(57)【要約】【課題】放熱特性および信頼性に優れたＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板を提供する。【解決手段】本発明のＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板は、アルミニウム合金に所定量の炭化珪素粒子を分散させた複合材料からなる複合材料基板１上に、絶縁層２、および所望の配線パターン３ａおよび３ｂが積層され備えている。ＬＥＤ素子５は、ベタパターン３ａ上に導電性接着剤層４を介して固定され、ベタパターン３ａと電気的に接続されるとともに、複合材料基板１と熱的に接続される。ＬＥＤ素子５の上部電極は、金属細線６によりランド配線パターン３ｂに接続される。本発明のＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板は熱伝導率が大きく、ＬＥＤ素子や配線パターンとの熱膨張差が小さいので、信頼性の高いＬＥＤ照明装置が得られ、また高密度でＬＥＤ素子を実装することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板であって、
前記ＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板は、複合材料基板と、前記基板上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた配線パターンと、を備えていて、
前記複合材料基板は、アルミニウムを主成分とするマトリックス中に炭化珪素粒子が分散された複合材料からなる複合材料基板であり、
前記配線パターンは、金属導体層からなり、
前記絶縁層は、前記基板と前記配線パターンとを電気的に絶縁させ、
前記複合材料におけるマトリックス中の炭化珪素粒子の割合が、５〜４５体積％である
ことを特徴とするＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板。
【請求項２】
前記炭化珪素粉末の粒子径が１〜１００μｍである請求項１に記載のＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板。
【請求項３】
前記絶縁層が比抵抗が１０１０Ω・ｃｍ以上の無機材料からなる厚さ１〜２０μｍの層である請求項１または２に記載のＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板。
【請求項４】
前記無機材料がダイヤモンドライクカーボンである請求項３に記載のＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板。
【請求項５】
前記無機材料が二酸化ケイ素である請求項３に記載のＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ素子は、省電力、長寿命、小型であることから、表示灯などの光源として利用されている。さらに、近年、半導体技術の発達により輝度の高いＬＥＤ素子が比較的安価に製造されるようになったことから、蛍光ランプや白熱電球に替わる光源として検討されている。この際、１個のＬＥＤ素子ではその光束が小さいため、白熱電球、蛍光ランプと同程度の光束を得るためには、基板上に複数のＬＥＤ素子を格子状に配置して大きな照度を得る方式が多用されている。しかし、ＬＥＤ素子は発光時に発熱を伴うため、このような方式のＬＥＤ照明装置では、複数のＬＥＤ素子の発熱による過度な温度上昇がＬＥＤ素子の輝度の低下、波長のずれ、短寿命化等を招く。そのため、放熱性の高い金属からなるベース金属上にＬＥＤ素子のベアチップを実装して、熱を金属製の基板等に拡散する構造のＬＥＤ照明装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、アルミニウムなどのベース基板にザグリ加工による凹部が複数個形成されている。ＬＥＤ素子は各凹部内に収容され、ＬＥＤ素子の下面側に配置された電極が凹部の底面に導電性接着剤により固定され、ベース金属と電気的に接続されている。さらにＬＥＤ素子の上面側に配置された電極は、ベース金属の凹部以外の表面に設けられ、金属ベースとは絶縁層により絶縁された配線パターンに、金属細線により電気的に接続されている。この構造においては、凹部の壁面は光反射面として利用される。この構成は放熱性に優れているが、ベース金属に凹部を設けるための加工コストが大きく、また、絶縁層や配線パターン形成によるＬＥＤ照明装置が複雑になるという問題があった。
【０００４】
