表面保护膜、发光元件搭载用基板及光源装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种在可见光区具有高反射率，在高温热负荷环境中、耐光性试验环境中的反射率的降低少，并且能够应对大面积化，特别是能够用于LED安装用印刷布线基板的表面保护膜等。本发明涉及的印刷布线板的导体电路保护用表面保护膜具备树脂层，该树脂层含有聚有机硅氧烷及无机填充剂，并且，该表面保护膜在波长400～800nm下的平均反射率为85％以上，并且，于260℃进行10分钟热处理后在波长450nm下的反射率的下降率为5％以下。
【专利说明】表面保护膜、发光元件搭载用基板及光源装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及印刷布线板、特别是用以保护搭载有LED等发光元件的基板表面的金属布线等导体电路的保护用表面保护膜、叠层该表面保护膜而成的发光元件搭载用基板、以及光源装置。更具体而言，涉及具有高反射率，即使在高温热负荷环境中或经历耐光性试验环境后仍可抑制反射率的降低、即可保持高反射率，还能够在填充分散有荧光体的密封树脂时作为拦截材料(dam materials)使用的表面保护膜等。
【背景技术】
[0002]在印刷布线基板的图案上直接安装LED并经树脂密封而成的芯片型LED有利于小型化、薄型化，因此已被广泛用于手机的数字键照明、小型液晶显示器的背光灯等电子设备。
[0003]近年来，LED的高亮度化技术显著提高，LED实现了进一步的高亮度化。与此相伴，LED元件本身的发热量增大，有时会导致LED元件周边温度超过100°C等，而这会引起印刷布线基板等构成部件的热负荷增大。另外，就LED搭载基板的制造工序而言，在密封树脂的热固化处理、利用无铅(Pb)焊料进行的接合后的回流焊处理等中，加热温度会达到260?300°C左右等，使得LED元件周边不仅在其使用中、而且在制造工序中也要暴露于高温热环境下。
[0004]对于一直以来所使用的白色的光固化性树脂基板、例如包覆形成热固性阻焊剂而成的热固性树脂组合物等的白色印刷布线基板而言，已确认到在如上所述的受到热负荷的环境中存在阻焊剂、印刷布线板发生黄变等白色度下降、反射效率下降的倾向。因此，在今后的新一代高亮度LED搭载用基板的开发中，需要对这样的反射效率的下降加以改进。
[0005]另外，对于包覆形成白色阻焊剂而成的搭载有白色的印刷布线板的制品而言，在照射紫外线的环境中也确认到了与上述热负荷环境中同样的黄变等白色度下降、反射率下降的倾向。
[0006]另一方面，对于由陶瓷制成的基板而言，尽管其在耐热性方面优异，但由于具有硬且脆的性质，因此在谋求大面积化及薄型化方面存在限制。因此，该由陶瓷制成的基板可能难以在今后作为用于一般照明用途、显示器用途的基板。基于此，作为在高温热负荷下也不会发生变色及反射率下降、能够应对大面积化且具有耐热性的基板，要求开发叠层表面保护膜而成的印刷布线基板。
[0007]另外，在将LED芯片安装于印刷布线基板的工序中，要进行向其安装部分填充分散有荧光体的密封树脂(有机硅树脂、环氧树脂等)的工序。此时，为了使密封树脂不向周边部分漏出，要进行包含热固化树脂(例如有机硅树脂、环氧树脂)的拦截材料的形成。
[0008]在形成这样的拦截部件时，通常利用分配器等形成拦截材料并使其热固化。但是，在使树脂热固化时，可能会导致布线部分受到污染而对引线接合性带来影响，或引起白色阻焊剂、印刷布线基板材料发生热劣化，这已成为形成拦截材料时的课题。此外，由于需要制造成本，因此要求开发出使金属布线等的导体保护层与拦截材料一体化的表面保护膜、以及叠层这样的表面保护膜而成的印刷布线板。
[0009]针对上述课题，现有技术中已提出了一种通过使用例如下述树脂组合物而得到的即使在高温热负荷环境中或耐光性试验环境中也能够抑制反射率下降的表面保护膜，所述树脂组合物中，相对于由晶体熔融峰温度为260°C以上的聚芳酮树脂和非晶性聚醚酰亚胺树脂构成的树脂组合物100质量份，含有无机填充剂5~100质量份(例如，参见专利文献I)。
[0010]该专利文献I中公开了一种表面保护膜，其利用热塑性树脂组合物的结晶性，在加热至260°C以下的低温时显示出适于与印刷布线板表面粘接的特性、能够在较短时间内发生粘接，并且在热熔粘之后显示出260°C耐热温度。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开2009-302110号
