TWI395538B - Metal substrate circuit board, LED and LED light source unit - Google Patents

Metal substrate circuit board, LED and LED light source unit Download PDF

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TWI395538B
TWI395538B TW095133499A TW95133499A TWI395538B TW I395538 B TWI395538 B TW I395538B TW 095133499 A TW095133499 A TW 095133499A TW 95133499 A TW95133499 A TW 95133499A TW I395538 B TWI395538 B TW I395538B
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Yoshihiko Okajima
Katsunori Yashima
Keiji Takano
Takuya Okada
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Denki Kagaku Kogyo Kk
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Description

金屬基底之電路基板,LED及LED光源單元
本發明係關於一種可確保熱發散性及電絕緣性,且電磁波屏蔽性良好可彎曲之金屬基底電路基板、使用其之發光二極體(LED:Light Emitting Diode)、以及LED光源單元。其中,特別係關於一種適合於液晶顯示裝置之背光上LED光源單元。
近年來,半導體搭載用之電路基板,被要求基板能小型化、高密度實裝化、以及高功能化。進而,由於半導體元件等之小型化、高功率化,在狹小之空間中由半導體元件等所產生之熱如何散熱即成為問題。其中,特別以電源領域或汽車電裝領域為中心,在金屬板上隔著絕緣層接合金屬箔而形成電路之金屬基底電路基板,基於其散熱性優良之理由而被使用著。
然而,金屬基底電路基板,由於其基底基板之厚度一般為1.0 mm~3.0 mm之故,很難薄層化而使其設置處所受到限制。此外,由於其係在金屬板上隔著薄絕緣層之結構起見,而有很容易產生噪音、模組容易錯誤操作之問題存在。
為提高噪音屏蔽及散熱性起見,舉例而言,習知者係將在金屬基底電路基板上之全面或一部份上具有電路之上層電路基板,隔著接著劑進行層合之金屬基底電路基板(參照專利文獻1)。
在此種結構中,由於金屬板及上層基板間存在有熱傳導性不佳之接著劑層之故,如在上層電路圖型上搭載高功率元件時,其散熱性不完全,元件之溫度會上升,進而會有錯誤操作之問題存在。
為解決上述散熱性之問題,習知者有具有高熱傳導之絕緣層之金屬基底電路基板(參照專利文獻2)。
然而,由於金屬板很厚,無法沿著彎曲之外殼等殼體形狀而黏貼設置,其除了其絕緣層之散熱性無法充分發揮以外,更因為無法彎曲設置之故而需要很大空間,從而產生模組無法小型化之問題。
另一方面,亦有在金屬板上設置填充了無機填充劑之環氧樹脂等所成之絕緣層,並於其上形成電路圖型之金屬基底電路基板,其因為散熱性及電絕緣性優良之故,而被使用為實裝有高散熱性電子零件之通信機器及汽車等電子機器用電路基板(參照專利文獻3)。
金屬基底電路基板如可任意彎曲時,在平坦部份之設置須為一般性安裝處所之限制就可以緩和,而可能在殼體之側面或底面或者階層或曲面等上,藉由黏著、接著及螺絲固定等加以密接,而達成實裝高散熱性電子零件之電子機器小型化之目的。再者,金屬基底電路基板本身如可變薄時,由於其可插入或固定於間隔狹小之空間中,因此就可以達成實裝高散熱性電子零件之電子機器薄型化之目的。
亦有提案將金屬基底電路基板加熱至120℃以上高溫之方法,亦即,相對於絕緣層之玻璃(態)化溫度(Tg),將金屬基底電路基板以加熱高達10℃以上之狀態,進行彎曲加工或擠押加工,而將具有不平坦部份之金屬基底電路基板兼用為殼體或電子電路構裝(Package)者(專利文獻4參照)。
此外,將發光二極體(LED)作為光源使用之發光二極體(LED)光源單位,其可使用於各種領域上,舉例而言,在液晶顯示裝置之背光光源上,一般係使用稱為CFL(冷陰極管)之小型螢光管。
該CFL(冷陰極管)之光源,其所採用之構造係將Hg(水銀)封入於放電管中,而由放電激發之水銀所釋放之紫外線會照射到CFL(冷陰極管)管壁之螢光體上,並轉變為可見光。因此,最近基於對環境之影響,而考慮使用未使用有害水銀之代替光源。
作為取代之新式光源,係提案使用發光二極體(以下,簡稱「LED」)者,LED具有光指向性,其中,特別在可撓性基板等面之實裝型式上,由於光係由一個方向被釋放之故,其與傳統上使用之CFL(冷陰極管)之結構相異,且光損失亦少,從而被使用為面狀光源方式之背光光源(參照專利文獻5)。
以LED作為光源之背光,隨著價格降低及發光效率提昇以及環保規範,開始被作為液晶顯示裝置之背光而普及。同時,隨著液晶顯示裝置之高亮度化及顯示區域之大型化,為使發光量提昇起見,越來越朝向LED在可撓性基板等上之可搭載數增加及高功率化方向發展。
然而,由於LED光源之發光效率低之故,LED在發光時其所產生電力之大半會以熱形式而釋放。LED一流通電流就會產生熱,一發生熱就會形成高溫,而該程度如顯著時則會破壞LED。即使將LED作為光源之背光中,其產生之熱亦會在LED及實裝該LED之基板上蓄積熱量,而隨著LED之溫度上升,導致LED本身發光效率之降低。尚且,為使背光明亮起見,如將LED之實裝數增加,或將輸入電力增加時,其發熱量又會增大,因此將該熱除去將非常重要。
為使LED實裝基板之蓄積熱量降低,並使LED晶片之溫度上升可以減少起見,有提案在LED實裝基板之LED晶片實裝面上,實裝有LED晶片之實裝金屬膜,以及在LED晶片上供給驅動電流之金屬驅動配線,形成以放熱為目的之金屬膜圖型,又在與LED晶片實裝面相對之面上形成散熱用金屬膜,另在LED晶片實裝基板之厚度方向上,形成與一方主要面向之金屬圖型及他方主要面向之散熱用金屬膜相連接之金屬貫穿孔,而使LED所散發之熱由該金屬貫穿孔放熱至內側之金屬膜上者(參照專利文獻6)。
然而,實裝之LED形狀如較小時,會有實裝金屬膜之面積受到限制,可在LED下方形成之金屬貫穿孔之數目受到限制,以及,如在實裝基板上因受到基板面積之限制而無法形成金屬膜圖型時,其在LED上產生之熱無法根有效率地由基板內側散熱等問題。
進而,如將可撓性基板改採使用有厚度2 mm金屬基板之金屬基底電路基板而加以使用時,其雖無設有金屬貫穿孔等而可得良好之放熱性,惟其基板之厚度過厚,而由可撓性基板所需之電極及配線圖形等之穿孔尺寸必須加大,導致基板面積變大之問題等。進而,因為LED搭載部份以外無法任意地彎曲之故,其輸入端子之形成位置等就會受到限制。
再者,前述金屬基底電路基板之金屬基底厚度如變薄,而與可撓性基板同樣地將電極及配線圖型等穿孔尺寸作成較小之結構時,金屬基底電路基板只要稍微彎曲,絕緣層上就會產生裂縫而無法使用。同樣地,LED搭載部份亦有無法任意彎曲之課題存在。
此外,並有將傳統上聚醯亞胺系絕緣層,改採填充有熱傳導性填充劑且在室溫下彎曲性良好之具放射性絕緣層,而使用隔著該絕緣層設置導體電路所成之9~40μm左右金屬箔之金屬基底電路基板,其可在室溫下彎曲而具有可彎曲之加工性之優點。
然而,如在導體電路上以0.5 mm以下之極小曲率半徑彎曲達90°以上時,在彎曲部份之絕緣層上就會有裂縫而可能不能使用。其中,如在聚醯亞胺薄膜上以形成有環氧基接著層之表護層(Coverlay)加以補強時,雖可防止其在彎曲部份之絕緣層上產生裂縫,惟其彎曲性會降低,因此有無法以0.5 mm以下之極小曲率半徑而彎曲90°以上之問題存在。
再者,如在搭載有半導體搭載用之電路基板或小型精密馬達等時,還有容易噪音且模組容易操作錯誤之問題存在。
專利文獻1:特開平05-037169號公報專利文獻2:特開平09-139580號公報專利文獻3:特開昭62-271442號公報專利文獻4:特開2001-160664號公報專利文獻5:特開2005-293925號公報專利文獻6:特開2005-283852號公報
〔發明之揭示〕
本發明之目的,係為解決上述傳統技術所具有之問題起見,而提供一種熱發散性良好,具有優良彎曲性,且電磁波屏蔽性及絕緣性俱優良之金屬基底電路基板及其製法;以及使用該製法之混成積體電路、以表護層補強之LED模組,以及可避免LED損害之明亮超長壽命之LED光源單元。
亦即,本發明之要旨,係如以下所示者。
(1)一種金屬基底電路基板,其係絕緣體與導體電路或金屬箔相互層合之電路基板,其特徵係導體電路或金屬箔之厚度為5μm以上450μm以下,絕緣層為由含有無機填充劑及熱硬化性樹脂之樹脂組成物之硬化體所成,且前述絕緣層之厚度為9μm以上300μm以下者。
(2)如(1)之金屬基底電路基板,其中為使導體電路或金屬箔間通電連接,所使用之貫穿孔之至少一個係0.0078 mm2 以上。
(3)如(1)或(2)之金屬基底電路基板,其中絕緣層之熱傳導率係1~4 W/mK。
(4)如(1)~(3)中任一者之金屬基底電路基板,其中絕緣層之玻璃(態)化溫度係0~40℃。
(5)如(1)~(4)中任一者之金屬基底電路基板,其中絕緣層係含有熱硬化性樹脂25~60體積%;其餘部份係由最大粒子徑75μm以下且平均粒子徑5~40μm之球狀粗粒子及平均粒子徑0.3~3.0μm之球狀微粒子所成之鈉離子濃度在500 ppm以下之無機填充劑構成之樹脂組成物之硬化體。
(6)如(1)~(5)中任一者之金屬基底電路基板,其中熱硬化性樹脂係含有氫化雙酚F型及/或A型之環氧樹脂者。
(7)如(6)之金屬基底電路基板,其中熱硬化性樹脂係含有環氧基當量為800以上4000以下之直鏈狀環氧樹脂者。
(8)如(6)或(7)之金屬基底電路基板,其中熱硬化性樹脂係含有聚氧基伸烷基聚胺作為硬化劑者。
(9)如(6)~(8)中任一者之金屬基底電路基板,其中熱硬化性樹脂中之氯化物離子濃度係500 ppm以下。
(10)如(1)~(9)中任一者之金屬基底電路基板,其中如將該電路基板於任意處所以曲率半徑1~5 mm彎曲達90°以上時,導體電路或金屬箔之彼此間之耐電壓係1.0 kV以上者。
(11)如(1)~(10)中任一者之金屬基底電路基板,其中其係於金屬箔上隔著絕緣層設置導體電路,進而再設置一厚度為5μm以上25μm以下之表護層(Coverlay)所成之金屬基底電路基板,且表護層之至少一部被除去而形成之狹縫係形成於前述導體電路所未設置之部份上。
(12)如(11)之金屬基底電路基板,其中該狹縫係被加工成相對於彎曲部份之長度為50%以上95%以下者。
(13)如(11)或(12)之金屬基底電路基板,其中該表護層之厚度係5μm以上25μm以下者。
(14)如(11)~(13)中任一者之金屬基底電路基板,其中在該狹縫部係彎曲者。
(15)如(11)~(14)中任一者之金屬基底電路基板,其中絕緣層表面係以曲率半徑0.1~0.5 mm被彎曲達90°以上者。
(16)如(11)~(15)中任一者之金屬基底電路基板,其中於表護層之表面上係層合有具磁性損失之層或具介電損失之層者。
(17)如(11)~(16)中任一者之金屬基底電路基板,其中具磁性損失之層係由幅形比(aspect ratio)為2以上之磁性材料及有機結合材料所成,前述磁性材料之含量為30~70 vol%,進而該具磁性損失之層之厚度為3μm以上50μm以下者。
(18)如(11)~(16)中任一者之金屬基底電路基板,其中具磁性損失之層係由比表面積為20~110 m2 /g之碳粉末及有機結合材料所成,前述碳粉末之含量為5~60 vol%,進而該具介電損失之層之厚度為3μm以上50μm以下者。
(19)一種混成積體電路,其特徵係使用如(1)~(10)中任一者之金屬基底電路基板者。
(20)一種LED,其特徵係於如(11)~(18)中任一者之金屬基底電路基板之導體電路上,通電連接至少1個LED所成者。
(21)一種LED光源單元,其特徵係將如(1)~(18)中任一者之金屬基底電路基板,隔著黏性膠帶,而配置於殼體表面上,且於前述金屬基底電路基板之導體電路上,搭載1個以上之發光二極體(LED)所成者。
(22)如(21)之LED光源單元,其中黏性膠帶之熱傳導率為1~2 W/mK,且厚度為50μm以上150μm以下者。
(23)如(21)或(22)之LED光源單元,其中黏性膠帶係包含含有丙烯酸及/或甲基丙烯酸之高分子。
(24)如(21)~(23)中任一者之LED光源單元,其中黏性膠帶係含有熱傳導性電絕緣劑為40~80體積%者。
(25)如(21)~(24)中任一者之LED光源單元,其中熱傳導性電絕緣劑之最大粒子徑係45μm以下,而平均粒子徑則係0.5~30μm者。
本發明之金屬基底電路基板,因具有電磁波屏蔽性、熱發散性、電絕緣性,且在室溫下可彎曲之故,其不僅可設置於平坦部份,並可使其密接於殼體之側面或底面或者階層或曲面等上。進而,在實裝有散熱必須之半導體元件或電阻晶片等電子零件之狀態下,因其在室溫下可以彎曲之故,就可以達成傳統上難以實裝高發熱性電子零件之電子機器小型化或薄型化之目的。
進而,由LED光源產生之熱,因為可由基板內側散熱,並可隔著熱傳導性黏著膠帶釋放至外界之故,所以其可減低LED實裝基板之蓄積熱量,並減少LED之溫度上升。從而,其可提供一種能抑制LED發光效率之降低,防止LED之損傷,且明亮超長壽命之LED光源單元。
〔實施發明之最佳形態〕
本發明之金屬基底電路基板、混成積體電路、LED模組、LED光源單元中之較佳型態係如以下所示。
(1-1)一種在金屬箔上隔著絕緣層設置導體電路之金屬基底電路基板,其特徵係該金屬箔之厚度為5μm以上300μm以下,含有無機填充劑及熱硬化性樹脂之該絕緣層之厚度為80μm以上200μm以下,又該導體電路之厚度則為9μm以上140μm以下金屬基底電路基板。
(1-2)如(1-1)之金屬基底電路基板,其中係含有熱硬化性樹脂為添加有氫之雙酚F型及/或A型之環氧樹脂。
(1-3)如(1-2)之金屬基底電路基板,其中係含有熱硬化性樹脂為環氧基當量為800以上4000以下之直鏈狀之高分子量環氧樹脂。
(1-4)如(1-1)~(1-3)中任一者之金屬基底電路基板,其中熱硬化性樹脂中之氯化物離子濃度為500 ppm以下。
(1-5)如(1-1)~(1-4)中任一者之金屬基底電路基板,其中絕緣層之玻璃(態)化溫度為0~40℃。
(1-6)如(1-1)~(1-5)中任一者之金屬基底電路基板,其中絕緣層係含有25~50體積%之熱硬化性樹脂,其餘部份係由最大粒子徑75μm以下且平均粒子徑10~40μm之球狀粗粒子及平均粒子徑0.4~1.2μm之球狀微粒子所成之鈉離子濃度在500 ppm以下之無機填充劑所成者。
(1-7)如(1-1)~(1-6)中任一者之金屬基底電路基板,其中導體電路側或與導體電路側之相反側上係彎曲者。
(1-8)如(1-1)~(1-6)中任一者之金屬基底電路基板,其中導體電路側或與導體電路側之相反側上係以曲率半徑1~5 mm彎曲90°以上者。
(1-9)如(1-1)~(1-6)中任一者之金屬基底電路基板,其中絕緣層之熱傳導率為1~4 W/mK,且在曲率半徑1~5 mm彎曲90°以上之狀態下,導體電路及金屬箔間之耐電壓係1.5 kV以上者。
(1-10)一種如(1-7)~(1-9)中任一者之金屬基底電路基板之製造方法,其係可在室溫下彎曲者。
(1-11)一種混成積體電路,其特徵係使用如(1-1)~(1-9)中任一者之金屬基底電路基板。
