Led光源單元的製作方法

2023-12-02 09:32:06 5

專利名稱：：Led光源單元的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種發光二極體(LED)光源單元，其將發光二極體(LED)用於光源，散熱性優越、壽命長。
背景技術：
：在由液晶顯示部件和背光源(backlight)構成的液晶顯示裝置等中，在背光源的光源中一般使用被稱為CFL(冷陰極管)的小型螢光管。前述CFL(冷陰極管)的光源採用如下結構在放電管中封入Hg(水銀)，由通過放電被激發的水銀放出紫外線射向CFL(冷陰極管)的管壁的螢光體，轉變成可見光。因此，近來考慮到環境方面的因素，需要使用一種不使用有害水銀的替代光源。最近，將發光二極體(LED)用於光源的LED光源單元正在被用於各種領域。例如，作為液晶顯示裝置的新型光源，已提出有使用了發光二極體(以下，也筒記為LED。)的光源。LED具有光取向性，特別是由於在對印刷基板等面安裝的類型中光線向一個方向發出，所以與採用以往的CFL(冷陰極管)的結構不同，光損失也少，從這方面考慮，被用於面狀光源方式的背光源光源(參照專利文獻l。)。以LED作為光源的背光源隨著價格低廉化、發光效率提高以及符合環境規定，作為液晶顯示裝置的背光源而開始普及。同時，伴隨著液晶顯示裝置的高亮度化和顯示區域的大型化，為提高發光量，在印刷基板等上的LED的安裝數量增加的同時，輸出功率也不斷加大。但是，LED的光源由於發光效率不高，所以LED發光時輸入電力的大部分被作為熱量放出。LED通電後則產生熱量，且因所產生的熱量而導致高溫，該程度一旦顯著則LED將被損壞。在使用LED作為光源的背光源中，這种放出的熱被蓄積在LED和安裝該LED的基板中，伴隨著LED的溫度上升，導致LED自身的發光效率低下。而且，為使背光源明亮，增加LED的安裝數量、或增大輸入電力時，則從其放熱量增大的角度考慮，該熱量的去除變得更為重要。為了降低LED安裝基板的蓄熱，減小LED晶片的溫度上升，在LED安裝基板的LED晶片安裝面上，形成有安裝LED晶片的安裝金屬膜、向LED晶片供給驅動電流的驅動布線以及以散熱為目的的金屬膜圖案。此外，提出了在與LED晶片安裝面相對的面上形成散熱用的金屬膜，在LED晶片安裝基板的厚度方向上形成用於連接一側的主面側的金屬圖案和另一側的主面側的散熱用金屬膜的金屬導通孔，從LED發出的熱通過金屬導通孔向背面的金屬膜散熱。(參考專利文獻2。)。但是，此時，到印刷基板的背面的金屬膜為止的散熱是好的，但由於沒有考慮到從背面的金屬膜向殼體以及殼體的散熱，在LED連續點燈的情況下，存在伴隨LED的溫度上升，導致LED自身的發光效率低下的問題。並且存在印刷基板受來自LED放熱的影響而翹曲、粘合帶剝落、或者LED偏離希望發光的位置而無法獲得本來的光學特性等問題。另外，由於散熱性和電絕緣性優異，在厚度2mm左右的金屬板上設置由填充有無機填料的環氧樹脂等形成的絕緣層且在其上形成有電路圖案的金屬基體電路基板，其可作為安裝高放熱性電子部件的通信裝置及汽車等的電子機器用電路基板使用(參考專利文獻3、專利文獻4。)。另一方面，如果採用以2mm左右厚度的金屬基體板代替了印刷基板的金屬基體電路基板，則無需設置金屬導通孔等就可得到良好的散熱性。但是，有必要增加基板厚度、並且從電極及布線圖案等衝裁的尺寸比印刷基板大，存在基板面積變大的問題。此外，由於無法任意彎曲LED搭載以外部分，輸入端子的形成位置等受到制約。另外，如果使前述金屬基體電路基板的金屬基體板厚度變薄而與印刷基板一樣形成從電極及布線圖案等沖裁的尺寸小的結構，則與形成有導通孔的印刷基板同樣，由於未考慮從金屬基體板背面向前面的殼體的散熱，在使LED連續點燈的情況下，存在伴隨LED的溫度上升，導致LED自身的發光效率低下的問題。此外，即使金屬基體電路基板稍微彎曲，絕緣層也會產生裂縫而不能使用，另外，還具有無法任意彎曲LED搭載部分等問題。專利文獻1專利文獻2專利文獻3專利文獻4曰本淨爭開2005-293925號7^淨艮曰本4爭開2005-283852號乂>才艮日本特開昭62-271442號公報日本特開平06-350212號7>才艮
發明內容發明要解決的課題本發明以解決前述現有技術存在的問題為課題而進行的。具體而言，其目的在於提供一種LED光源單元，其中，在將安裝LED光源的LED安裝基板的厚度變薄至以往程度且保持基板的寬度為狹窄狀態下，而且無需在LED下方形成導通孔或在安裝基板上的LED搭載面形成散熱用的金屬膜圖案，就可提高散熱性，其結果，可防止LED的損傷，明亮且壽命長。用於解決課題的手段即，本發明具有以下要點。(1)一種LED光源單元，其特徵在於，所述LED光源單元具有印刷基板、設置於所述印刷基板的l個以上發光二極體以及用於將所述印刷基板固定於散熱部件表面的粘合帶，其中，所述粘合帶的熱傳導率為1~4W/mK，印刷基板的固定面與散熱部件固定面之間的耐電壓為1.OkV以上。(2)如上述(1)記載的LED光源單元，粘合帶的厚度為30~300,。(3)如上述(1)記載的LED光源單元，粘合帶的厚度為30~50|im。(4)如上述(1)至(3)中任一項記載的LED光源單元，其特徵在於，粘合帶含有20~45體積％的由(曱基)丙烯酸和可與(曱基)丙烯酸共聚的單體的共聚物形成的高分子樹脂材料以及40~80體積。