JP2008192635A - 光半導体装置、リードフレームおよび光半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】封止部の黒褐色化を抑制すると共に、リフレクタ接合部の密着強度の低下を抑制可能なリードフレームを提供する。
【解決手段】光半導体装置１００の構成要素であり、透明性の封止部１８０を囲繞するリフレクタ１７０が配設される領域を表面に有するリードフレーム１１０であって、リードフレーム本体部１１１に多層下地皮膜１２０と不純物を含む上地皮膜１３０とがこの順で積層され、上地皮膜１３０表面に前記領域が存在しており、前記領域のうちリフレクタ１７０と接合される領域を第１領域とし、封止部１８０と接合される領域を第２領域とするとき、第１領域においてはビスマスの原子濃度がゲルマニウムの原子濃度を上まわり、第２領域においてはゲルマニウムの原子濃度がビスマスの原子濃度を上まわっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光半導体の発光効率の低下ならびにリードフレームに配設されるリフレクタの接合強度低下を防止する技術に関する。

従来、ＬＥＤなどの光半導体装置に用いられるリードフレームは、発光素子や受光素子が搭載される実装部と、発光素子に導通接続するワイヤーがボンディングされるワイヤーボンディング部とに銀めっき層を設けているものがある。（例えば、特許文献１参照）。
図６は、従来の光半導体装置の構成を示す図である。
従来の光半導体装置１１１０は、リードフレーム１１１０上の実装領域１１３２ｂに発光素子１１５０が実装され、ワイヤー１１６０を介して発光素子１１５０とリードフレーム１１１０上のワイヤーボンディング領域１１３２ｂとが電気的に接続され、実装領域１１３２ｂ及びワイヤーボンディング領域１１３２ｂを囲繞するように環状のリフレクタ１１７０が形成され、さらに、このリフレクタ１１７０にある中央の凹部に樹脂性の封止部１１８０が充填されてなる。

リードフレーム１１１０は、より具体的には、銅素材からなるリード部１１１１上に、ニッケルを主成分とする第１めっき層１１２１、パラジウムを主成分とする第１めっき層１１２２１、金を主成分とする第３めっき層１１２３がこの順に積層され、さらに、この第３めっき層１１２３の一主面に銀を主成分とする第４めっき層１１３２が積層されてなる。

封止部１１８０の材料としては、透明性に優れ、かつ光源の光輝度を保持できる特性が求められていることから、これまでエポキシ樹脂が広く用いられてきたが、近年、短波長領域における耐劣化性向上の要望が高まるにつれ、用途に応じてシリコーン樹脂が用いられるようになっている。
特開２００６−６６５０４号公報

しかしながら、上記シリコーン樹脂には、樹脂の硬化触媒として金属硫化物や塩化白金酸を代表とする金属塩化物等が含まれているため、第４めっき層１１３２の銀と上述の硬化触媒成分とが反応することにより、塩化銀や硫化銀が生じ、第４めっき層１１３２の表面を黒褐色化させるため、第４めっき層１１３２における反射率を低下させてしまうという課題がある。