(2-1)一種電路基板,其係絕緣體與導體電路或金屬箔相互層合之電路基板,其特徵係導體電路或金屬箔之厚度為5μm以上450μm以下,絕緣層為由含有無機填充劑及熱硬化性樹脂之樹脂組成物之硬化體所成,且前述絕緣層之厚度為9μm以上300μm以下者。
(2-2)如(2-1)之電路基板,其中為使導體電路或金屬箔間通電連接,所使用之貫穿孔之至少一個係0.0078 mm2 以上。
(2-3)如(2-1)或(2-2)之電路基板,其中絕緣層之熱傳導率係1~4 W/mK。
(2-4)如(2-1)~(2-3)中任一者之電路基板,其中絕緣層之玻璃(態)化溫度係0~40℃。
(2-5)如(2-1)~(2-4)中任一者之電路基板,其中絕緣層係含有熱硬化性樹脂25~60體積%;其餘部份係由最大粒子徑75μm以下且平均粒子徑5~40μm之球狀粗粒子及平均粒子徑0.3~3.0μm之球狀微粒子所成之樹脂組成物之硬化體。
(2-6)如(2-1)~(2-5)中任一者之電路基板,其中如將該電路基板於任意處所以曲率半徑1~5 mm彎曲達90°以上時,導體電路或金屬箔之彼此間之耐電壓係1.0 kV以上者。
(3-1)一種金屬基底電路基板,其中其係於金屬箔上隔著絕緣層設置導體電路,進而再設置一表護層所成之金屬基底電路基板,且表護層之至少一部份被除去而形成之狹縫係形成於前述導體電路所未設置之部份上。
(3-2)如(3-1)之金屬基底電路基板,其中該狹縫係被加工成相對於彎曲部份之長度為50%以上95%以下者。
(3-3)如(3-1)或(3-2)之金屬基底電路基板,其中絕緣層為由含有無機填充劑之熱硬化性樹脂所成,該絕緣層之厚度為30μm以上80μm以下,金屬箔之厚度為5μm以上40μm以下,且導體電路之厚度為9μm以上40μm以下者。
(3-4)如(3-1)~(3-3)中任一者之金屬基底電路基板,其中絕緣層係由最大粒子徑30μm以下且平均粒子徑2~15μm之球狀粒子所成,而鈉離子濃度在500 ppm以下之無機填充劑50~75體積%以及其餘部份之熱硬化性樹脂所成者。
(3-5)如(3-1)~(3-4)中任一者之金屬基底電路基板,其中熱硬化性樹脂係含有氫化雙酚F型或A型之環氧樹脂者。
(3-6)如(3-1)~(3-5)中任一者之金屬基底電路基板,其中熱硬化性樹脂係含有環氧基當量為800以上4000以下之直鏈狀高分子量環氧樹脂者。
(3-7)如(3-1)~(3-6)中任一者之金屬基底電路基板,其中熱硬化性樹脂之氯化物離子濃度在500 ppm以下。
(3-8)如(3-1)~(3-7)中任一者之金屬基底電路基板,其中絕緣層之玻璃(態)化溫度係0~40℃。
(3-9)如(3-1)~(3-8)中任一者之金屬基底電路基板,其中表護層之厚度為5μm以上25μm以下。
(3-10)如(3-1)~(3-9)中任一者之金屬基底電路基板,其中在狹縫部係可彎曲者。
(3-11)如(3-1)~(3-10)中任一者之金屬基底電路基板,其中絕緣層表面係可以曲率半徑0.1~0.5 mm彎曲達90°以上。
(3-12)如(3-1)~(3-11)中任一者之金屬基底電路基板,其中於表護層之表面上係層合有具磁性損失之層 或具介電損失之層者。
(3-13)如(3-12)之金屬基底電路基板,其中具磁性損失之層係由幅形比(aspect ratio)為2以上之磁性材料及有機結合材料所成,前述磁性材料之含量為30~70 vol%,進而該具磁性損失之層之厚度為3μm以上50μm以下者。
(3-14)如(3-12)之金屬基底電路基板,其中具介電損失之層係由比表面積為20~110 m2 /g之碳粉末及有機結合材料所成,前述碳粉末之含量為5~60 vol%,進而該具介電損失之層之厚度為3μm以上50μm以下者。
(3-15)如(3-14)之金屬基底電路基板,其中碳粉末係依JIS K 1469之體積電阻率為0.1 Ω cm以下之硼固溶之碳黑。
(3-16)如(3-1)或(3-15)中任一者之金屬基底電路基板,其中絕緣層之熱傳導率係1~4 W/mK,且導體電路與金屬箔間之耐電壓係1.0 kV以上者。
(3-17)一種LED,其特徵係於如(3-1)~(3-16)中任一者之金屬基底電路基板之導體電路上,通電連接至少1個LED所成者。
(4-1)一種LED光源單元,其特徵係將於金屬箔上隔著絕緣層設置導體電路所成之金屬基底電路基板,隔著黏性膠帶,而配置於殼體表面上,且於前述金屬基底電路基板之該導體電路上,搭載1個以上之發光二極體(LED)所成之LED光源單元;前述金屬箔之厚度為18μm以上 300μm以下,前述絕緣層則含有無機填充劑及熱硬化性樹脂,且厚度為80μm以上200μm以下,而前述導體電路之厚度為9μm以上140μm以下者。
(4-2)如(4-1)之LED光源單元,其中絕緣層之熱傳導率為1~4 W/mK者。
(4-3)如(4-1)或(4-2)之LED光源單元,其中絕緣層係含有熱硬化性樹脂25~50體積%;其餘部份係由最大粒子徑75μm以下且平均粒子徑10~40μm之球狀粗粒子及平均粒子徑0.4~1.2μm之無機填充劑。
(4-4)如(4-1)~(4-3)中任一者之LED光源單元,其中絕緣層中之熱硬化性樹脂之玻璃(態)化溫度係0~40℃。
(4-5)如(4-1)~(4-4)中任一者之LED光源單元,其中熱硬化性樹脂係含有氫化雙酚F型或A型之環氧樹脂所成者。
(4-6)如(4-1)~(4-5)中任一者之LED光源單元,其中熱硬化性樹脂係含有環氧基當量為800以上4000以下之直鏈狀環氧樹脂所成者。
(4-7)如(4-1)~(4-6)中任一者之LED光源單元,其中熱硬化性樹脂係含有聚氧基伸烷基聚胺所成者。
(4-8)如(4-1)~(4-7)中任一者之LED光源單元,其中相對於熱硬化性樹脂中所含之環氧樹脂之環氧基當量,係含有活性氫當量可成為0.8~1倍之聚氧基伸烷基聚胺所成者。
(4-9)如(4-1)~(4-8)中任一者之LED光源單元,其中金屬基底電路基板係以實裝有LED部份以外之部份之一處以上部份,於導體電路面或與導體電路面之相反面上以曲率半徑1~5 mm彎曲達90°以上,且前述已彎曲之金屬基底電路基板之導體電路與金屬箔間之耐電壓係1.5 kV以上者。
(4-10)如(4-1)~(4-9)中任一者之LED光源單元,其中黏著膠帶之熱傳導率係1~2 W/mK,且其厚度為50μm以上150μm以下者。
(4-11)如(4-1)~(4-10)中任一者之LED光源單元,其中黏性膠帶係包含含有丙烯酸及/或甲基丙烯酸之高分子。
(4-12)如(4-1)~(4-11)中任一者之LED光源單元,其中黏性膠帶係含有熱傳導性電絕緣劑為40~80體積%者。
(4-13)如(4-1)~(4-12)中任一者之LED光源單元,其中熱傳導性電絕緣劑丙烯酸橡膠。
(4-14)如(4-1)~(4-13)中任一者之LED光源單元,其中前述高分子係將含有(甲基)丙烯酸酯單體之單體加以聚合所成之丙烯酸聚合物。
(4-15)如(4-1)~(4-14)中任一者之LED光源單元,其中前述(甲基)丙烯酸酯單體係含有2-乙基己基丙烯酸酯。
(4-16)如(4-1)~(4-15)中任一者之LED光源單元,其中前述熱傳導性電絕緣劑之最大粒子徑係45μm以下,而平均粒子徑則係0.5~30μm者。
(4-17)如(4-1)~(4-16)中任一者之LED光源單元,其中熱傳導性電絕緣劑係選自氧化鋁、結晶性二氧化矽、以及氫氧化鋁所成群之一種以上者。
以下,茲就本發明之實施上較佳態樣詳細地加以說明。
下述金屬基底電路基板之構成、以及主要構成材料之金屬箔、無機填充劑、熱硬化性樹脂、導體電路等,係可適當地配合於混成積體電路、LED模組、LED光源單元。
<金屬基底電路基板>
茲就本發明之基礎之金屬基底電路基板之構成、構成材料之特性等,記載如下。
本發明之電路基板,其係絕緣體與導體電路或金屬箔相互層合之金屬基底電路基板,其特徵係導體電路或金屬箔之厚度為5μm以上450μm以下,絕緣層為由含有無機填充劑及熱硬化性樹脂之樹脂組成物之硬化體所成,且前述絕緣層之厚度為9μm以上300μm以下者。
亦即,導體電路或金屬箔之厚度在5μm以下時,基於處理上之問題而無法製造;又在450μm以上時,則其彎曲性降低,且電路基板整體會變厚。
本發明中,金屬基底電路基板可在室溫下彎曲而使用,進而,因即使重複彎曲亦可使用之故,其加工性高並可以再利用等。
[金屬箔]
金屬箔之材質,可使用鋁或鋁合金、銅或銅合金、鐵、不鏽鋼等。此外,依金屬箔之材質,可提昇接著性之故,金屬箔之絕緣層側係以施加電解處理、蝕刻處理、電漿處理、底漆處理或偶合處理等表面處理者為較佳。
[絕緣層]
在本發明中,絕緣層之熱傳導率係以1~4 W/mK為較佳,並以2~3 W/mK為最佳。熱傳導率如未達1 W/mK時,其電路基板之熱電阻會偏高,而可能無法得到目的之放熱性。再者,為得到4 W/mK以上之熱傳導率,因必須多量之無機填充劑起見,有可能會喪失柔軟性而無法得到良好之彎曲功能。
再者,絕緣層之玻璃(態)化溫度,係以0~40℃為較佳,並以10~30℃為最佳。玻璃(態)化溫度如未達0℃時,其剛性及電絕緣性會降低,如超過40℃時,則彎曲性會降低。玻璃(態)化溫度如保持於0~40℃時,就不會像傳統上在金屬基底基板上使用之如絕緣層之在室溫下為堅硬者,其即使在室溫下彎曲加工或擠押加工,亦不容易因金屬箔之剝離或絕緣層之裂縫等,而發生耐電壓之降低。
絕緣層之厚度,係以9μm以上300μm以下為較佳。
在本發明中,絕緣層係含有熱硬化性樹脂25~60體積%;其餘部份係由最大粒子徑75μm以下且平均粒子徑5~40μm之球狀粗粒子及平均粒子徑0.3~3.0μm之球狀微粒子所成之無機填充劑構成之樹脂組成物之硬化體。如以上述體積%以上而含有熱硬化性樹脂時,其散熱性會降低而無法得到上述之熱傳導率。
構成絕緣層之熱硬化性樹脂,如係以環氧基當量800以上4000以下之直鏈狀高分子環氧基樹脂及氫化雙酚F型及/或A型之環氧樹脂為主體之樹脂者,亦可進而配合有苯酚樹脂、聚醯亞胺樹脂、苯氧樹脂、丙烯酸橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠等,惟考慮在室溫下之彎曲性、電絕緣性、耐熱性等,此等之配合量係以相對於與環氧樹脂之總計量為30質量%以下者為較佳。
構成絕緣層之熱硬化性樹脂,可使用環氧樹脂、苯酚樹脂、聚矽酮樹脂、丙烯酸樹脂等。其中,又以包含無機填充料,且在硬化狀態下,其金屬箔1與導體電路之接合力優良,同時,在室溫下又具有優良彎曲性之環氧樹脂及加成聚合型之環氧硬化劑為主成分者為較佳。
加成聚合型之環氧硬化劑,其較佳者係具有在熱硬化後可提昇熱硬化性樹脂之彎曲性效果之聚氧基伸烷基聚胺,而相對於熱硬化性樹脂中所含之環氧樹脂之環氧基當量,基於確保絕緣層之剛性、彎曲加工性、絕緣性等,係以添加至活性氫當量可成為0.8~1倍者為較佳。
進而,構成絕緣層之熱硬化性樹脂,係以使用氫化雙 酚F型及/或A型之環氧樹脂為較佳,當其環氧基當量為180~240時在室溫下為液狀,而可在熱硬化性樹脂中60~100質量%之範圍下使用。該氫化雙酚F型及/或A型之環氧樹脂,相較於普遍使用之雙酚F型或A型而言,因不具有剛硬之構造而在作為硬化性樹脂組成物時其彎曲性優良。此外,因樹脂之黏度較低之故,環氧基當量800以上4000以下之直鏈狀高分子環氧樹脂,就可以添加至熱硬化性樹脂中0~40質量%,以及絕緣層中無機填充劑50~75體積%。
氫化雙酚F型及/或A型之環氧樹脂,其環氧基當量如未達180時,在環氧樹脂之純化過程中所殘存之具環氧基之低分子量雜質就會變多,而接著強度或絕緣性就會降低而不理想。此外,環氧基當量如超過240時,樹脂黏度會變高,而藉由添加環氧基當量800以上4000以下之直鏈狀高分子環氧樹脂,其樹脂黏度會更加地上升,從而很難將高分子量環氧樹脂添加至熱硬化性樹脂中0~40質量%,以及絕緣層中無機填充劑50~75體積%者。
絕緣層中如含有環氧基當量800以上4000以下之直鏈狀高分子環氧樹脂時,其相較於在熱硬化性樹脂中僅使用環氧基當量未達800之直鏈狀環樣樹脂之情形,將更能提昇其接合性。進而,環氧基當量800以上4000以下之直鏈狀高分子量環氧樹脂,如將其作成氫化雙酚F型及/或A型之環氧樹脂時,除了具有接合性以外,因其在室溫下之彎曲性可以提昇之故,而最為理想。
再者,如在熱硬化性樹脂中使其含有環氧基當量超過4000之直鏈狀環樣樹脂時,其無機填充劑之填充將會變得困難,並與其他環氧樹脂變得難以相溶,且環氧樹脂、環氧硬化劑、無機填充劑或其他包含之成分等,均會在不均一之狀態下形成絕緣層之故,而導致其散熱性及電絕緣性降低。環氧基當量800以上4000以下之直鏈狀環氧樹脂,係以添加硬化性樹脂中40質量%以下者為較佳,如超過40質量%時,環氧硬化劑之添加量會變少,熱硬化性樹脂之玻璃(態)化溫度(Tg)可能會上升,彎曲性則可能會降低。
構成絕緣層之熱硬化性樹脂中之氯化物離子濃度,係以500 ppm以下者為較佳,並以250 ppm以下者為最佳。在傳統之金屬基底電路基板中,所構成之硬化性樹脂組成物中之氯化物離子濃度如為1000 ppm以下時,其即使在高溫、直流電壓下亦能得到良好之電絕緣性。然而,本發明之金屬基底電路基板上使用之上述絕緣層,其中所構成之熱硬化性樹脂組成物由於在室溫下亦可以彎曲而具有柔軟構造起見,其熱硬化性樹脂組成物中之氯化物離子濃度如超過500 ppm時,在高溫、直流電壓下可能會產生離子性雜質之移動,並有電絕緣性降低之傾向。
絕緣層中所含有之無機填充劑,係以電絕緣性上熱傳導性良好者為較佳,例如可使用氧化矽、氧化鋁、氮化鋁、氮化矽、氮化硼等。無機填充劑之粒度,係以含有最大粒子徑75μm以下且平均粒子徑5~40μm之球狀粗粒子及平均粒子徑0.3~3.0μm之球狀微粒子者為較佳。在此範圍內,如為含有平均粒子徑10~40μm之球狀粗粒子及平均粒子徑0.4~1.2μm之球狀微粒子者則為最佳。再者,將球狀粗粒子及球狀微粒子加以混合者,相較於僅單獨使用粉碎粒子或球狀粒子者,其可以進行更高之填充,且可提高在室溫下之彎曲性。
絕緣層中之無機填充劑之含量,係以50~75體積%為較佳,並以55~65體積%為最佳。
無機填充劑中之鈉離子濃度,係以500 ppm以下為較佳,並以100 ppm以下為最佳。無機填充劑中之鈉離子濃度如超過500 ppm以上時,在高溫、直流電壓下可能會產生離子性雜質之移動,並有電絕緣性降低之傾向。
本發明中,進而,為使導體電路或金屬箔間通電連接起見,係以所使用之貫穿孔之至少一個係0.0078 mm2 以上者為較佳。貫穿孔,可藉由將導電電路或金屬箔及絕緣層以化學性、物理性、或機械性除去,使其形成貫穿孔用之孔,再藉由於其空隙內部進行電鍍、印刷法等而填充導電性物質等,或由其上層導體電路施加線接合(wire bonding),再使其通電連接。貫穿孔,其可形成,亦可不形成。
[導體電路]
本發明中,係以可將該電路基板在任意處所以曲率半徑1~5 mm彎曲達90°以上,且導體電路或金屬箔之彼此間之耐電壓1.0 kV以上者為較佳。曲率半徑在1 mm以下而彎曲達90°以上時,有可能會因絕緣層裂縫等導致該導體電路或金屬箔之彼此間之耐電壓在1.0 kV以下。曲率半徑在5 mm以上而彎曲在90°以下時,則目的模組可能無法達成小型化之目的。
導體電路之厚度,係以9μm以上140μm以下者為較佳,如未達9μm時無法充分發揮其導體電路之功能;如超過140μm則不僅彎曲性降低厚度亦增加,將很難達到小型化或薄型化之目的。
<混成積體電路>
以下,茲說明使用本發明之金屬基底電路基板之混成積體電路之較佳態樣。使用本發明之金屬基底電路基板之混成積體電路,其可以適當地使用上述金屬基底電路基板中,主要構成材料之金屬箔、無機填充劑、熱硬化性樹脂、導體電路等。
圖1-1係本發明之金屬基底電路基板及使用其之混成積體電路之一例示。