/。的粒徑為45jim以下(最大粒徑45[im)且平均粒徑為0.3~30[im的無機填料。(5)如上述(4)記載的LED光源單元，無機填料為選自礬土、晶態二氧化矽及氫氧化鋁所組成的組中的一種以上的物質。(6)如上述(1)至(5)中任一項記載的LED光源單元，粘合帶含有玻璃布。(7)如上述(1)記載的LED光源單元，粘合帶的熱傳導率為2~5W/mK的有機矽膠片的兩面具有包含(曱基)丙烯酸的粘合層，有機矽膠片的厚度為100~300pm,形成於兩面的粘合層的厚度為5[im40,。(8)如上述(1)至(7)中任一項記載的LED光源單元，7粘合帶與印刷基板的固定面以及粘合帶與散熱部件固定面的粘4妻力為2~10N/cm。(9)如上述(1)至(8)中任一項記載的LED光源單元，印刷基板具有由在玻璃布基材中含浸環氧樹脂而成的複合材料(預浸料)形成的絕緣層並在其兩面貼合有銅箔，該印刷基板在所述銅箔上形成規定的電路圖案，並在所述發光二極體的安裝位置的下方形成有導通孔。(10)如上述(9)記載的LED光源單元，在導通孔部埋入導體鍍層或導體。(11)如上述(1)至(8)中任一項記載的LED光源單元，印刷基板為在金屬基體板上隔著絕緣層設置導體電路的基板，其中所述絕緣層含有無機填料和熱塑性樹脂或熱固性樹脂並具有l~4W/mK的熱傳導率，金屬基體板的厚度為100~500pm,絕緣層的厚度為20300nm,導體電路的厚度為9140pm。(12)如上述(11)記載的LED光源單元，絕緣層含有25~50體積％的熱塑性樹脂或熱固性樹脂，剩餘部分為由粒徑為75nm以下(最大粒徑為75iim)且平均粒徑為1040pm的球狀粗顆粒和平均粒徑為0.4~1.2(im的球狀微粒形成的、鈉離子濃度為500ppm以下的無枳』填並牛。(13)如上述(11)或(12)記載的LED光源單元，熱塑性樹脂或熱固性樹脂中的氯化物離子濃度為50Oppm以下。(14)如上述(11)至(13)中任一項記載的LED光源單元，熱塑性樹脂為選自四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及三氟氯乙烯-乙烯共聚物所組成的組中的一種以上氟樹脂。(15)如上述(11)至(13)中任一項記載的LED光源單元，熱固性樹脂含有氫化的雙酚F型或A型的、環氧當量為800~4000的環氧樹脂。發明效果根據本發明，從LED光源產生的熱量可隔著具有電絕緣性和熱傳導性的粘合帶由印刷基板背面向金屬殼體進行良好地散熱。具體而言，即便使用兩面形成有電路的印刷基板，與金屬殼體固定的一側電路面也不需要保護層薄膜(coverlayfilm)(聚醯亞胺薄膜等)保護，而是通過具有電絕緣性和熱傳導性的粘合帶確保電絕緣性和熱傳導性，從而使隔著粘合帶向外部放出熱量成為可能。因此，可獲得降低LED安裝基板的蓄熱、減小LED溫度上升的效果。從而，可提供一種LED光源單元，其可抑制LED的發光效率低下、防止LED的損傷、明亮且壽命長。圖1為示出了本發明的LED光源單元的一例的截面圖。圖2為示出了本發明的LED光源單元的另一例的截面圖。符號說明1LEDl汪LED電才及端子2基體基材3導體電路4背面導體電路(引出布線)焊料接合部6通孔(導通孔)7具有熱傳導性的粘合帶8殼體9熱傳導性絕緣層10金屬基體板具體實施例方式圖1為表示本發明的LED光源單元的一例的示意結構的截面圖。在本發明的LED光源中，在由基體基材2、導體電路3和背面導體電路4構成的印刷基板中，在導體電^各3上，通過焊料接合部5等接合、搭載了1個以上LED1，並通過具有電絕緣性的熱傳導性粘合帶7與具有散熱性的鋁等殼體8密合。導體電路3和背面導體電路4通過通孔(也稱為導通孔)6進行電連接，呈可從外部向LED1供電的狀態。圖l中，印刷基板為例如在由玻璃布基材含浸環氧樹脂而成的複合材料(預浸料(prepreg))形成的絕緣性片的兩面貼合有銅箔的基板。在印刷基板的所述銅箔上形成規定的電路圖案，且在所述發光二極體的安裝位置的下方形成通孔6(導通孔)。所述發光二極體的安裝位置的下方的通孔6還具有將來自LED的熱量傳到金屬基體板2的背面的作用，當使用具有由玻璃布基材中含浸環氧樹脂而成的複合材料(預浸料)形成的絕緣層且其兩面貼合了銅箔的印刷基板時，通孔6成為必需。特別是為提高散熱特性，通孔6採用由圓柱狀的銅形成的填充孔是有效的。熱傳導性的粘合帶7，由於將LED發光時產生的熱隔著金屬基體電路板由金屬基板的背面向殼體高效率的散熱，因而較之以往的粘合帶也提高了熱傳導性。不具有熱傳導性的粘合帶，其不能將伴隨LED發光產生的熱量充分熱傳導到殼體，導致LED的溫度上升而無法使用。本發明使用的熱傳導性的粘合帶的熱傳導率為1~4W/mk,優選為34W/mk，並且粘合帶的厚度為30~300pm,優選為30~150fim，更優選為30~50阿。用於本發明的熱傳導性的粘合帶7，如後所述，優選為在高分子樹脂材料中填充了熱傳導性電絕緣劑的粘合帶。本發明的熱傳導性的粘合帶7所使用的高分子樹脂材料並無特別限制，為了提高與金屬的密合性，優選選擇由丙烯酸和/或曱基丙烯酸(以下，也稱為(曱基)丙烯酸)和可與這些(曱基)丙烯酸共聚的單體的共聚物形成的高分子樹脂材料。