さらに、リフレクタ１１７０が熱可塑性樹脂で成形される場合が多く、このような熱可塑性樹脂と金を主成分とする第３めっき層１１２３との間では密着性が悪く、リフレクタ１１７０の凹部に充填された封止部１０４が、第３めっき層１１２３とリフレクタ１１７０との接合面から漏れ出して品質を低下させるという課題を有していた。
本発明は、このような課題を解決しようとなされたものであって、封止部の黒褐色化を抑制すると共に、リフレクタ接合部の密着強度の低下を抑制可能なリードフレームおよび光半導体装置を提供することを目的とし、さらに、このような光半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のリードフレームは、以下の特徴を有する。
１）光半導体装置の構成要素であり、透明性の封止部及び該封止部を囲繞するリフレクタが配設される領域を表面に有するリードフレームであって、リードフレーム本体部に下地皮膜と、不純物としてゲルマニウム及びビスマスを含む銀皮膜とがこの順で積層され、前記銀皮膜において、前記領域のうち前記リフレクタと接合する領域を第１領域とし、前記封止部と接合する領域を第２領域とするとき、前記第１領域においてはビスマスの原子濃度がゲルマニウムの原子濃度を上まわり、前記第２領域においてはゲルマニウムの原子濃度がビスマスの原子濃度を上まわっている。
２）前記銀皮膜は、互いに不純物の含有率が異なる第１銀薄膜と第２銀薄膜とからなる２層構造を有し、前記第１銀薄膜は、前記下地皮膜表面に形成され、ゲルマニウムの原子濃度よりもビスマスの原子濃度が大きく、前記第２銀薄膜は、前記第２領域と対応する前記第１銀薄膜表面の一部領域に形成され、ビスマスの原子濃度よりもゲルマニウムの原子濃度が大きくすることが好ましい。
３）前記第２銀薄膜は、さらに、金、ロジウム及び白金の少なくとも一つを不純物元素として含有した銀皮膜であることが好ましい。
４）前記銀皮膜は、亜鉛、ガリウム、インジウム及び錫の少なくとも一つを不純物元素として含んでいることが好ましい。
５）前記第１銀薄膜は、膜厚が０．１μｍ以上、４．０μｍ以下のめっき膜であり、前記第２銀薄膜は、膜厚が０．５μｍ以上、４．０μｍ以下のめっき膜であることが好ましい。

上記目的を達成するために、本発明の光半導体装置は、以下を特徴とする。
６）光半導体装置であって、上述のリードフレームの前記領域に、透明性の封止部及び該封止部を囲繞するリフレクタが配設されている。
また、上記目的を達成するために、本発明の光半導体装置の製造方法は、以下を特徴とする。
７）リードフレーム本体部に下地皮膜を形成する下地皮膜形成ステップと、前記下地皮膜形成ステップの実施後、不純物として含まれるゲルマニウム及びビスマスの原子濃度が、ゲルマニウムがビスマスを上回る組成の第１銀皮膜を前記下地皮膜表面に積層する第１銀皮膜形成ステップと、前記第１銀皮膜形成ステップの実施後、第１銀皮膜表面のうち、発光素子の実装が予定される第３領域およびワイヤーボンディングの接合が予定される第４領域に、不純物として含まれるゲルマニウム及びビスマスの原子濃度が、ビスマスの原子濃度がゲルマニウム原子濃度を上回る組成の第２銀皮膜を積層する第２銀皮膜形成ステップと、第１銀皮膜が積層された領域であって、第３領域を囲繞する領域に熱可塑性樹脂で環状のリフレクタを形成するリフレクタ形成ステップとを有することを特徴とする。
８）前記第１銀皮膜形成ステップ及び前記第２銀皮膜形成ステップにおける前記積層は、めっき、スパッタ法、真空蒸着法及びCVD法の少なくとも１つを利用するとしてもよい。
９）前記リフレクタ形成ステップにおける前記リフレクタの形成は、射出成形法により行うことが好ましい。

一般に、ゲルマニウムは、電子遊離性能が高く、また、ビスマスは酸化性が高い。
上記１）に記載の構成により、銀皮膜表面において、第１領域では、ビスマスリッチな状態、かつ、第２領域では、ゲルマニウムリッチな状態となるように領域毎に個別に各種不純物濃度を設定できる。
したがって、銀皮膜表面において、リフレクタが接合される第１領域では、ビスマスリッチな表面状態とすることによって、ビスマスが示す高い酸化性の影響を強く受け、表面に酸化物が形成されるために、当該銀皮膜とリフレクタとの表面密着強度が高めることができる。

一方、銀皮膜表面において、封止材が接合される第２領域では、ゲルマニウムリッチな表面状態とすることによって、ゲルマニウムが示す高い電子遊離性の影響を強く受け、入射電子が銀皮膜表面の原子と衝突する際、あまり大きなエネルギー損失を伴わずに反射電子が飛び出し易くなるため、高い反射効率を得ることができるという効果を奏する。
上記２）に記載の構成により、銀皮膜積層単位で不純物の含有割合を異ならせているため、製造的に作り易い構成となっており、製造コストを低減することができるという効果を奏する。

