JP5650092B2 - シリコーンプリプレグ、それを用いたシリコーン樹脂板、シリコーン金属張積層板、シリコーン金属ベース基板及びled実装基板 - Google Patents
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Description
しかし、従来の縮合ワニスや付加ワニスを用いて製造されるプリプレグは、取り扱いが不便で製造法が複雑であり、かつ、銅箔等の接着力が弱いという問題があった。
(A)R1SiO1.5単位、R2 2SiO単位及びR3 aR4 bSiO(4−a−b)/2単位からなり(ここで、R1、R2及びR3は独立に水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基及びフェニル基のいずれかを示し、R4は独立にビニル基又はアリル基を示し、aは0,1又は2で、bは1又は2で、かつa+bは2又は3である。)、
上記R2 2SiO単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が5〜50個である構造を含む樹脂構造のオルガノポリシロキサン、
(B)R1SiO1.5単位、R2 2SiO単位及びR3 cHdSiO(4−c−d)/2単位からなり(ここで、R1、R2及びR3は独立に上記の通りであり、cは0,1又は2で、dは1又は2で、かつc+dは2又は3である。)、
上記R2 2SiO単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が5〜50個である構造を含む樹脂構造のオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分中のビニル基及びアリル基の合計に対する(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子がモル比で0.1〜4.0となる量、
(C)白金族金属系触媒:有効量、ならびに
(D)充填剤:(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して900質量部以下、
を含むシリコーン樹脂組成物を含浸、乾燥させたものであることを特徴とするシリコーンプリプレグを提供する。
本発明のシリコーンプリプレグは、硬質のシリコーン樹脂を石英ガラスクロスに含浸したプリプレグにもかかわらず、可撓性に優れ取り扱いが容易である。特に、該シリコーン樹脂組成物を溶剤に溶解・分散された状態で石英ガラスクロスに含浸させ、該ガラスクロスから前記溶剤を蒸発させて除去した後は、該組成物が可塑性の固体若しくは半固体であるため、Aステージ状態であってもプリプレグとして取り扱うことができ、該組成物を含浸させたプリプレグの保管も容易であり、熱プレスでの成形を容易に行うことができるという利点がある。更に、本発明のシリコーンプリプレグは加工性に優れるため、各種高輝度LED実装基板の作製に好適に用いることができる。また、作製されたLED実装基板は耐熱性、放熱性、耐変色性ならびに、実装部品の半田接続信頼性に優れ、LED輝度も長寿命である。
本発明のシリコーン樹脂組成物は、下記(A)〜(D)成分を含み、本発明のシリコーン樹脂板を製造するのに好適に使用され、特に、LED実装基板を製造するのに好適に使用される。本発明の組成物は、室温で可塑性の固体もしくは半固体であることが好ましく、室温で可塑性の固体であることがより好ましい。
以下、本発明のシリコーン樹脂組成物に含まれる各成分について説明する。
−(A)樹脂構造のオルガノポリシロキサン−
本発明の組成物の重要な構成成分の一つである(A)成分は、R1SiO1.5単位、R2 2SiO単位及びR3 aR4 bSiO(4−a−b)/2単位からなり(ここで、R1、R2及びR3は独立に水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基又はフェニル基を示し、R4は独立にビニル基又はアリル基を示し、aは0,1又は2で、bは1又は2で、かつa+bは2又は3である。)、
上記R2 2SiO単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が5〜50個、好ましくは8〜40個、更に好ましくは10〜35個である構造を部分的に含有する樹脂構造(即ち、三次元網状構造)のオルガノポリシロキサンである。
で表される直鎖状ジオルガノポリシロキサン連鎖構造を意味する。
ClMe2SiO(Me2SiO)jSiMe2Cl、
ClMe2SiO(Me2SiO)k(PhMeSiO)LSiMe2Cl、
ClMe2SiO(Me2SiO)k(Ph2SiO)LSiMe2Cl、
(HO)Me2SiO(Me2SiO)jSiMe2(OH)、
(HO)Me2SiO(Me2SiO)k(PhMeSiO)LSiMe2(OH)、
(HO)Me2SiO(Me2SiO)k(Ph2SiO)LSiMe2(OH)、
(MeO)Me2SiO(Me2SiO)jSiMe2(OMe)、
(MeO)Me2SiO(Me2SiO)k(PhMeSiO)LSiMe2(OMe)、
