JP2013125859A - 光半導体装置用リードフレーム、光半導体装置用リードフレームの製造方法、および光半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光波長に近紫外〜可視光域を含む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において、近紫外域、特に波長３７５ｎｍ近辺および可視光域、特に波長４５０ｎｍ近辺を発光する素子搭載時に反射率が良好で、高輝度かつ放熱性に優れ、破断部が露出していても腐食やＬＥＤ素子へのダメージ等がない、長期信頼性に優れた光半導体装置用リードフレームおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】導電性基体１の最表面の、少なくとも片面もしくは両面に、一部もしくは全面に反射層２を具備してなる光半導体装置用リードフレームであって、前記反射層が、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域の最表面において、銀または銀合金からなるめっき組織の少なくとも表面が圧延処理された組織を有してなり、前記光半導体装置用リードフレームの圧延加工面が、光半導体素子３を搭載するための凹部４を有する。
【選択図】図１
【解決手段】導電性基体１の最表面の、少なくとも片面もしくは両面に、一部もしくは全面に反射層２を具備してなる光半導体装置用リードフレームであって、前記反射層が、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域の最表面において、銀または銀合金からなるめっき組織の少なくとも表面が圧延処理された組織を有してなり、前記光半導体装置用リードフレームの圧延加工面が、光半導体素子３を搭載するための凹部４を有する。
【選択図】図１
Description
本発明は、光半導体装置用リードフレームとその製造方法、および光半導体装置に関する。
光半導体装置用リードフレームは、例えば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・照明用光源の構成部材として広く利用されている。その光半導体装置は、例えば基材にリードフレームを配し、そのリードフレーム上に発光素子を搭載した後、熱、湿気、酸化等の外部要因による発光素子やその周辺部位の劣化を防止するため、発光素子とその周囲を樹脂やセラミックなどで封止している。
リードフレームを用いたＬＥＤの場合、銅条などの素材をプレスやエッチング加工により、抜き形状とした後にＡｇやＡｕ／Ｐｄなどのめっきが施されて使用される。
リードフレームを用いたＬＥＤの場合、銅条などの素材をプレスやエッチング加工により、抜き形状とした後にＡｇやＡｕ／Ｐｄなどのめっきが施されて使用される。
ところで、ＬＥＤ素子を照明用光源として用いる場合、リードフレームの反射材には可視光波長（４００〜８００ｎｍ）の全領域において反射率が高い（例えば硫酸バリウムや酸化アルミニウムなどの基準物質に対する反射率が８０％以上）ことが求められる。
さらに、白色光を用いる照明用やバックライト向けのＬＥＤにおいても、演色性の観点から、従来用いられていた青色ＬＥＤ素子と黄色蛍光体に代えて、近紫外・紫外ＬＥＤ素子とＲＧＢ蛍光体（赤色、緑色、青色）を用いる手法が開発されている。この手法において、光半導体装置の反射材には、近紫外域（波長３４０〜４００ｎｍ）および可視光域（波長４００〜８００ｎｍ）における反射率が高いことが求められる。
さらに、白色光を用いる照明用やバックライト向けのＬＥＤにおいても、演色性の観点から、従来用いられていた青色ＬＥＤ素子と黄色蛍光体に代えて、近紫外・紫外ＬＥＤ素子とＲＧＢ蛍光体（赤色、緑色、青色）を用いる手法が開発されている。この手法において、光半導体装置の反射材には、近紫外域（波長３４０〜４００ｎｍ）および可視光域（波長４００〜８００ｎｍ）における反射率が高いことが求められる。
このような要求に応じて、ＬＥＤ素子が実装されるリードフレーム上には、特に可視光域の光反射率（以下、反射率という）の向上を目的として、銀または銀合金からなる層（皮膜）が形成されているものが多い。銀の皮膜は、可視光域における反射率が高いことが知られており、具体的には、銀めっき層を反射面に形成すること（特許文献１）が知られている。
一方、めっき後に光沢を持たせて反射率を改善する方法として、めっき後にプレス加工を施して光沢を出す方法（特許文献２）が知られている。
また、銀めっき後に圧延を実施後、加熱処理を行ったバネ用の電気接点材が知られており、圧延を行うことでめっき結晶粒間の結合力が強化され、耐摩耗性が向上すること（特許文献３）が知られている。
一方、深絞り加工によって側面反射面を金属のリードフレームで覆うことで、光の反射効率を高めつつ、放熱性を高めること（特許文献４）が知られている。
しかしながら、特許文献１のように、銀またはその合金皮膜を単純に形成しただけの場合、特に近紫外域（波長３４０〜４００ｎｍ）における反射率の低下が大きく、可視光域の約４００ｎｍ付近から短波長側（３００ｎｍ〜４００ｎｍ付近）の反射率低下が避けられないことが分かった。
また、特許文献２のようにめっき後にプレス加工を行う方法で光沢を出して反射効率を向上させる方法では、反射率を高めるためには比較的高い加工率が必要となる。このため、平面部の一部のみのプレス加工ではプレス加工部と元の平面部の曲げ加工箇所において、割れが大変発生しやすいという問題がある。特に特許文献２の第７図のような加工を行うと、その程度がより顕著であることが分かった。その結果、割れ発生部から下地基体の銅が露出してしまい、光半導体装置搭載後において露出部の腐食やリードフレーム表面の銅汚染による反射率の低下、さらには銅イオンの溶出によって素子にダメージを与えるという場合が見られた。
特許文献３で対象としているのは電機接点材用途であるため、特許文献３には反射率など光学特性に関する知見は一切なく、具体的に反射率を向上させる目的での圧延加工に関する手法は開示されていない。
さらに、特許文献３の方法でリードフレームを形成し、光半導体装置である例えばＬＥＤに搭載する場合、必ずプレスにより破断面が形成される。この破断面は、特に基体の板厚が厚いほど基体の露出面積が多くなるため、例えばＬＥＤ素子近傍にこの破断面が配置形成され、外挿めっきされることなく樹脂モールドされた場合は、先述の特許文献２のケースと同様に銅が露出しているため、同様に腐食や反射率低下、ＬＥＤ素子へのダメージが起こる等の懸念がある。
その上、特許文献３の方法で光半導体装置を形成する工程に移行した際には、リードフレーム搬送時に金型等によって材料が接触することで、摺動による傷が形成されやすいという問題点がある。これは、すでに反射率が高められた状態であるにもかかわらず、摺動傷で反射率を低下させてしまうだけでなく、不純物の付着要因にもなりうるため、高輝度化割合の減少やワイヤボンディング性低下の原因になることが分かった。このため、リードフレームの反射に寄与する領域において、これらの搬送時の問題を解決する必要があった。
また、特許文献４に記載の技術を含めて、一般的に、深絞り加工には深絞り加工時の金型との摺動によって、せっかく反射率を高めておいた深絞り加工材の表面に大きな傷を形成させてしまい、その結果輝度向上の割合が想定よりも低くなる可能性が高いという問題が避けられない。さらに深絞り加工は、数段階に分けて加工を行うことが多いため、加工法の煩雑さや複雑な形状に曲げることによる割れの発生等が懸念される。
そこで、本発明は、発光波長に近紫外〜可視光域（波長３４０〜８００ｎｍ）を含む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において、近紫外域（波長３４０〜４００ｎｍ）、特に波長３７５ｎｍ近辺および可視光域（波長４００〜８００ｎｍ）、特に波長４５０ｎｍ近辺を発光する素子搭載時に反射率が良好で、高輝度かつ放熱性に優れ、破断部が露出していても腐食やＬＥＤ素子へのダメージ等がない、長期信頼性に優れた光半導体装置用リードフレームおよびその製造方法を提供することを課題とする。また、このリードフレームを用いた光半導体装置を提供することを別の課題とする。特に、本発明は、銀または銀合金からなるめっき組織を圧延加工に付すことによって圧延変形された組織を有する高反射率の反射層を得て、その後の工程（後述の、光半導体素子を搭載する箇所にプレス法により凹部を形成する工程、および該凹部形成時と同一時もしくは別工程において、該凹部の外側に抜き加工する工程）を経ても、高い反射率を最大限維持することで輝度を最大限に高められた光半導体装置用リードフレームおよびその製造方法を提供することをさらに別の課題とする。
本発明者らは、上記従来技術の問題に鑑み鋭意検討を進めた結果、導電性基体上の最表面に、銀または銀合金からなる反射層がめっき法で形成された光半導体装置用リードフレームにおいて、前記反射層として、めっき層形成後に圧延加工を施すことでめっき組織を潰して圧延変形された金属組織とすることによって、波長３４０〜４００ｎｍの近紫外域の光の反射率に優れ、また、波長４００〜８００ｎｍの可視光域の反射率についても従来の銀めっき皮膜と比較して数％向上させることができて銀の理論値に極限まで近づけた、優れた光の反射率を有する半導体装置用リードフレームにおいて、光半導体素子を搭載するための凹部を形成することで、紫外域〜可視光域における光の反射率に優れ、かつ光の取り出し効率にも優れ、曲げ加工性が改善され、装置として組み込んだときの長期信頼性が向上し、モールド樹脂との密着性が向上し、高反射化された表面状態を最大限維持できる光半導体装置用リードフレームが得られることを見いだした。本発明は、この知見に基づき完成するに至ったものである。
すなわち、本発明によれば、上記課題は以下の手段により解決される。
（１）導電性基体の最表面の、少なくとも片面もしくは両面に、一部もしくは全面に反射層を具備してなる光半導体装置用リードフレームであって、前記反射層が、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域の最表面において、銀または銀合金からなるめっき組織の少なくとも表面が圧延処理された組織を有してなり、前記光半導体装置用リードフレームの圧延加工面が、光半導体素子を搭載するための凹部を有することを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム。
（２）前記凹部の最大深さが、前記圧延処理後のリードフレームの厚さの０．５倍以上３倍以下であることを特徴とする、（１）項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
（３）前記凹部の底部における前記圧延処理後のリードフレームの厚さの減少率が、凹部形成前の厚さの１０％以下であることを特徴とする、（１）又は（２）項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
（４）前記反射層を形成する銀または銀合金が、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、または銀−白金合金であることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれか１項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
（５）（１）〜（４）のいずれか１項に記載の半導体装置用リードフレームを製造する方法であって、前記導電性基体の最表面であって少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域に銀または銀合金からなる層を、電気めっき法、無電解めっき法又はスパッタ法のいずれかで形成する工程と、圧延加工を施して、銀または銀合金からなるめっき組織の少なくとも表面が圧延処理された組織を有する反射層を形成する工程と、前記反射層が形成された後の前記光半導体装置用リードフレームの圧延加工面に、光半導体素子が搭載される箇所にプレス法により凹部を形成する工程と、該凹部形成時と同一時もしくは別工程において、該凹部の外側に抜き加工を施して、その抜き加工された箇所では前記導電性基体を露出させる工程、とを含むことを特徴とする、光半導体装置用リードフレームの製造方法。
（６）前記反射層を形成するための圧延加工率が１％以上８０％以下であることを特徴とする、（５）項に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
（７）前記反射層を形成するための圧延加工に用いる圧延ロールの算術平均高さＲａが、０．００１〜０．１５μｍであることを特徴とする、（５）又は（６）項に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
（８）（１）〜（４）のいずれか１項に記載の光半導体装置用リードフレームに光半導体素子が搭載されたことを特徴とする、光半導体装置。
（９）前記光半導体素子の発光波長が３４０ｎｍから８００ｎｍであることを特徴とする、（８）項に記載の光半導体装置。
（１）導電性基体の最表面の、少なくとも片面もしくは両面に、一部もしくは全面に反射層を具備してなる光半導体装置用リードフレームであって、前記反射層が、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域の最表面において、銀または銀合金からなるめっき組織の少なくとも表面が圧延処理された組織を有してなり、前記光半導体装置用リードフレームの圧延加工面が、光半導体素子を搭載するための凹部を有することを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム。