在本發明之混成積體電路中,由金屬箔1、絕緣層2、以及導體電路3所構成之金屬基底電路基板之導體電路3上,係由多數之半導體,亦即輸出用半導體5及控制用半導體6以及晶片零件8藉由焊錫接合部9等而接合搭載,並隔著熱傳導性接著劑10而密接於具散熱性之殼體11。輸出用半導體5,基於促進散熱之目的,有許多係隔著散熱片4而與導體電路3連接,惟其亦可不使用。
此外,控制用半導體6,因為通常不會伴隨產熱,故不隔著散熱片4連接於導體電路3,惟亦可隔著散熱片。
上述熱傳導性接著劑,可使用填充了金、銀、鎳、氮化鋁、鋁、氧化鋁等的高熱傳導性填充料之環氧樹脂及尿烷樹脂、聚矽氧烷樹脂等之黏著劑,可使用預先形成薄片狀的熱傳導性接著薄片取代熱傳導性接著劑。
此外,藉由使用矽潤滑脂之密接及止滑之固定等,只要是可使金屬基底電路與具散熱性之殼體11優良的密接之金屬基底電路及具散熱性之殼體11之熱傳導佳之固定方法即可,此外,熱傳導性接著劑的使用目的在於助長輸出用半導體5的熱的散發之目的及混成積體電路的保護、固定之目的等,惟,亦有不使用於此等目的之情形。
再者,控制用半導體6之訊號,係通過導體電路3及金線(bonding wire)7而與輸出用半導體5通電連接。輸出用半導體5及控制用半導體6以及晶片零件8之實裝部份以外之金屬基底電路基板中,其所構成之金屬箔1、絕緣層2、以及導體電路3,可配合散熱板或具有散熱性殼體11之形狀而在室溫下彎曲加工或擠壓加工。並且,其不僅設置於平坦部份,並可配合散熱板或具有散熱性殼體之形狀而密接於其側面或底面或者階層或曲面等上。因此,傳統之金屬基底電路基板及可撓性配線板即不能適用。高散熱性混成積體電路即可能進行小型化或薄型化。
使用本發明之金屬基底電路基板之混成積體電路,係由上述結構所成,其絕緣層之熱傳導率係1~4 W/mK,導體電路與金屬箔間之耐電壓係1.5 kV以上,並保有與傳統上具有平坦金屬板之金屬基底電路基板同等之特性者。此外,其不僅可設置於平坦部份,並可密接於殼體之側面或底面或者階層或曲面等上。進而,其即使在實裝散熱所必須之半導體元件或電阻晶片等電子零件之狀態下,亦很容易地可在室溫下彎曲之故,因此就解除了傳統上僅能將金屬基底電路基板使用於平面部份之限制。
金屬箔1之厚度,可使用5μm以上450μm以下者,惟考慮確保金屬基底電路基板之剛性、彎曲加工性、擠壓加工性等,係以35μm以上70μm以下者為最佳。
絕緣層2之厚度,係以80μm以上200μm以下者為較佳,如未達80μm時,其絕緣性會降低,又如超過200μm時則不僅散熱性降低,其厚度也會增加,而很難達到小型化或薄型化之目的。
<LED模組>
接著說明在金屬基底電路基板表面上具有表護(Cover)陣列之LED模組(以下亦簡稱為LED陣列)之較佳態樣。使用本發明之金屬基底電路基板之LED陣列,其可以適當地使用上述金屬基底電路基板中,主要構成材料之金屬箔、無機填充劑、熱硬化性樹脂、導體電路等。
圖2-1~圖2-7,係本發明之金屬基底電路基板及使用其之LED模組之一例中,其大略構造之平面示意圖。
使用本發明之金屬基底電路基板之LED模組中,在金屬箔21及絕緣層22,以及導體電路23及電極24所成之金屬基底電路基板上,其未形成導體電路23及電極24之處所之一部份金屬箔21及絕緣層22被去除,而形成狹縫部25。
圖2-2,係在圖2-1之金屬基底電路基板之導體電路23及電極24之形成面側上,藉由在零件搭載部24及輸入端子28以外,更貼上表護層26,而補強其基板。在此,未形成導體電路23及電極24之處所之一部份表護層26亦可與金屬箔21及絕緣層22同樣地除去,而形成狹縫部25。前述表護層26之狹縫部25,係相對於彎曲部份之長度,加工成50%以上95%者為較佳。再者,相對於彎曲部份之長度,如加工成50%以上時,其可以曲率半徑0.5 mm以下彎曲達90°,如在95%以下加工時其彎曲處所無表護層之補強效果,而彎曲處所之導體電路亦不會有斷線,絕緣層產生裂縫等不良情形發生。上述表護層之厚度,係以5μm以上25μm以下者為較佳。
圖2-3,係在貼有圖2-2之金屬基底電路基板之表護層26之上部,形成具磁性損失之層29a或具介電損失之層29b者。
具磁性損失之層29a,由幅形比(aspect ratio)為2以上之磁性材料及有機結合材料所成,該磁性材料之含量為30~70 vol%,而該層之厚度為3μm以上50μm以下時,即可發揮優良之磁性損失特性。
再者,在圖2-3之金屬基底電路基板中,如形成具介電損失之層29b時,具介電損失之層,由比表面積為20~110 m2 /g之碳粉末及有機結合材料所成,前述碳粉末之含量為5~60 vol%,而該層之厚度為3μm以上50μm以下時,即可發揮優良之介電損失特性。
具介電損失之層之碳粉末,其中若為依JIS K 1469之體積電阻率為0.1 Ω cm以下之硼固溶之碳黑時,即可發揮優良之介電損失特性。
圖2-4,係本發明之金屬基底電路基板中,於零件搭載部上搭載散熱零件210。在此,圖2-4所示之虛線係表示本發明之金屬基底電路基板之彎曲處所211。
在彎曲處所211中因形成狹縫部25之故,其可簡單地彎曲,而即使彎曲其彎曲處所之導體電路因為可藉由表護層26補強之故,其不會斷線,亦無絕緣層產生裂縫之情形。
如此,本發明之金屬基底電路基板係以表護陣列補強基板,其即使彎曲亦可以防止導體電路之斷線及絕緣層之裂縫等不良情形,並且藉由狹縫加工又有彎曲性良好之極大優點。進而,其係於具磁性損失之層或具介電損失之層之形成上,可具有良好電磁波吸收特性之金屬基底電路基板。
傳統上,基板厚度為150μm左右之金屬基底電路基板,如以曲率半徑0.5 mm以下彎曲達90°以上時,會發生導體電路之斷線及絕緣層之裂縫等不良情形,而必須以表護陣列加以補強。然而,如以表護陣列補強時,金屬基底電路基板會變得剛硬,而很難在期望之處所進行彎曲。
本發明係提供一種可兼顧彎曲時基板之補強及彎曲性之二者,同時又能具有電磁波吸收特性之劃時代的金屬基底電路基板。
圖2-5係關於本發明之金屬基底電路基板及使用其之LED模組之一例之大略構造圖。關於圖2-4之金屬基底電路基板,其係將輸入電路在狹縫部彎曲180°時之橫斷圖。在本發明之金屬基底電路基板中,在由金屬箔21、絕緣層22、導體電路23、及電極24所構成之金屬基底電路基板上,係隔著環氧基接著層25a而形成表護層26,進而更形成具磁性損失之層29a或具介電損失之層29b。
在圖2-5之金屬基底電路基板中,導體電路23及電極24係通電相連,並在電極24上藉由銲錫等通電連接而搭載著散熱零件210。此外,金屬基底電路基板之內側,係隔著熱傳導性黏著膠帶213而密接著具有散熱性之殼體212。導體電路23與延伸配線(輸入電路)24係通電相連,且在LED等散熱零件上成為由外部而可輸入電源之狀態。
此外,在圖2-5中,係於金屬箔21側上產生彎曲,惟在本發明中,則可以容易地在具磁性損失之層29a或具介電損失之層29b上產生彎曲。如至少就欲彎曲之部份之表護陣列,以相對於彎曲部份之長度加工至50%以上95%以下而為縫隙加工時,即可配合具散熱性之殼體212之形狀並以各種形狀彎曲。
上述縫隙加工,其不僅可為圖2-1~圖2-4之金屬基底電路基板上所示之長方形加工,亦可多數作成為圖2-6所示之角成為尖銳形狀或楔型,或為圖2-7所示之圓型。當然,其中基於彎曲部份容易決定之觀點,係以圓型為較佳。
使用本發明之金屬基底電路基板之LED陣列,其係以具有上述之結構,金屬箔21之厚度為5μm以上40μm以下,絕緣層22為含有無機填充劑及熱硬化性樹脂,且厚度為30μm以上80μm以下,另上述導體電路之厚度為9μm以上40μm以下者為較佳。如滿足此等條件時,即可確實地達成本發明之目的。
如金屬箔21之厚度為5μm以上時,金屬基底電路基板之剛性會降低,其用途亦無限制。如金屬箔21之厚度為40μm以下時,即不須要金屬基底電路基板之彎曲加工用模具或擠壓加工用模具、甚至壓力機等加工設備,且亦毫無困難地可將金屬基底電路基板密接於殼體之曲面等上。進而,在金屬基底電路基板上實裝有散熱必須之半導體元件或電阻晶片等電子零件之狀態下,亦無困難地可在室溫下彎曲。由於金屬基底電路基板極具剛性、彎曲加工性、擠壓加工性等,特別是以曲率半徑0.1~0.5 mm彎曲達90°以上之彎曲加工性起見,該金屬箔21之厚度係以12μm以上35μm以下者為較佳。
使用本發明之金屬基底電路基板之LED陣列中,其絕緣層22係以含有無機填充劑及熱硬化性樹脂,且厚度為30μm以上80μm以下者為較佳。絕緣層22之厚度,如在30μm以上時可確保其絕緣性,又如在80μm以下,因可以0.1~0.5 mm彎曲達90°以上之彎曲加工性不會降低,因此較為理想。
使用本發明之金屬基底電路基板之LED陣列中,其導體電路之厚度,係以9μm以上40μm以下者為較佳。如在9μm以上時,可充分確保作為導體電路之功能,而如在40μm以下時,可確保充分之彎曲性,並確保小型化或薄型化所需之充分厚度。
進而,本發明所使用之熱傳導性黏著膠帶213中,可將氧化鋁、二氧化鈦等金屬氧化物、氮化鋁、氮化硼、氮化矽等氮化物、碳化矽、氫氧化鋁等無機物質或丙烯酸橡膠等有機物質所成之熱傳導性電絕緣劑,填充於高分子樹脂材料中而加以使用,惟如藉由有機矽烷偶合劑等施加表面處理者等,再填充於高分子樹脂材料中所成之熱傳導性接著膠帶亦可使用。
熱傳導性接著膠帶213,因為可將散熱產品所生之熱,透過金屬基底電路基板而由金屬基底基板之內側向殼體效率良好地散熱起見,所以相較於傳統之黏著膠帶其可提昇熱傳導率而較為理想。
熱傳導性接著膠帶213,可適當地使用下述<LED光源單元>所使用之材料、以及具有特性之黏著膠帶。
<LED光源單元>
茲就使用本發明之金屬基底電路基板之LED光源單元,說明其較佳態樣。
使用本發明之金屬基底電路基板之LED光源單元,可適當地使用在上述金屬基底電路基板中,主要構成材料之金屬箔、無機填充劑、熱硬化性樹脂、導體電路等。
圖3-1係關於本發明的LED光源單元的其中一例,顯示其大略構造之截面圖。
在本發明之LED光源單元中,由金屬箔31及絕緣層32以及導體電路33所成之金屬基底電路基板之導體電路33上,可藉由銲錫接合部35等而接合、搭載1個以上之LED36,並隔著熱傳導性黏著膠帶37而密接著具散熱性之殼體38。導體電路33與延伸配線(輸入電路)34係通電接合,而成為可在LED上由外部輸入電源之狀態。
再者,在圖3-1中,整體形狀雖呈現箱型,惟在本發明中,構成LED36之實裝部份以外之金屬基底電路基板之金屬箔31及絕緣層32以及導體電路33,只要與具散熱性之殼體38密接者即可,其可以配合具散熱性之殼體38之表面形狀而作成各種形狀。
本發明之LED光源單元,係以具有上述結構,其金屬箔31之厚度在18μm以上300μm以下,絕緣層32為含有無機填充劑及熱硬化性樹脂,且厚度為80μm以上200μm以下,導體電路33之厚度為9μm以上140μm以下者為較佳。
其金屬箔31之厚度,係以18μm以上300μm以下者為較佳。金屬箔31之厚度如未達18μm以上時,金屬基底電路基板之剛性會降低而用途受到限制。其厚度如超過300μm時,不只需要金屬基底電路基板之彎曲加工用模具或擠壓加工用模具,甚至於壓力機等加工設備,且將金屬基底電路基板密接於殼體之曲面等上亦會變得困難。進而,在金屬基底電路基板上實裝有散熱所須之半導體元件或電阻晶片等電子零件之狀態下,將很難在室溫下彎曲。基於金屬基底電路基板所具有之剛性、彎曲加工性、擠壓加工性等,特別是以曲率半徑1~5 mm可達90°以上之彎曲加工性者,其係以35μm以上70μm以下者為最佳。
絕緣層32,係以含有無機填充劑及熱硬化性樹脂,且厚度在80μm以上200μm以下者為較佳。關於絕緣層32之厚度,如未達80μm時其絕緣性會降低;而超過200μm時則不僅散熱性降低,且厚度增加,很難作成小型化或薄型化。
在本發明之LED光源單元中,導體電路之厚度,係以9μm以上140μm以下者為較佳。如未達9μm時將無法完全發揮作為導體電路之功能,而超過140μm時則不僅彎曲性降低,且厚度增加,很難作成小型化或薄型化。
本發明之LED光源單元,因為即使重複彎曲亦可使用之故,其加工性高,且可再利用等。此外,在金屬基底電路基板上搭載LED後,接著於具有平面部之殼體,其後再與殼體一同加工、變形,即可以容易地產製具有含曲面殼體之LED光源單元,從而就可以提供便宜且大量之LED光源單元。
在本發明所使用之熱傳導性之黏著膠帶37上,如後所述,其可以在高分子樹脂材料中填充氧化鋁、二氧化鈦等金屬氧化物、氮化鋁、氮化硼、氮化矽等氮化物、碳化矽、氫氧化鋁等無機物質或丙烯酸橡膠等有機物質所成之熱傳導性電絕緣劑。進而,亦可將藉由矽烷偶合劑等進行表面處理者等填充於高分子樹脂材料中,而作成熱傳導性黏著膠帶加以使用。
不具有熱傳導性之黏著膠帶,其基於伴隨LED發光所產生之熱將無法充分地傳遞熱於殼體,因此會導致LED溫度上升而無法使用。根據本發明之檢測結果,係以使用熱傳導率1~2 W/mK,厚度50~150μm之熱傳導性之黏著膠帶為較佳。
熱傳導性之黏著膠帶37之特徵,係在使LED發光時可將所產生之熱,隔著金屬基底電路基板,由金屬基底基板之內側效率良好地向殼體散熱之故,而較傳統之黏著膠帶更能提昇其熱傳導率。
在熱傳導性之黏著膠帶37所使用之高分子材料,其並無特別之限制,惟為提昇金屬之密接性起見,係以選擇丙烯酸及/或含丙烯酸之高分子者為較佳。亦即,係以具有碳數2~12烷基之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、碳數2~12之丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯為較佳。
基於柔軟性及加工性之觀點,單體係以1種或2種以上選自乙基丙烯酸酯、丙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、辛基丙烯酸酯、異辛基丙烯酸酯、癸基丙烯酸酯、癸基(甲基)丙烯酸酯、或月桂基(甲基)丙烯酸酯而加以混合並使用者為較佳。其中,單體又以2-乙基己基丙烯酸酯為最佳。
熱傳導性之黏著膠帶37,係以含有熱傳導性電絕緣劑者為較佳。熱傳導性電絕緣劑,基於電絕緣性及熱傳導性之觀點,其只要係有機物質不論何者即可,惟有機物質較佳則為天然橡膠或NBR、EPDM等橡膠,並以含有丙烯酸橡膠者為較佳。此外,熱傳導性電絕緣劑基於確保良好之散熱性,其較佳係於黏著膠帶37中含有40~80體積%者。50~70體積%者則為最佳之範圍。
前述丙烯酸橡膠用之單體,例如有乙基丙烯酸酯、n-丙基丙烯酸酯、n-丁基丙烯酸酯、異丁基丙烯酸酯、n-戊基丙烯酸酯、異戊基丙烯酸酯、n-己基丙烯酸酯、2-甲基戊基丙烯酸酯、n-辛基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、n-癸基丙烯酸酯、n-月桂基丙烯酸酯、n-十八烷基丙烯酸酯、氰基甲基丙烯酸酯、1-氰基乙基丙烯酸酯、2-氰基乙基丙烯酸酯、1-氰基丙基丙烯酸酯、2-氰基丙基丙烯酸酯等。並以由其中選擇1種以上加以組合者,或有數個百分比之交聯點單體進行共聚合之丙烯酸橡膠為較佳。橡膠含量,係以熱傳導性之黏著膠帶37中之0.1~30質量份者為較佳。如未達到0.1質量份者,在將高熱傳導性填充劑填充至高分子樹脂材料中時,填充劑將會沉降;而如超過30
當量為201之已添加氫(表1中係標示為添加氫)之雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YX-8000)100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)63質量份,再配合平均粒子徑2.2μm而最大粒子徑20μm之已粉碎氧化鋁(昭和電工公司製:AL-173)達絕緣層中50體積%,從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化而製得金屬基底基板。此外,均以與實施例1-1相同之方法製作金屬基底電路基板,並測定各種物性。