(MeO)Me2SiO(Me2SiO)k(Ph2SiO)LSiMe2(OMe)
(ここで、j=3〜48の整数(平均値)、k=0〜47の整数(平均値)、L=1〜48の整数(平均値)、かつk+L=3〜48の整数(平均値))
等を例示することができる。
本発明の組成物の重要な構成成分の一つである(B)成分は、R1SiO1.5単位、R2 2SiO単位及びR3 cHdSiO(4−c−d)/2単位からなり(ここで、R1、R2及びR3は独立に上記の通りであり、cは0,1又は2で、dは1又は2で、かつc+dは2又は3である。)、
上記R2 2SiO単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が5〜50個、好ましくは8〜40個、更に好ましくは10〜35個である直鎖状のシロキサン構造を部分的に含有する樹脂構造(即ち、三次元網状構造)のオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。
ClMe2SiO(Me2SiO)jSiMe2Cl、
ClMe2SiO(Me2SiO)k(PhMeSiO)LSiMe2Cl、
ClMe2SiO(Me2SiO)k(Ph2SiO)LSiMe2Cl、
(HO)Me2SiO(Me2SiO)jSiMe2(OH)、
(HO)Me2SiO(Me2SiO)k(PhMeSiO)LSiMe2(OH)、
(HO)Me2SiO(Me2SiO)k(Ph2SiO)LSiMe2(OH)、
(MeO)Me2SiO(Me2SiO)jSiMe2(OMe)、
(MeO)Me2SiO(Me2SiO)k(PhMeSiO)LSiMe2(OMe)、
(MeO)Me2SiO(Me2SiO)k(Ph2SiO)LSiMe2(OMe)
(ここで、j=3〜48の整数(平均値)、k=0〜47の整数(平均値)、L=1〜48の整数(平均値)、かつk+L=3〜48の整数(平均値))
等を例示することができる。
この触媒成分は、本発明の組成物の付加硬化反応を生じさせるために配合されるものであり、白金系、パラジウム系、ロジウム系のものがある。該触媒としてはヒドロシリル化反応を促進するものとして従来公知であるいずれのものも使用することができる。コスト等を考慮して、白金、白金黒、塩化白金酸などの白金系のもの、例えば、H2PtCl6・pH2O,K2PtCl6,KHPtCl6・pH2O,K2PtCl4,K2PtCl4・pH2O,PtO2・pH2O,PtCl4・pH2O,PtCl2,H2PtCl4・pH2O(ここで、pは、正の整数)等や、これらと、オレフィン等の炭化水素、アルコール又はビニル基含有オルガノポリシロキサンとの錯体等を例示することができる。これらの触媒は1種単独でも、2種以上の組み合わせでも使用することができる。
(D)成分の充填剤は、本発明のシリコーン積層板の線膨張率を下げ且つ該積層板の熱伝導率や強度を向上させることを目的として、本発明の組成物に添加される。(D)成分としては、公知の充填剤であればいずれのものであってもよく、例えば、沈降シリカ、ヒュームドシリカ、溶融シリカ、溶融球状シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、ヒュームド二酸化チタン、炭酸カルシュウム、ケイ酸カルシュウム、二酸化チタン、酸化第二鉄、カーボンブラック、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、窒化珪素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、三酸化アンチモン、酸化ジルコン、硫化亜鉛、酸化マグネシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。補強性無機質充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、二酸化チタン、酸化第二鉄、カーボンブラック、酸化亜鉛等が挙げられる。(D)成分は1種単独でも2種類以上を組み合わせても使用することができる。
・(D1)無機質充填剤
(D1)成分は(D2)成分以外の無機質充填剤であり、本発明のLED実装基板の線膨張率を下げ且つ該基板の熱伝導率を向上させることを目的として、本発明の組成物に添加される。(D1)成分としては、通常、シリコーン樹脂に配合されものを使用することができ、公知の無機質充填剤であればいずれのものであってもよく、例えば、溶融シリカ、溶融球状シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、酸化アルミニウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、三酸化アンチモン等が挙げられ、特に、溶融シリカ、溶融球状シリカ、結晶性シリカ、酸化アルミニウムが好ましい。(D1)成分は1種類単独でも2種類以上を組み合わせても使用することができる。(D1)成分の平均粒径及び形状は特に限定されない。(D1)成分の平均粒径は、通常0.5〜50μm、得られるシリコーン樹脂組成物の成形性および流動性からみて、好ましくは1〜10μm、更に好ましくは1〜5μmである。なお、平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値D50(又はメジアン径)として求めることができる。