また、特許文献２では、アルミニウムなどのベース金属からなる金属基板上に、絶縁層により金属基板と絶縁された２つの配線パターンが設けられている。ＬＥＤ素子は、導電性接着剤を用いて、一方の配線パターン上に固定されるとともに、下面側に配置された電極が電気的に接続される。ＬＥＤ素子の上面側に配置された電極は、金属細線によりもう一方の電気的に接続される。各ＬＥＤ素子の周囲には、ベース金属と一体化された反射板が取り付けられる。この構造例では、市販されている金属ベース基板をほぼそのまま適用できるのでＬＥＤ素子の実装が容易である。さらに、ＬＥＤ素子としてフリップチップ型ＬＥＤ素子を用いることにより高密度実装が可能となり、その場合金属細線がないことにより光透過性が向上するという特長がある。しかしながら、金属ベース基板上の絶縁層として用いられる、アルミナ粉などを分散させたエポキシ樹脂は、例えば特許文献３に示されているように低熱抵抗率が１〜１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）と小さいため、ＬＥＤ素子で発生した熱を放熱させるため、ＬＥＤ素子裏面から金属ベース基板裏面まで伝達する経路の中で、絶縁層による熱抵抗が大きく、放熱性の面で問題があった。エポキシ樹脂からなる絶縁層を薄くすると熱抵抗を下げることができるが、微細なアルミナ粉の均一分散が困難なため、薄層化には限界があった。
【０００５】
一方、特許文献４ではＬＥＤ素子を搭載する基板としてダイヤモンドからなる基板を用いるとともに、ＬＥＤ素子上面からも熱拡散させるためにダイヤモンドライクカーボンからなる被覆を施す構成が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】実開昭６４−１３１６７号公報
【特許文献２】特開昭６２−１４９１８０号公報
【特許文献３】特開２００４−３９６９１号公報
【特許文献４】特開２００２−３２９８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、従来技術が有する前述の欠点を解消することにある。すなわち、本発明は、ＬＥＤ素子から発生した熱を、放熱面とされる低熱抵抗配線基板の裏面まで低熱抵抗で導いて優れた放熱特性を有するとともに、配線パターンとの熱膨張差が小さく抑えられて信頼性が高いＬＥＤ照明装置を実現する、高強度、高剛性な、ＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板を低コストで提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記の目的を達成すべくなされたものである。すなわち、本発明は、ＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板であって、前記ＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板は、複合材料基板と、前記基板上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた配線パターンと、を備えていて、前記複合材料基板は、アルミニウムを主成分とするマトリックス中に炭化珪素粒子が分散された複合材料からなる複合材料基板であり、前記配線パターンは、金属導体層からなり、前記絶縁層は、前記基板と前記配線パターンとを電気的に絶縁させ、前記複合材料におけるマトリックス中の炭化珪素粒子の割合が、５〜４５体積％であることを特徴とするＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板を提供する。
【０００９】
この場合、前記炭化珪素粉末の粒子径は、１〜１００μｍであることが好ましい。
【００１０】
前記絶縁層は、比抵抗が１０１０Ω・ｃｍ以上の無機材料からなる厚さ１〜２０μｍの層であることが好ましく、また、ダイヤモンドライクカーボン、あるいは二酸化ケイ素からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、良好な熱伝導率および低い熱抵抗を有し、ＬＥＤ素子との熱膨張差が小さく、高強度、高剛性の、ＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板が実現される。本発明のＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板を用いると、低熱抵抗配線基板の一方の面に実装されたＬＥＤ素子で発生した熱を、速やかに他方の面に拡散させることができる。また、本発明のＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板は、配線パターンとの熱膨張差が小さく抑えられているため、信頼性が高いＬＥＤ照明装置が実現される。また、加工が容易で高強度、高剛性なので、軽量、高剛性な低熱抵抗配線基板が低コストで実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板は、アルミニウムを主成分とするマトリックス中に炭化珪素粒子が分散された複合材料（以下複合材料という）からなる基板（以下複合材料基板という）と、前記複合材料基板の一方の面上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた配線パターンと、を備えている。