其等之結果示於表1-2。由於絕緣層之玻璃(態)化溫度(Tg)之降低,而使室溫下之彎曲性特別地被提昇。而在其他之物性上亦良好。
實施例1-3
如表1-1所示,在40μm厚之鋁箔上,以相對於環氧當量為201之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YX-8000)70質量%及環氧當量為1900之雙酚A型環氧樹脂(東都化成公司製:YD-927H)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合平均粒子徑2.2μm而最大粒子徑20μm之已粉碎氧化鋁(昭和電工公司製:AL-173)達絕緣層中50體積%,從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣 層。接著,對著35μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化而製得金屬基底基板。此外,均以與實施例1-1相同之方法製作金屬基底電路基板,並測定各種物性。
其等之結果示於表1-2。所製得之金屬基底電路基板,其導體電路及絕緣層之接著強度均特別地被提昇。而在其他之物性上亦良好。
實施例1-4
如表1-1所示,在40μm厚之鋁箔上,以相對於環氧當量為201之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YX-8000)70質量%及環氧當量為1024之雙酚A型環氧樹脂(東都化成公司製:ST-4100D)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)50質量份,再配合平均粒子徑2.2μm而最大粒子徑20μm之已粉碎氧化鋁(昭和電工公司製:AL-173)達絕緣層中50體積%,從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化而製得金屬基底基板。此外,均以與實施例1-1相同之方法製作金屬基底電路基板,並測定各種物性。
其等之結果示於表1-2。所製得之金屬基底基板,除了導體電路及絕緣層之接著強度外,由於玻璃(態)化溫度(Tg)之降低,而使室溫下之彎曲性特別地被提昇。而在其他之物性上亦良好。
實施例1-5
如表1-1所示,在40μm厚之鋁箔上,以相對於環氧當量為181之氫化雙酚F型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-6753)70質量%及環氧當量為1024之雙酚A型環氧樹脂(東都化成公司製:ST-4100D)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)55質量份,再配合平均粒子徑2.2μm而最大粒子徑20μm之已粉碎氧化鋁(昭和電工公司製:AL-173)達絕緣層中50體積%,從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化而製得金屬基底基板。此外,均以與實施例1-1相同之方法製作金屬基底電路基板,並測定各種物性。
其等之結果示於表1-2。所製得之金屬基底基板,除了導體電路及絕緣層之接著強度外,由於玻璃(態)化溫度(Tg)之降低,而使室溫下之彎曲性特別地被提昇。
實施例1-6
如表1-1所示,在40μm厚之鋁箔上,以相對於環氧當量為207之氫化雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EXA-7015)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧 基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合平均粒子徑2.2μm而最大粒子徑20μm之已粉碎氧化鋁(昭和電工公司製:AL-173)達絕緣層中50體積%,從而形成在熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為250 ppm,且硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化而製得金屬基底基板。此外,均以與實施例1-1相同之方法製作金屬基底電路基板,並測定各種物性。
其等之結果示於表1-2。所製得之金屬基底基板,除了導體電路及絕緣層之接著強度外,由於玻璃(態)化溫度(Tg)之降低,而使室溫下之彎曲性特別地被提昇。進而,125℃下施加直流電壓1000V(圖型側+)時,其絕緣層破壞時間有延長之情形。而在其他之物性上亦良好。
實施例1-7
如表1-1所示,在40μm厚之鋁箔上,以相對於環氧當量為207之氫化雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EXA-7015)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合最大粒子徑75μm以下而平均粒子徑21μm,且鈉離子濃度為10 ppm之球狀粗粒子 之氧化鋁(昭和電工公司製:CB-A20),以及平均粒子徑0.7μm且鈉離子濃度為8 ppm之球狀微粒子之氧化鋁(住友化學公司製:AKP-15)共達絕緣層中50體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為7:3),從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化,而形成在絕緣層中之熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為300 ppm以下,且絕緣層中之無機填充劑整體中,其鈉離子濃度為50 ppm以下之金屬基底基板。此外,均以與實施例1-1相同之方法製作金屬基底電路基板,並測定各種物性。
其等之結果示於表1-2。所製得之金屬基底基板,在125℃下施加直流電壓1000V(圖型側+)時,其絕緣層破壞時間有特別延長之情形。而在其他之物性上亦良好。
實施例1-8
如表1-1所示,在40μm厚之鋁箔上,以相對於環氧當量為207之170 ppm氫化雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EXA-7015)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合最大粒子徑75μm以下而平均粒子徑21μm,且鈉離子濃度為10 ppm之球狀粗粒子之氧化鋁(昭和電工公司製:CB-A20),以 及平均粒子徑0.7μm且鈉離子濃度為8 ppm之球狀微粒子之氧化鋁(住友化學公司製:AKP-15)共達絕緣層中66體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為7:3),從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化,而形成在絕緣層中之熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為300 ppm以下,且絕緣層中之無機填充劑整體中,其鈉離子濃度為60 ppm以下之金屬基底基板。此外,均以與實施例1-1相同之方法製作金屬基底電路基板,並測定各種物性。
其等之結果示於表1-2。所製得之金屬基底基板,其熱傳導率更加地提昇。而在其他之物性上亦良好。
比較例1-1
如表1-1所示,在400μm厚之鋁箔上,以相對於環氧當量為187之雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EPICLON850-S)100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)63質量份,再配合平均粒子徑2.2μm而最大粒子徑20μm之經粉碎氧化鋁(住友電工公司製:AL-173)達絕緣層中80體積%,從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著210μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化而製得金屬基底基板。此外,均以與實施例1-1相同之方法製作金屬基底電路基板,並測定各種物性。
其等之結果示於表1-2。所製得之金屬基底基板,其幾乎無彎曲性,在室溫下以手動亦無法彎曲,而須使用彎曲用模具及加壓機以彎曲至90°,其導體電路及絕緣層之接著強度弱,且在室溫下彎曲至90°時之狀態下絕緣層耐電壓值極低。125℃下施加直流電壓1000V(圖型側+)時,其絕緣層破壞時間極短。並且,熱傳導率有部份地相異而相當散亂之情形。
比較例1-2
如表1-1所示,在40μm厚之鋁箔上,以相對於環氧當量為187之雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EPICLON850-S)100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)63質量份,再配合平均粒子徑57μm而最大粒子徑90μm之經粉碎氧化鋁(住友電工公司製:A-13-L)達絕緣層中50體積%,從而形成硬化後厚度為60μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化而製得金屬基底基板。此外,均以與實施例1-1相同之方法製作金屬基底電路基板,並測定各種物性。
其等之結果示於表1-2。所製得之金屬基底基板,其導體電路面之絕緣層暴露部份經確認有許多認係氧化鋁填充劑突起之凹凸,而在室溫下彎曲時絕緣層上有裂縫發生。再者,其導體電路及絕緣層之接著強度弱,且在室溫下彎曲至90°時之狀態下絕緣層耐電壓值極低。進而,125℃下施加直流電壓1000V(圖型側+)時,其絕緣層破壞時間極短。
比較例1-3
如表1-1所示,在400μm厚之鋁箔上,以相對於環氧當量為187之雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EPICLON850-S)40質量%及環氧當量為4000之雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:艾比柯特1010)60質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)51質量份,再配合平均粒子徑2.2μm而最大粒子徑20μm之經粉碎氧化鋁(住友電工公司製:AL-173)達絕緣層中50體積%,從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化而製得金屬基底基板。此外,均以與實施例1-1相同之方法製作金屬基底電路基板,並測定各種物性。
其等之結果示於表1-2。所製得之金屬基底基板,其幾乎無彎曲性,在室溫下以手動亦無法彎曲,而以彎曲用模具及加壓機雖可彎曲至90°,惟玻璃(態)化溫度(Tg)上升,在室溫下之彎曲性亦不完全,且在室溫下彎曲至90°時之狀態下絕緣層耐電壓值有顯著降低之情形。
比較例1-4
如表1-1所示,在400μm厚之鋁箔上,以相對於環氧當量為238且樹脂中之氯化物離子濃度為1500 ppm之氫化雙酚A型環氧樹脂(共榮公司化學公司製:艾伯萊特4000)70質量%及環氧當量為1200且樹脂中之氯化物離子濃度為920 ppm之雙酚F型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:艾比柯特4004P)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)42質量份,再配合平均粒子徑2.2μm而最大粒子徑20μm之經粉碎氧化鋁(住友電工公司製:AL-173)達絕緣層中50體積%,從而形成在熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為1000 ppm,且硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化而製得金屬基底基板。此外,均以與實施例1-1相同之方法製作金屬基底電路基板,並測定各種物性。
其等之結果示於表1-2。所製得之金屬基底基板,在125℃下施加直流電壓1000V(圖型側+)時,其絕緣層破壞時間極短。
比較例1-5
如表1-1所示,在400μm厚之鋁箔上,以相對於環氧當量為238且樹脂中之氯化物離子濃度為1500 ppm之氫 化雙酚A型環氧樹脂(共榮公司化學公司製:艾伯萊特4000)70質量%及環氧當量為1200且樹脂中之氯化物離子濃度為920 ppm之雙酚F型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:艾比柯特4004P)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)63質量份,再配合最大粒子徑75μm以下而平均粒子徑25μm,且鈉離子濃度為530 ppm之球狀粗粒子之氧化鋁(麥克隆公司製:AX-25),以及平均粒子徑1.2μm且鈉離子濃度為396 ppm之球狀微粒子之氧化鋁(麥克隆公司製:AW15-25)共達絕緣層中50體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為7:3),從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化,而形成在絕緣層中之熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為1000 ppm,且絕緣層中之無機填充劑整體中,其鈉離子濃度為500 ppm之金屬基底基板。此外,均以與實施例1-1相同之方法製作金屬基底電路基板,並測定各種物性。
其等之結果示於表1-2。所製得之金屬基底基板,在125℃下施加直流電壓1000V(圖型側+)時,其絕緣層破壞時間係顯著地變短。
金屬基底電路基板之各層厚度、熱硬化性樹脂之種類及配合量、所含氯化物離子濃度、無機填充劑之種類及所含鈉離子濃度,均示於表1-1中。
所製作之金屬基底電路基板,其各種物性係示於表1-2中。
<多層電路基板> 實施例2-1
在35μm厚之銅箔上,以相對於環氧當量為201之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YX-8000)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合最大粒子徑75μm以下而平均粒子徑21μm之球狀粗粒子之氧化鋁(昭和電工公司製:CB-A20),以及平均粒子徑0.6μm之球狀微粒子之氧化鋁(阿德瑪提斯公司製:AO-802)共達絕緣層中50體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為6:4),從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化而製得內層之箔張基板。
進而,就所得到之基板,將所定位置以乾薄膜罩住再將銅箔蝕刻之後,除去乾薄膜,形成電路而作成內層電路基板。
以所得到之內層電路基板做為基底,配合上述絕緣層及35μm厚之銅箔,藉由加熱硬化,而製作多層電路基板。
接著,在外層電路的所規定處使用鈷頭(drill)鑽取直徑0.5mm的孔,貫通內層電路及外層電路後,施以鍍銅形成貫通孔,其表面更用上述方法蝕刻外層電路,得到多層電路基板。
