして、発光装置１における両外部接続用電極部２３ｂ，２３ｂの極性を視認することができ、誤接続を防止することができる。

ところで、ＬＥＤチップ１０は、ＬＥＤチップ１０と伝熱板２１との線膨張率の差に起因してＬＥＤチップ１０に働く応力を緩和する上述のサブマウント部材３０を介して伝熱板２１に搭載されている。ここで、サブマウント部材３０は、ＬＥＤチップ１０のチップサイズよりも大きなサイズの矩形板状に形成されている。

サブマウント部材３０は、上記応力を緩和する機能だけでなく、ＬＥＤチップ１０で発生した熱を伝熱板２１においてＬＥＤチップ１０のチップサイズよりも広い範囲に伝熱させる熱伝導機能を有している。したがって、発光装置１は、ＬＥＤチップ１０がサブマウント部材３０を介して伝熱板２１に搭載されているので、ＬＥＤチップ１０で発生した熱をサブマウント部材３０および伝熱板２１を介して効率良く放熱させることができるとともに、ＬＥＤチップ１０と伝熱板２１との線膨張率差に起因してＬＥＤチップ１０に働く応力を緩和することができる。

サブマウント部材３０の材料としては、熱伝導率が比較的高く且つ絶縁性を有するＡｌＮを採用している。これに対し、ＬＥＤチップ１０は、上記カソード電極がサブマウント部材３０におけるＬＥＤチップ１０側の表面に設けられ上記カソード電極と接続される電極パターン（図示せず）および金属細線（例えば、金細線、アルミニウム細線など）からなるボンディングワイヤ１４を介して一方の導体パターン２３と電気的に接続され、上記アノード電極がボンディングワイヤ１４を介して他方の導体パターン２３と電気的に接続されている。なお、ＬＥＤチップ１０とサブマウント部材３０とは、例えば、ＳｎＰｂ、ＡｕＳｎ、ＳｎＡｇＣｕなどの半田や、銀ペーストなどを用いて接合すればよいが、ＡｕＳｎ、ＳｎＡｇＣｕなどの鉛フリー半田を用いて接合することが好ましく、サブマウント部材３０がＣｕであって、ＡｕＳｎを用いて接合する場合には、サブマウント部材３０およびＬＥＤチップ１０における接合表面にあらかじめＡｕまたはＡｇからなる金属層を形成する前処理が必要である。また、サブマウント部材３０と伝熱板２１とは、例えば、ＡｕＳｎ、ＳｎＡｇＣｕなどの鉛フリー半田を用いて接合することが好ましいが、ＡｕＳｎを用いて接合する場合には、伝熱板２１における接合表面にあらかじめＡｕまたはＡｇからなる金属層を形成する前処理が必要である。

サブマウント部材３０の材料はＡｌＮに限らず、線膨張率が結晶成長用基板の材料である６Ｈ−ＳｉＣに比較的近く且つ熱伝導率が比較的高い材料であればよく、例えば、複合ＳｉＣ、Ｓｉ、Ｃｕ、ＣｕＷなどを採用してもよい。なお、サブマウント部材３０は、上述の熱伝導機能を有しており、伝熱板２１におけるＬＥＤチップ１０側の表面の面積はＬＥＤチップ１０における伝熱板２１側の表面の面積よりも十分に大きいことが望ましい。

また、発光装置１は、サブマウント部材３０の厚み寸法を、当該サブマウント部材３０の表面が配線基板２２の保護層２６の表面よりも伝熱板２１から離れるように設定してあり、ＬＥＤチップ１０から側方に放射された光が配線基板２２の窓孔２４の内周面を通して配線基板２２に吸収されるのを防止することができる。なお、サブマウント部材３０においてＬＥＤチップ１０が接合される側の表面においてＬＥＤチップ１０との接合部位の周囲に、ＬＥＤチップ１０から放射された光を反射する反射膜を形成すれば、ＬＥＤチップ１０の側面から放射された光がサブマウント部材３０に吸収されるのを防止することができ、外部への光取出し効率をさらに高めることが可能となる。ここで、反射膜は、例えば、Ｎｉ膜とＡｇ膜との積層膜により構成すればよい。

上述の封止部５０の材料である透光性封止材としては、シリコーン樹脂を用いているが、シリコーン樹脂に限らず、例えばアクリル樹脂、ガラスなどを用いてもよい。

光学部材６０は、透光性材料（例えば、シリコーン樹脂、ガラスなど）の成形品であってドーム状に形成されている。ここで、本実施形態では、光学部材６０をシリコーン樹脂の成形品により構成しているので、光学部材６０と封止部５０との屈折率差および線膨張率差を小さくすることができる。

