发光二极管装置的制造方法_3

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此,能够得到导热性片材11。
[0120] 所得到的导热性片材11的厚度,例如为1mm以下,优选0.8mm以下,通常例如为 0· 05謹以上,优选0· 1謹以上。
[0121] 另外,导热性片材11中的氮化硼颗粒的基于体积的含有比例(固体成分,即,氮化 硼颗粒相对于树脂成分及氮化硼颗粒的总体积所占的体积百分比)为如上所述地、例如为 35体积%以上(优选为60体积%以上,更优选75体积%以上),通常为95体积%以下(优 选为90体积%以下)。
[0122] 氮化硼颗粒的含有比例不满足上述范围时,有时不能使氮化硼颗粒15在导热性 片材11上按规定方向取向。
[0123] 另外,树脂成分16为热硬化性树脂成分时,例如,重复实施上述的分割工序(图 3(b))、层叠工序(图3(c))及热压工序(图3(a))的一系列工序,得到半硬化(B阶段状 态)的导热性片材11。
[0124] 然后,在如上所述得到的导热性片材11中,如图2及其局部放大示意图所示,氮化 硼颗粒15的长度方向LD沿着与导热性片材11的厚度方向TD相交叉(正交)的平面方向 SD进行取向。
[0125] 另外,氮化硼颗粒15的长度方向LD与导热性片材11的平面方向SD所成的角度 的算术平均值(氮化硼颗粒15相对于导热性片材11的取向角度α ),例如为25度以下,优 选20度以下,通常为0度以上。
[0126] 需要说明的是,氮化硼颗粒15相对于导热性片材11的取向角度α是如下计 算的:使用横截面抛光机(CP)沿着厚度方向切割加工导热性片材11,用扫描电子显微镜 (SEM)观察由此出现的截面,以能够观察200个以上氮化硼颗粒15的视场的倍率拍摄照片, 根据得到的SEM照片,取得氮化硼颗粒15的长度方向LD相对于导热性片材11的平面方向 SD (与厚度方向TD正交的方向)的倾斜角α,计算其平均值。
[0127] 由此,导热性片材11的平面方向SD的热导率为4W/m ·Κ以上,优选5W/m ·Κ以上, 较优选l〇W/m · K以上,更优选15W/m · K以上,特别优选25W/m · K以上,通常为200W/m · K 以下。
[0128] 另外,在树脂成分16为热硬化性树脂成分时,导热性片材11的平面方向SD的热 导率在热硬化的前后实质上相同。
[0129] 导热性片材11的平面方向SD的热导率不满足上述范围时,平面方向SD的导热性 不充分,因此有时不能用于要求所述的平面方向SD的导热性的散热用途。
[0130] 需要说明的是,通过脉冲加热法测定导热性片材11的平面方向SD的热导率。脉 冲加热法中,可以使用氙气闪光灯分析仪"LFA - 447型"(NETZSCH社制)。
[0131] 另外,导热性片材11的厚度方向TD的热导率,例如为0. 5~15W/m ·Κ,优选为1~ 10ff/m · K0
[0132] 需要说明的是,利用脉冲加热法、激光闪光法或TWA法测定导热性片材11的厚度 方向TD的热导率。在脉冲加热法中,可以使用与上述同样的仪器,在激光闪光法中,可以使 用"TC - 9000"(爱发科理工社制),在TWA法中,可以使用"ai - Phase mobile"(ai - Phase 社制)。
[0133] 由此,导热性片材11的平面方向SD的热导率相对于导热性片材11的厚度方向TD 的热导率的比(平面方向SD的热导率/厚度方向TD的热导率),例如为1.5以上,优选为 3以上,更优选为4以上,通常为20以下。
[0134] 另外,图2中未示出,但是在导热性片材11上,例如形成有空隙(间隙)。
[0135] 导热性片材11中空隙的比例,即,空隙率P可以利用氮化硼颗粒15的含有比例 (基于体积)调节,进一步地,可以利用氮化硼颗粒15及树脂成分16的混合物的热压(图 2(a))的温度、压力及/或时间进行调节,具体而言,可以通过将上述热压(图2(a))的温 度、压力及/或时间设定在上述范围内来进行调节。
