JP5410098B2

JP5410098B2 - Ｌｅｄ光源ユニット

Info

Publication number: JP5410098B2
Application number: JP2008556001A
Authority: JP
Inventors: 克憲八島; 健志宮川; 建治宮田; 太樹西; 芳彦岡島; 拓也岡田; 敬司高野; 敏勝光永
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2027-07-20
Also published as: WO2008093440A1; EP2109156A4; KR101333355B1; CA2676947C; JPWO2008093440A1; EP2109156A1; CN101595573A; US20100027261A1; KR20090104808A; CA2676947A1

Description

本発明は、発光ダイオード(ＬＥＤ)を光源に使用する、放熱性に優れた長寿命の発光ダイオード(ＬＥＤ)光源ユニットに関するものである。

液晶表示素子とバックライトとからなる液晶表示装置などにおいて、バックライトの光源には、CCFL(冷陰極管)いわれる小型の蛍光管を使用されることが一般的であった。

前記CCFL(冷陰極管)の光源は、放電管の中に水銀を封入しており、放電により励起された水銀から放出される紫外線が冷陰極管の側壁の蛍光体にあたり可視光に変換される構造が採用されている。このため、最近は環境面の配慮から有害な水銀を使用していない代替光源の使用が求められている。

最近は、発光ダイオード(ＬＥＤ)を光源に使用したＬＥＤ光源ユニットがいろいろな分野で用いられてきている。
例えば、液晶表示装置の新たな光源として、発光ダイオード（以下、単にＬＥＤとも記す。)を使用したものが提案されている。ＬＥＤは光に指向性があり、特にプリント基板などへの面実装タイプでは一方向に光が取り出されるため、従来のCCFL(陰極管)を用いた構造とは異なり、光のロスも少ないことから面状光源方式のバックライト光源に使用されている（特許文献１参照。）。

ＬＥＤを光源としたバックライトは、低価格化と発光効率向上及び環境規制に伴い、液晶表示装置のバックライトとして普及し始めている。同時に液晶表示装置の高輝度化及び表示領域の大型化に伴い、発光量を向上させるためＬＥＤのプリント基板などへの搭載激増加と大出力化がますます進んでいる。

しかしながら、ＬＥＤの光源は発光効率が高くないため、ＬＥＤが発光する際に入力電力の大半が熱として放出される。ＬＥＤは電流を流すと熱を発生し、発生した熱によって高温となり、この程度が著しいとＬＥＤが破壊されてしまう。ＬＥＤを光源としたバックライトにおいても、この発生熱がＬＥＤとそれを実装した基板とに蓄熱され、ＬＥＤ温度上昇に伴い、ＬＥＤ自身の発光効率の低下を招く。しかも、バックライトを明るくするために、ＬＥＤの実装数を増加させたり、入力電力を増加させると、その発熱量が増大することから、一層、この熱を除去することが重要である。

ＬＥＤ実装基板の蓄熱を低減し、ＬＥＤチップの温度上昇を小さくするために、ＬＥＤ実装基板のＬＥＤチップ実装面に、ＬＥＤチップが実装される実装金属膜と、ＬＥＤチップに駆動電流を供給する駆動配線と、放熱を目的とした金属膜パターンとが形成される。さらに、ＬＥＤチップ実装面と対向する面に放熱用の金属膜が形成され、ＬＥＤチップ実装基板の厚み方向に、一方の主面側の金属パターンと、他方の主面側の放熱用の金属接続する金属スルーホールを形成して、ＬＥＤからの発熱を金属スルーホールより裏面の金属膜に放熱することが提案されている（特許文献２参照。）。

しかし、この場合には、プリント基板の裏面の金属膜までの放熱は良いが、裏面の金属膜から先の筐体からの放熱が考慮されていないため、ＬＥＤを連続点灯させた場合には、ＬＥＤの温度上昇に伴い、ＬＥＤ自身の発光効率の低下を招くという問題がある。更にプリント基板がＬＥＤからの発熱の影響を受けて反ってしまい、粘着テープから剥がれたり、発光させたい所望の位置からＬＥＤがずれて本来の光学特性が得られないなどの問題があった。

さらに、厚さ2ｍｍ程度の金属板上に無機フィラーを充填したエポキシ樹脂などからなる絶縁層を設け、その上に回路パターンを形成した金属べース回路基板は、放熱性と電気絶縁性に優れることから高発熱性電子部品を実装する通信機および自動車などの電子機器用回路基板として用いられている（特許文献３、特許文献４参照。）。

一方、プリント基板の代わりに厚さ2ｍｍ程度の金属べース板を用いた金属ベース回路基板を使用すると、金属スルーホールなどを設けること無く、良好な放熱性が得られる。しかし、基板厚みが厚くなること、また、プリント基板よりも電極及び配線パターンなどから打ち抜く寸法を大きくする必要があり、基板面積が大きくなってしまう問題がある。更に、ＬＥＤ搭載部分以外を任意に折り曲げることができない為、入力端子の形成位置など制約を受ける。

また、前記金属べース回路基板の金属べース厚みを薄くしてプリント基板と同様に電極及び配線パターンなどからの打ち抜き寸法を小さくした構造とすると、スルーホールが形成されたプリント基板と同様に、金属べース板裏面から先の筐体からの放熱が考慮されていないため、ＬＥＤを連続点灯させた場合には、ＬＥＤの温度上昇に伴い、ＬＥＤ自身の発光効率の低下を招くという問題がある。更に、金属べース回路基板が多少撓むだけでも絶縁層にクラックが入り使用できず、また、ＬＥＤ搭載部分を任意に折り曲げることができない、などの問題があった。

特開2005-293925号公報特開2005-283852号公報特開昭62-271442号公報特開平06-350212号公報

本発明は、前記従来技術の有する問題を解決することを課題になされたものである。具体的には、ＬＥＤ光源を実装するＬＥＤ実装基板の厚みが従来程度に薄く、また基板の幅を狭くした状態のままに、しかもＬＥＤ直下にスルーホールを形成したり、実装基板上のＬＥＤ搭載面に放熱用金属摸をパターン化することなく、放熱性を向上しその結果、ＬＥＤの損傷が防がれ、明るく長寿命のＬＥＤ光源ユニットを提供することを目的とする。