ところで、光学部材６０は、光出射面６０ｂが、光入射面６０ａから入射した光を光出射面６０ｂと上述の空気層８０との境界で全反射させない凸曲面状に形成されており、ＬＥＤチップ１０と光軸が一致するように配置されている。したがって、ＬＥＤチップ１０から放射され光学部材６０の光入射面６０ａに入射された光が光出射面６０ｂと空気層８０との境界で全反射されることなく色変換部材７０まで到達しやすくなり、全光束を高めることができる。なお、ＬＥＤチップ１０の側面から放射された光は封止部５０および光学部材６０および空気層８０を伝搬して色変換部材７０まで到達し色変換部材７０の蛍光体を励起したり蛍光体には衝突せずに色変換部材７０を透過したりする。また、光学部材６０は、位置によらず法線方向に沿って肉厚が一様となるように形成されている。

色変換部材７０は、シリコーン樹脂のような透光性材料とＬＥＤチップ１０から放射された青色光によって励起されてブロードな黄色系の光を放射する粒子状の黄色蛍光体とを混合した混合物の成形品により構成されている（つまり、色変換部材７０は、蛍光体を含有している）。したがって、発光装置１は、ＬＥＤチップ１０から放射された青色光と黄色蛍光体から放射された光とが色変換部材７０の外面７０ｂを通して放射されることとなり、白色光を得ることができる。なお、色変換部材７０の材料として用いる透光性材料は、シリコーン樹脂に限らず、例えば、アクリル樹脂、ガラス、有機成分と無機成分とがｎｍレベルもしくは分子レベルで混合、結合した有機・無機ハイブリッド材料などを採用してもよい。また、色変換部材７０の材料として用いる透光性材料に混合する蛍光体も黄色蛍光体に限らず、例えば、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを混合しても白色光を得ることができる。

ここで、色変換部材７０は、内面７０ａが光学部材６０の光出射面６０ｂに沿った形状に形成されている。したがって、光学部材６０の光出射面６０ｂの位置によらず法線方向における光出射面６０ｂと色変換部材７０の内面７０ａとの間の距離が略一定値となっている。なお、色変換部材７０は、位置によらず法線方向に沿った肉厚が一様となるように成形されている。また、色変換部材７０は、実装基板２０側の端縁（開口部の周縁）を実装基板２０に対して、例えば接着剤（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など）を用いて固着すればよい。

ところで、上述の発光装置１の製造方法にあたっては、例えば、ＬＥＤチップ１０が接合されたサブマウント部材３０を伝熱板２１に共晶接合するサブマウント搭載工程を行い、その後、配線基板２２を伝熱板２１の上記一面側に固着する配線基板固着工程を行う。その後、ＬＥＤチップ１０と各導体パターン２３，２３とをそれぞれ２本のボンディングワイヤ１４を介して電気的に接続した後、配線基板２２の窓孔２４に連続して形成されている封止材注入孔２８からサブマウント部材３０と配線基板２２との隙間に封止部５０の一部となる液状の透光性封止材（例えば、シリコーン樹脂）を注入した後に硬化させ、その後、ドーム状の光学部材６０の内側に上述の封止部５０の残りの部分となる液状の透光性封止材（例えば、シリコーン樹脂）を注入してから、光学部材６０を実装基板２０における所定位置に配置して透光性封止材を硬化させることにより封止部５０を形成するのと同時に光学部材６０を実装基板２０に固着し、その後、色変換部材７０を実装基板２０に固着するような製造方法が考えられるが、このような製造方法でも、製造過程において封止部５０に気泡（ボイド）が発生する恐れがあるので、光学部材６０に液状の透光性封止材を多めに注入する必要がある。

そこで、本実施形態における発光装置１では、上述のように、実装基板２０の上記一表面において光学部材６０の外側に、光学部材６０を実装基板２０に固着する際に上記空間（光学部材６０と実装基板２０とで囲まれた空間）から溢れ出た透光性封止材を堰き止める環状（本実施形態では、円環状）の堰部２７を突設してある。ここにおいて、堰部２７は、白色系のレジストにより形成されている。また、堰部２７は、当該堰部２７の内周面から内方へ延出し当該堰部２７の中心と光学部材６０の中心軸とをセンタリングする複数（本実施形態では、４つ）のセンタリング用爪部２７ｂが周方向に離間して等間隔で設けられ、且つ、色変換部材７０の位置決め部を兼ねている。ここで、上述のセンタリング用爪部２７ｂの数は４つに限定するものではないが、少なくとも３つ設けることが望ましく、堰部２７と光学部材６０との間に溜めることが可能な封止樹脂の許容量を多くするためにセンタリング用爪部２７ｂの幅寸法は小さいほうが望ましい。