【００１３】
前記複合材料は、アルミニウムを主成分とするマトリックスをもつため、熱伝導率が大きく、軽量である。また、マトリックス中に炭化珪素粒子を分散させることにより、熱膨張率をアルミニウムより小さくできるとともに、機械的強度および剛性が向上される。すなわち、前記複合材料を用いることにより、薄い板厚、すなわち軽量で、高強度、高剛性で、高熱伝導性かつ低熱膨張な基板が実現される。
【００１４】
前記複合材料基板は、種々の方法で製造することが可能であり、そのような製造方法として、例えば、炭化珪素粒子を焼結して作製した充填率が７０体積％程度の多孔質体に、溶融したアルミニウムもしくはアルミニウム合金を加圧し浸透させる加圧含浸法、粉末冶金法が挙げられるが、アルミニウムを主成分とする溶湯中に炭化珪素粉末を攪拌により混合・分散させ、冷却、凝固させる製造方法（以下、溶湯攪拌法という）を用いると、下記の理由により好ましい。すなわち、溶湯攪拌法により得られた凝固物は、圧延などの塑性加工性が良好なので、まずスラブを鋳造し、これを圧延により塑性加工して、所望の形状とすることができる。そのため、厚さ２ｍｍ以下と薄くかつ大面積の基板を容易に、また低コストで製造することができる。もちろん、スラブを経由せず直接所望の厚みの基板をロールキャスト法により鋳造して得ることもできる。
【００１５】
炭化珪素粒子の粒子径は、１から１００μｍとすることが好ましい。１μｍ未満では溶湯の粘度が上昇するおそれがあり、また、１００μｍを超えると炭化珪素粒子が溶湯内で沈降して複合材料の均一性が損なわれ好ましくない。また、粒子に代えて、短繊維、ウィスカーを用いることも可能であるが、コストの点から粒子を用いることが好ましい。粒子としては、アチソン法により合成した塊状の炭化珪素を粉砕して得られる炭化珪素粒子を用いると、工業的に低コストで入手が容易であり、所望の特性が達成されるので、好ましく例示されるが、他の方法による粒子を用いてもよい。
【００１６】
前記炭化珪素粒子は、複合材料基板に対して５〜４５体積％含有される。アルミニウムの熱膨張率は２３０×１０−７／℃で、ＬＥＤ素子（サファイヤ基板上にＬＥＤチップが搭載されている場合は、８０×１０−７／℃）や金属導体層からなる配線パターンと熱膨張差が大きい。炭化珪素粒子の含有量を５体積％以上とすると、複合材料基板の熱膨張率を低くして、加熱−放冷の繰り返しによる配線パターンと基板との剥離を低減させるとともに、機械的強度および剛性を向上させることができる。また、ＬＥＤ素子との熱膨張差も低減される。
【００１７】
また、４５体積％以下とすると、充分低い熱膨張率が得られるとともに、溶湯攪拌法により製造するときに、炭化珪素粒子を混合したアルミニウムを主成分とする溶湯の粘度が低く保たれるので均一な混合が容易で炭化珪素粒子の偏在が生じ難くなり、また、凝固させたスラブの組成加工もおこない易くなり、製造が容易となって好ましい。また、アルミニウムと同等の高い熱伝導率（１６０〜２００Ｗ／（ｍ・Ｋ））を維持され、熱抵抗を低く保つことができる。しかしながら、４５体積％超含有させることも可能であって、その場合、含有量の増加に伴ってさらに低い熱膨張率が得られる。
【００１８】
金属導体層からなる前記配線パターンは、銅、銀、金、ニッケルからなる群から選ばれる１種を主成分とする金属を用いて形成されることが好ましい。前記複合材料基板の熱膨張率は、前記炭化珪素粒子の含有量によって１００〜２００×１０−７／℃の間で調整することが可能で、炭化珪素粒子の含有量を１０〜３０体積％とすると、前記複合材料基板と配線パターンとの熱膨張差を実質的に無くすことができて、配線パターンと配線基板との接合の信頼性が向上され、より好ましい。
【００１９】
