JP6691137B2 - 放熱性回路基板 - Google Patents

Description

本発明は、放熱性回路基板に関する。本出願は、２０１５年１２月０９日出願の日本出願第２０１５−２４０５６４号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

プリント配線板に実装される電子部品の中には、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のように稼働時の発熱量が大きいものがある。このような高発熱性の電子部品を実装するプリント配線板では、加熱による電子部品の機能低下や回路の損傷を防ぐため、一般に放熱用の金属板等が積層される。

また、電子部品の放熱効果をより高めるため、金属板とプリント配線板とを熱伝導率の高い熱伝導性接着剤で接着した回路基板（特開平６−２３２５１４号公報参照）が考案されている。

特開平６−２３２５１４号公報

本発明の一態様に係る放熱性回路基板は、絶縁シート及びこの絶縁シートの表面側に積層される導電パターンを有するプリント配線板と、上記プリント配線板の絶縁シートの裏面側に熱伝導性接着剤層を介して積層される熱伝導性基材とを備える放熱性回路基板であって、上記熱伝導性基材の投影領域の少なくとも一部を含み、他の領域よりも絶縁シートの厚さが小さい放熱領域を有する。

図１は、本発明の第一実施形態の放熱性回路基板を示す模式的断面図である。 図２は、図１の放熱性回路基板の模式的平面図である。 図３は、図１の放熱性回路基板の製造方法の一工程を示す模式的断面図である。 図４は、図１の放熱性回路基板の製造方法の図２の次の工程を示す模式的断面図である。 図５は、図１とは異なる実施形態の放熱性回路基板を示す模式的断面図である。

[本開示が解決しようとする課題]
上述の金属板とプリント配線板とを熱伝導性接着剤で接着した回路基板は、金属板と電子部品（導電パターン）との間に絶縁フィルムが存在するため、この絶縁フィルムの介在によって十分な放熱効果が得られ難い。そのため、この回路基板を近年普及しつつある複数のＬＥＤを備えたＬＥＤ照明装置の回路基板として用いた場合、使用条件が制限されるという不都合がある。

また、上述の回路基板において、熱伝導性を向上させるために絶縁フィルムを薄型化すると、段差を有する筐体の内面等に回路基板を湾曲して配置する際などに、湾曲部分で絶縁フィルムの絶縁性が低下するおそれがある。

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、電子部品の放熱を効果的に促進でき、かつ絶縁信頼性が高い放熱性回路基板の提供を目的とする。

[本開示の効果]
本発明の一態様に係る放熱性回路基板は、電子部品の放熱を効果的に促進でき、かつ絶縁信頼性が高い回路基板を提供することができる。

［本発明の実施形態の説明］
本発明の一態様に係る放熱性回路基板は、絶縁シート及びこの絶縁シートの表面側に積層される導電パターンを有するプリント配線板と、上記プリント配線板の絶縁シートの裏面側に熱伝導性接着剤層を介して積層される熱伝導性基材とを備える放熱性回路基板であって、上記熱伝導性基材の投影領域の少なくとも一部を含み、他の領域よりも絶縁シートの厚さが小さい放熱領域を有する。

当該放熱性回路基板は、導電パターンの裏面側に積層される絶縁シートにおいて、熱伝導性基材の投影領域の少なくとも一部（放熱領域）で厚さが減じられている。そのため導電パターンの熱を絶縁シートの薄い領域で熱伝導性接着剤を介して熱伝導性基材に効率的に伝導し放熱効果を著しく促進することができる。また、当該放熱性回路基板は、絶縁シートの放熱領域のみの厚さを減じることで、絶縁シートにおける他の領域で絶縁シートの厚さを大きくできる。そのため、当該放熱性回路基板は、熱伝導性基材の積層領域以外で湾曲させた際の絶縁性の低下を抑制できる。

なお、「表面」及び「裏面」は、絶縁シートの導電パターンが積層される側を「表面」とし、その反対側を裏面とするものであって、使用状態における位置関係を限定するものではない。

上記導電パターンがランド部及びこのランド部に接続する配線部を含み、上記放熱領域が、上記ランド部の投影領域を含むとよい。このようにランド部の投影領域を放熱領域が含むことにより、当該放熱性回路基板は電子部品の放熱を著しく促進することができる。なお、「ランド部の投影領域」とは、ランド部の投影領域の一部又は全体を意味する。つまり、実装する電子部品の形状や特性によっては、ランド部の投影領域において放熱性が確保され難い領域（熱伝導性基材に熱伝導性接着剤を介して接続しても放熱効果が促進されない領域）が生じる場合などがある。このような放熱性が確保され難い領域については絶縁シートの厚さを減じなくとも、ランド部の投影領域の残りの領域で絶縁シートの厚さを減ずることで本発明の効果を奏することができる。すなわち、ランド部の投影領域の一部が放熱領域に含まれない形態も本発明に含まれる。