しかして、本実施形態における発光装置１では、製造過程で封止部５０にボイドが発生しにくくなり、信頼性が高く且つ光出力が大きな発光装置１を提供することができる。なお、図７において光学部材６０と堰部２７との間に介在している封止材部５０ｂは、実装基板２０の上記一表面側において光学部材６０と堰部２７と保護層２６とで囲まれた空間に溜まった透光性封止材を硬化させることにより形成されている。

また、色変換部材７０は、実装基板２０側の端縁に、堰部２７に係合する切欠部７１が全周に亘って形成されている。したがって、本実施形態における発光装置１では、実装基板２０に対する色変換部材７０の位置決め精度を高めることができ、また、色変換部材７０と光学部材６０との間隔を短くすることができる。なお、切欠部７１は、色変換部材７０の端縁側と内面７０ａ側とが開放されている。

以下、ＬＥＤユニットＡの製造方法について、発光装置１の実装基板２０と金属製放熱部材１００とを接合する接合工程について図３を参照しながら説明する。

まず、図３（ａ）に示すように密封された包装容器１１０内に冷凍保存されている樹脂シート９０（図３（ｂ）参照）を結露しないように常温下において包装容器１１０内で自然解凍する解凍過程を行う。ここにおいて、樹脂シート９０は、シリカやアルミナなどのフィラーを含有し且つ加熱時に低粘度化するとともに流動性が高くなる性質を有するエポキシ樹脂層からなる熱硬化性樹脂層９１とＰＥＴフィルムからなるプラスチックフィルム９２とが積層されたものである（有機グリーンシートとも呼ばれている）。熱硬化性樹脂層９１は、フィラーとしてシリカが高密度（例えば、８５ｗｔ％）に充填されたエポキシ樹脂層により構成してあるが、フィラーの材料やフィラーの密度は特に限定するものではない。また、フィラーを含有させる熱硬化性樹脂もエポキシ樹脂に限らず、例えば、特許文献１，２に開示された他の樹脂でもよい。また、包装容器１１０としては、ポリエステルフィルムとアルミニウム箔とポリエチレンフィルムとの３層構造を有し、防湿性、遮光性、および酸素バリヤ性に優れた密封チャック付きの袋であるアルミラミネートバッグを用いている。ここで、樹脂シート９０を密封された包装容器１１０内で自然解凍しているのは、冷凍状態で包装容器１１０を開封して解凍すると、包装容器１１０内で結露が生じ、その水分が樹脂シート９０に吸収されてしまい、後述のように樹脂シート９０を加熱して熱硬化性樹脂層９１を溶融させる際に、熱硬化性樹脂層９１中の水分が突沸し、空隙の発生原因となってしまうからである。

上述の解凍過程の後、樹脂シート９０のプラスチックフィルム９２を放熱部材１００に接する状態とする第１の重ね合わせ過程を行ってから、ホットプレート１２０上に放熱部材１００を載置し放熱部材１００と樹脂シート９０とを熱硬化性樹脂層９１を硬化温度（例えば、１６０℃）よりも低く且つ当該熱硬化性樹脂層９１を低粘度化可能な第１の規定温度（例えば、１１０℃〜１２０℃）で第１の所定時間（例えば、１分程度）だけ加熱することで樹脂シート９０の熱硬化性樹脂層９１を溶融させて低粘度化する低粘度化過程を行う（図３（ｂ））。

上述の低粘度化過程の後、樹脂シート９０を裏返して熱硬化性樹脂層９１と放熱部材１００とが接する状態とする第２の重ね合わせ過程を行い、続いて、図３（ｃ）に示すように、樹脂シート９０のプラスチックフィルム９２側において円柱状のゴムローラ１３０を樹脂シート９０の中央部から端部に向かって徐々に移動させながら樹脂シート９０を所定圧力（例えば、０．５ＭＰａ）で加圧するとともに上記硬化温度よりも低い第２の規定温度（例えば、１１０℃〜１２０℃）で加熱して樹脂シート９０を放熱部材１００に仮固着する仮固着過程（以下、第１の仮固着過程と称する）を行う。このようにゴムローラ１３０を樹脂シート９０の中央部から端部に向かって徐々に移動（回転）させながら樹脂シート９０を上記所定圧力で加圧するとともに上記第２の規定温度で加熱することにより、放熱部材１００と熱硬化性樹脂層９１との界面に空隙が発生するのを防止することができる。ここで、ゴムローラ１３０の材料としては、フッ素ゴムもしくはシリコーンゴムなどの耐熱性に優れた弾性材料を用いることが好ましく、このような弾性材料を採用することで、ゴムローラ１３０の熱劣化を防止することができる。なお、図３（ｃ）中の矢印Ｄ１は、ゴムローラ１３０の移動方向を示している。