上記３）に記載の構成により、金、ロジウム及び白金の少なくとも一つの成分が耐食性を向上させるため、第２銀薄膜表面へのハロゲンの吸着を抑制し、ハロゲン化銀の生成を抑制するため、銀の凝縮、つまり、表面の黒褐色化を防止するという効果を奏する。
一般に、半導体素子実装時やリフレクタの形成の際には、２５０℃以上、４００℃以下の温度で加熱されることとなり、その効果は顕著になる。

上記４）に記載の構成により、上記加熱によって、亜鉛、ガリウム、インジウム及び錫の少なくともいずれかの不純物元素が銀皮膜表面へ拡散するため、銀皮膜表面で不純物元素が濃化し、銀皮膜表面に銀よりも酸化されやすいビスマス、ゲルマニウム、亜鉛、ガリウム、インジウム、錫の層が形成され、純粋な銀めっき皮膜に比べてリフレクタを構成する熱可塑性樹脂との密着性が向上するという効果を奏する。

上記６）に記載の半導体装置は、上記１）に記載のリードフレームを備えるので、上記１）のリードフレームと同様の効果を奏する。
上記７）に記載の製法により、上記６）に記載の半導体装置が製造されるので、上記１）に記載のリードフレームの構成の効果が得られる。
上記８）に記載の製法により、簡単に第１銀皮膜形成及び第２銀皮膜形成が安価に実施できるという効果を奏する。

（実施の形態）
１．構成
以下、本実施の形態の光半導体装置について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態における光半導体装置１００の断面図である。

光半導体装置１００は、例えば、表面実装型ＬＥＤランプであり、発光素子１５０がリードフレーム１１０上の実装領域１３２ａに配設され、またリードフレーム１１０上のワイヤーボンディング領域１３２ｂと発光素子１５０とがワイヤー１６０を介して電気的に接続し、また、実装領域１３２ａとワイヤーボンディング領域１３２ｂとを合わせて一つにした矩形領域の外縁を囲繞するように、熱可塑性樹脂製のリフレクタ１７０がリードフレーム１１０の表面に配設され、さらに、リフレクタ１７０の中央に存する凹部に透明性の封止部１８０が充填されてなる。

本実施の形態では、リードフレーム１１０の構成に特徴を有しているため、以下、リードフレーム１１０の構成について詳細に述べる。
リードフレーム１１０は、対をなすリードフレーム本体部１１１の各表面に（下地皮膜の一例としての）多層下地皮膜１２０が成膜されたものが、絶縁樹脂１４０を介して互いに接合されており、さらに、その一主面に（銀皮膜の一例としての）上地皮膜１３０が成膜されてなる。

リードフレーム本体部１１１は、銅または鉄、もしくはこれらの少なくともいずれか１つの合金を主材料とする金属からなり、プレス法またはエッチング法により形成されている。
多層下地皮膜１２０は、第１下地皮膜１２１、第２下地皮膜１２２及び第３下地皮膜１２３がこの順で積層されてなる３層構造となっており、第１下地皮膜１２１側がリードフレーム本体部１１１と接合されている。

第１下地皮膜１２１、第２下地皮膜１２２及び第３下地皮膜１２３は、それぞれ０．２μｍ〜１．５μｍのニッケルめっき皮膜、０．０１μｍ〜０．１μｍのパラジウムめっき皮膜及び０．００３μｍ〜０．１５μｍの金めっき皮膜である。
このように多層下地皮膜１２０は、銅及び銅合金若しくは鉄及び鉄合金とめっき皮膜の密着性を確保でき、また、鉄よりも酸化されにくい貴な金属めっき皮膜であるため、リードフレーム本体部１１１の腐食性を向上させることができ、特に、リードフレーム本体部１１１の材料に鉄系の材料が用いられた場合には好適である。

パラジウムめっき皮膜及び金めっき皮膜は、外装はんだを実施する場合、外装はんだに含まれている鉛を削減でき、さらに、パラジウム皮膜の高温安定性により無鉛はんだにおける高温はんだ付け特性を良好にすることができる。
上地皮膜１３０は、第１上地皮膜１３１と第２上地皮膜１３２とからなる２層構造を有し、第１皮膜１３１側が多層下地皮膜１２０上に接合されている。