アルミニウムを主成分とするマトリックスは、熱伝導率が大きく軽量であることから、アルミニウムが好ましく用いられるが、本発明の目的を損なわない範囲で、合金化してもよい。合金化により、高い熱伝導率と軽量性を保ったまま、マトリックスの耐食性を向上させたり、前記溶湯の粘度を下げたりすると、ＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板の信頼性が向上したり、溶湯中に炭化珪素粒子を均一に混合させ易くなり、均質化による信頼性の向上や製造の容易化が実現されたりするので、好ましい。これらの目的で合金化された既知のアルミニウム合金を用いることが好ましく、そのような合金の例としてＡＣ４Ｃ、ＡＣ４Ａ、ＡＤＣ３が挙げられるが、これに限定されない。
【００２０】
本発明の、前記複合材料からなる板状の複合材料基板は、その表面に、絶縁層と配線パターンとを備えている。絶縁層は、電気抵抗率が１０１０Ω・ｃｍ以上と高く、薄い厚さで大きい絶縁耐圧が得られ、前記複合材料基板および前記配線パターンとの密着性に優れていればよく、厚さ１〜２０μｍの無機材料からなる層が好ましく用いられる。無機材料からなる絶縁膜を用いると、必要な絶縁耐圧が薄い膜厚で得られるため、絶縁膜による熱抵抗を小さく抑えることができる。絶縁層に用いられる無機材料としては、ダイヤモンドライクカーボン（以下、ＤＬＣという）や金属酸化物が好ましく例示される。
【００２１】
ＤＬＣからなる層（以下ＤＬＣ層）は、高硬度で摩擦係数が低く表面が滑らかで、化学的にも不活性なため、各種部材に摺動特性や表面保護機能などを付与すべく広く用いられているが、熱伝導率が３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上と大きく、また、薄い膜厚で、緻密で抵抗率が１０１２Ω・ｃｍ以上の絶縁性の優れた膜を得られるため、本発明のＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板の絶縁層として、好ましく用いることができる。
【００２２】
ＤＬＣ層は、例えば、プラズマＣＶＤ法またはイオン蒸着法により２００℃以下と低い成膜温度での形成が可能で、アルミニウムと炭化珪素を主成分とする複合材料基板にも、その特性を損なうことなく容易に形成することができる。プラズマＣＶＤ法を用いる場合は、対向する二つの電極の間に高周波電力を加えて発生させたグロー放電により、電極間に導入したメタン（ＣＨ４）などの原料ガスを分解させ、カソード電極にセットした複合材料基板上にＤＬＣ層を堆積させる。また、イオン化蒸着法ではフィラメントを加熱して発生した熱電子を利用して容器内に導入したベンゼン（Ｃ６Ｈ６）ガスを分解・イオン化させ、基板にバイアス電圧を加えてイオン化した粒子を基板表面に堆積させＤＬＣ層を得る。原料ガスの種類や濃度、基板温度、バイアス電圧等の、ＤＬＣ層の堆積条件は、電気抵抗率が１０１０Ω・ｃｍ以上と高く、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上と高いＤＬＣ層が得られるように選ばれる。ＤＬＣ層の厚さは、絶縁性が確保できる範囲内で薄くすることが望ましく、通常１から２０μｍ、より好ましくは２から１０μｍとされる。ＤＬＣ層の厚さが１μｍ未満ではＬＥＤ素子と複合材料基板が導通するおそれがあり、２０μｍ超では、ＤＬＣ層形成のコストが嵩むおそれがある。また、ピンホール等のＤＬＣ層の欠点の影響を低減するために２μｍ以上とすることが好ましく、成膜コストの下げるためには、１０μｍ以下とすることが好ましい。
【００２３】
本発明における絶縁層には、金属酸化物からなる層、また、窒化物あるいは酸窒化物からなる層も好ましく用いることができる。金属酸化物からなる層としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、からなる層が例示されるが、これらに限定されない。窒化物あるいは酸窒化物からなる層としては、窒化珪素、窒化アルミニウム、酸窒化珪素、酸窒化アルミニウム、酸窒化珪素−アルミニウム（ＳｉＡｌＯＮ）が例示されるが、これらに限定されない。これらの絶縁膜は、種々の成膜法によって形成することができるが、スパッタリング法を用いると、緻密で絶縁耐圧が大きな膜の形成が容易であり、薄い膜厚で必要な絶縁耐圧が得られるので、ＬＥＤ素子から配線基板裏面までの熱抵抗を小さく抑えることができて好ましい。絶縁層の膜厚は、必要な絶縁耐圧に応じて適切な厚さが選ばれる。例えばスパッタリング法で形成した二酸化ケイ素膜を用いる場合は、膜厚５μｍで１ｋＶ程度の絶縁耐圧が得られる。
【００２４】
前記絶縁層上には所望のパターンの配線パターンが設けられる。配線パターンとして、銅、銀、金、ニッケルからなる群から選ばれる１種を主成分とする金属を用いて形成された金属導体層を用いる場合には、真空蒸着法、スパッタリング法、無電解メッキや電気メッキなどのめっき、などの手法を用いて形成することができる。これらの形成方法は、単独で用いても良いが、あるいは組み合わせて用いることもできる。配線パターンの厚さは０．５〜５μｍが例示される。