就多層電路基板,依據下述之方法,亦即(1)絕緣層之熱傳導率、(2)絕緣層之玻璃(態)化溫度、(3)彎曲時之耐電壓、(4)彎曲性、(5)電源元件之作動安定性:加以測定.評價。
(1)絕緣層之熱傳導率測定係將電路基板之絕緣層另外作成直徑10 mm×厚度2 mm之圓盤狀硬化體,而利用電射閃光法求出。
(2)絕緣層之玻璃(態)化溫度係使用多層化前之一層之電路基板,再將基底材料之金屬箔及導體電路以蝕刻法除去,再將所取出之絕緣層加工成5 mm×50 mm,而利用動態黏彈性測定法求出。
(3)彎曲時之耐電壓在外層電路形成有直徑20 mm之圓形圖型且多層電路基板包含直徑20 mm之圓形圖型情形下,以曲率半徑1 mm彎曲達90°狀態,再依JIS C 2110所規定之階段升壓法,測定內層電路及鋁箔間之耐電壓。
(4)室溫下之彎曲性將多層電路基板(內層、外層上完全未形成電路圖型,而使用完全為導體箔之狀態者)加工成10 mm×100mm,在25±1℃之溫度環境下,以兩手將導體電路形成面側及導體電路形成面之相反側,可在曲率半徑5 mm彎曲達90°以上時評價為良好:而在彎曲時,如須使用彎曲加工用之模具及壓力機等者,則評價為不良。
(5)電源元件之作動安定性將日立製作所公司製之p-mos-FET(2SK2174S)以2 mm的間隔組裝3個而製作成模組,在100℃環境下以每1個元件10W之消費電力連續運轉96小時,評價其是否有作動錯誤之情形。如無發生作動錯誤時,進一步加入消費電力10W再度進行評價,並以發生作動錯誤時之消費電力量來評價其電源元件之作動安定性。
此等之結果係示於表2-1中。
實施例2-2
該絕緣層之組成,係以相對於環氧當量為201之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YX-8000)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合最大粒子徑75μm以下而平均粒子徑21μm之球狀粗粒子之氧化鋁(昭和電工公司製:CB-A20),以及平均粒子徑0.6μm之球狀微粒子之氧化鋁(阿德瑪提斯公司製:AO-802)共達絕緣層中65體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為6:4)而形成。此外,均以與實施例2-1相同之方法製作多層電路基板,再以與實施例2-1相同之方法加以評價。其等之評價結果示於表2-1。
實施例2-3
以相對於環氧當量為187之雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學工業公司製:EPICLON850-S)100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)63質量份,再配合最大粒子徑75μm以下而平均粒子徑21μm之球狀粗粒子之氧化鋁(昭和電工公司製:CB-A20),以及平均粒子徑0.6μm之球狀微粒子之氧化鋁(阿德瑪提斯公司製:AO- 802)共達絕緣層中50體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為6:4),此外均以與實施例2-1相同之方法而製作多層電路基板,再以與實施例2-1相同之方法加以評價。其等之評價結果示於表2-1。
實施例2-4
以相對於環氧當量為201之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YX-8000)100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)60質量份,再配合最大粒子徑75μm以下而平均粒子徑21μm之球狀粗粒子之氧化鋁(昭和電工公司製:CB-A20),以及平均粒子徑0.6μm之球狀微粒子之氧化鋁(阿德瑪提斯公司製:AO-802)共達絕緣層中50體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為6:4),此外均以與實施例2-1相同之方法而製作多層電路基板,再以與實施例2-1相同之方法加以評價。其等之評價結果示於表2-1。
比較例2-5
以相對於環氧當量為187之雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學工業公司製:EPICLON850-S)100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)63質量份,再配合最大粒子徑75μm以下而平均粒子徑21μm之球狀粗粒子之氧 化鋁(昭和電工公司製:CB-A20),以及平均粒子徑0.6μm之球狀微粒子之氧化鋁(阿德瑪提斯公司製:AO-802)共達絕緣層中80體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為6:4),此外均以與實施例2-1相同之方法而製作多層電路基板,再以與實施例2-1相同之方法加以評價。其等之評價結果示於表2-1。所製得之多層電路基板,其幾乎無彎曲性,在室溫下以手動亦無法彎曲,而須使用彎曲用模具及加壓機以彎曲至90°。再者,耐電壓有變低之情形。
比較例2-2
在1500μm厚之A1板上,除形成絕緣層以外,其餘均以與實施例2-1相同之方法製作多層電路基板,並以與實施例2-1相同之方法加以評價。其等之評價結果示於表2-1。所製得之多層電路基板,其幾乎無彎曲性,在室溫下以手動亦無法彎曲,而須使用彎曲用模具及加壓機以彎曲至90°。多層電路基板之各種特性係示於表2-1中。
<LED模組> 實施例3-1
在18μm厚之鋁箔上,以相對於環氧當量為207之氫化雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EXA-7015)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之 環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合最大粒子徑30μm以下而平均粒子徑10μm,且鈉離子濃度為90 ppm之球狀粗粒子之氧化鋁(電氣化學工業公司製:DAW-10)以及平均粒子徑0.7μm且鈉離子濃度為8 ppm之球狀微粒子之氧化鋁(住友化學公司製:AKP-15)共達絕緣層中50體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為7:3),從而形成硬化後厚度為50μm之絕緣層。
接著,對著18μm厚之電解銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化,而製得在絕緣層中之熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為300 ppm以下,且絕緣層中之無機填充劑整體中,其鈉離子濃度為50 ppm以下之金屬基底基板。
就該金屬基底基板,將所定位置以蝕刻光阻罩住再將銅箔蝕刻之後,除去蝕刻光阻,形成電路而作成金屬基底電路基板。其後,將金屬基底電路基板之零件搭載部份及輸入端子部份以外,藉由貼上12.5μm厚之表護層(尼肯工業公司製:尼可富列克斯CKSE),以補強其基板。
接著,使用安裝有與所期望之縫隙形狀為相同形狀之湯姆森型沖床裝置,除去未形成導體電路及電極之處所之一部份金屬箔、絕緣層及表護層,相對於彎曲部份之長度加工80%,而製得包含有經加工之縫隙部份且容易彎曲之金屬基底電路基板。
進而,在金屬基底電路基板之零件搭載部份之電極上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036B)。其後,將金屬基底電路基板在包含有縫隙部份之情形下,使用寬200 mm、厚0.6 mm且一邊被加工成曲率半徑0.3 mm之不鏽鋼製之彎曲夾具,將金屬基底電路基板以曲率半徑0.3 mm加以彎曲,再使用熱傳導性黏著膠帶固定於厚度1 mm之鋁製殼體上,製得LED模組。
以下述方法,測定:(1)室溫下之拉伸強度、(2)室溫下之彎曲性、(3)導體電路之評價、(4)彎曲時之耐電壓、(5)電磁波吸收特性。
(1)室溫下之拉伸強度將金屬基底電路基板加工成10 mm×100 mm,在25±1℃之溫度環境下,藉由萬能拉伸試驗機測定金屬基底電路基板破裂時之強度,並作為其拉伸強度。
(2)室溫下之彎曲性將金屬基底電路基板加工成10 mm×100 mm,在25±1℃之溫度環境下,如以兩手將導體電路形成面側及導體電路形成面之相反側,可在曲率半徑0.5 mm彎曲達90°以上時評價為良好;而在彎曲時,如須使用彎曲加工用之模具及壓力機等者,則評價為不良。
(3)導體電路之評價在25±1℃之溫度環境下所得到之LED模組上,連接安定化之電源,以電壓10V、電流150mA通電使LED亮燈1小時以上。此時,如LED亮燈1小時以上為良好;如LED未亮燈或亮燈未達1小時以上為不良。
(4)彎曲時之耐電壓將金屬基底電路基板以曲率半徑0.3 mm彎曲達90°之狀態下,再依JIS C 2110所規定之階段升壓法,測定導體電路及基底金屬箔(Cu箔)間之耐電壓。
(5)電磁波吸收特性相對於所得到之基板,使用網路分析儀(8517D,安捷倫科技公司製),測定對於300 MHz及1GHz之頻率之電磁波吸收特性。吸收特性,係使用微帶線(microstrip line)法,再由線上電磁波之反射訊號S11及傳送訊號S21之測定結果,計算出吸收比率(Ploss/Pin)。此等結果係示於表3-1中。
實施例3-2
在18μm厚之銅箔上,以相對於環氧當量為207之氫化雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EXA-7015)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合最大粒子徑30μm以下而平均粒子徑10μm,且鈉離子濃度為90 ppm之球狀粗粒子之氧化鋁(電氣化學工業公司製:DAW-10)以及平均粒子徑0.7μm且鈉離子濃度為8 ppm之球狀微粒子之氧化鋁(住友化學公司製:AKP-15)共達絕緣層中50體積%(球狀粗粒子及 球狀微粒子之質量比為7:3),從而形成硬化後厚度為50μm之絕緣層。
接著,對著18μm厚之銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化,而形成在絕緣層中之熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為300 ppm以下,且絕緣層中之無機填充劑整體中,其鈉離子濃度為50 ppm以下之金屬基底基板。
進而,就金屬基底基板,將所定位置以蝕刻光阻罩住再將銅箔蝕刻之後,除去蝕刻光阻,形成電路而作成金屬基底電路基板。其後,將金屬基底電路基板之零件搭載部份及輸入端子部份以外,藉由貼上12.5μm厚之表護層(尼肯工業公司製:尼可富列克斯CKSE),以補強其基板。
接著,具磁性損失之層,其係由幅形比(aspect ratio)為4以上之磁性材料及有機結合材料所成,且係以前述磁性材料之含量50 vol%,而厚度為30μm之具磁性損失之層形成於表護層之上方。
接著,使用寬200 mm、厚0.6 mm且一邊被加工成曲率半徑0.3 mm之不鏽鋼製之彎曲夾具,除去未形成導體電路及電極之處所之一部份金屬箔、絕緣層、表護層及具磁性損失之層,相對於彎曲部份之長度加工80%,而製得包含有經加工之縫隙部份且容易彎曲之金屬基底電路基板。
接著,在金屬基底電路基板之零件搭載部份之電極上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗 佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036B)。其後,將金屬基底電路基板在包含有縫隙部份之情形下,將金屬基底電路基板以曲率半徑0.3 mm彎曲,再使用熱傳導性黏著膠帶固定於厚度1 mm之鋁製殼體上,製得LED模組。與實施例3-1相同地進行評價之結果,係示於表3-1中。
實施例3-3
在18μm厚之銅箔上,以相對於環氧當量為207之氫化雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EXA-7015)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合最大粒子徑30μm以下而平均粒子徑10μm,且鈉離子濃度為90 ppm之球狀粗粒子之氧化鋁(電氣化學工業公司製:DAW-10)以及平均粒子徑0.7μm且鈉離子濃度為8 ppm之球狀微粒子之氧化鋁(住友化學公司製:AKP-15)共達絕緣層中50體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為7:3),從而形成硬化後厚度為50μm之絕緣層。
接著,對著18μm厚之銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化,而形成在絕緣層中之熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為300 ppm以下,且絕緣層中之無機填充劑整體中,其鈉離子濃度為50 ppm以下之金屬基底基板。
就金屬基底基板,將所定位置以蝕刻光阻罩住再將銅箔蝕刻之後,除去蝕刻光阻,形成電路而作成金屬基底電路基板。其後,將金屬基底電路基板之零件搭載部份及輸入端子部份以外,藉由貼上12.5μm厚之表護層(尼肯工業公司製:尼可富列克斯CKSE),以補強其基板。接著,比表面積為100 m2 /g、JIS K 1469之電阻率在0.1 Ω cm以下,由硼固溶之碳黑之碳粉末及有機結合材料所成,且前述碳粉末之含量為50 vol%而厚度為30μm之具介電損失之層,係形成於表護層之上方。
接著,使用寬200 mm、厚0.6 mm且一邊被加工成曲率半徑0.3 mm之不鏽鋼製之彎曲夾具,除去未形成導體電路及電極之處所之一部份金屬箔、絕緣層、表護層及具磁性損失之層,相對於彎曲部份之長度加工80%,而製得包含有經加工之縫隙部份且容易彎曲之金屬基底電路基板。
接著,在金屬基底電路基板之零件搭載部份之電極上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036B)。其後,將金屬基底電路基板在包含有縫隙部份之情形下,將金屬基底電路基板以曲率半徑0.3 mm彎曲,再使用熱傳導性黏著膠帶固定於厚度1 mm之鋁製殼體上,製得LED模組。與實施例3-1相同地進行評價之結果,係示於表3-1中。
比較例3-1
除了藉由貼上表護層以補強基板以及進行彎曲部份之縫隙加工外,其餘均與實施例3-1完全相同之處理,而製得金屬基底電路基板。
接著,在金屬基底電路基板之零件搭載部份之電極上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036B)。其後,將金屬基底電路基板以曲率半徑0.3 mm彎曲,再使用熱傳導性黏著膠帶固定於厚度1 mm之鋁製殼體上,製得LED模組。與實施例3-1相同地進行評價之結果,則示於表3-1中。
比較例3-2
除了進行彎曲部份之縫隙加工外,其餘均與實施例3-1完全相同之處理,而製得金屬基底電路基板。
接著,在金屬基底電路基板之零件搭載部份之電極上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036B)。其後,將金屬基底電路基板以曲率半徑0.3 mm彎曲,再使用熱傳導性黏著膠帶固定於厚度1 mm之鋁製殼體上,製得LED模組。與實施例3-1相同地進行評價之結果,則示於表3-1中。
比較例3-3