即ち本発明は、以下の要旨を有する。
（１）プリント基板と前記プリント基板に設けられる１個以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、前記プリント基板を放熱部材表面に固定するための粘着テープを有するＬＥＤ光源ユニットであって、粘着テープが、 (メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸と共重合可能なモノマーからなる樹脂組成物Ａの２５〜４５体積％と、水素添加されたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とポリアミンからなる樹脂組成物Ｂの５〜１５体積％と、粒子径６５μｍ以下で平均粒子径０．３〜３０μｍの無機フィラーの４０〜７０体積％と、を含有する樹脂組成物Ｃの硬化物からなり、前記粘着テープの熱伝導率が１〜４Ｗ／ｍＫであり、かつ、裏面導体回路と金属筐体との間の耐電圧が１．０ｋＶ以上であることを特徴するＬＥＤ光源ユニット。
（２）粘着テープの厚さが、３０〜３００μｍである、上記（１）に記載のＬＥＤ光源ユニット。
（３）粘着テープの厚さが、３０〜５０μｍである、上記（１）に記載のＬＥＤ光源ユニット。
（４）無機フィラーが、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化硼素、酸化珪素（シリカ）、及び水酸化アルミニウムからなる群から選ばれる１種類以上である、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
（５）粘着テープが、ガラスクロスを含有している、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
（６）粘着テープとプリント基板の固定面および粘着テープと放熱部材固定面との接着力が２〜１０Ｎ／ｃｍである、上記（１）乃至（５）のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
（７）プリント基板が、ガラスクロス基材にエポキシ樹脂を含浸させた複合材料（プリプレグ)からなる絶縁層を有し、その両面に銅箔を貼り合わせたものであって、前記銅箔に所定の回路パターンを形成し、前記ＬＥＤを実装する直下にスルーホールが形成されている。上記（１）乃至（６）のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
（８）スルーホール部にメッキ導体又は導体が埋め込まれている、上記（７）に記載のＬＥＤ光源ユニット。
（９）プリント基板が、金属べース板上に熱可塑性樹脂又は熱硬化性脂を含有し、かつ熱伝導率１〜４Ｗ／ｍＫを有する絶縁層を介して導体回路を設けた基板であって、金属べース板の厚さが１００〜５００μｍであり、絶縁層の厚さが２０〜３００μｍであり、導体回路の厚さが９〜１４０μｍである、上記（１）乃至（８）のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
（１０）絶縁層が、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を２５〜５０体積％含有し、残部が粒子径１００μｍ以下の無機フィラーであり、平均粒子径１０〜４０μｍの粗粒子と平均粒子径０．４〜１．２μｍの微粒子とからなるナトリウムイオン濃度が５００ppm以下の無機フィラーである、上記（９）に記載のＬＥＤ光源ユニット。
（１１）熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂中の塩化物イオン濃度は5OOppm以下である、上記（９）又は（１０）に記載のＬＥＤ光源ユニット。
（１２）熱可塑性樹脂が、四フッ化エチレン−パーフルオアルコエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びクロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体からなる群から選ばれる１種以上のフッ素樹脂である、上記（９）乃至（１１）のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
（１３）熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、及びアクリル樹脂からなる群から選ばれる１種以上である、上記（９）乃至（１２）のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
（１４）熱硬化性樹脂が、ビスフェノールＡ型若しくはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂、又は水素添加された、ビスフェノールＡ型若しくはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂である、上記（９）乃至（１２）のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
（１５）熱硬化性樹脂がビスフェノールＡ型又はビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂であり、かつエポキシ硬化剤としてノボラック型樹脂を含有することを特徴する上記（９）乃至（１２）のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
（１６）熱硬化性樹脂が、水素添加されたビスフェノールＦ型又はＡ型のエポキシ樹脂であり、さらに、エポキシ当量が８００〜４０００の直鎖状の高分子量エポキシ樹脂を含有する、上記（９）乃至（１２）のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。

本発明によれば、ＬＥＤ光源から発生する熱をプリント基板裏面より電気絶縁性と熱伝導性を有する粘着テープを介して金属筐体に良好に放熱させることができる。具体的には、両面に回路が形成されたプリント基板を用いても、金属筐体と固定する側の回路面をカバーレイフィルム(ポリイミドフィルムなど)で保護することなく、電気絶縁性と熱伝導性を有する粘着テープで電気絶縁性と熱伝導性を確保することにより、粘着テープを介して熱を外部に放出することが可能となる。したがって、ＬＥＤ実装基板への熱の蓄積を低減し、ＬＥＤの温度上昇を小さくできるという効果が得られる。これにより、ＬＥＤの発光効率低下を抑制することができ、ＬＥＤの損傷を防ぎ明るく長寿命のＬＥＤ光源ユニットを提供することができる。

本発明に係るＬＥＤ光源ユニットの一例を示す断面図。本発明に係るＬＥＤ光源ユニットの別の一例を示す断面図。

１ＬＥＤ
１ａＬＥＤ電極端子
２ベース基材
３導体回路
４裏面導体回路(引き出し配線)
５半田接合部
６ビアホール（スルーホール)
７粘着テープ
８筐体
９熱伝導性絶縁層
１０金属ベース板

発明を実施するための最良の態様

図１は、本発明のＬＥＤ光源ユニットの一例について、その大略構造を示す断面図である。
本発明のＬＥＤ光源ユニットでは、ベース基材２と、導体回路３と、裏面導体回路４とからなるプリン基板において、導体回路３上に、１個以上のＬＥＤ１が半田接合部５などにより接合、搭載され、電気絶縁性を有する熱伝導性の粘着テープ７を介して放熱性を有するアルミニウムなどの筐体８と密着されている。導体回路３と裏面導体回路４はビアホール（スルーホールともいう)６により電気的に接続されていて、ＬＥＤ１外部より電源入力できる状態となっている。

図１において、プリント基板は、例えば、ガラスクロス基材にエポキシ樹脂を含浸させた複合材料（プリプレグ)からなる絶縁層を有し、その両面に銅箔を張り合わせたものである。プリント基板の前記銅箔には所定の回路パターンを形成し、前記ＬＥＤを実装する直下にビアホール６(スルーホール)が形成されている。

前記ＬＥＤを実装した直下のビアホール６は、ＬＥＤからの熱を金属ベース基材裏面に伝える役割もあるが、ガラスクロス基材にエポキシを含浸させた複合材料（プリプレグ)からなる絶縁層を有し、その両面に銅箔を貼り合わせられたプリント基板を用いる場合には必ず必要となる。特に、放熱特性を高める目的でビアホール６を円柱状の銅で形成することは有効である。

熱伝導性の粘着テープ７は、ＬＥＤを発光させた時に発生する熱を、金属べース基材を介して金属べース基材の裏面より筐体へ効率よく放熱させる為、従来の粘着テープよりも熱伝導率を向上させたものである。熱伝導性を有しない粘着テープでは、ＬＥＤの発光に伴う熱を筐体へ熱伝達することが不十分となり、ＬＥＤの温度上昇を招き使用することができない。
本発明で使用する熱伝導性の粘着テープは、熱伝導率が１〜４Ｗ／ｍＫ、好ましくは３〜４Ｗ／ｍＫであり、かつ、粘着テープの厚さが、３０〜３００μｍ、好ましくは３０〜１５０μｍ、さらに好ましくは３０〜５０μｍである。

