JP5625637B2 - Light source device and electronic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光源装置および電子機器に関する。 The present invention relates to a light source device and an electronic apparatus.
発光素子として例えば発光ダイオード(LED)素子を用いた光源装置が知られている(例えば特許文献1参照)。このような光源装置では、一般に、LEDチップ(LED素子)を備える表面実装型の発光装置が基板の一方の面側に搭載されている。 For example, a light source device using a light emitting diode (LED) element as a light emitting element is known (for example, see Patent Document 1). In such a light source device, generally, a surface mount type light emitting device including an LED chip (LED element) is mounted on one surface side of a substrate.
そして、このような光源装置は、LED素子を搭載した基板(搭載基板)をLED素子ごとハウジング内に収納した状態で、例えば、照明器具や液晶ディスプレイのバックライト等に用いられる。 Such a light source device is used for, for example, a lighting fixture or a backlight of a liquid crystal display in a state where a substrate (mounting substrate) on which LED elements are mounted is housed in the housing together with the LED elements.
このような光源装置では、LED素子の発光に伴う発熱により、LED素子の劣化や搭載基板との接続信頼性の低下等が生じる場合があるため、搭載基板には高い放熱性が要求される。 In such a light source device, the heat generated by the light emission of the LED element may cause deterioration of the LED element, a decrease in connection reliability with the mounting board, and the like, so that the mounting board is required to have high heat dissipation.
ところで、比較的放熱性の高い基板として、不織布に樹脂材料を含浸させた中材層と、その中材層の両面にそれぞれ接合された表面材層とを有する、いわゆるCEM−3タイプと称される基板が知られている。 By the way, as a substrate having relatively high heat dissipation, it is called a so-called CEM-3 type having a middle material layer in which a nonwoven fabric is impregnated with a resin material and a surface material layer bonded to both surfaces of the middle material layer. There are known substrates.
しかし、従来のCEM−3タイプの基板は、各表面材層の厚さが中材層の厚さよりも極めて薄く、かつ、中材層の面方向での熱膨張係数が大きいので、基板全体の熱膨張係数が大きくなってしまう。そのため、基板の両面に設けられた金属層の残存率の差に起因して、温度変化に伴って基板に反りが生じるという問題がある。特に、かかる問題は、大面積の基板や長尺な基板を用いた場合に顕著となる。 However, in the conventional CEM-3 type substrate, the thickness of each surface material layer is extremely smaller than the thickness of the intermediate material layer and the coefficient of thermal expansion in the surface direction of the intermediate material layer is large. A thermal expansion coefficient will become large. Therefore, there is a problem that the substrate is warped with a temperature change due to the difference in the remaining ratio of the metal layers provided on both surfaces of the substrate. In particular, such a problem becomes prominent when a large-area substrate or a long substrate is used.
本発明の目的は、搭載基板の熱伝導性を優れたものとしつつ、温度変化に伴う搭載基板の反りを防止することができる光源装置、および、かかる光源装置を備える電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a light source device that can prevent the mounting substrate from warping due to a temperature change, and an electronic device including the light source device, while improving the thermal conductivity of the mounting substrate. is there.
このような目的は、下記(1)〜(20)に記載の本発明により達成される。
(1) 発光素子を有する少なくとも1つの発光装置と、
板状をなし、その一方の面に前記発光装置が搭載される搭載基板とを備え、
前記搭載基板は、第1の繊維基材に第1の樹脂材料を含浸してなる第1の基材層と、
前記第1の基材層の両面にそれぞれ形成され、第2の繊維基材に第2の樹脂材料を含浸してなる第2の基材層とを有し、
前記搭載基板の面方向に沿って互いに直交するX方向およびY方向を設定したとき、前記各第2の繊維基材は、前記X方向での熱膨張係数が前記Y方向での熱膨張係数よりも小さく、
前記搭載基板は、前記X方向を長手方向とする長手形状をなしていることを特徴とする光源装置。
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to ( 20 ).
(1) at least one light emitting device having a light emitting element;
It has a plate shape and includes a mounting board on which the light emitting device is mounted on one surface thereof,
The mounting substrate includes a first base material layer formed by impregnating a first fiber base material with a first resin material;
A second base material layer formed on both surfaces of the first base material layer and impregnated with a second resin material in a second fiber base material,
When the X direction and the Y direction perpendicular to each other are set along the surface direction of the mounting substrate, each of the second fiber base materials has a thermal expansion coefficient in the X direction that is greater than the thermal expansion coefficient in the Y direction. also rather small,
The light source device , wherein the mounting substrate has a longitudinal shape with the X direction as a longitudinal direction .
(2) 前記各第2の繊維基材は、前記搭載基板の前記X方向に延在する複数のX方向繊維と、前記搭載基板の前記Y方向に延在する複数のY方向繊維とが織り込まれてなる織布である上記(1)に記載の光源装置。 (2) Each of the second fiber base materials weaves a plurality of X direction fibers extending in the X direction of the mounting substrate and a plurality of Y direction fibers extending in the Y direction of the mounting substrate. The light source device according to (1), wherein the light source device is a woven fabric.
(3) 前記X方向繊維の前記Y方向での単位長さ当たりに配設される本数をA[本/cm]とし、前記Y方向繊維の前記X方向での単位長さ当たりに配設される本数をB[本/cm]としたとき、
0.6<B/A<1なる関係を満たす上記(2)に記載の光源装置。
(3) The number of the X direction fibers arranged per unit length in the Y direction is A [lines / cm], and the Y direction fibers are arranged per unit length in the X direction. When the number is B [lines / cm],
The light source device according to (2), wherein a relationship of 0.6 <B / A <1 is satisfied.
(4) 前記X方向繊維の繊維径は、前記Y方向繊維の繊維径と同じかそれよりも太い上記(2)または(3)に記載の光源装置。 (4) The light source device according to (2) or (3), wherein a fiber diameter of the X-direction fiber is the same as or thicker than a fiber diameter of the Y-direction fiber.
(5) 前記X方向繊維の繊維長は、前記Y方向繊維の繊維長と同じかそれよりも長い上記(2)ないし(4)のいずれかに記載の光源装置。 (5) The light source device according to any one of (2) to (4), wherein a fiber length of the X direction fibers is equal to or longer than a fiber length of the Y direction fibers.
(6) 前記第1の繊維基材および前記第2の繊維基材は、それぞれ、ガラス繊維である上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の光源装置。 ( 6 ) The light source device according to any one of (1) to ( 5 ), wherein each of the first fiber base and the second fiber base is a glass fiber.
(7) 前記第1の繊維基材は、不織布である上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の光源装置。 ( 7 ) The light source device according to any one of (1) to ( 6 ), wherein the first fiber base material is a nonwoven fabric.
(8) 前記第1の繊維基材は、その表面がシラン化合物で処理されたものである上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の光源装置。 ( 8 ) The light source device according to any one of (1) to ( 7 ), wherein the surface of the first fiber base is treated with a silane compound.
(9) 前記第1の基材層中における前記第1の繊維基材の占める体積の割合は、0.1vol%以上30vol%以下である上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の光源装置。 ( 9 ) The volume ratio of the first fiber base material in the first base material layer is 0.1 vol% or more and 30 vol% or less, according to any one of (1) to ( 8 ). Light source device.
