JP5578960B2 - 光半導体装置用リードフレーム及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、光半導体装置用リードフレーム及びその製造方法に関する。
光半導体装置用リードフレームは、従来より、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子等の光半導体素子である発光素子を光源に利用した各種表示用・照明用光源として広く使用されている。光半導体装置は、例えば、基板にリードフレームを配し、リードフレーム上に発光素子を搭載した後、熱、湿気、酸化などによる光源素子やその周辺部位の劣化を防止するため、前記光源とその周囲を樹脂で封止して製造されている。
光半導体装置用リードフレームとしては、半導体発光素子の装着される反射板付近に、光の反射特性、すなわち光の反射率に優れた銀めっき層を反射板付近に形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、銀は大気中や封止樹脂中の硫黄成分と反応して黒色変色し、反射率を低下させることがある。
そこで、耐食性を向上させるために、リードフレームの被覆層に銀を用いずに、ニッケル下地層上にパラジウムを０．００５〜０．１５μｍ、最表層にロジウムを０．００３〜０．０５μｍ形成するという方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この構成の被覆層は、銀を被覆層に用いた場合と比べて可視光域の反射率が大幅に低下する場合があり、高輝度を要求される用途に適用することは困難である。また、ロジウムはワイヤボンディング性や半田濡れ性が悪く、接続信頼性が高いとはいえない。さらにロジウムは、貴金属の中でも特に高価であるとともに、供給安定性に不安があり、光半導体装置を廉価で供給しにくい。
そこで、銀又は銀合金の上にごく薄い耐食性に優れた皮膜を設けて、光半導体装置用リードフレームを製造する方法が提案されている。例えば特許文献３や特許文献４では、銀又は銀合金の上層に、金と銀の合金めっき層や特性維持層を設けて耐食性を向上させる手法が提案されている。
しかしながら、銀と金は非常に拡散しやすいため、金と銀の合金めっき層から、リードフレームの最表面に銀が容易に露出されることが多い。特にリードフレームに光半導体素子を搭載して発光した際に生じる熱によって、金と銀の合金めっき層から、容易に銀が表面に露出し、銀と同様に変色し、反射率が低下することがある。
また、特性維持層として有機皮膜やシリコーン系皮膜を形成すると、発光素子搭載後のワイヤボンディング性の確保が難しい。さらに、封止樹脂の外側に露出した箇所は、半田付けにより、配線基板に接続される。この際、光半導体装置を形成した際の熱によって銀の拡散が進行し、最表面の銀の酸化や硫化によって、半田付けができない場合がある。このため、光半導体装置を製造後に、製品の端子部分に新たに錫めっきなどの処理を行う、外挿めっきを行う必要がある。この方法では、製造工程が増えるために、光半導体装置を廉価で提供するのに障害となるだけでなく、外挿めっき時に光半導体装置を故障させてしまう可能性があり、改善が望まれていた。
また、特性維持層として有機皮膜やシリコーン系皮膜を形成すると、発光素子搭載後のワイヤボンディング性の確保が難しい。さらに、封止樹脂の外側に露出した箇所は、半田付けにより、配線基板に接続される。この際、光半導体装置を形成した際の熱によって銀の拡散が進行し、最表面の銀の酸化や硫化によって、半田付けができない場合がある。このため、光半導体装置を製造後に、製品の端子部分に新たに錫めっきなどの処理を行う、外挿めっきを行う必要がある。この方法では、製造工程が増えるために、光半導体装置を廉価で提供するのに障害となるだけでなく、外挿めっき時に光半導体装置を故障させてしまう可能性があり、改善が望まれていた。
本発明は、光の反射率に優れ、高輝度な光半導体装置用リードフレーム及びその製造方法を提供することを課題とする。また本発明は、長期信頼性及びワイヤボンディング性に優れ、外部に露出した箇所における半田付け性に優れた光半導体用リードフレーム及びその製造方法を提供することを課題とする。
上記課題に鑑み鋭意検討した結果、基体上に銀または銀合金からなる反射層が形成され、該反射層上に特定の金属又は合金からなる耐食皮膜層が形成され、該耐食皮膜層上に特定の金属又は合金からなる最表層が少なくともワイヤボンディングが施される箇所に形成されている光半導体装置用リードフレームが、反射率特性、耐食性、ワイヤボンディング性及び半田付け性に優れることを見出した。本発明は、この知見に基づきなされたものである。
すなわち、本発明は、
（１）基体上にワイヤボンディングが施される光半導体装置用リードフレームであって、該基体上に銀又は銀合金からなる反射層が形成され、該反射層上にインジウム及びインジウム合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる耐食皮膜層が厚さ０．００５〜０．２μｍで形成され、該耐食皮膜層上に金、白金、銀を含まない金合金、及び銀を含まない白金合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる最表層が厚さ０．００１〜０．０５μｍで少なくとも該ワイヤボンディングが施される箇所に形成されていることを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム、
（２）前記反射層の厚さが０．２〜５．０μｍであることを特徴とする（１）項記載の光半導体装置用リードフレーム、
（３）前記基体と前記反射層との間に、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、及び銅合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる中間層が少なくとも１層形成されていることを特徴とする、（１）又は（２）項記載の光半導体装置用リードフレーム、
（４）基体上にワイヤボンディングが施される光半導体装置用リードフレームの製造方法であって、該基体上に銀または銀合金からなる反射層を電気めっき法により形成し、該反射層上にインジウム及びインジウム合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる厚さ０．００５〜０．２μｍの耐食皮膜層を電気めっき法により形成し、該耐食皮膜層上に金、白金、銀を含まない金合金、銀を含まない白金合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる厚さ０．００１〜０．０５μｍの最表層を少なくとも該ワイヤボンディングが施される箇所に電気めっき法により形成することを特徴とする光半導体装置用リードフレームの製造方法、及び