本発明に使用する熱伝導性の粘着テープ７には、後述するように、熱伝導性電気絶縁剤を、高分子樹脂材料中に充填したものが好ましい。
本発明の熱伝導性の粘着テープ７に使用される高分子樹脂材料は、特に制限されるものではないが、金属への密着性向上のために、アクリル酸及び又はメタクリル酸(以下、(メタ)アクリル酸ともいう)と、これら（メタ)アクリル酸と共重合可能なモノマーとの共重合体からなる高分子樹脂材料が好ましく選択される。

上記（メタ)アクリル酸と共重合可能なモノマーとしては、炭素数２〜１２のアルキル基を有するアクリレート又はメタクリレートが好ましい。柔軟性と加工性の点から好ましいモノマーは、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、イソオチルアクリレート、デシルアクリレート、デシルメタクリレート及びドデシルメタクリレートより選ばれた１種、又は２種類以上が挙げられる。なかでも、(メタ)アクリル酸エステルモノマーを含むモノマ一の共重合体が一層好ましい。モノマーとしては、２−エチルヘキシルアクリレートが特に好ましい。

熱伝導性の粘着テープ７に含有される熱伝導性電気絶縁剤は、良好な放熱性が確保できることから、熱伝導性の粘着テープ７中に４０〜８０体積％含有することが好ましく、５０〜７０体積％含有することがより一層好ましい。上記熱伝導性電気絶縁剤としては、電気絶縁性と熱伝導性の点で良好な、種々の無機フィラー、あるいは有機フィラーが使用できる。

無機フィラーとしては、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ)、酸化珪素(シリカ)、二酸化チタンなどの金属酸化物；窒化アルミニウム、窒化硼素(ボロンナイトライドともいう。)、窒化珪素などの窒化物；炭化珪素、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。なかでも、アルミナ、結晶性シリカ及び水酸化アルミニウムからなる群から選ばれる１種以上であることが好ましい。また、シランカップリング剤などによる表面処理をされたものを選択することも可能である。無機フィラーの粒子径については、粒子径が好ましくは４５μｍ以下、特に好ましくは２０〜４０μｍであり、平均粒子径が好もしくは０．３〜３０μｍ、特に好ましくは１０〜２０μｍであることが粘着テープの厚み、充填性の観点から好適である。

有機フィラーとしては、天然ゴム、アクリルゴム、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ)、エチレンプロピレンゴム(ＥＰＤＭ)などのゴムが好ましく、なかでも、アクリルゴムを含有することが好ましい。

アクリルゴムとしては、柔軟性と粘着性の観点から炭素数２〜１２のアルキル基を有するアクリレート又はメタクリレートの重合体から形成されるものが好ましい。例えば、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−メチルペンチルアクリレート、ｎ−ドデシルアクリレート、ｎ−オクタデシルアクリレート、シアノメチルアクリレート、１−シアノエチルアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、１−アミノプロピルアクリレート、及び２−シアノプロピルアクリレートより選ばれた１種、又は上記モノマーの２種類以上をブレンドしたモノマー重合体が挙げられる。なかでも、好ましいモノマーは、２−エチルヘキシルアクリレートである。

熱伝導性の粘着テープ７には、ガラスクロスを含有させることにより、粘着テープの機械強度の向上と電気絶縁性を飛躍的に向上させることができる。ガラスクロスは熱伝導性の粘着テープの補強材としての効果に加え、筐体とプリント基板との貼り合わる際の密着テープの補強材としての効果を有し、筐体とプリント基板との貼り合わせる際の圧着力が強すぎてプリント基板の裏面と筐体との距離が接近しすぎることによる電気的な短絡を防ぐことができるので極めて有効である。筐体とプリント基板とを貼り合わせる際の圧着力が強すぎてもガラスクロスの厚みよりもプリント基板の裏面と筐体が接近することがなく、電気的特性が確保されるからである。

ガラスクロスとしては、溶融炉から直接紡糸するダイレクトメルト法で製造された品質、コストに優れるガラス繊維が好ましく用いられる。ガラス繊維の組成については、電気的用途で用いられる無アルカリであるＥガラス(アルミナ・カルシウムボロシリケートガラス)を長繊維にしたものが好ましい。ガラスクロスは、好ましくは、電気絶縁用不織布でガラスなどの湿式法不織布である。ガラスクロスの厚さは、好ましくは１０〜２００μｍ、さらに好ましくは２０〜５０μｍである。また、アルミナ・カルシウムボロシリケートガラスのガラス長繊維のガラスクロスを用いる場合には、熱伝導性の粘着テープの電気絶縁信頼性が一層向上し、その結果、ＬＥＤ光源ユニットの信頼性が一層向上する。

熱伝導性の粘着テープ７は、発明の目的とする特性を損なわない範囲で既知の高分子樹脂組成物を含むことができる。また、熱伝導性の粘着テープ７の硬化時に、影響がない範囲において、必要に応じて、粘性をコントロールするための添加剤、改質剤、老化防止剤、熱安定剤、着色剤などの添加剤を含むことができる。

熱伝導性の粘着テープ７は、一般的な方法によって硬化させることができる。例えば、熱重合開始剤による熱重合、光重合開始剤による光重合、熱重合開始剤と硬化促進剤を利用した重合などの方法で硬化させることができる。なかでも、生産性などの観点から光重合開始剤による光重合が好ましい。

熱伝導性の粘着テープ７の具体的態様としては種々のものがあるが、例えボロンナイトライド粒子を含有し、熱伝導率が２〜５W/ｍKであるシリコーンゴムシートの両面に（メタ)アクリル酸を含む粘着層を有し、シリコーンゴムシートの厚みが１００〜３００μｍであり、両面に形成させた粘着層の厚みが５〜４０μｍである熱伝導性の粘着テープが挙げられる。

本発明のＬＥＤ光源ユニットにおける熱伝導性の粘着テープ７と放熱部材である筐体８との接着力が好ましくは２〜１０Ｎ／ｃｍ、より好ましくは４〜８Ｎ／ｃｍであるのが好適である。接着力が上記範囲よりも小さい場合には、粘着テープがプリント基板の固定面又は放熱部材固定面から剥がれ易くなる。逆に接着力が上記範囲よりも大きい場合には、ハンドリング性に問題があり、かえって生産性を低下することがあり、好ましくない。

本発明のＬＥＤ光源ユニットにおける裏面導体回路と金属筐体との間の耐電圧（プリント基板の固定面と放熱部材固定面との間の耐電圧）は１．０Ｖ以上、好ましくは１．５Ｖ以上であるのが好適である。かかる耐電圧が、１．０Ｖであることにより、基板と金属筐体と絶縁が達成される。かかる耐電圧の上限はなく、大きい方が好ましい。

図２は、本発明のＬＥＤ光源ユニットの絶縁層を有する別の例であって、その大略構造を示す断面図である。
図２のＬＥＤ光源ユニットにおいては、導体回路３と熱伝導性を有する絶縁層９と、金属ベース板１０からなるプリント基板の導体回路３上に、１個以上のＬＥＤ１が半田などにより接合、搭載され、熱伝導性の粘着テープ７を介して放熱性を有する筐体８に密着されている。

