JP2006269667A - 光反射膜およびそれを用いた発光ダイオード用パッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】 光の反射率が高く、かつ変色しにくいロジウムを含む表面金属層を備える上、当該表面金属層の表面が良好な光沢面とされた光反射膜と、この光反射膜を用いて窓枠の内面を光反射面とした発光ダイオード用パッケージとを提供する。
【解決手段】 光反射膜１は、基材２側から順に、少なくとも１層の下地金属層１１と、金、パラジウムおよび白金からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属を含む中間金属層１２と、ロジウムを含む表面金属層１３とをこの順に積層した。発光ダイオード用パッケージＰは、上記光反射膜１を有する、基材としての窓枠２を、半導体発光素子ＬＥ１を搭載するための基板３上と組み合わせた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に、樹脂製の基材の表面に形成されて、当該表面を光反射面とするための光反射膜と、この光反射膜を備えた発光ダイオード用パッケージとに関するものである。

例えば、カメラ付携帯電話のフラッシュ等として、高輝度の白色に発光する発光ダイオードが用いられる。半導体基板上に、発光層や電極層などを形成したチップ状の半導体発光素子を用いて、上記フラッシュ等として使用可能な発光ダイオードを形成するには、半導体発光素子を収容するための凹部を有し、この凹部の、開口と対向する底面を、当該半導体発光素子を搭載するための搭載部としたパッケージなどを用いるのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

そして、上記パッケージの搭載部に半導体発光素子を搭載し、次いで、凹部に蛍光体および／または保護樹脂を充てんして、搭載した半導体発光素子を封止すると共に、光の取り出し口である凹部の開口を、必要に応じて封止キャップやレンズなどで閉じることによって、発光ダイオードが構成される。

上記パッケージにおいては、発光ダイオードの発光効率を向上するため、凹部の、底面と開口との間の、半導体発光素子を囲む内面を、底面側から開口側へ向けて外方に拡がった形状に形成すると共に、半導体発光素子からの光を反射するための光反射膜を形成して、当該内面を、半導体発光素子からの光を開口側へ反射させるための光反射面とすることが行われる。パッケージは、通常、半導体発光素子を搭載するための、平板状の基板の片面に、上記凹部のもとになる通孔を備えた、立体形状を有する部材（窓枠）を積層して構成される。

特許文献１記載の発明では、上記パッケージを構成する基板と窓枠とを、いずれも、セラミックによって形成している。また、基板や窓枠のもとになるセラミックとしては、従来、酸化アルミニウムが一般的に用いられてきたが、近時、半導体発光素子の高出力化に十分に対応する放熱性能を得るため、熱伝導率が高く放熱性能に優れた、窒化アルミニウムなどを用いることが検討されている。

また、窒化アルミニウムなどの、放熱性能に優れたセラミックの多くは加工性が良好でなく、特に、前記のように、底面側から開口側へ向けて外方に拡がった形状の通孔等を備えた、複雑な立体形状を有するセラミック窓枠を形成するのが容易でないことから、パッケージの加工性を向上するために、窓枠を、加工性のよい樹脂によって形成して、セラミック製の基板と組み合わせることも検討されている。

また、窓枠の内面に形成されて、当該内面を光反射面とするための光反射膜としては、銀、ロジウム、金、アルミニウムおよびこれらを含む合金からなる膜、中でも銀の膜が、好適に使用される（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−２３２０１７号公報（請求項１、第０００３欄〜第０００４欄、第００１２欄〜第００２３欄、図１、図４） 特開２００４−１８６３０９号公報（請求項１、２、第００１４欄、第００４８欄）

銀は、前記例示の金属の中でも、白銀色で、反射光の色味に影響を及ぼさない上、可視領域の全域に亘って光の反射率が高いため、発光ダイオードの発光効率を向上する効果に優れるものの、空気中等で無光沢白色に変色しやすいことから、良好な反射率を、長期間に亘って維持できないという問題がある。そこで、銀と同様に白銀色で、反射光の色味に影響を及ぼさず、また、銀に次いで、可視領域の全域に亘る反射率が高い上、銀よりも化学的に安定で、変色しにくいロジウムの膜を、光反射膜として用いることが検討される。

しかし、ロジウムは、地球上にごく少量しか存在せず、きわめて高価であるため、限りある資源を有効に利用することや、光反射膜の生産コストを抑制すること等を考慮すると、多量に使用することができず、ロジウムの膜の厚みは、およそ０．５μｍ以下といったごく薄い範囲に制限される。そのため、例えば、先に説明したように樹脂等からなり、なおかつ、光反射膜の密着性を向上するために粗化した基材の表面に、光の反射率に優れた、平滑性の高い光反射膜を形成するには、光反射膜を、ロジウム以外の他の金属からなり、表面が平滑に形成される下地金属層と、最表面の、ロジウムからなる表面金属層とを含む２層以上の積層構造に形成する必要がある。

下地金属層としては、例えば、その表面を、良好な光沢面に仕上げることができる光沢銅めっき層等が挙げられる。また、下地層は、光反射膜を硬くするため、上記光沢銅めっき層上に、ニッケル等からなる補強めっき層を形成した積層構造に形成することもできる。