上述の第１の仮固着過程の後、樹脂シート９０が仮固着されている放熱部材１００を自然冷却する自然冷却過程を行い、続いて、熱硬化性樹脂層９１からプラスチックフィルム９２を剥離するフィルム剥離過程を行う（図３（ｄ））。なお、図３（ｄ）中の矢印Ｅ１は、プラスチックフィルム９２を剥がす方向を示している。

上述のフィルム剥離過程の後、熱硬化性樹脂層９１が仮固着されている放熱部材１００を乾燥炉１５０内に投入し熱硬化性樹脂層９１を上記硬化温度以上の温度（例えば、１７０℃）で第２の所定時間（例えば、１．５時間程度）だけ加熱して硬化させることで熱硬化性樹脂層９１を放熱部材１００に本固着する本固着過程（以下、第１の本固着過程と称する）を行う（図３（ｅ））。以下では、放熱部材１００に本固着された熱硬化性樹脂層９１を第１の熱硬化性樹脂層９１とも称する。

第１の本固着過程の後、上述の樹脂シート９０（以下、第１の樹脂シート９０とも称する）とは別途用意した第１の樹脂シート９０と同じ組成の第２の樹脂シート（図示せず）の熱硬化性樹脂層９３（以下、第２の熱硬化性樹脂層９３とも称する）（図３（ｆ）参照）からプラスチックフィルムを剥離し、第２の熱硬化性樹脂層９３を加熱した状態で第１の熱硬化性樹脂層９１上に載置してから、第２の熱硬化性樹脂層９３上に発光装置１を載置し、実装基板２０および放熱部材１００を加熱した状態で色変換部材７０や外部接続用電極部２３ｂ，２３ｂなどを避けて加圧することで発光装置１を放熱部材１００に仮固着する第２の仮固着過程を行う。その後、複数の発光装置１が仮固着された放熱部材１００を乾燥炉１５０（図３（ｅ）参照）内に投入し第２の熱硬化性樹脂層９３を上記硬化温度以上の温度（例えば、１７０℃）で第３の所定時間（例えば、１．５時間程度）だけ加熱して硬化させることで各発光装置１と放熱部材１００とを本固着する第２の本固着過程を行うことにより、図３（ｆ）に示すＬＥＤユニットＡを得る。

以上説明したＬＥＤユニットＡの製造方法によれば、放熱部材１００に熱硬化性樹脂層９１を固着するにあたっては、樹脂シート９０のプラスチックフィルム９２を放熱部材１００に接する状態としてから、放熱部材１００と樹脂シート９０とを上記第１の規定温度で加熱することで樹脂シート９０の熱硬化性樹脂層９１を溶融させて低粘度化し、その後、樹脂シート９０を裏返して熱硬化性樹脂層９１と放熱部材１００とが接する状態としてから、樹脂シート９０のプラスチックフィルム９２側において円柱状のゴムローラ１３０を樹脂シート９０の中央部から端部に向かって徐々に移動（回転）させながら樹脂シート９０を加圧するとともに上記第２の規定温度で加熱して樹脂シート９０を放熱部材１００に仮固着し、その後、熱硬化性樹脂層９１からプラスチックフィルム９２を剥離し、その後、熱硬化性樹脂層９１を上記硬化温度以上の温度で硬化させることで熱硬化性樹脂層９１を放熱部材１００に本固着するので、熱硬化性樹脂層９１と放熱部材１００との界面に空隙が発生するのを抑制することができ、実装基板２０と放熱部材１００との間の熱抵抗を低減できる。

ところで、樹脂シート９０を放熱部材１００に固着するにあたっては、図８のように、真空プレス機２００を用い、真空炉中で放熱部材１００および樹脂シート９０を加熱するとともに加圧するようにしてもよい。この場合、樹脂シート９０のプラスチックフィルム９２の平面サイズを熱硬化性樹脂層９１の平面サイズよりも一回り大きくしてあることにより、熱硬化性樹脂層９１が真空プレス機２００に付着するのを防止することができる。