図２のＬＥＤ光源ユニットでは、金属ベース板１０を有するプリント基板の絶縁層９が熱伝導性を有しているので、ＬＥＤ１から発生した熱が絶縁層９を介して金属ベース板１０に伝わり、熱伝導性を有する粘着テープ７を介して放熱性を有する筐体８に放熱できる。そのため、図１の様にプリント基板にビアホール（スルーホール)を設けなくてもＬＥＤ１から発生した熱が筐体８に効率よく放熱することが可能である。

また、プリント基板が金属ベース板１０を有しているので、ＬＥＤ光源ユニットを３０００時間以上の連続点灯させても、ＬＥＤの発熱によりプリント基板が反ることが無く、粘着テープが剥がれたり、発光させたい所望の位置からＬＥＤがずれて本来の光学特性が低下するなどの問題が無くなるメリットを有している。

図２のＬＥＤ光源ユニットでは、前記金属ベース板１０の厚さが１００〜５００μｍであり、前記絶縁層９が無機フィラーと熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂とを含有し、厚さが好ましくは２０〜３００μｍ、特に好ましくは８０〜１５０μｍであり、前記導体回路の厚さが、好ましくは９〜１４０μｍ、特に好ましくは１８〜７０μｍである。絶縁層９の厚さについて、２０μｍ以下では絶縁性が低く、３００μｍを超えると熱放熱性が低下する。

金属ベース板１０としては、良好な熱伝導性を持つ銅若しくは銅合金、アルミニウム合金、鉄、ステンレスなどが使用可能である。金属ベース板１０の厚みとしては、１００〜５００μｍ、好ましくは１５０〜３００μｍのものが選択される。金属ベース板１０の厚みが１００μｍ未満の場合には金属ベース板を基にした回路基板の剛性が低下し用途が制限され、ＬＥＤが連続点灯したときにプリント基板の反りを抑制することができない。また、金属ベース板１０の厚みが５００μｍを超えると、ＬＥＤ光源ユニットの厚みが厚くなり好ましくない。

絶縁層９は、熱可塑性樹脂又は／及び熱硬化性樹脂を好ましくは２５〜５０体積％、より好ましくは３０〜４５体積％含有し、残部として無機フィラーが含有される。
絶縁層９に含有される熱可塑性樹脂は耐熱性の樹脂が好ましく、特に、熱溶融して無機フィラーを混ぜ合わせることができるフッ素樹脂を使用することが好ましい。具体的には、フッ素樹脂は、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びクロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体からなる群から選ばれる１種以上である。

絶縁層９に含有される熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などが使用できる。なかでも、無機フィラーを含みながらも、硬化状態において、金属ベース板１０と導体回路３との結合力に優れ、かつ、耐熱性に優れることから、エポキシ樹脂が好ましい。

エポキシ樹脂の硬化剤としては、上述のエポキシ樹脂を硬化させることのできるものであれば特に制限なく使用することができるが、得られる硬化物の電気特性の点から水酸基を有する化合物が好ましい。具体例としては、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤及びジシアンアミドからなる群から選ばれる１種類以上を用いることができ、特に生産性と密着性を考慮して、軟化点が１３０℃以下のフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂に代表されるフェノール系樹脂が好ましい。さらに、熱硬化性樹脂に含まれるエポキシ樹脂のエポキシ当量に対して、水酸基当量が好ましくは０．７〜１．１倍、より好ましくは０．８〜１．０倍添加することが絶縁層の剛性、絶縁性などの確保するために好ましい。

上記エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ若しくはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ当量としては、好ましくは２４０以下、より好ましくは１８０〜２２０のものは、室温で液状であることから好適である。特に、硬化後に熱硬化性樹脂の屈曲性を向上させるため、水素添加された、ビスフェノールＡ若しくはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の使用が好ましい。

水素添加されたビスフェノールＡ若しくはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂は粘度が低いので、エポキシ当量が好ましくは８００〜４０００、特に好ましくは１０００〜２０００の直鎖状の高分子量エポキシ樹脂を熱硬化性樹脂中に最大４０質量％と多量に、また絶縁層中に無機フィラーを５０〜７５体積％も添加することが可能となる。

絶縁層９に、エポキシ当量が８００〜４０００、好ましくは、１０００〜２０００の上記直鎖状の高分子量エポキシ樹脂を含有させると、接合性が向上し、室温での屈曲性が向上するので好ましい。かかる直鎖状の高分子量エポキシ樹脂の含有量は、熱硬化性樹脂中に４０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下である。４０質量％を超えるとエポキシ樹脂の硬化剤の添加量が相対的に少なくなり、熱硬化性樹脂のガラス転移温度(Tg)が上昇し、屈曲性が低下する場合がある。

絶縁層９を構成する熱硬化性樹脂としては、上記エポキシ樹脂を主体とする樹脂に、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリルゴム、アクリロニトリルーブタジエンゴムなどを配合してもよい。それらの配合量は、電気絶縁性、耐熱性などを考慮すると、エポキシ樹脂との合計量に対して３０質量％以下、好ましくは２０質量％以下である。

絶縁層９を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、フッ素樹脂などが挙げられ、これらのうちフッ素樹脂が耐熱性、耐薬品性および耐候性に優れるという特性に加え、電気絶縁性が優れており、更に溶融させた状態で熱伝導性フィラーを分散させやすいので好ましい。

絶縁層９を構成する熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂中の塩化物イオン濃度は５００ppm以下であることが好ましく、２５０ppm以下であることがより好ましい。従来技術においては、熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂組成物中の塩化物イオン濃度は１０００ppm以下であれば、高温下、直流電圧下においても電気絶縁性は良好であった。

しかし、本発明における絶縁層９を構成する熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂は室温でも折り曲げができるほど柔軟な構造であるために、塩化物イオン濃度が500ppmを超えると、高温下、直流電圧下においてイオン性不純物の移動が起こり、電気絶縁性が低下する傾向を示す場合がある。塩化物イオン濃度が少ない場合、長期に渡って信頼できるＬＥＤ電源ユニットが得られる。

絶縁層９に含有される無機フィラーとしては、電気絶縁性で熱伝導性の良好なものが好ましい。例えば、酸化珪素（シリカ）、好ましくは結晶性シリカ、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素などが用いられる。絶縁層９中の無機フィラーの含有量は、５０〜７５体積％が好ましく、５５〜７０体積％がより好ましい。

無機フィラーとして、粒子径が１００μｍ以下で平均粒子径が１０〜４０μｍ、好ましくは１５〜２５μｍの粗粒子と、平均粒子径０．４〜１．２μｍ、好ましくは、０．６〜１．１μｍの微粒子とを含有するものが好ましい。
粗粒子と微粒子を混ぜ合わせると粗粒子や微粒子単独で用いた場合よりも高充填が可能となる。