（２）前記凹部の最大深さが、前記圧延処理後のリードフレームの厚さの０．５倍以上３倍以下であることを特徴とする、（１）項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
（３）前記凹部の底部における前記圧延処理後のリードフレームの厚さの減少率が、凹部形成前の厚さの１０％以下であることを特徴とする、（１）又は（２）項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
（４）前記反射層を形成する銀または銀合金が、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、または銀−白金合金であることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれか１項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
（５）（１）〜（４）のいずれか１項に記載の半導体装置用リードフレームを製造する方法であって、前記導電性基体の最表面であって少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域に銀または銀合金からなる層を、電気めっき法、無電解めっき法又はスパッタ法のいずれかで形成する工程と、圧延加工を施して、銀または銀合金からなるめっき組織の少なくとも表面が圧延処理された組織を有する反射層を形成する工程と、前記反射層が形成された後の前記光半導体装置用リードフレームの圧延加工面に、光半導体素子が搭載される箇所にプレス法により凹部を形成する工程と、該凹部形成時と同一時もしくは別工程において、該凹部の外側に抜き加工を施して、その抜き加工された箇所では前記導電性基体を露出させる工程、とを含むことを特徴とする、光半導体装置用リードフレームの製造方法。
（６）前記反射層を形成するための圧延加工率が１％以上８０％以下であることを特徴とする、（５）項に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
（７）前記反射層を形成するための圧延加工に用いる圧延ロールの算術平均高さＲａが、０．００１〜０．１５μｍであることを特徴とする、（５）又は（６）項に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
（８）（１）〜（４）のいずれか１項に記載の光半導体装置用リードフレームに光半導体素子が搭載されたことを特徴とする、光半導体装置。
（９）前記光半導体素子の発光波長が３４０ｎｍから８００ｎｍであることを特徴とする、（８）項に記載の光半導体装置。
本発明の光半導体装置用リードフレームによれば、導電性基体上の最表面に、銀または銀合金からなるめっき層を形成した後、圧延加工が施されて、圧延変形された加工組織を有してなり反射率が高められた反射層を有しており、さらに光半導体素子が凹部に搭載されることにより、近紫外〜可視光域（波長３４０〜８００ｎｍ）における光反射率に優れ、かつ、光半導体素子の搭載部位が平面状に形成された従来のものよりも外部へ光を取り出す効率が優れるので高い輝度が得られる。さらに、めっき後に圧延加工することで反射層を形成しているので、導電性基体と反射層との密着性が向上し、反射層の曲げ加工に追従する能力が高まるため、導電性基体が露出しにくくなる効果がある。
本発明のリードフレームは、導電性基体上の最表面に、銀または銀合金からなるめっき層を形成した後、圧延加工が施されて反射率が高められた反射層を有する光半導体装置用リードフレームであり、前記めっき後の圧延加工により反射層が形成された後、光半導体素子を搭載するための凹部がプレス加工により形成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい実施形態を適宜図面を参照して説明する。
本発明の好ましい実施形態を適宜図面を参照して説明する。
本発明における圧延加工の条件は、加工温度２５℃〜１００℃の範囲の冷間加工で、圧下率１〜８０％で行うのが好ましいが、これに制限されるものではない。本発明において、単に圧延加工という場合は、前記冷間加工つまり冷間圧延を意味する。
特に反射層形成後の圧延加工時の加工率を１％以上とすることで、従来の光沢銀めっき等では達成し得なかった、近紫外光から可視光域までの広範囲にわたって反射率を銀の理論値レベルにまで容易に向上させることができる。その結果、反射特性が良好で、特に近紫外域である波長３４０〜４００ｎｍと、さらには可視光域である４００〜８００ｎｍの発光素子を使用する際に、従来の銀めっき材よりも反射特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。
また、そのリードフレームに形成されている凹部の深さを、前記圧延処理後のリードフレームの厚さの０．５倍以上３倍以下とすることで、さらに好ましい光の取り出し効率を達成することができる。これは、光の取り出し効率を考慮すると、光が反射層で反射する回数が多いほど輝度が低下するため、凹部の深さは反射回数を最小限にとどめる必要があることによる。また、凹部が深いほど曲げ部における割れ発生確率が高まるので、圧延処理後のリードフレームの厚さの０．５倍以上かつ３倍以下の深さが形成されることが好ましい。この結果、光の取り出し効率が高まり、かつ凹部形成時に生じる曲げ部での割れが発生するのを抑制することができる。
特に反射層形成後の圧延加工時の加工率を１％以上とすることで、従来の光沢銀めっき等では達成し得なかった、近紫外光から可視光域までの広範囲にわたって反射率を銀の理論値レベルにまで容易に向上させることができる。その結果、反射特性が良好で、特に近紫外域である波長３４０〜４００ｎｍと、さらには可視光域である４００〜８００ｎｍの発光素子を使用する際に、従来の銀めっき材よりも反射特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。
また、そのリードフレームに形成されている凹部の深さを、前記圧延処理後のリードフレームの厚さの０．５倍以上３倍以下とすることで、さらに好ましい光の取り出し効率を達成することができる。これは、光の取り出し効率を考慮すると、光が反射層で反射する回数が多いほど輝度が低下するため、凹部の深さは反射回数を最小限にとどめる必要があることによる。また、凹部が深いほど曲げ部における割れ発生確率が高まるので、圧延処理後のリードフレームの厚さの０．５倍以上かつ３倍以下の深さが形成されることが好ましい。この結果、光の取り出し効率が高まり、かつ凹部形成時に生じる曲げ部での割れが発生するのを抑制することができる。
さらには、形成された凹部の底部におけるリードフレームの厚さ（図１中、符号ｔ’）の、圧延後のリードフレームの厚さ（図１中、符号ｔ）からの減少率（図１の符号で表わすと、ｔ’×１００／ｔ）が、１０％以下であることが好ましい。これは、圧延加工によって既に反射率が高められた反射層を予め形成してあるため、反射率を高めるほどの加工率を必要としないことによる。その結果、凹部の底部におけるリードフレームの厚さをほとんど薄くする必要がないため、凹部を形成する際の曲げ加工部における加工率差が小さくて済むので、曲げ部における割れ発生がより一層抑制されやすくなる。
ここで、図からも明らかなとおり、本発明においてリードフレームの厚さとは、その導電性基体の板厚とその上に設けられる反射層の厚さの合計をいう。また、導電性基体と反射層との間に中間層が設けられる場合には、リードフレームの厚さとは、その導電性基体の板厚と反射層の厚さと中間層の厚さの合計をいう。さらにまた、後述するように、反射層と中間層は導電性基体上の光半導体装置が搭載される面上にのみ設けてもよいので、この場合の反射層の厚さと中間層の厚さとは、導電性基体の片側表面のみに設けられたそれぞれの厚さを意味する。一方、反射層と中間層を導電性基体上の光半導体装置が搭載される面（表面）とその裏面の両方に設けることもできるので、この場合の反射層の厚さと中間層の厚さとは、導電性基体の表裏両面に設けられたそれぞれ２層の厚さを意味する。さらには、中間層は１層に限らず２層以上設けてもよいので、中間層の厚さとは、導電性基体上に設けられた全ての中間層の厚さの合計を意味する。
ここで、図からも明らかなとおり、本発明においてリードフレームの厚さとは、その導電性基体の板厚とその上に設けられる反射層の厚さの合計をいう。また、導電性基体と反射層との間に中間層が設けられる場合には、リードフレームの厚さとは、その導電性基体の板厚と反射層の厚さと中間層の厚さの合計をいう。さらにまた、後述するように、反射層と中間層は導電性基体上の光半導体装置が搭載される面上にのみ設けてもよいので、この場合の反射層の厚さと中間層の厚さとは、導電性基体の片側表面のみに設けられたそれぞれの厚さを意味する。一方、反射層と中間層を導電性基体上の光半導体装置が搭載される面（表面）とその裏面の両方に設けることもできるので、この場合の反射層の厚さと中間層の厚さとは、導電性基体の表裏両面に設けられたそれぞれ２層の厚さを意味する。さらには、中間層は１層に限らず２層以上設けてもよいので、中間層の厚さとは、導電性基体上に設けられた全ての中間層の厚さの合計を意味する。
さらに、リードフレームに光半導体素子を搭載するための凹部が、反射率を高めるための圧延加工後に、例えばプレス法で形成されていることで、この凹部形成のプレス加工とは同時でも別工程でもいずれにしても凹部とは別の領域に施されるリードフレームに形成するための抜き加工であるプレス加工で形成された破断面（図１〜４中、符号６で示される面）が、素子搭載部である凹部底面（図１中、符号２ａで示される面）と同一平面にならない加工が施される。このため、前記抜き加工の為のプレス加工におけるポンチの摺動による傷形成が最小限にとどめられるため、該抜き加工の為のプレス加工とは別のめっき、圧延後の凹部形成の為のプレス加工を経ても、高反射化された反射層の表面状態を最大限維持できる。その上、凹部側面（図１中、符号２ｂで示される面）に形成された箇所も高反射化された反射層により形成されているので、従来では主に白色樹脂で形成された部分も金属リードフレームで形成することにより、樹脂の劣化等による反射率低下の懸念がなく、かつ反射率に優れた光半導体装置が提供できる。さらなる効果として、前記抜き加工の為のプレス加工におけるプレス端部においてあえて導電性基体（例えば、銅）を露出させることで、モールド樹脂との密着性を従来の銀めっき層よりも高めることができる。
以上の結果、紫外域〜可視光域における光の反射率に優れ、かつ光の取り出し効率にも優れ、曲げ加工性が改善され、モールド樹脂との密着性が向上し、高反射化された表面状態を最大限維持でき、長期信頼性に優れた光半導体装置用リードフレームが得られる。また、この光半導体装置用リードフレームを用いることにより、従来よりも高輝度な光半導体装置を提供することができる。
銀または銀合金からなる層が圧延加工されて反射率が高められた反射層を形成することにより、波長３４５ｎｍ〜３５５ｎｍ近傍の不要な吸収ピークを消滅させるかもしくは著しく抑制し、反射率を向上させることができるため、波長域３４０〜４００ｎｍ、特に発光波長３７５ｎｍ付近の発光素子を搭載する光半導体装置に好適に使用される。また、同時に４００ｎｍ〜８００ｎｍの可視光波長域においても、反射率を銀の理論値まで高めることができる。
めっき後にプレス加工を行う方法で光沢を出して反射効率を向上させる方法が従来例において開示されているが、反射率を高めるためには比較的高い加工率が必要となる。このため、平面部の一部のみのプレス加工ではプレス加工部と元の平面部の曲げ加工箇所により形成される凸箇所（図１中、符号Ｒ１’やＲ２’を付して示される部分）において、割れが大変発生し易い。その結果、割れが発生した部位において下地の導電性基体（例えば、銅）が露出してしまい、光半導体装置搭載後において露出部の腐食やリードフレーム表面の銅汚染による反射率の低下、さらには銅イオンの溶出によって素子にダメージを与える場合があるため好ましくない。本発明によれば、めっき後に圧延加工することで反射層を形成しているので、導電性基体と反射層との密着性が向上し、反射層の曲げ加工に追従する能力が高まる。さらに、すでに高反射化された反射層を圧延により形成してあるので、低い加工率で凹部を形成することができるため、このような従来技術での問題が起こることが少ない。
めっき後にプレス加工を行う方法で光沢を出して反射効率を向上させる方法が従来例において開示されているが、反射率を高めるためには比較的高い加工率が必要となる。このため、平面部の一部のみのプレス加工ではプレス加工部と元の平面部の曲げ加工箇所により形成される凸箇所（図１中、符号Ｒ１’やＲ２’を付して示される部分）において、割れが大変発生し易い。その結果、割れが発生した部位において下地の導電性基体（例えば、銅）が露出してしまい、光半導体装置搭載後において露出部の腐食やリードフレーム表面の銅汚染による反射率の低下、さらには銅イオンの溶出によって素子にダメージを与える場合があるため好ましくない。本発明によれば、めっき後に圧延加工することで反射層を形成しているので、導電性基体と反射層との密着性が向上し、反射層の曲げ加工に追従する能力が高まる。さらに、すでに高反射化された反射層を圧延により形成してあるので、低い加工率で凹部を形成することができるため、このような従来技術での問題が起こることが少ない。