除了具磁性損失之層,係由幅形比為1以上之磁性材料及有機結合材料所成,且厚度為2μm之具磁性損失之層係將具有前述磁性材料之含量20 vol%之磁性損失之層,形成於表護層之上方外,其餘均與實施例3-2完全相同之處理,而製得金屬基底電路基板。
接著,在金屬基底電路基板之零件搭載部份之電極上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036B)。其後,將金屬基底電路基板在包含有縫隙部份之情形下,將金屬基底電路基板以曲率半徑0.3 mm彎曲,再使用熱傳導性黏著膠帶固定於厚度1 mm之鋁製殼體上,製得LED模組。與實施例3-1相同地進行評價之結果,則示於表3-1中。
比較例3-4
除了比表面積為10 m2 /g、JIS K 1469之體積電阻係數在0.2 Ω cm,由硼固溶之碳黑之碳粉末及有機結合材料所成,且前述碳粉末之含量為4 vol%而厚度為2μm之具介電損失之層,係形成於表護層之上方外,其餘均與實施例3-3完全相同之處理,而製得金屬基底電路基板。
接著,在金屬基底電路基板之零件搭載部份之電極上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036B)。其後,將金屬基底電路基板在包含有縫隙部份之情形下,將金屬基底電路基板以曲率半徑0.3 mm彎曲,再使用熱傳導性黏著膠帶固定於厚度1 mm之鋁製殼體上,製得LED模組。與實施例3-1相同地進行評價之結果,則示於表3-1中。
<LED光源單元> 實施例4-1
在35μm厚之銅箔上,以相對於環氧當量為207之氫化雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EXA-7015)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合最大粒子徑75μm以下而平均粒子徑21μm,且鈉離子濃度為10 ppm之球狀粗粒子之氧化鋁(昭和電工公司製:CB-A20)以及平均粒子徑0.7μm且鈉離子濃度為8 ppm之球狀微粒子之氧化鋁(住友化學公司製:AKP-15)共達絕緣層中50體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為7:3),從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化,而製得在絕緣層中之熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為300 ppm以下,且絕緣層中之無機填充劑整體中,其鈉離子濃度為50 ppm以下之金屬基 底基板。
金屬基底基板,係將所定位置以蝕刻光阻罩住再將銅箔蝕刻之後,除去蝕刻光阻,形成電路而作成金屬基底電路基板。
熱傳導性黏著膠帶,係於溶解有丙烯酸橡膠10質量%(日本西恩公司製:AR-53L)之2-乙基己基丙烯酸酯(東亞合成公司製:2EHA)90質量%中,混合丙烯酸(東亞合成公司製:AA)10質量%,進而加入光聚合起始劑2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮0.5質量%(汽巴特用化學公司製)、三乙二醇二硫醇0.2質量%(丸善化學公司製),2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯0.2質量%(共榮社化學公司製)並加以混合,而製得樹脂組成物。
在前述樹脂組成物中,再填充氧化鋁(電氣化學工業製:DAW-10)300質量份,並混合、分散,而製得熱傳導樹脂組成物。
將熱傳導樹脂組成物進行脫泡處理,在表面上已施加有離型處理之厚度75μm之聚酯薄膜上,塗佈成為厚度100μm者,再蓋上在表面上已施加有離型處理之聚酯薄膜,由內側以3000 mJ/cm2 照射365 nm之紫外線,而製得熱傳導黏著膠帶。
在金屬基底電路基板之導體電路之所定位置上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036AT)。其後,將未實裝有LED之金屬基底電路基板之一側,使用1 W/mK、厚度100μm之熱傳導性黏著膠帶固定於U字型之殼體上,製得LED光源單元。
在溫度23℃、溼度30%之環境下,將所得到之LED光源單元連接安定化光源,通上電流450 mA使LED亮燈。此時之電壓為11.8V。將該亮燈之LED溫度以熱傳遞進行測定,其LED溫度為45℃。
依據下述之方法,亦即(1)室溫下之彎曲性、(2)絕緣層之熱傳導率、(3)熱傳導黏著膠帶之熱傳導率、(4)在室溫下固定於U字型殼體時之絕緣層裂縫是否發生、(5)LED亮燈時之LED溫度;加以測定。
(1)室溫下之彎曲性將金屬基底電路基板加工成10 mm×100 mm,並於25±1℃之溫度環境下,如以兩手將導體電路形成面側及導體電路形成面之相反側,可在曲率半徑5 mm彎曲達90°以上時評價為良好;而在彎曲時,如須使用彎曲加工用之模具及壓力機等者,則評價為不良。
(2)絕緣層之熱傳導率係藉由除去金屬基底電路基板之金屬箔及導體電路,再將絕緣層加工成直徑10 mm×100μm,而利用雷射閃光法求出。
(3)熱傳導黏著膠帶之熱傳導率將待測樣品層合為厚度10 mm者,再加工成50 mm×120 mm,再依據迅速熱傳導率計(QTM-500,京都電子工業公司製)而求出。
(4)在室溫下固定於U字型殼體時之絕緣層裂縫是否發生在室溫下彎曲達90°之狀態下,以目視觀察其絕緣層裂縫是否發生。
(5)LED亮燈時之LED溫度在LED上施加450 mA之定格電流,使LED亮燈,並於15分鐘後測定LED焊錫接合部之溫度。
實施例4-2
在35μm厚之銅箔上,以相對於環氧當量為207之170 ppm氫化雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EXA-7015)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合最大粒子徑75μm以下而平均粒子徑21μm,且鈉離子濃度為10 ppm之球狀粗粒子之氧化鋁(昭和電工公司製:CB-A20)以及平均粒子徑0.7μm且鈉離子濃度為8 ppm之球狀微粒子之氧化鋁(住友化學公司製:AKP-15)共達絕緣層中66體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為7:3),從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化,而形成在絕緣層中之熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為300 ppm以下,且絕緣層中之無機填充劑整體中,其鈉離子濃度為60 ppm以下之金屬基底基板。
金屬基底基板,係相對於單側之銅箔面,將所定位置以蝕刻光阻罩住再將銅箔蝕刻之後,除去蝕刻光阻,形成電路而作成金屬基底電路基板。
在金屬基底電路基板之導體電路之所定位置上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036AT)。其後,將未實裝有LED之金屬基底電路 基板之一側,使用實施例4-1所製得之熱傳導率1 W/mK、厚度100μm之熱傳導性黏著膠帶固定於U字型之殼體上,製得LED光源單元。
在溫度23℃、溼度30%之環境下,將所得到之LED光源單元連接安定化光源,通上電流450 mA使LED亮燈。此時之電壓為11.7V。將該亮燈之LED溫度以熱傳遞進行測定,其LED溫度為43℃。其等之結果示於表4-1中。由於絕緣層之熱傳導率提昇,該亮燈之LED溫度則降低。而其他之物性則為良好。
實施例4-3
在35μm厚之銅箔上,以相對於環氧當量為207之氫化雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EXA-7015)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合最大粒子徑75μm以下而平均粒子徑21μm,且鈉離子濃度為10 ppm之球狀粗粒子之氧化鋁(昭和電工公司製:CB-A20)以及平均粒子徑0.7μm且鈉離子濃度為8 ppm之球狀微粒子之氧化鋁(住友化學公司製:AKP-15)共達絕緣層中50體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為7:3),從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之銅箔,藉由加熱 使絕緣層熱硬化,而形成在絕緣層中之熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為300 ppm以下,且絕緣層中之無機填充劑整體中,其鈉離子濃度為50 ppm以下之金屬基底基板。
金屬基底基板,係將所定位置以蝕刻光阻罩住再將銅箔蝕刻之後,除去蝕刻光阻,形成電路而作成金屬基底電路基板。
在金屬基底電路基板之導體電路之所定位置上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036AT)。其後,將未實裝有LED之金屬基底電路基板之一側,使用後述之熱傳導率2 W/mK、厚度100μm之熱傳導性黏著膠帶固定於U字型之殼體上,製得LED光源單元。
熱傳導性黏著膠帶之樹脂組成物,係除了填充有氧化鋁(電氣化學工業製:DAW-10)400質量份以外,皆以實施例4-1所得之組成,並以實施例4-1所示之順序進行者。
在溫度23℃、溼度30%之環境下,將LED光源單元連接安定化光源,通上電流450 mA使LED亮燈。此時之電壓為11.7V。將該亮燈之LED溫度以熱傳遞進行測定,其LED溫度為42℃。
實施例4-4
在35μm厚之銅箔上,以相對於環氧當量為207之170 ppm氫化雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EXA-7015)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合最大粒子徑75μm以下而平均粒子徑21μm,且鈉離子濃度為10 ppm之球狀粗粒子之氧化鋁(昭和電工公司製:CB-A20)以及平均粒子徑0.7μm且鈉離子濃度為8 ppm之球狀微粒子之氧化鋁(住友化學公司製:AKP-15)共達絕緣層中66體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為7:3),從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化,而形成在絕緣層中之熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為300 ppm以下,且絕緣層中之無機填充劑整體中,其鈉離子濃度為60 ppm以下之金屬基底基板。
金屬基底基板,係相對於單側之銅箔面,將所定位置以蝕刻光阻罩住再將銅箔蝕刻之後,除去蝕刻光阻,形成電路而作成金屬基底電路基板。
在金屬基底電路基板之導體電路之所定位置上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036AT)。其後,將未實裝有LED之金屬基底電路基板之一側,使用實施例4-3製得之熱傳導率2 W/mK、厚度100μm之熱傳導性黏著膠帶固定於U字型之殼體上,製得LED光源單元。
在溫度23℃、溼度30%之環境下,將所得到之LED光源單元連接安定化光源,通上電流450 mA使LED亮燈。此時之電壓為11.6V。將該亮燈之LED溫度以熱傳遞進行測定,其LED溫度為38℃。其等之結果示於表4-1中。由於絕緣層之熱傳導率提昇,該亮燈之LED溫度則降低。而其他之物性則為良好。
比較例4-1
在35μm厚之銅箔上,隔著50μm厚之聚醯亞胺薄膜系絕緣層,就形成有35μm厚銅箔之聚醯亞胺可撓性基板(松下電工公司製:R-F775),再相對於單側之銅箔面,將所定位置以蝕刻光阻罩住再將銅箔蝕刻之後,除去蝕刻光阻,形成電路而作成金屬基底電路基板。
在金屬基底電路基板之導體電路之所定位置上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036AT)。其後,將未實裝有LED之金屬基底電路基板之一側,使用厚度125μm之黏著膠帶(住友3M公司製:F-9469PC)固定於U字型之殼體上,製得LED光源單元。
在溫度23℃、溼度30%之環境下,將所得到之LED光源單元連接安定化光源,通上電流450 mA使LED亮燈。此時之電壓為12.5V。將該亮燈之LED溫度以熱傳遞進行測定,其LED溫度為65℃。
比較例4-2
在35μm厚之銅箔上,以相對於環氧當量為207之氫化雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學公司製:EXA-7015)70質量%及環氧當量為1200之氫化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司製:YL-7170)30質量%所成之環氧樹脂100質量份,加入作為硬化劑之聚氧基伸丙基二胺(哈爾斯門公司製:D-400及D-2000之質量比為6:4)48質量份,再配合最大粒子徑75μm而平均粒子徑21μm,且鈉離子濃度為10 ppm之球狀粗粒子之氧化鋁(昭和電工公司製:CB-A20)以及平均粒子徑0.7μm且鈉離子濃度為8 ppm之球狀微粒子之氧化鋁(住友化學公司製:AKP-15)共達絕緣層中50體積%(球狀粗粒子及球狀微粒子之質量比為7:3),從而形成硬化後厚度為100μm之絕緣層。接著,對著35μm厚之銅箔,藉由加熱使絕緣層熱硬化,而形成在絕緣層中之熱硬化性樹脂整體中,其氯化物離子濃度為300 ppm以下,且絕緣層中之無機填充劑整體中,其鈉離子濃度為50 ppm以下之金屬基底基板。
金屬基底基板,係將所定位置以蝕刻光阻罩住再將銅箔蝕刻之後,除去蝕刻光阻,形成電路而作成金屬基底電路基板。
在金屬基底電路基板之導體電路之所定位置上,將焊錫膏(千住金屬公司製:M705)以網版印刷加以塗佈,再藉由銲錫迴流實裝該LED(日亞化學公司製:NFSW036AT)。其後,將未實裝有LED之金屬基底電路基板之一側,使用厚度125μm之黏著膠帶(住友3M公司製:F-9469PC)固定於U字型之殼體上,製得LED光源單元。
在溫度23℃、溼度30%之環境下,將所得到之LED光源單元連接安定化光源,通上電流450 mA使LED亮燈。此時之電壓為11.2V。將該亮燈之LED溫度以熱傳遞進行測定,其LED溫度為55℃。
〔產業上可利用性〕
本發明之金屬基底電路基板,其具有散熱性及電絕緣性,其即使實裝有散熱所必須之半導體元件或電阻晶片等電氣零件之狀態下,亦可很容易地在室溫下彎曲之故,就可以達成傳統上難以實裝高發熱性電子零件之電子機器小型化或薄型化之目的。
亦即,本發明之金屬基底電路基板,因其貼附有連接著複雜形狀之殼體或散熱零件之混成積體電路或表護層,並於期望之位置上施加有縫隙加工之故,可確保彎曲性,又形成有具磁性損失之層或具介電損失之層之LED模組,或者可將LED光源所散發之熱以效率良好地由基板內側進行散熱,降低LED之溫度上升,抑制LED發光效率之降低,而具有明亮超長壽命特徵之LED光源單元等應用,從而可適合於各種用途領域。
再者,2005年4月19日申請之日本專利申請第2005-120891號、2006年1月23日申請之日本專利申請第2006-013289號、2006年2月7日申請之日本專利申請第2006-030024號、以及2006年3月28日申請之日本專利申請第2006-87688號之說明書、申請專利範圍、附圖及摘要之全部內容,皆在此一併引用,而作為本發明說明書揭示之一部份。