（５）前記基体と前記反射層との間に、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、及び銅合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる中間層を電気めっき法により形成することを特徴とする（４）項記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法、
を提供するものである。
（１）基体上にワイヤボンディングが施される光半導体装置用リードフレームであって、該基体上に銀又は銀合金からなる反射層が形成され、該反射層上にインジウム及びインジウム合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる耐食皮膜層が厚さ０．００５〜０．２μｍで形成され、該耐食皮膜層上に金、白金、銀を含まない金合金、及び銀を含まない白金合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる最表層が厚さ０．００１〜０．０５μｍで少なくとも該ワイヤボンディングが施される箇所に形成されていることを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム、
（２）前記反射層の厚さが０．２〜５．０μｍであることを特徴とする（１）項記載の光半導体装置用リードフレーム、
（３）前記基体と前記反射層との間に、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、及び銅合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる中間層が少なくとも１層形成されていることを特徴とする、（１）又は（２）項記載の光半導体装置用リードフレーム、
（４）基体上にワイヤボンディングが施される光半導体装置用リードフレームの製造方法であって、該基体上に銀または銀合金からなる反射層を電気めっき法により形成し、該反射層上にインジウム及びインジウム合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる厚さ０．００５〜０．２μｍの耐食皮膜層を電気めっき法により形成し、該耐食皮膜層上に金、白金、銀を含まない金合金、銀を含まない白金合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる厚さ０．００１〜０．０５μｍの最表層を少なくとも該ワイヤボンディングが施される箇所に電気めっき法により形成することを特徴とする光半導体装置用リードフレームの製造方法、及び
（５）前記基体と前記反射層との間に、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、及び銅合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる中間層を電気めっき法により形成することを特徴とする（４）項記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法、
を提供するものである。
本発明の光半導体装置用リードフレームは、基体上に銀または銀合金からなる反射層が形成され、該反射層上に特定の金属又は合金からなる耐食皮膜層を特定の厚さで形成することで、銀の優れた反射特性を生かしつつ耐食性（特に硫化腐食に対する耐食性）を向上することができ、銀のマイグレーションを抑制でき、かつ銀の変色を抑えるだけでなく、優れた半田付け性を維持することができる。
さらに本発明の光半導体装置用リードフレームは、耐食皮膜層上に特定の金属又は合金からなる最表層を特定の厚さで少なくともワイヤボンディングが施される箇所に形成することにより、銀又は銀合金の持つ優れた光の反射率を、波長４００〜８００ｎｍにおいて高レベルで確保することができ、光半導体をワイヤボンディングする際のエラーを抑え、安定したワイヤボンディング性を兼ね備えることができる。
また、本発明の製造方法によれば、各被覆層の厚さを容易に制御することができ、生産性に優れるので、所望の被覆層の厚さを有する光半導体装置用リードフレームを製造することができる。本発明の製造方法により、ＬＥＤ、フォトカプラ、フォトインタラプタなどに使用される光半導体装置用リードフレームとして好適な、光の波長が４００ｎｍから近赤外域の８００ｎｍにおける反射特性が良好で、さらには耐食性（特に硫化腐食に対する耐食性）、反射率の長期安定性、ワイヤボンディング性に優れたリードフレームを製造することができる。
さらに本発明の光半導体装置用リードフレームは、耐食皮膜層上に特定の金属又は合金からなる最表層を特定の厚さで少なくともワイヤボンディングが施される箇所に形成することにより、銀又は銀合金の持つ優れた光の反射率を、波長４００〜８００ｎｍにおいて高レベルで確保することができ、光半導体をワイヤボンディングする際のエラーを抑え、安定したワイヤボンディング性を兼ね備えることができる。
また、本発明の製造方法によれば、各被覆層の厚さを容易に制御することができ、生産性に優れるので、所望の被覆層の厚さを有する光半導体装置用リードフレームを製造することができる。本発明の製造方法により、ＬＥＤ、フォトカプラ、フォトインタラプタなどに使用される光半導体装置用リードフレームとして好適な、光の波長が４００ｎｍから近赤外域の８００ｎｍにおける反射特性が良好で、さらには耐食性（特に硫化腐食に対する耐食性）、反射率の長期安定性、ワイヤボンディング性に優れたリードフレームを製造することができる。
図１は、本発明の光半導体装置用リードフレームの第１の実施態様の概略断面図である。ただし、図１では、リードフレームに光半導体チップ５およびワイヤボンディング６が形成されている状態で示されている（以下の図２および図３でも同様である）。
図１に示すように、第１の実施態様のリードフレームは、基体１上に銀又は銀合金からなる反射層２が形成され、その反射層２上に、インジウム、インジウム合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる耐食皮膜３が形成され、さらにその上層に金、白金、銀を含まない金合金、及び銀を含まない白金合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる最表層４が全面に形成されている。本発明において、耐食皮膜３の厚さは０．００５μｍ以上０．２μｍ以下であり、最表層４の厚さは０．００１μｍ以上０．０５μｍ以下である。本発明においては、可視光域の波長４００〜８００ｎｍにおける反射特性に優れ、耐食性（特に硫化腐食に対する耐食性）及び耐マイグレーション性、さらにはワイヤボンディング性に優れた光半導体装置用リードフレームを提供することができる。