第１上地皮膜１３１は、皮膜中にビスマスおよびゲルマニウムを合計で、０．００５原子％以上、５原子％以下を含有し、かつ、ビスマスおよびゲルマニウム含有比をビスマス＞ゲルマニウムとした銀を主成分とする皮膜であり、さらに、亜鉛、ガリウム、インジウム、錫から選ばれた少なくとも１種類を合計で、０．０５原子％以上、５原子％以下含有すればなお良い。

第２上地皮膜１３２は、皮膜中にビスマスおよびゲルマニウムを合計で０．００５原子％以上、５原子％以下含有し、かつ、ビスマスおよびゲルマニウム含有比をビスマス＞ゲルマニウムとした銀を主成分とする皮膜である。
さらに、亜鉛、ガリウム、インジウム、錫から選ばれた少なくとも１種類を合計で、Ａ）０．０５原子％以上、５原子％以下含有するか、もしくは、Ｂ）金、ロジウム、白金から選ばれた少なくとも１種を合計で、０．１原子％以上、３原子％以下含有するとなお良い。

または、上記Ａ）及びＢ）の両条件を同時に満たすとさらに好適である。
（第１上地皮膜１３１の材料選択の理由）
第１上地皮膜１３１における不純物としてのビスマス、ゲルマニウム、亜鉛、ガリウム、インジウム及び錫は、半導体素子実装時および熱可塑性のリフレクタ１７０の前駆体を加熱硬化させる処理において、２５０℃〜４００℃で加熱されると、上記不純物元素が拡散し、第１上地皮膜１３１の表面で濃化する。

上述のように、第１上地皮膜１３１に含まれる不純物として、ビスマス、ゲルマニウム、亜鉛、ガリウム、インジウム及び錫を挙げている理由は、これらの不純物原子が銀の原子に比べて原子半径が小さいか、または融点が銀よりも低いため、銀中における拡散速度が速いことにある。
さらに、上記不純物は、主材料の銀よりも酸化され易いため、第１上地皮膜１３１の表面において、酸化物層を形成するので、純粋な銀めっき皮膜に比べて、リフレクタ１７０との、即ち、熱可塑性樹脂との密着性が高い。

また、特にビスマスは、蒸気圧が高く、加熱時に活性化され易く、膜表面へ拡散がより促進され、さらに、他の不純物よりも酸化され易いこともあって、密着性向上に対する寄与度が最も高い。
このため、本実施の形態における光半導体装置１００においては、第１上地皮膜１３１において、不純物中のビスマスの原子濃度が高められている。
（第２上地皮膜１３２の材料選択の理由、）
封止部の黒褐変色化は、高温下の銀皮膜中において、銀原子が表面に拡散し、封止部と銀皮膜との界面で銀が凝集し、この凝集した銀と封止部に含まれているハロゲン（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素など）とが反応し、ハロゲン化銀が生成されることに生じる。

第２上地皮膜１３２に含まれている不純物としてのゲルマニウム、ビスマス、亜鉛、ガリウム、インジウム及び錫の原子は、めっき後の加熱処理および熱可塑性のリフレクタ１７０の前駆体を加熱硬化させる処理において、２５０℃〜３００℃で加熱されると、銀原子より活発に拡散し、銀原子よりも早く第２上地皮膜１３２の表面で濃化するため、表面における銀の凝集とハロゲンの吸着を抑制するため、上述のハロゲン化銀が生成され難く、封止部の黒褐変色化が起こりにくい。

さらに、耐食性の優れた金、ロジウム及び白金のいずれか１種を第２上地皮膜１３２の不純物として含ませることで、封止部の黒褐変色をより効果的に防止することができる。
このように、第２上地皮膜１３２に不純物を添加しても、存在する不純物元素は微量であるため、光学特性及び熱特性は純銀に近く、高反射率を発揮することができる。
特に、ゲルマニウムは、電子の結合が比較的弱く、３２℃以上の温度環境で電子が遊離する性質を有しており、このゲルマニウムが示す高い電子遊離性のために、入射電子が銀皮膜表面の原子と衝突する際、あまり大きなエネルギー損失を伴わずに反射電子が飛び出し易くなるため、反射効率が向上させることができる。