ところが、発明者が検討したところ、上記下地金属層の最表面である、光沢銅めっき層上や補強めっき層上に、直接に、通常のロジウムめっき浴を用いて、ロジウムからなる表面金属層を形成すると、逆に平滑性が低下して、当該表面金属層の表面が良好な光沢面にならないことが明らかとなった。その詳細な原因は不明であるが、下地の金属との間で置換めっきが進行して、下地表面の平滑性が損なわれるためではないかと考えられる。

本発明の目的は、光の反射率が高く、かつ変色しにくいロジウムからなる表面金属層を備える上、当該表面金属層の表面が良好な光沢面とされた光反射膜と、この光反射膜を用いて窓枠の内面を光反射面とした発光ダイオード用パッケージとを提供することにある。

請求項１記載の発明は、基材の表面に形成されて、当該表面を光反射面とするための光反射膜であって、基材側から順に、少なくとも１層の下地金属層と、金、パラジウムおよび白金からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属を含む中間金属層と、少なくともロジウムを含む表面金属層とを有することを特徴とする光反射膜である。

請求項２記載の発明は、表面金属層の厚みが０．００１〜１μｍである請求項１記載の光反射膜である。

請求項３記載の発明は、中間金属層の厚みが０．００１〜５μｍである請求項１記載の光反射膜である。

請求項４記載の発明は、下地金属層が、光沢めっき層を少なくとも含む請求項１記載の光反射膜である。

請求項５記載の発明は、光沢めっき層の厚みが５〜２０μｍである請求項４記載の光反射膜である。

請求項６記載の発明は、光沢めっき層の結晶粒径が１００ｎｍ以下である請求項４記載の光反射膜である。

請求項７記載の発明は、光沢めっき層の表面の算術平均高さＲａが１００ｎｍ以下である請求項４記載の光反射膜である。

請求項８記載の発明は、下地金属層が、光沢めっき層を形成する金属より硬い金属からなり、当該光沢めっき層上に積層される補強めっき層を有する請求項４記載の光反射膜である。

請求項９記載の発明は、補強めっき層の厚みが１〜１０μｍである請求項８記載の光反射膜である。

請求項１０記載の発明は、樹脂製の基材の表面に形成される請求項１記載の光反射膜である。

請求項１１記載の発明は、半導体発光素子を搭載するための基板と、基板に搭載される半導体発光素子を囲む、樹脂製の窓枠とを有する発光ダイオード用パッケージであって、窓枠の、半導体発光素子を囲む内面に、請求項１記載の光反射膜が形成されて、当該内面が光反射面とされることを特徴とする発光ダイオード用パッケージである。

請求項１記載の発明によれば、下地金属層の最表面を形成する光沢めっき層（光沢銅めっき層等）や補強めっき層の表面を、金、パラジウムおよび白金からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属からなる中間金属層で被覆して保護した状態で、その上に、表面金属層を形成することができる。そのため、通常のロジウムめっき浴等を用いて、ロジウムからなる表面金属層を形成した際に、その表面の平滑性が低下するのを防止して、当該表面金属層の表面を良好な光沢面に仕上げることができる。したがって、請求項１記載の発明によれば、光の反射率が高く、かつ変色しにくいロジウムからなる表面金属層を備える上、当該表面金属層の表面が良好な光沢面とされた光反射膜を提供することが可能となる。

なお、本発明で言うところの、金、パラジウムおよび白金からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属を含む中間金属層としては、上記３種の金属のうちの１種または２種以上のみからなる金属層のほかに、これらの金属を主成分として含有し、かつ、その他の金属をも含む金属層も含まれることとする。主成分である、金、パラジウムおよび白金からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属の割合は、これらの金属による、下地金属層の最表面を形成する光沢めっき層や補強めっき層の表面を保護する効果を十分に発揮させることを考慮すると、中間金属層を形成する金属の総量の５０重量％以上、特に８０重量％以上であるのが好ましい。中間金属層に含有させてもよいその他の金属としては、種々の金属が挙げられるが、中でも、ニッケル、コバルト、銅、パラジウム、白金、銀、金、錫、ロジウム等の１種または２種以上が好ましい。

また、本発明で言うところの、少なくともロジウムを含む表面金属層としては、ロジウムのみからなる金属層のほかに、ロジウムを主成分として含有し、かつ、その他の金属をも含む金属層も含まれることとする。主成分であるロジウムの割合は、表面金属層の、ロジウムによる良好な色味を維持することや、他の金属を含むことによって内部応力が高くなって、下地との密着不良を引き起こして、表面の光沢が低下するのを防止すること等を考慮すると、表面金属層を形成する金属の総量の９０重量％以上、特に９９．９重量％以上であるのが好ましい。表面金属層に含有させてもよいその他の金属としては、種々の金属が挙げられるが、特に、ロジウムの色味に影響を及ぼしにくい、パラジウム、白金、銀、錫等の１種または２種以上が好ましい。