上記放熱領域における絶縁シートの平均厚さとしては、２μｍ以上７μｍ以下が好ましい。このように放熱領域における絶縁シートの平均厚さを上記範囲とすることで、当該放熱性回路基板の製造効率を維持しつつ当該放熱性回路基板の放熱効果を促進することができる。

上記絶縁シートが、ベースフィルムと、このベースフィルムの裏面側に積層される保護フィルムとを有し、上記放熱領域において、ベースフィルムの裏面に上記熱伝導性接着剤層が直接積層されるとよい。絶縁シートをこのような構成とすることで、当該放熱性回路基板は容易かつ確実に放熱領域での絶縁シートの平均厚さを他の領域よりも小さくすることができる。

上記ベースフィルム及び保護フィルムがポリイミドを主成分とするとよい。このようにベースフィルム及び保護フィルムの主成分をポリイミドとすることで、当該放熱性回路基板は、機械的強度や耐熱性等を高めることができる。なお、「主成分」とは、５０質量％以上含有される成分を意味する。

当該放熱性回路基板は、複数の上記熱伝導性基材を備え、これらの熱伝導性基材が、熱伝導性接着剤の積層面の高さが異なるよう配設され、上記複数の熱伝導性基材の積層領域間で上記絶縁シートが湾曲しているとよい。当該放熱性回路基板は、上述のように熱伝導性基材の積層領域以外で湾曲させた際の絶縁性（耐電圧性）の低下を抑制できるため、このように熱伝導性基材の表面高さが異なるような段差のある面にも絶縁性を維持しつつ絶縁シートを湾曲させて配設することができる。

当該放熱性回路基板は、上記熱伝導性基材の熱伝導性接着剤積層面の縁が面取りされているとよい。このように熱伝導性基材の熱伝導性接着剤積層面の縁を面取りすることで、当該放熱性回路基板は、熱伝導性基材の縁に当接した絶縁シートの湾曲部分の損傷を低減することができ、絶縁信頼性をさらに高めることができる。

当該放熱性回路基板は、上記熱伝導性接着剤層が熱伝導性フィラーを含有するとよい。このように熱伝導性接着剤層が熱伝導性フィラーを含有することで、当該放熱性回路基板は、上述の放熱効果が促進される。

当該放熱性回路基板は、上記熱伝導性接着剤層の熱伝導率としては、１Ｗ／ｍＫ以上が好ましい。このように熱伝導性接着剤層の熱伝導率を上記下限以上とすることで、当該放熱性回路基板は、上述の放熱効果が促進される。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ詳説する。

［第一実施形態］
図１及び図２に示す放熱性回路基板１０は、可撓性を有するフレキシブルプリント配線板１と、フレキシブルプリント配線板１の裏面側に熱伝導性接着剤層２を介して積層される複数の熱伝導性基材３とを主に備える。

＜フレキシブルプリント配線板＞
フレキシブルプリント配線板１は、絶縁シート４と、この絶縁シート４の表面側に積層される導電パターン５と、絶縁シート４及び導電パターン５の表面に積層されるカバーレイ６とを有する。

（絶縁シート）
フレキシブルプリント配線板１の絶縁シート４は、絶縁性及び可撓性を有するシート状部材で構成されている。また、当該放熱性回路基板１０は、熱伝導性基材３の投影領域Ａの少なくとも一部を含み、他の領域よりも絶縁シート４の厚さが小さい複数の放熱領域Ｂを有する。つまり、絶縁シート４において、熱伝導性基材３の投影領域Ａの少なくとも一部を含む放熱領域Ｂの平均厚さが、他の領域の平均厚さよりも小さい。

具体的には、絶縁シート４は、ベースフィルム４ａと、このベースフィルム４ａの裏面側に積層される保護フィルム４ｂと、ベースフィルム４ａと保護フィルム４ｂとを接着する接着層４ｃとを有する。また、放熱領域Ｂにおいて、ベースフィルム４ａの裏面には熱伝導性接着剤層２が直接積層されている。つまり、保護フィルム４ｂ及び接着層４ｃには放熱領域Ｂを確定する開口が形成され、放熱領域Ｂにおいて、ベースフィルム４ａの裏面には接着層４ｃ及び保護フィルム４ｂが積層されていない。これにより、放熱領域Ｂでは絶縁シート４の厚さはベースフィルム４ａの厚さに等しく、放熱領域Ｂ以外の領域では絶縁シート４の厚さはベースフィルム４ａ、接着層４ｃ、及び保護フィルム４ｂの合計厚さに等しい。

ベースフィルム４ａを構成するシート状部材としては、具体的には樹脂フィルムを採用可能である。この樹脂フィルムの主成分としては、ポリイミド、液晶ポリマー、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が好適に用いられ、機械的強度や耐熱性等の観点からポリイミドが好ましい。なお、ベースフィルム４ａは、充填材、添加剤等を含んでもよい。

