樹脂組成物、絶縁層付支持材料、プリプレグ、発光素子用積層板、発光素子用回路基板および発光装置
【課題】発光素子の温度上昇を抑制し、さらに発光ロスを低減することによって、高輝度、高寿命、低コスト、省スペースである発光素子用樹脂組成物、絶縁層付支持材料、プリプレグ、発光素子用積層板、発光素子用回路基板および発光装置を提供すること。
【解決手段】エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、熱可塑性樹脂とを含み、前記熱可塑性樹脂がポリエーテルスルホンであり、前記無機充填材は、屈折率２．２以上の第一の無機充填材と、屈折率が２．２未満で、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の第二の無機充填材を含むことを特徴とする発光素子の基板に用いられる樹脂組成物である。
【解決手段】エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、熱可塑性樹脂とを含み、前記熱可塑性樹脂がポリエーテルスルホンであり、前記無機充填材は、屈折率２．２以上の第一の無機充填材と、屈折率が２．２未満で、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の第二の無機充填材を含むことを特徴とする発光素子の基板に用いられる樹脂組成物である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物、絶縁層付支持材料、プリプレグ、発光素子用積層板、発光素子用回路基板および発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（以下ＬＥＤ）は、小型で発光効率が高いため、照明用の白熱電球や蛍光灯、車のヘッドライト、液晶バックライトの冷陰極管の代替光源として注目されている。
【０００３】
ＬＥＤの特長として、発光波長が、近赤外線から紫外線領域まで幅広いことが挙げられる。白色発光させるには、例えば赤、緑、青の発光をもつ３種のＬＥＤを用いたり、紫外線を発生する紫ＬＥＤと赤緑青蛍光体の組み合わせ、青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせ、青色ＬＥＤと緑、赤蛍光体の組み合わせ、補色を利用した組み合わせからも白色発光を得ることができる。このことから、ＬＥＤは白熱電球、蛍光灯、ＨＩＤのような種々の白色を作り出すことができる。
【０００４】
また駆動電圧が低いことから、同じ明るさを得るのに、他の発光装置と比べ消費電力を低くすることが可能である。ＬＥＤの構造は、従来からある主に表示用に用いられてきた砲台型と、高輝度を目的とした表面実装型が挙げられる。表面実装型は、出力が１Ｗ以上のものは、特にパワーＬＥＤとも言われ注目されている。従来のＬＥＤを使用した発光装置では、要求される発光輝度も小さかったため、従来の通電量、消費電力量で実用上大きな問題は生じていなかった。ところが、近年、ＬＥＤ発光装置の応用範囲が拡大されるにしたがい、消費電力量は１Ｗ以上、消費電流量も０．５Ａ以上となり、これらを安定的に実現するＬＥＤ発光装置が求められている。 そのため、ＬＥＤの高輝度化、発光効率の向上、寿命の向上、低コスト化、省スペースなどが課題となっている。
【０００５】
ＬＥＤの高輝度化の手法としては、ＬＥＤ素子に投入する電流量を増加させることが考えられるが、それに伴い発熱量が増大するので、ＬＥＤ素子を破壊させないためにも、高輝度を維持しながら放熱を行う必要がある。例えば、回路基板の熱伝導率を向上させ、放熱効率を向上させることが考えられる（例えば特許文献１および２）。
【０００６】
また、一般的に積層板の表面を白色層とすることで、照射したい方向と反対側に発光する光も白色層で反射し、照射側の発光輝度を補うことが行われている（例えば特許文献３および４）。
【０００７】
しかしながら、高輝度を達成させるために、高放熱性、高反射率、高熱伝導率をすべてを満足する発光素子用基板はなく、開発が待たれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０６−０４４８２４号公報
【特許文献２】特開２００３−２７７４７９号公報
【特許文献３】特開平０７−２４１９５２号公報
【特許文献４】特開２００７−２６６６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発光素子の温度上昇を抑制し、さらに発光ロスを低減することによって、高輝度、高寿命、低コスト、省スペースである発光素子用樹脂組成物、絶縁層付支持材料、プリプレグ、発光素子用積層板、発光素子用回路基板および発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、下記（１）〜（２４）によって達成される。
（１）エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填材と、熱可塑性樹脂としてポリエーテルスルホンと、を含むことを特徴とする発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（２）前記無機充填材は、屈折率２．２以上の第一の無機充填材と、屈折率が２．２未満で、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の第二の無機充填材を含む上記（１）に記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（３）前記第一の無機充填材の含有率は、樹脂組成物全体の１重量％以上、４０重量％以下である上記（２）に記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（４）前記第二の無機充填材の含有率は、樹脂組成物全体の４９重量％以上、９５重量％以下である上記（２）または（３）に記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（５）前記第一の無機充填材と、前記第二の無機充填材との合計含有量は、樹脂組成物全体の５０重量％以上、９６重量％以下である上記（２）ないし（４）のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（６）前記ポリエーテルスルホンは、重量平均分子量が１０３〜１０５である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（７）前記ポリエーテルスルホンは、末端が水酸基変性されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（８）前記エポキシ樹脂は、室温で液状であるエポキシ樹脂を含む上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（９）金属箔または樹脂フィルムからなる支持材料の少なくとも一方の面側に上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて絶縁層を形成したものである絶縁層付支持材料。
（１０）前記絶縁層は、絶縁基材に前記樹脂組成物を含浸させたものである上記（９）に記載の絶縁層付支持材料。
（１１）前記絶縁基材がガラス織布である上記（１０）に記載の絶縁層付支持材料。
（１２）上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の樹脂組成物を絶縁基材に含浸してなるプリプレグ。
（１３）前記絶縁基材がガラス織布である上記（１２）に記載のプリプレグ。
（１４）コアと、前記コアの少なくとも一方の面側に上記（９）ないし（１１）のいずれかに記載の絶縁層付支持材料が、前記絶縁層面側が前記コア面側に対向するように積層成形され絶縁樹脂層を形成している発光素子用積層板。
（１５）コアと、前記コアの少なくとも一方の面側に上記（１２）または（１３）に記載のプリプレグが積層成形され絶縁樹脂層を形成している発光素子用積層板。
（１６）前記コアが、金属板である上記（１４）または（１５）に記載の発光素子用積層板。
（１７）前記コアが、絶縁樹脂板である上記（１４）または（１５）に記載の発光素子用積層板。
（１８）前記絶縁樹脂層面側において前記コアが露出したコア露出部を有している上記（１４）ないし（１７）のいずれかに記載の発光素子用積層板。
（１９）前記露出部に、熱伝導体が埋設されている上記（１８）に記載の発光素子用積層板。
（２０）上記（１４）ないし（１９）のいずれかに記載の発光素子用積層板を回路加工してなる
発光素子用回路基板。
（２１）前記発光素子用積層板を形成している前記絶縁樹脂層の、前記コアとは反対面側の前記絶縁樹脂層表面の表面粗度
Ｒｚが、１μｍ以上である上記（２０）に記載の発光素子用回路基板。
（２２）上記（２０）または（２１）に記載の発光素子用回路基板に発光素子を搭載してなる発光装置。
（２３）前記発光装置は、接着剤を介して前記発光素子用回路基板に接着されている上記（２２）に記載の発光装置。
（２４）前記接着剤が、導電性を有する接着剤である上記（２３）に記載の発光装置。
（２５）前記発光素子が表面実装型発光ダイオードである上記（２２）ないし（２４）のいずれかに記載の発光装置。
（２６）エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、ガラス転移温度が１５０℃以上、３００℃以下の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発光素子の温度上昇を抑制し、さらに発光ロスを低減することによって、高輝度、高寿命、低コスト、省スペースである発光素子用樹脂組成物、絶縁層付支持材料、プリプレグ、発光素子用積層板、発光素子用回路基板および発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の絶縁層付支持材料の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の絶縁層付支持材料の一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明のプリプレグの一実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の発光素子用積層板の一実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の発光素子用積層板の一実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の発光素子用積層板の一実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明の発光素子用積層板の一実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明の発光素子用積層板の一実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明の発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１５】本発明の発光装置の製造方法の一実施形態を示す工程概略図である。
【図１６】本発明の発光装置の製造方法の一実施形態を示す工程概略図である。
【図１７】本発明の発光装置の製造方法の一実施形態を示す工程概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の樹脂組成物、絶縁層付支持材料、プリプレグ、発光素子用積層板、発光素子用回路基板および発光装置について説明する。
【００１４】
本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填材と、熱可塑性樹脂としてポリエーテルスルホンと、を含む構成となっている。
【００１５】
以下、本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物を構成する各要素について説明する。
【００１６】
本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物は、エポキシ樹脂を含む。エポキシ樹脂としては、特に限定はされないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラックエポキシ樹脂、ナフタレン変性エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性エポキシ樹脂、ビフェニル変性エポキシ樹脂、アラルキル変性エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン変性エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、などが挙げられる。これらの中でも、クレゾールノボラックエポキシ樹脂が、高耐熱性を発現するために好ましく、また、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂および脂環式エポキシ樹脂は、耐光性に優れる点で好ましい。
【００１７】
また難燃性を発現させるためにこれらのエポキシ樹脂をハロゲン化したものを使用することもできる。ハロゲン化されたエポキシ樹脂としては、臭素化率２０％以上、重量平均分子量１００００〜３００００の臭素化エポキシ樹脂を用いることが好ましい。臭素化エポキシ樹脂としては、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等が挙げられ、この中でも、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましい。これらのエポキシ樹脂は、単独で用いることも２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１８】