(D1)成分の無機質充填剤は、樹脂と無機質充填剤との結合強度を強くするため、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などのカップリング剤で予め表面処理したものであってもよい。このようなカップリング剤としては、例えば、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ―グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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官能性アルコキシシラン;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、γ―アミノプロピルトリエトキシシラン、N―フェニル―γ―アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ官能性アルコキシシラン;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官能性アルコキシシランなどを用いることが好ましい。なお、表面処理に用いるカップリング剤の配合量及び表面処理方法については特に制限されるものではない。
また、(D1)成分の無機質充填剤は、該無機質充填剤を有機溶剤に分散させたスラリー状態でも本発明の組成物に添加することができる。
(D2)成分は白色顔料であり、得られる硬化物を白色にするための白色着色剤として用いられる。(D2)成分は、得られるLED実装基板が光を反射することが必要である場合には、該シリコーン実装基板の光反射率を上げることを目的として、本発明の組成物に添加されるが、特に光を反射することを必要としないLED実装基板を得る場合には本発明の組成物に添加されないこともある。ここで、「シリコーン実装基板が光を反射することが必要である」とは、後述のとおり、該シリコーン実装基板は光反射率が全可視光領域にわたって好ましくは80%以上(即ち、80〜100%)であることをいう。(D2)成分としては、従来から一般的に使用されている公知の白色顔料であれば制限なく使用できるが、好適には二酸化チタン、酸化ジルコン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、硫酸バリウムまたはこれらの2種以上の組み合わせが用いられる。該組み合わせとしては、二酸化チタンと具体的に例示された他の白色顔料の少なくとも1種との組み合わせが挙げられる。これらのうち、二酸化チタン、酸化マグネシウムがより好ましく、二酸化チタンが更により好ましい。二酸化チタンの結晶形はルチル型、アナタース型、ブルカイト型のどれでも構わないが、ルチル型が好ましく使用される。
白色顔料は、平均粒径が0.05〜10.0μmであることが好ましく、より好ましくは0.1〜5.0μmである。また、(D2)成分の白色顔料と(A)および(B)成分の樹脂成分ならびに(D1)成分の無機質充填剤との混合性および分散性を高めるため、(D2)成分の白色顔料を、Alの水酸化物、Siの水酸化物などの水酸化物等で予め表面処理してもよい。なお、平均粒径は、上述のとおり、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値D50(又はメジアン径)として求めることができる。(D2)成分は1種類単独でも2種類以上を組み合わせても使用することができる。
本発明の組成物には、上述した(A)〜(D)成分以外にも、必要に応じて、それ自体公知の各種の添加剤を配合することができる。
本発明の組成物には、接着性を付与するため、接着助剤(接着性付与剤)を必要に応じて添加できる。接着助剤は1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。接着助剤としては、例えば、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)、ケイ素原子に結合したアルケニル基(例えばSi−CH=CH2基)、アルコキシシリル基(例えばトリメトキシシリル基)、エポキシ基(例えばグリシドキシプロピル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基)から選ばれる官能性基を少なくとも2種、好ましくは2種又は3種含有する直鎖状又は環状のケイ素原子数4〜50個、好ましくは4〜20個程度のオルガノシロキサンオリゴマー、下記一般式(2)で示されるオルガノオキシシリル変性イソシアヌレート化合物、その加水分解縮合物(オルガノシロキサン変性イソシアヌレート化合物)及びこれらの2種以上の組み合わせなどが挙げられる。
で表される有機基、又は脂肪族不飽和結合を含有する一価炭化水素基であるが、R5の少なくとも1個は式(3)の有機基である。)