ベースフィルム４ａの平均厚さの下限としては、２μｍが好ましく、３μｍがより好ましい。一方、ベースフィルム４ａの平均厚さの上限としては、７μｍが好ましく、６μｍがより好ましい。ベースフィルム４ａの平均厚さが上記下限に満たない場合、当該放熱性回路基板１０の製造効率が低下するおそれがある。逆に、ベースフィルム４ａの平均厚さが上記上限を超える場合、当該放熱性回路基板１０の放熱効果を損なうおそれがある。

保護フィルム４ｂは、絶縁性及び可撓性を有するシート状部材であり、ベースフィルム４ａの裏面側に接着される。保護フィルム４ｂの材質は、ベースフィルム４ａと同様とすることができる。

保護フィルム４ｂの平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、保護フィルム４ｂの平均厚さの上限としては、５０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。保護フィルム４ｂの平均厚さが上記下限に満たない場合、当該放熱性回路基板１０の絶縁性（耐電圧性）や機械的強度が低下するおそれがある。逆に、保護フィルム４ｂの平均厚さが上記上限を超える場合、当該放熱性回路基板１０の可撓性を損なうおそれがある。

接着層４ｃを構成する接着剤としては、例えばエポキシ系接着剤等が好適に用いられる。接着層４ｃの平均厚さは、例えば１２．５μｍ以上６０μｍ以下が好ましい。

ベースフィルム４ａの平均厚さと保護フィルム４ｂの平均厚さとの合計の下限としては、１５μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。一方、上記平均厚さの合計の上限としては、４０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。上記平均厚さの合計が上記下限に満たない場合、当該放熱性回路基板１０の絶縁性（耐電圧性）や機械的強度が低下するおそれがある。逆に、上記平均厚さの合計が上記上限を超える場合、当該放熱性回路基板１０の可撓性を損なうおそれがある。

絶縁シート４の放熱領域Ｂ以外の領域での平均厚さの下限としては、１５μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。一方、上記平均厚さの上限としては、１００μｍが好ましく、７０μｍがより好ましい。上記平均厚さが上記下限に満たない場合、当該放熱性回路基板１０の絶縁性（耐電圧性）や機械的強度が低下するおそれがある。逆に、上記平均厚さが上記上限を超える場合、当該放熱性回路基板１０の可撓性を損なうおそれがある。

（導電パターン）
導電パターン５は、複数のランド部５ａ及びこれらのランド部５ａに接続する配線部５ｂを含む平面形状（パターン）を有する。導電パターン５は、導電性を有する材料で形成可能であるが、好ましくは金属、一般的には例えば銅によって形成される。導電パターン５は、例えばベースフィルム４ａの表面に積層された金属層をエッチングすることによって形成される。なお、導電パターン５は、絶縁シート４の表面に直接積層されてもよいし、絶縁シート４の表面に塗工された接着剤を介して積層されていてもよい。

当該放熱性回路基板１０において、各放熱領域Ｂは、各ランド部５ａの投影領域を含む。ランド部５ａの投影領域は、図１及び図２のように全体が放熱領域Ｂに包含されてもよいし、一部が放熱領域Ｂに含まれなくてもよい。また、ランド部５ａの投影領域は、熱伝導性基材３の投影領域Ａに全体が包含されてもよいし、一部のみが熱伝導性基材３の投影領域Ａに含まれてもよいし、熱伝導性基材３の投影領域Ａに含まれなくてもよい。ただし、放熱効果を促進する観点から、ランド部５ａは、熱伝導性基材３の投影領域Ａ及び放熱領域Ｂに包含されることが好ましい。

上記導電パターン５の平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、８μｍがより好ましい。一方、導電パターン５の平均厚さの上限としては、１００μｍが好ましく、９０μｍがより好ましい。導電パターン５の平均厚さが上記下限に満たない場合、フレキシブルプリント配線板１の導通性が不十分となるおそれがある。逆に、導電パターン５の平均厚さが上記上限を超える場合、フレキシブルプリント配線板１の可撓性を損なうおそれがある。

（カバーレイ）
フレキシブルプリント配線板１のランド部５ａの表面側を除いた部分には、カバーレイ６が積層される。このカバーレイ６は絶縁機能及び接着機能を有し、ベースフィルム４ａ及び導電パターン５の表面に接着される。カバーレイ６が図１に示すように絶縁層６ａと接着層６ｂとを有する場合、絶縁層６ａとしては、ベースフィルム４ａと同じ材質を用いることができ、平均厚さもベースフィルム４ａと同様とすることができる。また、カバーレイ６の接着層６ｂを構成する接着剤としては、例えばエポキシ系接着剤等が好適に用いられる。絶縁層６ａの平均厚さは、例えば５μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。接着層６ｂの平均厚さは、例えば１２．５μｍ以上６０μｍ以下が好ましい。