図１に示すように、第１の実施態様のリードフレームは、基体１上に銀又は銀合金からなる反射層２が形成され、その反射層２上に、インジウム、インジウム合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる耐食皮膜３が形成され、さらにその上層に金、白金、銀を含まない金合金、及び銀を含まない白金合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる最表層４が全面に形成されている。本発明において、耐食皮膜３の厚さは０．００５μｍ以上０．２μｍ以下であり、最表層４の厚さは０．００１μｍ以上０．０５μｍ以下である。本発明においては、可視光域の波長４００〜８００ｎｍにおける反射特性に優れ、耐食性（特に硫化腐食に対する耐食性）及び耐マイグレーション性、さらにはワイヤボンディング性に優れた光半導体装置用リードフレームを提供することができる。
本発明の光半導体装置用リードフレームの基体１としては、例えば銅又は銅合金、鉄又は鉄合金、アルミニウム又はアルミニウム合金などが好適に用いられる。
基体のうち、銅合金の例としては、ＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格合金の例として、Ｃ１９４００（Ｃｕ−Ｆｅ系合金材料：例えば、Ｃｕ−２．３Ｆｅ−０．０３Ｐ−０．１５Ｚｎ）、Ｃ２６０００（黄銅：Ｃｕ−３０Ｚｎ）、Ｃ２６８００（黄銅：Ｃｕ−３５Ｚｎ）、Ｃ５２１００（リン青銅：Ｃｕ−８Ｓｎ−Ｐ）、Ｃ７７０００（洋白：Ｃｕ−１８Ｎｉ−２７Ｚｎ）、が挙げられる。また、ＣＤＡ規格合金のＣ１４４１０（Ｃｕ−０．１５Ｓｎ：古河電気工業（株）製ＥＦＴＥＣ−３）、Ｃ１８０４５（Ｃｕ−０．３Ｃｒ−０．２５Ｓｎ−０．２Ｚｎ系合金：同社製ＥＦＴＥＣ−６４Ｔ）、Ｃ５２１８０（Ｃｕ−８Ｓｎ−０．１Ｆｅ−０．０５Ｎｉ−０．０４Ｐ：同社製Ｆ５２１８）、Ｃ７０２５０（Ｃｕ−３．０Ｎｉ−０．６５Ｓｉ−０．１５Ｍｇ：同社製ＥＦＴＥＣ−７０２５）なども好適な例として挙げられる。
また、基体のうち、鉄合金の例としては、日本工業規格（ＪＩＳ Ｇ ４３０５：２００５）規定のステンレス鋼（ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４０１）や、Ｆｅ−Ｎｉ合金である４２アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ）などが挙げられる。
また、基体のうち、アルミニウム合金例としては、日本工業規格（ＪＩＳ Ｈ ４０００：２００６ など）に規定されるＡ１１００、Ａ２０１４、Ａ３００３、Ａ５０５２などが挙げられる。
基体のうち、銅合金の例としては、ＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格合金の例として、Ｃ１９４００（Ｃｕ−Ｆｅ系合金材料：例えば、Ｃｕ−２．３Ｆｅ−０．０３Ｐ−０．１５Ｚｎ）、Ｃ２６０００（黄銅：Ｃｕ−３０Ｚｎ）、Ｃ２６８００（黄銅：Ｃｕ−３５Ｚｎ）、Ｃ５２１００（リン青銅：Ｃｕ−８Ｓｎ−Ｐ）、Ｃ７７０００（洋白：Ｃｕ−１８Ｎｉ−２７Ｚｎ）、が挙げられる。また、ＣＤＡ規格合金のＣ１４４１０（Ｃｕ−０．１５Ｓｎ：古河電気工業（株）製ＥＦＴＥＣ−３）、Ｃ１８０４５（Ｃｕ−０．３Ｃｒ−０．２５Ｓｎ−０．２Ｚｎ系合金：同社製ＥＦＴＥＣ−６４Ｔ）、Ｃ５２１８０（Ｃｕ−８Ｓｎ−０．１Ｆｅ−０．０５Ｎｉ−０．０４Ｐ：同社製Ｆ５２１８）、Ｃ７０２５０（Ｃｕ−３．０Ｎｉ−０．６５Ｓｉ−０．１５Ｍｇ：同社製ＥＦＴＥＣ−７０２５）なども好適な例として挙げられる。
また、基体のうち、鉄合金の例としては、日本工業規格（ＪＩＳ Ｇ ４３０５：２００５）規定のステンレス鋼（ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４０１）や、Ｆｅ−Ｎｉ合金である４２アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ）などが挙げられる。
また、基体のうち、アルミニウム合金例としては、日本工業規格（ＪＩＳ Ｈ ４０００：２００６ など）に規定されるＡ１１００、Ａ２０１４、Ａ３００３、Ａ５０５２などが挙げられる。
これら基体上には、反射層や最表層皮膜を形成するのが容易であり、生産性のよいリードフレームを提供できる。また、これらの金属を基体とするリードフレームは放熱特性に優れ、発光素子が発光する際に発生する熱エネルギーを、リードフレームを介して円滑に外部に放出することができ、発光素子の長寿命化及び長期にわたる反射率特性の安定化が見込まれる。これは、基体の導電率に依存するため、例えば１０％ＩＡＣＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｎｎｅａｌｅｄ Ｃｏｐｐｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄ）以上であるものが好ましく、５０％ＩＡＣＳ以上であるものがさらに好ましい。なお、鉄合金系のＳＵＳ３０４などや４２アロイなどは、一般に１０％ＩＡＣＳ未満であるが、リードフレームとしての強度が要求される用途、放熱性が強く要求されない用途や汎用ＬＥＤ用途であれば、好適に用いることができる。
また、導電性基体の板厚や板幅は特に問わないが、ＬＥＤにおけるリードフレームのサイズとしては、板厚０．０５〜１．０ｍｍ、板幅１０〜２００ｍｍ程度が一般的であり、本発明の光半導体装置用リードフレームは、少なくとも上記サイズにおいて諸特性を満足することができる。
銀又は銀合金からなる反射層２の厚さは、好ましくは０．２〜５．０μｍ、さらに好ましくは０．５〜４．０μｍ、より好ましくは１．０〜３．０μｍである。純銀層の厚さが薄すぎると反射率に寄与する厚さが十分ではない。このため、銀又は銀合金からなる反射層２の厚さは、長期信頼性の観点から０．２μｍ以上が好ましい。反射層２の厚さが厚くなりすぎると効果が飽和し、コスト高になるだけでなく、プレス時に割れが発生しやすくなる。反射層２の被覆厚を上記範囲内とすることで、必要以上の貴金属を使用することなく廉価で光半導体装置用リードフレームを製造できる。