作為所述可與(曱基)丙烯酸共聚的單體，優選具有碳原子數為2~12的烷基的丙烯酸酯或曱基丙烯酸酯。從柔軟性和加工性的觀點考慮，優選的單體可列舉選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸癸酯、曱基丙烯酸癸酯及曱基丙烯酸十二烷基酯中的1種或2種以上。其中，更優選為含有(曱基)丙烯酸酯單體的單體的共聚物。作為單體，特別優選為丙烯酸2-乙基己酯。為能確保良好的散熱性，在熱傳導性的粘合帶中所含有的熱傳導性電絕緣劑，在粘合帶7中優選含有4080體積％,更優選含有50~70體積％.作為所述熱傳導性電絕緣劑，可使用電絕緣性和熱傳導性良好的各種無機填料或有機填料。作為無機填料，可列舉例如氧化鋁(礬土)、二氧化鈦等金屬氧化物；氮化鋁、氮化硼(也稱氮化硼boronnitride。)、氮化矽等氮化物；碳化矽、氫氧化鋁等。其中優選選自礬土、晶態二氧化矽及氫氧化鋁所組成的組中的l種以上。另外，還可選擇通過矽烷偶聯劑等進行了表面處理的填料。關於無機填料的粒徑，從粘合帶的厚度、填充性方面考慮較為合適的是粒徑優選為45pm以下，特別優選為20~40fim，平均粒徑優選為0.3~30|im，特別優選為10~20pm。作為有機填料，優選為天然橡膠、丙烯酸類橡膠、丁腈橡膠(NBR)、乙丙橡膠(EPDM)等橡膠，其中優選含有丙烯酸類橡膠。作為丙烯酸類橡膠，從柔軟性和粘合性考慮，優選由具有碳原子數為2~12的烷基的丙烯酸酯或曱基丙烯酸酯的聚合物形成的榜J交。例如可列舉，選自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-甲基戊酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸正十二烷基酯、丙烯酸正十八烷酯、氰基丙烯酸曱酯、1-氰基丙烯酸乙酯、2-氰基丙烯酸乙酯、l-氰基丙烯酸丙酯及2-氰基丙烯酸丙酯中的一種，或者混合上述單體的2種以上的單體的聚合物。其中優選單體為丙烯酸2-乙基己酯。通過使粘合帶7中含有玻璃布，可使粘合帶的機械強度和電絕緣特性飛躍性地提高。玻璃布除了具有作為熱傳導性的粘合帶的加強材料的效果外，還可防止由於殼體與印刷基板貼合時的壓接力過強、印刷基板的背面與殼體的距離過近而導致的電短路，因而非常有效。這是因為，即使殼體與印刷基板貼附時的壓接力過強，印刷基板的背面與殼體也不會接近得比玻璃布的厚度更近，可確保電特性。作為玻璃布，優選使用以從熔融爐直接紡絲的直接熔融法製造的品質、成本上優良的玻璃纖維。關於玻璃纖維的組成，優選將電用途中使用的無鹼玻璃即E玻璃(礬土-鈣硼矽酸鹽玻璃)製成長纖維而得到的組分。作為玻璃布，優選為電絕緣用無紡布且玻璃等的溼式法無紡布。玻璃布的厚度優選為10jam~200jim，更優選為20pm50jxm。另夕卜，在4吏用石凡土-鈣硼石圭酸鹽玻璃的玻璃長纖維的玻璃布的情況下，進一步提高了熱傳導性的粘合帶的電絕緣可靠性，其結果，進一步提高了LED光源單元的可靠性。在不損害本發明的目的的特性的範圍內，熱傳導性的粘合帶7可含有已知的高分子樹脂組合物。另外，在熱傳導性的粘合帶7固化時，在無影響的範圍內，根據需要可含有用於控制粘性的添加劑、改性劑、防老化劑、熱穩定劑、著色劑等添加劑。熱傳導性的粘合帶7可通過一般的方法進行固化。例如，可通過利用熱聚合引發劑的熱聚合、利用光聚合引發劑的光聚合、利用熱聚合引發劑和固化促進劑的聚合等方法進行固化。其中，從生產率等方面考慮，優選利用光聚合引發劑的光聚合。粘合帶7的具體形態為多種多樣的，例如舉出如下粘合帶其含有氮化硼填料粒子，在熱傳導率為25W/mK的有機矽膠片的兩面具有包含(曱基)丙烯酸的粘合層，有機矽膠片的厚度為100nm~300[im,且形成於兩面的粘合層的厚度為5jim~40pm的粘合帶。在本發明的LED光源單元中，粘合帶7與作為散熱部件的殼體8的粘接力適合優選為210N/cm，更優選為48N/cm。當粘接力小於上述範圍時，粘合帶容易從印刷基板的固定面或散熱部件固定面剝落。相反，當粘接力大於上述範圍時，操作性上有問題，反而降低生產率，故不優選。圖2為表示本發明的LED光源單元的具有絕緣層的另一例，是示意其大致結構的截面圖。在本發明的LED光源單元中，在由導體電路3、具有熱傳導性的絕緣層9和金屬基體板IO形成的印刷基板的導體電路3上，通過焊料等接合、搭載了1個以上LED，並隔著熱傳導性的粘合13帶7與具有散熱性的殼體8密合。圖2的LED光源單元中，因為具有金屬基體板10的印刷基板的絕緣層9具有熱傳導性，因而由LED1產生的熱可隔著絕緣層9向金屬基體板10傳遞，隔著具有熱傳導性的粘合帶7向具有散熱性的金屬殼體8散熱。因此，即使不如圖l所示那樣在印刷基板上設置通孔(導通孔)，由LED產生的熱量也可向殼體高效率地散熱。另外，因為印刷基板具有金屬基體板IO,即使LED光源單元3000小時以上連續點燈，也不發生由LED的i文熱導致的印刷基板的翹曲，具有如下優點不會發生粘合帶剝落或者LED偏離需要發光的位置而降低本來的光學特性等問題。圖2的LED光源單元中，所述金屬基體板10的厚度為100~500pm,所述絕緣層9含有無機填料和熱塑性樹脂或熱固性樹脂，厚度優選為20[im300|im,特別優選為80~150|im，所述導體電路的厚度優選為9pm140[im，特別優選為18~70jam。