カバーレイ６の表面は、緑、青、黄、赤、黒など任意の色に着色することが可能であるが、中でも白色に着色されることが好ましい。例えばカバーレイ６の表面に白色層を形成することで、ランド部５ａに発光ダイオードを実装した際にフレキシブルプリント配線板１側への発光ダイオードの出射光を反射し、光線の利用効率を高めることができる。また、当該放熱性回路基板１０の意匠性を高めることができる。この白色層は、例えば白色顔料とそのバインダーとを含む塗工液の塗工等により形成することができる。

＜熱伝導性接着剤層＞
当該放熱性回路基板１０は、熱伝導性接着剤層２を備える。熱伝導性接着剤層２は、絶縁シート４の裏面の熱伝導性基材３の投影領域Ａを含む領域に積層され、絶縁シート４と熱伝導性基材３とを接着する。

具体的には、熱伝導性接着剤層２は、絶縁シート４における放熱領域Ｂにおいて、ベースフィルム４ａの裏面に直接積層されている。つまり、熱伝導性接着剤層２は、保護フィルム４ｂ及び接着層４ｃの放熱領域Ｂを確定する開口内に充填されている。また、熱伝導性基材３の投影領域Ａのうち放熱領域Ｂを除く領域では、熱伝導性接着剤層２は保護フィルム４ｂの裏面に直接積層されている。つまり、熱伝導性基材３の投影領域Ａは、図１のように放熱領域Ｂを包含し、放熱領域Ｂよりも広い領域である。これにより、熱伝導性接着剤の保護フィルム４ｂ及び接着層４ｃの開口内への充填を容易に行うことができる。

熱伝導性接着剤層２は、接着性樹脂成分と熱伝導性フィラーとを含有する。

接着性樹脂成分としては、例えばポリイミド、エポキシ、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ゴム等が使用できる。接着性樹脂成分としてアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等を主成分とする粘着剤を用いれば、フレキシブルプリント配線板１を熱伝導性基材３に容易かつ確実に貼着できる。

上記熱伝導性フィラーとしては、例えば金属酸化物、金属窒化物等を挙げることができる。上記金属酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム等を用いることができる。これらの中でも、電気絶縁性、熱伝導性、価格等の観点から酸化アルミニウムが好ましい。また、上記金属窒化物としては、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素等を用いることができる。これらの中でも、電気絶縁性、熱伝導性及び低誘電率の観点から窒化ホウ素が好ましい。なお、上記金属酸化物及び金属窒化物は、２種以上を混合して用いることができる。

熱伝導性接着剤層２における熱伝導性フィラーの含有量の下限としては、４０体積％が好ましく、４５体積％がより好ましい。一方、熱伝導性フィラーの含有量の上限としては、８５体積％が好ましく、８０体積％がより好ましい。熱伝導性フィラーの含有量が上記下限に満たない場合、熱伝導性接着剤層２の熱伝導性が不十分となるおそれがある。逆に、熱伝導性フィラーの含有量が上記上限を超える場合、上記接着性樹脂成分と熱伝導性フィラーとの混合時に気泡が入り易くなり、当該放熱性回路基板の耐電圧性が低下するおそれがある。なお、熱伝導性接着剤層２は、熱伝導性フィラー以外に硬化剤等の添加剤を含有してもよい。

熱伝導性接着剤層２の熱伝導率の下限としては、１Ｗ／ｍＫが好ましく、３Ｗ／ｍＫがより好ましい。一方、熱伝導性接着剤層２の熱伝導率の上限としては、２０Ｗ／ｍＫが好ましい。熱伝導性接着剤層２の熱伝導率が上記下限に満たない場合、当該放熱性回路基板１０の放熱効果が不十分となるおそれがある。逆に、熱伝導性接着剤層２の熱伝導率が上記上限を超える場合、熱伝導性フィラーの含有量が過多となり、上記接着性樹脂成分と熱伝導性フィラーとの混合時に気泡が入り易くなって当該放熱性回路基板の耐電圧性が低下するおそれや、コストが過大となるおそれがある。

熱伝導性接着剤層２の放熱領域Ｂを除く領域での平均厚さ（保護フィルム４ｂの裏面と熱伝導性基材３の表面との平均距離）の下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、上記平均厚さの上限としては、１００μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。上記平均厚さが上記下限に満たない場合、絶縁シート４と熱伝導性基材３との接着強度が不十分となるおそれがある。逆に、上記平均厚さが上記上限を超える場合、熱伝導性接着剤層２の体積が増加しコストが嵩むおそれや、当該放熱性回路基板１０が不必要に厚くなるおそれがある。