このように本発明のリードフレームは、前記めっき後の圧延加工により反射層が形成された後、光半導体素子を搭載するための凹部がプレス加工によって形成されている。これにより、凹部を形成する周辺全体に圧延加工により反射層を形成しておくことで、凹部形成による加工率差が生じにくくなり、曲げ部の割れ発生が抑制されやすくなることと、圧延加工されることで導電性基体と反射層の密着性が向上し、反射層の曲げ加工部に追従する能力が高まるため、基体が露出しにくくなる。
また、この凹部内に光半導体素子が搭載されるので、光の反射に寄与する部位である光半導体素子搭載位置周辺の反射層が、リードフレームの抜き加工時に金型と摺動することが防止される。その結果、光半導体素子が搭載される箇所近辺では摺動による傷形成が最小限にとどめられるため、反射層の高反射率化された表面状態を最大限維持できる。その上、凹部側面として形成された箇所も高反射率化された表面状態であるので、その場所での反射層も反射率に優れる。これにより、従来は主に白色樹脂で形成された部分も金属リードフレームで形成することができるので、樹脂の劣化等による反射率低下の懸念がなく、また高反射化された反射層で形成されていることから、光の反射率および放熱性に優れた半導体装置用リードフレームが得られる。さらにこの凹部は、比較的加工が容易な例えばプレス法による張り出し加工などで形成されることで、煩雑な工程を経ることなく加工が可能であり、凹部の底面（図１中、符号２ａで示される面）および側面（図１中、符号２ｂで示される面）のそれぞれポンチとの摺動による傷形成をいずれも最小限に留めることができる。
また、リードフレームを形成するプレス加工によって形成された破断面（図１〜４中、符号６で示される面）が、素子搭載部である凹部の底面（図１中、符号２ａで示される面）とは同一平面にならない加工が施される。このため、摺動による傷形成が最小限にとどめられるため、高反射化された表面状態を最大限維持できる。その上、凹部側面として形成された箇所も高反射化された反射層により形成されている。この為、従来では主に白色樹脂で形成された部分も金属リードフレームで形成することにより、樹脂の劣化等による反射率低下の懸念がなく、かつ反射率に優れた光半導体装置が提供できる。さらなる効果として、プレス端部（図１〜４中、符号６で示される面）においてあえて導電性基体（例えば、銅）を露出させることで、モールド樹脂との密着性を従来の銀めっきの場合に比べて著しく高めることができる。
また、この凹部内に光半導体素子が搭載されるので、光の反射に寄与する部位である光半導体素子搭載位置周辺の反射層が、リードフレームの抜き加工時に金型と摺動することが防止される。その結果、光半導体素子が搭載される箇所近辺では摺動による傷形成が最小限にとどめられるため、反射層の高反射率化された表面状態を最大限維持できる。その上、凹部側面として形成された箇所も高反射率化された表面状態であるので、その場所での反射層も反射率に優れる。これにより、従来は主に白色樹脂で形成された部分も金属リードフレームで形成することができるので、樹脂の劣化等による反射率低下の懸念がなく、また高反射化された反射層で形成されていることから、光の反射率および放熱性に優れた半導体装置用リードフレームが得られる。さらにこの凹部は、比較的加工が容易な例えばプレス法による張り出し加工などで形成されることで、煩雑な工程を経ることなく加工が可能であり、凹部の底面（図１中、符号２ａで示される面）および側面（図１中、符号２ｂで示される面）のそれぞれポンチとの摺動による傷形成をいずれも最小限に留めることができる。
また、リードフレームを形成するプレス加工によって形成された破断面（図１〜４中、符号６で示される面）が、素子搭載部である凹部の底面（図１中、符号２ａで示される面）とは同一平面にならない加工が施される。このため、摺動による傷形成が最小限にとどめられるため、高反射化された表面状態を最大限維持できる。その上、凹部側面として形成された箇所も高反射化された反射層により形成されている。この為、従来では主に白色樹脂で形成された部分も金属リードフレームで形成することにより、樹脂の劣化等による反射率低下の懸念がなく、かつ反射率に優れた光半導体装置が提供できる。さらなる効果として、プレス端部（図１〜４中、符号６で示される面）においてあえて導電性基体（例えば、銅）を露出させることで、モールド樹脂との密着性を従来の銀めっきの場合に比べて著しく高めることができる。
このリードフレームに形成されている凹部の最大深さは、圧延処理後のリードフレームの厚さの０．５倍以上３倍以下であることが好ましい。これは、光の取り出し効率を考慮すると、光が反射層で反射する回数が多いほど輝度が低下するため、凹部の深さは反射回数を最小限にとどめる必要があることによる。また、凹部が深いほど曲げ部における割れ発生確率が高まるので、圧延処理後のリードフレームの厚さの０．５倍以上３倍以下の深さが形成されることが好ましい。この結果、光の取り出し効率が高まり、かつ凹部形成時のプレスによって生じる曲げ部での割れが発生するのを抑制することができる。上記範囲であれば光の取り出し効率に優れるが、曲げ部において割れを発生させないために、凹部の深さは圧延処理後のリードフレームの厚さの２倍以下であることがさらに好ましい。
さらにこの凹部は、凹部の底面（図１中、符号２ａで示される面）部と、加工される前の高さにある平面（図１中、符号２ｃで示される面）部が同一平面にならないよう施されていればよい。また、凹部の形状については特に制限はないが、例えば上面から見た形状が円形、楕円形、正方形、長方形、六角形などが光の取り出し効率が良いので好ましい。側面（図１中、符号２ｂで示される面）形状についても特に制限はないが、光の取り出し効率を考慮した設計が必要であり、例えば半球状の側面や、各面が平面状の側面が考えられ、特に平面状の側面を形成する場合は、凹部の底面（図１中、２ａ）と凹部の側面（図１中、２ｂ）とのなす角の角度を、底面（図１中、２ａ）の垂線から１０°〜６０°の範囲内とすることが好ましく、２０°〜４５°の範囲内とすることがさらに好ましい。なお、曲げ加工が施される場合は、その曲げ部（図１中、符号Ｒ１やＲ２を付して示される部分）において導電性基体や表面反射層の割れが発生しない程度の曲げ半径に設計する必要があり、例えば内側の曲げ半径（Ｒ、単位ｍｍ）は、圧延処理後のリードフレームの厚さ（単位ｍｍ）の５倍以下の範囲内とすることが好ましく、０．５〜３倍の範囲内とすることがさらに好ましい。
さらには、圧延処理後に形成された凹部の底部におけるリードフレームの厚さ（図１中、ｔ’（ｍｍ））の減少率が、凹部加工前の平面部の圧延処理後の厚さ（図１中、ｔ（ｍｍ））の１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。これは、前記凹部形成前に、すでに反射率が高められた反射層を予め形成してあるため、凹部形成時には反射率を高めるほどの高い加工率を必要としないことによる。その結果、凹部の底部においてはリードフレームの厚さをほとんど薄くする必要がないため、凹部を形成する際の曲げ加工部における加工率差が非常に小さくなるので、曲げ部における割れ発生がより一層抑制されやすくなるという効果がある。
また、本発明の光半導体装置用リードフレームにおける反射層を形成する銀または銀合金は、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、及び銀−白金合金からなる群から選ばれた材料からなることにより、反射率が良好で生産性の良いリードフレームが得られ、特に銀、銀−錫合金、銀−インジウム合金、銀−パラジウム合金、銀−セレン合金、または銀−アンチモン合金が反射率向上の観点から、より好ましい。
前記反射層となる銀または銀合金の層の形成方法としては、特に制約するものではないが、例えば電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成する。これらの手法は、比較的めっき被覆厚の管理が容易であることや、低温での処理が可能であるため好ましい。中でも、電気めっき法が生産性に優れ、最も好ましい。
銀または銀合金からなる表面の反射層は、前記の通り、電気めっき法や無電解めっき法により湿式でめっきを施して形成してもよく、あるいは、スパッタ法により前記導電性基体表面に乾式によりめっきを施して析出させることで形成させてもよい。ここでは、電気めっき法を代表例としてこれについて説明したが、無電解めっき法やスパッタ法の場合には、それぞれ常法により、電気めっき法の場合と同様にして、銀または銀合金からなる層を形成することができる。例えば無電解めっき法の場合は、市販浴（例えばエスダイヤＡｇ４０；佐々木化学薬品社製）等を用いて形成すればよく、スパッタ法においても常法の装置（例えばＳＸ−２００；アルバック社製）などを使用して作製できる。
また、本発明の光半導体装置用リードフレームにおいては、銀または銀合金からなる圧延加工後の反射層の厚さに関して特に限定されるものではないが、例えば下限値は０．２μｍ以上とすることにより、反射率を安定して高めることができ、また、後工程であるワイヤーボンドや樹脂またはガラスでの封止などでの加熱による劣化を抑えることができる。下限よりも薄い場合（例えば、０．１μｍ）には、加熱による変色が発生するとともに、凹加工によって導電性基体が露出しやすくなる。このため、加熱や加工による変色をより安定して防止するには、圧延加工後の反射層の厚さは好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１．０μｍ以上である。一方、該反射層の厚さの上限値は、貴金属である銀の削減やめっき加工費などの観点から、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは５μｍである。
なお、貴金属使用量削減のため、光半導体素子を搭載する面と、その裏面とで反射層の被覆厚が異なっていても良い。これは、裏面については半田付け性が確保されれば良い程度の場合もあるため、例えば裏面の銀または銀合金からなる反射層の厚さは、０．１μｍ程度であっても構わない。こうすることで、貴金属使用量削減のみならず、製造時の電力使用量が低減されるので、環境にやさしくかつ低コストな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。
また、本発明の光半導体装置用リードフレームにおいては、銀または銀合金からなる圧延加工後の反射層の厚さに関して特に限定されるものではないが、例えば下限値は０．２μｍ以上とすることにより、反射率を安定して高めることができ、また、後工程であるワイヤーボンドや樹脂またはガラスでの封止などでの加熱による劣化を抑えることができる。下限よりも薄い場合（例えば、０．１μｍ）には、加熱による変色が発生するとともに、凹加工によって導電性基体が露出しやすくなる。このため、加熱や加工による変色をより安定して防止するには、圧延加工後の反射層の厚さは好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１．０μｍ以上である。一方、該反射層の厚さの上限値は、貴金属である銀の削減やめっき加工費などの観点から、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは５μｍである。
なお、貴金属使用量削減のため、光半導体素子を搭載する面と、その裏面とで反射層の被覆厚が異なっていても良い。これは、裏面については半田付け性が確保されれば良い程度の場合もあるため、例えば裏面の銀または銀合金からなる反射層の厚さは、０．１μｍ程度であっても構わない。こうすることで、貴金属使用量削減のみならず、製造時の電力使用量が低減されるので、環境にやさしくかつ低コストな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。
本発明においては、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成された金属組織（めっき組織）に対して、圧延加工により変形した加工組織を有する反射層を最表面に有することを特徴とする。ここで、加工組織を有する金属組織は、本件技術分野で冶金学的に明らかである通り、鋳造組織とは相違し、また、めっきによって形成された変形前のめっき組織とも相違する。具体的には、通常めっき後には表面に微細な結晶組織が見られ、針状組織や球状粒子の析出状態等が見られる。一方、めっき後に圧延加工を施した後の表面状態は、圧延ロールのロール目がリードフレーム側に転写されたような表面性状を呈しているため、例えば汎用的なＳＥＭで観察倍率２０００〜１００００倍で表面観察を行うことで、明確に区別が可能である。
さらに本発明のリードフレームによれば、近紫外域である波長３４０〜４００ｎｍだけでなく、可視光域である波長４００〜８００ｎｍにおいても、銀の反射率の物理的理論値に限りなく到達することが出来る。これは、反射率は例えばシリコンなどの鏡面基板にスパッタ法で純銀を形成された時の反射率が波長４５０ｎｍで９８％程度であるが、単純にめっきのみではどんなに光沢剤を使用しても容易に達成できない数値である。本発明者らは、めっき後に圧延加工を施すことでめっき組織に圧延加工により変形を生じさせ、めっき組織を潰すことで微細な凹凸を低減し、かつ結晶粒界を低減・消滅させた加工組織を有することにより、光の吸収現象を極限にまで低減せしめることができた結果、可視光域においても反射率を理論値に極限まで近づけられることを明らかにした。この結果、本発明によるリードフレームを使用することにより、従来の可視光域における光半導体装置でも優れた輝度が得られ、波長域４００〜８００ｎｍ、特に発光波長４５０ｎｍ付近の青色の発光素子を搭載する光半導体装置に好適に使用される。