また、反射層２を形成する銀又は銀合金としては、銀、銀−錫合金、銀−インジウム合金、銀−ロジウム合金、銀−ルテニウム合金、銀−金合金、銀−パラジウム合金、銀−ニッケル合金、銀−セレン合金、銀−アンチモン合金、銀−白金合金の群から選ばれた材料からなるものを使用することができる。これにより、反射率が良好で生産性のよいリードフレームを得ることができる。
さらに図１において、反射層２の上層に、インジウム、インジウム合金のうちいずれかからなる耐食皮膜３が厚さ０．００５μｍ以上０．２μｍ以下で形成されている。この耐食皮膜３により、銀又は銀合金からなる反射層２の長期信頼性を確保し、外部端子として、反射層２が剥き出しとなったときの半田濡れ性を向上させることができる。耐食皮膜３は、反射層２が硫黄と反応して黒色変色するのを防止することができる。特に耐食皮膜３としては、光の反射率を低下させにくい白色系の金属でかつ耐食性に優れた皮膜として、インジウム、及びインジウム合金からなる群から選ばれた金属又は合金を使用する。その中でも、特にインジウムが好適である。耐食皮膜３の厚さが薄すぎると耐食性が不十分となる一方で、耐食皮膜３の厚さが厚すぎると反射層の光の反射率を有効に生かせないため、耐食皮膜３の厚さは、０．００５μｍ〜０．２μｍで制御することが重要である。この範囲で制御することで効果的な耐食性及び反射特性の維持が図られる。耐食性と反射特性を両立するためには、耐食皮膜３の厚さは０．０１〜０．１μｍで制御することがより好ましい。
さらに図１において、前記耐食皮膜３上に、金、白金、銀を含まない金合金、及び銀を含まない白金合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる最表層４が厚さ０．００１μｍ以上０．０５μｍ以下で少なくともワイヤボンディングが施される箇所に形成されている。耐食皮膜３の表層は酸化膜を形成しやすいため、最表層を耐食皮膜とすると安定したボンディング性を維持できない。このため、耐食皮膜上に最表層を設けることにより、安定したワイヤボンディング性を確保することができる。安定したワイヤボンディング性を確保し、反射率低下を極力防ぐため、最表層４としては、金、白金、銀を含まない金合金、及び銀を含まない白金合金からなる群から選ばれた金属又は合金を使用する。最表層４としては、特に金もしくは白金が好ましい。
最表層４の被覆厚は０．００１μｍ以上０．０５μｍ以下である。最表層の厚さが薄すぎるとワイヤボンディング性の信頼性が低くなる一方で、最表層の厚さが厚すぎると、光の反射率の低下を招く。このため、最表層の厚さは０．００１μｍ〜０．０５μｍとすることが重要である。最表層の厚さをこの範囲とすることにより、効果的なワイヤボンディング性が確保することができる。反射率低減防止の観点から、最表層の厚さは０．００５μｍ〜０．０２μｍとすることがより好ましい。
最表層４の被覆厚は０．００１μｍ以上０．０５μｍ以下である。最表層の厚さが薄すぎるとワイヤボンディング性の信頼性が低くなる一方で、最表層の厚さが厚すぎると、光の反射率の低下を招く。このため、最表層の厚さは０．００１μｍ〜０．０５μｍとすることが重要である。最表層の厚さをこの範囲とすることにより、効果的なワイヤボンディング性が確保することができる。反射率低減防止の観点から、最表層の厚さは０．００５μｍ〜０．０２μｍとすることがより好ましい。
最表層４は上記範囲内の厚さであれば、特に層数に規定はなく、例えばＡｕ層を０．００５μｍ、その上層にＰｔ層を０．００５μｍとすることができる。しかしながら、生産性やコストなどを考えると、２層以内であるのが好ましい。
図２は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第２の実施態様の概略断面図である。図２に示す実施形態のリードフレームが、図１に示すリードフレームと異なる点は、基体１と反射層２との間に、中間層７が形成されていることである。その他の点については、図１に示すリードフレームと同様である。
図２に示すように、基体１と銀又は銀合金からなる反射層２との間に、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、及び銅合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる中間層７が少なくとも１層形成されている。これにより、発光素子が発光する際に発生する熱によって基体を構成する材料が反射層へ拡散することによる反射率特性の劣化を防ぎ、反射率特性を長期にわたって安定させることができる。また、中間層７を設けることにより、基体と銀又は銀合金からなる反射層との密着性を向上させることができる。中間層の厚さは、製造する際のプレスのしやすさをはじめとする生産性や耐熱性のほか、コストを考慮して決定される。中間層の厚さの合計は、０．２〜５．０μｍであることが好ましく、さらには０．２〜２．０μｍが好ましく、特に好ましくは０．５〜２．０μｍである。
中間層を複数の層で形成することも可能である。通常は生産性を考慮し、２層以下とすることが好ましい。
図２に示すように、基体１と銀又は銀合金からなる反射層２との間に、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、及び銅合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる中間層７が少なくとも１層形成されている。これにより、発光素子が発光する際に発生する熱によって基体を構成する材料が反射層へ拡散することによる反射率特性の劣化を防ぎ、反射率特性を長期にわたって安定させることができる。また、中間層７を設けることにより、基体と銀又は銀合金からなる反射層との密着性を向上させることができる。中間層の厚さは、製造する際のプレスのしやすさをはじめとする生産性や耐熱性のほか、コストを考慮して決定される。中間層の厚さの合計は、０．２〜５．０μｍであることが好ましく、さらには０．２〜２．０μｍが好ましく、特に好ましくは０．５〜２．０μｍである。
中間層を複数の層で形成することも可能である。通常は生産性を考慮し、２層以下とすることが好ましい。
図３は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第３の実施態様の概略断面図である。図２に示すリードフレームと異なる点は、ワイヤボンディング６の近傍にのみ最表層４が部分的に形成されていることである。その他の点については、図２に示すリードフレームと同様である。
本発明のリードフレームは、光半導体チップ５を搭載し、適宜、外部から光半導体チップ５に対して電力が供給されるようにワイヤボンディング６で外部配線を接続し、光半導体チップ５とその周囲（例えば図３中領域Ａ）を樹脂でモールドし、光半導体装置を形成する。