【００２５】
これらの金属は、熱膨張率が１３０〜２００×１０−７／℃であって、複合材料に含有させる炭化珪素粒子の含有量を１０〜３０体積％とすると、配線パターンと複合材料基板の熱膨張率を一致させることができて、ＬＥＤ照明装置用の配線基板として用いたときに、良好な信頼性が実現される。
【００２６】
所望のパターンは、全面に形成した金属層を、フォトレジストによるマスクを用いてエッチングしたり、あらかじめマスクパターンを形成した上に金属層を形成し、不要部分をマスクとともに除去するリフトオフ法を用いても良い。
【００２７】
また、前記複合材料基板上に、ＤＬＣや二酸化ケイ素などの、無機膜からなる緻密な絶縁層を表面に設けると、配線パターンを無電解メッキしたり、配線パターンをパターニングする際のエッチング処理したりするときに、該処理液や前処理液により、酸やアルカリに溶解し易い前記複合材料基板が侵されるのを防いで、適用範囲が広がるという効果も得られる。
【００２８】
以上より、アルミニウムと炭化珪素を主成分とした板状複合体からなるベース金属にＤＬＣを絶縁層としたＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板は、従来技術の、有機材料からなる絶縁層を介して配線パターンを積層させたアルミニウムからなる配線基板と比べて、熱抵抗が小さく、ＬＥＤ素子が発する熱を速やかに配線基板裏面にまで拡散させる効果とともに、熱膨張率が小さくＬＥＤ素子および配線パターンとの接合の信頼性が向上する効果も認められる。
【００２９】
本発明の、ＬＥＤ照明装置用の複合材料基板は、優れた放熱特性を有し、実装されたＬＥＤ素子との接合および配線パターンとの密着性の信頼性に優れているとともに、高い強度および剛性を備えているので、ＬＥＤ素子が高密度に実装されたＬＥＤ照明装置を実現できる。
【実施例】
【００３０】
以下本発明を実施例を用いて説明するが、本発明はこれに限定されない。例１、例２、例４は実施例であって、例３、例５は比較例である。
【００３１】
［例１］
図１に、ＬＥＤ素子が実装されてＬＥＤ照明装置とされた本例のＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板について、ＬＥＤ素子実装部分近傍の概略断面図を示す。
【００３２】
まず、アルミニウム合金（合金組成：ＡＣ４Ｃ）の溶湯中に、平均粒子径１５μｍの炭化珪素粒子を２０体積％混合し、攪拌しつつ凝固させて、アルミニウム合金中に炭化珪素粒子が分散された複合材料からなるスラブを鋳造した。得られたスラブを圧延して、厚さ２ｍｍの複合材料基板１を作製した。この複合材料基板１の熱膨張率は１６０×１０−７／℃、熱伝導率は１８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。この複合材料基板１の一方の面上に、メタンガスを用いたプラズマＣＶＤ法により、比抵抗が１０１２Ω・ｃｍで熱伝導率が３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）のＤＬＣからなる絶縁層２を５μｍ堆積させた。次いでＤＬＣ層２上にフォトレジストを塗布し、マスク露光、現像をおこなって所望のパターンとした上に、厚さ２μｍの銀膜を蒸着法により形成し、リフトオフ法により、ベタパターン３ａとランドパターン３ｂとからなる所望の配線パターンを形成した。
【００３３】
このようにして得られた本例の低熱抵抗配線基板のベタパターン３ａに、ＬＥＤ素子５の下部電極（図示せず）を導電性接着剤を用いて接着し、ＬＥＤ素子５を固定した。これによりＬＥＤ素子５は、導電性接着剤層４により、複合材料基板１に固定されるとともに下部電極とベタパターン３ａとが電気的に接続され、さらにＬＥＤ素子５と複合材料基板１とが熱的に接続される。
【００３４】
ＬＥＤ素子５の上面側に配置されている上部電極（図示せず）と、ランドパターン３ｂとを、金属細線６を介して電気的に接続した。さらに、各ＬＥＤ素子の周囲に反射板（図示せず）を取り付けた。この状態でＬＥＤ素子を動作させて測定した、ＬＥＤ素子と複合材料基板との間の熱抵抗は０．１７℃／Ｗであった。
また、−４０℃で３０分間保持し、次に１２５℃で３０分間保持するサイクルを繰り返すヒートサイクル試験をおこなったところ、３００サイクル経過後も、ＬＥＤ素子が固定された配線パターンと複合材料基板１との間は強固に接着されており、接着状態に異常は認められなかった。
【００３５】
［例２］