保護フィルム４ｂの裏面に積層される熱伝導性接着剤層２の最小幅ｄ（熱伝導性基材３の投影領域Ａの外縁と放熱領域Ｂの外縁との最小距離）は、適宜設計され、０ｍｍであってもよい。

なお、熱伝導性接着剤層２を２種以上の接着剤を用いて形成してもよい。具体的には、熱伝導性接着剤層２が、絶縁シート４の裏面に積層される第一熱伝導性接着剤層と、この第一熱伝導性接着剤層の裏面に積層される第二熱伝導性接着剤層とを有してもよい。このように熱伝導性接着剤層２を２層に分けて形成することで、１層目（第一熱伝導性接着剤層）の形成後、ボイドの有無を確認してから２層目（第二熱伝導性接着剤層）を形成できるため、接着剤の充填を確実にすることで熱伝導性及び接着力の低下を防止することができる。

＜熱伝導性基材＞
熱伝導性基材３は、高い熱伝導率を有する部材である。熱伝導性基材３の形状は、例えば板状、ブロック状等とすることができる。また、板状部材として、立体的に屈曲させたものを用いてもよい。熱伝導性基材３の材質としては、例えば金属、セラミックス、カーボン等が挙げられ、中でも金属が好適に用いられる。熱伝導性基材３を形成する金属としては、例えばアルミニウム、マグネシウム、銅、鉄、ニッケル、モリブデン、タングステン等を用いることができる。これらの中でも伝熱性、加工性及び軽量性に優れるアルミニウム又はその合金が特に好ましい。

熱伝導性基材３の材質をアルミニウム又はアルミニウム合金とする場合、熱伝導性基材３が表面にアルマイトを有するとよい。このように熱伝導性基材３の表面をアルマイト処理することで、熱伝導性基材３の耐久性ひいては耐電圧性を高めることができる。アルマイトの平均厚さとしては、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。

熱伝導性基材３を板状とする場合の平均厚さの下限としては、０．１ｍｍが好ましく、０．３ｍｍがより好ましい。一方、熱伝導性基材３の平均厚さの上限としては、５ｍｍが好ましく、３ｍｍがより好ましい。熱伝導性基材３の平均厚さが上記下限に満たない場合、熱伝導性基材３の強度が不十分となるおそれがある。逆に、熱伝導性基材３の平均厚さが上記上限を超える場合、熱伝導性基材３の加工が困難になるおそれがあるほか、当該放熱性回路基板１０の重量や体積が不必要に大きくなるおそれがある。

熱伝導性基材３の熱伝導率の下限としては、５０Ｗ／ｍＫが好ましく、１００Ｗ／ｍＫがより好ましい。熱伝導性基材３の熱伝導率が上記下限に満たない場合、当該放熱性回路基板１０の放熱効果が不十分となるおそれがある。

熱伝導性基材３は、熱伝導性接着剤の積層面の縁が面取りされているとよい。これにより、当該放熱性回路基板１０を湾曲変形させた際に、熱伝導性基材３の縁に当接した絶縁シート４の湾曲部分の損傷を低減することができ、絶縁信頼性をさらに高めることができる。面取りの方法としては特に限定されず、例えばＣ面加工、Ｒ面加工等が挙げられる。

なお、フレキシブルプリント配線板１は、熱伝導性基材３の表面（熱伝導性接着剤の積層面）全体に積層される必要はなく、熱伝導性基材３の表面において、図２に示すようにフレキシブルプリント配線板１及び熱伝導性接着剤層２が積層されず、表面が露出する領域が存在してもよい。

〔放熱性回路基板の製造方法〕
当該放熱性回路基板１０は、ベースフィルム４ａ、導電パターン５及びカバーレイ６の積層体を形成する工程と、ベースフィルム４ａの裏面側に放熱領域Ｂを画定する開口を有する保護フィルム４ｂを積層する工程と、ベースフィルム４ａ及び保護フィルム４ｂの裏面側に熱伝導性接着剤層２及び熱伝導性基材３を積層する工程とを備える製造方法によって製造することができる。

（積層体形成工程）
積層体形成工程では、図３に示すベースフィルム４ａ、導電パターン５及びカバーレイ６を裏面側からこの順に備える積層体を形成する。具体的には、まずベースフィルム４ａの表面に直接又は接着剤を介して金属箔を積層する。次に、ベースフィルム４ａの表面に積層した金属箔に導電パターン５を形成する。この金属箔をベースフィルム４ａに積層する方法としては特に限定されず、例えば金属箔を接着剤で貼り合わせる接着法、金属箔上に絶縁性基板の材料である樹脂組成物を塗布するキャスト法、金属箔を熱プレスで貼り付けるラミネート法等を用いることができる。また、導電パターン５の形成手法も特に限定されず、従来公知の例えばエッチング法等を採用できる。