本発明で用いるシリコーン樹脂組成物には必要に応じて適宜硬化抑制剤を配合することができる。硬化抑制剤は1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。硬化抑制剤としては、例えば、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサンのようなビニル基高含有オルガノポリシロキサン、トリアリルイソシアヌレート、アルキルマレエート、アセチレンアルコール類及びそのシラン変性物及びシロキサン変性物、ハイドロパーオキサイド、テトラメチルエチレンジアミン、ベンゾトリアゾール及びこれらの混合物からなる群から選ばれる化合物等が挙げられる。硬化抑制剤は(A)成分100質量部当り通常0.001〜1.0質量部、好ましくは0.005〜0.5質量部添加される。
本発明で用いるシリコーン樹脂組成物は、所要の成分を均一に混合することによって調製される。通常は、硬化が進行しないように2液に分けて保存され、使用時に2液を混合して硬化を行う。勿論、前述したアセチレンアルコール等の硬化抑制剤を少量添加して1液として用いることもできる。また、本発明のシリコーン樹脂組成物は、(A)〜(C)成分を均一に混合してベース組成物を得て、このベース組成物にトルエン、キシレン、ヘプタン等の溶剤を加えた後、更に(D)成分を添加することにより、溶液または分散液として調製してもよい。
本発明のシリコーンプリプレグは、上記(A)〜(D)成分を含有してなるシリコーン樹脂組成物を溶剤に溶解・分散された状態で石英ガラスクロスに含浸させ、次に、該石英ガラスクロスを乾燥して、前記溶剤を蒸発させて除去し得ることができる。
溶剤は、上述したシリコーン樹脂組成物を溶解・分散させることができ、かつ、該組成物が未硬化または半硬化の状態に保持される温度で蒸発させることができるものであれば特に限定されず、例えば、沸点が50〜200℃、好ましくは80〜150℃の溶剤が挙げられる。本発明のLED装置用プリプレグを製造する場合には、上述したシリコーン樹脂組成物を溶解・分散させることができ、かつ、該組成物が未硬化または半硬化の状態に保持される温度で蒸発させることができるものであれば特に限定されず、例えば、沸点が50〜150℃、好ましくは60〜100℃の溶剤が挙げられる。溶剤の具体例としては、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素系非極性溶剤;エーテル類等が挙げられる。溶剤の使用量は、上述したシリコーン樹脂組成物が溶解・分散し、得られた溶液または分散液を石英ガラスクロスに含浸させることができる量であれば、特に制限されず、該シリコーン樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは、10〜200質量部、より好ましくは20〜100質量部である。LED装置用シリコーンプリプレグを製造する場合には、上述したシリコーン樹脂組成物が溶解・分散し、得られた溶液または分散液を石英ガラスクロスに含浸させることができる量であれば、特に制限されず、該シリコーン樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは、10〜200質量部、より好ましくは50〜100質量部である。
本発明のシリコーン樹脂板は、上述した(A)〜(D)成分を有するシリコーン樹脂組成物を石英ガラスクロスに含浸、乾燥させたシリコーンプリプレグを1枚、又は複数枚重ねたものを、加熱加圧成形したものである。
本発明のシリコーン樹脂板は、
上記(A)〜(D)成分を含有してなるシリコーン樹脂組成物を溶剤に溶解・分散された状態で石英ガラスクロスに含浸させ、
次に、該石英ガラスクロスから前記溶剤を蒸発させて除去し、プリプレグを得て、次に、得られたプリプレグを絶縁層の厚みに応じた枚数を重ね、加熱加圧硬化(成形)させることにより得ることができる。ここで、(D)成分として、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して600質量部以下(0〜600質量部)の(D1)成分と、場合により(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して1〜300質量部の(D2)成分とを含有する充填剤を用いることにより、本発明のLED実装基板用シリコーン樹脂板を得ることができる。
また、本発明では、上記シリコーンプリプレグを1枚、又は複数枚重ねたものの両面に金属箔を重ねて、加熱加圧成形したものであるシリコーン金属張積層板を提供する。具体的には、上記シリコーンプリプレグを1枚、又は複数枚重ねたものの両面に金属箔を重ねて、5〜50MPaの圧力、70〜180℃の温度の範囲で真空プレス機等を用いて加熱加圧成形により金属張積層板が製造される。
金属箔としては特に限定されないが、電気的、経済的に銅箔が好ましく用いられる。この金属張積層板をサブトラクト法や穴あけ加工などの通常用いられる方法により加工することで印刷配線板を得ることができる。