また、本発明における銀または銀合金からなる反射層は、少なくとも光の反射に寄与する部分（つまり、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域）の最表面に形成されていればよい。他の部分においては、反射層を設けても設けなくてもよく、また反射層以外の層が形成されていても、反射率の点からは特に問題はない。
また、本発明の光半導体装置用リードフレームは、導電性基体について特に制限するものではないが、例えば銅もしくは銅合金、鉄もしくは鉄合金、またはアルミニウムもしくはアルミニウム合金を用いることができる。導電性基体としてこれらの材料とすることで、反射率特性がよくかつ反射層や中間層の皮膜を形成するのが容易であり、コストダウンにも寄与できるリードフレームが提供できる。また、これらの金属または合金を基体とするリードフレームは放熱特性に優れており、発光体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スムーズ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ものであり、少なくともＩＡＣＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｎｎｅａｌｅｄ Ｃｏｐｐｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄ）で１０％以上あるものが好ましく、５０％以上であるものがさらに好ましい。
本発明において、前記凹部の形成後における当該凹部底部でのリードフレームの厚さ（図１及び図２中の符号ｔ’）は、特に限定されるものではないが、通常０．０５〜１ｍｍであり、０．１〜０．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。すなわち、前記凹部の形成後における導電性基体の厚さは、当該部位での前記リードフレームの厚さｔ’から、反射層の厚さを引いた差として表わされ、あるいは、もし設けていれば中間層の厚さと反射層の厚さの合計を引いた差として表わされる。
本発明において、前記凹部の形成後における当該凹部底部でのリードフレームの厚さ（図１及び図２中の符号ｔ’）は、特に限定されるものではないが、通常０．０５〜１ｍｍであり、０．１〜０．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。すなわち、前記凹部の形成後における導電性基体の厚さは、当該部位での前記リードフレームの厚さｔ’から、反射層の厚さを引いた差として表わされ、あるいは、もし設けていれば中間層の厚さと反射層の厚さの合計を引いた差として表わされる。
また、本発明の光半導体装置用リードフレームには、導電性基体と銀または銀合金からなる反射層との間に、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、および銅合金からなる群から選ばれた金属または合金からなる中間層を設けてもよい。中間層は、例えばめっきにより好適に形成される。
例えば、鉄系の基体を用いた場合は材料の熱伝導度が比較的低いため、中間層として銅または銅合金層を設けることにより、反射率を損なうことなく放熱性を向上させることができる。さらに、前記の銅または銅合金層であるめっき層は、めっき密着性の向上にも寄与するため発光素子が発光する際の発熱による密着性の劣化を防止できる。
銅または銅合金を導電性基体として用いた場合は、発光素子が発光する際の発熱による基体成分の反射層への拡散を抑制するために、中間層としてニッケル、ニッケル合金、コバルト、またはコバルト合金の層を設けることが有効である。
これらの中間層の厚さは、本発明においては特に限定されるものではないが、０．０５〜２．０μｍ、さらに好ましくは０．２〜１．０μｍの範囲が好ましい。
また、リードフレームにおいて導電性基体と反射層の密着性を高めるためには、中間層を構成する材質として銅または銅合金を用いることが好ましい。さらには、銅（Ｃｕ）めっき後にニッケル（Ｎｉ）めっきを施す等して、２層からなる中間層を反射層の下地としても良い。
銅または銅合金を導電性基体として用いた場合は、発光素子が発光する際の発熱による基体成分の反射層への拡散を抑制するために、中間層としてニッケル、ニッケル合金、コバルト、またはコバルト合金の層を設けることが有効である。
これらの中間層の厚さは、本発明においては特に限定されるものではないが、０．０５〜２．０μｍ、さらに好ましくは０．２〜１．０μｍの範囲が好ましい。
また、リードフレームにおいて導電性基体と反射層の密着性を高めるためには、中間層を構成する材質として銅または銅合金を用いることが好ましい。さらには、銅（Ｃｕ）めっき後にニッケル（Ｎｉ）めっきを施す等して、２層からなる中間層を反射層の下地としても良い。
本発明での製造方法を１例を用いて詳しく説明する。
導電性の基体（例えば条材）の両面または片面の、一部又は全部に、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法を用いて、銀または銀合金からなるめっき層を形成し、さらに圧延加工を施すことによって、反射率が高められた反射層を形成する。次に、光半導体素子が搭載される箇所に、例えばプレス法により凹部が施される工程と、該凹部形成時と同一時もしくは別工程において、該凹部の外側に抜き加工を施して、その抜き加工された破断部では基体を露出する工程とを経ることにより、所定のリードフレームの形状とする。このリードフレームに外郭樹脂モールド、光半導体素子の搭載、ワイヤボンディング、蛍光体を含有させた樹脂やガラスで封止して光半導体モジュールを製造する。
従来の方法では、一般的に、導電性の基体（条材など）をプレス加工やエッチングによりリードフレームの形状とした後に、光沢銀めっきや金／パラジウム／ニッケルめっき等を行っている。本発明と従来の方法とは、本発明が機械的な加工上がりとしてめっき組織を変性したものであるのに対して、従来法ではめっき上がりであるか又は反射率を考慮に入れていないめっき−圧延−熱処理上がりである点で、組織や反射率において全く相違する。
導電性の基体（例えば条材）の両面または片面の、一部又は全部に、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法を用いて、銀または銀合金からなるめっき層を形成し、さらに圧延加工を施すことによって、反射率が高められた反射層を形成する。次に、光半導体素子が搭載される箇所に、例えばプレス法により凹部が施される工程と、該凹部形成時と同一時もしくは別工程において、該凹部の外側に抜き加工を施して、その抜き加工された破断部では基体を露出する工程とを経ることにより、所定のリードフレームの形状とする。このリードフレームに外郭樹脂モールド、光半導体素子の搭載、ワイヤボンディング、蛍光体を含有させた樹脂やガラスで封止して光半導体モジュールを製造する。
従来の方法では、一般的に、導電性の基体（条材など）をプレス加工やエッチングによりリードフレームの形状とした後に、光沢銀めっきや金／パラジウム／ニッケルめっき等を行っている。本発明と従来の方法とは、本発明が機械的な加工上がりとしてめっき組織を変性したものであるのに対して、従来法ではめっき上がりであるか又は反射率を考慮に入れていないめっき−圧延−熱処理上がりである点で、組織や反射率において全く相違する。
なお、銀または銀合金からなる反射層形成後の圧延加工の加工率（圧下率または減面率ともいう）は、好ましくは１％以上、より好ましくは１０％以上、さらに好ましくは２０％以上である。一方、加工率の上限としては、８０％を超えると反射特性向上の効果が飽和するだけでなく、基体が加工硬化を生じて伸び率が低下し、曲げ加工時の割れやクラックが生じやすくなるため、好ましくは８０％以下、より好ましくは６０％以下、さらに好ましくは５０％以下である。
なお「加工率」とは、「（加工前の板厚−加工後の板厚）×１００／（加工前の板厚）」で示される割合のことを示すものである。
なお「加工率」とは、「（加工前の板厚−加工後の板厚）×１００／（加工前の板厚）」で示される割合のことを示すものである。
導電性基体の一部または全部に銀または銀合金が被覆された材料への圧延加工は、例えば、冷間圧延機によって行う。圧延加工機は、２段ロール、４段ロール、６段ロール、１２段ロール、２０段ロール等があるが、いずれの圧延加工機でも好適に使用することができる。
圧延加工での加工率は、好ましくは１％以上、より好ましくは１０％以上、さらに好ましくは２０％以上で、銀または銀合金の結晶粒界の間隙を狭く十分に潰して圧延変形組織とすることができ、かつ圧延加工されることで基体と反射層の密着性が向上し、反射層の曲げ加工部に追従する能力が高めることができる。
圧延加工に用いる圧延ロールは、ロール目の転写によって形成されるリードフレーム側の反射率を向上させることを考慮すると、表面粗度の算術平均（Ｒａ）で、好ましくは０．１５μｍ未満、さらに好ましくはＲａで０．０５μｍ未満である。粗度が大きくなると、反射率を十分に高めることが出来ないのと、曲げ加工時に圧延ロール目が転写された凹凸が比較的大きいことにより、その凹凸が起点となって基体に割れが発生しやすくなる。一方、前記圧延ロールにおける表面粗度の算術平均（Ｒａ）の下限値には特に制限はなく、通常用いられる圧延ロールの下限値とすればよい。
圧延加工での加工率は、好ましくは１％以上、より好ましくは１０％以上、さらに好ましくは２０％以上で、銀または銀合金の結晶粒界の間隙を狭く十分に潰して圧延変形組織とすることができ、かつ圧延加工されることで基体と反射層の密着性が向上し、反射層の曲げ加工部に追従する能力が高めることができる。
圧延加工に用いる圧延ロールは、ロール目の転写によって形成されるリードフレーム側の反射率を向上させることを考慮すると、表面粗度の算術平均（Ｒａ）で、好ましくは０．１５μｍ未満、さらに好ましくはＲａで０．０５μｍ未満である。粗度が大きくなると、反射率を十分に高めることが出来ないのと、曲げ加工時に圧延ロール目が転写された凹凸が比較的大きいことにより、その凹凸が起点となって基体に割れが発生しやすくなる。一方、前記圧延ロールにおける表面粗度の算術平均（Ｒａ）の下限値には特に制限はなく、通常用いられる圧延ロールの下限値とすればよい。
また、本発明の光半導体装置は、少なくとも光半導体素子から発生する光を反射する箇所に、銀または銀合金からなるめっき層により設けられてなり、圧延加工により変形された加工組織を有する反射層を持つ本発明のリードフレームを用いることにより、低コストで高輝度な反射特性を得ることができる。これは、光半導体素子から発生する光を反射する箇所にのみ反射層を形成することで、反射率特性は十分効果が上げられるためである。光半導体素子の搭載面がリードフレームの片面のみである場合においては、両面めっき材において、光半導体素子搭載面を厚く、非搭載面を薄くしてもよい。
さらに、反射層は部分的に形成されていてもよく、片面めっきや、ストライプめっき、スポットめっきなどの部分めっきで形成し、その後圧延加工により形成してもよい。反射層が部分的に形成されるリードフレームを製造することは、反射層が不要となる部分の金属使用量を削減できるので、環境負荷が少ないリードフレームを得ることができ、その結果環境負荷が少ない光半導体装置を得ることができる。
更に、要求される機械特性を制御するため、圧延加工等の機械的な加工の後にバッチ型あるいは走間型などの手法によって熱処理（調質又は低温焼鈍ともいう）を施すことで、調質するとともに、結晶粒界で結晶粒同士の結合力を強化して粒界間隔をより狭くすることができるが、反射率を低下させない程度の熱処理に留める必要がある。
このような圧延加工等の機械的な加工の後に施される熱処理の条件としては、特に制限されるものではないが、例えば、温度５０〜１５０℃で、０．０８〜３時間の熱処理を行うことが好ましい。この熱処理の温度が高すぎたり時間が長すぎると熱履歴が過剰となり、反射率が低下してしまう。
このような圧延加工等の機械的な加工の後に施される熱処理の条件としては、特に制限されるものではないが、例えば、温度５０〜１５０℃で、０．０８〜３時間の熱処理を行うことが好ましい。この熱処理の温度が高すぎたり時間が長すぎると熱履歴が過剰となり、反射率が低下してしまう。
なお、本発明において反射率に優れる、あるいは、高反射率とは、分光光度計（例えば、Ｖ６６０（商品名、日本分光（株）製））において、硫酸バリウム標準板を１００％とした時の全反射率を紫外域から可視光域の波長３００ｎｍ〜８００ｎｍにかけてリードフレームの凹部の底部中心φ０．５ｍｍについて連続測定した場合に、近紫外域の波長３７５ｎｍでの反射率を７５％以上、可視光域の波長４５０ｎｍでの反射率を８５％以上、波長６００ｎｍにおいては９０％以上であることをいう。
以下、本発明の光半導体装置用リードフレームの実施の形態を、図面を用いて説明する。各図において、リードフレームに光半導体素子が搭載されている状態を示す。なお、各実施形態はあくまでも一例であり、本発明の範囲は各実施形態に限定されるものではない。
また、図示した形態は説明に必要な限度で省略して示しており、寸法や具体的なリードフレームないしは素子の構造が図示したものに限定して解釈されるものではない。