このため、本実施の形態における光半導体装置１００においては、第２上地皮膜１３２において、不純物中のゲルマニウムの原子濃度が高められている。
つまり、上地皮膜１３０は、上述のようにビスマスの原子濃度が高められた第１皮膜１３１上に、ゲルマニウムの原子濃度が高められた第２皮膜１３２が積層されているので、リフレクタと接合される領域（以下、「第１領域」という。）ではビスマスの原子濃度が高められ、かつ、封止部が配設される領域（以下、「第２領域」という。）、即ち、実装領域１３２ａとワイヤーボンディング領域１３２ｂとを合わせて一つにした矩形領域では第１皮膜１３２が存在しないのでゲルマニウムの原子濃度が高められている。

つまり、上地皮膜１３０表面の不純物の原子濃度は、第１領域では、ビスマス＞ゲルマニウムの関係を満たし、また、第２領域では、ゲルマニウム＞ビスマスの関係を満たす。
２．製造方法
以下、本実施の形態における光半導体装置１００の製造方法について説明する。
図２は、主に多層下地皮膜１２０の形成工程を示した図である。
１）リードフレーム本体部形成工程
プレス法またはエッチング法を用い、銅または鉄、もしくはこれらの合金からなる金属材料から図２（ａ）に示す１対のリードフレーム本体部１１１を作成する。

さらに、以下の工程を実施する前に、作成されたリードフレーム本体部１１１に、脱脂、洗浄及び酸洗等の前処理を実施するとなお良い。
２）第１下地めっき皮膜形成工程
図２（ｂ）に示すように、めっき処理により、対をなすリードフレーム本体部１１１の表面に、膜厚が０．２μｍ〜１．５μｍとなるようにニッケルめっき皮膜をそれぞれ形成する。
３）第２下地めっき皮膜形成工程
図２（ｃ）に示すように、めっき処理により、上記ニッケルめっき皮膜上に、膜厚が０．２μｍ〜１．５μｍとなるようにパラジウムめっき皮膜を形成する。
４）第３下地めっき皮膜形成工程
図２（ｄ）に示すように、めっき処理により、上記パラジウムめっき皮膜上に、膜厚が０．００３μｍ〜０．１５μｍとなるように金めっき皮膜を形成する。

多層下地皮膜１２０は、いずれもリードフレーム本体部１１１よりも貴な金属であるため、鉄及び鉄合金よりも酸化されにくい金属めっき皮膜を形成することにより、耐食性を向上させることができ、加えて、パラジウムめっき皮膜及び金めっき皮膜を形成することにより、外装はんだめっきが必要な場合には外装はんだに含まれている鉛を削減でき、さらにパラジウム皮膜の高温安定性によって無鉛はんだによる高温はんだ付け特性を付与することもできる。
５）上地皮膜形成工程（その１）
図２（ｅ）に示すように、めっき処理により、上記金めっき皮膜上に、不純物として含まれるビスマスの原子濃度が不純物として含まれるゲルマニウムの原子濃度よりも大きく、かつ、材料組成を調整してビスマスおよびゲルマニウムを合計で、０．００５原子％以上、５原子％以下を含んでいる銀めっき皮膜、即ち、第１皮膜１３１を形成する。また、対を成すリードフレーム本体部１１１間に絶縁性を有する液状の熱可塑性樹脂を注入した後、加熱硬化させる。

前記めっき処理には、リール・トゥ・リール方式もしくはバレルめっき方式を採用することが望ましい。
第１皮膜１３１は、上記ビスマスおよびゲルマニウム以外の不純物として、さらに亜鉛、ガリウム、インジウム及び錫の少なくとも１つを合計０．０５原子％以上、５原子％以下含有することが望ましい。
６）上地皮膜形成工程（その２）
図３（ａ）に示すように、上記図２（ｅ）で形成した第１皮膜１３１の実装領域１３２ａ及びワイヤーボンディング領域１３２ｂに、不純物として含まれるゲルマニウムの原子濃度が不純物として含まれるビスマスの原子濃度よりも大きく、かつ、材料組成を調整してビスマスおよびゲルマニウムを合計で０．００５原子％以上、５原子％以下を含んでいる銀めっき皮膜、即ち、第２上地皮膜１３２を形成する。