また、本発明では、シリコーンプリプレグを1枚、又は複数枚重ねたものの片面に金属箔を、残る片面に金属板を重ねて、加熱加圧成形して製造されるものであることを特徴とするシリコーン金属ベース基板を提供する。
本発明の金属ベース基板は、銅箔等の金属箔、プリプレグから成形された絶縁層、金属板で構成される。銅箔と金属板の間に必要厚さに応じた絶縁層として、プリプレグ枚数を重ね、前記同様の加熱加圧で製造される。
金属板は、特に限定されないが、放熱性や絶縁層との接着性から、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、ニッケルおよびそれらの合金が好ましく選択され、熱伝導性、重量および価格の問題からアルミニウムおよびアルミニウム合金が好ましく用いられる。更に絶縁層との接着性を改善させる表面処理を必要により、予め金属板に施すことができる。金属板の厚みは、特に限定されないが0.3〜4.0mmが好ましく用いられる。
また、本発明では、上記のシリコーン樹脂板、シリコーン金属張積層板、シリコーン金属ベース基板を、LED用基材として使用して作製されたものであることを特徴とするLED実装基板を提供する。
このような本発明のLED実装基板は、LED用基材と、該基材上に実装されたLEDチップとを備える。前記LED用基材の厚さは、該高輝度LED用基材の用途や該プリプレグの製造に用いる石英ガラスクロスの厚さ等に応じて適宜選択すればよく、特に限定されないが、好ましくは50〜2,000μm、より好ましくは60〜1,000μmである。
−ビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(A1)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:1142.1g(87.1モル%)、ClMe2SiO(Me2SiO)33SiMe2Cl:529g(3.2モル%)、MeViSiCl2:84.6g(9.7モル%)をトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、更に水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ビニル基含有樹脂(A1)を合成した。この樹脂は、重量平均分子量62,000、融点60℃の固体であった。このもののビニル基含有量は、0.05モル/100gである。
−ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(B1)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:1142.1g(87.1モル%)、ClMe2SiO(Me2SiO)33SiMe2Cl:529g(3.2モル%)、MeHSiCl2:69g(9.7モル%)をトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、更に水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ヒドロシリル基含有樹脂(B1)を合成した。この樹脂は、重量平均分子量58,000、融点58℃の固体であった。このもののヒドロシリル基含有量は、0.05モル/100gである。
−ビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(A2)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:1142.1g(87.1モル%)、ClMe2SiO(Me2SiO)33SiMe2Cl:529g(3.2モル%)、Me2ViSiCl:72.3g(9.7モル%)をトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、更に水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ビニル基含有樹脂(A2)を合成した。この樹脂は、重量平均分子量63,000、融点63℃の固体であった。このもののビニル基含有量は、0.05モル/100gである。
−ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(B2)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:1142.1g(87.1モル%)、ClMe2SiO(Me2SiO)33SiMe2Cl:529g(3.2モル%)、Me2HSiCl:56.7g(9.7モル%)をトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、更に水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ヒドロシリル基含有樹脂(B2)を合成した。この樹脂は、重量平均分子量57,000、融点56℃の固体であった。このもののヒドロシリル基含有量は、0.05モル/100gである。