また、ＬＥＤユニットＡの発光装置１を照明器具の光源として用いる場合には、複数の発光装置１をリード線や回路基板などを利用して直列接続したり並列接続したりすればよい。

また、上述のＬＥＤユニットＡでは、ＬＥＤチップ１０として、発光色が青色の青色ＬＥＤチップを採用しているが、ＬＥＤチップ１０から放射される光は青色光に限らず、例えば、赤色光、緑色光、紫色光、紫外光などでもよい。また、上述のＬＥＤユニットＡでは、サブマウント部材３０に１個のＬＥＤチップ１０を実装するようにした発光装置１について例示したが、サブマウント部材３０に実装するＬＥＤチップ１０の数は特に限定するものではなく、複数個でもよく、また、１個のサブマウント部材３０に複数個のＬＥＤチップ１０を実装する場合、発光色が同じ１種類のＬＥＤチップ１０を実装するようにしてもよいし、発光色の異なる複数種のＬＥＤチップ１０を実装するようにしてもよい。

以下、樹脂シートのカット方法について図１および図２を参照しながら説明する。

本実施形態の樹脂シートのカット方法は、フィラーを含有する熱硬化性樹脂層９１が剥離可能なプラスチックフィルム９２に積層された多数個取り用の樹脂シート（多数個取り可能な樹脂シート）９００を複数個の個片の樹脂シート９０にカットする樹脂シートのカット方法である。

多数個取り用の樹脂シート９００としては、例えば、溶融シリカからなるフィラーの充填量を８５ｗｔ％としたエポキシ樹脂層からなる熱硬化性樹脂層９１の厚みを１００μｍ、ＰＥＴフィルムからなるプラスチックフィルム９２の厚みを７５μｍに設定した樹脂シート（パナソニック電工製の有機グリーンシート）を採用する場合、定尺ものとして、平面サイズが２４５ｍｍ角のもの、平面サイズが３４０ｍｍ角のもの、ロール状（帯状）のものとして、幅が２４５ｍｍのもの、幅が３４０ｍｍのもの、などを用いることができる。なお、多数個取り用の樹脂シート９００のサイズは特に限定するものではない。また、熱硬化性樹脂層９１やプラスチックフィルム９２の厚みも特に限定するものではない。

多数個取り用の樹脂シート９００に対して第１のレーザ光ＬＢ１を個片の樹脂シート９０の所定形状（ここでは、直径が５８．５ｍｍの円形）の熱硬化性樹脂層９１（図１（ｃ）参照）の外周に沿って走査することにより多数個取り用の樹脂シート９００の熱硬化性樹脂層９１のみをカットするハーフカットを行う（図１（ａ）および図２（ａ）参照）。なお、このハーフカットを行うことにより、多数個取り用の樹脂シート９００に切り込み溝９１ａを形成する。

続いて、第２のレーザ光ＬＢ２を上記所定形状よりも一回り大きな形状（ここでは、直径が６１ｍｍの円形）に沿って走査することにより多数個取り用の樹脂シート９００をフルカットする（図１（ｂ）および図２（ｂ）参照）。なお、このフルカットを行うことにより、多数個取り用の樹脂シート９００に厚み方向に貫通する切断溝９１ｂを形成する。

その後、個片となった樹脂シート９０において上記所定形状の熱硬化性樹脂層９１の外側にある余分な熱硬化性樹脂層９１を個片となった樹脂シート９０のプラスチックフィルム９２から剥離する（図１（ｃ）参照）。

なお、個片の樹脂シート９０の所定形状は円形に限らず、放熱部材１００や発光装置１（電子部品）などの形状に応じて適宜設定すればよく、また、所定形状の円形および一回り大きな円形それぞれの直径も特に限定するものではない。

第１のレーザ光ＬＢ１および第２のレーザ光ＬＢ２のレーザ光源１６０としては、赤外レーザの一種であり発振波長（中心波長）が１０６４ｎｍのＹＶＯ_４レーザを用い、各レーザ光ＬＢ１，ＬＢ２の走査速度を５ｍｍ／ｓとしたが、レーザ光源１６０や走査速度などは特に限定するものではない。また、第１のレーザ光ＬＢ１を照射するレーザ光源１６０と第２のレーザ光ＬＢ２を照射するレーザ光源１６０とで別々のレーザ光源１６０を用いてもよい。いずれにしても、第１のレーザ光ＬＢ１によりハーフカットを行うハーフカット工程と第２のレーザ光ＬＢ２によりフルカットを行うフルカット工程とは、同じステージ上で連続して行うことがタクトタイムを短縮する点で好ましい。