また、軟化点が室温以下の液状のエポキシ樹脂を一種以上もちいることが好ましい。軟化点が室温以下の液状のエポキシ樹脂としては、特に限定はされないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、多塩基酸のグリシジルエステル型エポキシ樹脂、アミノグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などを用いることができる。特に、本発明では、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種を用いることが望ましく、これらは単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。軟化点が室温以下の液状のエポキシ樹脂の含有量は、特に限定はされないが、エポキシ樹脂全体を１００としたとき１０〜９０ｗｔ％含むことが好ましい。これにより、絶縁層を形成するエポキシ樹脂混合物を溶剤に溶解した後、金属箔あるいは樹脂フィルムなどの支持材料に塗工し、溶剤を除去した場合でも、エポキシ樹脂と支持材料との密着を十分に取ることが可能となる。エポキシ樹脂としては、例えば、硬化後のＴｇが１５０℃以上になるような樹脂、たとえば３官能以上のエポキシ樹脂と２官能エポキシ樹脂を組成物に含むことが好ましい。さらに、絶縁信頼性を考慮した場合、用いるエポキシ樹脂はナトリウム、カリウム、鉄などイオン性不純物の低いものが好ましく、また形成する絶縁層の厚みを超えるサイズの異物が無いことが好ましい。
【００１９】
本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物は、硬化剤を含む。硬化剤としては、特に限定はされないが、例えば、アミン系化合物、イミダゾール化合物、酸無水物、フェノール樹脂化合物などが挙げられる。アミン系化合物は少量でエポキシ樹脂を十分に硬化させることができ、樹脂の難燃性を発揮できるので好ましい。アミン系化合物は、融点１５０℃以上の常温で固形であり、有機溶剤に可溶で、エポキシ樹脂への溶解性が小さく、１５０℃以上の高温になって、エポキシ樹脂と速やかに反応するものが特に好ましい。具体的にはジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン等がある。これらのアミン系化合物は溶剤に溶解させ、樹脂組成物ワニス中に均一に分散される。エポキシ樹脂との相溶性が小さいので、溶剤を揮発、除去した場合、ミクロに樹脂中に分散され、常温〜１００℃では反応が進行せず、従って保存安定性を良好に保ちつつ均一なエポキシ樹脂硬化物を得ることができる。エポキシ樹脂と硬化剤との当量比は特に制限はないが、それぞれの未反応分を少なくするため、エポキシ樹脂に対して硬化剤を０．６〜１．６当量の範囲に設定することが好ましく、０．７〜１．４当量がより好ましく、０．８〜１．２当量がさらに好ましい。０．６．〜１．６当量の範囲からはずれた場合、未反応分が多くなり信頼性が低下する傾向がある。
【００２０】
本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物は、無機充填材を含む。無機充填材としては、特に限定はされないが、溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、ベーマイト、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、タルク、マイカなどの酸化物、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化けい素などの窒化物、また炭化ケイ素、炭化ボロンのような炭化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウムのような炭酸塩イオン性無機化合物が好ましい。また、無機充填材としては、屈折率２．２以上の第一の無機充填材と、屈折率が２．２未満で、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の第二の無機充填材を含むことが好ましい。第一の無機充填材としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素などが挙げられ、第二の無機充填材としては、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミナ炭化ケイ素等挙げられる。これらの中でも、第一の無機充填材としては、酸化チタンが好ましく、第二の無機充填材としては、アルミナ、窒化ホウ素が好ましい。これにより、絶縁層の反射率を向上させることができる。第一の無機充填材の屈折率が２．２未満では、５０％以上の反射率を得ることが困難である。ここで反射率とは、樹脂組成物をシート状に成形し、該シートに対して可視光線を一定角度から入射し、任意の角度で受光したときの光線強度の比率をいう。シートの垂線方向に対して４５°から入射した光を４５°で受光する場合、またシート垂直方向に対して０°から入射したものを４５°で受光する場合などが考えられるが、いずれであっても、５０％以上あることが、発光装置を構成する上で好ましい。また反射率を測定する際の絶縁層厚みは、該絶縁層が発光装置に使用される場合の厚みのことをいう。
また第二の無機充填材の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ未満では、絶縁層の熱伝導率を１Ｗ／ｍ・Ｋ以上にすることは困難である。ここで無機充填材の熱伝導率とは、無機充填材を板状に加工したものの測定値を表す。また絶縁層の熱伝導率とは、本発明の樹脂組成物をシート状に成形したものの測定値を表す。
【００２１】
第一の無機充填材の含有率は、樹脂組成物全体の１重量％以上４０重量％以下が好ましい。１重量％未満では十分な反射率を得ることが難しく、４０重量％より大きい場合、第二の無機充填材の含有率を４９重量％以上にすることができない。第二の無機充填材の含有率は、樹脂組成物全体の４９重量％以上９５重量％以下が好ましい。４９重量％未満では樹脂組成物の熱伝導率のを１Ｗ／ｍ・Ｋ以上にすることは困難である。また９５重量％より大きい場合、該樹脂組成物からなる絶縁層の加工が困難となる。すなわち第一と第二の無機充填材の合計含有率は、樹脂組成物全体の５０重量％以上、９６重量％以下であることが好ましい。
【００２２】
本発明の熱可塑性樹脂としては、ポリエーテルスルホンを用いる。ポリエーテルスルホンは、ガラス転移点が２００℃以上であるので、発光素子用回路基板を作製した場合、絶縁層の耐熱温度を向上させながら可撓性を付与することができる。その他、芳香族ポリアミド樹脂、液晶ポリマー、変性アクリル樹脂、などを用いることが可能である。また、ガラス転移点が２００℃以上で、いくつかの有機溶剤に可溶である、芳香族ポリアミド樹脂ポリエーテルスルホン、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂などを用いることが可能である。また、熱可塑性樹脂を含むことにより、発光素子用回路基板が可撓性を有するので、該基板を用いた発光素子および発光装置は、冷熱サイクル試験において、基板内部に生じる応力を緩和することができるので信頼性が向上する。また発光素子用基板の外形加工、穴あけにおける絶縁層の割れ、バリの発生を防止することが可能になり生産性が向上する。熱可塑性樹脂はポリマー骨格が一部変性もしくは末端が水酸基などで官能基化されていてもよく、エポキシ樹脂との相溶性、支持材料との密着性が向上し好ましい。本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度としては、１５０℃以上、３００℃以下が好ましく、より好ましくはガラス転移温度が２００℃以上、３００℃以下である。
【００２３】
ポリエーテルスルホンの、重量平均分子量は１０３〜１０５であることが好ましい。また、末端が水酸基変性のポリエーテルスルホンであることが好ましい。これにより、成形時の絶縁接着剤の軟化を小さくし、ラミネート後の絶縁層の厚みを維持すること、絶縁層に可撓性を付与すること、絶縁層の高耐熱化の目的で配合されているが、さらに、難燃性、電気特性をも向上させることが期待できる。この高分子量ポリエーテルスルホンの割合は絶縁接着剤全体に対して５〜２０重量％である。この下限値以上であれば、ラミネート成形時の加熱により層間厚みを確保でき、また、熱硬化時に溶融粘度が下がりすぎることなく皺などの発生を抑制することができる。一方、上限値以下であれば、接着剤組成物の弾力性に優れ、ラミネート成形時の凹凸への追従性、密着性が良好であり、成形ボイド発生を押さえることが可能となる。また、この高分子量ポリエーテルスルホンの末端が水酸基で変性されていれば、エポキシ樹脂との反応性も良いことから熱硬化後にポリエーテルスルホンとエポキシ樹脂との相分離を抑えるとともに、硬化物の耐熱性も向上させる。このため上記変性が行われていることが望ましい。
【００２４】
本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物は、上述したエポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、熱可塑性樹脂とを必須成分として含有するが、本発明の目的に反しない範囲において、その他の樹脂、例えばフェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂など、また、硬化促進剤、難燃剤、カップリング剤、界面活性剤、ＵＶ吸収剤、酸化防止剤、着色剤、可撓化剤などを添加することは差し支えない。硬化促進剤としては、アミン硬化において作用が大きいイミダゾール系が好ましい。
【００２５】
次に、本発明の絶縁層付支持材料について説明する。
【００２６】
図１および図２は、本発明の一実施形態による絶縁層付支持材料の断面図である。絶縁層付支持材料１２０および１２１は、金属箔または樹脂フィルムからなる支持材料２００と、支持材料２００の一方の面に設けられた絶縁層１００、１０１とを備える。絶縁層が、樹脂が絶縁基材３００に含浸された構成の絶縁層１０１でもよいし（図２）、樹脂成分から構成される絶縁層１００であってもよい（図１）。樹脂が絶縁基材３００に含浸されている方が、絶縁層付支持材料１２１のロール巻き取り時、あるいは所望の形状に裁断、打ち抜き加工時に、絶縁層が割れにくく、加工性が向上する。この絶縁層１０１の厚さは、１０μｍ以上、３００μｍ以下が好ましく、より好ましくは２０μｍ以上、２００μｍ以下である。
【００２７】
本発明で用いる絶縁基材３００としては、例えば、ガラス織布、ガラス不織布等のガラス繊維、ガラス以外の無機化合物を含む織布または不織布等の無機繊維、あるいは、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等から構成される有機繊維等が挙げられる。これら基材の中でも、熱時の剛性、強度の点で、ガラス織布に代表されるガラス繊維基材が好ましい。
【００２８】
本発明の金属箔または樹脂フィルムからなる支持材料２００としては、例えば、銅または銅系合金、アルミニウムまたはアルミニウム系合金、鉄または鉄系合金、またはステンレス等で構成される金属箔、あるいは、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、またはポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂等で構成される樹脂フィルム等が挙げられる。
【００２９】
本発明の樹脂組成物を用いて絶縁層付支持材料１２０、１２１を製造する方法としては、特に限定されないが、本発明の樹脂組成物を金属箔または樹脂フィルムからなる支持材料２００の少なくとも一方の面に塗工することにより製造することができる。生産性を考慮すると、樹脂組成物を単独で均一に薄く成形するよりも、樹脂組成物を支持材料２００上に形成し、連続で生産することが好ましい。支持材料２００上に塗工される樹脂組成物は、塗工時には有機溶剤を含んでいてもよいが、塗工後乾燥することから、有機溶剤はできるだけ少ない方が、樹脂組成物から成形される絶縁性の耐熱性が低下しないので好ましい。また樹脂組成物は半硬化であるので、後述の絶縁樹脂板５００やヒートシンクなどの役割を有する金属板５１０に接着一体化することができる。
【００３０】
樹脂組成物を支持材料上に絶縁層として形成する方法としては、ディップコート、バーコート、スプレイコート、ダイコート、カーテンコート、スクリーン印刷、グラビア印刷などいずれの方法を用いてもよい。ディップコートする場合は、コンマロール、スクイーズロール、などで、成形する樹脂組成物の厚みを制御することが好ましい。また、絶縁層１０１が、絶縁基材３００に樹脂組成物を含浸させたものである絶縁層付支持材料１２１を製造する方法としては、例えば、支持材料２００の一方の面に予め絶縁基材３００を重ね合わせておき、絶縁基材３００側の面に樹脂組成物を塗工することが挙げられる。また他の例としては、支持材料２００に樹脂組成物を一旦塗工した後、樹脂組成物の面に絶縁基材３００を貼り合わせることによっても製造することができる。
【００３１】
次に、本発明のプリプレグについて説明する。
【００３２】
図３は、本発明の一実施形態によるプリプレグの断面図である。プリプレグ１３０とは、絶縁基材３００に樹脂組成物を含浸乾燥させ、樹脂成分をＢステージ化したものをいう。前述した、絶縁層付支持材料１２０、１２１の、絶縁層１０１に絶縁基材３００を用いた構成で、支持材料２００を用いないところが異なる。プリプレグ１３０は、一般に、後述の金属箔と金属板５１０、絶縁樹脂板５００または回路基板とを積層接着する際に用いられる。絶縁基材３００を用いることで支持材料が無くとも絶縁層をロールに巻き取ることが可能で、かつ所望の形状に裁断、打ち抜き加工時に、絶縁層が割れにくく、積層基板を製造する際の加工性が向上する。プリプレグ１３０の厚さは、２０μｍ以上、３００μｍ以下が好ましく、より好ましくは４０μｍ以上、１００μｍ以下である。