(10) 前記第2の基材層中における前記第2の繊維基材の占める体積の割合は、40vol%以上65vol%以下である上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の光源装置。 ( 10 ) The light source device according to any one of (1) to ( 9 ), wherein a ratio of a volume occupied by the second fiber base material in the second base material layer is 40 vol% or more and 65 vol% or less. .
(11) 前記第1の樹脂材料および前記第2の樹脂材料は、それぞれ、熱硬化性樹脂である上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の光源装置。 ( 11 ) The light source device according to any one of (1) to ( 10 ), wherein each of the first resin material and the second resin material is a thermosetting resin.
(12) 前記第1の樹脂材料には、シラン化合物が添加されている上記(1)ないし(11)のいずれかに記載の光源装置。 ( 12 ) The light source device according to any one of (1) to ( 11 ), wherein a silane compound is added to the first resin material.
(13) 前記第1の基材層の平均厚さは、0.1mm以上1.4mm以下である上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の光源装置。 ( 13 ) The light source device according to any one of (1) to ( 12 ), wherein an average thickness of the first base material layer is 0.1 mm or more and 1.4 mm or less.
(14) 前記第2の基材層の平均厚さは、0.04mm以上0.3mm以下である上記(1)ないし(13)のいずれかに記載の光源装置。 ( 14 ) The light source device according to any one of (1) to ( 13 ), wherein an average thickness of the second base material layer is 0.04 mm or more and 0.3 mm or less.
(15) 前記第1の樹脂材料には、無機フィラーが添加されている上記(1)ないし(14)のいずれかに記載の光源装置。 ( 15 ) The light source device according to any one of (1) to ( 14 ), wherein an inorganic filler is added to the first resin material.
(16) 前記第1の樹脂材料に対する前記無機フィラーの添加量は、50wt%以上80wt%以下である上記(15)に記載の光源装置。 ( 16 ) The light source device according to ( 15 ), wherein an amount of the inorganic filler added to the first resin material is 50 wt% or more and 80 wt% or less.
(17) 前記無機フィラーの平均粒径は、0.5μm以上50μm以下である上記(15)または(16)に記載の光源装置。 ( 17 ) The light source device according to ( 15 ) or ( 16 ), wherein the inorganic filler has an average particle size of 0.5 μm or more and 50 μm or less.
(18) 前記無機フィラーは、その表面がシラン化合物で処理されたものである上記(15)ないし(17)のいずれかに記載の光源装置。 ( 18 ) The light source device according to any one of ( 15 ) to ( 17 ), wherein the inorganic filler has a surface treated with a silane compound.
(19) 液晶表示装置のバックライトとして用いられる上記(1)ないし(18)のいずれかに記載の光源装置。 ( 19 ) The light source device according to any one of (1) to ( 18 ), which is used as a backlight of a liquid crystal display device.
(20) 上記(1)ないし(19)のいずれかに記載の光源装置を備えることを特徴とする電子機器。 ( 20 ) An electronic apparatus comprising the light source device according to any one of (1) to ( 19 ).
本発明の光源装置によれば、搭載基板の一方向(X方向)での熱膨張量を抑え、搭載基板の熱膨張に伴う反りを防止または抑制することができる。 According to the light source device of the present invention, the amount of thermal expansion in one direction (X direction) of the mounting substrate can be suppressed, and warpage associated with the thermal expansion of the mounting substrate can be prevented or suppressed.
また、第1の基材層の熱伝導性を高め、搭載基板の放熱性を向上させることができる。
また、本発明の電子機器によれば、反りが抑えられ、かつ、放熱性に優れた光源装置を備えるので、光源装置が長期に亘り優れた発光特性を発揮し、信頼性に優れる。
Moreover, the thermal conductivity of the first base material layer can be increased, and the heat dissipation of the mounting substrate can be improved.
In addition, according to the electronic apparatus of the present invention, since the light source device is provided with a light source device that is less warped and excellent in heat dissipation, the light source device exhibits excellent light emission characteristics over a long period of time and is excellent in reliability.
以下、本発明の光源装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の光源装置の第1実施形態を示す平面図、図2は、図1に示す光源装置の発光装置およびその周辺の拡大詳細図、図3は、図2中のA−A線断面図、図6は、図1に示す光源装置を内蔵した液晶テレビの斜視図、図7は、図6に示す液晶テレビの概略部分断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図3中(図4についても同様)の上側を「上」、「上方」または「表」、下側を「下」、「下方」または「裏」と言い、図7の左側を「表」、右側を「裏」と言う。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a light source device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a light source device of the present invention, FIG. 2 is an enlarged detailed view of a light emitting device and its periphery of the light source device shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 6 is a perspective view of a liquid crystal television incorporating the light source device shown in FIG. 1, and FIG. 7 is a schematic partial sectional view of the liquid crystal television shown in FIG. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 3 (the same applies to FIG. 4) is “upper”, “upper” or “front”, and the lower side is “lower”, “lower” or “back”. The left side of FIG. 7 is called “front”, and the right side is called “back”.
図6に示すように、光源装置1は、液晶表示装置である液晶テレビ100に内蔵されており、そのバックライトとして用いることができるものである。
As shown in FIG. 6, the light source device 1 is built in a
液晶テレビ100は、光源装置1と、光源装置1の表側に配置されたディスプレイ部(液晶セル)101と、光源装置1およびディスプレイ部101を収納する筐体102と、筐体102を支持する脚部(スタンド)103とを備えている。
The
図7に示すように、ディスプレイ部101は、表側から順に、偏光板104、ガラス基板105、カラーフィルタ106、保護膜107、液晶部108、ガラス基板109、偏光板110が配置されたものである。さらに、偏光板110と光源装置1の間には、拡散板、拡散シート、プリズムシート、輝度上昇フィルム、反射型偏光板等の各種光学フィルム(図示せず)を備えていてもよい。液晶部108は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor(TFT))と、擬等方性液晶材料等で構成された液晶層とを有するものである。そして、このディスプレイ部101は、薄膜トランジスタに電界を発生させ、この電界で液晶層中の液晶材料の配向状態を変化させることで、視認される色調が変化する。そして、バックライトである光源装置1からの光がディスプレイ部101を透過することにより、当該ディスプレイ部101で表示される画像を視認することができる。
As shown in FIG. 7, the
図1、図2示すように、光源装置1は、複数の発光装置4と、これらの発光装置4が一括して搭載される搭載基板(基板)2とを備えている。以下、各部の構成について説明する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the light source device 1 includes a plurality of light emitting devices 4 and a mounting substrate (substrate) 2 on which these light emitting devices 4 are mounted together. Hereinafter, the configuration of each unit will be described.
各発光装置4は、それぞれ、同じ構成であるため、以下、1つの発光装置4について代表的に説明する。 Since each light-emitting device 4 has the same configuration, one light-emitting device 4 will be representatively described below.