1...金屬箔
2...絕緣層
3...導體電路
4...散熱片
5...輸出用半導體
6...控制用半導體
7...金線(bonding wire)
8...晶片零件
9...焊錫接合部
10...熱傳導性接著劑
11...具散熱性之殼體
21...金屬箔
22...絕緣體
23...導體電路
24...電極
25...狹縫部
26...表護層
26a...環氧基接著層
27...零件搭載部
28...輸入端子
29a...具磁性損失之層
29b...具介電損失之層
210...散熱零件(LED)
211...彎曲處所
212...殼體
213...熱傳導性黏著膠帶
31...金屬箔
32...絕緣層
33...導體電路
34...輸入電路(拉延配線)
35...焊錫
36...LED
37...熱傳導性之黏著膠帶
38...殼體
圖1-1:使用本發明之金屬基底電路基板之混成積體電路之一例示圖。
圖2-1:有關本發明之金屬基底電路基板之一例示圖。
圖2-2:有關本發明之金屬基底電路基板(在圖2-1之表面上配置有表護層者)之一例示圖。
圖2-3:有關本發明之金屬基底電路基板(在圖2-2之表面上配置有具磁性損失之層或具介電損失之層者)之一例示圖。
圖2-4:有關本發明之金屬基底電路基板(在圖2-3之表面上配置有散熱零件者)之一例示圖。
圖2-5:有關本發明之另一金屬基底電路基板之橫斷圖。
圖2-6:有關本發明之另一金屬基底電路基板之平面圖。
圖2-7:有關本發明之另一金屬基底電路基板之平面圖。
圖3-1:有關本發明之LED光源單元之一例之橫斷圖。
1...金屬箔
2...絕緣層
3...導體電路
4...散熱片
6...控制用半導體
10...熱傳導性接著劑
11...具散熱性之殼體

Claims (22)

  1. 一種金屬基底之電路基板,其係在鋁箔上介於絕緣體,設置導體電路的金屬基底之電路基板,其特徵係前述鋁箔之厚度為5μm以上、300μm以下,含有氧化鋁微粒子與熱硬化性樹脂之前述絕緣層之厚度為80μm以上、200μm以下,前述導體電路之厚度為9μm以上、140μm以下,前述熱硬化性樹脂為氫化之雙酚A型環氧樹脂(環氧當量180~240)與氫化雙酚A型環氧樹脂(環氧當量800以上、4000以下)所構成,前述熱硬化性樹脂中之氯化物離子濃度為250ppm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之金屬基底之電路基板,其中為使導體電路或鋁箔間通電連接,所使用之貫穿孔之至少一個係0.0078 mm2 以上。
  3. 如申請專利範圍第1或第2項之金屬基底之電路基板,其中絕緣層之熱傳導率係1~4 W/mK。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之金屬基底之電路基板,其中絕緣層之玻璃(態)化溫度係0~40℃。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之金屬基底之電路基板,其中絕緣層係含有熱硬化性樹脂25~60體積%;其餘部份係由最大粒子徑75μm以下且平均粒子徑5~40μm之球狀粗粒子及平均粒子徑0.3~3.0μm之球狀微粒子所成之鈉離子濃度在500 ppm以下之無機填充劑構成之樹脂組成 物之硬化體。
  6. 如申請專利範圍第1項之金屬基底之電路基板,其中熱硬化性樹脂係含有聚氧基伸烷基聚胺作為硬化劑者。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之金屬基底之電路基板,其中如將該電路基板於任意處所以曲率半徑1~5 mm彎曲達90°以上時,導體電路或鋁箔之彼此間之耐電壓係1.0 kV以上者。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之金屬基底之電路基板,其中其係於鋁箔上隔著絕緣層設置導體電路,進而再設置一厚度為5μm以上25μm以下之表護層(Coverlay)所成之金屬基底電路基板,且表護層之至少一部份被除去而形成之狹縫係形成於前述導體電路所未設置之部份上。
  9. 如申請專利範圍第8項之金屬基底之電路基板,其中該狹縫係被加工成相對於彎曲部份之長度為50%以上95%以下者。
  10. 如申請專利範圍第8項之金屬基底之電路基板,其中該表護層之厚度係5μm以上25μm以下者。
  11. 如申請專利範圍第8項之金屬基底之電路基板,其在該狹縫部係彎曲者。
  12. 如申請專利範圍第8項之金屬基底之電路基板,其中絕緣層表面係以曲率半徑0.1~0.5 mm被彎曲達90°以上者。
  13. 如申請專利範圍第8項之金屬基底之電路基板,其中於表護層之表面上係層合有具磁性損失之層或具介電 損失之層者。
  14. 如申請專利範圍第8項之金屬基底之電路基板,其中具磁性損失之層係由幅形比(aspect ratio)為2以上之磁性材料及有機結合材料所成,前述磁性材料之含量為30~70 vol%,進而該具磁性損失之層之厚度為3μm以上50μm以下者。
  15. 如申請專利範圍第8項之金屬基底之電路基板,其中具磁性損失之層係由比表面積為20~110 m2 /g之碳粉末及有機結合材料所成,前述碳粉末之含量為5~60 vol%,而該具介電損失之層之厚度為3μm以上50μm以下者。
  16. 一種混成積體電路,其特徵係使用如申請專利範圍第1~7項中任一項之金屬基底之電路基板者。
  17. 一種LED,其特徵係於如申請專利範圍第8~15項中任一項之金屬基底之電路基板之導體電路上,通電連接至少1個LED所成者。
  18. 一種LED光源單元,其特徵係將如申請專利範圍第1~15項中任一項之金屬基底之電路基板,隔著黏性膠帶,而配置於殼體表面上,且於前述金屬基底之電路基板之導體電路上,搭載1個以上之發光二極體(LED)所成者。
  19. 如申請專利範圍第18項之LED光源單元,其中黏性膠帶之熱傳導率為1~2 W/mK,且厚度為50μm以上150μm以下者。
  20. 如申請專利範圍第18或第19項之LED光源單元,其中黏性膠帶係包含含有丙烯酸及/或甲基丙烯酸之高分子。
  21. 如申請專利範圍第18或19項之LED光源單元,其中黏性膠帶係含有熱傳導性電絕緣劑為40~80體積%者。
  22. 如申請專利範圍第18或19項之LED光源單元,其中熱傳導性電絕緣劑之最大粒子徑係45μm以下,而平均粒子徑則係0.5~30μm者。
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Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5195422B2 (ja) * 2006-03-31 2013-05-08 日本電気株式会社 配線基板、実装基板及び電子装置
JP5410098B2 (ja) * 2007-01-30 2014-02-05 電気化学工業株式会社 Led光源ユニット
JP4886581B2 (ja) 2007-04-18 2012-02-29 日東電工株式会社 配線回路基板および燃料電池
CN101690423B (zh) * 2007-05-18 2011-10-05 电气化学工业株式会社 金属基底电路板
GB2455489B (en) 2007-08-22 2012-05-30 Photonstar Led Ltd High thermal performance packaging for optoelectronics devices
JP2011507235A (ja) * 2007-12-04 2011-03-03 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Ledのマウントおよび相互接続のための曲げ可能な回路構造
DE102009009288A1 (de) * 2009-02-17 2010-08-26 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Starrflexible Trägerplatte
WO2011016908A1 (en) * 2009-08-03 2011-02-10 Illinois Tool Works Inc. Optical interruption sensor with opposed light emitting diodes
KR101097811B1 (ko) * 2009-10-08 2011-12-23 엘지이노텍 주식회사 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판과 이를 구비한 샤시구조물
DE102010011604A1 (de) 2010-03-16 2011-09-22 Eppsteinfoils Gmbh & Co.Kg Foliensystem für LED-Anwendungen
HUE062902T2 (hu) * 2010-09-02 2023-12-28 Sumitomo Bakelite Co Rögzítõ gyanta készítmény rotorban történõ alkalmazásra
US8449784B2 (en) * 2010-12-21 2013-05-28 United Technologies Corporation Method for securing a sheath to a blade
JP5665184B2 (ja) * 2011-01-14 2015-02-04 株式会社小糸製作所 照明装置
US20130051018A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Tyco Electronics Corporation Metal clad circuit board
KR101330770B1 (ko) * 2011-11-16 2013-11-18 엘지이노텍 주식회사 백라이트 유닛용 절곡 인쇄회로기판
US9117991B1 (en) * 2012-02-10 2015-08-25 Flextronics Ap, Llc Use of flexible circuits incorporating a heat spreading layer and the rigidizing specific areas within such a construction by creating stiffening structures within said circuits by either folding, bending, forming or combinations thereof
US9019710B2 (en) * 2012-10-11 2015-04-28 Apple Inc. Devices having flexible printed circuits with bent stiffeners
DE102013201327A1 (de) * 2013-01-28 2014-07-31 Osram Gmbh Leiterplatte, optoelektronisches Bauteil und Anordnung optoelektronischer Bauteile
JP6007851B2 (ja) * 2013-04-08 2016-10-12 日立金属株式会社 絶縁電線、およびそれを用いたコイル、モータ
CN103247233B (zh) 2013-04-28 2015-09-23 京东方科技集团股份有限公司 柔性基板、显示装置及在柔性基板上贴附电子器件的方法
DE102013221644A1 (de) 2013-04-30 2014-10-30 Tridonic Gmbh & Co Kg LED Modul mit konkavem Träger
US20140340873A1 (en) * 2013-05-20 2014-11-20 Ko-Chun Chen Bendable heat readiating composite and backlight unit having the same
TWI602478B (zh) * 2013-05-28 2017-10-11 大自達電線股份有限公司 形狀保持膜、及具備該形狀保持膜的形狀保持型撓性電路板
KR102040184B1 (ko) * 2013-05-31 2019-11-04 엘지이노텍 주식회사 회로기판, 상기 회로기판을 포함하는 조명장치 및 기판 하우징
KR102087865B1 (ko) * 2013-06-27 2020-03-12 엘지이노텍 주식회사 광원 회로유닛 및 이를 포함하는 조명장치
KR102127341B1 (ko) * 2013-07-02 2020-06-26 엘지이노텍 주식회사 인쇄회로기판
KR102127343B1 (ko) * 2013-07-03 2020-06-26 엘지이노텍 주식회사 인쇄회로기판
KR102109752B1 (ko) * 2013-10-02 2020-05-12 엘지이노텍 주식회사 회로기판 및 상기 회로기판을 포함하는 조명장치
KR102170480B1 (ko) * 2013-12-09 2020-10-28 엘지이노텍 주식회사 인쇄회로기판
KR102148845B1 (ko) * 2013-12-12 2020-08-27 엘지이노텍 주식회사 인쇄회로기판
EP2914071A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-02 AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Heat spreader in multilayer build ups
JP2016004841A (ja) * 2014-06-13 2016-01-12 住友ベークライト株式会社 金属箔張基板、回路基板および発熱体搭載基板
JP2016002669A (ja) * 2014-06-13 2016-01-12 住友ベークライト株式会社 金属箔張基板、回路基板および電子部品搭載基板
US20150369457A1 (en) * 2014-06-23 2015-12-24 Epistar Corporation Light-Emitting Device
DE102014010329A1 (de) * 2014-07-14 2016-01-14 Carl Freudenberg Kg Laminat zur Herstellung einer IMS-Leiterplatte und IMS-Leiterplatte
KR102198695B1 (ko) 2014-09-03 2021-01-06 삼성전자주식회사 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
CN104486902B (zh) * 2014-11-27 2018-01-16 深圳市华星光电技术有限公司 弯折型印刷电路板
US9633883B2 (en) 2015-03-20 2017-04-25 Rohinni, LLC Apparatus for transfer of semiconductor devices
CN204573715U (zh) * 2015-04-21 2015-08-19 北京京东方茶谷电子有限公司 一种led灯条、背光源及显示装置