【００３３】
本発明で用いる絶縁基材３００としては、例えば、ガラス織布、ガラス不織布等のガラス繊維、ガラス以外の無機化合物を含む織布または不織布等の無機繊維、あるいは、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等のから構成される有機繊維等が挙げられる。これら基材の中でも、熱時の剛性、強度の点で、ガラス織布に代表されるガラス繊維基材が好ましい。
【００３４】
本発明の樹脂組成物を用いてプリプレグ１３０を製造する方法としては、特に限定されないが、本発明の樹脂組成物を絶縁基材３００に含浸させることにより製造することができる。樹脂組成物を絶縁基材３００に含浸させ、連続で生産することが好ましい。絶縁基材３００に含浸される樹脂組成物は、含浸時には有機溶剤を含んでいてもよいが、含浸乾燥させるため、有機溶剤はできるだけ少ない方が、該樹脂組成物から成形される絶縁性の耐熱性が低下しないので好ましい。
【００３５】
樹脂組成物を絶縁基材３００に含浸しプリプレグ１３０として形成する方法としては、ディップコート、バーコート、スプレイコート、ダイコート、カーテンコート、スクリーン印刷、グラビア印刷などの方法を用いることができる。ディップコートする場合は、コンマロール、スクイーズロール、などで、含浸させた樹脂組成物の厚みを制御することが好ましい。
【００３６】
次に、発光素子用積層板について説明する。
【００３７】
図４〜図８は、本発明の一実施形態を示す発光素子用積層板１２５、１２７、１３５、１４５、１５５の断面図である。発光素子用積層板１２５、１２７、１３５、１４５、１５５は、コア５００、５１０と、絶縁層付支持材料１２０またはプリプレグ１３０とが積層成形されて形成されている。発光素子用積層板１２５、１２７、１３５、１４５、１５５の構成としては、特に限定されないが、例えば、図５に示すように、コアとして絶縁樹脂板５００、または図４および図６に示すような金属板５１０などが用いられる。また、図示はされていないが、いずれか一方の面側に導体回路が形成された回路基板をコアとして用いることもできる。回路基板をコアとして用いた場合、多層基板として用いることも可能であり、回路基板の小型化が可能となる。絶縁樹脂板５００の材質は、特に限定されず、プラスチック、ゴム、繊維強化プラスチックなど用いることができるが、電気特性を考慮するとガラス織布・ガラス不織布基材エポキシ樹脂積層板（ＣＥＭ−３）、ガラス織布基材エポキシ樹脂積層板（ＦＲ−４）などのガラス繊維を含む熱硬化性樹脂が好ましい。金属板５１０の材質としては、特に限定はされないが、アルミニウム、鉄、ニッケル、マグネシウム、チタン、銅、ステンレス、金属酸化物、金属窒化物、炭素鋼など用いることができ、放熱性を考慮するとアルミニウム、銅が好ましい。金属板５１０の形状は特に限定されず、放熱性を考慮するとくし型構造や、発光装置を含む製品筐体そのものでもよい。金属板５１０は、発光素子などから発生する熱を金属板５１０の界面で空気中へ熱伝達したり、また熱放射によって空気中へ熱を放出したり、さらに金属板５１０が接している他の部材へ、効率的に熱を伝導させることができる。
【００３８】
本発明の発光素子用積層板は、図１０に示す発光装置の一実施形態に示すように、絶縁樹脂層面側においてコア５００が露出したコア露出部５０５を有していてもよい。また、 本発明の発光素子用積層板は、図７または図８に示すように、このコア露出部に、熱伝導体６７０が埋設されていてもよい。コア露出部５０５を有し、さらに熱伝導体６７０がコア露出部５０５に埋設されていることによって、発光素子で発生する熱を、効率的に熱伝導体６７０を通して積層板外部に放熱することが可能になる。熱伝導体６７０の形成方法としては、特に限定はされないが、電気めっきによりコア上に形成露出部５０５を埋設するようにしてもよいし、導電性ペーストをスクリーン印刷法などを用いて埋設するか、金属板で構成されたコア５１０の場合、例えばエッチングすることにより必要部分を残して除去し熱伝導体６７０を形成するようにしてもよい。またクリーム半田、熱伝導率０．５ｍ／Ｗ・Ｋ以上の熱伝導性ペーストあるいは熱伝導性シートを用いても良い。さらに予め成形加工された金属板を用いても良い。
【００３９】
次に、発光素子用回路基板について説明する。
【００４０】
本発明の、発光素子用回路基板７００は、発光素子用積層板１２５、１２７、１３５、１４５、１５５を回路加工することにより得られる。例えば図４または図５に記載の発光素子用積層板１２５、１２７を用いた場合、図９〜１２に示すような構成を持った発光装置とすることができる。ここで回路加工された回路基板は、回路以外の絶縁層１００部分の反射率が高く、また放熱性に優れることから、該回路基板が発光装置に使用された場合、発光素子の温度上昇を抑制し、さらに発光ロスを低減することができる。
【００４１】
本発明の発光装置における、発光素子面側の絶縁層の表面粗度Ｒｚは１μｍ以上が好ましい。表面の凹凸が１μｍより大きいほど、絶縁層が空気と接触する面積が大きくなるため、放熱効率が向上する。さらに指向性の強いＬＥＤ光を絶縁層部分で反射する際、凹凸が可視光の波長以上なので光干渉による光ロスが少なくなり好ましい。表面凹凸の形成方法としては特に限定されないが、例えば、薬液による樹脂成分、あるいはフィラー成分の部分的溶解による化学的手法、サンドブラストなどによる機械的手法、回路を形成する銅箔の粗化面を絶縁層に転写する方法などが挙げられるが、生産性を考慮すると、銅箔の粗化面を絶縁層に転写することが好ましい。すなわち、発光素子用基板を製造する際、絶縁層の表面粗度Ｒｚが１μｍ以上になるよう、たとえば表面粗度Ｒｚが１μｍ以上の銅箔面に絶縁層を積層することが好ましい。
【００４２】
次に、発光装置について説明する。
【００４３】
本発明の発光装置６３０は、図９〜１４に示すように、発光素子用回路基板７００に発光素子６００を搭載することにより得られる。発光素子６００は、接着剤６５０を介して発光素子用回路基板７００に接着されるようにしてもよい。また、接着剤６５０が、導電性を有する接着剤であってもよい。例えば、図４に記載の発光素子用積層板を用いた場合、図１２に示すような発光装置６３０を製造することができる。発光装置の製造方法としては、特に限定はなく、例えば図１５に示すように、支持材料２００を銅箔として作製した絶縁層付支持材料（図１５（ａ））を金属板５１０上にプレス機などで貼り合せた後（図１５（ｂ））、回路加工を行い、発光素子用回路基板７００（図１５（ｃ））を得る。次に発光素子６００を接着剤６５０を介して実装することで、金属板５１０が最下層に配置される発光装置６３０を得ることができる。ここで接着剤６５０としては、ハンダ、熱伝導性グリース、金属ペーストなどの導電性を有するものを使用することができる。有害物質を使用しないことを考えると、鉛フリーハンダ、銀ペースト、銅ペーストを用いることが好ましく、コスト、取り扱い性を考慮すると銅ペーストが好ましい。また、非導電性の熱伝導シート、熱伝導ペーストを用いることもできる。
【００４４】
図１に記載の絶縁層付支持材料１２０を用いた発光装置６３０としては図１０に示すように、発光素子６００が絶縁層１００を介さず、接着剤６５０を介して直接金属板５１０に配置される発光装置６３０を製造することができる。製造方法としては例えば図１６に示すように、支持材料２００を銅箔として作製した絶縁層付支持材料１２０（図１６（ａ））に、予め発光素子６００が配置される位置に穴あけ加工を行い（図１６（ｂ））、その後プレス機などで金属板５１０上に貼り合せた後（図１６（ｃ））、銅箔をエッチング加工することによって導体回路２１０を得る（図１６（ｄ））、次に発光素子６００をハンダなどの接着剤６５０を介して実装することで、発光素子６００が直接接着剤６５０を介して金属板５１０に配置される発光装置６３０を得ることができる。
【００４５】
図７に記載の発光素子用積層板１４５を用いた場合、図１１に示すような発光装置６３０を製造することができる。製造方法の一例としては図１７に示すように、支持材料２００を銅箔として作製した絶縁層付支持材料１２０（図１７（ａ））および熱伝導体６７０が形成されている絶縁樹脂板５００（図１７（ｂ））をプレス機などで貼り合せた後、発光素子用積層板１４５を作製し（図１７（ｃ））、銅箔をエッチング加工することによって導体回路２１０を得る（図１７（ｄ））、次に発光素子６００をハンダなどの接着剤６５０を介して実装することで、熱伝導体６７０が絶縁層１００中に配置される発光装置６３０を得ることができる（図１７（ｅ））。発光素子用積層板１４５などを製造する際、絶縁層付支持材料１２０、熱伝導体６７０、および絶縁樹脂板５００の接着性を向上させるために本発明の樹脂組成物を溶剤に溶解して使用することが好ましい。
【００４６】
本発明の発光装置としては、例えば図１３に示されるような、発光素子６００と金属板５１０が、サーマルビア８００と呼ばれる、金属製のスルーホールで連結されていてもよく、図１４に示されるように、発光素子６００からの発光を、所望の方向に反射させる光制御板７５０を備えていてもよい。
【００４７】
本発明の発光装置６３０に使用される発光素子６００としては、各種発光素子（ＬＥＤ）を用いることが可能であるが、高照度で放熱性が必要とされる表面実装型発光ダイオードを用いるものが特に好ましい。
【００４８】
以下、本発明の樹脂組成物、絶縁層付支持材料、プリプレグ、発光素子用積層板、発光素子用回路基板および発光装置の実施例について説明するが、これに限定されるものではない。
【実施例】
【００４９】
（実施例１）
（樹脂組成物の調製）
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ社製、エピクロンＮ−６９０）を１０重量部、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、ジェイイーアール８３０Ｓ）を１０重量部、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン（小西化学工業社製）７．５重量部、酸化チタン（堺化学社製、Ｒ１１Ｐ、屈折率２．７、熱伝導率７Ｗ／ｍ／Ｋ）を１０重量部、アルミナ（昭和電工社製、ＡＳ５０、屈折率１．７、熱伝導率２０Ｗ／ｍ／Ｋ）を７０重量部、末端水酸基変性ポリエーテルスルホン（住友化学社製、スミカエクセル５００３Ｐ、重量平均分子量２４０００、ガラス転移温度２３０℃）を１０重量部、２−フェニル−４−メチルイミダゾール（四国化成社製、２Ｐ４ＭＺ）を０．２重量部、カップリング剤（信越化学工業社製、ＫＢＭ−４０３）を０．５重量部含む混合物をメチルイソブチルケトンとジメチルアセトアミドの溶剤に溶解し、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
【００５０】
（絶縁層付支持材料の製造）
先に調整した溶剤を含む樹脂組成物を、支持材料として電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ２ＷＳ−１２（粗化面の粗度Ｒｚ＝１μｍ）の粗化面側に塗工し、１００℃〜１５０℃で１０分乾燥し、図１または図１５（ａ）に示すような絶縁層付支持材料を製造した。
【００５１】
（発光素子用積層板の製造）
コアとして、金属板である０．０１８ｍｍ厚の銅箔を用い、絶縁層付支持材料の絶縁層側が金属板と対向するように積層し、２００℃で１時間、真空プレス成形することで、発光素子用積層板（図４または図１５（ｂ））を得た。
【００５２】
（発光素子用回路基板および発光装置の製造）
図１５に示すように、発光素子用積層板（図１５（ｂ））の表面銅箔上に、エッチングなどにより電気配線を作製し、発光素子用回路基板（図１５（ｃ））を作製した。絶縁樹脂層の表面粗度ＲＺは、１．５μｍであった。
次に、ＬＥＤ素子（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｌｕｍｉｌｅｄｓ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ社製、Ｌｕｘｅｏｎ Ｋ２ ＬＸＫ−ＰＷ１４）を接着剤（サンハヤト社製、熱伝導性シート、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ）を介して発光素子用回路基板（図１５（ｃ））に接着し、回路基板上の電気配線と、ＬＥＤ端子を半田接続した。回路基板に定電流電源（７００ｍＡ）を接続することで、発光装置（図１５（ｄ））を作製した。
【００５３】
（実施例２）
（樹脂組成物の調製）
樹脂組成物中のアルミナを酸化亜鉛（堺化学社製、ＬＰＺＩＮＣ、屈折率１．９、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ）８０重量部とした以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
その後、実施例１と同様にして、絶縁層付支持材料の製造、発光素子用積層板の製造、発光素子用回路基板および発光装置の製造を行い発光装置を得た（図１５）。
【００５４】
（実施例３）
（樹脂組成物の調製）
樹脂組成物中のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をビフェニル変性エポキシ樹脂（日本触媒社製ＮＣ３０００）１０重量部、アルミナ（昭和電工社製、ＡＳ５０、屈折率１．７、熱伝導率２０Ｗ／ｍ／Ｋ）７５重量部とした以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
その後、実施例１と同様にして、絶縁層付支持材料の製造、発光素子用積層板の製造、発光素子用回路基板および発光装置の製造を行い発光装置を得た（図１５）。