關於絕緣層9的厚度，如不足20^m則絕緣性較低，如超過300nm則熱擴散性較低。作為金屬基體板IO,可使用具有良好的熱傳導性的銅或銅合金、鋁或鋁合金、鐵、不鏽鋼等。作為金屬基體板10的厚度，選擇為100,~500,,優選為150~300,。當金屬基體板IO的厚度不足1OOiam時，金屬基體電路基板的剛性較低從而限制用途，無法抑制LED連續點燈時印刷基板的翹曲。當金屬基體板10的厚度超過500!im,則LED光源單元的厚度增厚，故不優選。絕緣層9優選含有25~50體積％、更優選含有3045體積％的熱塑性樹脂及/或熱固性樹脂，剩餘部分含有無機填料。絕緣層9中含有的熱塑性樹脂優選為耐熱性的樹脂，特別優選使用熱熔融而可混合無機填料的氟樹脂。具體地，氟樹脂為選自四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及三氟氯乙烯-乙烯共聚物所組成的組中的一種以上的物質。作為絕緣層9中含有的熱固性樹脂，可使用環氧樹脂、酚醛樹脂、有機矽樹脂、丙烯酸樹脂等。其中，從即使含有無機填料而在固化狀態下金屬基體板10與導體電路3的粘接力也優良、且在室溫下彎曲性優良的方面考慮，優選氬化的加聚型環氧固化劑作為主要成分的材料。作為加聚型的環氧固化劑，優選為具有熱固後提高熱固性樹脂的彎曲性效果的聚氧亞烷基多胺。另外，關於聚氧亞烷基多胺的配合量，為確保絕緣層的剛性、彎曲加工性、絕緣性等，相對於熱固性樹脂所含的環氧樹脂的環氧當量，優選添加活性氫當量為0.8~l倍的聚氧亞烷基多胺。作為所述環氧樹脂，優選使用氳化的雙酚F型或A型的環氧樹脂，環氧當量為180~240的樹脂在室溫下為液態，因此可以在熱固性樹脂中60100質量％的範圍內^^用，所以更優選。氪化的雙酚F型或A型的環氧樹脂與通用的雙酚F型或A型相比，由於不是剛性的結構，所獲得絕緣層的彎曲性優良。另外，由於樹脂的粘度低，可在熱固樹脂中添加最大為40質量％的大量的環氧當量800~4000的直鏈狀的高分子量環氧樹脂，並還可在絕緣層中添加50~75體積％的無機填料。如果在絕緣層9中含有環氧當量為800~4000、優選為1000~2000的直鏈狀高分子量環氧樹脂，則提高接合性且提高室溫下的彎曲性，故優選。這樣的環氧樹脂的含量優選以固化樹脂中40質量％以下進行添加，如超過40質量％則環氧固化劑的添加量相對地減少，會有熱固性樹脂的玻璃化轉變溫度(Tg)上升、降低彎曲性的情況。作為構成絕緣層9的熱固性樹脂，相對於以環氧當量為800~4000的直鏈狀的高分子環氧樹脂、氫化的雙酚F型和/或A型的環氧樹脂作為主體的樹脂，可配合酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、苯氧樹脂、丙烯酸類橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠等。如果考慮室溫下的彎曲性、電絕緣性、耐熱性等，則這些的配合量相對於與環氧樹脂的總計量為30質量％以下，優選為0~20質量%。作為構成絕緣層9的熱塑性樹脂，可舉出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氟樹脂等，其中因氟樹脂除耐熱性、耐化學藥品性及耐候性優良的特性之外、電絕緣性優良並且熔融狀態下容易使熱傳導性填料分散，所以優選。構成絕緣層9的熱塑性樹脂或熱固樹脂中的氯化物離子濃度優選為500ppm以下，更優選為250ppm以下。在現有技術中，如果熱塑性樹脂或固化性樹脂組合物中的氯化物離子濃度為1000ppm以下，即4吏在高溫下、直流電壓下也具有良好的電絕緣性。但是，本發明的構成絕緣層9的熱塑性樹脂或熱固性樹脂由於是在室溫下也為可彎曲的柔軟的結構，因而氯化物離子濃度如超過500ppm時，則會有在高溫、直流電壓下發生離子性雜質移動、表現出電絕緣性降低的傾向的情況。選擇較低的氯化物離子濃度時，可獲得可長期可靠的LED電源單元。作為絕緣層9所含有的無機填料，優選為電絕緣性且熱傳導性良好的填料。例如，可使用二氧化矽、礬土、氮化鋁、氮化矽、氮化硼等。絕緣層9中的無機填料的含量優選為5075體積%，更優選為55~70體積％。作為無機填料，優選含有粒徑為75(im以下且平均粒徑為10~40pm、優選為15~25pm的球狀粗顆粒，以及平均粒徑為0.4~1.2(im、優選為0.6~1.0jLim的球狀微粒。較之單獨使用破碎顆粒或球狀顆粒的情況，將球狀粗顆粒和球狀微粒混合則可進行高度填充，提高室溫下的彎曲性。無機填料中鈉離子濃度優選為500ppm以下，更加優選為100ppm以下。如果無機填料中的鈉離子濃度超過500ppm，會有在高溫、直流電壓下發生離子性雜質移動、表現出電絕緣性降低的傾向的情況。圖2的LED光源單元具有上述結構，且前述絕緣層含有無機填料和熱固性樹脂或熱塑性樹脂，且厚度為20~300|im，前述導體電3各的厚度為9nm140[im,優選為1870pm。另夕卜，金屬基體板的厚度為100~500pm,前述導體電^各的厚度為9140(im,構成絕緣層的熱塑性樹脂含有氟樹脂。作為前述絕緣層的優選的實施方式，可使用熱傳導率為1~4W/mK的材料。