最表層４の形成箇所は、ワイヤボンディング６が施されている箇所に少なくとも形成されている必要がある。言い換えると、ワイヤボンディング６が施される場所以外には最表層４が形成されていなくてもよい。反射板として作用する反射層２の変色防止は耐食皮膜３によって維持されるため、例えば、樹脂モールドされる内部であってもボンディングが形成されない箇所においては、最表層４は形成されていなくてもよい。このため、最表層４は部分的に形成されていてもよく、例えば、ストライプめっきやスポットめっきなどの部分めっきで形成してもよい。部分的に最表層を形成することにより、不要となる部分の金属使用量を削減でき、環境に与える影響を低減し、廉価で光半導体用リードフレームを提供することができる。
本発明のリードフレームは、光半導体チップ５を搭載し、適宜、外部から光半導体チップ５に対して電力が供給されるようにワイヤボンディング６で外部配線を接続し、光半導体チップ５とその周囲（例えば図３中領域Ａ）を樹脂でモールドし、光半導体装置を形成する。
最表層４の形成箇所は、ワイヤボンディング６が施されている箇所に少なくとも形成されている必要がある。言い換えると、ワイヤボンディング６が施される場所以外には最表層４が形成されていなくてもよい。反射板として作用する反射層２の変色防止は耐食皮膜３によって維持されるため、例えば、樹脂モールドされる内部であってもボンディングが形成されない箇所においては、最表層４は形成されていなくてもよい。このため、最表層４は部分的に形成されていてもよく、例えば、ストライプめっきやスポットめっきなどの部分めっきで形成してもよい。部分的に最表層を形成することにより、不要となる部分の金属使用量を削減でき、環境に与える影響を低減し、廉価で光半導体用リードフレームを提供することができる。
図３に示すように、樹脂モールドされない領域（例えば図３中領域Ｂ）は、耐食皮膜３が最表面に出現しており、銀の変色が抑えられ、かつ自身の良好な半田濡れ性を持つため優れた半田濡れ性を長期に渡り維持することができる。このため、外挿めっき等の工程を実施することなく、光半導体装置を形成後も優れた半田付け性を示す光半導体用リードフレームを提供することができる。
なお、本発明における光半導体装置用リードフレームの製造方法としては、任意の方法を用いることができる。反射層２、耐食皮膜３、最表層４、中間層７は、電気めっき法により形成することが好ましい。電気めっき法は、クラッド法やスパッタ法に比べ、厚さを容易に調整でき、廉価でリードフレームを提供することができる。
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
厚さ０．２５ｍｍ、幅５０ｍｍの表１に示す基体に下記前処理を行った後、下記電気めっき処理を基体全面に実施することにより、表１に示す構成の本発明例１〜２９、参考例１〜１０、従来例１〜３及び比較例１〜７のリードフレームを得た。なお、参考例１０では、金層を０．００２５μｍ形成した後に白金層を０．００２５μｍ形成して、最表層を合計で０．００５μｍ形成した。
また、基体に用いられた材料のうち、「Ｃ１９４００」、「Ｃ１８０４５（ＥＦＴＥＣ−６４）」は銅または銅合金基体を表し、Ｃの後の数値はＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格による種類を示す。また、「Ｃ１８０４５（ＥＦＴＥＣ−６４Ｔ）」は古河電気工業（株）製の銅合金である。
前処理としては、下記電解脱脂、次いで下記酸洗を行った。なお、純銀めっき層を形成する前に銀ストライクめっきを厚さ０．０１μｍで施した。
前処理条件を下記に示す。
（前処理条件）
［電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ ６０ｇ／リットル
脱脂条件：２．５ Ａ／ｄｍ２、温度６０℃、脱脂時間６０秒
［酸洗］
酸洗液：１０％硫酸
酸洗条件：３０秒 浸漬、室温
［Ａｇストライクめっき］被覆厚０．０１μｍ
めっき液：ＫＡｇ（ＣＮ）２ ５ｇ／リットル、ＫＣＮ ６０ｇ／リットル、
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、めっき時間 ４秒、温度 ２５℃
（前処理条件）
［電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ ６０ｇ／リットル
脱脂条件：２．５ Ａ／ｄｍ２、温度６０℃、脱脂時間６０秒
［酸洗］
酸洗液：１０％硫酸
酸洗条件：３０秒 浸漬、室温
［Ａｇストライクめっき］被覆厚０．０１μｍ
めっき液：ＫＡｇ（ＣＮ）２ ５ｇ／リットル、ＫＣＮ ６０ｇ／リットル、
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、めっき時間 ４秒、温度 ２５℃
使用した各めっきのめっき液組成およびめっき条件は下記に示す。
（中間層）
［Ｃｕめっき］
めっき液：ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ ２５０ｇ／リットル、Ｈ２ＳＯ４ ５０ｇ／リットル、ＮａＣｌ ０．１ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ６Ａ／ｄｍ２、温度 ４０℃
［Ｎｉめっき］
めっき液：Ｎｉ（ＳＯ３ＮＨ２）２・４Ｈ２Ｏ ５００ｇ／リットル、ＮｉＣｌ２ ３０ｇ／リットル、Ｈ３ＢＯ３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ５Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
［Ｃｏめっき］
めっき液：Ｃｏ（ＳＯ３ＮＨ２）２・４Ｈ２Ｏ ５００ｇ／リットル、ＣｏＣｌ２ ３０ｇ／リットル、Ｈ３ＢＯ３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ５Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
（中間層）
［Ｃｕめっき］
めっき液：ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ ２５０ｇ／リットル、Ｈ２ＳＯ４ ５０ｇ／リットル、ＮａＣｌ ０．１ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ６Ａ／ｄｍ２、温度 ４０℃
［Ｎｉめっき］