【００５５】
（実施例４）
（樹脂組成物の調製）
樹脂組成物中のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をビフェニル変性エポキシ樹脂（日本触媒社製ＮＣ３０００）１０重量部とした以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
（プリプレグの製造）
上記溶剤を含む樹脂組成物を縦型塗布乾燥装置を用いて、厚さ０．０４３ｍｍ、幅５３０ｍｍの長尺シート状のガラス織布（日東紡社製、ＷＥＡ−１０７８）に、塗布し、１８０℃で２分間加熱乾燥して、厚み１２０μｍであるプリプレグを製造した。
（発光素子用積層板の製造）
上記プリプレグの表裏に、０．０１８ｍｍ厚の電解銅箔を配置し、２００℃で１時間、真空プレス成形することで、発光素子用積層板（図６）を製造した。
その後、実施例１と同様にして、発光素子用回路基板および発光装置の製造を行い発光装置を得た。
【００５６】
（実施例５）
（樹脂組成物の調製）
樹脂組成物中のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をビフェニル変性エポキシ樹脂（日本触媒社製ＮＣ３０００）１０重量部、アルミナ（昭和電工社製、ＡＳ５０、屈折率１．７、熱伝導率２０Ｗ／ｍ／Ｋ）を７５重量部とした以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
（絶縁層付支持材料の製造）
電解銅箔の粗化面側にガラスクロス（日東紡社製、ＷＥＡ−１０２７）を積層し、ガラスクロス上に、先に調整した溶剤を含む樹脂組成物を塗工し、１８０℃で２分間乾燥して絶縁層付支持材料を製造した。
その後、実施例１と同様にして、発光素子用積層板の製造、発光素子用回路基板および発光装置の製造を行い発光装置を得た。
【００５７】
（実施例６）
樹脂組成物の調製は、実施例１と同様にして行った。
次に、絶縁層付支持材料の支持材料として電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ２ＷＳ−１２（粗化面のＲｚ＝１μｍ））を、電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ３ＷＳ（粗化面のＲｚ＝３μｍ））とした。
その後は、実施例１と同様にして、発光素子用回路基板および発光装置の製造を行い発光装置を得た（図１５）。
【００５８】
（実施例７）
樹脂組成物の調製、絶縁層付支持材料の製造、発光素子用積層板の製造および発光素子用回路基板は、実施例１と同様に行った。
次に、発光装置（図１５（ｄ））を作製する際、接着剤として熱伝導性シートの代わりに半田を使用して接続し発光装置を得た。
【００５９】
（実施例８）
樹脂組成物の調製および絶縁層付支持材料の製造は、実施例１と同様に行った。
（発光素子用積層板の製造）
発光素子用積層板（図１７（ｃ））を作製する際、コアとして、絶縁樹脂板であるガラス織布基材エポキシ樹脂積層板（ＦＲ−４、住友ベークライト社製、ＥＬＣ−４７６５、厚み１ｍｍ、片面側に厚さ３５μｍの銅箔）をもちいて、エッチングにより所定部分以外の銅箔を除去し、熱伝導体を作製した（図１７（ｂ））。次に、熱伝導体を作製した絶縁樹脂板の熱伝導体面側に、絶縁層付支持材料の絶縁層側が対向するように積層し、２００℃で１時間、真空プレス成形することで、発光素子用積層板（図１７（ｃ））を製造した。次に回路加工を行い、発光素子用回路基板（図１７（ｄ））を作製し、絶縁樹脂層表面に露出している熱伝導体上に、ＬＥＤ素子を接着剤を介して接着しＬＥＤ発光装置（図１７（ｅ））を作製した以外は、実施例１と同様にして発光装置を得た。
【００６０】
（比較例１）
樹脂組成物中の無機充填材を含まない以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
その後、実施例１と同様にして、絶縁層付支持材料、発光素子用回路基板および発光装置を得た（図１５）。
【００６１】
（比較例２）
樹脂組成物中の熱可塑性樹脂を含まない以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物および絶縁層付支持材料を得た。
その後、実施例１と同様にして、発光素子用回路基板および発光装置を得た（図１５）。
【００６２】
（比較例３）
樹脂組成物中の熱可塑性樹脂として末端水酸基変性ポリエーテルスルホンを、ポリカーボネート（住友ダウケミカル社製、２００−１３、ガラス転移温度１３０℃）とした以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
その後、実施例１と同様にして、絶縁層付支持材料、発光素子用回路基板および発光装置を得た（図１５）。
【００６３】
（比較例４）
樹脂組成物中の無機充填材を含まない以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
（発光素子用積層板の製造）
発光素子用積層板（図１７（ｃ））を作製する際、コアとして、絶縁樹脂板であるガラス織布基材エポキシ樹脂積層板（ＦＲ−４、住友ベークライト社製、ＥＬＣ−４７６５、厚み１ｍｍ、片面側に厚さ３５μｍの銅箔）をもちいて、エッチングにより所定部分以外の銅箔を除去し、熱伝導体を作製した（図１７（ｂ））。次に、熱伝導体を作製した絶縁樹脂板の熱伝導体面側に、絶縁層付支持材料の絶縁層側が対向するように積層し、２００℃で１時間、真空プレス成形することで、発光素子用積層板（図１７（ｃ））を製造した。次に回路加工を行い、発光素子用回路基板（図１７（ｄ））を作製し、絶縁樹脂層表面に露出している熱伝導体上に、ＬＥＤ素子を接着剤を介して接着し発光装置（図１７（ｅ））を作製した以外は、実施例１と同様にして発光装置を得た。
【００６４】
評価結果を表１にまとめた。
【００６５】
【表１】
【００６６】
・評価項目
【００６７】
（１）絶縁層の反射率
ガラス転移温度測定時に作製した樹脂硬化物シートから５０ｍｍ×５０ｍｍのテストピースを切り出し、下記装置、条件にて反射率を測定した。
装置名：（株）村上色彩技術研究所 変角分光測定システム ＧＣＭＳ−４
測定方式：ダブルビーム方式 拡散反射
入射角：４５度 受光角：４５〜７５度
波長：４６０ｎｍ
【００６８】
（２）熱伝導率
ガラス転移温度測定時に作製した樹脂硬化物シートについて、レーザーフラッシュ法（ＮＥＴＺＳＣＨ社製ＬＦＡ４４７）により、厚み方向の熱拡散係数を測定する。次に水中置換法で絶縁体硬化物の比重する。さらにＤＳＣ法（ＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ社製ＤＳＣ７）で比熱を測定し、これらの物性値よりの熱伝導率を算出した。本発明に用いた無機充填材の熱伝導率は、そのものの組成を有するシートから同様に求めた。
【００６９】
（３）絶縁樹脂層の表面粗度
ガラス転移温度測定時に作製した両面銅箔付き積層板より５０ｍｍ×５０ｍｍのサンプルピースを切り出し、全面の銅箔をエッチングし除去した。下記装置、条件にて表面粗度を測定した。
装置名：ビーコ社製ＮＴ１１００
測定方式：Ｒｚ（１０点平均粗さ）
【００７０】
（４）吸湿半田耐熱性
ガラス転移温度測定時に作製した両面銅箔付き積層板より５０ｍｍ×５０ｍｍのサンプルピースを切り出し、片面およびもう片面の１／２の銅箔をエッチングし除去した。１２５℃のプレッシャークッカーで２時間処理した後、２６０℃の半田槽に３０秒浸漬し、ふくれ・はがれの有無を確認した。
【００７１】
（５）発光装置の最高到達温度
前記実施例および比較例で作製した発光装置を、２０℃一定温度環境にて通電し、ＬＥＤを発光させた。赤外線サーモグラフ（ＦＬＩＲ社製、ＳＣ６００）を用い、ＬＥＤ点灯時のＬＥＤ素子周辺の最高到達温度を測定した。
【００７２】
表１から明らかなように、実施例１〜７のように、コアとして金属板を用いた発光装置は、絶縁層の反射率が７０％以上であり、発光素子の光ロスを低減するのに十分高い値であった。また、ＬＥＤの最高到達温度も４５〜５０℃とすることが出来た。これに対して比較例１は、無機充填材を含まないために、絶縁層の反射率が３０％となり、光ロスが大きくなった。また比較例２は熱可塑性樹脂を含まないために、絶縁層付支持基材の絶縁層をロールで製造することが困難であった。さらに比較例３では、用いる熱可塑性樹脂のガラス転移温度が低いために、吸湿半田耐熱性が悪化した。
実施例８は、コアとして絶縁板を用いた発光装置は、ＬＥＤの最高到達温度も７０〜８０℃にすることが出来た。これに対して比較例４は、無機充填材を含まないために、絶縁層の反射率が３０％となり、光ロスが大きくなった。また、熱伝導性に優れた無機充填材も含まないため、ＬＥＤの最高到達温度も９０〜１００℃と悪化した。
【符号の説明】
【００７３】
１００、１０１ 絶縁層
１２０、１２１ 絶縁層付支持材料
１２５、１２７、１３５、１４５、１５５ 発光素子用積層板
１３０ プリプレグ
２００ 支持材料
２１０ 導体回路
３００ 絶縁基材
５００ 絶縁樹脂板（コア）
５０５ コア露出部
５１０ 金属板（コア）
６００ 発光素子（発光ダイオード）
６１０ 接続端子
６３０ 発光装置
６５０ 接着剤
６７０ 熱伝導体
７００ 発光素子用回路基板
７５０ 光制御板
８００ サーマルビア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物、絶縁層付支持材料、プリプレグ、発光素子用積層板、発光素子用回路基板および発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（以下ＬＥＤ）は、小型で発光効率が高いため、照明用の白熱電球や蛍光灯、車のヘッドライト、液晶バックライトの冷陰極管の代替光源として注目されている。
【０００３】
ＬＥＤの特長として、発光波長が、近赤外線から紫外線領域まで幅広いことが挙げられる。白色発光させるには、例えば赤、緑、青の発光をもつ３種のＬＥＤを用いたり、紫外線を発生する紫ＬＥＤと赤緑青蛍光体の組み合わせ、青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせ、青色ＬＥＤと緑、赤蛍光体の組み合わせ、補色を利用した組み合わせからも白色発光を得ることができる。このことから、ＬＥＤは白熱電球、蛍光灯、ＨＩＤのような種々の白色を作り出すことができる。
【０００４】
また駆動電圧が低いことから、同じ明るさを得るのに、他の発光装置と比べ消費電力を低くすることが可能である。ＬＥＤの構造は、従来からある主に表示用に用いられてきた砲台型と、高輝度を目的とした表面実装型が挙げられる。表面実装型は、出力が１Ｗ以上のものは、特にパワーＬＥＤとも言われ注目されている。従来のＬＥＤを使用した発光装置では、要求される発光輝度も小さかったため、従来の通電量、消費電力量で実用上大きな問題は生じていなかった。ところが、近年、ＬＥＤ発光装置の応用範囲が拡大されるにしたがい、消費電力量は１Ｗ以上、消費電流量も０．５Ａ以上となり、これらを安定的に実現するＬＥＤ発光装置が求められている。 そのため、ＬＥＤの高輝度化、発光効率の向上、寿命の向上、低コスト化、省スペースなどが課題となっている。
【０００５】
ＬＥＤの高輝度化の手法としては、ＬＥＤ素子に投入する電流量を増加させることが考えられるが、それに伴い発熱量が増大するので、ＬＥＤ素子を破壊させないためにも、高輝度を維持しながら放熱を行う必要がある。例えば、回路基板の熱伝導率を向上させ、放熱効率を向上させることが考えられる（例えば特許文献１および２）。
【０００６】
また、一般的に積層板の表面を白色層とすることで、照射したい方向と反対側に発光する光も白色層で反射し、照射側の発光輝度を補うことが行われている（例えば特許文献３および４）。
【０００７】
しかしながら、高輝度を達成させるために、高放熱性、高反射率、高熱伝導率をすべてを満足する発光素子用基板はなく、開発が待たれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０６−０４４８２４号公報
【特許文献２】特開２００３−２７７４７９号公報
【特許文献３】特開平０７−２４１９５２号公報
【特許文献４】特開２００７−２６６６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発光素子の温度上昇を抑制し、さらに発光ロスを低減することによって、高輝度、高寿命、低コスト、省スペースである発光素子用樹脂組成物、絶縁層付支持材料、プリプレグ、発光素子用積層板、発光素子用回路基板および発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、下記（１）〜（２４）によって達成される。
（１）エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填材と、熱可塑性樹脂としてポリエーテルスルホンと、を含むことを特徴とする発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（２）前記無機充填材は、屈折率２．２以上の第一の無機充填材と、屈折率が２．２未満で、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の第二の無機充填材を含む上記（１）に記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（３）前記第一の無機充填材の含有率は、樹脂組成物全体の１重量％以上、４０重量％以下である上記（２）に記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（４）前記第二の無機充填材の含有率は、樹脂組成物全体の４９重量％以上、９５重量％以下である上記（２）または（３）に記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（５）前記第一の無機充填材と、前記第二の無機充填材との合計含有量は、樹脂組成物全体の５０重量％以上、９６重量％以下である上記（２）ないし（４）のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（６）前記ポリエーテルスルホンは、重量平均分子量が１０３〜１０５である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（７）前記ポリエーテルスルホンは、末端が水酸基変性されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（８）前記エポキシ樹脂は、室温で液状であるエポキシ樹脂を含む上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