発光装置4は、エレクトロルミネセンス(EL)効果による発光と、蛍光による発光とを生じるものである。 The light emitting device 4 generates light emission by electroluminescence (EL) effect and light emission by fluorescence.
図3に示すように、発光装置4は、凹部411を有するパッケージ41と、パッケージ41の凹部411の底面上に設けられた発光ダイオード(発光素子)42と、発光ダイオード42を覆うように凹部411内に封入された透光性樹脂部43と、パッケージ41の底部に設けられた1対の外部端子44とを有する。
As shown in FIG. 3, the light emitting device 4 includes a
パッケージ41は、樹脂材料やセラミックス材料等の絶縁性材料で構成された小片である。また、パッケージ41には、発光ダイオード42と1対の外部端子44とを電気的に接続する配線(図示せず)が設けられている。
The
発光ダイオード42は、パッケージ41にGaAlN、ZnS、ZnSe、SiCGaP、GaAlAs、AlN、InN、AlInGaP、InGaN、GaN、AlInGaN等の半導体を発光層として形成させたものである。本実施形態では、発光ダイオード42として、後述する透光性樹脂部43に含まれる蛍光体材料を励起し得る波長の光を発するものが用いられる。より具体的には、発光ダイオード42としては、青色の光を発するものが用いられる。
The
透光性樹脂部43は、透明性を有するエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を主材料として構成されている。
The
また、本実施形態では、透光性樹脂部43は、前述した発光ダイオード42からの光により励起されて黄色に発光する蛍光体材料を含んでいる。
In the present embodiment, the
また、透光性樹脂部43は、発光ダイオード42を外力や埃、水分等から保護する機能を有する。
The
1対の外部端子44は、導電性材料を主材料として構成されており、その一方の外部端子44は、アノード電極(陽極)であり、他方の外部端子44は、カソード電極(陰極)である。各外部端子44は、それぞれ、Al、Ti、Fe、Cu、Ni、Ag、Au、Pt等の金属材料を主材料として構成される。また、各外部端子44は、それぞれ、半田(図示せず)により、搭載基板2に設けられた回路パターン231(第1の金属層23)に電気的に接続されて(接触して)いる。さらに、回路パターン231は、電源(図示せず)と電気的に接続されている。
The pair of
このような発光装置4においては、1対の外部端子44を介して発光ダイオード42に電圧を印加すると、発光ダイオード42でエレクトロルミネッセンス効果に基づく発光が起こる。この発光により、光は、透光性樹脂部43を透過して、外部に放出される。このとき、その光の一部は、パッケージ41の凹部411の内壁面に反射した後に、透光性樹脂部43を透過して、外部に放出される。
In such a light emitting device 4, when a voltage is applied to the
また、発光装置4は、発光ダイオード42のEL効果により青色に発光するとともに、その青色の光の一部により透光性樹脂部43が励起されて蛍光により黄色に発光し、補色関係にあるこれら青色光と黄色光との混合により白色発光する。
In addition, the light emitting device 4 emits blue light by the EL effect of the
なお、発光ダイオード42は、上述したものに限定されず、例えば、赤、青、緑等の単色の発光ダイオードであってもよい。この場合、透光性樹脂部43から蛍光体材料を省略してもよい。また、発光装置4は、複数の発光ダイオードを有してもよく、この場合、発光色は互いに同じであっても異なっていてもよい。
Note that the
このような発光装置4は、搭載基板2上に搭載される。図1に示すように、搭載基板2は、長尺な板状をなすものである。そして、発光装置4は、搭載基板2の長手方向に沿って等間隔に配置される。なお、以下では、搭載基板2の長手方向を「X方向」、短手方向を「Y方向」とも言う。また、「X方向」および「Y方向」は、搭載基板2の面方向に沿って互いに直交する。
Such a light emitting device 4 is mounted on the mounting
図3に示すように、搭載基板2は、第1の基材層(基材層)21と、第1の基材層の両面にそれぞれ形成された第2の基材層(基材層)22aおよび22bと、第2の基材層22aの上面(一方の面)に形成された第1の金属層(金属層(表側金属層))23と、第2の基材層22bの下面(他方の面)に形成された第2の金属層(裏側金属層)24とを有する積層板である。この搭載基板2は、いわゆるガラスコンポジット基板「CEM−3」を用いたものの例である。
As shown in FIG. 3, the mounting
第1の基材層21は、第1の繊維基材に第1の樹脂材料を含浸してなる層である。また、第2の基材層22aおよび22bも、それぞれ、第2の繊維基材に第2の樹脂材料を含浸してなる層である。
The first
第1の繊維基材および第2の繊維基材としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、ガラス織布、ガラス不織布、ガラスペーパー等のガラス繊維基材、紙(パルプ)、アラミド、ポリエステル、フッ素樹脂等の有機繊維からなる織布や不織布、金属繊維、カーボン繊維、鉱物繊維等からなる織布、不織布、マット類等が挙げられる。これらの基材は単独又は混合して使用してもよい。特に、第1の繊維基材としてガラス不織布を用い、第2の繊維基材としてガラス織布を用いるのが好ましい。 The first fiber base material and the second fiber base material are not particularly limited, respectively. For example, glass fiber base materials such as glass woven fabric, glass nonwoven fabric, and glass paper, paper (pulp), aramid, polyester, Examples thereof include woven fabrics and nonwoven fabrics made of organic fibers such as fluororesin, woven fabrics made of metal fibers, carbon fibers, mineral fibers, nonwoven fabrics, mats and the like. These substrates may be used alone or in combination. In particular, it is preferable to use a glass nonwoven fabric as the first fiber base material and a glass woven fabric as the second fiber base material.
ガラス繊維は、熱膨張係数が小さい。そのため、第1の繊維基材および第2の繊維基材がそれぞれガラス繊維であると、第1の基材層21および第2の基材層22a、22bの面方向での熱膨張係数をそれぞれ効果的に抑えることができる。また、ガラス繊維は機械的強度に優れるので、第1の基材層21および第2の基材層22a、22bの剛性を高めることができる。
Glass fiber has a small coefficient of thermal expansion. Therefore, when the first fiber base material and the second fiber base material are glass fibers, respectively, the thermal expansion coefficients in the surface direction of the first
また、不織布は、織布よりも多くの量の樹脂材料(および無機フィラー)を担持することができる。そのため、第1の繊維基材が不織布であると、第1の基材層21の面方向での熱膨張係数を効果的に抑えることができる。また、樹脂材料に添加される無機フィラーの熱伝導性が高い場合、不織布に多くの樹脂材料を担持させることにより、第1の基材層21の熱伝導性を優れたものとすることができる。
In addition, the nonwoven fabric can carry a larger amount of resin material (and inorganic filler) than the woven fabric. Therefore, when the first fiber base material is a nonwoven fabric, the thermal expansion coefficient in the surface direction of the first
また、織布は、不織布よりも剛性(強度)を高めることができる。そのため、第2の繊維基材が織布であると、第2の基材層22a、22bの剛性を高め、搭載基板2の反りを効果的に防止することができる。
In addition, the woven fabric can have higher rigidity (strength) than the non-woven fabric. Therefore, when the second fiber base material is a woven fabric, the rigidity of the second base material layers 22a and 22b can be increased, and the warpage of the mounting
また、各第2の繊維基材は、X方向での熱膨張係数がY方向での熱膨張係数よりも小さいのが好ましい。 In addition, each second fiber base material preferably has a smaller thermal expansion coefficient in the X direction than the thermal expansion coefficient in the Y direction.