導電パターン５の形成後、ベースフィルム４ａ及び導電パターン５の表面にカバーレイ６を積層する。このとき、カバーレイ６の導電パターン５のランド部５ａに対応する位置には予め開口を設けておく。

（保護フィルム積層工程）
保護フィルム積層工程では、図４に示すようにベースフィルム４ａの裏面側のうち、熱伝導性基材３の投影領域Ａの少なくとも一部を含む放熱領域Ｂ以外の領域に保護フィルム４ｂを積層する。具体的には、保護フィルム４ｂ及び接着層４ｃを積層したシートに放熱領域Ｂを確定する複数の開口を形成し、接着層４ｃがベースフィルム４ａの裏面に当接するように上記シートを貼り付ける。このとき、放熱領域Ｂがランド部５ａの投影領域を含むようにする。なお、上記シートをベースフィルム４ａの裏面に積層した後に開口を形成してもよい。

なお、積層体形成工程と保護フィルム積層工程とは、必ずしもこの順に行う必要はなく、順序を入れ替えて行ってもよいし、同時に行ってもよい。つまり、ベースフィルム４ａに保護フィルム４ｂを積層してから導電パターン５及びカバーレイ６を積層してもよいし、積層体形成工程の途中で保護フィルム４ｂを積層してもよい。

（熱伝導性接着剤層及び熱伝導性基材積層工程）
熱伝導性接着剤層及び熱伝導性基材積層工程は、保護フィルム４ｂ及び接着層４ｃの開口に熱伝導性接着剤を充填しつつ、放熱領域Ｂを含む熱伝導性基材３の積層領域（投影領域Ａ）に熱伝導性接着剤層２を積層する工程と、熱伝導性接着剤層２の裏面に熱伝導性基材３を積層する工程とを有する。これらの工程は、同時に行ってもよく、熱伝導性接着剤層２の積層工程後に、熱伝導性基材３の積層工程を行ってもよい。

熱伝導性接着剤層２の積層方法としては、例えばスクリーン印刷による方法、ディスペンサで吐出する方法、離型フィルムに積層した接着シートを貼付する方法等を用いることができる。熱伝導性接着剤層２の積層工程と熱伝導性基材３の積層工程とを同時に行う場合は、接着シートを用いることが好ましい。

充填時の熱伝導性接着剤の粘度の下限としては、１０Ｐａ・ｓが好ましく、５０Ｐａ・ｓがより好ましい。一方、充填時の熱伝導性接着剤の粘度の上限としては、１０００００Ｐａ・ｓが好ましく、５００００Ｐａ・ｓがより好ましい。充填時の熱伝導性接着剤の粘度が上記下限に満たない場合、熱伝導性接着剤を硬化させる前に熱伝導性接着剤が流動して充填性が低下するおそれがある。逆に、充填時の熱伝導性接着剤の粘度が上記上限を超える場合、熱伝導性接着剤の保護フィルム４ｂ及び接着層４ｃの開口への充填が不十分となるおそれがある。

熱伝導性接着剤層２の積層工程と熱伝導性基材３の積層工程とを同時に行う場合、ベースフィルム４ａ及び保護フィルム４ｂの裏面に熱伝導性接着剤シートを重ね、さらにこの熱伝導性接着剤シートの裏面に熱伝導性基材３を重ねたものを真空熱プレスする方法により、当該放熱性回路基板１０が得られる。

上記熱プレスの圧力としては、例えば０．１ＭＰａ以上５ＭＰａ以下とすることができる。また、この熱プレス時の温度としては、例えば１２０℃以上２２０℃以下とすることができる。

また、熱伝導性基材３の積層方法としては、以下のような手順も可能である。まずベースフィルム４ａ及び保護フィルム４ｂの裏面に熱伝導性接着剤層２を積層し、この熱伝導性接着剤層２の裏面に熱伝導性基材３を積層（仮貼り）する。その後、例えば真空容器中で上記積層したものを比較的低温で加圧し、仮圧着する。仮圧着後、さらに高温で加熱することで熱伝導性接着剤層２が硬化し、当該放熱性回路基板１０が得られる。

上記仮圧着時の圧力としては、例えば０．０５ＭＰａ以上１ＭＰａ以下とすることができる。また、この仮圧着時の温度としては、例えば７０℃以上１２０℃以下とすることができる。さらに、上記高温加熱時の温度としては、例えば１２０℃以上２００℃以下とすることができる。また、高温加熱の時間としては、例えば３０分以上６００分以下とすることができる。