合成例1で得られたビニル基含有樹脂(A1):189g、合成例2で得られたヒドロシリル基含有樹脂(B1):189g、反応抑制剤としてアセチレンアルコール系のエチニルシクロヘキサノール:0.2g、塩化白金酸の1質量%オクチルアルコール溶液:0.1gを加え、60℃に加温したプラネタリーミキサーでよく撹拌してベース組成物を得た。このベース組成物に、下記式で表される接着助剤6gと溶剤としてトルエンを400g加え、さらにアルミナ(商品名:アドマファインAO―502、平均粒子径:約0.6μm、(株)アドマテックス製)を473gと酸化チタン(商品名:PF−691、平均粒子径:約0.2μm、石原産業製)47gとを加えて、シリコーン樹脂組成物のトルエン分散液を調製した。
得られたシリコーン積層板について、JIS K 6251に準拠し、引張強さ(0.2mm厚)を測定した。
キセノンフラッシュアナライザー(NETZSCH社製LFA447)を用い、レーザーフラッシュ法にて測定した。
得られたシリコーン積層板(0.2mm厚)について、JIS K 7197に従って熱機械分析(TMA)測定法により、−100〜100℃の範囲にわたって、該積層板に対して平行な方向(XY軸方向)の線膨張係数を測定した。
上記と同様にして、上記トルエン分散液を上記石英ガラスクロスに含浸させ、トルエンを蒸発させた。トルエンを蒸発させた後のプリプレグを銅箔(福田金属製、厚さ:35μm)2枚の間に挟み、熱プレス機にて150℃で30分間加圧成型して成型品を得、更にこれを150℃で1時間2次硬化させて銅張積層基板(0.3mm厚)を得た。この銅張積層基板に対してIRリフロー装置(商品名:リフローソルダリング装置、(株)タムラ製作所製)により260℃、10秒間のIRリフロー処理を行って、銅箔が剥離したかどうかを確認した。
得られたシリコーン積層基板について、全可視光領域にわたって光反射率を測定した。また、得られたシリコーン積層基板に対して上記IRリフロー装置により260℃、60秒間のIRリフロー処理を行った後、全可視光領域にわたって光反射率を測定した。更に、得られたシリコーン積層基板に対して波長365nm、強度30mW/cm2の紫外線を120℃で24時間照射した後、全可視光領域にわたって光反射率を測定した。なお、光反射率は、光反射率測定機X−rite 8200(積分球分光光度計、X−rite社(US)製)を用いて測定した。
実施例1において、合成例1で得られたビニル基含有樹脂(A1)および合成例2で得られたヒドロシリル基含有樹脂(B1)の代わりに、それぞれ合成例3で得られたビニル基含有樹脂(A2)および合成例4で得られたヒドロシリル基含有樹脂(B2)を用いた以外は実施例1と同様にして、石英ガラスのプリプレグ2を作製し、シリコーン積層基板および銅張積層基板を得、評価した。結果を表1に示す。
実施例1および、実施例2で得られたプリプレグ1及びプリプレグ2を銅箔(福田金属製、厚さ:35μm)とアルミ板で挟んで加熱加圧して成型する際に、アルミ板(Al5052―H34)を事前に下記式で表される接着助剤の10%トルエン溶液を塗付、乾燥したアルミ板を使用した。プレス条件は実施例1と同様にして、150℃で30分間加圧成型して成型品を得、更にこれを150℃で1時間2次硬化させて金属ベース基板を得た。アルミ板とシリコーンプリプレグの接着状態は良好でプリプレグ部分で母材破壊を起こしていた。
実施例1において、石英ガラスクロス(信越石英製、厚さ:100μm)の代わりに、ガラスクロスWEA―116E(日東紡製、厚さ:100μm、Eガラス)を用いた。トルエン分散液を該ガラスクロスに含浸させた後、110℃で10分熱風乾燥機によりトルエンを蒸発させプリプレグ3を作製した。該プリプレグを熱プレス機にて150℃で30分間加圧成型後、更にこれを180℃で1時間2次硬化させてシリコーン樹脂板を得た。
実施例1と同様にして、シリコーン樹脂板および銅張積層基板を得、評価した。結果を表1に示す。
*1:ビニル基含有樹脂中のケイ素原子結合ビニル基に対するヒドロシリル基含有樹脂中のケイ素原子結合水素原子のモル比
実施例3で作製した金属ベース基板で、アルミ板(Al5052―H34)を接着助剤で処理しないアルミ板を使用して、プレス条件は実施例1と同様にして、150℃で30分間加圧成型して成型品を得、更にこれを150℃で1時間2次硬化させて金属ベース基板を得た。アルミ板とシリコーンプリプレグの接着状態は実施例3に比べて劣り、界面剥離を起こすこともあった。
合成例1で得られたビニル基含有樹脂(A1):189g、合成例2で得られたヒドロシリル基含有樹脂(B1):189g、反応抑制剤としてアセチレンアルコール系のエチニルシクロヘキサノール:0.2g、塩化白金酸の1質量%オクチルアルコール溶液:0.1g、下記式で表される接着助剤:6gを加え、60℃に加温したプラネタリーミキサーでよく撹拌してベース組成物を得た。このベース組成物に、溶剤としてトルエンを400g加え、さらにシリカ(商品名:アドマファインE5/24C、平均粒子径:約3μm、(株)アドマテックス製)378gと酸化チタン(商品名:PF−691、平均粒子径:約0.2μm、石原産業製)38gとを加えて、シリコーン樹脂組成物のトルエン分散液を調製した。このトルエン分散液に石英ガラスクロス(信越石英製、厚さ:100μm)を含浸させた後、110℃で10分熱風乾燥機によりトルエンを蒸発させ石英ガラスクロスのプリプレグを得た。該プリプレグを熱プレス機にて150℃で30分間加圧成型後、更にこれを150℃で1時間2次硬化させてシリコーン積層板を得た。