US20160379854A1 (en) * 2015-06-29 2016-12-29 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Vacuum Compatible LED Substrate Heater
CN204884440U (zh) * 2015-08-27 2015-12-16 京东方科技集团股份有限公司 柔性显示面板和柔性显示装置
US10257932B2 (en) * 2016-02-16 2019-04-09 Microsoft Technology Licensing, Llc. Laser diode chip on printed circuit board
FR3048153B1 (fr) * 2016-02-22 2019-11-29 Valeo Vision Module lumineux pour un vehicule automobile avec reprise de masse
WO2018001781A1 (en) * 2016-06-28 2018-01-04 Philips Lighting Holding B.V. Lighting assembly for emitting high intensity light, a light source, a lamp and a luminaire
JP6672108B2 (ja) * 2016-08-12 2020-03-25 株式会社フジクラ 配線基板及び当該配線基板の製造方法
JP2018041803A (ja) 2016-09-06 2018-03-15 日本メクトロン株式会社 フレキシブルプリント基板およびフレキシブルプリント基板の製造方法
CN109690394A (zh) * 2016-09-13 2019-04-26 夏普株式会社 照明装置以及显示装置
JP7023074B2 (ja) * 2016-09-16 2022-02-21 ソマール株式会社 エポキシ樹脂粉体塗料
US10141215B2 (en) 2016-11-03 2018-11-27 Rohinni, LLC Compliant needle for direct transfer of semiconductor devices
US10471545B2 (en) 2016-11-23 2019-11-12 Rohinni, LLC Top-side laser for direct transfer of semiconductor devices
US10504767B2 (en) 2016-11-23 2019-12-10 Rohinni, LLC Direct transfer apparatus for a pattern array of semiconductor device die
JP2018105976A (ja) * 2016-12-26 2018-07-05 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US10062588B2 (en) 2017-01-18 2018-08-28 Rohinni, LLC Flexible support substrate for transfer of semiconductor devices
CN109757023B (zh) * 2017-11-08 2022-04-26 广东生益科技股份有限公司 印刷线路板及其制作方法
US10410905B1 (en) 2018-05-12 2019-09-10 Rohinni, LLC Method and apparatus for direct transfer of multiple semiconductor devices
WO2019230524A1 (ja) * 2018-05-28 2019-12-05 株式会社村田製作所 樹脂多層基板および電子機器
US11094571B2 (en) 2018-09-28 2021-08-17 Rohinni, LLC Apparatus to increase transferspeed of semiconductor devices with micro-adjustment
CN113519206A (zh) * 2019-03-05 2021-10-19 昕诺飞控股有限公司 柔性印刷电路板组件
US11551986B2 (en) * 2020-04-02 2023-01-10 Texas Instruments Incorporated Shape memory polymer for use in semiconductor device fabrication

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM244585U (en) * 2003-07-17 2004-09-21 Para Light Electronics Co Ltd Improved LED light source structure
US6818263B2 (en) * 2000-05-31 2004-11-16 Nitto Denko Corporation Resin sheets containing dispersed particles and liquid crystal displays
JP2005064168A (ja) * 2003-08-11 2005-03-10 Denki Kagaku Kogyo Kk 金属ベース回路基板およびその製造方法
TW200600901A (en) * 2004-06-18 2006-01-01 Au Optronics Corp Supporter and led light-source module using the same

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4113981A (en) * 1974-08-14 1978-09-12 Kabushiki Kaisha Seikosha Electrically conductive adhesive connecting arrays of conductors
JPS60210643A (ja) * 1983-11-30 1985-10-23 Denki Kagaku Kogyo Kk 充填剤及びその組成物
US4533719A (en) * 1984-03-22 1985-08-06 Texaco, Inc. Epoxy resins with increased flexibility
US4617357A (en) * 1984-09-24 1986-10-14 Ciba-Geigy Corporation Process for reducing the content of chlorine in glycidyl compounds
JPS61295691A (ja) * 1985-06-25 1986-12-26 川崎製鉄株式会社 フレキシブル基板
JPS63205986A (ja) * 1987-02-21 1988-08-25 松下電工株式会社 金属ベ−スプリント配線基板
JPH02260598A (ja) * 1989-03-31 1990-10-23 Nec Corp 立体配線板の製造方法
US5098965A (en) * 1991-01-31 1992-03-24 Shell Oil Company Process for preparing low-chlorine epoxy resins
WO1992022422A1 (en) * 1991-06-19 1992-12-23 Rogers Corporation Shape retaining flexible electrical circuit
US5667884A (en) * 1993-04-12 1997-09-16 Bolger; Justin C. Area bonding conductive adhesive preforms
JPH0722741A (ja) * 1993-07-01 1995-01-24 Japan Gore Tex Inc カバーレイフィルム及びカバーレイフィルム被覆回路基板
US5917157A (en) * 1994-12-12 1999-06-29 Remsburg; Ralph Multilayer wiring board laminate with enhanced thermal dissipation to dielectric substrate laminate
JPH08323916A (ja) * 1995-05-30 1996-12-10 Tonen Corp 銅張樹脂複合材料
JP3190251B2 (ja) * 1995-06-06 2001-07-23 太陽インキ製造株式会社 アルカリ現像型のフレキシブルプリント配線板用光硬化性・熱硬化性樹脂組成物
US5849396A (en) * 1995-09-13 1998-12-15 Hughes Electronics Corporation Multilayer electronic structure and its preparation
JPH0992937A (ja) * 1995-09-25 1997-04-04 Mitsubishi Electric Corp 印刷配線基板
FR2742763B1 (fr) * 1995-12-22 1998-03-06 Rhone Poulenc Chimie Elastomere silicone a haute conductibilite thermique
JP3611066B2 (ja) * 1996-08-29 2005-01-19 株式会社ルネサステクノロジ 無機質充填剤及びエポキシ樹脂組成物の製造方法
JP3820668B2 (ja) * 1997-02-25 2006-09-13 日立化成工業株式会社 金属ベース基板及びその製造方法
JP2001151862A (ja) * 1999-11-22 2001-06-05 Tosoh Corp エポキシ樹脂組成物
JP2001223450A (ja) * 2000-02-10 2001-08-17 Denki Kagaku Kogyo Kk 金属ベース回路基板
US6697130B2 (en) * 2001-01-16 2004-02-24 Visteon Global Technologies, Inc. Flexible led backlighting circuit
US20020162685A1 (en) * 2001-05-07 2002-11-07 Jeffrey Gotro Thermal dissipating printed circuit board and methods
JP4045781B2 (ja) 2001-08-28 2008-02-13 松下電工株式会社 発光装置
US6921869B2 (en) * 2001-09-26 2005-07-26 Fujikura Ltd. Interlayer connection structure of multilayer wiring board, method of manufacturing method of forming land thereof
WO2003041474A1 (fr) * 2001-11-09 2003-05-15 Tdk Corporation Element magnetique composite, feuille absorbant les ondes electromagnetiques, procede de production d'un article en feuille, et procede de production d'une feuille absorbant les ondes electromagnetiques
US6824835B2 (en) * 2001-12-14 2004-11-30 Fuji Photo Film Co., Ltd. Flexible magnetic recording medium
JP2004010859A (ja) * 2002-06-11 2004-01-15 Dainippon Ink & Chem Inc 熱伝導電気絶縁感圧接着剤用組成物、およびこれを用いた粘着シート
JP4461359B2 (ja) * 2003-09-24 2010-05-12 Dic株式会社 Lcdモジュール用粘着テープ
US6967439B2 (en) * 2004-02-24 2005-11-22 Eastman Kodak Company OLED display having thermally conductive backplate
CN1806474A (zh) * 2004-06-11 2006-07-19 揖斐电株式会社 刚挠性电路板及其制造方法
JP5382995B2 (ja) * 2006-04-11 2014-01-08 日東電工株式会社 配線回路基板用両面粘着テープ又はシートおよび配線回路基板
CA2584950A1 (en) * 2006-04-26 2007-10-26 Kansai Paint Co., Ltd. Powder primer composition and method for forming coating film

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6818263B2 (en) * 2000-05-31 2004-11-16 Nitto Denko Corporation Resin sheets containing dispersed particles and liquid crystal displays
TWM244585U (en) * 2003-07-17 2004-09-21 Para Light Electronics Co Ltd Improved LED light source structure
JP2005064168A (ja) * 2003-08-11 2005-03-10 Denki Kagaku Kogyo Kk 金属ベース回路基板およびその製造方法
TW200600901A (en) * 2004-06-18 2006-01-01 Au Optronics Corp Supporter and led light-source module using the same

Also Published As

Publication number Publication date
TW200742540A (en) 2007-11-01
US8071882B2 (en) 2011-12-06
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CA2605209A1 (en) 2006-10-26
WO2006112478A1 (ja) 2006-10-26
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CA2605209C (en) 2013-10-22
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