無機フィラー中のナトリウムイオン濃度は、5OOppm以下であることが好ましく、100ppm以下であることがより好ましい。無機フィラーのナトリウムイオン濃度が500ppmを超えると、高温下、直流電圧下においてイオン性不純物の移動が起こり、電気絶縁性が低下する傾向を示す場合がある。

図２のＬＥＤ光源ユニットは、上記構成を有し、前記絶縁層が無機フィラーと熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂とを含有し、厚さが２０〜３００μｍ、好ましくは５０〜２００μｍであり、前記導体回路の厚さは９〜１４０μｍ、好ましくは１８〜７０μｍである。また、金属ベース板の厚さは１００〜５００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍであり、前記導体回路の厚さは９〜１４０μｍ、好ましくは１８〜７０μｍであり、絶縁層を構成する熱可塑性樹脂がフッ素樹脂を含有する。

前記絶縁層の好ましい実施態様として、熱伝導率が１〜４Ｗ／ｍＫのものが用いられる。そのため、本発明のＬＥＤ光源ユニットは、導体回路と金属箔との間の耐電圧１．５ｋＶ以上という、従来のプリント基板を用いたＬＥＤ光源ユニットに比べて、高い放熱性と耐電圧特性を有している。したがって、ＬＥＤ光源から発生する熱を、効率よく基板裏面側に放熱し、さらに、外部に放熱することにより、ＬＥＤ実装基板の蓄熱を低減し、温度上昇を小さくすることにより、ＬＥＤの発光効率低下を抑制することができるので、ＬＥＤの損傷を防ぎ、明るく長寿命である。

基板に屈曲性が必要な場合には、絶縁層のガラス転移温度は０〜４０℃である。ガラス転移温度が０℃未満であると剛性と電気絶縁性が低く、４０℃を超えると屈曲性が低下する。ガラス転移温度が０〜４０℃であると、従来の金属べース基板で用いられている絶縁層のように室温で堅い物とは異なり、室温で曲げ加工あるいは絞り加工を実施しても金属ベース板１０と絶縁層９との剥離や絶縁層クラックなのによる耐電圧の低下が起きにくい。

以下、本発明を実施及び比較によりさらに詳細に説明するが、発明はこれらに限定して解釈されるものではない。

（実施例１）
図１に示されるタイプのＬＥＤ光源ユニットを作製した。すなわち、１００μｍ厚のガラス基材を含浸きせたエポキシレジンクロスの両面に３５μｍ厚の銅箔が形成されているガラスクロス入りプリント基板について、所定の位置(ＬＥＤの電極端子１ａと接続されている導体回路とその直下に位置する裏面導体回路を接続する位置)にスルーホールを形成して銅メッキした後、ＬＥＤを実装する導体回路、ＬＥＤに点灯及び放熱させるための裏面導体回路を形成しプリント基板とした。

アクリルゴム１０質量％(日本ゼオン社製「AR−53L」)が溶解された２−エチルヘキシルアクリレート（東亜合成社製「２ＥＨＡ」)９０質量％に、アクリル酸(東亜合成社製「ＡＡ」)１０質量％を混合し、該混合物に対して、光重合開始剤２，２−ジメトキシ１，２−ジフェニルエタン−１−オン０．５質量％(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)と、トリエチレングリコールジメルカプタン０．２質量％(丸善ケミカル社製)と、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジアクリレート０．２質量％(共栄社化学社製)と、をさらに添加し混合、樹脂組成物Ａを得た。

また、水素添加されたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業社製「ＥＸＡ−７０１５」)８０質量％と芳香族ポリアミン(日本合成加工社製「Ｈ−８４Ｂ」)２０質量％と、を混合して樹脂組成物Ｂを得た。

次に、樹脂組成物Ａを４５体積％と、樹脂組成物Ｂを１５体積％と無機フィラーとして粒子径６５μｍ以下で平均粒径２０μｍの酸化アルミニウム（電気化学工業社製、「ＤＡＷ−２０」を４０体積％となるように配合して混合、分散して樹脂組成物Ｃを得た。

厚さ７５μｍの表面に離型処理を施したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート)フィルム上に脱泡処理した樹脂組成物Ｃを厚さ１００μｍになるように塗工し、その上からさらに、表面に離型処理を施したＰＥＴフィルムを被せて、波長365ｎｍの紫外線を表裏から３０００ｍＪ／ｃｍ^２照射した。その後、１００℃３時間の加熱処理を行うことにより、樹脂組成物Ｃを硬化させ、電気絶縁性を有する熱伝導性粘着テープを得た。

次いで、プリント基板の導体回路の所定の位置にクリーム半田(千住金属社製「Ｍ７０５」をメタルマスク（スクリーン印刷）にて塗布し、ＬＥＤ（日亜化学社製「ＮＦＳＷ０３６Ｂ)を半田リフロー装置にて実装した。その後、プリント基板のＬＥＤが実装されていない側に電気絶縁性を有する熱伝導性粘着テープを貼り付け、金属筐体に固定して、ＬＥＤ光源ユニットを得た。

得られたＬＥＤ光源ユニットについて、以下に示す方法で、(１)裏面導体回路と金属筐体との間の初期耐電圧、(２)高温高湿放置後における裏面導体回路と金属筐体との間の耐電圧、(３)プリント基板の固定面と粘着テープとの接着力、(４)高温高湿放置後におけるプリント基板の固定面と粘着テープとの接着力、(５)粘着テープと放熱部材固定面との接着力、(６)高温高湿放置後におけるプリント基板の固定面と放熱部材固定面との接着力、(７)熱伝導テープの熱伝導率、(８)初期のＬＥＤ点灯試験、(９)高温高湿放置後におけるＬＥＤ点灯試験、(１０)連続点灯後の基板反り量、などについて測定した。得られた結果を表１に示す。

（１）裏面導体回路と金属筐体との間の初期耐電圧
温度２３℃、湿度３０％の環境下にてプリント基板の裏面導体回路と金属筐体との間の耐電圧をＪＩＳＣ２１１０に規定された段階昇圧法により測定した。

（２）高温高湿放置後における裏面導体回路と金属筐体との間の耐電圧
温度８５℃、湿度８５％の環境下にて１０００時間放置した後に、温度２３℃、湿度３０％の環境下にてプリント基板の裏面導体回路と金属筐体との間の耐電圧をＪＩＳＣ２１１０に規定された段階昇圧法により測定した。

（３）プリント基板の固定面と粘着テープとの接着力
温度２３℃、湿度３０％の環境下にて粘着テープとプリント基板との間の接着力をＪＩＳＣ６４８１に規定された方法により粘着テープを引き剥がすことにより測定した。

（４）高温高湿放置後におけるプリント基板の固定面と粘着テープとの接着力
温度８５℃、湿度８５％の環境下にて１０００時間放置した後に、温度２３℃、湿度３０％の環境下にて粘着テープとプリント基板との間の接着力をＪＩＳＣ６４８１に規定された方法により粘着テープを引き剥がすことにより測定した。