第２上地皮膜１３２は、上記ビスマスおよびゲルマニウム以外の不純物として、さらに、金、ロジウム、白金からから選ばれた少なくとも１種を合計で０．１原子％以上、３原子％以下含有することが望ましい。
このとき、めっき不要部をシリコーンラバー等で形成されたメカニカルマスクで囲い、めっき部へめっき液を吹き上げるスパージャ方式を採用することが望ましい。

この他、めっき不要部をマスキングテープで覆うテーピング方式、もしくは、めっき不要部にレジストを塗布し、レジスト塗布方式を採用しても良い。
さらに、めっき処理により第２上地皮膜１３２を第１上地皮膜１３１上の一部に形成した後、上地皮膜１３０の封止部が配設される第２領域、即ち、第２上地皮膜１３２上に酸化防止処理を行い表面の酸化に備えることが望ましい。

上記酸化防止処理の一例としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物を主体とする酸化防止剤を一様に塗布して酸化防止膜を形成する処理などがある。
上記酸化防止処理後において、例えば、約３００℃で６０分加熱されるワイヤーボンディングなどの加熱処理が実施されるが、ベンゾトリアゾール系化合物は、２００℃以上になると分解が始まり、加熱温度である３００℃に達した時点では、完全に焼失し、表面に酸化防止膜が残らないため、ワイヤーボンディング特性に影響を及ぼさない。

上記ベンゾトリアゾール系化合物の代替としては、例えば、メルカプトンベンゾチアゾール系化合物等などが挙げられる。
この他にも、一般的に酸化防止剤として知られているものであって、３００℃程度で酸化防止特性がなくなるものを使用することもできる。
上地皮膜１３０に対して、上述のような加熱処理を実施すると、銀の再結晶化及びゲルマニウムの電子放出が活発となり、上地皮膜１３０表面の金属イオンや自由電子等の状態が変化し、共鳴振動が促進されるので反射率を向上させることもできる。
７）リフレクタ形成工程
図３（ｂ）に示すように、第１皮膜１３１上であって、第２上地皮膜１３２の外縁を囲繞する領域に、ディスペンサなどで、液晶ポリマー、ポリフタルアミドなどからなる熱可塑性樹脂（リフレクタ１７０の前駆体）を成形金型（図示せず）内へ射出する射出成形によってリフレクタ１７０を形成する。

または、環状であって、その外郭が矩形となっている樹脂成形体を超音波溶着で接合してもよい。
８）発光素子実装及びワイヤーボンディング工程
図３（ｃ）に示すように、発光素子１５０を（具体的接合方法について、補充願います。）によって第２上地皮膜１３２の実装領域１３２ａ上に実装した後、約３００℃で６０分加熱し、ワイヤーボンディングすることにより発光素子１５０上面とワイヤーボンディング領域１３２ｂとを電気的に接続する。
９）封止工程
図３（ｄ）に示すように、液状の熱可塑性樹脂をディスペンサ等により、リフレクタ１７０の中央に形成された凹部に滴下した後、加熱硬化させる。

上記熱可塑性樹脂は、短波長領域における耐劣化性能が高いシリコーン樹脂が望ましい。
（変形例）
本実施の形態では、上地皮膜１３０は、第１上地皮膜１３１と第２上地皮膜１３２とからなる２層構造を有し、第１皮膜１３１が多層下地皮膜１２０上に形成されているとしたが、このような２層構造に限るものではなく、以下の条件を備える図４に示すような上地皮膜２３１であれば、１層だけであってもよい。
（上地皮膜一層化の条件）
上地皮膜を一層にする条件としては、上地皮膜２３１のリフレクタと接合される第１領域２３０ａにおいて、上地皮膜２３１に含まれる不純物の原子濃度が局所的に、ビスマス＞ゲルマニウムとなっており、また、上地皮膜２３１の発光素子１５０と接合される実装領域２３０ｂおよびワイヤーボンディングが接合されるワイヤーボンディング領域２３０ｃにおいて、上地皮膜２３１に含まれる不純物原子の原子濃度が局所的に、ゲルマニウム＞ビスマスとなっている。