[0136] 导热性片材11的空隙率P,例如为30体积%以下,优选为10体积%以下。
[0137] 上述的空隙率P,例如通过以下方式进行测定,即,利用横截面抛光机(CP)沿着厚 度方向切割加工导热性片材11,用扫描电子显微镜(SEM)以200倍的倍率观察由此出现的 截面而获得图像,并由获得的图像对空隙部分和除空隙以外的部分进行二值化处理,接着, 计算空隙部分相对于整个导热性片材11的截面积所占的面积比。
[0138] 需要说明的是,在导热性片材11中,硬化后的空隙率P2相对于硬化前的空隙率 P1,例如为100%以下,优选为50%以下。
[0139] 在测定空隙率P(Pl)时,在树脂成分16为热硬化性树脂成分时,可以使用热硬化 前的导热性片材11。
[0140] 如果导热性片材11的空隙率P在上述的范围内,则能够提高导热性片材11的高 度差追随性(后述)。
[0141] 另一方面,导热性片材11不会在以下的初期粘结力试验(1)中从被粘物脱落。即, 保持导热性片材11和被粘物间的暂时固定状态。
[0142] 初期粘结力试验(1):在80°C的条件下,将导热性片材11加热压接在沿着水平方 向的被粘物上而暂时固定,放置10分钟后,将被粘物上下翻转。
[0143] 作为被粘物,可以举出,例如由与不锈钢(例如,SUS304等)或与发光二极管6相 同的材料构成的基板等。
[0144] 例如通过以下方式进行压接,一边将由硅树脂等树脂构成的海绵辊按压在导热性 片材11上,一边使海绵棍在导热性片材11的表面上滚动。
[0145] 在树脂成分16为热硬化树脂成分(例如,环氧树脂)时,加热压接的温度例如为 80。。。
[0146] 另一方面,在树脂成分16为热塑性树脂成分(例如,聚乙烯)时,加热压接的温度 例如为在热塑性树脂成分的软化点或者在熔点上加上10~30°C的温度,优选为在热塑性 树脂成分的软化点或者在熔点上加上15~25°C的温度,更优选为在热塑性树脂成分的软 化点或者在熔点上加上20°C的温度,具体而言,为120°C (即,热塑性树脂成分的软化点或 者在熔点l〇〇°C,在该KKTC上加上20°C的温度)。
[0147] 在上述的初期粘结力试验(1)中,在导热性片材11从被粘物脱落时,即,不能保持 导热性片材11和被粘物间的暂时固定状态时,有时不能可靠地将导热性片材11暂时固定 在被粘物上。
[0148] 需要说明的是,树脂成分16为热硬化性树脂成分时,提供给初期粘结力试验(1) 及初期粘结力试验(2)(后述)的导热性片材11为未硬化的导热性片材11,通过初期粘结 力试验(1)及初期粘结力试验(2)中的加热压接,使导热性片材11成为B阶段状态。
[0149] 而且,在树脂成分16为热塑性树脂成分时,提供给初期粘结力试验(1)及初期粘 结力试验(2)(后述)的导热性片材11为固体状的导热性片材11,通过初期粘结力试验(1) 及初期粘结力试验(2)中的加热压接,使导热性片材11成为软化状态。
[0150] 优选在上述的初期粘结力试验(1)及以下的初期粘结力试验(2)两者中,导热性 片材11不从被粘物脱落。即,保持导热性片材11和被粘物间的暂时固定状态。
[0151] 初期粘结力试验(2):将导热性片材11加热压接在沿着水平方向的被粘物上而暂 时固定,放置10分钟后,以沿着铅垂方向(上下方向)的方式配置被粘物。
[0152] 初期粘结力试验(2)的加热压接的温度与上述初期粘结力试验(1)的加热压接中 的温度相同。
[0153] 需要说明的是,树脂成分16为热硬化性树脂成分时,提供给初期粘结力试验(1) 的导热性片材11为未硬化的导热性片材11,通过初期粘结力试验(1)中的加热压接,使导 热性片材11成为B阶段状态。