＜利点＞
当該放熱性回路基板１０は、導電パターン５の裏面側に積層される絶縁シート４が、ベースフィルム４ａと、このベースフィルム４ａの裏面側に積層される保護フィルム４ｂとを有し、ベースフィルム４ａの裏面に熱伝導性接着剤層２が直接積層されることで熱伝導性基材３の投影領域Ａの少なくとも一部（放熱領域Ｂ）で厚さが減じられている。そのため、当該放熱性回路基板１０は、導電パターン５の熱を放熱領域Ｂにおいて熱伝導性基材３に効率的に伝導し放熱効果を著しく促進することができる。また、当該放熱性回路基板１０は、絶縁シート４の放熱領域Ｂのみの厚さを減じているので、絶縁シート４における他の領域での絶縁シート４の厚さが比較的大きい。そのため、当該放熱性回路基板１０は、熱伝導性基材３の積層領域以外で湾曲させた際の絶縁性の低下を抑制できる。

また、当該放熱性回路基板１０は、放熱領域Ｂが上記ランド部５ａの投影領域を含むことにより、電子部品の放熱を著しく促進することができる。

［第二実施形態］
図５に示す放熱性回路基板１１は、可撓性を有するフレキシブルプリント配線板１と、フレキシブルプリント配線板１の裏面側に熱伝導性接着剤層２を介して積層される複数の熱伝導性基材３と、フレキシブルプリント配線板１の複数のランド部５ａに実装される発光ダイオード７とを主に備える。フレキシブルプリント配線板１、熱伝導性接着剤層２、及び熱伝導性基材３は、上記第一実施形態の放熱性回路基板１０と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

当該放熱性回路基板１１は、複数の熱伝導性基材３が、熱伝導性接着剤の積層面の高さが異なるよう配設され、絶縁シート４が複数の熱伝導性基材３の積層領域間で湾曲している。また、当該放熱性回路基板１１は、フレキシブルプリント配線板１の導電パターン５に接続されるコネクタ９をさらに備える。なお、図５では、複数の熱伝導性基材３の熱伝導性接着剤の積層面が平行となっているが、これらの積層面は厚さ方向の断面（図５の断面）視で平行でなくてもよい。

＜発光ダイオード＞
発光ダイオード７は、フレキシブルプリント配線板１の複数のランド部５ａに実装される。この発光ダイオード７としては、多色発光タイプ又は単色発光タイプで、チップ型又は合成樹脂等でパッケージされた表面実装型の発光ダイオードを用いることができる。発光ダイオード７は、半田８によってランド部５ａへ接続されている。ただし、発光ダイオード７のランド部５ａへの接続方法は半田付けに限定されず、例えば導電性ペーストを用いたダイボンディング、金属線を用いたワイヤボンディング等も用いることができる。

＜コネクタ＞
コネクタ９は、導電パターン５に半田８によって接続されており、信号や電力の送受信を行う。

＜利点＞
当該放熱性回路基板１１は、上述のように熱伝導性基材３の積層領域以外で湾曲させた際の絶縁性（耐電圧性）の低下を抑制できるため、段差のある筐体の内面等に容易かつ確実に配設することができる。

［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

上記実施形態では、絶縁シートにおいて、接着層を介して保護フィルムをベースフィルムに積層したが、接着層は必須ではなく、保護フィルムを直接ベースフィルムに積層してもよい。

さらに、当該放熱性回路基板は、絶縁シートが単層でもよく、３層以上の多層構造でもよい。絶縁シートが単層、つまりベースフィルムのみである場合、例えば放熱領域の厚さをエッチング等により減ずることで、放熱領域の平均厚さを他の領域の平均厚さよりも小さくすることができる。

また、当該放熱性回路基板は、熱伝導性基材を１つのみ備えてもよい。熱伝導性基材を１つのみ備える場合でも、当該放熱性回路基板は、フレキシブルプリント配線板の湾曲が求められる用途に好適に使用することができる。

さらに、当該放熱性回路基板は、放熱領域が必ずしもランド部の投影領域を含む必要はなく、ランド部と重ならない位置に放熱領域を形成してもよい。ただし、電子部品の放熱効果の観点からは、当該放熱性回路基板は、ランド部と重なる位置に放熱領域を形成することが好ましい。

また、図１の放熱性回路基板では、熱伝導性基材の投影領域が放熱領域を包含する放熱領域よりも広い領域としたが、これらの領域の関係はこれに限定されず、これらの領域が一致してもよい。また、放熱領域が熱伝導性基材の投影領域の一部のみと重複するものであってもよい。

さらに、上記実施形態では発光ダイオードをフレキシブルプリント配線板に実装したが、発光ダイオード以外の電子部品をフレキシブルプリント配線板に実装してもよい。

また、本発明で用いるプリント配線板は、可撓性を有するフレキシブルプリント配線板に限定されず、リジッドのプリント配線板を用いてもよい。さらに、本発明で用いるプリント配線板は、表面にランド部を有し、裏面に絶縁シートを有するものであれば上記実施形態で使用したものに限定されない。上記プリント配線板は、例えば絶縁フィルムの両面に導電パターンが形成された両面プリント配線板や、導電パターンを有する複数の絶縁フィルムが積層された多層プリント配線板であってもよい。このような両面プリント配線板や多層プリント配線板の場合でも、裏面側（電子部品の実装面と反対側）に熱伝導性基材を積層することで、放熱効果を促進することができる。