（９）金属箔または樹脂フィルムからなる支持材料の少なくとも一方の面側に上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて絶縁層を形成したものである絶縁層付支持材料。
（１０）前記絶縁層は、絶縁基材に前記樹脂組成物を含浸させたものである上記（９）に記載の絶縁層付支持材料。
（１１）前記絶縁基材がガラス織布である上記（１０）に記載の絶縁層付支持材料。
（１２）上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の樹脂組成物を絶縁基材に含浸してなるプリプレグ。
（１３）前記絶縁基材がガラス織布である上記（１２）に記載のプリプレグ。
（１４）コアと、前記コアの少なくとも一方の面側に上記（９）ないし（１１）のいずれかに記載の絶縁層付支持材料が、前記絶縁層面側が前記コア面側に対向するように積層成形され絶縁樹脂層を形成している発光素子用積層板。
（１５）コアと、前記コアの少なくとも一方の面側に上記（１２）または（１３）に記載のプリプレグが積層成形され絶縁樹脂層を形成している発光素子用積層板。
（１６）前記コアが、金属板である上記（１４）または（１５）に記載の発光素子用積層板。
（１７）前記コアが、絶縁樹脂板である上記（１４）または（１５）に記載の発光素子用積層板。
（１８）前記絶縁樹脂層面側において前記コアが露出したコア露出部を有している上記（１４）ないし（１７）のいずれかに記載の発光素子用積層板。
（１９）前記露出部に、熱伝導体が埋設されている上記（１８）に記載の発光素子用積層板。
（２０）上記（１４）ないし（１９）のいずれかに記載の発光素子用積層板を回路加工してなる
発光素子用回路基板。
（２１）前記発光素子用積層板を形成している前記絶縁樹脂層の、前記コアとは反対面側の前記絶縁樹脂層表面の表面粗度
Ｒｚが、１μｍ以上である上記（２０）に記載の発光素子用回路基板。
（２２）上記（２０）または（２１）に記載の発光素子用回路基板に発光素子を搭載してなる発光装置。
（２３）前記発光装置は、接着剤を介して前記発光素子用回路基板に接着されている上記（２２）に記載の発光装置。
（２４）前記接着剤が、導電性を有する接着剤である上記（２３）に記載の発光装置。
（２５）前記発光素子が表面実装型発光ダイオードである上記（２２）ないし（２４）のいずれかに記載の発光装置。
（２６）エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、ガラス転移温度が１５０℃以上、３００℃以下の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発光素子の温度上昇を抑制し、さらに発光ロスを低減することによって、高輝度、高寿命、低コスト、省スペースである発光素子用樹脂組成物、絶縁層付支持材料、プリプレグ、発光素子用積層板、発光素子用回路基板および発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の絶縁層付支持材料の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の絶縁層付支持材料の一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明のプリプレグの一実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の発光素子用積層板の一実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の発光素子用積層板の一実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の発光素子用積層板の一実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明の発光素子用積層板の一実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明の発光素子用積層板の一実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明の発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１５】本発明の発光装置の製造方法の一実施形態を示す工程概略図である。
【図１６】本発明の発光装置の製造方法の一実施形態を示す工程概略図である。
【図１７】本発明の発光装置の製造方法の一実施形態を示す工程概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の樹脂組成物、絶縁層付支持材料、プリプレグ、発光素子用積層板、発光素子用回路基板および発光装置について説明する。
【００１４】
本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填材と、熱可塑性樹脂としてポリエーテルスルホンと、を含む構成となっている。
【００１５】
以下、本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物を構成する各要素について説明する。
【００１６】
本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物は、エポキシ樹脂を含む。エポキシ樹脂としては、特に限定はされないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラックエポキシ樹脂、ナフタレン変性エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性エポキシ樹脂、ビフェニル変性エポキシ樹脂、アラルキル変性エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン変性エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、などが挙げられる。これらの中でも、クレゾールノボラックエポキシ樹脂が、高耐熱性を発現するために好ましく、また、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂および脂環式エポキシ樹脂は、耐光性に優れる点で好ましい。
【００１７】
また難燃性を発現させるためにこれらのエポキシ樹脂をハロゲン化したものを使用することもできる。ハロゲン化されたエポキシ樹脂としては、臭素化率２０％以上、重量平均分子量１００００〜３００００の臭素化エポキシ樹脂を用いることが好ましい。臭素化エポキシ樹脂としては、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等が挙げられ、この中でも、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましい。これらのエポキシ樹脂は、単独で用いることも２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１８】
また、軟化点が室温以下の液状のエポキシ樹脂を一種以上もちいることが好ましい。軟化点が室温以下の液状のエポキシ樹脂としては、特に限定はされないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、多塩基酸のグリシジルエステル型エポキシ樹脂、アミノグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などを用いることができる。特に、本発明では、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種を用いることが望ましく、これらは単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。軟化点が室温以下の液状のエポキシ樹脂の含有量は、特に限定はされないが、エポキシ樹脂全体を１００としたとき１０〜９０ｗｔ％含むことが好ましい。これにより、絶縁層を形成するエポキシ樹脂混合物を溶剤に溶解した後、金属箔あるいは樹脂フィルムなどの支持材料に塗工し、溶剤を除去した場合でも、エポキシ樹脂と支持材料との密着を十分に取ることが可能となる。エポキシ樹脂としては、例えば、硬化後のＴｇが１５０℃以上になるような樹脂、たとえば３官能以上のエポキシ樹脂と２官能エポキシ樹脂を組成物に含むことが好ましい。さらに、絶縁信頼性を考慮した場合、用いるエポキシ樹脂はナトリウム、カリウム、鉄などイオン性不純物の低いものが好ましく、また形成する絶縁層の厚みを超えるサイズの異物が無いことが好ましい。
【００１９】
本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物は、硬化剤を含む。硬化剤としては、特に限定はされないが、例えば、アミン系化合物、イミダゾール化合物、酸無水物、フェノール樹脂化合物などが挙げられる。アミン系化合物は少量でエポキシ樹脂を十分に硬化させることができ、樹脂の難燃性を発揮できるので好ましい。アミン系化合物は、融点１５０℃以上の常温で固形であり、有機溶剤に可溶で、エポキシ樹脂への溶解性が小さく、１５０℃以上の高温になって、エポキシ樹脂と速やかに反応するものが特に好ましい。具体的にはジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン等がある。これらのアミン系化合物は溶剤に溶解させ、樹脂組成物ワニス中に均一に分散される。エポキシ樹脂との相溶性が小さいので、溶剤を揮発、除去した場合、ミクロに樹脂中に分散され、常温〜１００℃では反応が進行せず、従って保存安定性を良好に保ちつつ均一なエポキシ樹脂硬化物を得ることができる。エポキシ樹脂と硬化剤との当量比は特に制限はないが、それぞれの未反応分を少なくするため、エポキシ樹脂に対して硬化剤を０．６〜１．６当量の範囲に設定することが好ましく、０．７〜１．４当量がより好ましく、０．８〜１．２当量がさらに好ましい。０．６．〜１．６当量の範囲からはずれた場合、未反応分が多くなり信頼性が低下する傾向がある。
【００２０】
本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物は、無機充填材を含む。無機充填材としては、特に限定はされないが、溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、ベーマイト、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、タルク、マイカなどの酸化物、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化けい素などの窒化物、また炭化ケイ素、炭化ボロンのような炭化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウムのような炭酸塩イオン性無機化合物が好ましい。また、無機充填材としては、屈折率２．２以上の第一の無機充填材と、屈折率が２．２未満で、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の第二の無機充填材を含むことが好ましい。第一の無機充填材としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素などが挙げられ、第二の無機充填材としては、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミナ炭化ケイ素等挙げられる。これらの中でも、第一の無機充填材としては、酸化チタンが好ましく、第二の無機充填材としては、アルミナ、窒化ホウ素が好ましい。これにより、絶縁層の反射率を向上させることができる。第一の無機充填材の屈折率が２．２未満では、５０％以上の反射率を得ることが困難である。ここで反射率とは、樹脂組成物をシート状に成形し、該シートに対して可視光線を一定角度から入射し、任意の角度で受光したときの光線強度の比率をいう。シートの垂線方向に対して４５°から入射した光を４５°で受光する場合、またシート垂直方向に対して０°から入射したものを４５°で受光する場合などが考えられるが、いずれであっても、５０％以上あることが、発光装置を構成する上で好ましい。また反射率を測定する際の絶縁層厚みは、該絶縁層が発光装置に使用される場合の厚みのことをいう。
また第二の無機充填材の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ未満では、絶縁層の熱伝導率を１Ｗ／ｍ・Ｋ以上にすることは困難である。ここで無機充填材の熱伝導率とは、無機充填材を板状に加工したものの測定値を表す。また絶縁層の熱伝導率とは、本発明の樹脂組成物をシート状に成形したものの測定値を表す。
【００２１】