また、図示した形態は説明に必要な限度で省略して示しており、寸法や具体的なリードフレームないしは素子の構造が図示したものに限定して解釈されるものではない。
図１は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第１の実施形態の概略断面図である。本実施形態のリードフレームは、導電性基体１上に、銀または銀合金からなる反射層２が形成され、反射層２の一部の表面上に光半導体素子３が凹部４内に搭載されている。さらにボンディングワイヤ５によって、リードフレームとして形成された破断部６にて絶縁された他方のリードフレームと、光半導体素子３とが、電気的に接続されて回路が形成されている。なお凹部は、図の上方から見た形状が円形、楕円形、正方形、長方形、六角形など好適な形状で形成されていて、凹部の底面（２ａ）と側面（２ｂ）とでは、凹部の底面からの垂線と凹部の側面とのなす角（７）で形成されており、それぞれの曲げ加工部Ｒ１、Ｒ２でプレス加工によって構成されている。本発明において、本実施形態のリードフレームは、反射層２は例えば電気めっきで形成された後、圧延加工により変形を生じた加工組織を有しており、近紫外域及び可視光領域（波長３４０ｎｍ〜８００ｎｍ）の反射特性に優れた光半導体装置用リードフレームとなる。
このリードフレームに形成されている凹部４の最大深さ（底面２ａと上面２ｃとの距離の最大値）は、圧延処理後のリードフレームの厚さの０．５倍以上３倍以下であることが好ましく、その２倍以下であることがさらに好ましい。
また図１のような凹部の側面が曲面ではない場合、凹部の底面と側面とのなす角の角度７を、底面の垂線から１０°〜６０°とすることが好ましく、２０°〜４５°とすることがさらに好ましい。この角度７は、チップの形状などにより適宜変化させて光の取り出し効率を高めるために調整することも可能である。
曲げ部Ｒ１、Ｒ２における曲げ半径については、曲げによる割れが発生するのを防ぐため、凹部形成後の凹部底部におけるリードフレームの厚さの５倍以下とすることが好ましく、該厚さの０．５〜３倍とすることがさらに好ましい。なお、これらＲ１、Ｒ２の全２つ曲げ部における曲げ半径は、場所により互いに同じであっても異なっていても良いが、同じ曲げ半径で形成されることが好ましい。
さらには、形成された凹部の底部におけるリードフレームの厚さ（図１及び図２中、符号ｔ’）の、圧延された後のリードフレームの厚さ（図１及び図２中、符号ｔ）からの減少率が、１０％以下であることが好ましい。つまり、ｔ≧ｔ’≧０．９×ｔを満たすことで、曲げ加工部における割れ発生を、より一層抑制することが出来る。
また図１のような凹部の側面が曲面ではない場合、凹部の底面と側面とのなす角の角度７を、底面の垂線から１０°〜６０°とすることが好ましく、２０°〜４５°とすることがさらに好ましい。この角度７は、チップの形状などにより適宜変化させて光の取り出し効率を高めるために調整することも可能である。
曲げ部Ｒ１、Ｒ２における曲げ半径については、曲げによる割れが発生するのを防ぐため、凹部形成後の凹部底部におけるリードフレームの厚さの５倍以下とすることが好ましく、該厚さの０．５〜３倍とすることがさらに好ましい。なお、これらＲ１、Ｒ２の全２つ曲げ部における曲げ半径は、場所により互いに同じであっても異なっていても良いが、同じ曲げ半径で形成されることが好ましい。
さらには、形成された凹部の底部におけるリードフレームの厚さ（図１及び図２中、符号ｔ’）の、圧延された後のリードフレームの厚さ（図１及び図２中、符号ｔ）からの減少率が、１０％以下であることが好ましい。つまり、ｔ≧ｔ’≧０．９×ｔを満たすことで、曲げ加工部における割れ発生を、より一層抑制することが出来る。
なお図１では、プレスやエッチング等によりリードフレームが形成された際に出来た破断部６では、基体１が露出している。これは、プレス端部において、あえて基体１を露出させることで、銀よりも樹脂と密着性に優れる成分を出現させ、光半導体装置を形成する際に使用されるモールド樹脂との密着性を、従来の銀よりも高めることができるためである。この破断部６は、モールド樹脂と密着する箇所以外は、常法の手段により外挿めっき等で半田付け性を付与する等で被覆する工程を経ても良いし、特に密着性が必要とならない場合では、マスキング等を行って反射層２を保護し、破断部６にのみ被覆するような工程を経ても良い。
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の実施形態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８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の実施形態の概略断面図である。図３に示す実施形態のリードフレームは、光半導体素子が搭載される側の面に、例えば電気めっき後に圧延加工が施された反射層２が形成されており、その裏面には例えば半田付け性を考慮した程度に、半導体素子搭載面よりも薄い０．１μｍ〜０．５μｍ程度の被覆厚で反射層２を配置したものである。このように面によって被覆厚を変えることや、あるいは、光半導体装置搭載面の裏面には反射層２を全く形成しないことも可能である。その結果、貴金属使用量が低減されるためにコストダウンに寄与できるだけでなく、環境にやさしい光半導体装置用リードフレームが提供される。
図４は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第４の実施形態の概略断面図である。図４は、モールド樹脂９および封止樹脂１０によって光半導体モジュールが形成されている様子を便宜的に示している。このように、光半導体素子３から発光された光が反射する箇所が、凹部内に形成された反射層２でほとんど反射される構造となるため、従来では主に白色樹脂で形成された部分もリードフレームで形成することにより、樹脂の劣化等による反射率低下の懸念がない、長期信頼性の高い光半導体装置用リードフレーム及び光半導体装置が提供できる。
図５は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの製造方法の一例を模式的に示した図である。本発明の光半導体装置用リードフレームの製造方法は、例えば、（１）導電性基体を準備する工程と、（２）少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域に銀または銀合金からなる層を、電気めっき法、無電解めっき法、スパッタ法のいずれかの手法で形成する工程と、（３）圧延加工を施して反射率が高められた反射層を形成する工程と、（４）反射層が形成された後に光半導体素子が搭載される箇所に例えばプレス法により凹部を形成する工程と、（５）該凹部形成時と同一時もしくは別工程において、該凹部の外側に抜き加工を施して、その抜き加工された箇所は基体が露出しているリードフレームを得る工程と、（６）モールド樹脂で外郭樹脂を形成する工程と、（７）光半導体素子を搭載してワイヤボンディングを行う工程と、（８）封止樹脂を用いて光半導体素子を封子して光半導体装置を形成する工程、とを含む。
これにより、工程（３）において形成された反射層に、次工程（４）により光半導体素子を搭載する凹部を形成することで、光半導体素子が搭載される箇所近辺では摺動による傷形成が最小限にとどめられるため、高反射化された表面状態を最大限維持できる。また、凹部内側面（図１中の２ｂ）として形成された箇所も高反射化された表面状態であるので、従来では主に白色樹脂で形成された部分も金属リードフレームで形成することにより、樹脂の劣化等による反射率低下の懸念がなくなるため、長期信頼性のある光半導体装置が提供できる。さらに工程（５）において形成された破断部（図１〜図４中の６）に導電性基体を露出させることにより、工程（６）で形成されたモールド樹脂との密着性を、従来の銀めっきの場合よりも著しく改善することが出来る。
これらの効果から、装置として組み込んだときの長期信頼性が向上し、モールド樹脂との密着性が向上し、高反射化された表面状態を最大限維持できる光半導体装置用リードフレームが得るのに好適な製造方法が提供される。
これにより、工程（３）において形成された反射層に、次工程（４）により光半導体素子を搭載する凹部を形成することで、光半導体素子が搭載される箇所近辺では摺動による傷形成が最小限にとどめられるため、高反射化された表面状態を最大限維持できる。また、凹部内側面（図１中の２ｂ）として形成された箇所も高反射化された表面状態であるので、従来では主に白色樹脂で形成された部分も金属リードフレームで形成することにより、樹脂の劣化等による反射率低下の懸念がなくなるため、長期信頼性のある光半導体装置が提供できる。さらに工程（５）において形成された破断部（図１〜図４中の６）に導電性基体を露出させることにより、工程（６）で形成されたモールド樹脂との密着性を、従来の銀めっきの場合よりも著しく改善することが出来る。
これらの効果から、装置として組み込んだときの長期信頼性が向上し、モールド樹脂との密着性が向上し、高反射化された表面状態を最大限維持できる光半導体装置用リードフレームが得るのに好適な製造方法が提供される。
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。
（実施例１）
実施例１として、導電性基体として、幅５０ｍｍの基体：Ｃ１８０４５（Ｃｕ−０．３Ｃｒ−０．２５Ｓｎ−０．５Ｚｎ、古河電気工業（株）製、商品名：ＥＦＴＥＣ−６４Ｔ）、厚さは０．３ｍｍ又は０．１５ｍｍを準備した。これに、以下に示す前処理を行った。その後、厚さ０．３ｍｍの基体には以下に示す厚さ５μｍの無光沢銀（Ａｇ）めっきを形成した。また、厚さ０．１５ｍｍの基体には以下に示す厚さ２．５μｍの光沢銀（Ａｇ−Ｓｅ合金）めっきを施した。
合金番号はＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格による種類を示す。なお、各元素の前の数字は含有量を表わしその単位は質量％である。
なお、いずれの場合も、電解脱脂・酸洗の工程を経た前処理を行った。また、それぞれ銀または銀合金のめっきを行う前は、銀ストライクめっきを行い、最表層めっき厚は銀ストライクめっき厚を含めた圧延後の厚さ（形成された凹部の底部上の位置での厚さ）として表記した。
実施例１として、導電性基体として、幅５０ｍｍの基体：Ｃ１８０４５（Ｃｕ−０．３Ｃｒ−０．２５Ｓｎ−０．５Ｚｎ、古河電気工業（株）製、商品名：ＥＦＴＥＣ−６４Ｔ）、厚さは０．３ｍｍ又は０．１５ｍｍを準備した。これに、以下に示す前処理を行った。その後、厚さ０．３ｍｍの基体には以下に示す厚さ５μｍの無光沢銀（Ａｇ）めっきを形成した。また、厚さ０．１５ｍｍの基体には以下に示す厚さ２．５μｍの光沢銀（Ａｇ−Ｓｅ合金）めっきを施した。
合金番号はＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格による種類を示す。なお、各元素の前の数字は含有量を表わしその単位は質量％である。
なお、いずれの場合も、電解脱脂・酸洗の工程を経た前処理を行った。また、それぞれ銀または銀合金のめっきを行う前は、銀ストライクめっきを行い、最表層めっき厚は銀ストライクめっき厚を含めた圧延後の厚さ（形成された凹部の底部上の位置での厚さ）として表記した。
実施例１における前処理条件を以下に示す。
（前処理条件）
［陰極電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ ６０ｇ／リットル
脱脂条件：２．５Ａ／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）
［陰極電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ ６０ｇ／リットル
脱脂条件：２．５Ａ／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℃
実施例１において使用した反射層めっきの液組成およびめっき条件を以下に示す。
（銀めっき条件）
［Ａｇめっき］：無光沢銀めっき
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℃
［Ａｇ−Ｓｅ合金めっき］：光沢銀めっき
めっき液：ＫＣＮ １５０ｇ／リットル、Ｋ２ＣＯ３ １５ｇ／リットル、ＫＡｇ［ＣＮ］２ ７５ｇ／リットル、Ｎａ２Ｏ３Ｓｅ・５Ｈ２Ｏ ５ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
（銀めっき条件）
［Ａｇめっき］：無光沢銀めっき
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℃
［Ａｇ−Ｓｅ合金めっき］：光沢銀めっき
めっき液：ＫＣＮ １５０ｇ／リットル、Ｋ２ＣＯ３ １５ｇ／リットル、ＫＡｇ［ＣＮ］２ ７５ｇ／リットル、Ｎａ２Ｏ３Ｓｅ・５Ｈ２Ｏ ５ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