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［Ｎｏ．１］
まず、ポリイミドを主成分とする平均厚さ５μｍのベースフィルムと、銅箔製の平均厚さ３５μｍの導電パターンと、平均厚さ２０μｍの白色層、ポリイミドを主成分とする平均厚さ１３μｍの絶縁層、及び平均厚さ４０μｍの接着層を有するカバーレイとを裏面側からこの順に積層した配線板を用意する。この配線板は導電パターンにＬＥＤ（発光ダイオード）が実装可能な１対のランド部を有し、このランド部に沿ってカバーレイに開口が設けられている。

次に、上記配線板の裏面（平均厚さ５μｍのベースフィルムの裏面）のうちランド部の投影領域を含む放熱領域以外に、ポリイミドを主成分とする平均厚さ２５μｍの保護フィルム、及び平均厚さ２５μｍの接着層を有するカバーレイを熱プレスで貼り付ける。このカバーレイを貼り付けたフレキシブルプリント配線板の上記放熱領域を含む領域に、平均厚さ５０μｍの熱伝導性接着シートを介してアルミニウム製の平均厚み１ｍｍの熱伝導性基材を真空プレスで貼り付ける。なお、上記熱伝導性接着シートの熱伝導率は３Ｗ／ｍＫである。

その後、上記ランド部にＬＥＤを半田リフローにより実装する。ＬＥＤの実装後、所定の取付位置に対し、フレキシブルプリント配線板の熱伝導性基材が積層されていない部分を曲げながら熱伝導性基材を固定し、Ｎｏ．１の放熱性回路基板を得る。

［Ｎｏ．２］
裏面側のカバーレイ（保護フィルム）を積層しなかったこと以外はＮｏ．１と同様にしてＮｏ．２の放熱性回路基板を得る。

［評価］
上記Ｎｏ．１，２の放熱性回路基板について、曲げた部分のフレキシブルプリント配線板の裏面を熱伝導性基材の縁（端部）に繰り返し当て、その後の耐電圧性能を測定した。

Ｎｏ．１の放熱性回路基板では、熱伝導性基材へ当てた後も２．５ｋＶ以上の耐電圧を保持できるが、Ｎｏ．２の放熱性回路基板では、ベースフィルムの損傷により、耐電圧が２．５ｋＶ未満となる。

１０、１１ 放熱性回路基板
１ フレキシブルプリント配線板 ２ 熱伝導性接着剤層
３ 熱伝導性基材 ４ 絶縁シート
４ａ ベースフィルム ４ｂ 保護フィルム ４ｃ 接着層
５ 導電パターン ５ａ ランド部 ５ｂ 配線部
６ カバーレイ ６ａ 絶縁層 ６ｂ 接着層
７ 発光ダイオード ８ 半田 ９ コネクタ
Ａ 熱伝導性基材の投影領域 Ｂ 放熱領域

Claims (7)

1. 絶縁シート及びこの絶縁シートの表面側に積層される導電パターンを有するプリント配線板と、
   上記プリント配線板の絶縁シートの裏面側に熱伝導性接着剤層を介して積層される熱伝導性基材と
   を備える放熱性回路基板であって、
   上記導電パターンが複数のランド部及びこのランド部に接続する配線部を含み、
   上記熱伝導性基材が複数であり、各熱伝導性基材が上記複数のランド部のそれぞれに対応する箇所に配置され、
   上記絶縁シートが、ベースフィルムと、このベースフィルムの裏面側に積層される保護フィルムとを有し、
   上記ランド部の投影領域と、このランド部に対応している熱伝導性基材の投影領域の少なくとも一部とを含む放熱領域で、上記保護フィルムに開口が形成され、上記ベースフィルムの裏面に上記熱伝導性接着剤層が直接積層されている放熱性回路基板。
2. 上記放熱領域における絶縁シートの平均厚さが２μｍ以上７μｍ以下である請求項１に記載の放熱性回路基板。
3. 上記ベースフィルム及び保護フィルムがポリイミドを主成分とする請求項１又は請求項２に記載の放熱性回路基板。
4. 複数の上記熱伝導性基材を備え、
   これらの熱伝導性基材が、熱伝導性接着剤の積層面の高さが異なるよう配設され、
   上記複数の熱伝導性基材の積層領域間で上記絶縁シートが湾曲している請求項１、請求項２又は請求項３に記載の放熱性回路基板。
5. 上記熱伝導性基材の熱伝導性接着剤積層面の縁が面取りされている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放熱性回路基板。
6. 上記熱伝導性接着剤層が熱伝導性フィラーを含有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放熱性回路基板。
7. 上記熱伝導性接着剤層の熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放熱性回路基板。

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