第一の無機充填材の含有率は、樹脂組成物全体の１重量％以上４０重量％以下が好ましい。１重量％未満では十分な反射率を得ることが難しく、４０重量％より大きい場合、第二の無機充填材の含有率を４９重量％以上にすることができない。第二の無機充填材の含有率は、樹脂組成物全体の４９重量％以上９５重量％以下が好ましい。４９重量％未満では樹脂組成物の熱伝導率のを１Ｗ／ｍ・Ｋ以上にすることは困難である。また９５重量％より大きい場合、該樹脂組成物からなる絶縁層の加工が困難となる。すなわち第一と第二の無機充填材の合計含有率は、樹脂組成物全体の５０重量％以上、９６重量％以下であることが好ましい。
【００２２】
本発明の熱可塑性樹脂としては、ポリエーテルスルホンを用いる。ポリエーテルスルホンは、ガラス転移点が２００℃以上であるので、発光素子用回路基板を作製した場合、絶縁層の耐熱温度を向上させながら可撓性を付与することができる。その他、芳香族ポリアミド樹脂、液晶ポリマー、変性アクリル樹脂、などを用いることが可能である。また、ガラス転移点が２００℃以上で、いくつかの有機溶剤に可溶である、芳香族ポリアミド樹脂ポリエーテルスルホン、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂などを用いることが可能である。また、熱可塑性樹脂を含むことにより、発光素子用回路基板が可撓性を有するので、該基板を用いた発光素子および発光装置は、冷熱サイクル試験において、基板内部に生じる応力を緩和することができるので信頼性が向上する。また発光素子用基板の外形加工、穴あけにおける絶縁層の割れ、バリの発生を防止することが可能になり生産性が向上する。熱可塑性樹脂はポリマー骨格が一部変性もしくは末端が水酸基などで官能基化されていてもよく、エポキシ樹脂との相溶性、支持材料との密着性が向上し好ましい。本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度としては、１５０℃以上、３００℃以下が好ましく、より好ましくはガラス転移温度が２００℃以上、３００℃以下である。
【００２３】
ポリエーテルスルホンの、重量平均分子量は１０３〜１０５であることが好ましい。また、末端が水酸基変性のポリエーテルスルホンであることが好ましい。これにより、成形時の絶縁接着剤の軟化を小さくし、ラミネート後の絶縁層の厚みを維持すること、絶縁層に可撓性を付与すること、絶縁層の高耐熱化の目的で配合されているが、さらに、難燃性、電気特性をも向上させることが期待できる。この高分子量ポリエーテルスルホンの割合は絶縁接着剤全体に対して５〜２０重量％である。この下限値以上であれば、ラミネート成形時の加熱により層間厚みを確保でき、また、熱硬化時に溶融粘度が下がりすぎることなく皺などの発生を抑制することができる。一方、上限値以下であれば、接着剤組成物の弾力性に優れ、ラミネート成形時の凹凸への追従性、密着性が良好であり、成形ボイド発生を押さえることが可能となる。また、この高分子量ポリエーテルスルホンの末端が水酸基で変性されていれば、エポキシ樹脂との反応性も良いことから熱硬化後にポリエーテルスルホンとエポキシ樹脂との相分離を抑えるとともに、硬化物の耐熱性も向上させる。このため上記変性が行われていることが望ましい。
【００２４】
本発明の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物は、上述したエポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、熱可塑性樹脂とを必須成分として含有するが、本発明の目的に反しない範囲において、その他の樹脂、例えばフェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂など、また、硬化促進剤、難燃剤、カップリング剤、界面活性剤、ＵＶ吸収剤、酸化防止剤、着色剤、可撓化剤などを添加することは差し支えない。硬化促進剤としては、アミン硬化において作用が大きいイミダゾール系が好ましい。
【００２５】
次に、本発明の絶縁層付支持材料について説明する。
【００２６】
図１および図２は、本発明の一実施形態による絶縁層付支持材料の断面図である。絶縁層付支持材料１２０および１２１は、金属箔または樹脂フィルムからなる支持材料２００と、支持材料２００の一方の面に設けられた絶縁層１００、１０１とを備える。絶縁層が、樹脂が絶縁基材３００に含浸された構成の絶縁層１０１でもよいし（図２）、樹脂成分から構成される絶縁層１００であってもよい（図１）。樹脂が絶縁基材３００に含浸されている方が、絶縁層付支持材料１２１のロール巻き取り時、あるいは所望の形状に裁断、打ち抜き加工時に、絶縁層が割れにくく、加工性が向上する。この絶縁層１０１の厚さは、１０μｍ以上、３００μｍ以下が好ましく、より好ましくは２０μｍ以上、２００μｍ以下である。
【００２７】
本発明で用いる絶縁基材３００としては、例えば、ガラス織布、ガラス不織布等のガラス繊維、ガラス以外の無機化合物を含む織布または不織布等の無機繊維、あるいは、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等から構成される有機繊維等が挙げられる。これら基材の中でも、熱時の剛性、強度の点で、ガラス織布に代表されるガラス繊維基材が好ましい。
【００２８】
本発明の金属箔または樹脂フィルムからなる支持材料２００としては、例えば、銅または銅系合金、アルミニウムまたはアルミニウム系合金、鉄または鉄系合金、またはステンレス等で構成される金属箔、あるいは、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、またはポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂等で構成される樹脂フィルム等が挙げられる。
【００２９】
本発明の樹脂組成物を用いて絶縁層付支持材料１２０、１２１を製造する方法としては、特に限定されないが、本発明の樹脂組成物を金属箔または樹脂フィルムからなる支持材料２００の少なくとも一方の面に塗工することにより製造することができる。生産性を考慮すると、樹脂組成物を単独で均一に薄く成形するよりも、樹脂組成物を支持材料２００上に形成し、連続で生産することが好ましい。支持材料２００上に塗工される樹脂組成物は、塗工時には有機溶剤を含んでいてもよいが、塗工後乾燥することから、有機溶剤はできるだけ少ない方が、樹脂組成物から成形される絶縁性の耐熱性が低下しないので好ましい。また樹脂組成物は半硬化であるので、後述の絶縁樹脂板５００やヒートシンクなどの役割を有する金属板５１０に接着一体化することができる。
【００３０】
樹脂組成物を支持材料上に絶縁層として形成する方法としては、ディップコート、バーコート、スプレイコート、ダイコート、カーテンコート、スクリーン印刷、グラビア印刷などいずれの方法を用いてもよい。ディップコートする場合は、コンマロール、スクイーズロール、などで、成形する樹脂組成物の厚みを制御することが好ましい。また、絶縁層１０１が、絶縁基材３００に樹脂組成物を含浸させたものである絶縁層付支持材料１２１を製造する方法としては、例えば、支持材料２００の一方の面に予め絶縁基材３００を重ね合わせておき、絶縁基材３００側の面に樹脂組成物を塗工することが挙げられる。また他の例としては、支持材料２００に樹脂組成物を一旦塗工した後、樹脂組成物の面に絶縁基材３００を貼り合わせることによっても製造することができる。
【００３１】
次に、本発明のプリプレグについて説明する。
【００３２】
図３は、本発明の一実施形態によるプリプレグの断面図である。プリプレグ１３０とは、絶縁基材３００に樹脂組成物を含浸乾燥させ、樹脂成分をＢステージ化したものをいう。前述した、絶縁層付支持材料１２０、１２１の、絶縁層１０１に絶縁基材３００を用いた構成で、支持材料２００を用いないところが異なる。プリプレグ１３０は、一般に、後述の金属箔と金属板５１０、絶縁樹脂板５００または回路基板とを積層接着する際に用いられる。絶縁基材３００を用いることで支持材料が無くとも絶縁層をロールに巻き取ることが可能で、かつ所望の形状に裁断、打ち抜き加工時に、絶縁層が割れにくく、積層基板を製造する際の加工性が向上する。プリプレグ１３０の厚さは、２０μｍ以上、３００μｍ以下が好ましく、より好ましくは４０μｍ以上、１００μｍ以下である。
【００３３】
本発明で用いる絶縁基材３００としては、例えば、ガラス織布、ガラス不織布等のガラス繊維、ガラス以外の無機化合物を含む織布または不織布等の無機繊維、あるいは、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等のから構成される有機繊維等が挙げられる。これら基材の中でも、熱時の剛性、強度の点で、ガラス織布に代表されるガラス繊維基材が好ましい。
【００３４】
本発明の樹脂組成物を用いてプリプレグ１３０を製造する方法としては、特に限定されないが、本発明の樹脂組成物を絶縁基材３００に含浸させることにより製造することができる。樹脂組成物を絶縁基材３００に含浸させ、連続で生産することが好ましい。絶縁基材３００に含浸される樹脂組成物は、含浸時には有機溶剤を含んでいてもよいが、含浸乾燥させるため、有機溶剤はできるだけ少ない方が、該樹脂組成物から成形される絶縁性の耐熱性が低下しないので好ましい。
【００３５】
樹脂組成物を絶縁基材３００に含浸しプリプレグ１３０として形成する方法としては、ディップコート、バーコート、スプレイコート、ダイコート、カーテンコート、スクリーン印刷、グラビア印刷などの方法を用いることができる。ディップコートする場合は、コンマロール、スクイーズロール、などで、含浸させた樹脂組成物の厚みを制御することが好ましい。
【００３６】
次に、発光素子用積層板について説明する。
【００３７】
図４〜図８は、本発明の一実施形態を示す発光素子用積層板１２５、１２７、１３５、１４５、１５５の断面図である。発光素子用積層板１２５、１２７、１３５、１４５、１５５は、コア５００、５１０と、絶縁層付支持材料１２０またはプリプレグ１３０とが積層成形されて形成されている。発光素子用積層板１２５、１２７、１３５、１４５、１５５の構成としては、特に限定されないが、例えば、図５に示すように、コアとして絶縁樹脂板５００、または図４および図６に示すような金属板５１０などが用いられる。また、図示はされていないが、いずれか一方の面側に導体回路が形成された回路基板をコアとして用いることもできる。回路基板をコアとして用いた場合、多層基板として用いることも可能であり、回路基板の小型化が可能となる。絶縁樹脂板５００の材質は、特に限定されず、プラスチック、ゴム、繊維強化プラスチックなど用いることができるが、電気特性を考慮するとガラス織布・ガラス不織布基材エポキシ樹脂積層板（ＣＥＭ−３）、ガラス織布基材エポキシ樹脂積層板（ＦＲ−４）などのガラス繊維を含む熱硬化性樹脂が好ましい。金属板５１０の材質としては、特に限定はされないが、アルミニウム、鉄、ニッケル、マグネシウム、チタン、銅、ステンレス、金属酸化物、金属窒化物、炭素鋼など用いることができ、放熱性を考慮するとアルミニウム、銅が好ましい。金属板５１０の形状は特に限定されず、放熱性を考慮するとくし型構造や、発光装置を含む製品筐体そのものでもよい。金属板５１０は、発光素子などから発生する熱を金属板５１０の界面で空気中へ熱伝達したり、また熱放射によって空気中へ熱を放出したり、さらに金属板５１０が接している他の部材へ、効率的に熱を伝導させることができる。
【００３８】
本発明の発光素子用積層板は、図１０に示す発光装置の一実施形態に示すように、絶縁樹脂層面側においてコア５００が露出したコア露出部５０５を有していてもよい。また、 本発明の発光素子用積層板は、図７または図８に示すように、このコア露出部に、熱伝導体６７０が埋設されていてもよい。コア露出部５０５を有し、さらに熱伝導体６７０がコア露出部５０５に埋設されていることによって、発光素子で発生する熱を、効率的に熱伝導体６７０を通して積層板外部に放熱することが可能になる。熱伝導体６７０の形成方法としては、特に限定はされないが、電気めっきによりコア上に形成露出部５０５を埋設するようにしてもよいし、導電性ペーストをスクリーン印刷法などを用いて埋設するか、金属板で構成されたコア５１０の場合、例えばエッチングすることにより必要部分を残して除去し熱伝導体６７０を形成するようにしてもよい。またクリーム半田、熱伝導率０．５ｍ／Ｗ・Ｋ以上の熱伝導性ペーストあるいは熱伝導性シートを用いても良い。さらに予め成形加工された金属板を用いても良い。
【００３９】
次に、発光素子用回路基板について説明する。
【００４０】
本発明の、発光素子用回路基板７００は、発光素子用積層板１２５、１２７、１３５、１４５、１５５を回路加工することにより得られる。例えば図４または図５に記載の発光素子用積層板１２５、１２７を用いた場合、図９〜１２に示すような構成を持った発光装置とすることができる。ここで回路加工された回路基板は、回路以外の絶縁層１００部分の反射率が高く、また放熱性に優れることから、該回路基板が発光装置に使用された場合、発光素子の温度上昇を抑制し、さらに発光ロスを低減することができる。
【００４１】
本発明の発光装置における、発光素子面側の絶縁層の表面粗度Ｒｚは１μｍ以上が好ましい。表面の凹凸が１μｍより大きいほど、絶縁層が空気と接触する面積が大きくなるため、放熱効率が向上する。さらに指向性の強いＬＥＤ光を絶縁層部分で反射する際、凹凸が可視光の波長以上なので光干渉による光ロスが少なくなり好ましい。表面凹凸の形成方法としては特に限定されないが、例えば、薬液による樹脂成分、あるいはフィラー成分の部分的溶解による化学的手法、サンドブラストなどによる機械的手法、回路を形成する銅箔の粗化面を絶縁層に転写する方法などが挙げられるが、生産性を考慮すると、銅箔の粗化面を絶縁層に転写することが好ましい。すなわち、発光素子用基板を製造する際、絶縁層の表面粗度Ｒｚが１μｍ以上になるよう、たとえば表面粗度Ｒｚが１μｍ以上の銅箔面に絶縁層を積層することが好ましい。
【００４２】