6.半田接続試験
基板にLEDパッケージを半田接続して温度サイクル試験を行い、断面写真にて、半田接続状況や半田のクラック発生状況を500サイクル毎に観察した。
温度サイクル条件は−40℃にて15分保持、次に125℃まで昇温し15分保持
をした。−40℃〜125℃を1サイクルとする連続運転温度サイクルによる加速促進試験を行った。
*1:ビニル基含有樹脂中のケイ素原子結合ビニル基に対するヒドロシリル基含有樹脂中のケイ素原子結合水素原子のモル比
市販の金属ベース基板である高充填剤添加の白色エポキシアルミ板を用いてLED実装基板を作製し、以下のように点灯試験を行った。実施例3で作成した金属ベース基板の点灯試験結果と共に、結果を表3に示す。
図1に示すLED装置を作製して点灯試験を行った。図1において、電極パターン3は、上記のとおりにして作製した銅張積層基板をエッチングすることにより作製した。ダイボンディングペースト4としてKJR−632DA−1(信越化学(株)製)を用いて、青色LEDチップ5(波長450nm)をダイボンディングした。ボンディングワイヤー6としては金線を用いた。透明封止体7は、電極パターン3の一部、LEDチップ5およびボンディングワイヤー6をシリコーン樹脂コート剤(商品名:KJR−9022、信越化学(株)製)でキャスティングコートすることにより作製した(硬化条件:150℃、4時間)。点灯試験は、このようにして得たLED装置を投入電流150mAで連続点灯しシリコーン積層基板の変色の有無を観察することにより行った。結果を表3に示す。
Claims (9)
- 石英ガラスクロスに、
(A)R1SiO1.5単位、R2 2SiO単位及びR3 aR4 bSiO(4−a−b)/2単位からなり(ここで、R1、R2及びR3は独立に水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基及びフェニル基のいずれかを示し、R4は独立にビニル基又はアリル基を示し、aは0,1又は2で、bは1又は2で、かつa+bは2又は3である。)、
上記R2 2SiO単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が5〜50個である構造を含む樹脂構造のオルガノポリシロキサン、
(B)R1SiO1.5単位、R2 2SiO単位及びR3 cHdSiO(4−c−d)/2単位からなり(ここで、R1、R2及びR3は独立に上記の通りであり、cは0,1又は2で、dは1又は2で、かつc+dは2又は3である。)、
上記R2 2SiO単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が5〜50個である構造を含む樹脂構造のオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分中のビニル基及びアリル基の合計に対する(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子がモル比で0.1〜4.0となる量、
(C)白金族金属系触媒:前記(A)成分及び(B)成分の合計量に対して白金族金属として質量換算で0.1〜500ppm、ならびに
(D)充填剤:(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して900質量部以下、
を含むシリコーン樹脂組成物を含浸、乾燥させたものであることを特徴とするシリコーンプリプレグ。 - 請求項1に記載のシリコーンプリプレグを1枚、又は複数枚重ねて、加熱加圧成形することで製造され、熱伝導率が0.8W/mK以上であることを特徴とするシリコーン樹脂板。
- 請求項2に記載のシリコーン樹脂板であり、該シリコーン樹脂板に対して平行な方向の線膨張係数が−100〜100℃の範囲にわたって30ppm/℃以下であることを特徴とするシリコーン樹脂板。
- 請求項2又は請求項3に記載のシリコーン樹脂板を使用して作製されたものであることを特徴とするLED実装基板。
- 請求項1に記載のシリコーンプリプレグを1枚、又は複数枚重ねたものの両面に金属箔を重ねて、加熱加圧成形して製造されるものであることを特徴とするシリコーン金属張積層板。
- 請求項5に記載のシリコーン金属張積層板を使用して作製されたものであることを特徴とするLED実装基板。
- 請求項1に記載のシリコーンプリプレグを1枚、又は複数枚重ねたものの片面に金属箔を、残る片面に金属板を重ねて、加熱加圧成形して製造されるものであることを特徴とするシリコーン金属ベース基板。
- 前記金属板は、予め接着助剤で処理されたものであることを特徴とする請求項7に記載のシリコーン金属ベース基板。
- 請求項7又は8に記載のシリコーン金属ベース基板を使用して作製されたものであることを特徴とするLED実装基板。
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