[0154] 另外,在树脂成分16为热塑性树脂成分的情况下,提供给初期粘结力测试(1)以 及初期粘结力测试(2)(后述)的导热性片材11为固体状的导热性片材11,通过初期粘结 力测试(1)以及初期粘结力测试(2)中的加热压接,使导热性片材11成为软化状态。
[0155] 另外,在导热性片材11中,相对于500nm的光的表面反射率R例如为70%以上,优 选为75%以上,更优选为80%以上,通常为100%以下。
[0156] 导热性片材11相对于500nm的光的表面反射率R为以硫酸钡的表面反射率为 100 %时的百分比。
[0157] 另外,利用分光光度计测定表面反射率R,所述的利用分光光度计的测定使用积分 球、以入射角为5度的方式实施。
[0158] 导热性片材11的表面反射率R不满足上述范围时,有时不能高效地反射从后述的 发光二极管6发出的500nm的光。
[0159] 需要说明的是,在导热性片材11中,树脂成分16为热硬化性树脂成分时,表面反 射率R为硬化后的导热性片材11的值。
[0160] 另外,在依据日本工业标准JIS K 5600 - 5 - 1的圆柱形心轴法(cylindrical mandrel)的耐弯曲性试验中,在下述的试验条件下评价导热性片材11时,优选观察不到断 裂。
[0161] 试验条件
[0162] 试验装置:类型I
[0163] 心轴:直径10_
[0164] 弯曲角度:90度以上
[0165] 导热性片材11的厚度:〇. 3mm
[0166] 另外,图10以及图11示出类型I的试验装置的立体图,下面,说明类型I的试验 装直。
[0167] 在图10以及图11中,类型I的试验装置90包括:第一平板91 ;第二平板92,其 与第一平板91并列配置;以及心轴(旋转轴)93,其是为了能够使第一平板91和第二平板 92相对转动而设置的。
[0168] 第一平板91形成为大致矩形平板形状。另外,在第一平板91的一端部(可动端 部)上设置有止挡件94。止挡件94形成为在第二平板92的表面上沿第二平板92的一端 部延伸。
[0169] 第二平板92呈大致矩形平板形状,被配置成其一边与第一平板91的一边(与设 有止挡件94的一端部相反的一侧的另一端部(基端部)的一边)相邻。
[0170] 心轴93形成为沿彼此相邻的第一平板91和第二平板92的一边延伸。
[0171] 如图9所示,该类型I的试验装置10在开始耐弯曲性试验之前,使第一平板91的 表面与第二平板92的表面处于同一表面上。
[0172] 并且,在实施耐弯曲性试验时,将导热性片材1载置在第一平板91的表面和第二 平板92的表面上。此外,将导热性片材1载置成其一边与止挡件94抵接。
[0173] 接着,如图10所示,使第一平板91与第二平板92相对转动。具体地说,使第一平 板91的可动端部和第二平板92的可动端部以心轴93为中心转动规定角度。详细地说,使 第一平板91和第二平板92以第一平板91和第二平板92的可动端部的表面接近(相对) 的方式转动。
[0174] 由此,导热性片材1 一边追随第一平板91和第二平板92的转动一边以心轴93为 中心弯曲。
[0175] 更优选在上述的试验条件下,即使设定导热性片材11的弯曲角度为180度时,也 观察不到断裂。
[0176] 需要说明的是,树脂成分16为热硬化性树脂成分时,提供给弯曲性试验的导热性 片材11为半硬化(B阶段状态)的导热性片材11 (即,热硬化前的导热性片材11)。
[0177] 上述的弯曲角度下的耐弯曲性试验中,在导热性片材11上观察到断裂时,有时不 能付与导热性片材11优异的柔软性。
[0178] 另外,在依据日本工业标准JIS K 7171 (2008年)的3点弯曲试验中,在下述的试 验条件下评价所述的导热性片材11时,例如
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