【发明内容】
[0014]发明要解决的问题
[0015]上述专利文献I中记载的膜的初期反射率及耐光变色性不足。并且，对于其也能够用作拦截材料等这样的能够广泛应用的技术既未公开也无暗示。
[0016]本发明的目的在于提供一种表面保护膜、以及叠层该表面保护膜而成的发光元件搭载用基板及光源装置，所述表面保护膜在可见光区具有高反射率、高耐热性，在高温热负荷环境中或耐光环境中的反射率的降低少，并且能够应对大面积化，特别是能够用于LED安装用印刷布线基板。
[0017]解决问题的方法
[0018]为了进一步改进上述反射率的问题，本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过使用聚有机硅氧烷作为热固性树脂，并利用Y射线等放射线使含有该树脂和无机填充剂的树脂组合物固化，可提高在可见光区、具体为波长400~SOOnm下的平均反射率，并且还可提高在紫外区即波长350~400nm下的反射率，不仅如此，即使在高温热负荷环境中或耐光环境中也能够抑制反射率的降低。另外还发现，使用了该树脂组合物的印刷布线板的导体电路保护用表面保护膜可解决上述课题，从而完成了本发明。
[0019]即，本发明的第I发明涉及一种印刷布线板的导体电路保护用表面保护膜，其具备树脂层，该树脂层含有聚有机硅氧烷及无机填充剂，其中，该表面保护膜在波长400~800nm下的平均反射率为85%以上，并且，于260°C进行10分钟热处理后在波长450nm下的反射率的下降率为5%以下。
[0020]另外，在第I发明中，优选上述表面保护膜在如下所示的耐光性试验后在波长450nm下的反射率的下降率为5%以下。
[0021](耐光性试验):使用氙弧老化试验机在温度63°C(黑板温度)、湿度50%、辐照度(295~400nm)60W/m2下照射50小时。
[0022]另外，在第I发明中，优选上述树脂层是经辐射固化而成的层。
[0023]另外，在第I发明中，优选无机填充剂为氧化钛。
[0024]另外，在第I发明中，优选表面保护膜的厚度为30~500 μ m。[0025]另外，在第I发明中，优选上述表面保护膜在波长350?400nm下的平均反射率为40%以上。
[0026]另外，在第I发明中，优选上述表面保护膜具备上述树脂层(A)和树脂层(B)，该树脂层(B)含有聚有机硅氧烷、以及与树脂层(A)中所含的无机填充剂不同的无机填充剂。
[0027]此时，优选上述树脂层(B)中所含的无机填充剂为氧化铝。
[0028]本发明的第2发明涉及一种发光元件搭载用基板，其具备在用于搭载至少I个以上发光元件的基板上形成具有树脂层(A)的保护层而成的结构，所述树脂层(A)含有聚有机硅氧烷及无机填充剂，该保护层在波长400?SOOnm下的平均反射率为85%以上，并且，于260°C进行10分钟热处理后在波长450nm下的反射率的下降率为5%以下。
[0029]另外，本发明的第3发明涉及一种光源装置，其具备如下结构:在基板上形成导体电路、并在该导体电路上叠层保护层，并且，在上述基板上搭载发光元件而使上述导体电路与上述发光元件导通，对该发光元件进行树脂密封，其中，
[0030]上述保护层是具备树脂层(A)的层，该树脂层(A)含有聚有机硅氧烷及无机填充齐U，该保护层在波长400?800nm下的平均反射率为85%以上，并且，于260°C进行10分钟热处理后在波长450nm下的反射率的下降率为5%以下。
[0031]发明的效果
[0032]本发明的表面保护膜不仅在可见光区、在紫外区也具有高反射率、高耐热性，并且还可获得在高温热负荷环境中、在耐光性试验环境中的反射率的降低少的效果。由此，本发明的表面保护膜作为印刷布线基板的导体电路保护用表面保护膜是有用的。另外，通过使用本发明的表面保护膜，可制造形成有导体电路保护层的发光元件搭载用基板及光源装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0033][图1]是对本发明的发光元件搭载用基板的一个实施方式的一例加以说明的图。
[0034][图2]是对本发明的发光元件搭载用基板的一个实施方式的一例加以说明的图。
[0035]符号说明
[0036]10 铜箔