表面金属層の厚みは、０．００１〜１μｍであるのが好ましい。表面金属層の厚みがこの範囲未満では、光の反射率が高く、当該面金属層の表面が良好な光沢面とされた光反射膜が得られないおそれがある。また、表面金属層の厚みがこの範囲を超える場合には、当該表面金属層自身の応力によってクラックが発生しやすくなり、クラックが発生すると、光の散乱を起こして、反射率が低下するおそれがある。これに対し、表面金属層の厚みを上記の範囲内とした請求項２記載の発明によれば、これらの問題が生じるのを確実に防止して、より一層、良好な特性を有する光反射膜を提供することが可能となる。

中間金属層の厚みは、０．００１〜５μｍであるのが好ましい。中間金属層の厚みがこの範囲未満では、当該中間金属層による、下地金属層の表面を保護して、その上に、ロジウムからなる表面金属層を形成した際に平滑性が低下するのを防止する効果が十分に得られないおそれがある。また、中間金属層の厚みがこの範囲を超える場合には、光反射膜のコストアップに繋がるおそれがある。これに対し、中間金属層の厚みを上記の範囲内とした請求項３記載の発明によれば、これらの問題が生じるのを確実に防止して、より一層、良好な特性を有する光反射膜を提供することが可能となる。

下地金属層は、光反射膜の密着性を向上するために粗化した基材の表面に、光の反射率に優れた、平滑性の高い光反射膜を形成するための下地として、請求項４に記載したように、光沢めっき層を有しているのが好ましい。また、光沢めっき層の厚みは、できるだけ光の反射率に優れた、平滑性の高い光反射膜を形成することと、例えば、基材として樹脂を使用して、光反射膜を有する部材の全体を金属で形成する場合よりも軽量化することとの兼ね合いを考慮すると、請求項５に記載したように、５〜２０μｍであるのが好ましい。

また、光沢めっき層は、できるだけ光の反射率に優れた、平滑性の高い光反射膜を形成することを考慮すると、その結晶粒径が、請求項６に記載したように、１００ｎｍ以下であるのが好ましい。また、同じ理由で、光沢めっき層の表面の算術平均高さＲａは、請求項７に記載したように、１００ｎｍ以下であるのが好ましい。

また、下地金属層は、光反射膜を補強するため、請求項８に記載したように、光沢めっき層を形成する金属より硬い金属からなり、当該光沢めっき層上に積層される補強めっき層を有しているのが好ましい。また、補強めっき層の厚みは、光反射膜を十分に補強すること、できるだけ光の反射率に優れた、平滑性の高い光反射膜を形成すること、および光反射膜を有する部材の全体を金属で形成する場合よりも軽量化することの兼ね合いを考慮すると、請求項９に記載したように、１〜１０μｍであるのが好ましい。

上記本発明の光反射膜は、種々の基材の表面に形成することができるが、特に、光反射膜を有する部材の全体を金属で形成する場合よりも軽量化することを考慮すると、請求項１０に記載したように、樹脂製の基材の表面に形成するのが好ましい。

請求項１１記載の発明によれば、加工性に優れ、生産性良く、かつ歩留まり良く製造された樹脂製の窓枠を、放熱性に優れたセラミック性の基体と組み合わせて用いることができるため、発光ダイオード用パッケージとしての良好な放熱性を維持しつつ、その生産性や製造の歩留まりを向上することが可能となる。また、上記窓枠の内面に、光の反射率が高く、かつ変色しにくいロジウムからなる表面金属層を備える上、当該表面金属層の表面が良好な光沢面とされた、本発明の光反射膜を形成しているため、発光ダイオードの発光効率を、これまでよりも向上すると共に、長期間に亘って良好に維持することができる。

〈光反射膜〉
図１(a)は、本発明の光反射膜１の、実施の形態の一例を示す断面図である。図１(a)を参照して、この例の光反射膜１は、樹脂等の基材２の表面に形成されて、当該表面を光反射面とするためのものであって、基材２側から順に、下地金属層１１と、中間金属層１２と、表面金属層１３とを備えている。また、下地金属層１１は、光沢めっき層１１ａと、当該光沢めっき層１１ａの上に積層された補強めっき層１１ｂとを有している。

上記のうち、光沢めっき層１１ａとしては、樹脂等の基材２の、光反射膜１との密着性を向上するために粗化した表面に、光の反射率に優れた、平滑性の高い光反射膜１を形成するための下地として機能しうる、平滑性に優れた、種々の光沢めっき層を採用することができる。

光沢めっき層１１ａは、結晶粒径が１００ｎｍ以下、特に、５０ｎｍ以下であるのが好ましい。結晶粒径がこの範囲を超える場合には、当該光沢めっき層１１ａの表面を十分に平滑化できないおそれがある。そのため、光沢めっき層１１ａの上に、補強めっき層１１ｂ、中間金属層１２および表面金属層１３を積層しても、光の反射率に優れた、平滑性の高い光反射膜１を形成できないおそれがある。結晶粒径は小さければ小さいほど好ましいく、その下限は特に限定されないが、実用上は、１０ｎｍ以上であるのが好ましい。