因此，本發明的LED光源單元具有導體電路與金屬箔之間的耐電壓為1.5kV以上這樣的、與使用以往的印刷基板的LED光源單元相比具有高散熱性和耐電壓特性。因此，通過將LED光源產生的熱量高效率地向基板背面散熱，並進一步向外部散熱，從而降低LED安裝基板的蓄熱，減小LED的溫度上升，從而可抑制LED的發光效率低下，因此，可防止LED的損傷、保持明亮且壽命長。絕緣層的玻璃化轉變溫度優選為040°C。如果玻璃化轉變溫度不到0。C,則剛性和電絕緣性降低，如果超過40。C則彎曲性降低。如果玻璃化轉變溫度為04(TC,則與以往在金屬基體基板中所使用的在室溫下堅硬的絕緣層不同，即使室溫下實施彎曲加工或拉深加工，也難以發生金屬基體板10與絕緣層9的剝離，或者絕緣層裂縫等導致的耐電壓降低。實施例以下，本發明通過實施例及比較例進4亍更詳細地說明，但_本發明並不受其限定來解釋。(實施例1)製作了圖l所示類型的LED光源單元。也就是說，對於使100pm厚的含浸了玻璃基材的環氧樹脂布的兩面形成35(im厚的銅箔的、帶玻璃布的印刷基板，在規定位置(將與LED的電極端子la連接的導體電路與位於其下方的背面導體電路連接的位置)形成導通孔、鍍銅後，形成安裝LED的導體電路、用於使LED點燈及散熱的背面導體電路，製成印刷基板。在溶解有10質量％丙烯酸類橡膠(日本ZEONCoporation制"AR-53L")的90質量％丙烯酸2-乙基己酯(東亞合成公司制，"2EHA")中，混合10質量％的丙烯酸(東亞合成公司制，"AA，，)，對該混合物進一步添加並混合0.5質量％的光聚合引發劑2，2-二甲氧基1，2-二苯基乙烷-1-酮(西巴特殊化學品公司制)、0.2質量％三甘醇二硫醇(丸善化學公司制)及0.2質量％的2-丁基_2_乙基_1，3_丙二醇二丙烯酸酯(共榮社化學公司制)，獲得樹脂組合物A。另外，將80質量％的氫化的雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學工業公司制，"EXA-7015")和20質量％的芳香族聚胺(日本合成加工公司制，"H-84B")混合，獲得樹脂組合物B。然後，將45體積n/。的樹脂組合物A、15體積％的樹脂組合物B以及40體積％的作為無機填料的粒徑為65jim以下且平均粒徑為20pm的氧化鋁(電氣化學工業公司制，"DAW-20")配合，使之混合、分散獲得樹脂組合物C。在厚75iim的、表面實施了脫模處理的PET(聚對苯二曱酸乙二醇酯)薄膜上，塗布進行了脫泡處理的樹脂組合物C使其18厚度為lOOpm，在其上進一步覆蓋表面實施了脫模處理的PET薄膜，從正反面以3000mJ/cn^照射波長為365nm的紫外線。其後，通過在100。C下進行3小時的加熱處理，使初t脂組合物C固化，獲得具有電絕緣性的熱傳導性粘合帶。然後，在印刷基板的導體電路的規定位置，以絲網印刷塗布焊膏(千住金屬公司制，M705),通過回流焊接裝置安裝LED(日亞化學公司制，NFSW036B)。隨後，在印刷基板的未安裝LED的一側，貼附具有電絕緣性的熱傳導性粘合帶，並固定至金屬殼體，獲得LED光源單元。關於所獲得的LED光源單元，用下面所示的方法測定(1)背面導體電路與金屬殼體之間的初期耐電壓，(2)高溫高溼放置後背面導體電路與金屬殼體之間的耐電壓，(3)印刷基板的固定面與粘合帶的粘接力，(4)高溫高溼放置後印刷基板的固定面與粘合帶的粘接力，(5)粘合帶與散熱部件固定面的粘接力，(6)高溫高溼放置後印刷基板的固定面與粘合帶的粘接力，(7)熱傳導粘合帶的熱傳導率，(8)初期的LED點燈試驗，(9)高溫高溼放置後LED點燈試驗，(10)連續點燈後的基板翹曲量等。所得到的結果在表l中示出。(1)背面導體電路與金屬殼體之間的初期耐電壓根據JISC2110中規定的階段升壓法，在溫度23。C和溼度30%的環境下測定了印刷基板的背面導體電路與金屬殼體之間的耐電壓。(2)高溫高溼放置後背面導體電路與金屬殼體之間的耐電壓在溫度85。C、溼度85%的環境下放置1000小時後，根據JISC2110中規定的階段升壓法測定在溫度23。C、溼度30%的環境下印刷基板的背面導體電路與金屬殼體之間的耐電壓。19(3)印刷基板的固定面與粘合帶的粘接力在溫度23匸和溼度30%的環境下，根據JISC6481中所失見定的方法剝離粘合帶，測定了印刷基板與粘合帶之間的粘接力。(4)高溫高溼放置後印刷基板的固定面與粘合帶的粘接力在溫度85。C、溼度85%的環境下放置1000小時後，根據JISC6481中規定的方法，通過剝離粘合帶，測定在溫度23。C、溼度30%的環境下印刷基板與粘合帶之間的粘接力。(5)粘合帶與散熱部件固定面的粘接力才艮據JISC6481中規定的方法，通過剝離粘合帶，測定在溫度23。C、溼度30%的環境下粘合帶與散熱部件(鋁殼體)固定面之間的粘接力。(6)高溫高溼放置後印刷基板的固定面與粘合帶的粘接力在溫度85。C、溼度85%的環境下放置1000小時後，根據JISC6481中規定的方法，通過剝離粘合帶，測定在溫度23。C、溼度30%的環境下粘合帶與散熱部件(鋁殼體)固定面之間的粘接力。(7)熱傳導性粘合帶的熱傳導率將測定樣品層壓成厚度為10mm,並加工成50mmx120mm,通過迅速熱傳導率計(京都電子工業公司制，QTM-500),進行求值。