（５）粘着テープと放熱部材固定面との接着力
温度２３℃、湿度３０％の環境下にて粘着テープと放熱部材(アルミニウム筐体)固定面との間の接着力をＪＩＳＣ６４８１に規定された方法により粘着テープを引き剥がすことにより測定した。

（６）高温高湿放置後におけるプリント基板の固定面と放熱部材固定面との接着力
温度８５℃、湿度８５％の環境下にて１０００時間放置した後に、温度２３℃、湿度３０％の環境下にて粘着テープと放熱部材(アルミニウム筐体)固定面との間の接着力をＪＩＳＣ６４８１に規定された方法により粘着テープを引き剥がすことにより測定した。

（７）熱伝導性粘着テープの熱伝導率
測定サンプルを、厚さ１０ｍｍになるように積層して、５０×１２０ｍｍに加工して迅速熱伝導率計(京都電子工業社製、ＱＴＭ−５００)により求めた。

（８）初期のＬＥＤ点灯試験
温度２３℃、湿度３０％の環境下にて、ＬＥＤに４５０ｍＡの定格電流を印加してＬＥＤを点灯させ、１５分後のＬＥＤ半田接合部の温度を測定した。

（９）高温高湿放置後におけるＬＥＤ点灯試験
温度８５℃、湿度８５％の環境下にて１０００時間放置した後、再び、温度２３℃、湿度３０％の環境下にて、ＬＥＤに４５０ｍＡの定格電流を印加してＬＥＤを点灯させ、１５分後のＬＥＤ半田接合部の温度を測定した。

（１０）連続点灯後の基板反り量
ＬＥＤ光源ユニットを温度２３℃、湿度３０％の環境下にて、ＬＥＤに１５０ｍＡの定格電流を３０００時間印加してＬＥＤを連続点灯させ、その後の基板反り(ＬＥＤ実装部より５ｍｍの位置)をマイクロメーターにより測定した。

（実施例２)
実施例１において、以下の点を除き、同様にしてＬＥＤ光源ユニットを作製した。すなわち、無機フィラーとして、酸化アルミニウム（電気化学工業社製「ＤＡＷ−１０」)を４５μｍ篩いにて分級し、最大粒径４５μｍ以下で平均粒径９μｍの無機フィラーAを使用した。そして、該無機フィラーAを４０体積％、樹脂組成物Ａを４５体積％、樹脂組成物Ｂを１５体積％となるように配合して混合することにより樹脂組成物Ｄを得た。

次いで、脱泡処理した樹脂組成物Ｄを厚さ７５μｍの表面に離型処理を施したＰＥＴフィルム上に塗工し、その上からさらに、表面に離型処理を施したＰＥＴフィルムを被せて、波長３６５ｎｍの紫外線を表裏から３０００ｍＪ／ｃｍ^２照射した。その後、１００℃で３時間の加熱処理を行うことにより、樹脂組成物Ｄを硬化させ、厚み４６μｍの電気絶縁性熱伝導性粘着テープを得た。

次いで、プリント基板の導体回路の所定の位置にクリーム半田(千住金属社製「Ｍ７０５」をメタルマスクにて塗布し、ＬＥＤ（日亜化学社製「ＮＦＳＷ０３６Ｂ)を半田リフロー装置にて実装した。その後、プリント基板のＬＥＤが実装されていない側に上記電気絶縁性を有する熱伝導性粘着テープを貼り付け、金属筐体に固定して、ＬＥＤ光源ユニットを得た。

得られたＬＥＤ光源ユニットの評価は、実施例１と同様に行った。その結果を表１に示す。

（実施例３)
実施例１において、以下の点を除き、同様にしてＬＥＤ光源ユニットを作製した。すなわち、実施例２で使用したのと同じ樹脂組成物Ｄを使用し、脱泡処理した樹脂組成物Ｄを厚さ７５μｍの表面に離型処理を施したＰＥＴフィルム上に厚み４６μｍとなるように塗工し、その上に厚さ５０μｍのガラスクロスを積層し、その上からさらに、表面に離型処理を施したＰＥＴフィルムを被せて、ラミネートすることによりガラスクロスに樹脂組成物Ｄを含浸させた。

次いで、波長３６５ｎｍの紫外線を表裏から３０００ｍＪ／ｃｍ^２照射した。その後、１００℃で３時間の加熱処理を行うことにより、樹脂組成物Ｄを硬化させ、厚さ１５０μｍの電気絶縁性熱伝導性粘着テープを得た。

次いで、プリント基板の導体回路の所定の位置にクリーム半田(千住金属社製「Ｍ７０５」をメタルマスクにて塗布し、ＬＥＤ（日亜化学社製「ＮＦＳＷ０３６Ｂ)を半田リフロー装置にて実装した。その後、プリント基板のＬＥＤが実装されていない側に上記電気絶縁性を有する熱伝導性粘着テープを貼り付け、金属筐体に固定して、ＬＥＤ光源ユニットを得た。
得られたＬＥＤ光源ユニットの評価は、実施例１と同様に行った。その結果を表１に示す。

（参考例４)
実施例１において、以下の点を除き、同様にしてＬＥＤ光源ユニットを作製した。すなわち、液状シリコーンゴム（東レ・ダウコーンニング・シリコーン社製、「ＣＦ−３１１０」)１００重量部、平均粒径９．５μｍのボロンナイトライド(BN)粉２００重量部と、トルエン２０重量部と、を混合、調製し、ドクターブレード法にてグリーンシートを形成した。その後、グリーンシートをグラスファイバークロス（鐘紡社製、「KS−１０９０」)の両面に張り合わせ、加熱加硫し、厚み２００μｍの絶縁放熱シートを作製した。

絶縁放熱シートの表面、裏面にそれぞれ２０μｍの厚みになる様にアクリル粘着剤塗布して両面に粘着性をもたせ電気絶縁性熱伝導性粘着テープを得た。

（参考例５)
図２に示されるＬＥＤ光源ユニットを作製した。すなわち、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体のフッ素樹脂(ダイキン工業社製「ネオフロンFEP」)に対して、粒子径７５μｍ以下で平均粒子径が２１μｍでありナトリウム濃度が１０ppmである球状粗粒子の酸化アルミニウム（昭和電工社製「ＣＢ−Ａ２０」）と、平均粒子径が０．７μｍでナトリウムイオン濃度が８ppmである球状微粒子の酸化アルミニウム（住友化学社製「ＡＫＰ−１５」）と、を合わせて６６体積％(球状粗粒子と球状微粒子は質量比が７：３)となるように配合し、厚さが１００μｍになるように３５μｍ厚の銅箔上に絶縁層を形成した。