また、光沢めっき層１１ａは、その表面の、日本工業規格ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１「製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）−表面性状：輪郭曲線方式−用語，定義及び表面性状パラメータ」において規定される算術平均高さＲａが１００ｎｍ以下、特に、５０ｎｍ以下であるのが好ましい。算術平均高さＲａがこの範囲を超える場合には、当該光沢めっき層１１ａの表面が十分に平滑化されていないことになるため、当該光沢めっき層１１ａの上に、補強めっき層１１ｂ、中間金属層１２および表面金属層１３を積層しても、光の反射率に優れた、平滑性の高い光反射膜１を形成できないおそれがある。算術平均粗さは小さければ小さいほど好ましく、その下限は０ｎｍである。

また、光沢めっき層１１ａの厚みは、５〜２０μｍであるのが好ましい。厚みがこの範囲未満では、光沢めっき層１１ａの表面を十分に平滑化できないおそれがある。そのため、当該光沢めっき層１１ａの上に、補強めっき層１１ｂ、中間金属層１２および表面金属層１３を積層しても、光の反射率に優れた、平滑性の高い光反射膜１を形成できないおそれがある。また、厚みがこの範囲を超える場合には、例えば、基材２として樹脂を使用して、光反射膜１を有する部材の全体を金属で形成する場合よりも、部材を軽量化する効果が得られないおそれがある。なお、できるだけ光の反射率に優れた、平滑性の高い光反射膜１を形成することと、軽量化することとの兼ね合いを考慮すると、光沢めっき層１１ａの厚みは、上記の範囲内でも、特に、７〜１５μｍであるのが好ましい。

なお、本明細書では、例えば、後述するように、光沢めっき層が光沢銅めっき層であって、その下地として無電解銅めっき層や薄いピロリン酸銅めっき層等を形成した上に、光沢銅めっき層が形成される場合など、光沢めっき層が下地層を伴う場合には、各めっき層の厚みの合計を、光沢めっき層の厚みとして規定することとする。

光沢めっき層としては、光沢銅めっき層、光沢ニッケルめっき層等が挙げられ、特に、光沢銅めっき層が好ましい。また、光沢銅めっき層としては、例えば、光沢硫酸銅めっき浴や光沢ピロリン酸銅めっき浴等の、光沢剤を加えた銅めっき浴を用いて形成される光沢銅めっき層や、シアン化銅めっきにおいて、電解電流の極性を周期的に切り替える方法（ＰＲ法）によって形成される銅めっき層等が挙げられる。

光沢銅めっき層は、例えば、基材２の表面が樹脂等の絶縁性の材料で形成されるとき、粗面化した基材２の表面に、まず、ごく薄い無電解銅めっき層を形成し、次いで、必要に応じて、薄いピロリン酸銅めっき層等を形成した後、この無電解銅めっき層やピロリン酸銅めっき層を陽極として用いて、上記各種の光沢銅めっき法によって形成することができる。

光沢めっき層１１ａ上に積層される補強めっき層１１ｂは、光沢めっき層１１ａを形成する金属より硬い金属によって形成される。例えば、光沢めっき層１１ａが光沢銅めっき層であるとき、補強めっき層１１ｂとしては、銅よりも硬い金属からなる種々のめっき層が挙げられ、特に、ニッケルめっき層が好ましい。

補強めっき層１１ｂの厚みは、１〜１０μｍであるのが好ましい。補強めっき層１１ｂの厚みが上記の範囲未満では、当該補強めっき層１１ｂによる、光反射膜１を補強する効果が十分に得られないおそれがあり、逆に、厚みがこの範囲を超える場合には、補強めっき層１１ｂの表面の平滑性が低下して、その上に、中間金属層１２および表面金属層１３を積層しても、光の反射率に優れた、平滑性の高い光反射膜１を形成できないおそれがある。また、例えば、基材２として樹脂を使用して、光反射膜１を有する部材の全体を金属で形成する場合よりも、部材を軽量化する効果が得られないおそれがある。なお、光反射膜１を十分に補強すること、できるだけ光の反射率に優れた、平滑性の高い光反射膜１を形成すること、および軽量化することの兼ね合いを考慮すると、補強めっき層１１ｂの厚みは、上記の範囲内でも、特に、３〜８μｍであるのが好ましい。

下地金属層１１の上に積層される中間金属層１２は、下地金属層１１の表面、すなわち、光沢めっき層１１ａの上に補強めっき層１１ｂを形成する場合は、当該補強めっき層１１ｂの表面、光沢めっき層１１ａ単独で下地金属層１１を形成する場合は、当該光沢めっき層１１ａの表面を保護することで、ロジウムからなる表面金属層１３を形成する際に、置換めっきが進行して、表面の平滑性が低下するのを防止するためのものである。かかる中間金属層１２は、上記の保護効果を有する、金、パラジウムおよび白金からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属、具体的には、上記３種の金属のいずれか１種単独か、２種または３種の合金、または、これら３種の金属の１種または２種以上と、その他の金属との合金によって形成される。