特に、各第2の繊維基材は、搭載基板2のX方向に延在する複数のX方向繊維と、搭載基板2のY方向に延在する複数のY方向繊維とが織り込まれてなる織布であるのが好ましい。
In particular, each second fiber base material is a woven fabric in which a plurality of X-direction fibers extending in the X direction of the mounting
そして、第2の繊維基材のX方向繊維のY方向での単位長さ当たりに配設される本数(配設密度)をA[本/cm]とし、第2の繊維基材のY方向繊維のX方向での単位長さ当たりに配設される本数(配設密度)をB[本/cm]としたとき、0.6<B/A<1なる関係を満たすのが好ましく、0.7<B/A<0.99なる関係を満たすのがより好ましい。 And the number (arrangement density) arranged per unit length in the Y direction of the X direction fibers of the second fiber base material is A [lines / cm], and the Y direction of the second fiber base material When the number (arrangement density) of fibers arranged per unit length in the X direction is B [lines / cm], it is preferable that the relationship of 0.6 <B / A <1 is satisfied. It is more preferable that the relationship of 7 <B / A <0.99 is satisfied.
これにより、第2の基材層22a、22bのX方向(すなわち長手方向)での熱膨張係数を小さくすることができる。その結果、搭載基板2全体のX方向での熱膨張量を抑え、搭載基板2の熱膨張に伴う反りを防止または抑制することができる。
Thereby, the thermal expansion coefficient in X direction (namely, longitudinal direction) of 2nd base material layers 22a and 22b can be made small. As a result, the amount of thermal expansion in the X direction of the entire mounting
また、第2の基材層22a、22bのX方向での熱膨張係数を効果的に抑えるという観点から、X方向繊維の繊維径は、Y方向繊維の繊維径と同じかそれよりも太いのが好ましい。 Further, from the viewpoint of effectively suppressing the thermal expansion coefficient in the X direction of the second base material layers 22a and 22b, the fiber diameter of the X direction fiber is equal to or larger than the fiber diameter of the Y direction fiber. Is preferred.
なお、第1の繊維基材および第2の繊維基材の具体的な繊維径は、特に限定されないが、例えば、ガラス繊維を用いる場合、5μm以上20μm以下であるのが好ましく、8μm以上15μm以下であるのがより好ましい。ガラス繊維の太さが5μm未満では、第1の繊維基材や第2の繊維基材を製造する際の製造コストが高くなり、また、ガラス繊維の太さが20μmを越えると、繊維径が太くなるため、打抜き加工性が低下し好ましくない。 The specific fiber diameters of the first fiber base and the second fiber base are not particularly limited. For example, when glass fiber is used, it is preferably 5 μm or more and 20 μm or less, and 8 μm or more and 15 μm or less. It is more preferable that If the thickness of the glass fiber is less than 5 μm, the production cost for producing the first fiber substrate and the second fiber substrate will be high. If the thickness of the glass fiber exceeds 20 μm, the fiber diameter will be Since it becomes thick, punching workability falls and it is not preferable.
また、第1の繊維基材は、その表面が、1分子中にアルコキシ基と、アルキル基、エポキシ基、ビニル基、フェニル基、スチリル基、等の有機官能基を有するシラン化合物で処理されたものであるのが好ましい。これにより、第1の繊維基材と第1の樹脂材料との密着性を高めることができる。その結果、第1の基材層21の面方向での熱膨張係数を効果的に抑えることができる。
Moreover, the surface of the first fiber substrate was treated with a silane compound having an alkoxy group and an organic functional group such as an alkyl group, an epoxy group, a vinyl group, a phenyl group, or a styryl group in one molecule. It is preferable. Thereby, the adhesiveness of a 1st fiber base material and a 1st resin material can be improved. As a result, the thermal expansion coefficient in the surface direction of the first
このシラン化合物としては、例えば、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシランなどのアルキル基を有するシラン(アルキルシラン)、フェニルトリエトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、フェネチルトリエトキシシランなどのフェニル基を有するシラン、スチリルトリメトキシシラン、スチリルトリエトキシシラン等のスチリル基を有するシラン、ブテニルトリエトキシシラン、プロペニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル基を有するシラン(ビニルシラン)、γ−(メタクリロキシプロピル)トリメトキシシラン等のメタクリル基を有するシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基を有するシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、 β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基を有するシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基を有するシラン等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the silane compound include silane having an alkyl group such as ethyltriethoxysilane, propyltriethoxysilane, and butyltriethoxysilane (alkylsilane), phenyltriethoxysilane, benzyltriethoxysilane, and phenethyltriethoxysilane. Silane having a vinyl group such as silane having a phenyl group, silane having a styryl group such as styryltrimethoxysilane, styryltriethoxysilane, butenyltriethoxysilane, propenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ Silane having a methacrylic group such as-(methacryloxypropyl) trimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, -Phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, silane having an amino group such as γ-ureidopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane Examples include silanes having an epoxy group such as silane, silanes having a mercapto group such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, and the like, and one or more of these can be used in combination.
このようなシラン化合物は、第1の樹脂材料に添加することもできる。これにより、無機フィラーや第1の繊維基材と第1の樹脂材料との密着性を高めることができる。その結果、第1の基材層21の面方向での熱膨張係数を効果的に抑えることができる。
Such a silane compound can also be added to the first resin material. Thereby, the adhesiveness of an inorganic filler or a 1st fiber base material and a 1st resin material can be improved. As a result, the thermal expansion coefficient in the surface direction of the first
また、第1の基材層21中における第1の繊維基材の占める体積の割合は、0.1vol%以上30vol%以下であるのが好ましく、1vol%以上10vol%以下であるのがより好ましい。これにより、第1の基材層21の寸法精度を優れたものとしつつ、第1の基材層21の面方向での熱膨張係数を効果的に抑えることができる。
Moreover, it is preferable that the ratio of the volume which the 1st fiber base material occupies in the 1st
前記第2の基材層中における前記第2の繊維基材の占める体積の割合は、40vol%以上65vol%以下であるのが好ましく、45vol%以上60vol%以下であるのがより好ましい。これにより、第2の基材層22a、22bの寸法精度を優れたものとしつつ、第2の基材層22a、22bの面方向での熱膨張係数を効果的に抑えることができる。
The proportion of the volume occupied by the second fiber base material in the second base material layer is preferably 40 vol% or more and 65 vol% or less, and more preferably 45 vol% or more and 60 vol% or less. Thereby, the thermal expansion coefficient in the surface direction of 2nd
第1の樹脂材料および第2の樹脂材料としては、それぞれ、熱硬化性樹脂が好ましく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル(不飽和ポリエステル)樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができ、これらの中でも特にエポキシ樹脂がより好ましい。 Each of the first resin material and the second resin material is preferably a thermosetting resin, for example, an epoxy resin, a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, a polyester (unsaturated polyester) resin, a polyimide resin, or a silicone resin. , Polyurethane resins, and the like, and one or more of these can be mixed and used. Of these, epoxy resins are particularly preferred.