ＤＬＣからなる絶縁層の厚さを３μｍにし、配線パターンを銀の蒸着膜に変えて厚さ３μｍのニッケルの無電解メッキ膜に変えた以外は、例１と同様にして低熱抵抗配線基板を作製した。ニッケル無電解メッキ膜を形成するときに部分メッキをおこなって、例１と同様の、ベタパターンとランドパターンとからなる所望の配線パターンを形成した。
【００３６】
このようにして得られた本例の低熱抵抗配線基板のベタパターンに、例１と同様にしてＬＥＤ素子を固定し、下部電極および上部電極を電気的に接続し、反射板（図示せず）を取り付けた。この状態でＬＥＤ素子を動作させ、ＬＥＤ素子と板状複合体間の熱抵抗を測定したところ、熱抵抗は０．１５℃／Ｗであった。また、３００サイクルのヒートサイクル試験後も、ＬＥＤ素子が固定された配線パターンと複合材料基板は強固に接着されており異常は認められなかった。
【００３７】
［例３］
厚さ２ｍｍのアルミニウム板（熱伝導率は２２０Ｗ／（ｍ・Ｋ））の一方の面上に厚さ８０μｍのアルミナ充填エポキシ樹脂からなる絶縁層（熱伝導率は約４Ｗ／（ｍ・Ｋ））とさらに絶縁層の上に７０μｍの銅箔とを積層して、金属ベース基板を作成した。次いで、銅箔をフォトリソグラフィグラフィとエッチングによりパターンニングして、例１と同様の、ベタパターンとランドパターンとからなる所望の配線パターンを形成し、本例の低熱抵抗配線基板を得た。次いで、例１と同様にしてＬＥＤ素子を固定し、下部電極および上部電極を電気的に接続し、反射板を取り付けた。この状態でＬＥＤ素子を動作させ、ＬＥＤ素子と板状複合体間の熱抵抗を測定したところ、熱抵抗は０．４５℃／Ｗであった。また、３００サイクルのヒートサイクル試験後は、ＬＥＤ素子が固定された配線パターンとアルミニウム板間の接着力の低下が認められた。
【００３８】
［例４］
例１と同様にして、アルミニウム合金（ＡＣ４Ｃ）中に平均粒子径１５μｍ炭化珪素粒子を２０体積％分散させた複合材料からなる厚さ２ｍｍの基板１を作製し、この基板１の一方の面上に、スパッタリング法により、ＳｉＯ２からなる絶縁層２を３μｍ堆積させ、次いで無電解メッキにより厚さ１０μｍの銅膜を形成した。このとき、例２と同様に部分メッキをおこなって、所望のベタパターン３ａとランドパターン３ｂとを形成した。得られた基板の熱膨張率は１６０×１０−７／℃、熱伝導率は１８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。ＳｉＯ２からなる絶縁層２は、比抵抗が１０１４Ω・ｃｍで熱伝導率が１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００３９】
このようにして得られた本例の低熱抵抗配線基板のベタパターン３ａに、例１と同様にＬＥＤ素子５を実装し、反射板を取り付けてＬＥＤ素子を動作させ、ＬＥＤ素子と板状複合体間の熱抵抗を測定したところ、熱抵抗は０．２０℃／Ｗであった。また、ヒートサイクル後もＬＥＤ素子が固定された配線パターンと複合材料基板は強固に接着されており異常は認められなかった。
【００４０】
［例５］
厚さ２ｍｍのアルミニウム板（熱伝導率は２２０Ｗ／（ｍ・Ｋ））の一方の面上に、例１と同様にしてＳｉＯ２からなる絶縁層２を５μｍ堆積させ、次いで厚さ２μｍの銀の蒸着膜からなる所望の配線パターンを形成し、ＬＥＤ素子を実装し、反射板を取り付けてＬＥＤ素子を動作させた。ＬＥＤ素子と板状複合体間の熱抵抗を測定したところ、熱抵抗は０．２３℃／Ｗであった。また、ヒートサイクル後はＬＥＤ素子が固定された配線パターンとアルミニウム板間の接着力の低下が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明により、高強度、高剛性であるとともに、ＬＥＤ素子や配線パターンと熱膨張差が小さく、またＬＥＤ素子で発生した熱を速やかに基板に拡散させることができるＬＥＤ照明装置用低熱抵抗配線基板が実現される。したがって本発明のＬＥＤ照明装置用低熱抵抗配線基板を用いると、ＬＥＤ素子を効果的に冷却することができて、また、ＬＥＤ素子や配線パターンと、基板との接着力の低下が抑えられるので、信頼性の高いＬＥＤ照明装置が実現される。また、放熱特性に優れ、基板が高強度で高剛性なので、ＬＥＤ素子を高密度に実装されたＬＥＤ照明装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のＬＥＤ照明装置用の低熱抵抗配線基板を用いたＬＥＤ照明装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１：複合材料基板
２：絶縁層
３ａ：ベタパターン
３ｂ：ランドパターン
４：導電性接着剤層
５：ＬＥＤ素子
６：金属細線
【図１】
2007005709.tif 000003