中間金属層１２は、上記の保護効果のみを有していればよいため、その厚みは、他の各金属層１１、１３よりも大幅に小さくすることができる。具体的には、中間金属層１２の厚みは、０．００１〜５μｍであるのが好ましい。中間金属層１２の厚みがこの範囲未満では、下地金属層１１の表面を保護して、ロジウムからなる表面金属層１３を形成する際に、表面の平滑性が低下するのを防止する効果が十分に得られないおそれがあり、逆に、この範囲を超える場合には、光反射膜のコストアップに繋がるおそれがある。なお、下地金属層１１の表面を保護する効果と、光反射膜のコストアップを抑制する効果との兼ね合いを考慮すると、中間金属層１２の厚みは、上記の範囲内でも、特に、０．０５〜０．２０μｍであるのが好ましい。かかる薄い中間金属層１２は、例えば、ストライクめっきによって形成するのが好ましい。

表面金属層１３は、銀と同様に白銀色で、反射光の色味に影響を及ぼさず、また、銀に次いで、可視領域の全域に亘る反射率が高い上、銀よりも化学的に安定で、変色しにくいロジウムによって形成される。ロジウムからなる表面金属層１３は、従来同様に、公知のロジウムめっき浴を用いて、中間金属層１２の表面を陽極として用いて、当該中間金属層１２の上に積層される。

ロジウムからなる表面金属層１３の厚みは、０．００１〜１μｍであるのが好ましい。表面金属層１３の厚みがこの範囲未満では、光の反射率が高く、当該面金属層の表面が良好な光沢面とされた光反射膜が得られないおそれがある。逆に、この範囲を超える場合には、当該表面金属層自身の応力によってクラックが発生しやすくなり、クラックが発生すると、光の散乱を起こして、反射率が低下するおそれがある。なお、表面金属層１３の表面を、光の反射率が高い、良好な光沢面とする効果と、クラックの発生を抑制する効果との兼ね合いを考慮すると、表面金属層１３の厚みは、上記の範囲内でも、特に、０．０１〜０．２０μｍであるのが好ましい。

図１(b)は、本発明の光反射膜１の、実施の形態の他の例を示す断面図である。図１(b)を参照して、この例の光反射膜１は、基材２側から順に、下地金属層１１と、中間金属層１２と、表面金属層１３とを備えている。また、下地金属層１１は、光沢めっき層１１ａのみで形成されている。

光沢めっき層１１ａとして、補強めっき層１１ｂと同じニッケルからなる、硬度の高い光沢ニッケルめっき層を採用すると、当該光沢ニッケルめっき層によって光反射膜１を補強できることから、上記のように、補強めっき層１１ｂを省略して、光沢めっき層１１ａのみで、下地金属層１１を形成することができる。また、光反射膜１に高い強度が要求されない用途においては、光沢めっき層１１ａとして光沢銅めっき層を採用しても、上記のように、補強めっき層１１ｂを省略して、光沢めっき層１１ａのみで、下地金属層１１を形成することができる。なお、光沢めっき層１１ａそれ自体や、その他の各層については、先の、図１(a)の例と同様に構成することができる。

上記各層からなる光反射膜１が形成される基材２としては、金属、セラミック、および樹脂等が挙げられ、中でも、光反射膜１が形成される部材を軽量化することや、当該部材の加工性を向上すること等を考慮すると樹脂が好ましい。また、樹脂としては、例えば、部材が次に述べる発光ダイオード用パッケージの窓枠等であるとき、その耐熱性や寸法安定性等を向上することを考慮すると、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等のスーパーエンジニアリングプラスチック類；ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性ポリエチレン類；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ等のポリアミド類が挙げられる。

樹脂としては、めっき可能なグレードのものが、好適に使用される。また、樹脂は、成形後に、例えば電離放射線を照射する等して架橋させてもよい。架橋させることで、基材２の耐熱性をさらに向上することができる。樹脂を、電離放射線の照射等によって架橋させるためには、使用する樹脂に、架橋の起点となる多可能性モノマーからなる繰り返し単位や、重合性官能基等を導入すればよい。架橋は、成形後の任意の時点で行うことができる。

また、樹脂には、基材２の熱膨張係数を調整するために、無機フィラーを含有させてもよい。無機フィラーとしては、例えばピロリン酸カルシウム、破砕シリカ、真球シリカ、クレー、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン等を挙げることができる。中でも特にピロリン酸カルシウム、破砕シリカ、真球シリカが、成形時の樹脂の溶融流動性や、成形品の機械的強度などの観点から好ましい。無機フィラーはそれぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。また、樹脂には、基材２を難燃化するために、臭素系難燃剤等の難燃剤を含有させてもよい。

さらに、基材２の表面は、必要に応じて粗面化してもよい。粗面化の方法としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ水溶液を５０〜９０℃に加熱した中に、基材２を、およそ１〜６０分間、浸漬する方法等が挙げられるが、その他の粗面化方法を採用することもできる。

〈発光ダイオード用パッケージ〉
図２(a)は、本発明の発光ダイオード用パッケージＰの、実施の形態の一例のうち、基材としての窓枠２の、同図(b)におけるＡ−Ａ線断面図、同図(b)は、上記窓枠２の平面図である。また、図３は、上記窓枠２を組み込んだ発光ダイオード用パッケージＰの断面図である。