第1の樹脂材料および第2の樹脂材料がそれぞれ熱硬化性樹脂であると、第1の基材層21および第2の基材層22a、22bの面方向での熱膨張係数をそれぞれ効果的に抑えることができる。また、第1の基材層21および第2の基材層22a、22bの耐熱性を高めることができる。
When the first resin material and the second resin material are thermosetting resins, respectively, the thermal expansion coefficients in the surface direction of the first
また、第1の樹脂材料には、無機フィラーが添加されているのが好ましい。これにより、第1の基材層21の面方向での熱膨張係数を抑えることができる。その結果、搭載基板2全体の面方向での熱膨張量を抑え、搭載基板2の熱膨張に伴う反りを防止または抑制することができる。ここで、無機フィラーは、第1の基材層21の熱膨張係数を低減する添加材である。また、無機フィラーは、粒子状をなす。
Moreover, it is preferable that an inorganic filler is added to the first resin material. Thereby, the thermal expansion coefficient in the surface direction of the first
このような無機フィラーとしては、例えば、シリカ、アルミナ、ケイ藻土、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ベーマイト等の水酸化物、炭酸カルシウム(軽質、重質)、炭酸マグネシウム、ドロマイト、ドーソナイト等の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸アンモニウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、タルク、マイカ、クレー、ガラス繊維、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト等のケイ酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、硫化モリブデン、ボロン繊維、チタン酸カリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of such inorganic fillers include oxides such as silica, alumina, diatomaceous earth, titanium oxide, zinc oxide and magnesium oxide, hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide and boehmite, calcium carbonate (light , Heavy), carbonates such as magnesium carbonate, dolomite, dosonite, sulfates or sulfites such as calcium sulfate, barium sulfate, ammonium sulfate, calcium sulfite, talc, mica, clay, glass fiber, calcium silicate, montmorillonite, bentonite Silicates such as zinc borate, barium metaborate, aluminum borate, calcium borate, sodium borate, etc., molybdenum sulfide, boron fiber, potassium titanate, lead zirconate titanate, boron nitride, Aluminum nitride, silicon nitride, charcoal Silicon and the like, can be used singly or in combination of two or more of them.
中でも、第1の樹脂材料に添加する無機フィラーとしては、第1の基材層21の面方向での熱膨張係数を効果的に抑え、かつ熱伝導性を高めることができるという観点から、アルミナ、シリカ、水酸化アルミニウム、ベーマイト、タルク、窒化ホウ素のうちの1種または2種以上を組み合わせてなるものを用いるのが好ましい。
Among these, as the inorganic filler added to the first resin material, alumina can be effectively suppressed from the viewpoint that the thermal expansion coefficient in the surface direction of the first
また、第1の樹脂材料に対する無機フィラーの添加量は、50wt%以上80wt%以下であるのが好ましく、55wt%以上75wt%以下であるのがより好ましい。これにより、第1の基材層21の面方向での熱膨張係数を十分に抑えることができる。また、第1の基材層21に必要な機械的強度を確保し得る量の第1の樹脂材料を第1の繊維基材に担持させることができる。
Further, the amount of the inorganic filler added to the first resin material is preferably 50 wt% or more and 80 wt% or less, and more preferably 55 wt% or more and 75 wt% or less. Thereby, the thermal expansion coefficient in the surface direction of the first
また、無機フィラーの平均粒径は、0.5μm以上50μm以下であるのが好ましく、粒径の異なる複数のものを組み合わせるのがより好ましい。これにより、第1の基材層21中における無機フィラーの充填率を高め、第1の基材層21の面方向での熱膨張係数を好適に抑えることができる。
The average particle diameter of the inorganic filler is preferably 0.5 μm or more and 50 μm or less, and more preferably a plurality of inorganic fillers having different particle diameters are combined. Thereby, the filling rate of the inorganic filler in the 1st
これに対し、かかる平均粒径が小さすぎると、搭載基板の製造時における無機フィラーの取り扱い性が悪化する傾向を示す。一方、かかる平均粒径が大きすぎると、第1の繊維基材の形態によっては、第1の繊維基材内に無機フィラーを配置させることが難しく、第1の基材層21中における無機フィラーの充填率を高めることができない場合がある。
On the other hand, when this average particle diameter is too small, the handleability of the inorganic filler during the production of the mounting substrate tends to deteriorate. On the other hand, if the average particle size is too large, it is difficult to dispose the inorganic filler in the first fiber base material depending on the form of the first fiber base material, and the inorganic filler in the first
また、無機フィラーは、シラン化合物で処理されたものであるのが好ましい。これにより、無機フィラーと第1の樹脂材料との密着性を高めることができる。その結果、第1の基材層21の面方向での熱膨張係数を効果的に抑えることができる。
The inorganic filler is preferably treated with a silane compound. Thereby, the adhesiveness of an inorganic filler and 1st resin material can be improved. As a result, the thermal expansion coefficient in the surface direction of the first
このシラン化合物としては、前述した第1の繊維基材の処理に用いるシラン化合物と同様のものを用いることができる。 As this silane compound, the thing similar to the silane compound used for the process of the 1st fiber base material mentioned above can be used.