次に、発明例１として板厚０．３ｍｍの導電性基体を用いて得られたＡｇストライクめっき品に両面５μｍの無光沢銀めっき皮膜を形成した後、反射層形成処理として６段圧延機（日立製作所製）を用いてロール粗度Ｒａ≒０．０５μｍのワークロールを使用して初期板厚に対する圧延時の加工率（または圧下率）を５０％、つまり圧延後の平面部の板厚（図１の符号ｔ）０．１５ｍｍの反射層形成品を得た。その後、プレスにより凹部の深さを０．１５ｍｍ（圧延後の板厚の１．０倍）とし、曲げ半径（図１中の符号Ｒ１、Ｒ２に相当する曲げ部での曲げ半径）Ｒ＝０．１ｍｍ、凹部の底部垂線と側面とのなす角（図１の符号７）の角度２２．５°の条件で、大きさ２．０ｍｍ×１．５ｍｍの長方形に凹部を形成してリードフレームを得た。なお、形成された反射層厚は、初期に被覆された厚さに対して加工率分薄くなるため、加工率５０％の場合は初期の被覆厚の５０％となり、発明例１に形成された反射層厚は２．５μｍであった。さらに、このときのリードフレームの凹部の底部における板厚減少率「（ｔ−ｔ’）×１００／（ｔ）」をマイクロメータで測定したところ、２％であった。
また、従来例１として、板厚０．３ｍｍの導電性基体を用いて得られたＡｇストライクめっき品に両面５μｍの無光沢銀めっき皮膜を形成した後、プレス機にてプレス加工率５０％で押し潰しながら、同上の寸法にて凹部を形成したリードフレームを準備した。このときの板厚減少率をマイクロメータで測定したところ、５０％であった。さらに従来例２として、板厚０．１５ｍｍの導電性基体を用いて得られたＡｇストライクめっき品に上記と同じ寸法（２．０ｍｍ×１．５ｍｍの長方形）にて、プレス加工に付して凹部を形成した後に、光沢銀めっきを２．５μｍ形成したリードフレームを準備した。この従来例２では、めっき形成後には圧延加工もプレス加工も行っていないので、反射層の厚さは減少せずに不変である。
また、従来例１として、板厚０．３ｍｍの導電性基体を用いて得られたＡｇストライクめっき品に両面５μｍの無光沢銀めっき皮膜を形成した後、プレス機にてプレス加工率５０％で押し潰しながら、同上の寸法にて凹部を形成したリードフレームを準備した。このときの板厚減少率をマイクロメータで測定したところ、５０％であった。さらに従来例２として、板厚０．１５ｍｍの導電性基体を用いて得られたＡｇストライクめっき品に上記と同じ寸法（２．０ｍｍ×１．５ｍｍの長方形）にて、プレス加工に付して凹部を形成した後に、光沢銀めっきを２．５μｍ形成したリードフレームを準備した。この従来例２では、めっき形成後には圧延加工もプレス加工も行っていないので、反射層の厚さは減少せずに不変である。
（評価方法）
上記のようにして得られた、発明例および従来例のリードフレームについて、下記試験および基準により評価を行った。
（１Ａ）反射率測定：分光光度計（Ｖ６６０（商品名、日本分光（株）製））において、硫酸バリウム標準板を１００％とした時の全反射率を波長３００ｎｍ〜８００ｎｍにかけて凹部の底部中心φ０．５ｍｍにおける反射率について連続測定を実施した。このうち、近紫外域である波長３７５ｎｍ、さらには可視光域である波長４５０ｎｍおよび６００ｎｍにおける全反射率（％）を表１に示す。それぞれ近紫外域の波長３７５ｎｍでの反射率を７５％以上、可視光域の波長４５０ｎｍでの反射率を８５％以上、波長６００ｎｍにおいては９０％以上であることが要求特性とした。
（１Ｂ）耐曲げ割れ性：凹部形成により生じた曲げ加工部（図１中のＲ１、Ｒ１’Ｒ２、Ｒ２’に相当する箇所）において、マイクロスコープ（ＶＨ−８０００（商品名、（株）キーエンス製））で２００倍に拡大して観察し、基体が露出する曲げ割れの有無を調査した。観察の結果、１箇所でも割れが発生していたものを「あり」、１箇所も割れていなかったものを「なし」としてそれぞれ表記した。「なし」であることを要求特性とした。
以上の結果を表１に示す。
上記のようにして得られた、発明例および従来例のリードフレームについて、下記試験および基準により評価を行った。
（１Ａ）反射率測定：分光光度計（Ｖ６６０（商品名、日本分光（株）製））において、硫酸バリウム標準板を１００％とした時の全反射率を波長３００ｎｍ〜８００ｎｍにかけて凹部の底部中心φ０．５ｍｍにおける反射率について連続測定を実施した。このうち、近紫外域である波長３７５ｎｍ、さらには可視光域である波長４５０ｎｍおよび６００ｎｍにおける全反射率（％）を表１に示す。それぞれ近紫外域の波長３７５ｎｍでの反射率を７５％以上、可視光域の波長４５０ｎｍでの反射率を８５％以上、波長６００ｎｍにおいては９０％以上であることが要求特性とした。
（１Ｂ）耐曲げ割れ性：凹部形成により生じた曲げ加工部（図１中のＲ１、Ｒ１’Ｒ２、Ｒ２’に相当する箇所）において、マイクロスコープ（ＶＨ−８０００（商品名、（株）キーエンス製））で２００倍に拡大して観察し、基体が露出する曲げ割れの有無を調査した。観察の結果、１箇所でも割れが発生していたものを「あり」、１箇所も割れていなかったものを「なし」としてそれぞれ表記した。「なし」であることを要求特性とした。
以上の結果を表１に示す。
表１の結果から次のことがわかる。
発明例１では、底部の反射率がそれぞれ波長３７５ｎｍでの反射率を７５％以上、可視光域の波長４５０ｎｍでの反射率を８５％以上、波長６００ｎｍにおいては９０％以上であることを満足し、かつ凹部形成時の曲げ部においても割れの発生は認められなかった。
一方、反射層を圧延加工ではなくプレス加工で形成した従来例１では、反射層を圧延加工で形成した発明例１と比べて、要求特性は満たしているものの反射率が低かった。また、曲げ部における割れが発生しており、導電性基体が露出している様子が見られた。これは、プレス加工で反射層を形成する際は、局部的に加工率を高くする必要があるため、その板厚差によって割れが発生しやすくなってしまうためである。
また、凹部形成後に光沢めっきで反射層を形成し、圧延加工や全面でのプレス加工には付していない従来例２では、可視光における波長４５０ｎｍでの反射率８５％以上という要求特性を満足しておらず、発明例と比較して反射特性が低いため、本発明例の方が優れた輝度を示す光半導体装置が提供できることが分かる。
これらの結果、本発明に従って、反射層を銀又は銀合金のめっき後に圧延加工で形成し、かつ、反射層形成後にプレス加工によって凹部を形成してなり、その際に凹部底部における圧延処理後のリードフレームの厚さの減少率（図１の符号で表わすと、ｔ’×１００／ｔ）を１０％以下とするように凹部を形成することによって、従来品では為し得なかった反射層が物理特性に近い反射率をもち、かつ曲げ加工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ことがわかる。
発明例１では、底部の反射率がそれぞれ波長３７５ｎｍでの反射率を７５％以上、可視光域の波長４５０ｎｍでの反射率を８５％以上、波長６００ｎｍにおいては９０％以上であることを満足し、かつ凹部形成時の曲げ部においても割れの発生は認められなかった。
一方、反射層を圧延加工ではなくプレス加工で形成した従来例１では、反射層を圧延加工で形成した発明例１と比べて、要求特性は満たしているものの反射率が低かった。また、曲げ部における割れが発生しており、導電性基体が露出している様子が見られた。これは、プレス加工で反射層を形成する際は、局部的に加工率を高くする必要があるため、その板厚差によって割れが発生しやすくなってしまうためである。
また、凹部形成後に光沢めっきで反射層を形成し、圧延加工や全面でのプレス加工には付していない従来例２では、可視光における波長４５０ｎｍでの反射率８５％以上という要求特性を満足しておらず、発明例と比較して反射特性が低いため、本発明例の方が優れた輝度を示す光半導体装置が提供できることが分かる。
これらの結果、本発明に従って、反射層を銀又は銀合金のめっき後に圧延加工で形成し、かつ、反射層形成後にプレス加工によって凹部を形成してなり、その際に凹部底部における圧延処理後のリードフレームの厚さの減少率（図１の符号で表わすと、ｔ’×１００／ｔ）を１０％以下とするように凹部を形成することによって、従来品では為し得なかった反射層が物理特性に近い反射率をもち、かつ曲げ加工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ことがわかる。
（実施例２）
実施例２として、導電性基体として、表２に示す幅５０ｍｍの基体に以下に示す前処理を行った後、それぞれ表２に示す中間層（該当する場合）および反射層を以下に示す電気めっきにより形成し、さらに実施例１と同様の形状の凹部をプレス加工により形成し、凹部の底面における圧延処理後のリードフレームの厚さの減少率が、圧延処理前の厚さの１０％以下である発明例、参考例、従来例を得た。なお、各圧延加工率と同様の減少率で各被覆層厚が変化することが分かっており、反射層形成後の圧延後の導電性基体の厚さと中間層（該当する場合）および反射層の各被覆厚さを含めた全板厚、つまりリードフレームの厚さを０．２ｍｍとするため、圧延加工率を考慮して初期の板厚、中間層厚、反射層初期被覆（めっき時）厚を変化させて形成した。その後、６段圧延機（日立製作所製）を用い、圧延ワークロールの表面粗度Ｒａを表２に示したように変化させたロールを使用して圧延加工を施すことにより、表２に示す構成の発明例、参考例のリードフレームを得た。また従来例として、実施例１で形成したのと同一の、凹部を形成した後に光沢銀めっきを施した従来例２のリードフレームで比較を行った。なお、従来の電気接点材料として、参考例５として特許文献３の比較例１を模擬したものを、参考例６として特許文献３の実施例２を模したものを、それぞれを準備するため、圧延加工を行った後に大気雰囲気において２４０℃で４時間の熱処理を行ったものを準備した。
なお、それぞれ電解脱脂及び酸洗を前記実施例１と同様に行った。
実施例２として、導電性基体として、表２に示す幅５０ｍｍの基体に以下に示す前処理を行った後、それぞれ表２に示す中間層（該当する場合）および反射層を以下に示す電気めっきにより形成し、さらに実施例１と同様の形状の凹部をプレス加工により形成し、凹部の底面における圧延処理後のリードフレームの厚さの減少率が、圧延処理前の厚さの１０％以下である発明例、参考例、従来例を得た。なお、各圧延加工率と同様の減少率で各被覆層厚が変化することが分かっており、反射層形成後の圧延後の導電性基体の厚さと中間層（該当する場合）および反射層の各被覆厚さを含めた全板厚、つまりリードフレームの厚さを０．２ｍｍとするため、圧延加工率を考慮して初期の板厚、中間層厚、反射層初期被覆（めっき時）厚を変化させて形成した。その後、６段圧延機（日立製作所製）を用い、圧延ワークロールの表面粗度Ｒａを表２に示したように変化させたロールを使用して圧延加工を施すことにより、表２に示す構成の発明例、参考例のリードフレームを得た。また従来例として、実施例１で形成したのと同一の、凹部を形成した後に光沢銀めっきを施した従来例２のリードフレームで比較を行った。なお、従来の電気接点材料として、参考例５として特許文献３の比較例１を模擬したものを、参考例６として特許文献３の実施例２を模したものを、それぞれを準備するため、圧延加工を行った後に大気雰囲気において２４０℃で４時間の熱処理を行ったものを準備した。
なお、それぞれ電解脱脂及び酸洗を前記実施例１と同様に行った。
実施例２における前処理条件を以下に示す。
（前処理条件）
［陰極電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ ６０ｇ／リットル
脱脂条件：２．５Ａ／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）
［陰極電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ ６０ｇ／リットル
脱脂条件：２．５Ａ／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℃
実施例２において使用した中間層めっきの液組成およびめっき条件を以下に示す。
（中間層めっき条件）
［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℃
［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℃
（中間層めっき条件）
［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℃
［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℃
実施例２において使用した反射層めっきの液組成およびめっき条件を以下に示す。
（反射層めっき条件）
［Ａｇめっき］：無光沢銀めっき
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℃
［Ａｇ−Ｓｎ合金めっき］
めっき液：ＫＣＮ １００ｇ／リットル、ＮａＯＨ ５０ｇ／リットル、ＡｇＣＮ １０ｇ／リットル、Ｋ２Ｓｎ（ＯＨ）６ ８０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ２、温度 ４０℃
［Ａｇ−Ｉｎ合金めっき］
めっき液：ＫＣＮ １００ｇ／リットル、ＮａＯＨ ５０ｇ／リットル、ＡｇＣＮ １０ｇ／リットル、ＩｎＣｌ３ ２０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、温度 ３０℃
［Ａｇ−Ｓｅ合金めっき］
めっき液：ＫＣＮ １５０ｇ／リットル、Ｋ２ＣＯ３ １５ｇ／リットル、ＫＡｇ［ＣＮ］２ ７５ｇ／リットル、Ｎａ２Ｏ３Ｓｅ・５Ｈ２Ｏ ５ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
［Ａｇ−Ｓｂ合金めっき］
めっき液：ＫＣＮ １５０ｇ／リットル、Ｋ２ＣＯ３ １５ｇ／リットル、ＫＡｇ［ＣＮ］２ ７５ｇ／リットル、Ｃ４Ｈ４ＫＯＳｂ １０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
（反射層めっき条件）
［Ａｇめっき］：無光沢銀めっき