このような構成であっても、本実施の形態における光半導体装置１００と同様に、封止部の黒褐色化を抑制すると共に、リフレクタ接合部の密着強度の低下を抑制可能なリードフレームおよび光半導体装置を提供することができる。
以下、上地皮膜２３１の製造方法について説明する。
（製造方法）
上述した製造工程において、１）リードフレーム本体部形成工程から４）第３下地皮膜形成工程に至るまでは、本変形例と本実施の形態とは同一であるため説明を省略する。

上記５）における上地皮膜形成工程において、本変形例が本実施の形態における製造工程と異なる点は、この工程の成膜時点では、図２（ｅ）に示す上地皮膜２３１のビスマスおよびゲルマニウムの合計濃度、及びこれら濃度の大小関係を規定しない点にある。
そして、図５（ａ）に示すように、マスク部材２９０を用い、上地皮膜２３１のリフレクタ１７０が接合される第１領域２３０ａのみにビスマスを上地皮膜２３１表面にドープする。

さらに、図５（ｂ）に示すように、マスク部材２９１を用い、上地皮膜２３１の実装領域２３０ｂおよびワイヤーボンディング領域２３０ｃ、即ち、上地皮膜２３１と封止部１０４とが接触する領域のみにゲルマニウムを上地皮膜２３１表面にドープする。
これ以降の工程においては、図５（ｃ）、図５（ｄ）、図５（ｅ）に示すように、本実施の形態における製造工程と同一であるため説明を省略する。

なお、本実施の形態では、光半導体装置１００は、表面実装型ＬＥＤランプとしたが、これに限るものではなく、単体のＬＥＤランプであってもよく、また、発光装置に限るものではなく、例えば、フォトダイオードなどの受光装置であってもよく、その場合、受光素子が発光素子１５０の代わりに置き換わることとなる。
また、本実施の形態では、金属膜を積層する手法にめっきを利用したが、これに代えて、スパッタ法、真空蒸着法及びCVD法などの手法を用いて金属膜を積層してもよい。

また、本実施の形態では、第１下地皮膜１２１、第２下地皮膜１２２及び第３下地皮膜１２３は、それぞれ０．２μｍ〜１．５μｍのニッケルめっき皮膜、０．０１μｍ〜０．１μｍのパラジウムめっき皮膜、及び０．００３μｍ〜０．１５μｍの金めっき皮膜であるとしたが、これら皮膜の組成については、上述の組成及び厚みに限るものではなく、例えば、第１下地皮膜１２１、第２下地皮膜１２２及び第３下地皮膜１２３が、それぞれ０．２μｍ〜１．５μｍのニッケルめっき皮膜、０．０１μｍ〜０．５μｍの銅めっき皮膜、及び０．０１μｍ〜０．１μｍの銀めっき皮膜であってもよい。

さらに、多層下地皮膜１２０が３層構造に限るものではなく、例えば、０．５μｍ〜２μｍの銅めっき皮膜及び０．０１μｍ〜０．１μｍの銀めっき皮膜の２層構造であってもよい。
また、リードフレーム本体部１１１が銅を主材料とする場合であっては、多層下地皮膜１２０として、上述の２層構造における銅めっき皮膜を省略することもでき、その結果、１層構造となる場合もある。

本発明は、ＬＥＤランプなどの発光装置、フォトダイオードなどの受光装置などの光半導体装置に適用可能である。

本発明の実施の形態における光半導体装置の断面図 本発明の実施の形態における光半導体装置の製造工程を示す図 本発明の実施の形態における光半導体装置の製造工程を示す図 本発明の実施の形態の変形例における光半導体装置の断面図 本発明の実施の形態の変形例における光半導体装置の製造工程を示す図 従来の光半導体装置の断面図