次に、発光装置について説明する。
【００４３】
本発明の発光装置６３０は、図９〜１４に示すように、発光素子用回路基板７００に発光素子６００を搭載することにより得られる。発光素子６００は、接着剤６５０を介して発光素子用回路基板７００に接着されるようにしてもよい。また、接着剤６５０が、導電性を有する接着剤であってもよい。例えば、図４に記載の発光素子用積層板を用いた場合、図１２に示すような発光装置６３０を製造することができる。発光装置の製造方法としては、特に限定はなく、例えば図１５に示すように、支持材料２００を銅箔として作製した絶縁層付支持材料（図１５（ａ））を金属板５１０上にプレス機などで貼り合せた後（図１５（ｂ））、回路加工を行い、発光素子用回路基板７００（図１５（ｃ））を得る。次に発光素子６００を接着剤６５０を介して実装することで、金属板５１０が最下層に配置される発光装置６３０を得ることができる。ここで接着剤６５０としては、ハンダ、熱伝導性グリース、金属ペーストなどの導電性を有するものを使用することができる。有害物質を使用しないことを考えると、鉛フリーハンダ、銀ペースト、銅ペーストを用いることが好ましく、コスト、取り扱い性を考慮すると銅ペーストが好ましい。また、非導電性の熱伝導シート、熱伝導ペーストを用いることもできる。
【００４４】
図１に記載の絶縁層付支持材料１２０を用いた発光装置６３０としては図１０に示すように、発光素子６００が絶縁層１００を介さず、接着剤６５０を介して直接金属板５１０に配置される発光装置６３０を製造することができる。製造方法としては例えば図１６に示すように、支持材料２００を銅箔として作製した絶縁層付支持材料１２０（図１６（ａ））に、予め発光素子６００が配置される位置に穴あけ加工を行い（図１６（ｂ））、その後プレス機などで金属板５１０上に貼り合せた後（図１６（ｃ））、銅箔をエッチング加工することによって導体回路２１０を得る（図１６（ｄ））、次に発光素子６００をハンダなどの接着剤６５０を介して実装することで、発光素子６００が直接接着剤６５０を介して金属板５１０に配置される発光装置６３０を得ることができる。
【００４５】
図７に記載の発光素子用積層板１４５を用いた場合、図１１に示すような発光装置６３０を製造することができる。製造方法の一例としては図１７に示すように、支持材料２００を銅箔として作製した絶縁層付支持材料１２０（図１７（ａ））および熱伝導体６７０が形成されている絶縁樹脂板５００（図１７（ｂ））をプレス機などで貼り合せた後、発光素子用積層板１４５を作製し（図１７（ｃ））、銅箔をエッチング加工することによって導体回路２１０を得る（図１７（ｄ））、次に発光素子６００をハンダなどの接着剤６５０を介して実装することで、熱伝導体６７０が絶縁層１００中に配置される発光装置６３０を得ることができる（図１７（ｅ））。発光素子用積層板１４５などを製造する際、絶縁層付支持材料１２０、熱伝導体６７０、および絶縁樹脂板５００の接着性を向上させるために本発明の樹脂組成物を溶剤に溶解して使用することが好ましい。
【００４６】
本発明の発光装置としては、例えば図１３に示されるような、発光素子６００と金属板５１０が、サーマルビア８００と呼ばれる、金属製のスルーホールで連結されていてもよく、図１４に示されるように、発光素子６００からの発光を、所望の方向に反射させる光制御板７５０を備えていてもよい。
【００４７】
本発明の発光装置６３０に使用される発光素子６００としては、各種発光素子（ＬＥＤ）を用いることが可能であるが、高照度で放熱性が必要とされる表面実装型発光ダイオードを用いるものが特に好ましい。
【００４８】
以下、本発明の樹脂組成物、絶縁層付支持材料、プリプレグ、発光素子用積層板、発光素子用回路基板および発光装置の実施例について説明するが、これに限定されるものではない。
【実施例】
【００４９】
（実施例１）
（樹脂組成物の調製）
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ社製、エピクロンＮ−６９０）を１０重量部、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、ジェイイーアール８３０Ｓ）を１０重量部、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン（小西化学工業社製）７．５重量部、酸化チタン（堺化学社製、Ｒ１１Ｐ、屈折率２．７、熱伝導率７Ｗ／ｍ／Ｋ）を１０重量部、アルミナ（昭和電工社製、ＡＳ５０、屈折率１．７、熱伝導率２０Ｗ／ｍ／Ｋ）を７０重量部、末端水酸基変性ポリエーテルスルホン（住友化学社製、スミカエクセル５００３Ｐ、重量平均分子量２４０００、ガラス転移温度２３０℃）を１０重量部、２−フェニル−４−メチルイミダゾール（四国化成社製、２Ｐ４ＭＺ）を０．２重量部、カップリング剤（信越化学工業社製、ＫＢＭ−４０３）を０．５重量部含む混合物をメチルイソブチルケトンとジメチルアセトアミドの溶剤に溶解し、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
【００５０】
（絶縁層付支持材料の製造）
先に調整した溶剤を含む樹脂組成物を、支持材料として電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ２ＷＳ−１２（粗化面の粗度Ｒｚ＝１μｍ）の粗化面側に塗工し、１００℃〜１５０℃で１０分乾燥し、図１または図１５（ａ）に示すような絶縁層付支持材料を製造した。
【００５１】
（発光素子用積層板の製造）
コアとして、金属板である０．０１８ｍｍ厚の銅箔を用い、絶縁層付支持材料の絶縁層側が金属板と対向するように積層し、２００℃で１時間、真空プレス成形することで、発光素子用積層板（図４または図１５（ｂ））を得た。
【００５２】
（発光素子用回路基板および発光装置の製造）
図１５に示すように、発光素子用積層板（図１５（ｂ））の表面銅箔上に、エッチングなどにより電気配線を作製し、発光素子用回路基板（図１５（ｃ））を作製した。絶縁樹脂層の表面粗度ＲＺは、１．５μｍであった。
次に、ＬＥＤ素子（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｌｕｍｉｌｅｄｓ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ社製、Ｌｕｘｅｏｎ Ｋ２ ＬＸＫ−ＰＷ１４）を接着剤（サンハヤト社製、熱伝導性シート、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ）を介して発光素子用回路基板（図１５（ｃ））に接着し、回路基板上の電気配線と、ＬＥＤ端子を半田接続した。回路基板に定電流電源（７００ｍＡ）を接続することで、発光装置（図１５（ｄ））を作製した。
【００５３】
（実施例２）
（樹脂組成物の調製）
樹脂組成物中のアルミナを酸化亜鉛（堺化学社製、ＬＰＺＩＮＣ、屈折率１．９、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ）８０重量部とした以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
その後、実施例１と同様にして、絶縁層付支持材料の製造、発光素子用積層板の製造、発光素子用回路基板および発光装置の製造を行い発光装置を得た（図１５）。
【００５４】
（実施例３）
（樹脂組成物の調製）
樹脂組成物中のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をビフェニル変性エポキシ樹脂（日本触媒社製ＮＣ３０００）１０重量部、アルミナ（昭和電工社製、ＡＳ５０、屈折率１．７、熱伝導率２０Ｗ／ｍ／Ｋ）７５重量部とした以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
その後、実施例１と同様にして、絶縁層付支持材料の製造、発光素子用積層板の製造、発光素子用回路基板および発光装置の製造を行い発光装置を得た（図１５）。
【００５５】
（実施例４）
（樹脂組成物の調製）
樹脂組成物中のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をビフェニル変性エポキシ樹脂（日本触媒社製ＮＣ３０００）１０重量部とした以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
（プリプレグの製造）
上記溶剤を含む樹脂組成物を縦型塗布乾燥装置を用いて、厚さ０．０４３ｍｍ、幅５３０ｍｍの長尺シート状のガラス織布（日東紡社製、ＷＥＡ−１０７８）に、塗布し、１８０℃で２分間加熱乾燥して、厚み１２０μｍであるプリプレグを製造した。
（発光素子用積層板の製造）
上記プリプレグの表裏に、０．０１８ｍｍ厚の電解銅箔を配置し、２００℃で１時間、真空プレス成形することで、発光素子用積層板（図６）を製造した。
その後、実施例１と同様にして、発光素子用回路基板および発光装置の製造を行い発光装置を得た。
【００５６】
（実施例５）
（樹脂組成物の調製）
樹脂組成物中のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をビフェニル変性エポキシ樹脂（日本触媒社製ＮＣ３０００）１０重量部、アルミナ（昭和電工社製、ＡＳ５０、屈折率１．７、熱伝導率２０Ｗ／ｍ／Ｋ）を７５重量部とした以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
（絶縁層付支持材料の製造）
電解銅箔の粗化面側にガラスクロス（日東紡社製、ＷＥＡ−１０２７）を積層し、ガラスクロス上に、先に調整した溶剤を含む樹脂組成物を塗工し、１８０℃で２分間乾燥して絶縁層付支持材料を製造した。
その後、実施例１と同様にして、発光素子用積層板の製造、発光素子用回路基板および発光装置の製造を行い発光装置を得た。
【００５７】
（実施例６）
樹脂組成物の調製は、実施例１と同様にして行った。
次に、絶縁層付支持材料の支持材料として電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ２ＷＳ−１２（粗化面のＲｚ＝１μｍ））を、電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ３ＷＳ（粗化面のＲｚ＝３μｍ））とした。
その後は、実施例１と同様にして、発光素子用回路基板および発光装置の製造を行い発光装置を得た（図１５）。
【００５８】
（実施例７）
樹脂組成物の調製、絶縁層付支持材料の製造、発光素子用積層板の製造および発光素子用回路基板は、実施例１と同様に行った。
次に、発光装置（図１５（ｄ））を作製する際、接着剤として熱伝導性シートの代わりに半田を使用して接続し発光装置を得た。
【００５９】
（実施例８）
樹脂組成物の調製および絶縁層付支持材料の製造は、実施例１と同様に行った。
（発光素子用積層板の製造）
発光素子用積層板（図１７（ｃ））を作製する際、コアとして、絶縁樹脂板であるガラス織布基材エポキシ樹脂積層板（ＦＲ−４、住友ベークライト社製、ＥＬＣ−４７６５、厚み１ｍｍ、片面側に厚さ３５μｍの銅箔）をもちいて、エッチングにより所定部分以外の銅箔を除去し、熱伝導体を作製した（図１７（ｂ））。次に、熱伝導体を作製した絶縁樹脂板の熱伝導体面側に、絶縁層付支持材料の絶縁層側が対向するように積層し、２００℃で１時間、真空プレス成形することで、発光素子用積層板（図１７（ｃ））を製造した。次に回路加工を行い、発光素子用回路基板（図１７（ｄ））を作製し、絶縁樹脂層表面に露出している熱伝導体上に、ＬＥＤ素子を接着剤を介して接着しＬＥＤ発光装置（図１７（ｅ））を作製した以外は、実施例１と同様にして発光装置を得た。
【００６０】
（比較例１）
樹脂組成物中の無機充填材を含まない以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
その後、実施例１と同様にして、絶縁層付支持材料、発光素子用回路基板および発光装置を得た（図１５）。
【００６１】
（比較例２）
樹脂組成物中の熱可塑性樹脂を含まない以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物および絶縁層付支持材料を得た。
その後、実施例１と同様にして、発光素子用回路基板および発光装置を得た（図１５）。
【００６２】
（比較例３）
樹脂組成物中の熱可塑性樹脂として末端水酸基変性ポリエーテルスルホンを、ポリカーボネート（住友ダウケミカル社製、２００−１３、ガラス転移温度１３０℃）とした以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
その後、実施例１と同様にして、絶縁層付支持材料、発光素子用回路基板および発光装置を得た（図１５）。
【００６３】
（比較例４）
樹脂組成物中の無機充填材を含まない以外は、実施例１と同様にして、溶剤を含む樹脂組成物を得た。
（発光素子用積層板の製造）
発光素子用積層板（図１７（ｃ））を作製する際、コアとして、絶縁樹脂板であるガラス織布基材エポキシ樹脂積層板（ＦＲ−４、住友ベークライト社製、ＥＬＣ−４７６５、厚み１ｍｍ、片面側に厚さ３５μｍの銅箔）をもちいて、エッチングにより所定部分以外の銅箔を除去し、熱伝導体を作製した（図１７（ｂ））。次に、熱伝導体を作製した絶縁樹脂板の熱伝導体面側に、絶縁層付支持材料の絶縁層側が対向するように積層し、２００℃で１時間、真空プレス成形することで、発光素子用積層板（図１７（ｃ））を製造した。次に回路加工を行い、発光素子用回路基板（図１７（ｄ））を作製し、絶縁樹脂層表面に露出している熱伝導体上に、ＬＥＤ素子を接着剤を介して接着し発光装置（図１７（ｅ））を作製した以外は、実施例１と同様にして発光装置を得た。
【００６４】
評価結果を表１にまとめた。
【００６５】
【表１】
【００６６】
・評価項目
【００６７】
（１）絶縁層の反射率