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℃
［Ａｇ−Ｓｎ合金めっき］
めっき液：ＫＣＮ １００ｇ／リットル、ＮａＯＨ ５０ｇ／リットル、ＡｇＣＮ １０ｇ／リットル、Ｋ２Ｓｎ（ＯＨ）６ ８０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ２、温度 ４０℃
［Ａｇ−Ｉｎ合金めっき］
めっき液：ＫＣＮ １００ｇ／リットル、ＮａＯＨ ５０ｇ／リットル、ＡｇＣＮ １０ｇ／リットル、ＩｎＣｌ３ ２０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、温度 ３０℃
［Ａｇ−Ｓｅ合金めっき］
めっき液：ＫＣＮ １５０ｇ／リットル、Ｋ２ＣＯ３ １５ｇ／リットル、ＫＡｇ［ＣＮ］２ ７５ｇ／リットル、Ｎａ２Ｏ３Ｓｅ・５Ｈ２Ｏ ５ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
［Ａｇ−Ｓｂ合金めっき］
めっき液：ＫＣＮ １５０ｇ／リットル、Ｋ２ＣＯ３ １５ｇ／リットル、ＫＡｇ［ＣＮ］２ ７５ｇ／リットル、Ｃ４Ｈ４ＫＯＳｂ １０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
導電性基体として用いられた材料のうち、「Ｃ１４４１０（Ｃｕ−０．１５Ｓｎ−０．０１Ｐ、古河電気工業（株）製、商品名：ＥＦＴＥＣ−３）」、「Ｃ１９４００（Ｃｕ−Ｆｅ系合金材料、Ｃｕ−２．３Ｆｅ−０．０３Ｐ−０．１５Ｚｎ）」、「Ｃ１８０４５（Ｃｕ−０．３Ｃｒ−０．２５Ｓｎ−０．５Ｚｎ、古河電気工業（株）製、商品名：ＥＦＴＥＣ−６４Ｔ）」「Ｃ２６０００（黄銅、Ｃｕ−３０Ｚｎ）」、「Ｃ５２１００（リン青銅、Ｃｕ−８Ｓｎ−Ｐ）」は銅または銅合金の基体を表し、合金番号はＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格による種類を示す。なお、各元素の前の数字は含有量を表わしその単位は質量％である。
それぞれ銀または銀合金のめっきを行う前は、銀ストライクめっきを行い、最表層めっき厚は銀ストライクめっき厚を含めた圧延後の厚さ（形成された凹部の底部上の位置での厚さ）として表記した。
それぞれ銀または銀合金のめっきを行う前は、銀ストライクめっきを行い、最表層めっき厚は銀ストライクめっき厚を含めた圧延後の厚さ（形成された凹部の底部上の位置での厚さ）として表記した。
（評価方法）
上記のようにして得られた、発明例、参考例および従来例のリードフレームについて、下記試験および基準により評価を行った。
（２Ａ）反射率測定：分光光度計（Ｖ６６０（商品名、日本分光（株）製））において、硫酸バリウム標準板を１００％とした時の全反射率を、波長３００ｎｍ〜８００ｎｍにかけて凹部の底部中心φ０．５ｍｍにおける反射率について連続測定を実施した。このうち、近紫外域である波長３７５ｎｍ、さらには可視光域である波長４５０ｎｍおよび６００ｎｍにおける全反射率（％）を表３に示す。それぞれ近紫外域の波長３７５ｎｍでの反射率を７５％以上、可視光域の波長４５０ｎｍでの反射率を８５％以上、波長６００ｎｍにおいては９０％以上であることが要求特性とした。
（２Ｂ）耐曲げ割れ性：凹部形成により生じた曲げ加工部（図１中のＲ１、Ｒ１’Ｒ２、Ｒ２’に相当する箇所）において、マイクロスコープ（ＶＨ−８０００（商品名、（株）キーエンス製））で２００倍に拡大して観察し、基体が露出する曲げ割れの有無を調査し、それぞれ割れ発生のないものを「優」として「◎」、割れてはいないがシワ状になっているものを「良」として「○」、僅かに割れているが基体が露出していないものを「可」として「△」、割れが発生して基体が露出しているものを「不可」として「×」でそれぞれ表記した。「可」以上を実用レベルとした。
（２Ｃ）耐熱性：各リードフレームを２００℃の温度で２時間大気中にて熱処理に付した後の反射率を測定し、加熱前後での反射率の変化を耐熱性とした。加熱前の反射率からの低下率で評価した。加熱後の波長４５０ｎｍにおける反射率の低下率が５％未満のものを「良」と判定して「○」、反射率の低下率が５％以上１０％未満のものを「可」と判定して「△」、反射率の低下率が１０％以上のものを「不可」と判定して「×」でそれぞれ表わした。「可」以上を実用レベルとした。
以上の結果を表３に示す。
上記のようにして得られた、発明例、参考例および従来例のリードフレームについて、下記試験および基準により評価を行った。
（２Ａ）反射率測定：分光光度計（Ｖ６６０（商品名、日本分光（株）製））において、硫酸バリウム標準板を１００％とした時の全反射率を、波長３００ｎｍ〜８００ｎｍにかけて凹部の底部中心φ０．５ｍｍにおける反射率について連続測定を実施した。このうち、近紫外域である波長３７５ｎｍ、さらには可視光域である波長４５０ｎｍおよび６００ｎｍにおける全反射率（％）を表３に示す。それぞれ近紫外域の波長３７５ｎｍでの反射率を７５％以上、可視光域の波長４５０ｎｍでの反射率を８５％以上、波長６００ｎｍにおいては９０％以上であることが要求特性とした。
（２Ｂ）耐曲げ割れ性：凹部形成により生じた曲げ加工部（図１中のＲ１、Ｒ１’Ｒ２、Ｒ２’に相当する箇所）において、マイクロスコープ（ＶＨ−８０００（商品名、（株）キーエンス製））で２００倍に拡大して観察し、基体が露出する曲げ割れの有無を調査し、それぞれ割れ発生のないものを「優」として「◎」、割れてはいないがシワ状になっているものを「良」として「○」、僅かに割れているが基体が露出していないものを「可」として「△」、割れが発生して基体が露出しているものを「不可」として「×」でそれぞれ表記した。「可」以上を実用レベルとした。
（２Ｃ）耐熱性：各リードフレームを２００℃の温度で２時間大気中にて熱処理に付した後の反射率を測定し、加熱前後での反射率の変化を耐熱性とした。加熱前の反射率からの低下率で評価した。加熱後の波長４５０ｎｍにおける反射率の低下率が５％未満のものを「良」と判定して「○」、反射率の低下率が５％以上１０％未満のものを「可」と判定して「△」、反射率の低下率が１０％以上のものを「不可」と判定して「×」でそれぞれ表わした。「可」以上を実用レベルとした。
以上の結果を表３に示す。
これらの結果から明らかなように、凹部形成後に光沢めっきで反射層を形成し圧延加工や全面でのプレス加工には付していない従来例２と圧延加工を実施した発明例１２とを比較すると、明らかに発明例の方が反射率が高くなっており、高反射率化に大変有効であることが分かる。また、他の本発明例では、近紫外域である波長３４０ｎｍ〜４００ｎｍ、特に３７５ｎｍにおける反射率が良好であり、波長３７５ｎｍで７５％以上であり、さらに可視光域においても、波長４５０ｎｍで８５％以上、６００ｎｍで９０％以上を満足した。特に圧延加工率が１％以上８０％以下、さらに好ましくは１０〜６０％であることで、大変優れた反射率特性を示し、かつ曲げ加工性や耐熱性に優れた光半導体装置用リードフレームが提供できることが分かる。
さらに参考例１においては、最表層である反射層の被覆厚が０．１μｍと薄いため、耐熱性に劣るとともに、波長３７５ｎｍおよび６００ｎｍにおける反射率が改善されるものの発明例２５より劣っていることが分かり、最表層である反射層の被覆厚は０．２μｍ以上であることが好ましいことが分かる。
また参考例２では、反射層を構成するためのめっき層形成後の圧延加工時の加工率が０．５％と低いため、反射率が十分とはいえないレベルに留まっている。
さらに参考例３では、反射層を構成するためのめっき層形成後の圧延加工時の加工率（減面率）が８０％を越えている状態であるが、反射率及び耐熱性は優れるものの、曲げ加工性において劣っていることが確認された。
これらの参考例２及び参考例３の結果から、減面率は１〜８０％であることが好ましいことが分かる。さらに曲げ加工性及び反射率を重視すると、２０〜６０％の減面率がより好適である。
さらに参考例４では、圧延加工のロール粗度が０．１５μｍを超えているものであるが、この場合は反射率は高いものの、ロール粗度がより細かい方が一層の反射率改善効果を示していることが分かる。また、ロール粗度転写の凹凸により、曲げ加工性において劣っていることが確認される。このため、圧延加工時のロール粗度は、Ｒａで０．１５μｍ以下のロールで実施することが好ましく、０．０５μｍ以下のロールで実施することがさらに好ましい。
さらに参考例５及び参考例６では、めっき、圧延の後、熱処理（低温焼鈍）を行った例であり、それぞれ特許文献３を模擬したものであるが、低温焼鈍による熱履歴が過剰であったために反射率が全体的に低下した。また、特許文献３に記載のような従来の技術では圧延ロール粗度の考慮がなされていないため、反射率向上も不十分であり、かつ曲げ加工性にも劣っていることがわかる。このように、従来の技術を単に展開するだけでは本発明は容易に達成することができないことがわかる。このため、圧延の後に熱処理を施す場合は、反射率を十分に考慮しつつ適用する必要があることが分かる。
また参考例２では、反射層を構成するためのめっき層形成後の圧延加工時の加工率が０．５％と低いため、反射率が十分とはいえないレベルに留まっている。
さらに参考例３では、反射層を構成するためのめっき層形成後の圧延加工時の加工率（減面率）が８０％を越えている状態であるが、反射率及び耐熱性は優れるものの、曲げ加工性において劣っていることが確認された。
これらの参考例２及び参考例３の結果から、減面率は１〜８０％であることが好ましいことが分かる。さらに曲げ加工性及び反射率を重視すると、２０〜６０％の減面率がより好適である。
さらに参考例４では、圧延加工のロール粗度が０．１５μｍを超えているものであるが、この場合は反射率は高いものの、ロール粗度がより細かい方が一層の反射率改善効果を示していることが分かる。また、ロール粗度転写の凹凸により、曲げ加工性において劣っていることが確認される。このため、圧延加工時のロール粗度は、Ｒａで０．１５μｍ以下のロールで実施することが好ましく、０．０５μｍ以下のロールで実施することがさらに好ましい。
さらに参考例５及び参考例６では、めっき、圧延の後、熱処理（低温焼鈍）を行った例であり、それぞれ特許文献３を模擬したものであるが、低温焼鈍による熱履歴が過剰であったために反射率が全体的に低下した。また、特許文献３に記載のような従来の技術では圧延ロール粗度の考慮がなされていないため、反射率向上も不十分であり、かつ曲げ加工性にも劣っていることがわかる。このように、従来の技術を単に展開するだけでは本発明は容易に達成することができないことがわかる。このため、圧延の後に熱処理を施す場合は、反射率を十分に考慮しつつ適用する必要があることが分かる。
（実施例３）
実施例３として、基体：Ｃ１４４１０（Ｃｕ−０．１５Ｓｎ−０．０１Ｐ、古河電気工業社製、商品名：ＥＦＴＥＣ−３）、幅３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍを準備した。これに、以下に示す前処理を行った後、中間層を形成せずに以下に示す無光沢銀（Ａｇ）めっきもしくは光沢銀（Ａｇ−Ｓｅ合金）めっきを施し、厚さ６μｍのめっき皮膜を得た。
なお、いずれの場合も、電解脱脂・酸洗の工程を経た前処理を行った。また、それぞれ銀または銀合金のめっきを行う前は、銀ストライクめっきを行い、最表層めっき厚は銀ストライクめっき厚を含めた圧延後の厚さ（形成された凹部の底部上の位置での厚さ）として表記した。
実施例３として、基体：Ｃ１４４１０（Ｃｕ−０．１５Ｓｎ−０．０１Ｐ、古河電気工業社製、商品名：ＥＦＴＥＣ−３）、幅３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍを準備した。これに、以下に示す前処理を行った後、中間層を形成せずに以下に示す無光沢銀（Ａｇ）めっきもしくは光沢銀（Ａｇ−Ｓｅ合金）めっきを施し、厚さ６μｍのめっき皮膜を得た。
なお、いずれの場合も、電解脱脂・酸洗の工程を経た前処理を行った。また、それぞれ銀または銀合金のめっきを行う前は、銀ストライクめっきを行い、最表層めっき厚は銀ストライクめっき厚を含めた圧延後の厚さ（形成された凹部の底部上の位置での厚さ）として表記した。
実施例３における前処理条件を以下に示す。
（前処理条件）
［陰極電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ ６０ｇ／リットル
脱脂条件：２．５Ａ／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）
［陰極電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ ６０ｇ／リットル
脱脂条件：２．５Ａ／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℃
実施例３において使用した反射層めっきの液組成およびめっき条件を以下に示す。
（反射層めっき条件）
［Ａｇめっき］：無光沢銀めっき
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℃
［Ａｇ−Ｓｅ合金めっき］：光沢銀めっき
めっき液：ＫＣＮ １５０ｇ／リットル、Ｋ２ＣＯ３ １５ｇ／リットル、ＫＡｇ［ＣＮ］２ ７５ｇ／リットル、Ｎａ２Ｏ３Ｓｅ・５Ｈ２Ｏ ５ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
（反射層めっき条件）
［Ａｇめっき］：無光沢銀めっき
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℃