これらの図を参照して、この例の窓枠２は、矩形平板状の基板３上に、少なくとも１層の接合層４を介して接合されることで、半導体発光素子ＬＥ１を収容するための凹部Ｐ１を有する発光ダイオード用パッケージＰを構成するためのもので、その全体が樹脂によって一体に形成された、上記基板３の平面形状と一致する矩形状の平面形状を有する平板状の基部２０と、この基部２０の、図において上面２０ａから上方に突出された窓枠本体２１とを備えている。

また、窓枠本体２１には、その上面２１ａから、基部２０の上面２０ａまで達する通孔２２が形成されていると共に、基部２１には、当該通孔２２と連通して、上記上面２０ａから、基板３に接合される下面２０ｂまで達する通孔２３が形成されている。そして、窓枠２を、基板３上に接合した際に、通孔２３が、基部２０の下面２０ｂ側で閉じられることで、両通孔２２、２３によって、前記凹部Ｐ１が形成される。

通孔２２は、基部２０の上面２０ａ側から窓枠本体２１の上面２１ａ側（凹部Ｐ１の開口側）へ向けて外方に拡がった形状に形成されていると共に、その内面が、前記本発明の光反射膜１によって被覆されている。また、通孔２３は、その開口寸法が、上記通孔２２の、基部２０の上面２０ａ側の開口寸法よりも小さく、かつ、図３に示すように、基板３上に搭載した半導体発光素子ＬＥ１を収容しうる寸法に設定されている。そして、両通孔２２、２３の開口寸法の差に基づいて、通孔２２の底部の、通孔２３の周囲に、基部２０の上面２０ａと一致する段差面２２ａが形成されていると共に、この段差面２２ａから、基部２０の下面２０ｂまで貫通孔２４が形成されている。貫通孔２４は、段差面２２ａの、通孔２３を挟む２個所に形成されている。

それぞれの貫通孔２４内と、それに続く段差面２２ａのうち、通孔２３の縁部までの領域と、基部２０の下面２０ｂのうち、貫通孔２４から、当該貫通孔２４が形成された側の側端面２０ｃまでの間の領域と、それに続く側端面２０ｃと、それに続く上面２０ａのうち、窓枠本体２１の外側面２１ｂの近傍までの領域には、半導体発光素子ＬＥ１への配線として機能する金属層Ｍ１が形成されている。そして、一対の金属層Ｍ１のうち、段差面２２ａ上の２つの領域Ｍ１ａが、それぞれ、半導体発光素子ＬＥ１の一対の電極（図示せず）との間をワイヤボンディングＷＢによって接続するための接続部とされている。また、基部２０の上面２０ａのうち、窓枠本体２１の外側面２１ｂの近傍までの２つの領域Ｍ１ｂは、図示しない外部回路との接続部とされている。

上記窓枠２は、いわゆる射出成形回路部品（Molded Interconnect Device、「ＭＩＤ」と略記することがある）の製造方法によって形成することができる。また、基板３は、半導体発光素子ＬＥ１の高出力化に十分に対応する放熱性能を得るために、熱伝導率が高く放熱性能に優れた材料によって形成するのが好ましい。そのような、放熱性能に優れた材料としては、例えば、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ｃｕ−Ｗ、Ｃｕ−Ｍｏ、Ａｌ−ＳｉＣ、Ｓｉ−ＳｉＣ、Ｓｉ、Ｗ、Ｍｏ等の、セラミックや金属、合金が挙げられる。

窓枠２を、矩形平板状の基板３上に接合するための接合層４としては、種々の接着剤の層が挙げられる。ただし、接合層４は、基板３上に、半導体発光素子ＬＥ１を実装する際の熱履歴や、発光ダイオードを配線基板等に実装する際の熱履歴、あるいは半導体発光素子ＬＥ１の発光時の発熱等に対して十分な耐熱性を有している必要があり、そのような高い耐熱性を有する接合層４を形成することができる接着剤としては、例えば、エポキシ系、ポリイミド系、ポリアミドイミド系、ポリエーテルイミド系、ポリエーテルスルホン系、液晶ポリマー系等の接着剤が挙げられる。

図３の発光ダイオード用パッケージＰを用いて発光ダイオードを製造するためには、同図に示すように、凹部Ｐ１の底面である半導体発光素子ＬＥ１の搭載部に、接合層５を介して半導体発光素子ＬＥ１を搭載すると共に、この半導体発光素子ＬＥ１の、図示しない一対の電極と、金属層Ｍ１のうち、領域Ｍ１ａとの間をワイヤボンディングＷＢによって接続した後、従来同様に、凹部Ｐ１内に、蛍光体および／または保護樹脂を充てんして、搭載した半導体発光素子ＬＥ１を封止し、さらに、光の取り出し方向である開口を、必要に応じて封止キャップやレンズなどで閉じればよい。

このようにして製造される発光ダイオードは、上記蛍光体による蛍光波長を調整することで、高輝度の白色に発光させると共に、この発光を、白銀色で、反射光の色味に影響を及ぼさない上、可視領域の全域に亘って光の反射率が高い本発明の光反射膜１によって、開口側へ、効率よく反射させることができるため、先に説明したように、カメラ付携帯電話用のフラッシュ等として、好適に使用することができる。