このような各基材層を有する搭載基板2では、各発光装置4が発光するのに伴って生じた熱は、第1の金属層23から第2の基材層22a、第1の基材層21、第2の基材層22bの順に、すなわち、当該発光装置4から遠ざかる方向(搭載基板2の面方向および厚さ方向)に向かって確実に伝達され、第2の金属層24で放熱される。従って、搭載基板2(光源装置1)は、放熱性に優れたものとなっている。
In the mounting
第2の基材層22a上には、第1の金属層23が積層され、第2の基材層22b上には、第2の金属層24が積層されている。第1の金属層23と第2の金属層24とは、それぞれ、金属材料で構成された層である。
A
第1の金属層23を構成する金属材料としては、特に限定されず、例えば、銅、鉄、アルミニウム、インジウム、スズ、鉛、銀、亜鉛、ビスマス、アンチモンからなる群から選択される1種または2種以上を組み合わせた導電性材料が挙げられ、これらの中でも特に、銅が好ましい。銅は、熱伝導性にも優れ、各発光装置4からの熱を第1の金属層23の下層の第2の基材層22aに確実に伝えることができる。
The metal material constituting the
第2の金属層24を構成する金属材料としては、特に限定されず、例えば、第1の金属層23を構成する金属材料の他、アルミニウムも用いることができる。アルミニウムや銅は、熱伝導性に優れ、表側から第2の基材層22bを介して伝わった熱を確実に放熱することができる。
The metal material constituting the
なお、第1の金属層23と第2の金属層24とは、同じ金属材料で構成されていてもよいし、異なる金属材料で構成されていてもよい。同じ金属材料で構成されている場合には、例えば第1の金属層23および第2の金属層24をそれぞれ銅で構成することができ、異なる金属材料で構成されている場合には、例えば第1の金属層23を銅で構成し、第2の金属層24をアルミニウムで構成することができる。
The
また、第1の金属層23、第2の金属層24の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、金属箔の接合(接着)、金属メッキ、蒸着、スパッタリング、印刷等の方法が挙げられる。
Further, the method for forming the
図2に示すように、第1の金属層23は、所定形状にパターニングされている。これにより、第1の金属層23を、電気回路として機能する回路パターン231と、放熱するための放熱機能(伝熱機能)を有する放熱用パターン232とに分けることができる。回路パターン231は、各発光装置4の外部端子44と例えば半田を介して電気的に接続されている。これにより、回路パターン231を介して電力が供給される。放熱用パターン232は、各発光装置4のパッケージ41の裏面に当接して(接触して)いる。これにより、各発光装置4で発生した熱は、放熱用パターン232に伝わって、その面方向に広がり、当該放熱用パターン232から外方に放出される。また、放熱用パターン232に伝わった熱の一部は、当該放熱用パターン232の下層の第2の基材層22aにも確実に伝わる。そして、その熱は、前述したように第2の金属層24で放熱される。
As shown in FIG. 2, the
なお、第1の金属層23へのパターニング方法としては、特に限定されず、例えば、エッチング、印刷、マスキング等の方法を用いることができる。このようなパターニング方法により、回路パターン231および放熱用パターン232を一括して形成することができる。
In addition, it does not specifically limit as a patterning method to the
通常、このような第1の金属層23は、その存在率(面積占有率)が第2の金属層24よりも小さくなる。そのため、搭載基板2が熱収縮したとき、搭載基板2が第1の金属層23側を凹にして反りやすい。しかし、本発明に係る光源装置1では、搭載基板2の面方向での熱膨張係数が抑えられているので、搭載基板2の熱膨張量および熱収縮量が抑えられ、前述したような搭載基板2の反りを防止または抑制することができる。
Usually, the
また、第1の金属層23は、例えば、その搭載基板2の上面全体に対する占有率が50%以上であるのが好ましく、80%以上99%以下であるのがより好ましい。これにより、各発光装置4で発生した熱を確実に放熱することができるとともに、第1の金属層23から下側の層に確実に伝えることができる程度に、放熱用パターン232の面積を確保することができる。また、第1の金属層23へのパターニング方法としてエッチングを用いた場合、当該エッチングで第1の金属層23の除去すべき部分が比較的少ないため、エッチング液の使用量をできる限り少なくすることができる。
Further, for example, the occupation ratio of the
以上のような構成の積層体である搭載基板2全体の厚さ(総厚)ttotalとしては、特に限定されず、例えば0.1mm以上2.0mm以下であるのが好ましく、0.4mm以上1.6mm以下であるのがより好ましい。
The total thickness (total thickness) t total of the mounting
また、第1の基材層21の平均厚さt1、第2の基材層22aおよび22bの各平均厚さt2、第1の金属層23の平均厚さt3、第2の金属層24の平均厚さt4の大小関係は、熱伝導の観点から、t1>t2>t3であるのが好ましい。
Further, the average thickness t 1 of the
また、搭載基板2の反りを抑制する観点から、発光装置4に近位の第2の基材層22aの平均厚さをt2aとし、発光装置4に遠位の第2の基材層22bの平均厚さをt2bとしたときに、(t2a+t2b)/2t1が、0.1以上2以下であるのが好ましく、0.15以上1以下であるのがより好ましい。
Further, from the viewpoint of suppressing the warpage of the mounting
これにより、各第2の基材層22a、22bの面方向での熱膨張係数が第1の基材層21の面方向での熱膨張係数よりも小さい場合に、搭載基板2全体の面方向での熱膨張量を抑え、搭載基板2の熱膨張または熱収縮に伴う反りを防止または抑制することができる。
Thereby, when the thermal expansion coefficient in the surface direction of each 2nd
ここで、t2aおよびt2bは、同じであっても異なっていてもよいが、異なる場合、t2a/t2bは、0.8以上1.2以下であるのが好ましく、0.9以上1.1以下であるのがより好ましい。
また、搭載基板2の反りを抑制する観点からt3=t4であることが好ましい。
Here, t 2a and t 2b may be the same or different, but when they are different, t 2a / t 2b is preferably 0.8 or more and 1.2 or less, and 0.9 or more More preferably, it is 1.1 or less.
Moreover, it is preferable that t 3 = t 4 from the viewpoint of suppressing the warpage of the mounting
厚さt1としては、特に限定されず、例えば、0.1mm以上1.4mm以下であるのが好ましく、0.2mm以上1.2mm以下であるのがより好ましい。 The thickness t 1 is not particularly limited, and is preferably 0.1 mm or more and 1.4 mm or less, and more preferably 0.2 mm or more and 1.2 mm or less.
厚さt2としては、特に限定されず、例えば、0.04mm以上0.3mm以下であるのが好ましく、0.1mm以上0.2mm以下であるのがより好ましい。 The thickness t 2, not particularly limited, for example, is preferably at 0.3mm less than 0.04 mm, and more preferably 0.1mm or more 0.2mm or less.
厚さt3としては、特に限定されず、例えば、0.008mm以上0.21mm以下であるのが好ましく、0.012mm以上0.105mm以下であるのがより好ましい。 The thickness t 3, not particularly limited, for example, is preferably less than 0.008 mm 0.21 mm, and more preferably at least 0.012 mm 0.105 mm or less.
厚さt4としては、特に限定されず、例えば、0.008mm以上2mm以下であるのが好ましく、0.012mm以上1.5mm以下であるのがより好ましい。 The thickness t 4, is not particularly limited, for example, is preferably at 2mm less than 0.008 mm, and more preferably 1.5mm or less than 0.012 mm.
第1の基材層21、第2の基材層22aおよび22b、第1の金属層23、第2の金属層24がそれぞれこのような大きさの厚さに設定されていることにより、搭載基板2上に部品(例えば発光装置4)を搭載したときの強度と、熱伝導と、搭載基板2の軽量化と、搭載基板2の加工性と、層間絶縁信頼性を両立することができる。また、厚さttotalが比較的大きいと軽量化が困難となり好ましくなく、小さいと絶縁信頼性が悪化し好ましくない。厚さt1が比較的大きいと軽量化が困難となり好ましくなく、小さいと熱伝導が十分でなく好ましくない。厚さt2が大きいと熱伝導が十分でなく好ましくなく、小さいと強度が低下し好ましくない。厚さt3が大きいと搭載基板2の加工性が悪化し好ましくなく、小さいと熱伝導が十分でなく好ましくない。
Since the first
以上説明したような光源装置1によれば、搭載基板2の面方向での熱膨張係数を抑えることができるので、搭載基板2の熱膨張または熱収縮に伴う反りを防止または抑制することができる。
According to the light source device 1 as described above, since the thermal expansion coefficient in the surface direction of the mounting
また、光源装置1では、第1の基材層21が優れた熱伝導性を有するので、搭載基板2全体が優れた放熱性を発揮することができる。
Moreover, in the light source device 1, since the 1st
<第2実施形態>
図4は、本発明の光源装置の第2実施形態を示す断面である。
Second Embodiment
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the light source device of the present invention.