めっき液：Ｎｉ（ＳＯ３ＮＨ２）２・４Ｈ２Ｏ ５００ｇ／リットル、ＮｉＣｌ２ ３０ｇ／リットル、Ｈ３ＢＯ３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ５Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
［Ｃｏめっき］
めっき液：Ｃｏ（ＳＯ３ＮＨ２）２・４Ｈ２Ｏ ５００ｇ／リットル、ＣｏＣｌ２ ３０ｇ／リットル、Ｈ３ＢＯ３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ５Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
（反射層）
［Ａｇめっき］
めっき液：ＡｇＣＮ ５０ｇ／リットル、ＫＣＮ １００ｇ／リットル、Ｋ２ＣＯ３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ２、温度 ３０℃
［Ｒｈめっき］
めっき液：ＲＨＯＤＥＸ（商品名、日本エレクトロプレイティングエンジニヤース（株）製）
めっき条件：１．３Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
［Ａｇめっき］
めっき液：ＡｇＣＮ ５０ｇ／リットル、ＫＣＮ １００ｇ／リットル、Ｋ２ＣＯ３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ２、温度 ３０℃
［Ｒｈめっき］
めっき液：ＲＨＯＤＥＸ（商品名、日本エレクトロプレイティングエンジニヤース（株）製）
めっき条件：１．３Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
（耐食皮膜）
［Ｉｎめっき］
めっき液：ＩｎＣｌ３ ４５ ｇ／リットル、ＫＣＮ １５０ｇ／リットル、ＫＯＨ ３５ｇ／リットル、デキストリン ３５ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、温度 ２０℃
［Ｓｎめっき］
めっき液：ＳｎＳＯ４ ８０ｇ／リットル、Ｈ２ＳＯ４ ８０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、温度 ３０℃
［Ｐｄめっき］
めっき液：Ｐｄ（ＮＨ３）２Ｃｌ２ ４５ｇ／リットル、ＮＨ４ＯＨ ９０ミリリットル／リットル、（ＮＨ４）２ＳＯ４ ５０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ２、温度 ３０℃
［Ｉｎめっき］
めっき液：ＩｎＣｌ３ ４５ ｇ／リットル、ＫＣＮ １５０ｇ／リットル、ＫＯＨ ３５ｇ／リットル、デキストリン ３５ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、温度 ２０℃
［Ｓｎめっき］
めっき液：ＳｎＳＯ４ ８０ｇ／リットル、Ｈ２ＳＯ４ ８０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、温度 ３０℃
［Ｐｄめっき］
めっき液：Ｐｄ（ＮＨ３）２Ｃｌ２ ４５ｇ／リットル、ＮＨ４ＯＨ ９０ミリリットル／リットル、（ＮＨ４）２ＳＯ４ ５０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ２、温度 ３０℃
（最表層）
［Ａｕめっき］
めっき液：ＫＡｕ（ＣＮ）２ １４．６ｇ／リットル、Ｃ６Ｈ８Ｏ７ １５０ｇ／リットル、Ｋ２Ｃ６Ｈ４Ｏ７ １８０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ２、温度 ４０℃
［Ｐｔめっき］
めっき液：Ｐｔ（ＮＯ２）２（ＮＨ３）２ １０ｇ／リットル、ＮａＮＯ２ １０ｇ／リットル、ＮＨ４ＮＯ３ １００ｇ／リットル、ＮＨ３ ５０ミリリットル／リットル
めっき条件：電流密度 ５Ａ／ｄｍ２、温度 ９０℃
［Ｐｄめっき］
めっき液：Ｐｄ（ＮＨ３）２Ｃｌ２ ４５ｇ／リットル、ＮＨ４ＯＨ ９０ミリリットル／リットル、（ＮＨ４）２ＳＯ４ ５０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ２、温度 ３０℃
［Ａｕめっき］
めっき液：ＫＡｕ（ＣＮ）２ １４．６ｇ／リットル、Ｃ６Ｈ８Ｏ７ １５０ｇ／リットル、Ｋ２Ｃ６Ｈ４Ｏ７ １８０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ２、温度 ４０℃
［Ｐｔめっき］
めっき液：Ｐｔ（ＮＯ２）２（ＮＨ３）２ １０ｇ／リットル、ＮａＮＯ２ １０ｇ／リットル、ＮＨ４ＮＯ３ １００ｇ／リットル、ＮＨ３ ５０ミリリットル／リットル
めっき条件：電流密度 ５Ａ／ｄｍ２、温度 ９０℃
［Ｐｄめっき］
めっき液：Ｐｄ（ＮＨ３）２Ｃｌ２ ４５ｇ／リットル、ＮＨ４ＯＨ ９０ミリリットル／リットル、（ＮＨ４）２ＳＯ４ ５０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ２、温度 ３０℃
得られた、本発明例、参考例、比較例、および従来例のリードフレームについて、下記試験を行い、その性能を下記の基準により評価した。
（１）反射率：分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製、商品名：Ｕ−４１００）において、全反射率を４００ｎｍ〜８００ｎｍにかけて連続測定を実施した。このうち、４００ｎｍ、６００ｎｍ、および８００ｎｍにおける反射率（％）を表２に示す。ここで、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの反射率が７０％以上を実用レベルと判断した。
（２）耐食性評価：耐食性評価として、樹脂モールド工程を想定した熱履歴として１５０℃で３時間の大気加熱を行った後、硫化試験（ＪＩＳ Ｈ ８５０２記載）、Ｈ２Ｓ ３ｐｐｍ、２４ｈ後の反射率変化について評価を実施した。結果を表２に示す。ここで、耐食性が良好なレベルとして、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの反射率が７０％以上を維持していることで長期信頼性が良好であると判断した。
（３）ワイヤボンディング性（ＷＢ性）：樹脂モールド工程を想定した熱履歴として１５０℃−３時間の大気加熱を行った後、下記のワイヤボンディング条件において、１０点テスト後に接合強度測定を行い、その（強度−３σ）の値が２９．４ｍＮ以上のものを「優」と判定して表に「◎」印を付し、２９．４ｍＮ未満であるがエラー無く接合可能なものを「良」と判定して表に「○」印を付し、１点でもエラーが発生したりまったく接合しなかったものを「不可」と判定して表に「×」印を付して、それぞれ表２に示した。
ワイヤボンダ：ＳＷＢ−ＦＡ−ＣＵＢ−１０、（株）新川製