ガラス転移温度測定時に作製した樹脂硬化物シートから５０ｍｍ×５０ｍｍのテストピースを切り出し、下記装置、条件にて反射率を測定した。
装置名：（株）村上色彩技術研究所 変角分光測定システム ＧＣＭＳ−４
測定方式：ダブルビーム方式 拡散反射
入射角：４５度 受光角：４５〜７５度
波長：４６０ｎｍ
【００６８】
（２）熱伝導率
ガラス転移温度測定時に作製した樹脂硬化物シートについて、レーザーフラッシュ法（ＮＥＴＺＳＣＨ社製ＬＦＡ４４７）により、厚み方向の熱拡散係数を測定する。次に水中置換法で絶縁体硬化物の比重する。さらにＤＳＣ法（ＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ社製ＤＳＣ７）で比熱を測定し、これらの物性値よりの熱伝導率を算出した。本発明に用いた無機充填材の熱伝導率は、そのものの組成を有するシートから同様に求めた。
【００６９】
（３）絶縁樹脂層の表面粗度
ガラス転移温度測定時に作製した両面銅箔付き積層板より５０ｍｍ×５０ｍｍのサンプルピースを切り出し、全面の銅箔をエッチングし除去した。下記装置、条件にて表面粗度を測定した。
装置名：ビーコ社製ＮＴ１１００
測定方式：Ｒｚ（１０点平均粗さ）
【００７０】
（４）吸湿半田耐熱性
ガラス転移温度測定時に作製した両面銅箔付き積層板より５０ｍｍ×５０ｍｍのサンプルピースを切り出し、片面およびもう片面の１／２の銅箔をエッチングし除去した。１２５℃のプレッシャークッカーで２時間処理した後、２６０℃の半田槽に３０秒浸漬し、ふくれ・はがれの有無を確認した。
【００７１】
（５）発光装置の最高到達温度
前記実施例および比較例で作製した発光装置を、２０℃一定温度環境にて通電し、ＬＥＤを発光させた。赤外線サーモグラフ（ＦＬＩＲ社製、ＳＣ６００）を用い、ＬＥＤ点灯時のＬＥＤ素子周辺の最高到達温度を測定した。
【００７２】
表１から明らかなように、実施例１〜７のように、コアとして金属板を用いた発光装置は、絶縁層の反射率が７０％以上であり、発光素子の光ロスを低減するのに十分高い値であった。また、ＬＥＤの最高到達温度も４５〜５０℃とすることが出来た。これに対して比較例１は、無機充填材を含まないために、絶縁層の反射率が３０％となり、光ロスが大きくなった。また比較例２は熱可塑性樹脂を含まないために、絶縁層付支持基材の絶縁層をロールで製造することが困難であった。さらに比較例３では、用いる熱可塑性樹脂のガラス転移温度が低いために、吸湿半田耐熱性が悪化した。
実施例８は、コアとして絶縁板を用いた発光装置は、ＬＥＤの最高到達温度も７０〜８０℃にすることが出来た。これに対して比較例４は、無機充填材を含まないために、絶縁層の反射率が３０％となり、光ロスが大きくなった。また、熱伝導性に優れた無機充填材も含まないため、ＬＥＤの最高到達温度も９０〜１００℃と悪化した。
【符号の説明】
【００７３】
１００、１０１ 絶縁層
１２０、１２１ 絶縁層付支持材料
１２５、１２７、１３５、１４５、１５５ 発光素子用積層板
１３０ プリプレグ
２００ 支持材料
２１０ 導体回路
３００ 絶縁基材
５００ 絶縁樹脂板（コア）
５０５ コア露出部
５１０ 金属板（コア）
６００ 発光素子（発光ダイオード）
６１０ 接続端子
６３０ 発光装置
６５０ 接着剤
６７０ 熱伝導体
７００ 発光素子用回路基板
７５０ 光制御板
８００ サーマルビア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填材と、熱可塑性樹脂とを含み、
前記熱可塑性樹脂がポリエーテルスルホンであることを特徴とする発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項２】
前記無機充填材は、屈折率２．２以上の第一の無機充填材と、屈折率が２．２未満で、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の第二の無機充填材を含む請求項１に記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項３】
前記第一の無機充填材の含有率は、樹脂組成物全体の１重量％以上、４０重量％以下である請求項２に記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項４】
前記第二の無機充填材の含有率は、樹脂組成物全体の４９重量％以上、９５重量％以下である請求項２または３に記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項５】
前記第一の無機充填材と、前記第二の無機充填材との合計含有量は、樹脂組成物全体の５０重量％以上、９６重量％以下である請求項２ないし４のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項６】
前記ポリエーテルスルホンは、重量平均分子量が１０３〜１０５である請求項１ないし５のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項７】
前記ポリエーテルスルホンは、末端が水酸基変性されている請求項１ないし６のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項８】
前記エポキシ樹脂は、室温で液状であるエポキシ樹脂を含む請求項１ないし７のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項９】
金属箔または樹脂フィルムからなる支持材料の少なくとも一方の面側に請求項１ないし８のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて絶縁層を形成したものである絶縁層付支持材料。
【請求項１０】
前記絶縁層は、絶縁基材に前記樹脂組成物を含浸させたものである請求項９に記載の絶縁層付支持材料。
【請求項１１】
前記絶縁基材がガラス織布である請求項１０に記載の絶縁層付支持材料。
【請求項１２】
請求項１ないし８のいずれかに記載の樹脂組成物を絶縁基材に含浸してなるプリプレグ。
【請求項１３】
前記絶縁基材がガラス織布である請求項１２に記載のプリプレグ。
【請求項１４】
コアと、前記コアの少なくとも一方の面側に請求項９ないし１１のいずれかに記載の絶縁層付支持材料が、前記絶縁層面側が前記コア面側に対向するように積層成形され絶縁樹脂層を形成している発光素子用積層板。
【請求項１５】
コアと、前記コアの少なくとも一方の面側に請求項１２または１３に記載のプリプレグが積層成形され絶縁樹脂層を形成している発光素子用積層板。
【請求項１６】
前記コアが、金属板である請求項１４または１５に記載の発光素子用積層板。
【請求項１７】
前記コアが、絶縁樹脂板である請求項１４または１５に記載の発光素子用積層板。
【請求項１８】
前記絶縁樹脂層面側において前記コアが露出したコア露出部を有している請求項１４ないし１７のいずれかに記載の発光素子用積層板。
【請求項１９】
前記露出部に、熱伝導体が埋設されている請求項１８に記載の発光素子用積層板。
【請求項２０】
請求項１４ないし１９のいずれかに記載の発光素子用積層板を回路加工してなる
発光素子用回路基板。
【請求項２１】
前記発光素子用積層板を形成している前記絶縁樹脂層の、前記コアとは反対面側の前記絶縁樹脂層表面の表面粗度
Ｒｚが、１μｍ以上である請求項２０に記載の発光素子用回路基板。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載の発光素子用回路基板に発光素子を搭載してなる発光装置。
【請求項２３】
前記発光素子は、接着剤を介して前記発光素子用回路基板に接着されている請求項２２に記載の発光装置。
【請求項２４】
前記接着剤が、導電性を有する接着剤である請求項２３に記載の発光装置。
【請求項２５】
前記発光素子が表面実装型発光ダイオードである請求項２２ないし２４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項２６】
エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、ガラス転移温度が１５０℃以上、３００℃以下の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項１】
エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填材と、熱可塑性樹脂とを含み、
前記熱可塑性樹脂がポリエーテルスルホンであることを特徴とする発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項２】
前記無機充填材は、屈折率２．２以上の第一の無機充填材と、屈折率が２．２未満で、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の第二の無機充填材を含む請求項１に記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項３】
前記第一の無機充填材の含有率は、樹脂組成物全体の１重量％以上、４０重量％以下である請求項２に記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項４】
前記第二の無機充填材の含有率は、樹脂組成物全体の４９重量％以上、９５重量％以下である請求項２または３に記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項５】
前記第一の無機充填材と、前記第二の無機充填材との合計含有量は、樹脂組成物全体の５０重量％以上、９６重量％以下である請求項２ないし４のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項６】
前記ポリエーテルスルホンは、重量平均分子量が１０３〜１０５である請求項１ないし５のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項７】
前記ポリエーテルスルホンは、末端が水酸基変性されている請求項１ないし６のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項８】
前記エポキシ樹脂は、室温で液状であるエポキシ樹脂を含む請求項１ないし７のいずれかに記載の発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【請求項９】
金属箔または樹脂フィルムからなる支持材料の少なくとも一方の面側に請求項１ないし８のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて絶縁層を形成したものである絶縁層付支持材料。
【請求項１０】
前記絶縁層は、絶縁基材に前記樹脂組成物を含浸させたものである請求項９に記載の絶縁層付支持材料。
【請求項１１】
前記絶縁基材がガラス織布である請求項１０に記載の絶縁層付支持材料。
【請求項１２】
請求項１ないし８のいずれかに記載の樹脂組成物を絶縁基材に含浸してなるプリプレグ。
【請求項１３】
前記絶縁基材がガラス織布である請求項１２に記載のプリプレグ。
【請求項１４】
コアと、前記コアの少なくとも一方の面側に請求項９ないし１１のいずれかに記載の絶縁層付支持材料が、前記絶縁層面側が前記コア面側に対向するように積層成形され絶縁樹脂層を形成している発光素子用積層板。
【請求項１５】
コアと、前記コアの少なくとも一方の面側に請求項１２または１３に記載のプリプレグが積層成形され絶縁樹脂層を形成している発光素子用積層板。
【請求項１６】
前記コアが、金属板である請求項１４または１５に記載の発光素子用積層板。
【請求項１７】
前記コアが、絶縁樹脂板である請求項１４または１５に記載の発光素子用積層板。
【請求項１８】
前記絶縁樹脂層面側において前記コアが露出したコア露出部を有している請求項１４ないし１７のいずれかに記載の発光素子用積層板。
【請求項１９】
前記露出部に、熱伝導体が埋設されている請求項１８に記載の発光素子用積層板。
【請求項２０】
請求項１４ないし１９のいずれかに記載の発光素子用積層板を回路加工してなる
発光素子用回路基板。
【請求項２１】
前記発光素子用積層板を形成している前記絶縁樹脂層の、前記コアとは反対面側の前記絶縁樹脂層表面の表面粗度
Ｒｚが、１μｍ以上である請求項２０に記載の発光素子用回路基板。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載の発光素子用回路基板に発光素子を搭載してなる発光装置。
【請求項２３】
前記発光素子は、接着剤を介して前記発光素子用回路基板に接着されている請求項２２に記載の発光装置。
【請求項２４】
前記接着剤が、導電性を有する接着剤である請求項２３に記載の発光装置。
【請求項２５】
前記発光素子が表面実装型発光ダイオードである請求項２２ないし２４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項２６】
エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、ガラス転移温度が１５０℃以上、３００℃以下の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする発光素子の基板に用いられる樹脂組成物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−１８９６１４（Ｐ２０１０−１８９６１４Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４３５２３（Ｐ２００９−４３５２３）
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
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