次いで、厚さ３００μｍのアルミニウム箔上に、上記形成した絶縁層、及び３５μｍの銅箔を順次重ね合わせ、２００℃に加熱プレスすることによりアルミニウム箔、絶縁層及び銅箔を接着して金属べース基板を得た。金属べース基板の絶縁層中の熱可塑性樹脂全体で塩化物イオン濃度が３００ppm以下であり、絶縁層中の無機フィラー全体でナトリウムイオン濃度が６０ppm以下であった。

上記金属べース基板について、上面の銅箔面に対して所定の位置をエッチングレジストでマスクして銅箔をエッチングした後、エッチングレジストを除去して回路を形成し金属べース回路基板とした。

次いで、プリント基板の導体回路の所定の位置にクリーム半田(千住金属社製「Ｍ７０５」をメタルマスクにて塗布し、ＬＥＤ（日亜化学社製「ＮＦＳＷ０３６ＡＴ)を半田リフロー装置にて実装した。その後、金属ベース回路基板のＬＥＤが実装されていない側を、実施例１で得た熱伝導率１Ｗ／ｍＫで厚さ１００μｍの熱伝導性粘着テープにてU字型の筐体に固定し、ＬＥＤ光源ユニットを得た。なお、熱伝導性粘着テープは、酸化アルミニウム（電気化学工業社製「ＤＡＷ−１０」)を４００質量部充填したこと以外は実施例１で得た組成を使用し、実施例１に示される手順で調製したものである。得られたＬＥＤ光源ユニットの評価は、実施例１と同様に行った。その結果を表１に示す。

（参考例６）
参考例５において、以下の点を除き、同様にしてＬＥＤ光源ユニットを作製した。すなわち、エポキシ当量が２０７の水素添加されたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業社製「ＥＸＡ−７０１５」）７０質量％とエポキシ当量が１２００の水素添加されたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、「ＹＬ−７１７０」）３０質量％からなるエポキシ樹脂１００質量部に対し、硬化剤としてポリオキシポリオキシプロピレンジアミン（ハルツマン社製「Ｄ−４００」「Ｄ２０００」の質量比が６：４）４８質量部を加えた熱硬化性樹脂を用意した。前記熱硬化性樹脂に、球状粗粒子（粒子径：７５μｍ以下、平均粒子径：２１μｍ、ナトリウム濃度：１０ｐｐｍである酸化アルミニウム（昭和電工社製「ＣＢ−Ａ２０」））７０質量％と球状微粒子（平均粒子径：０．７μｍ、ナトリウムイオン濃度：８ｐｐｍである酸化アルミニウム（住友化学社製「ＡＫＰ−１５」））３０質量％からなる無機フィラーを、無機フィラーが５０体積％となるように配合して混合物を得た。

この混合物を使用し、３５μｍ厚の銅箔上に硬化後の厚さが１００μｍになるように絶縁層を形成した。次いで、加熱することにより絶縁層を熱硬化させて金属ベース基板を得た。絶縁層中の熱硬化性樹脂全体で、塩化物イオン３００ppm以下で、絶縁層中の無機フィラーの全体でナトリウムイオン濃度が５０ppm以下であった。

上記金属べース基板について、所定の位置をエッチンのレジストでマスクして銅箔をエッチングした後、エッチングレジストを除去して回路を形成し金属ベース回路基板とした。

金属ベース基板回路の所定の位置にクリーム半田(千住金属社製「Ｍ７０５」をメタルマスクにて塗布し、ＬＥＤ（日亜化学社製「ＮＦＳＷ０３６ＡＴ」)を半田リフロー装置にて実装した。その後、プリント基板のＬＥＤが実装されていない側を後述する、熱伝導率２Ｗ／ｍＫで厚さ１００μｍの熱伝導性粘着テープを貼り付け、U字型の筐体に固定して、ＬＥＤ光源ユニットを得た。

なお、熱伝導性粘着テープは、酸化アルミニウム（電気化学工業社製「ＤＡＷ−１０」)を４００質量部充填したこと以外は実施例１で得た組成を使用し、実施例１に示される手順で調製したものである。得られたＬＥＤ光源ユニットの評価は、実施例１と同様に行った。その結果を表１に示す。

（実施例７)
実施例１において、以下の点を除き、同様にしてＬＥＤ光源ユニットを作製した。すなわち、無機フィラーとして酸化アルミニウム（電気化学工業社製「ＤＡＷ−１０」)を４５μｍ篩いにて分級し、最大粒径４５μｍ以下で平均粒径９μｍの無機フィラーＡを使用した。そして、該無機フィラーＡを５０体積％、樹脂組成物Ａを４０体積％、樹脂組成物Ｂを１０体積％となるように配合して混合することにより樹脂組成物Ｄを得た。

次いで、脱油処理した樹脂組成物Ｄを厚さ７５μｍの表面に離型処理を施したＰＥＴフイルム上に塗布し、その上からさらに、表面に離型処理を施したＰＥＴフイルムを被せて、波長３６５ｎｍの紫外線を表裏から３０００ｍJ/cｍ2照射した。その後、１００℃で３時間の加熱処理を行うことにより、樹脂組成物Ｄを硬化させ、厚み４６μｍの電気絶縁性熱伝導性粘着テープを得た。

（実施例８)
実施例１において、以下の点を除き、同様にしてＬＥＤ光源ユニットを作製した。すなわち、無機フィラーとして酸化アルミニウム（電気化学工業社製「ＤＡＷ−１０」)を４５μｍ篩いにて分級し、最大粒径４５μｍ以下で平均粒径９μｍの無機フィラーＡを使用した。そして、該無機フィラーＡを７０体積％、樹脂組成物Ａを２５体積％、樹脂組成物Ｂを５体積％となるように配合して混合することにより樹脂組成物Ｄを得た。

（参考例９）
参考例５において、以下の点を除き、同様にしてＬＥＤ光源ユニットを作製した。すなわち、エポキシ当量が１７３のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製「ｊｅｒ−８０７」）エポキシ樹脂１００質量部に対し、硬化剤としてフェノールノボラック樹脂（大日本インキ化学工業社製、「ＴＤ２１３１」）を４５質量部加えて熱硬化性樹脂を準備した。前記熱硬化性樹脂に、粗粒子（粒子径：７５μｍ以下、平均粒子径：１２μｍ、ナトリウム濃度：１５ｐｐｍであるシリカ（龍森社製「Ａ１」））８０質量％と微粒子（平均粒子径：１．０μｍ、ナトリウムイオン濃度：２５ｐｐｍである微粒子のシリカ（龍森社製「５Ｘ」））２０質量％からなる無機フィラーを、無機フィラーが５５体積％となるように配合して混合物を得た。

この混合物を使用し、35μｍ厚の銅箔上に硬化後の厚さが１００μｍになるように絶縁層を形成した。
次いで、加熱することにより絶縁層を熱硬化させて金属ベース基板を得た。絶縁層中の熱硬化性樹脂全体で、塩化物イオン３００ppm以下で、絶縁層中の無機フィラーの全体でナトリウムイオン濃度が５０ppm以下であった。