(8)初期的LED點燈試驗在溫度23。C、溼度30%的環境下，向LED施加450mA的額定電流使LED點燈，測定15分鐘後的LED焊料接合部的溫度。(9)高溫高溼放置後的LED點燈試驗將LED光源單元在85。C、溼度85%的環境下放置1000小時，再在溫度23。C、溼度30%的環境下，向LED施加450mA的額定電流使LED點燈，測定15分鐘後的LED焊料接合部的溫度。(10)連續點燈後的基板翹曲量將LED光源單元置於溫度23t:、溼度30%的環境下，向LED施力。3000小時的150mA的電流使LED連續點燈，通過測微計測定其後的基板翹曲(距LED安裝部5mm的位置)。(實施例2)除以下方面外，與實施例1同樣地製作LED光源單元。即，作為無機填料，使用將氧化鋁(電氣化學工業公司制，"DAW-10")用45(im的篩分級、最大粒徑45[im以下且平均粒徑為9jim的無機填料A。並且，按照該無機填料A40體積。/。、樹脂組合物A為45體積y。、樹脂組合物B為15體積％進行配合來混合，獲得樹脂組合物D。然後，將進行了脫泡處理的樹脂組合物D塗布在厚度為75nm的表面實施了脫模處理的PET薄膜上，在其上進一步覆蓋表面實施了脫模處理的PET薄膜，從正反面以3000mJ/cm2照射波長為365nm的紫外線。其後，通過在10(TC下進行3小時的加熱處理，使樹脂組合物D固化，獲得厚46jim的電絕緣性熱傳導性粘合帶。然後，在印刷基板的導體電路的規定位置，以絲網印刷塗布焊膏(千住金屬公司制，M705),通過回流焊接裝置安裝LED(日亞化學公司制，NFSW036B)。隨後，在印刷基板的未安裝LED的一側，貼附上述具有電絕緣性的熱傳導性粘合帶，固定於金屬殼體，獲得LED光源單元。所獲得的LED光源單元的評價與實施例l相同地進行。其結果在表l中示出。(實施例3)除以下方面外，與實施例1同樣地製作LED光源單元。即，使用與實施例2中使用的相同的樹脂組合物D,將該脫泡處理後的樹脂組合物D以厚度46nm塗布在厚75pm的表面實施了脫模處理的PET薄膜上，在其上層壓厚50pm的玻璃布，在其上進一步覆蓋表面實施了脫模處理的PET薄膜，通過層壓將樹脂組合物D含浸在玻璃布中。然後，從正反面以300OmJ/cm2照射波長為365nm的紫外線。其後，通過在100。C下進行3小時的加熱處理，4吏樹脂組合物D固化，獲得厚150pm的電絕緣性熱傳導性粘合帶。然後，在印刷基板的導體電路的規定位置，以絲網印刷塗布焊膏(千住金屬公司制，M705),通過回流焊接裝置安裝LED(日亞化學公司制，NFSW036B)。隨後，在印刷基板的未安裝LED的一側，貼附具有電絕緣性的熱傳導性粘合帶，固定於金屬殼體，獲得LED光源單元。所獲得的LED光源單元的評價與實施例l相同地進行。其結果在表l中示出。(實施例4)除以下方面外，與實施例1同樣地製作LED光源單元。即，將100重量^f分的液態有機珪橡月交(DowCorningToraySilicone公司制，"CF-3110")、200重量份的平均粒徑9.5nm的氮化硼(BN)粉及20重量份的曱苯進行混合、調製，以刮板(doctorblade)法成型生坯(greensheet)。隨後，將生坯貼合在玻璃纖維布(鍾紡公司制，"KS-1090")的兩面，加熱硫化，製成厚200(im的絕》彖散熱片。在絕緣散熱片的表面、背面分別塗布20iim厚度的丙烯酸類粘合劑，使兩面帶有粘合性，獲得電絕緣性熱傳導性粘合帶。然後，在印刷基板的導體電路的規定位置，以絲網印刷塗布焊膏(千住金屬公司制，M705),通過回流焊接裝置安裝LED(日亞化學公司制，NFSW036B)。隨後，在印刷基板的未安裝LED的一側，貼附具有電絕緣性的熱傳導性粘合帶，固定於金屬殼體，獲得LED光源單元。所獲得的LED光源單元的評價與實施例1同樣地進行。其結果在表l中示出。(實施例5)製作了圖2所示的LED光源單元。也就是說，對四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的氟樹脂(大金工業/^司制，"才才7口>FEP"),將粒徑為75jim以下、平均粒徑為21pm且鈉離子濃度為10ppm的球狀粗顆粒的氧化鋁(昭和電工公司制，"CB-A20")及平均粒徑為0.7nm且鈉離子濃度為8ppm的球狀微粒的氧化鋁(住友化學公司制，"AKP-15"),共計配合66體積％(球狀粗顆粒與球狀微粒質量比為7:3),在厚35jam的銅箔上形成厚度為100(im的絕緣層。然後，在厚300iim的鋁箔上，將上述形成的絕緣層及厚35)im的銅箔依次重疊，通過20(TC熱壓，接合鋁箔、絕緣層及銅箔，獲得金屬基體基板。以金屬基體基板的絕緣層中的熱塑性樹脂全體計，氯化物離子濃度為300ppm以下，以絕緣層中的無機填料全體計，鈉離子濃度為60ppm以下。對於上述金屬基體基板，對上表面的銅箔面通過抗蝕劑將規定的位置掩模、蝕刻銅箔後，除去抗蝕劑形成電路，製成金屬基體電路基板。在金屬基體電路基板的導體電路的規定位置，以絲網印刷塗布焊膏(千住金屬公司制，"M705"),通過回流焊接裝置安裝LED(日亞化學7>司制，"NFSW036AT")。