また、多数個取り用の樹脂シート９００をハーフカットおよびフルカットするにあたっては、多数個取り用の樹脂シート９００を、上述のレーザ光源１６０を備えたレーザ加工装置（レーザ切断装置）のステージ上にセットする。

レーザ加工装置は、ステージとして、３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向）に移動可能なステージを用いており、上記所定形状などに応じてステージの位置を制御する適宜のプログラムが搭載されたマイクロコンピュータなどからなる制御装置（図示せず）を備えている。また、多数個取り用の樹脂シート９００は、プラスチックフィルム９２をステージ側として、ステージに接着テープ（粘着性樹脂テープ）で固定する。また、上述のレーザ加工装置は、ステージ上の多数個取り用の樹脂シート９００を撮像するＣＣＤカメラからなる撮像装置（図示せず）を備えており、上記制御装置は、上記撮像装置の出力に基づいて、レーザ光ＬＢ１，ＬＢ２が所定位置に照射されるようにステージを各軸方向に適宜移動させる。ここにおいて、レーザ加工装置では、多数個取り用の樹脂シート９００をハーフカットした後にフルカットすることにより多数の個片の樹脂シート９０が千鳥状の配列となるように、ステージを適宜移動させる。

また、上記所定形状の熱硬化性樹脂層９１の外側にある余分な熱硬化性樹脂層９１を個片となった樹脂シート９０のプラスチックフィルム９２から剥離するにあたっては、例えば、ピンセットを用いて剥離しているが、ロボットにより剥離するようにしてもよい。

以上説明した本実施形態の樹脂シートのカット方法によれば、多数個取り用の樹脂シート９００に対して第１のレーザ光ＬＢ１を個片の樹脂シート９０の所定形状の熱硬化性樹脂層９１の外周に沿って走査することにより多数個取り用の樹脂シート９００の熱硬化性樹脂層９１のみをカットするハーフカットを行い、続いて、第２のレーザ光ＬＢ２を上記所定形状よりも一回り大きな形状に沿って走査することにより多数個取り用の樹脂シート９００をフルカットし、個片となった樹脂シート９０において上記所定形状の熱硬化性樹脂層９１の外側にある余分な熱硬化性樹脂層９１（熱硬化性樹脂層９１の余肉部分）を個片となった樹脂シート９０のプラスチックフィルム９２から剥離するようにしているので、従来の第１の工程〜第３の工程を含むカット方法に比べて、タクトタイムの短縮が可能となり、しかも、上記所定形状が円形の場合に、従来の比べて、熱硬化性樹脂層９１の余肉部分を少なくすることができるとともに千鳥取りが可能となり、あらかじめ決められた寸法（定尺）の多数個取り用の樹脂シート９００からの材料取りが向上し、材料歩留まりの向上を図れる。また、Ｂステージの熱硬化性樹脂層９１は、常温（２５℃）下での放置時間が１〜２時間程度でも表面が乾燥してしまい割れたり、欠けたりすることがあるが、樹脂シート９００や樹脂シート９０は、タクトタイムを短縮することができるので、多数個取り用の樹脂シート９００や個片となった樹脂シート９０に割れや欠けが発生するのを抑制することが可能となる。

９０樹脂シート
９１熱硬化性樹脂層
９２プラスチックフィルム
９００多数個取り用の樹脂シート
ＬＢ１レーザ光
ＬＢ２レーザ光

Claims

フィラーを含有する熱硬化性樹脂層が剥離可能なプラスチックフィルムに積層された多数個取り用の樹脂シートを複数個の個片の樹脂シートにカットする樹脂シートのカット方法であって、前記多数個取り用の樹脂シートに対して第１のレーザ光を前記個片の樹脂シートの所定形状の熱硬化性樹脂層の外周に沿って走査することにより前記多数個取り用の樹脂シートの前記熱硬化性樹脂層のみをカットするハーフカットを行い、続いて、第２のレーザ光を前記所定形状よりも一回り大きな形状に沿って走査することにより前記多数個取り用の樹脂シートをフルカットし、個片となった樹脂シートにおいて前記所定形状の熱硬化性樹脂層の外側にある余分な熱硬化性樹脂層を前記個片となった樹脂シートのプラスチックフィルムから剥離することを特徴とする樹脂シートのカット方法。