以下、この図を参照して本発明の光源装置の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 Hereinafter, the second embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to this drawing, but the description will focus on the differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted.
本実施形態は、光源装置が放熱部材をさらに備えること以外は前記第1実施形態と同様である。 This embodiment is the same as the first embodiment except that the light source device further includes a heat dissipation member.
図4に示すように、光源装置1Aでは、搭載基板2の裏面に対しヒートシンク(放熱部材)3が固定されている。なお、ヒートシンク3の固定方法としては、特に限定されず、例えば、接着(接着剤や溶媒による接着)による方法、融着(熱融着、高周波融着、超音波融着等)による方法、ネジ止めによる方法等が挙げられる。
As shown in FIG. 4, in the light source device 1 </ b> A, a heat sink (heat radiating member) 3 is fixed to the back surface of the mounting
ヒートシンク3は、平板状をなす本体31と、本体31の裏面から突出形成された複数枚の放熱フィン32とで構成されている。本体31は、その上面が搭載基板2の裏面(第2の金属層24)に当接している。各放熱フィン32は、それぞれ、小片で構成され、搭載基板2の長手方向に沿って等間隔に配置されている。これにより、熱を確実に放熱することができる程度に、ヒートシンク3の表面積を十分に確保することができる。そして、第2の金属層24まで伝わった発光装置4からの熱を、ヒートシンク3で効率よく放熱することができる。
The heat sink 3 includes a flat main body 31 and a plurality of
なお、ヒートシンク3は、放熱フィン32が省略されたものであってもよい。
このような第2実施形態に係る光源装置1Aにおいても、前述した第1実施形態の光源装置1と同様、搭載基板2の反りを防止または抑制することができる。
The heat sink 3 may be one in which the
Also in the
また、搭載基板2の反りを防止または抑制することができるので、ヒートシンク3が搭載基板2から剥がれるのを防止することができる。これにより、光源装置1Aは長期に亘り優れた放熱性を発揮することができる。
Further, since the warpage of the mounting
<第3実施形態>
図5は、本発明の光源装置の第3実施形態を示す平面図である。
<Third Embodiment>
FIG. 5 is a plan view showing a third embodiment of the light source device of the present invention.
以下、この図を参照して本発明の光源装置の第3実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、発光装置の配置が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
Hereinafter, the third embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to this figure, but the description will focus on the differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted.
This embodiment is the same as the first embodiment except that the arrangement of the light emitting devices is different.
図5に示すように、光源装置1Bでは、搭載基板2上に2行2列の行列状に並ぶ4つの発光装置4が複数組配置されている。対角上の2つの発光装置4は、それぞれ、緑色の単色光を発光するものである。また、残りの2つの発光装置4のうち、一方の発光装置4は、赤色の単色光を発光するものであり、他方の発光装置4は、青色の単色光を発光するものである。そして、これらの発光装置4が発光することにより、光源装置1Bは、全体として白色光を発光することができるとともに、色温度を調整することが可能である。
As shown in FIG. 5, in the light source device 1 </ b> B, a plurality of sets of four light emitting devices 4 arranged in a matrix of 2 rows and 2 columns are arranged on the mounting
また、光源装置1Bでも光源装置1と同様に、各発光装置4からの熱は、第2の金属層24に伝わり、当該第2の金属層24で確実に放熱されることとなる。
Further, in the light source device 1 </ b> B, as in the light source device 1, the heat from each light emitting device 4 is transmitted to the
このような第3実施形態に係る光源装置1Bにおいても、前述した第1実施形態の光源装置1と同様、搭載基板2の反りを防止または抑制することができる。
Also in the light source device 1B according to the third embodiment, warping of the mounting
以上、本発明の光源装置および電子機器を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、光源装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。 As described above, the light source device and the electronic apparatus according to the present invention have been described with respect to the illustrated embodiments. However, the present invention is not limited to this, and each unit constituting the light source device can exhibit any function that can exhibit the same function. It can be replaced with that of the configuration. Moreover, arbitrary components may be added.
また、本発明の光源装置は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。 Further, the light source device of the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.
また、本発明の光源装置が内蔵可能な液晶表示装置としては、液晶テレビの他に、デスクトップ型やノート型のパーソナルコンピュータのモニタ、携帯電話機、ディジタルカメラ、携帯情報端末等が挙げられる。また、本発明の光源装置が組み込まれる電子機器としては、液晶表示装置には限定されず、光源を必要とするあらゆる電子機器に適用可能である。さらに、本発明の光源装置は、このような液晶表示装置の他に、電球(照明器具)にも適用することができ、その場合、例えば、街灯(電灯)、信号機、看板の照明、電光掲示板等の発光光源に適用することができる。 In addition to the liquid crystal television, examples of the liquid crystal display device in which the light source device of the present invention can be built include a desktop or notebook personal computer monitor, a mobile phone, a digital camera, and a portable information terminal. In addition, the electronic device in which the light source device of the present invention is incorporated is not limited to a liquid crystal display device, and can be applied to any electronic device that requires a light source. Furthermore, the light source device of the present invention can be applied to a light bulb (lighting fixture) in addition to such a liquid crystal display device. It can be applied to a light emitting source such as.
また、搭載基板は、第2の金属層が省略されたものであってもよい。
また、搭載基板には、その厚さ方向に貫通し、各発光装置で発生した熱を搭載基板の下面側へ、すなわち、第2の金属層まで伝熱させる機能を有するサーマルビア(伝熱部)が多数配置されていてもよい。
The mounting board may be one in which the second metal layer is omitted.
Further, the mounting substrate penetrates in the thickness direction and has a function of transferring heat generated in each light emitting device to the lower surface side of the mounting substrate, that is, to the second metal layer (heat transfer portion). ) May be arranged in large numbers.
以下、本発明の具体的に実施例を説明する。なお、本発明は、これに限定されるものではない。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. Note that the present invention is not limited to this.
(搭載基板の製造)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂とジシアンジアミド(Dicy)系硬化剤とを含有する熱硬化性樹脂ワニスの熱硬化性樹脂分100質量部に対して、無機フィラーとしてタルク(日本タルク社製、平均粒径D50:23μm)60質量部を配合し、均一に分散させた。無機フィラーが添加された樹脂ワニスを、目付け50g/m2のガラス不織布(バイリーン(株)製のガラス不織布)に含浸させ第1の基材層(中材層)用のプリプレグを得た。
(Manufacturing of mounting board)
For 100 parts by mass of the thermosetting resin content of the thermosetting resin varnish containing the bisphenol A type epoxy resin and the dicyandiamide (Dicy) type curing agent, talc (manufactured by Nippon Talc Co., Ltd., average particle diameter D50): 23 μm) 60 parts by mass were blended and dispersed uniformly. The resin varnish to which the inorganic filler was added was impregnated into a glass nonwoven fabric (glass nonwoven fabric manufactured by Vilene Co., Ltd.) having a basis weight of 50 g / m 2 to obtain a prepreg for the first base material layer (medium material layer).