［Ａｇ−Ｓｅ合金めっき］：光沢銀めっき
めっき液：ＫＣＮ １５０ｇ／リットル、Ｋ２ＣＯ３ １５ｇ／リットル、ＫＡｇ［ＣＮ］２ ７５ｇ／リットル、Ｎａ２Ｏ３Ｓｅ・５Ｈ２Ｏ ５ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、温度 ５０℃
次に、前記工程にて得られた無光沢銀めっき品について、反射層形成処理として６段圧延機を用いてロール粗度Ｒａ≒０．０４μｍのワークロールを使用して初期板厚に対する圧延加工率を５０％、つまり板厚（圧延加工後のリードフレームの厚さ）０．１５ｍｍの反射層形成品を得た。その後、プレスにより凹部の深さ、曲げ半径（図１中、Ｒ１、Ｒ２に相当する箇所での曲げ半径）、凹部の底面垂線と側面とのなす角の角度、凹部の底部面積、凹部底部でのリードフレームの厚さを調整し、凹部を形成した。ただし、曲げ半径Ｒについては、どの曲げ加工部においても同一であるように施した。なお、形成された反射層厚は、初期に被覆された厚さに対して加工率分薄くなるため、加工率５０％の場合は初期の被覆厚の５０％となり、発明例に形成された反射層厚はすべて３μｍであった。その後、リードフレームを形成するプレス工程、つまり前記凹部（光半導体装置搭載位置）の外側での抜き加工のためのプレス加工を経て、発明例及び参考例の光半導体装置用リードフレームを得た。
また、前記工程にて得られた光沢銀めっき品である、実施例１および実施例２で形成したのと同一の従来例２について、凹部形成後にめっきを施して反射層を形成した従来例２の光半導体装置用リードフレームを作製して比較を行った。
さらに比較例１として、前記と同様の無光沢銀めっき、圧延により反射層を形成した後に、凹部を形成せずに、前記リードフレームを形成するプレス工程、つまり光半導体装置搭載位置の外側での抜き加工のためのプレス加工を経て得た光半導体装置用リードフレームを準備して、凹部形成品との比較を実施した。
また、前記工程にて得られた光沢銀めっき品である、実施例１および実施例２で形成したのと同一の従来例２について、凹部形成後にめっきを施して反射層を形成した従来例２の光半導体装置用リードフレームを作製して比較を行った。
さらに比較例１として、前記と同様の無光沢銀めっき、圧延により反射層を形成した後に、凹部を形成せずに、前記リードフレームを形成するプレス工程、つまり光半導体装置搭載位置の外側での抜き加工のためのプレス加工を経て得た光半導体装置用リードフレームを準備して、凹部形成品との比較を実施した。
（評価方法）
上記のようにして得られた、発明例、参考例および従来例のリードフレームについて、下記試験および基準により評価を行った。
（３Ａ）反射率比の測定：分光光度計（Ｖ６６０（商品名、日本分光（株）製））において、リードフレーム形成のプレス工程、つまり前記抜き加工のためのプレス加工を経た後に、硫酸バリウム標準板を１００％とした時の全反射率を波長３００ｎｍ〜８００ｎｍにかけて凹部の全域（図１中の４に相当する箇所、つまり底面２ａと側面２ｂの全域）における反射率について連続測定を実施した。このうち、可視光域である波長４５０ｎｍの全反射率（％）を、測定した凹部の底部面積（図１中の２ａの面積）および内側面（図１中の２ｂの面積）の和、つまり凹部の内表面積（ｍｍ２）で乗じた反射率比（全反射率／凹部内表面積；％／ｍｍ２）を算出し、従来例２の光沢めっき後の反射率比を１.００（％／ｍｍ２）とした時の割合で示した。すなわち、この数値が１以上であれば従来例よりも反射率が高まっており、かつ光の取り出し効率が高いことを意味する。
（３Ｂ）耐曲げ割れ性：凹部形成により生じた曲げ加工部（図１中のＲ１、Ｒ１’Ｒ２、Ｒ２’に相当する箇所）において、マイクロスコープ（ＶＨ−８０００（商品名、（株）キーエンス製））で２００倍に拡大して観察し、基体が露出する曲げ割れの有無を調査し、それぞれ割れ発生のないものを「優」として「◎」、割れてはいないがシワ状になっているものを「良」として「○」、僅かに割れているが基体が露出していないものを「可」として「△」、割れが発生して基体が露出しているものを「不可」として「×」でそれぞれ表記した。「可」以上を実用レベルとした。
以上の結果を表４に示す。
上記のようにして得られた、発明例、参考例および従来例のリードフレームについて、下記試験および基準により評価を行った。
（３Ａ）反射率比の測定：分光光度計（Ｖ６６０（商品名、日本分光（株）製））において、リードフレーム形成のプレス工程、つまり前記抜き加工のためのプレス加工を経た後に、硫酸バリウム標準板を１００％とした時の全反射率を波長３００ｎｍ〜８００ｎｍにかけて凹部の全域（図１中の４に相当する箇所、つまり底面２ａと側面２ｂの全域）における反射率について連続測定を実施した。このうち、可視光域である波長４５０ｎｍの全反射率（％）を、測定した凹部の底部面積（図１中の２ａの面積）および内側面（図１中の２ｂの面積）の和、つまり凹部の内表面積（ｍｍ２）で乗じた反射率比（全反射率／凹部内表面積；％／ｍｍ２）を算出し、従来例２の光沢めっき後の反射率比を１.００（％／ｍｍ２）とした時の割合で示した。すなわち、この数値が１以上であれば従来例よりも反射率が高まっており、かつ光の取り出し効率が高いことを意味する。
（３Ｂ）耐曲げ割れ性：凹部形成により生じた曲げ加工部（図１中のＲ１、Ｒ１’Ｒ２、Ｒ２’に相当する箇所）において、マイクロスコープ（ＶＨ−８０００（商品名、（株）キーエンス製））で２００倍に拡大して観察し、基体が露出する曲げ割れの有無を調査し、それぞれ割れ発生のないものを「優」として「◎」、割れてはいないがシワ状になっているものを「良」として「○」、僅かに割れているが基体が露出していないものを「可」として「△」、割れが発生して基体が露出しているものを「不可」として「×」でそれぞれ表記した。「可」以上を実用レベルとした。
以上の結果を表４に示す。
表４の結果から、凹部が形成されていない比較例１では、リードフレーム形成時の抜き加工であるプレス工程によって摺動傷が多数発生し、反射率比が大きく低下してしまっていた。このため、リードフレーム形成のためのプレス加工に付す前の初期の反射率は高いにもかかわらず、リードフレーム形成のためのプレス加工に付した後の反射率比は従来例２よりも小さくなっていることが分かる。この結果、本発明に従って凹部を形成することによって、光半導体素子搭載部近傍の摺動傷が大幅に抑制され、形成された反射層の反射効率を最大限維持できる構造となることが分かる。
さらに、表４の結果より、形成された凹部の最大深さがリードフレームの厚さの３倍以上ある参考例７では、曲げ加工部に割れが発生しており、かつ反射率比も１．０５と、深さがリードフレームの厚さの３倍以下である以外は同条件の発明例３９のものほど光の反射率が良くない様子が伺える。一方、凹部の最大深さがリードフレームの厚さの０．５倍未満である参考例８では、反射率比に向上が見られず、反射効率がそれほど高められておらず、光の取り出し効率が従来品と比べて変わらないことが分かる。この結果、形成される凹部の最大深さは、最小でリードフレームの厚さの０．５倍以上、最大でリードフレームの厚さの３倍以下、より好ましくは２倍以下にすることで、曲げ加工部における割れを発生させずに光半導体装置用リードフレームを形成でき、かつ光の取り出し効率が高いことがわかる。
また、凹部が形成された箇所の曲げ加工における曲げ半径は、リードフレームの厚さの５倍以下とすることで、曲げ割れが好ましく抑制できていることが分かる。
さらに、表４の結果、参考例９は、角度（凹部の底面垂線と凹部の側面のなす角の角度）が０°のため光の取り出し効率があまり向上しておらず、さらに、曲げ加工部において割れが発生していることが分かる。このことより、曲げ加工性改善および反射効率向上の観点から、凹部の底面と側面のなす角の角度は、底面の垂線から１０°〜６０°が好ましく、２０°〜４５°とするのがさらに好ましいことがわかり、この場合に高輝度な光半導体装置用リードフレームが提供できることが分かる。
さらに、表４の結果より、形成された凹部の最大深さがリードフレームの厚さの３倍以上ある参考例７では、曲げ加工部に割れが発生しており、かつ反射率比も１．０５と、深さがリードフレームの厚さの３倍以下である以外は同条件の発明例３９のものほど光の反射率が良くない様子が伺える。一方、凹部の最大深さがリードフレームの厚さの０．５倍未満である参考例８では、反射率比に向上が見られず、反射効率がそれほど高められておらず、光の取り出し効率が従来品と比べて変わらないことが分かる。この結果、形成される凹部の最大深さは、最小でリードフレームの厚さの０．５倍以上、最大でリードフレームの厚さの３倍以下、より好ましくは２倍以下にすることで、曲げ加工部における割れを発生させずに光半導体装置用リードフレームを形成でき、かつ光の取り出し効率が高いことがわかる。
また、凹部が形成された箇所の曲げ加工における曲げ半径は、リードフレームの厚さの５倍以下とすることで、曲げ割れが好ましく抑制できていることが分かる。
さらに、表４の結果、参考例９は、角度（凹部の底面垂線と凹部の側面のなす角の角度）が０°のため光の取り出し効率があまり向上しておらず、さらに、曲げ加工部において割れが発生していることが分かる。このことより、曲げ加工性改善および反射効率向上の観点から、凹部の底面と側面のなす角の角度は、底面の垂線から１０°〜６０°が好ましく、２０°〜４５°とするのがさらに好ましいことがわかり、この場合に高輝度な光半導体装置用リードフレームが提供できることが分かる。
１ 導電性基体
２ 反射層（圧延加工された層）
３ 光半導体素子
４ 凹部
５ ボンディングワイヤ
６ リードフレーム形成後のプレス端部（導電性基体の露出部）
７ 凹部の底面垂線と側面のなす角
８ 中間層
９ モールド樹脂
１０ 封止樹脂
２ 反射層（圧延加工された層）
３ 光半導体素子
４ 凹部
５ ボンディングワイヤ
６ リードフレーム形成後のプレス端部（導電性基体の露出部）
７ 凹部の底面垂線と側面のなす角
８ 中間層
９ モールド樹脂
１０ 封止樹脂
Claims (9)
- 導電性基体の最表面の、少なくとも片面もしくは両面に、一部もしくは全面に反射層を具備してなる光半導体装置用リードフレームであって、前記反射層が、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域の最表面において、銀または銀合金からなるめっき組織の少なくとも表面が圧延処理された組織を有してなり、前記光半導体装置用リードフレームの圧延加工面が、光半導体素子を搭載するための凹部を有することを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム。
- 前記凹部の最大深さが、前記圧延処理後のリードフレームの厚さの０．５倍以上３倍以下であることを特徴とする、請求項１に記載の光半導体装置用リードフレーム。
- 前記凹部の底部における前記圧延処理後のリードフレームの厚さの減少率が、凹部形成前の厚さの１０％以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光半導体装置用リードフレーム。
- 前記反射層を形成する銀または銀合金が、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、または銀−白金合金であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置用リードフレームを製造する方法であって、前記導電性基体の最表面であって少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域に銀または銀合金からなる層を、電気めっき法、無電解めっき法又はスパッタ法のいずれかで形成する工程と、圧延加工を施して、銀または銀合金からなるめっき組織の少なくとも表面が圧延処理された組織を有する反射層を形成する工程と、前記反射層が形成された後の前記光半導体装置用リードフレームの圧延加工面に、光半導体素子が搭載される箇所にプレス法により凹部を形成する工程と、該凹部形成時と同一時もしくは別工程において、該凹部の外側に抜き加工を施して、その抜き加工された箇所では前記導電性基体を露出させる工程、とを含むことを特徴とする、光半導体装置用リードフレームの製造方法。
- 前記反射層を形成するための圧延加工率が１％以上８０％以下であることを特徴とする、請求項５に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
- 前記反射層を形成するための圧延加工に用いる圧延ロールの算術平均高さＲａが、０．００１〜０．１５μｍであることを特徴とする、請求項５又は６に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載の光半導体装置用リードフレームに光半導体素子が搭載されたことを特徴とする、光半導体装置。
- 前記光半導体素子の発光波長が３４０ｎｍから８００ｎｍであることを特徴とする、請求項８に記載の光半導体装置。
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| JP2011273725A JP5950563B2 (ja) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | 光半導体装置用リードフレーム、光半導体装置用リードフレームの製造方法、および光半導体装置 |
Publications (2)
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