[0037]20布线图案
[0038]30含有聚有机硅氧烷及无机填充剂的树脂层
[0039]40接合引线
[0040]100由热塑性树脂或热固性树脂制成的基板
[0041]200保护层
[0042]300 LED
[0043]400 铝板
【具体实施方式】
[0044]以下，针对本发明的实施方式进行说明。但本发明的范围并不限定于该实施方式。
[0045]<本表面保护膜>
[0046]本发明的第I实施方式的表面保护膜(称为“本表面保护膜”)具备含有聚有机硅氧烷及无机填充剂的树脂层(A)，且该表面保护膜在波长400?SOOnm下的平均反射率为85%以上，并且，于260°C进行10分钟热处理后在波长450nm下的反射率的下降率为5%以下。
[0047](反射率)
[0048]如上所述，有必要使本表面保护膜在波长400?800nm下的平均反射率为85%以上。其理由在于，存在可见光区的反射率越高则搭载于基板的LED的亮度越高的倾向，在上述范围内时，可适于作为LED搭载用基板的表面保护膜。基于这样的观点，该平均反射率优选为90%以上、特别优选为95%以上。
[0049]另外，由于存在与蓝色LED的平均波长(450nm)对应的450nm附近的反射率越高则亮度越高的倾向，因此更优选在450nm下的反射率为85%以上，其中进一步优选为90%以上、特别优选为95%以上。
[0050]另外，要获得使用了目前为主流的蓝色LED的白色光的情况下，450nm附近的反射率变得重要。因此，为了获得更高显色性的白色光，已开发了将紫外(近紫外)LED与红色、绿色、蓝色荧光体组合的类型。这种情况下，与紫外(近紫外)LED的发光波长相对应，需要使表面保护膜也反射350?400nm波长的光和可见光区(400?800nm)波长的光这两者。
[0051]因此，优选本表面保护膜在350?400nm的平均反射率为40%以上、其中更优选为60%以上、特别优选为80%以上。
[0052]需要说明的是，作为将波长400?800nm下的平均反射率、450nm下的反射率、以及紫外(近紫外)区(350?400nm)波长下的反射率提高至给定范围的方法，可列举使聚有机硅氧烷中含有无机填充剂来形成树脂层(A)，由此来获得极其优异的反射特性，同时对所使用的无机填充剂的种类及含量进行适当调整的方法。其中，欲提高波长400?SOOnm下的平均反射率、450nm下的反射率时，从增大与聚有机硅氧烷之间的折射率差的观点考虑，优选选择氧化钛作为无机填充剂。另一方面，欲提高紫外(近紫外)区(350?400nm)波长下的反射率时，优选选择氧化铝作为无机填充剂。
[0053]另外，为了提高紫外(近紫外)区(350?400nm)和可见光区(400?800nm)这两个范围波长的反射率，也可以向聚有机硅氧烷中分别配合用以赋予各个波长下的反射率的优选添加剂，并使由各个树脂组合物形成的树脂层叠层化。
[0054]需要说明的是，并不限定于这些方法。
[0055](热处理后反射率的下降率)
[0056]有必要使本表面保护膜于260°C进行10分钟热处理后在波长450nm下的反射率的下降率为该热处理前的反射率的5%以下。
[0057]针对上述条件的依据，记载如下。
[0058]制造LED搭载基板时，需要经历导电粘接剂或环氧树脂、有机硅树脂等密封剂的热固化工序(100?200°C、数小时)、焊料焊接工序(无铅焊料回流焊、峰温度260°C、数分钟)、引线接合工序等施加高热负荷的工序。并且，在搭载有LED的发光装置的使用环境中也存在因开发高亮度LED的发展而导致施加于基板的热负荷增高的倾向，LED元件周边温度有时会超过100°C。因此，在这样的高热负荷环境中也可保持高反射率而不会发生变色在未来会变得越来越重要。
[0059]另外，波长450nm为蓝色LED的平均波长。[0060]因此，如果于260°C进行10分钟热处理后在波长450nm下的反射率的下降率为该热处理前的反射率的5%以下，则能够抑制在制造工序中反射率的降低，并且能够抑制实际使用时反射率的下降，因此可适用于LED搭载基板。
[0061]基于这样的观点，该下降率在上述范围内优选为4%以下，特别是，进一步优选为3%以下，其中尤其优选为2%以下。
[0062](耐光性试验后反射率的下降率)
[0063]另外，优选本表面保护膜在随后的耐光性试验后的反射率的下降率为耐光性试验前的反射率的5%以下。