一方、ガラス織布(日東紡社製、厚み180μm)に、硬化剤含有エポキシ樹脂ワニスを充填材を配合せずに含浸させることにより、第2の基材層(表面材層)用のプリプレグを得た。 On the other hand, by impregnating a glass woven fabric (manufactured by Nittobo Co., Ltd., thickness 180 μm) with a curing agent-containing epoxy resin varnish without blending a filler, a prepreg for the second base material layer (surface material layer) Obtained.
そして、第1の基材層用のプリプレグを2枚重ね、その両外表面それぞれに、第2の基材層用のプリプレグ1枚と厚さ0.018mmの銅箔(金属層)を順に載せて積層体を得た。この積層体を2枚の金属プレート間に挟み、温度180℃、圧力30kg/m2の条件で加熱成型することにより、厚さ1.0mmの配線基板(銅箔張コンポジット積層板)を得た。 Then, two prepregs for the first base material layer are stacked, and one prepreg for the second base material layer and a copper foil (metal layer) having a thickness of 0.018 mm are sequentially placed on both outer surfaces thereof. To obtain a laminate. The laminate was sandwiched between two metal plates and heat molded under conditions of a temperature of 180 ° C. and a pressure of 30 kg / m 2 to obtain a wiring board (copper foil-clad composite laminate) having a thickness of 1.0 mm. .
さらに、配線基板の一方の面側の銅箔の一部を、エッチングにより、残銅率70%となるように互いに平行で等間隔な幅2mmの複数のライン状に除去した。これにより、パターンニング済みの配線基板を得た。 Further, a part of the copper foil on one surface side of the wiring board was removed by etching into a plurality of lines having a width of 2 mm and parallel to each other so as to have a residual copper ratio of 70%. As a result, a patterned wiring board was obtained.
ここで、配線基板の大きさは縦の長さ(X方向での長さ)が60cm、横の長さ(Y方向での長さ)が3cmであった。また、第1の基材層の第1の繊維基材のX方向繊維のY方向での単位長さ当たりに配設される本数(打込み本数)は、44本/25mm、Y方向繊維のX方向での単位長さ当たりに配設される本数(打込み本数)は、32本/25mmであった。 Here, as for the size of the wiring board, the vertical length (length in the X direction) was 60 cm, and the horizontal length (length in the Y direction) was 3 cm. In addition, the number of the first base material layer disposed per unit length in the Y direction of the first fiber base of the first fiber base (the number of driving) is 44/25 mm, and the X of the Y direction fibers The number (number of driving) arranged per unit length in the direction was 32/25 mm.
(評価)
得られた搭載基板を以下の評価方法に従い、熱伝導性および熱膨張または熱収縮による反りを評価した。
(Evaluation)
The obtained mounting substrate was evaluated for thermal conductivity and warpage due to thermal expansion or contraction according to the following evaluation method.
[熱伝導性]
得られた搭載基板(パターンニング前、エッチングにより第1および第2の金属層を全て除去したもの)の密度を水中置換法により測定し、また、比熱をDSC(示差走査熱量測定)により測定し、さらに、レーザーフラッシュ法により熱拡散率を測定した。
[Thermal conductivity]
Measure the density of the resulting mounting board (before patterning, with all of the first and second metal layers removed by etching) by underwater displacement, and measure the specific heat by DSC (differential scanning calorimetry). Further, the thermal diffusivity was measured by a laser flash method.
そして、熱伝導率を以下の式から算出した。
熱伝導率(W/m・K)=
密度(kg/m3)×比熱(kJ/kg・K)×熱拡散率(m2/S)×1000
その結果、配線基板の熱伝導率は、1(W/m・K)であった。
And thermal conductivity was computed from the following formula | equation.
Thermal conductivity (W / m · K) =
Density (kg / m 3 ) × Specific heat (kJ / kg · K) × Thermal diffusivity (m 2 / S) × 1000
As a result, the thermal conductivity of the wiring board was 1 (W / m · K).
[熱膨張または熱収縮による反り]
得られた配線基板(パターンニング後)を平らなステージ上に配置した状態で、オーブンで200℃に加熱し、その後冷却し、その間、配線基板の反りを目視により観察した。
その結果、配線基板に反りは生じなかった。
[Warpage due to thermal expansion or contraction]
With the obtained wiring board (after patterning) placed on a flat stage, it was heated to 200 ° C. in an oven and then cooled, and during that time, the warping of the wiring board was visually observed.
As a result, the wiring board was not warped.
1、1A、1B 光源装置
2 搭載基板(基板)
21 第1の基材層(基材層)
22a、22b 第2の基材層(基材層)
23 第1の金属層(金属層(表側金属層))
231 回路パターン
232 放熱用パターン
24 第2の金属層(裏側金属層)
3 ヒートシンク(放熱部材)
31 本体
32 放熱フィン
4 発光装置
41 パッケージ
411 凹部
42 発光ダイオード(発光素子)
43 透光性樹脂部
44 外部端子
100 液晶テレビ
101 ディスプレイ部(液晶セル)
102 筐体
103 脚部(スタンド)
104 偏光板
105 ガラス基板
106 カラーフィルタ
107 保護膜
108 液晶部
109 ガラス基板
110 偏光板
ttotal、t1、t2、t3、t4 平均厚さ
1, 1A, 1B
21 1st base material layer (base material layer)
22a, 22b Second base material layer (base material layer)
23 1st metal layer (metal layer (front side metal layer))
231
3 Heat sink (heat dissipation member)
31
43
102
104
Claims (20)
板状をなし、その一方の面に前記発光装置が搭載される搭載基板とを備え、
前記搭載基板は、第1の繊維基材に第1の樹脂材料を含浸してなる第1の基材層と、
前記第1の基材層の両面にそれぞれ形成され、第2の繊維基材に第2の樹脂材料を含浸してなる第2の基材層とを有し、
前記搭載基板の面方向に沿って互いに直交するX方向およびY方向を設定したとき、前記各第2の繊維基材は、前記X方向での熱膨張係数が前記Y方向での熱膨張係数よりも小さく、
前記搭載基板は、前記X方向を長手方向とする長手形状をなしていることを特徴とする光源装置。 At least one light emitting device having a light emitting element;
It has a plate shape and includes a mounting board on which the light emitting device is mounted on one surface thereof,
The mounting substrate includes a first base material layer formed by impregnating a first fiber base material with a first resin material;
A second base material layer formed on both surfaces of the first base material layer and impregnated with a second resin material in a second fiber base material,
When the X direction and the Y direction perpendicular to each other are set along the surface direction of the mounting substrate, each of the second fiber base materials has a thermal expansion coefficient in the X direction that is greater than the thermal expansion coefficient in the Y direction. also rather small,
The light source device , wherein the mounting substrate has a longitudinal shape with the X direction as a longitudinal direction .
0.6<B/A<1なる関係を満たす請求項2に記載の光源装置。 The number of the X direction fibers arranged per unit length in the Y direction is A [lines / cm], and the number of the Y direction fibers arranged per unit length in the X direction is When B [book / cm]
The light source device according to claim 2, satisfying a relationship of 0.6 <B / A <1.
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