隨後，通過實施例1中獲得的熱傳導率為1W/mk且厚1OO(im的熱傳導性粘合帶，將金屬基體電路基板的未安裝LED的一側固定於U字型的殼體，獲得LED光源單元。另外，熱傳導性粘合帶除填充400質量份的氧化鋁(電氣化學工業公司制，"DAW-10")之外，使用實施例l中得到的組成，以實施例1中所示的順序調製。所獲得的LED光源單元的評價與實施例l同樣地進行。其結果在表l中示出。(實施例6)除以下方面外，與實施例5同樣地製作LED光源單元。即，對由環氧樹脂全體的70質量％的環氧當量為207的氫化雙酚A型環氧樹脂(大日本油墨化學工業公司制，"EXA-7015")、及30質量％的環氧當量為1200的氬化雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂公司制，"YL-7170")所形成的環氧樹脂100質量份，加入48質量份的作為固化劑的聚氧丙烯二胺(Huntsman/^司制，"D國400"與"D畫2000"的質量比為6:4)，配合粒徑為75iim以下、平均粒徑為21[im且鈉離子濃度為10ppm的球狀粗顆粒的氧化鋁(昭和電工^^司制，"CB-A20")及平均粒徑為0.7[im且鈉離子濃度為8ppm的球狀微粒的氧化鋁(住友化學公司制，"AKP-15"),使總量達到絕緣層的50體積％(球狀粗顆粒與球狀微粒的質量比為7:3),獲得混合物。使用此混合物，在厚35pm的鋁箔上形成絕緣層，使固化後的絕緣層厚度為100nm。再通過加熱使絕緣層熱固化以獲得金屬基體基板。以絕緣層中的熱固性樹脂全體計，氯化物離子濃度為300ppm以下，以絕緣層中的無機填料全體計，鈉離子濃度為50ppm以下。對於上述金屬基體基板，通過抗蝕劑將規定的位置掩模，將銅箔蝕刻後，除去抗蝕劑形成電路，製成金屬基體電路基板。在金屬基體電路基板的導體電路的規定位置，以絲網印刷塗布焊膏(千住金屬公司制，"M705"),通過回流焊接裝置安裝LED(日亞化學公司制，"NFSW036AT")。隨後，用如後所述的熱傳導率為2W/mk且厚1OO)im的熱傳導性粘合帶，將金屬基體電路基板的未安裝LED的一側固定於U字型的殼體，獲得LED光源單元。另外，熱傳導性粘合帶除填充400質量份的氧化鋁(電氣化學工業^^司制，"DAW-10")之外，使用實施例l所得的組成，以實施例1中所示的順序調製。所獲得的LED光源單元的評價與實施例l同樣地進行。其結果在表l中示出。(實施例7)除以下方面外，與實施例1同樣地製作LED光源單元。即，作為無機填料，使用將氧化鋁(電氣化學工業公司制，"DAW-10")用45nm的篩分級、最大粒徑為45jim以下且平均粒徑為9jim的無機填料A。並且，按照該無機填料A為50體積％、樹脂組合物A為40體積M、樹脂組合物B為10體積％進行配合來混合，獲得樹脂組合物D。然後，將進行了脫泡處理的樹脂組合物D塗布在厚7511m的表面實施了脫模處理的PET薄膜上，在其上進一步覆蓋表面實施了脫模處理的PET薄膜，從正反面以3000mJ/cm2照射波長為365nm的紫外線。其後，通過在10(TC下進行3小時的加熱處理，使樹脂組合物D固化，獲得厚46nm的電絕緣性熱傳導性粘合帶。然後，在印刷基板的導體電路的規定位置，以絲網印刷塗布焊膏(千住金屬公司制，M705)，通過回流焊接裝置安裝LED(日亞化學公司制，NFSW036B)。隨後，在印刷基板的未安裝LED的一側，貼附上述具有電絕緣性的熱傳導性粘合帶，固定於金屬殼體，獲得LED光源單元。所獲得的LED光源單元的評價與實施例1同樣地進行。其結25果在表l中示出。(實施例8)除以下方面外，與實施例1同樣地製作LED光源單元。即，作為無機填料，使用將氧化鋁(電氣化學工業公司制，"DAW-10")用45(im的篩分級、最大粒徑為45jim以下且平均粒徑為9(im的無機填料A。並且，按照該無機填料A為70體積0/。、樹脂組合物A為25體積％、樹脂組合物B為5體積％進行配合來混合，獲得樹脂組合物D。然後，將進行了脫泡處理的樹脂組合物D塗布在厚75(am的表面實施了脫模處理的PET薄膜上，在其上進一步覆蓋表面實施了脫模處理的PET薄膜，從正反面以3OOOmJ/cm2照射波長為365nm的紫外線。其後，通過在100°C下進行3小時的加熱處理，使樹脂組合物D固化，獲得厚4611m的電絕緣性熱傳導性粘合帶。然後，在印刷基板的導體電路的規定位置，以絲網印刷塗布焊膏(千住金屬公司制，M705),通過回流焊接裝置安裝LED(日亞化學公司制，NFSW036B)。隨後，在印刷基板的未安裝LED的一側，貼附上述具有電絕緣性的熱傳導性粘合帶，固定於金屬殼體，獲得LED光源單元。所獲得的LED光源單元的評價與實施例l同樣地進行。其結果在表l中示出。(t匕專交侈'J1)使用與實施例l同樣的印刷基板。在該印刷基板的導體電路的規定位置，以絲網印刷塗布焊膏(千住金屬公司制，"M705"),通過回流焊接裝置安裝LED(日亞化學公司制，NFSW036AT)。隨後，在印刷基板的未安裝LED的一側貼附厚250fim粘合帶(住友3M公司制，"Y-9479"),固定至金屬殼體，獲得LED光源單元。隨後，LED光源單元於溫度23。C、溼度30%的環境下，將所獲得的LED光源單元與穩定化電源連接，通入450mA電流使LED點燈。此時的電壓為12.5V。