ワイヤ：２５μｍ 金ワイヤ
ボンディング温度：１５０℃
キャピラリ：１５７０−１５−４３７ＧＭ
１ｓｔ条件：１０ｍｓｅｃ．、４５Ｂｉｔ、４５ｇ
２ｎｄ条件：１０ｍｓｅｃ．、１００Ｂｉｔ、１３０ｇ
実用レベルとしては「○」以上の評価結果として判断した。
（４）半田付け性：樹脂モールド工程を想定した熱履歴として１５０℃−３時間の大気加熱を行った後、さらに上記硫化試験を２４時間実施後に、ソルダーチェッカー（ＳＡＴ−５１００（商品名、（株）レスカ製））を用いて半田濡れ時間を評価した。測定条件詳細は以下の条件とし、半田濡れ時間が３秒未満であると「優」であると判定し、「◎」印を付し、３秒以上１０秒以下であるものを「良」であると判定し、「○」印を付し、１０秒浸漬しても接合しなかったものを「不可」と判定し「×」印を付して、それぞれ表２に示した。
半田の種類：Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ
温度：２５０℃
フラックス：イソプロピルアルコール−２５％ロジン
浸漬速度：２５ｍｍ／ｓｅｃ．
浸漬時間：１０秒
浸漬深さ：１０ｍｍ
実用レベルとしては「○」以上の評価結果として判断した。
（１）反射率：分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製、商品名：Ｕ−４１００）において、全反射率を４００ｎｍ〜８００ｎｍにかけて連続測定を実施した。このうち、４００ｎｍ、６００ｎｍ、および８００ｎｍにおける反射率（％）を表２に示す。ここで、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの反射率が７０％以上を実用レベルと判断した。
（２）耐食性評価：耐食性評価として、樹脂モールド工程を想定した熱履歴として１５０℃で３時間の大気加熱を行った後、硫化試験（ＪＩＳ Ｈ ８５０２記載）、Ｈ２Ｓ ３ｐｐｍ、２４ｈ後の反射率変化について評価を実施した。結果を表２に示す。ここで、耐食性が良好なレベルとして、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの反射率が７０％以上を維持していることで長期信頼性が良好であると判断した。
（３）ワイヤボンディング性（ＷＢ性）：樹脂モールド工程を想定した熱履歴として１５０℃−３時間の大気加熱を行った後、下記のワイヤボンディング条件において、１０点テスト後に接合強度測定を行い、その（強度−３σ）の値が２９．４ｍＮ以上のものを「優」と判定して表に「◎」印を付し、２９．４ｍＮ未満であるがエラー無く接合可能なものを「良」と判定して表に「○」印を付し、１点でもエラーが発生したりまったく接合しなかったものを「不可」と判定して表に「×」印を付して、それぞれ表２に示した。
ワイヤボンダ：ＳＷＢ−ＦＡ−ＣＵＢ−１０、（株）新川製
ワイヤ：２５μｍ 金ワイヤ
ボンディング温度：１５０℃
キャピラリ：１５７０−１５−４３７ＧＭ
１ｓｔ条件：１０ｍｓｅｃ．、４５Ｂｉｔ、４５ｇ
２ｎｄ条件：１０ｍｓｅｃ．、１００Ｂｉｔ、１３０ｇ
実用レベルとしては「○」以上の評価結果として判断した。
（４）半田付け性：樹脂モールド工程を想定した熱履歴として１５０℃−３時間の大気加熱を行った後、さらに上記硫化試験を２４時間実施後に、ソルダーチェッカー（ＳＡＴ−５１００（商品名、（株）レスカ製））を用いて半田濡れ時間を評価した。測定条件詳細は以下の条件とし、半田濡れ時間が３秒未満であると「優」であると判定し、「◎」印を付し、３秒以上１０秒以下であるものを「良」であると判定し、「○」印を付し、１０秒浸漬しても接合しなかったものを「不可」と判定し「×」印を付して、それぞれ表２に示した。
半田の種類：Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ
温度：２５０℃
フラックス：イソプロピルアルコール−２５％ロジン
浸漬速度：２５ｍｍ／ｓｅｃ．
浸漬時間：１０秒
浸漬深さ：１０ｍｍ
実用レベルとしては「○」以上の評価結果として判断した。
表１に示す、中間層、耐食皮膜、及び最表層の各厚さは、蛍光Ｘ線膜厚測定装置（ＳＦＴ９４５０：製品名、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）を用いて測定した平均値（任意の１０点の測定値の算術平均）である。
表２に示される結果から明らかなように、例えばＣ１９４００、Ｃ１８０４５等の銅又は銅合金上に銀又は銀合金からなる反射層を設けた光半導体用リードフレームにおいて、その上層にインジウム、インジウム合金、錫、又は錫合金からなる耐食皮膜を特定の厚さの範囲内で設け、さらにその上層に、特定の金属又は合金を特定の厚さで最表層を設けたものは、４００ｎｍから８００ｎｍにおける反射率が、初期においては全領域で７０％以上を維持するとともに、硫化試験後においても７０％以上を維持できることがわかる。
表２に示される結果から明らかなように、例えばＣ１９４００、Ｃ１８０４５等の銅又は銅合金上に銀又は銀合金からなる反射層を設けた光半導体用リードフレームにおいて、その上層にインジウム、インジウム合金、錫、又は錫合金からなる耐食皮膜を特定の厚さの範囲内で設け、さらにその上層に、特定の金属又は合金を特定の厚さで最表層を設けたものは、４００ｎｍから８００ｎｍにおける反射率が、初期においては全領域で７０％以上を維持するとともに、硫化試験後においても７０％以上を維持できることがわかる。
これに対して、従来例１に示すように、耐食皮膜と最表層を設けない場合は、初期の反射率は非常に高く優れた特性を示しているが、硫化試験後は４００〜８００ｎｍ全域において５０％以下の反射率となり、長期信頼性にかけることが分かる。また、樹脂モールド工程を模擬した熱処理である１５０℃で３時間熱処理後、硫化試験を２４時間実施した後の半田濡れ試験において、従来例１の場合は、硫化変色のため半田濡れが確保できなかった。
また、耐食皮膜を設けずに最表層として金めっきを施した従来例３では、加熱により下層の銀が最表層に到達し、硫化変色を起こした。このため、４００ｎｍ〜８００ｎｍにおいて反射率が低下し、半田濡れ性も確保できなかった。
さらに、反射層としてロジウムめっきを施し、耐食皮膜と最表層を設けなかった従来例２では、反射率は初期及び硫化試験後において４００ｎｍ〜８００ｎｍの全領域で反射率７０％以上を確保でき、長期信頼性に優れることが分かるが、ワイヤボンディング性に劣り、半田濡れ性が確保できないことがわかった。
また、耐食皮膜を設けずに最表層として金めっきを施した従来例３では、加熱により下層の銀が最表層に到達し、硫化変色を起こした。このため、４００ｎｍ〜８００ｎｍにおいて反射率が低下し、半田濡れ性も確保できなかった。