なお、本発明の構成は、以上で説明した例のものには限定されない。例えば、本発明の光反射膜１の用途は、上記発光ダイオード用パッケージＰの光反射膜には限定されず、種々の用途に適用することができる。その他、本発明の要旨を変更しない範囲で、種々の変更を施すことができる。

実施例１：
（無電解銅めっき層の形成）
ＰＢＴ製の基材の表面をエッチング処理によって粗化し、次いで、脱脂処理剤〔奥野製薬工業(株)製の商品名エースクリーンＡ−２２０〕の水溶液（濃度４０ｇ／リットル）を用いて１５分間、洗浄して脱脂処理した後、イオン交換水で洗浄した。次に、この基材を、３３℃に保温した、無電解めっき前処理剤〔ローム・アンド・ハース電子材料(株)製の商品名キャタプレップ４０４〕の水溶液（濃度２７０ｇ／リットル）に５分間、浸漬して前処理した後、４５℃に保温した下記の触媒付与剤水溶液に１５分間、浸漬して触媒を付与した。

（成 分） （濃 度）
触媒付与剤 ６０ミリリットル／リットル
〔ローム・アンド・ハース電子材料(株)製の商品名キャタポジット４４〕
無電解めっき前処理剤 ２７０ｇ／リットル
〔ローム・アンド・ハース電子材料(株)製の商品名キャタプレップ４０４〕

次に、上記基材を、４５℃に保温した、９８％硫酸の水溶液（濃度５０ミリリットル／リットル）に５分間、浸漬して触媒を活性化し、イオン交換水で洗浄し、次いで、２５℃に保温した下記の無電解銅めっき浴に１５分間、浸漬して、その表面に無電解銅めっき層を形成した後、イオン交換水で洗浄した。

（成 分） （濃 度）
ＯＰＣ−７５０Ａ １００ミリリットル／リットル
〔奥野製薬工業(株)製の商品名〕
ＯＰＣ−７５０Ｂ １００ミリリットル／リットル
〔奥野製薬工業(株)製の商品名〕

（ピロリン酸銅めっき層の形成）
上記基材を、５０℃に保温した下記のピロリン酸銅めっき浴（Ｐ比：７．０、ｐＨ：８．８）に浸漬し、電流密度２Ａ／ｄｍ²で１０分間、電解銅めっき処理をして、無電解銅めっき層の上にピロリン酸銅めっき層を積層した後、イオン交換水で洗浄した。

（成 分） （濃 度）
ピロリン酸銅３水和物 ９４ｇ／リットル
ピロリン酸カリウム ３４０ｇ／リットル
２８％アンモニア水 ３ミリリットル／リットル
ピロトップＰＣ ０．３ミリリットル／リットル

（光沢銅めっき層の形成）
上記基材を、２５℃に保温した下記の光沢硫酸銅めっき浴に浸漬し、電流密度２Ａ／ｄｍ²で２５分間、電解銅めっき処理をして、ピロリン酸銅めっき層の上に光沢銅めっき層を積層した後、イオン交換水で洗浄した。

（成 分） （濃 度）
硫酸銅５水和物 ２２０ｇ／リットル
硫酸 ６０ｇ／リットル
塩酸 ０．５ミリリットル／リットル
メイキャップカパラシド２１０ ７ミリリットル／リットル
〔アトテック ジャパン(株)の商品名〕
カパラシドＡ液 ０．５ミリリットル／リットル
〔アトテック ジャパン(株)の商品名〕

（補強めっき層の形成）
上記基材を、５０℃に保温した下記のニッケルめっき浴に浸漬し、電流密度３Ａ／ｄｍ²で１５分間、電解ニッケルめっき処理をして、光沢銅めっき層の上に、ニッケルからなる補強めっき層を積層した後、イオン交換水で洗浄した。

（成 分） （濃 度）
硫酸ニッケル６水和物 ２８０ｇ／リットル
塩化ニッケル６水和物 ５０ｇ／リットル
ホウ酸 ４５ｇ／リットル
ｓｓ−１ １ミリリットル／リットル
〔日鉱メタルプレーティング(株)の商品名〕
ｓｓ−２ １０ミリリットル／リットル
〔日鉱メタルプレーティング(株)の商品名〕

（中間金属層の形成）
上記基材を、５０℃に保温したストライク金めっき浴〔日本エレクトロプレーティングエンジニヤース(株)製の商品名オーロボンドＴＮ〕に浸漬し、電流密度４Ａ／ｄｍ²で１５秒間、ストライク金めっき処理をして、補強メッキ層の上に中間金属層を積層した後、イオン交換水で洗浄した。

（表面金属層の形成）
上記基材を、４０℃に保温したロジウムめっき浴〔日本エレクトロプレーティングエンジニヤース(株)製の商品名ブライトロジウム〕に浸漬し、電流密度３Ａ／ｄｍ²で１分間、ロジウムメッキ処理をして、中間金属層の上に表面金属層を積層した後、イオン交換水で洗浄して光反射膜を製造した。