通過熱電偶測定點燈的LED的溫度，LED的溫度為70。C。隨後，將LED光源單元在溫度85。C、溼度85%的環境下》丈置1000小時，再在溫度23。C、溼度30%的環境下，將LED光源單元與穩定化電源連接點燈LED時，因粘合帶劣化，印刷基板的背面電路與金屬殼體之間發生短路，LED未點燈。LED光源單元於溫度23。C、溼度30%的環境下，向LED施力口3000小時的150mA的電流以4吏LED連續點燈，通過測微計測定其後的基板翹曲(距LED安裝部5mm的位置)，為350jim，在印刷基板的未安裝LED的一面與粘合帶的界面發生剝離。這些結果在表l中示出。表1tableseeoriginaldocumentpage28產業上的利用可能性本發明的LED光源單元，因提高了散熱性，因而通過將從LED光源產生的熱量高效率地向基板背面散熱，並進一步向外部散熱，從而降低LED安裝基板的蓄熱，減少LED的溫度上升。其結果，抑制LED的發光效率低下、防止LED的損傷，即使LED連續點燈，也不產生印刷基板受來自LED放熱的影響而翹曲、或從粘合帶剝落、或者LED偏離欲發光的期望位置而無法獲得本來的光學特性等問題，由於顯示了明亮且具有長壽命以及可安裝高放熱的LED的特點，可適用於各種用途領域，在產業上有用。另外，2006年5月31日申請的日本專利申請2006-150810號及2007年1月30日申請的日本專利申請2007-019755號的說明書、權利要求書、說明書附圖及摘要的全部內容在此處引用，收入作為本發明說明書的公開內容。權利要求1.一種LED光源單元，其特徵在於，所述LED光源單元具有印刷基板、設置於所述印刷基板的1個以上發光二極體以及用於將所述印刷基板固定於散熱部件表面的粘合帶，其中，所述粘合帶的熱傳導率為1～4W/mK，印刷基板的固定面與散熱部件固定面之間的耐電壓為1.0kV以上。2.根據權利要求1所述的LED光源單元，粘合帶的厚度為30~300(im。3.根據權利要求1所述的LED光源單元，粘合帶的厚度為30~50jim。4.根據權利要求1至3中任一項所述的LED光源單元，其特徵在於，所述粘合帶含有20~45體積％的由(曱基)丙烯酸和可與(曱基)丙烯酸共聚的單體的共聚物形成的高分子樹脂材料以及40~80體積％的粒徑為45[im以下且平均粒徑為0.3~30[im的無才幾i真泮牛。5.根據權利要求4所述的LED光源單元，無機填料為選自礬土、晶態二氧化矽及氫氧化鋁所組成的組中的一種以上的物質。6.根據權利要求1至5中任一項所述的LED光源單元，粘合帶含有玻璃布。7.根據權利要求1所述的LED光源單元，粘合帶的熱傳導率2~5W/mK的有機矽膠片的兩面具有包含(曱基)丙烯酸的粘合層，有機矽膠片的厚度為100~300|im,形成於兩面的粘合層的厚度為5~4(Vm。8.根據權利要求1至7中任一項所述的LED光源單元，粘合帶與印刷基板的固定面以及粘合帶與散熱部件固定面的粘接力為2~10N/cm。9.根據權利要求1至8中任一項所述的LED光源單元，印刷基板具有由在玻璃布基材中含浸環氧樹脂而成的複合材料(預浸料)形成的絕緣層並在其兩面貼合有銅箔，該印刷基板在所述銅箔上形成規定的電路圖案，並在所述發光二極體的安裝位置的下方形成有導通孔。10.^^艮據^L利要求9所述的LED光源單元，在導通孔部埋入導體鍍層或導體。11.4艮據^l利要求l至8中任一項所述的LED光源單元，印刷基板為在金屬基體板上隔著絕緣層設置導體電路的基板，其中所述絕緣層含有無機填料和熱塑性樹脂或熱固性樹脂並具有1~4W/mK的熱傳導率，所述金屬基體板的厚度為100~500fim,所述絕緣層的厚度為20~300nm，且所述導體電路的厚度為9~140拜。12.根據權利要求ll所述的LED光源單元，絕緣層含有25~50體積％的熱塑性樹脂或熱固性樹脂，剩餘部分為由粒徑為75^im以下且平均粒徑為1040(im的3求狀鬥且顆粒和平均粒徑為0.4~1.2jim的球狀微粒形成的、鈉離子濃度為500ppm以下的無機填料。13.根據權利要求11或12所述的LED光源單元，熱塑性樹脂或熱固性樹脂中的氯化物離子濃度為500ppm以下。14.根據權利要求11至13中任一項所述的LED光源單元，熱塑性樹脂為選自四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及三氟氯乙烯-乙烯共聚物所組成的組中的一種以上氟樹脂。15.才艮據;f又利要求ll至13中任一項所述的LED光源單元，熱固性樹脂含有氫化的雙酚F型或A型的、環氧當量為800~4000的環氧樹脂。全文摘要本發明提供一種LED光源單元，其散熱性良好、可防止LED的損傷、明亮且壽命長。一種LED光源單元，其特徵在於，所述LED光源單元具有印刷基板、設置於所述印刷基板的1個以上發光二極體以及用於將所述印刷基板固定於散熱部件表面的粘合帶，其中，所述粘合帶的熱傳導率為1～4W/mK，印刷基板的固定面與散熱部件固定面之間的耐電壓為1.0kV以上。文檔編號H01L33/00GK101454909SQ20078001953公開日2009年6月10日申請日期2007年5月31日優先權日2006年5月31日發明者光永敏勝,八島克憲,岡島芳彥,岡田拓也申請人:電氣化學工業株式會社