さらに、反射層としてロジウムめっきを施し、耐食皮膜と最表層を設けなかった従来例２では、反射率は初期及び硫化試験後において４００ｎｍ〜８００ｎｍの全領域で反射率７０％以上を確保でき、長期信頼性に優れることが分かるが、ワイヤボンディング性に劣り、半田濡れ性が確保できないことがわかった。
一方、耐食皮膜が薄すぎる比較例１では、硫化試験後の変色が抑制しきれずに反射率が低下し、波長４００ｎｍにおける反射率が７０％を下回った。
耐食皮膜が厚すぎる比較例２では、初期の反射率が４００ｎｍ〜６００ｎｍにおいて７０％を下回り、反射層の反射率を生かせないことがわかる。
最表層が薄すぎる比較例３では、ワイヤボンディングにエラーが生じて、ワイヤボンディング性が不十分であることがわかった。
最表層が厚すぎる比較例４では、波長４００ｎｍにおける反射率が７０％を下回った。このため、例えば、４００ｎｍの波長を発光するＬＥＤチップにおいては優れた輝度が得られないことが推察される。
また、最表層が形成されていない比較例５では、ワイヤボンドすることができず、接続信頼性に乏しいことがわかった。
また、耐食皮膜をパラジウムで形成した比較例６では、波長４００〜６００ｎｍにおいて反射率が７０％を下回り、優れた輝度が得られないことが推察される。これは、反射率がパラジウムでは大きく低下してしまうことを示唆しており、反射率に優れる耐食皮膜としてインジウムまたは錫またはインジウム合金または錫合金のうちいずれかである必要がある。
また、最表層をパラジウムで形成した比較例７では、波長４００ｎｍにおける反射率が７０％を下回り、優れた輝度が得られないことが推察される。また、金または白金と比較してややボンディング性が悪いことが示唆される。これは、反射率の低いパラジウムを使用すると反射率の低下が大きくなることが示されており、またボンディング性を安定して得る為には金または白金が好ましいことを示している。
耐食皮膜が厚すぎる比較例２では、初期の反射率が４００ｎｍ〜６００ｎｍにおいて７０％を下回り、反射層の反射率を生かせないことがわかる。
最表層が薄すぎる比較例３では、ワイヤボンディングにエラーが生じて、ワイヤボンディング性が不十分であることがわかった。
最表層が厚すぎる比較例４では、波長４００ｎｍにおける反射率が７０％を下回った。このため、例えば、４００ｎｍの波長を発光するＬＥＤチップにおいては優れた輝度が得られないことが推察される。
また、最表層が形成されていない比較例５では、ワイヤボンドすることができず、接続信頼性に乏しいことがわかった。
また、耐食皮膜をパラジウムで形成した比較例６では、波長４００〜６００ｎｍにおいて反射率が７０％を下回り、優れた輝度が得られないことが推察される。これは、反射率がパラジウムでは大きく低下してしまうことを示唆しており、反射率に優れる耐食皮膜としてインジウムまたは錫またはインジウム合金または錫合金のうちいずれかである必要がある。
また、最表層をパラジウムで形成した比較例７では、波長４００ｎｍにおける反射率が７０％を下回り、優れた輝度が得られないことが推察される。また、金または白金と比較してややボンディング性が悪いことが示唆される。これは、反射率の低いパラジウムを使用すると反射率の低下が大きくなることが示されており、またボンディング性を安定して得る為には金または白金が好ましいことを示している。
これらからわかるように、本発明の光半導体装置用リードフレームは、初期の反射率が波長４００ｎｍ〜８００ｎｍで７０％以上を確保しつつ、かつ反射層の耐食性に優れるため輝度の劣化がほとんどなく、ワイヤボンディング性、さらには半田濡れ性に優れていることがわかる。
１ 基体
２ 反射層
３ 耐食皮膜
４ 最表層
５ 光半導体チップ
６ ワイヤボンディング
７ 中間層
２ 反射層
３ 耐食皮膜
４ 最表層
５ 光半導体チップ
６ ワイヤボンディング
７ 中間層
Claims (5)
- 基体上にワイヤボンディングが施される光半導体装置用リードフレームであって、
該基体上に銀又は銀合金からなる反射層が形成され、該反射層上にインジウム及びインジウム合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる耐食皮膜層が厚さ０．００５〜０．２μｍで形成され、該耐食皮膜層上に金、白金、銀を含まない金合金、及び銀を含まない白金合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる最表層が厚さ０．００１〜０．０５μｍで少なくとも該ワイヤボンディングが施される箇所に形成されていることを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム。 - 前記反射層の厚さが０．２〜５．０μｍであることを特徴とする請求項１記載の光半導体装置用リードフレーム。
- 前記基体と前記反射層との間に、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、及び銅合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる中間層が少なくとも１層形成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の光半導体装置用リードフレーム。
- 基体上にワイヤボンディングが施される光半導体装置用リードフレームの製造方法であって、該基体上に銀または銀合金からなる反射層を電気めっき法により形成し、該反射層上にインジウム及びインジウム合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる厚さ０．００５〜０．２μｍの耐食皮膜層を電気めっき法により形成し、該耐食皮膜層上に金、白金、銀を含まない金合金、銀を含まない白金合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる厚さ０．００１〜０．０５μｍの最表層を少なくとも該ワイヤボンディングが施される箇所に電気めっき法により形成することを特徴とする光半導体装置用リードフレームの製造方法。
- 前記基体と前記反射層との間に、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、及び銅合金からなる群から選ばれた金属又は合金からなる中間層を電気めっき法により形成することを特徴とする請求項４記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
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