[0064](耐光性试验)；使用氙弧老化试验机在温度63°C(黑板温度)、湿度50%、辐照度(295~400nm)60W/m2下照射50小时。
[0065]针对上述条件的依据，记载如下。
[0066]如上所述，在搭载有LED的发光装置的使用环境中也存在因开发高亮度LED的发展而导致施加于基板的热负荷增高的倾向。因此，在这样的受到高输出光照射的环境中也可保持高反射率而不会发生变色的耐光性在未来会变得越来越重要。
[0067]因此，如果上述耐光性试验后反射率的下降率为耐光性试验前的反射率的5%以下，则能够抑制在实际使用时反射率的下降，因此可适用于LED搭载基板。
[0068]基于这样的观点，该下降率在上述范围内优选为4%以下，特别是，进一步优选为3%以下，其中尤其优选为2%以下。
[0069]需要说明的是，对于本表面保护膜而言，为了使其热处理后的反射率下降率以及耐光性试验后反射率的下降率在所期望的范围内，优选在形成树脂层(A)时如后所述地利用放射线、特别是Y射线使含有聚有机硅氧烷及无机填充剂的树脂组合物固化。但不并限定于该方法。
[0070][树脂层(A)]
[0071]本表面保护膜具备含有聚有机硅氧烷及无机填充剂的树脂层(A)。
[0072]作为用于本表面保护膜的聚有机硅氧烷，具体是指例如具有式(I)所示的硅氧烷骨架、且不会发生交联反应的物质。作为聚有机硅氧烷，并无特殊限制，适当选择并确定以往公知的任意聚有机硅氧烷即可。
[0073][化学式I]
【权利要求】
1.一种印刷布线板的导体电路保护用表面保护膜，其具备树脂层(A)，该树脂层(A)含有聚有机硅氧烷及无机填充剂，其中，该表面保护膜在波长400~SOOnm下的平均反射率为85%以上，并且，于260°C进行10分钟热处理后在波长450nm下的反射率的下降率为5%以下。
2.根据权利要求1所述的表面保护膜，其在如下所示的耐光性试验后的反射率的下降率为5%以下， 耐光性试验:使用氙弧老化试验机在温度63°C (黑板温度)、湿度50%、辐照度(295~400nm)60ff/m2下照射50小时。
3.根据权利要求1或2所述的表面保护膜，其中，所述树脂层(A)是经辐射固化而成的层。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的表面保护膜，其中，所述树脂层㈧中所含的无机填充剂为氧化钛。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的表面保护膜,其膜厚为30μ m~500 μ m。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的表面保护膜，其在波长350~400nm下的平均反射率为40%以上。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的表面保护膜，其具备所述树脂层㈧和树脂层(B)，该树脂层(B)含有聚有机硅氧烷、以及与树脂层(A)中所含的无机填充剂不同的无机填充剂。
8.根据权利要求7所述的表面保护膜，其中，所述树脂层(B)中所含的无机填充剂为氧化招。
9.一种发光元件搭载用基板，其具备在用于搭载至少I个以上发光元件的基板上形成具有树脂层(A)的保护层而成的结构，所述树脂层(A)含有聚有机硅氧烷及无机填充剂， 该保护层在波长400~800nm下的平均反射率为85%以上，并且，于260°C进行10分钟热处理后在波长450nm下的反射率的下降率为5%以下。
10.一种光源装置，其具备如下结构:在基板上形成导体电路、并在该导体电路上叠层保护层，并且，在所述基板上搭载发光元件而使所述导体电路与所述发光元件导通，对该发光元件进行树脂密封，其中， 所述保护层是具备树脂层(A)的层，该树脂层(A)含有聚有机硅氧烷及无机填充剂，该保护层在波长400~800nm下的平均反射率为85%以上，并且，于260°C进行10分钟热处理后在波长450nm下的反射率的下降率为5%以下。
【文档编号】C08L83/04GK104025726SQ201380004632
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年2月6日 优先权日:2012年2月10日
【发明者】松井纯, 铃木秀次 申请人:三菱树脂株式会社