金属ベース基板回路の所定の位置にクリーム半田(千住金属社製「Ｍ７０５」をメタルマスクにて塗布し、ＬＥＤ（日亜化学社製「ＮＦＳＷ０３６Ｂ」)を半田リフロー装置にて実装した。その後、プリント基板のＬＥＤが実装されていない側を後述する、熱伝導率２Ｗ／ｍＫで厚さ１００μｍの熱伝導性粘着テープを貼り付け、U字型の筐体に固定して、ＬＥＤ光源ユニットを得た。

（比較例１）
実施例１と同じプリント基板を使用した。該プリント基板の導体回路の所定の位置にプリント基板の導体回路の所定の位置にクリーム半田(千住金属社製「Ｍ７０５」をメタルマスクにて塗布し、ＬＥＤ（日亜化学社製「ＮＦＳＷ０３６ＡＴ」)を半田リフロー装置にて実装した。その後、プリント基板のＬＥＤが実装されていない側に厚さ２５０μｍ(住友3Ｍ社製「Y−９４７)を貼り付け、金属筐体に固定して、ＬＥＤ光源ユニットを得た。

その後、ＬＥＤ光源ユニットを温度２３℃、湿度３０％の環境下にて、得られたＬＥＤ光源ユニットに安定化電源を接続して電流４５０ｍＡを流してＬＥＤ点灯させた。そのときの電圧は１２．５Ｖであった。点灯させたＬＥＤの温度を熱電対により測定したところ、ＬＥＤの温度は７０℃であった。

その後、ＬＥＤ光源ユニットを温度８５℃、湿度８５％の環境下にて１０００時間放置し、再び、温度２３℃、湿度３０％の環境下にて、ＬＥＤ光源ユニットに安定化電源を接続してＬＥＤを点灯させようとしたが、粘着テープが劣化したためプリント基板の裏面回路と金属筐体間で短絡が発生し、ＬＥＤが点灯しなかった。

ＬＥＤ光源ユニットを温度２３℃、湿度３０％の環境下にて、ＬＥＤに１５０ｍＡの電流を３０００時間印加してＬＥＤを連続点灯させ、その後の基板そり(ＬＥＤ実装部より５ｍｍの位置)をマイクロメータ一により測定したところ、３５０μｍであり、プリント基板のＬＥＤが実装されていない面と粘着テープの界面で剥がれが発生していた。
それらの結果を表１に示す。

発明のＬＥＤ光源ユニットは、放熱性が向上しているので、ＬＥＤ光源から発生する熱を、効率よく基板裏面側に放熱し、さらに、外部に放熱することにより、ＬＥＤ実装基板の蓄熱を低減し、ＬＥＤの温度上昇を小さくできる。その結果、ＬＥＤの発光効率低下を抑制し、ＬＥＤの損傷を防ぎ、ＬＥＤを連続点灯させても、プリント基板がＬＥＤからの発熱の影響を受けて反ってしまったり、粘着から剥がれたり、発光させた所望の位置からＬＥＤがずれて本来の光学特性が得られないなどの問題が無く明るく長寿命を有し、また、再発熱するＬＥＤを実装できる特長を示すので、いろいろな用途分野に適用でき、産業上有用である。

なお、２００７年１月３０日に出願された日本特許出願２００７−０１９７５５号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims

プリント基板と前記プリント基板に設けられる１個以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、前記プリント基板を放熱部材表面に固定するための粘着テープを有するＬＥＤ光源ユニットであって、粘着テープが、 (メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸と共重合可能なモノマーからなる樹脂組成物Ａの２５〜４５体積％と、水素添加されたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とポリアミンからなる樹脂組成物Ｂの５〜１５体積％と、粒子径６５μｍ以下で平均粒子径０．３〜３０μｍの無機フィラーの４０〜７０体積％と、を含有する樹脂組成物Ｃの硬化物からなり、前記粘着テープの熱伝導率が１〜４Ｗ／ｍＫであり、かつ、裏面導体回路と金属筐体との間の耐電圧が１．０ｋＶ以上であることを特徴するＬＥＤ光源ユニット。
粘着テープの厚さが、３０〜３００μｍである請求項１に記載のＬＥＤ光源ユニット。
粘着テープの厚さが、３０〜５０μｍである請求項１に記載のＬＥＤ光源ユニット。
無機フィラーが、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化硼素、酸化珪素（シリカ）、及び水酸化アルミニウムからなる群から選ばれる１種類以上である請求項１乃至３のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
粘着テープが、ガラスクロスを含有している、請求項１乃至４のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
粘着テープとプリント基板の固定面および粘着テープと放熱部材固定面との接着力が２〜１０Ｎ／ｃｍである、請求項１乃至５のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
プリント基板が、ガラスクロス基材にエポキシ樹脂を含浸させた複合材料（プリプレグ)からなる絶縁層を有し、その両面に銅箔を貼り合わせたものであって、前記銅箔に所定の回路パターンを形成し、前記ＬＥＤを実装する直下にスルーホールが形成されている請求項１乃至６のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
スルーホール部にメッキ導体又は導体が埋め込まれている請求項７に記載のＬＥＤ光源ユニット。
プリント基板が、金属べース板上に熱可塑性樹脂又は熱硬化性脂を含有し、かつ熱伝導率１〜４Ｗ／ｍＫを有する絶縁層を介して導体回路を設けた基板であって、金属べース板の厚さが１００〜５００μｍであり、絶縁層の厚さが２０〜３００μｍであり、導体回路の厚さが９〜１４０μｍである請求項１乃至８のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
絶縁層が、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を２５〜５０体積％含有し、残部が粒子径１００μｍ以下の無機フィラーであり、平均粒子径１０〜４０μｍの粗粒子と平均粒子径０．４〜１．２μｍの微粒子とからなるナトリウムイオン濃度が５００ppm以下の無機フィラーである、請求項９に記載のＬＥＤ光源ユニット。
熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂中の塩化物イオン濃度は５００ppm以下である請求項９又は１０に記載のＬＥＤ光源ユニット。
熱可塑性樹脂が、四フッ化エチレン−パーフルオアルコエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びクロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体からなる群から選ばれる１種以上のフッ素樹脂である、請求項９乃至１１のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、及びアクリル樹脂からなる群から選ばれる１種以上である、請求項９乃至１２のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
熱硬化性樹脂が、ビスフェノールＡ型若しくはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂、又は水素添加された、ビスフェノールＡ型若しくはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂である、請求項９乃至１２のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
熱硬化性樹脂がビスフェノールＡ型若しくはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂であり、かつエポキシ硬化剤としてノボラック型樹脂を含有する請求項９乃至１２のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。
熱硬化性樹脂が、水素添加された、ビスフェノールＦ型又はＡ型のエポキシ樹脂であり、さらに、エポキシ当量が８００〜４０００の直鎖状の高分子量エポキシ樹脂を含有する、請求項９乃至１２のいずれかに記載のＬＥＤ光源ユニット。