符号の説明

１００ 光半導体装置
１０４ 封止部
１１０ リードフレーム
１１１ リードフレーム本体部
１２０ 多層下地皮膜
１２１ 第１下地皮膜
１２２ 第２下地皮膜
１２３ 第３下地皮膜
１３０ 第１上地皮膜
１３１ 第１上地皮膜
１３２ 第２上地皮膜
１３２ａ 実装領域
１３２ｂ ワイヤーボンディング領域
１４０ 絶縁樹脂
１５０ 発光素子
１６０ ワイヤー
１７０ リフレクタ
１８０ 封止部
２３０ａ 領域
２３０ｂ 実装領域
２３０ｃ ワイヤーボンディング領域
２３１ 上地皮膜
２９０ マスク部材
２９１ マスク部材

Claims (9)

1. 光半導体装置の構成要素であり、透明性の封止部及び該封止部を囲繞するリフレクタが配設される領域を表面に有するリードフレームであって、
   リードフレーム本体部に下地皮膜と、不純物としてゲルマニウム及びビスマスを含む銀皮膜とがこの順で積層され、
   前記銀皮膜において、前記領域のうち前記リフレクタと接合する領域を第１領域とし、前記封止部と接合する領域を第２領域とするとき、
   前記第１領域においてはビスマスの原子濃度がゲルマニウムの原子濃度を上まわり、前記第２領域においてはゲルマニウムの原子濃度がビスマスの原子濃度を上まわっていることを特徴とするリードフレーム。
2. 前記銀皮膜は、互いに不純物の含有率が異なる第１銀薄膜と第２銀薄膜とからなる２層構造を有し、
   前記第１銀薄膜は、前記下地皮膜表面に形成され、ゲルマニウムの原子濃度よりもビスマスの原子濃度が大きく、
   前記第２銀薄膜は、前記第２領域と対応する前記第１銀薄膜表面の一部領域に形成され、ビスマスの原子濃度よりもゲルマニウムの原子濃度が大きいことを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム。
3. 前記第２銀薄膜は、さらに、金、ロジウム及び白金の少なくとも一つを不純物元素として含んでいることを特徴とする請求項２に記載のリードフレーム。
4. 前記第１銀薄膜は、さらに、亜鉛、ガリウム、インジウム及び錫の少なくとも一つを不純物元素として含んでいることを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム。
5. 前記第１銀薄膜は、膜厚が０．１μｍ以上、４．０μｍ以下のめっき膜であり、
   前記第２銀薄膜は、膜厚が０．５μｍ以上、４．０μｍ以下のめっき膜であることを特徴とするリードフレーム。
6. 請求項１から５に記載のリードフレームの前記領域に、透明性の封止部及び該封止部を囲繞するリフレクタが配設されている光半導体装置。
7. リードフレーム本体部に下地皮膜を形成する下地皮膜形成ステップと、
   前記下地皮膜形成ステップの実施後、不純物として含まれるゲルマニウム及びビスマスの原子濃度が、ゲルマニウムがビスマスを上回る組成の第１銀皮膜を前記下地皮膜表面に積層する第１銀皮膜形成ステップと、
   前記第１銀皮膜形成ステップの実施後、第１銀皮膜表面のうち、発光素子の実装が予定される第３領域およびワイヤーボンディングの接合が予定される第４領域に、不純物として含まれるゲルマニウム及びビスマスの原子濃度が、ビスマスの原子濃度がゲルマニウム原子濃度を上回る組成の第２銀皮膜を積層する第２銀皮膜形成ステップと、
   第１銀皮膜が積層された領域であって、第３領域を囲繞する領域に熱可塑性樹脂で環状のリフレクタを形成するリフレクタ形成ステップと
   を有することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
8. 前記第１銀皮膜形成ステップ及び前記第２銀皮膜形成ステップにおける前記積層は、めっき、スパッタ法、真空蒸着法及びCVD法の少なくとも１つを利用することを特徴とする請求項７に記載の光半導体装置の製造方法。
9. 前記リフレクタ形成ステップにおける前記リフレクタの形成は、射出成形法により行うことを特徴とする請求項７に記載の光半導体装置の製造方法。

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