（厚み測定）
基材とその上の光反射膜を、収束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いて厚み方向にカットし、切断面の走査型電子顕微鏡による拡大写真を撮影した後、この拡大写真から、各層の厚みを求めたところ、無電解銅めっき層、ピロリン酸銅めっき層を含む光沢銅めっき層の厚みは８．８７μｍ、補強めっき層の厚みは３．３２μｍ、中間金属層の厚みは０．０４２μｍであった。また、表面金属層の厚みは、薄すぎて、写真から求めることができなかった。

（反射率の測定）
製造した光反射膜の、可視領域の光の反射率の分布を、自記分光光度計〔(株)日立ハイテクノロジーズ製のＵ−４１００〕を用いて測定したところ、図４中に示すように、可視領域の全域に亘ってほぼ一定の、良好な反射率を有することが判った。この測定結果は、図中に示すニッケルおよび金表面における光の反射率の分布とは異なる、ロジウム表面における光の反射率の分布と一致するものであった。また、光反射膜の表面を観察したところ、ロジウムに特有の白銀色を呈していた。そして、これらのことから、上記のように写真では確認できなかったものの、中間金属層の上に、ロジウムからなる表面金属層が形成されていることが確認された。

（表面粗さの測定）
製造した光反射膜上の複数箇所において、表面粗さを、接触式の測定法で測定し、その測定結果から、日本工業規格ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１「製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）−表面性状：輪郭曲線方式−用語，定義及び表面性状パラメータ」において規定される算術平均高さＲａを求めて、その平均値を算出したところ、４２ｎｍであった。また、光反射膜を形成する前に測定した、エッチング処理によって粗化した基材表面の算術平均高さＲａの平均値は１８００ｎｍであり、光反射膜の形成途中で測定した、光沢銅めっき層の表面の算術平均高さＲａの平均値は３５ｎｍ、ニッケルからなる補強めっき層の表面の算術平均高さＲａの平均値は３６ｎｍであった。

これに対し、補強めっき層上に、金からなる中間金属層を形成せずに、直接に、ロジウムからなる表面金属層を形成した場合の、当該表面金属層の表面の算術平均高さＲａの平均値は９９ｎｍであった。以上の結果から、金からなる中間金属層を形成した上に、ロジウムからなる表面金属層を積層することで、下地表面の平滑性を維持しながら、当該表面金属層の表面が良好な光沢面とされた光反射膜を形成できることが確認された。

耐久性試験：
上記実施例１で形成した光反射膜と、比較例としての、下記表１に示す各層構成の光反射膜とを、温度８５℃、湿度１００％の雰囲気中に１０００時間、静置した後、その外観を評価した。結果を表１に示す。

図(a)は、本発明の光反射膜の、実施の形態の一例を示す断面図、図(b)は、他の例を示す断面図である。 図(a)は、本発明の発光ダイオード用パッケージの、実施の形態の一例のうち、基材としての窓枠の、同図(b)におけるＡ−Ａ線断面図、同図(b)は、上記窓枠の平面図である。 上記窓枠を組み込んだ発光ダイオード用パッケージの断面図である。 本発明の実施例で製造した光反射膜の表面と、その他の金属の表面における、可視領域の光の反射率の分布を示すグラフである。

符号の説明

１ 光反射膜
１１ 下地金属層
１２ 中間金属層
１３ 表面金属層
２ 基材（窓枠）
３ 基板
Ｐ 発光ダイオード用パッケージ
ＬＥ１ 半導体発光素子

Claims (11)

1. 基材の表面に形成されて、当該表面を光反射面とするための光反射膜であって、基材側から順に、少なくとも１層の下地金属層と、金、パラジウムおよび白金からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属を含む中間金属層と、少なくともロジウムを含む表面金属層とを有することを特徴とする光反射膜。
2. 表面金属層の厚みが０．００１〜１μｍである請求項１記載の光反射膜。
3. 中間金属層の厚みが０．００１〜５μｍである請求項１記載の光反射膜。
4. 下地金属層が、光沢めっき層を少なくとも含む請求項１記載の光反射膜。
5. 光沢めっき層の厚みが５〜２０μｍである請求項４記載の光反射膜。
6. 光沢めっき層の結晶粒径が１００ｎｍ以下である請求項４記載の光反射膜。
7. 光沢めっき層の表面の算術平均高さＲａが１００ｎｍ以下である請求項４記載の光反射膜。
8. 下地金属層が、光沢めっき層を形成する金属より硬い金属からなり、当該光沢めっき層上に積層される補強めっき層を有する請求項４記載の光反射膜。
9. 補強めっき層の厚みが１〜１０μｍである請求項８記載の光反射膜。
10. 樹脂製の基材の表面に形成される請求項１記載の光反射膜。
11. 半導体発光素子を搭載するための基板と、基板に搭載される半導体発光素子を囲む、樹脂製の窓枠とを有する発光ダイオード用パッケージであって、窓枠の、半導体発光素子を囲む内面に、請求項１記載の光反射膜が形成されて、当該内面が光反射面とされることを特徴とする発光ダイオード用パッケージ。
    
    

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