JP2013207036A - Ｌｅｄ素子搭載用基板及びその製造方法、並びにｌｅｄ素子搭載用基板を用いた半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造初期における反射率が高く、かつ腐食性ガス等に対する耐性も高く、さらには反射層の下方に銅が存在する場合に当該銅のパイルアップによる反射率の低下を効果的に抑制し得るＬＥＤ素子搭載用基板及びその製造方法、並びに当該ＬＥＤ素子搭載用基板を用いた半導体装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ素子搭載用基板１は、基材２と、基材２におけるＬＥＤ素子の搭載領域ＭＡ上に第１金属めっき層３１、第２金属めっき層３２及び第３金属めっき層３３がこの順に積層された金属層３とを備え、第２金属めっき層３２の構成金属材料は少なくとも第３金属めっき層３３の構成金属材料よりも耐食性に優れるものであり、少なくとも第３金属めっき層３３中には第２金属めっき層３２の構成金属材料の一部が拡散し、第２金属めっき層３２の構成金属材料が第３金属めっき層３３の表面の一部を露出させるように第３金属めっき層３３表面を被覆する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子搭載用基板及びその製造方法、並びに当該ＬＥＤ素子搭載用基板を用いた半導体装置に関する。

近年、ＬＥＤ素子を基板上に実装した半導体装置が、表示装置のバックライト、各種電気機器や電子機器の表示灯、車載照明、一般照明等に用いられている。かかる半導体装置は、一般に、銅基板等の放熱性基板上に電気絶縁層を介して電極を形成し、この電極上にＬＥＤ素子を実装してボンディングした後、透光性樹脂で当該ＬＥＤ素子を埋設するようにして封止した構造を有する。

このような構造を有する半導体装置として、例えば、Ｃｕ配線層が形成されたＣｕ基板にＣｕ配線層側からプレス加工を施すことで所定の凹部（リフレクタ部）を形成し、当該凹部内（素子搭載部）にＬＥＤ素子を実装した後にエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透光性樹脂で封止してなるものが知られている（特許文献１参照）。かかる半導体装置は、ＬＥＤ素子から発せられた光を効率的に取り出すために、Ｃｕ配線層上に設けられた、反射層としての役割を果たす銀めっき層を備えている。

このような半導体装置の封止に用いられる透光性樹脂としては、樹脂の種類により程度の差はあるもののガスバリア性が低いため、経時的には反射層としての銀めっき層にまで空気中の酸素や硫化水素等の腐食性ガスが浸透するおそれがある。特に、高輝度タイプの半導体装置に要求される耐候性を満足させ得るシリコーン樹脂は、ガスバリア性が低いものであるため、シリコーン樹脂を透光性樹脂として用いた半導体装置においては、経時的に反射層としての銀めっき層にまで空気中の酸素や硫化水素等の腐食性ガスが浸透するおそれがある。このような腐食性ガスが銀めっき層に接触すると、銀めっき層の変色が生じ、反射率が著しく低下してしまうという問題がある。

このような問題（腐食性ガスによる銀めっき層の変色の問題）を解決すべく、従来、基材上の銀又は銀合金からなる層の外層に銀又は銀合金以外の金属の金属酸化物層が設けられてなる半導体装置が提案されている（特許文献２参照）。

また、上記半導体装置を長期的に使用していると、基板に含まれるＣｕが反射層の表面に向かって移動する、いわゆるパイルアップ現象が発生することがある。このパイルアップ現象によりＣｕが反射層の表面に向かって移動すると、当該Ｃｕと酸素との結合により酸化銅が生成され、半導体装置における反射率が著しく低下してしまうという問題がある。

このようなＣｕのパイルアップによる反射率の低下を防止することを目的として、従来、基材と銀めっき層との間にニッケルめっき層等の中間めっき層が設けられてなる半導体装置が提案されている（特許文献３参照）。

特開２００６−２４５０３２号公報 国際公開２０１１／００４７１１号パンフレット 特開２０１１−２０４７９０号公報

上記特許文献２に開示された半導体装置においては、銀又は銀合金からなる層の全面を覆うようにして金属酸化物層が設けられているため、空気中の酸素や硫化水素等の腐食性ガスによる銀又は銀合金からなる層の変色等を抑制することができるものの、半導体装置における反射率が金属酸化物層の反射率に依存することになる。そのため、当該金属酸化物層の反射率が銀又は銀合金からなる層の反射率よりも低いと、半導体装置の製造初期における反射率、すなわち腐食性ガス等により銀又は銀合金からなる層が変色する前における反射率が低下し、ＬＥＤ素子から発せられた光を効率的に取り出すことが困難となり、半導体装置の輝度が低下してしまうという問題がある。

一方、製造初期における反射率を低下させないようにすべく、上記特許文献２に開示された半導体装置において銀又は銀合金からなる層の一部を露出させるように金属酸化物層を設けることが考えられる。このような態様であれば半導体装置の製造初期における反射率を向上させることができるものの、銀又は銀合金からなる層の一部が露出していることで腐食性ガス等に対する耐性が低下し、経時的には、露出する一部の銀又は銀合金からなる層が変色してしまうという問題がある。すなわち、製造初期における反射率の向上及び銀又は銀合金からなる層の腐食性ガス等に対する耐性の向上という要求を、いずれも満足し得るような半導体装置は、未だ提案されていないという現状がある。

また、上記特許文献３に開示された半導体装置においては、中間めっき層としてニッケルめっき層を有することで、基材からの銅のパイルアップを抑制するものであるが、ニッケルめっき層によるパイルアップ抑制効果は十分ではなく、経時的にはニッケルめっき層を通って基材中の銅がパイルアップしてしまい、それにより反射率が低下してしまうという問題がある。

上記のような現状に鑑みて、本発明は、製造初期における反射率が高く、かつ腐食性ガス等に対する耐性も高く、さらには反射層の下方に銅が存在する場合に当該銅のパイルアップによる反射率の低下を効果的に抑制し得るＬＥＤ素子搭載用基板及びその製造方法、並びに当該ＬＥＤ素子搭載用基板を用いた半導体装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、ＬＥＤ素子を搭載するために用いられる基板であって、基材と、前記基材における前記ＬＥＤ素子を搭載するための搭載領域上に少なくとも設けられてなる第１金属めっき層と、前記第１金属めっき層上に設けられてなる第２金属めっき層と、前記第２金属めっき層上に設けられてなる第３金属めっき層とを備え、前記第２金属めっき層を構成する金属材料は、少なくとも前記第３金属めっき層を構成する金属材料よりも耐食性に優れるものであり、少なくとも前記第３金属めっき層中には、前記第２金属めっき層を構成する金属材料の一部が拡散しており、前記第２金属めっき層を構成する金属材料が、前記第３金属めっき層の表面の一部を露出させるようにして前記第３金属めっき層の表面を被覆していることを特徴とするＬＥＤ素子搭載用基板を提供する（発明１）。

上記発明（発明１）においては、少なくとも前記第３金属めっき層の厚さ方向所定の断面において、前記第３金属めっき層を構成する金属材料の結晶粒子のうち断面積０．０１μｍ²以上の当該結晶粒子が、前記断面の全面積の５０％以上を占めているのが好ましく（発明２）、少なくとも前記第３金属めっき層の厚さ方向所定の断面において、当該第３金属めっき層の厚さの二乗以上の断面積を有する、前記第３金属めっき層を構成する金属材料の結晶粒子が少なくとも１個存在するのが好ましく（発明３）、前記第３金属めっき層の厚さが、１μｍ以下であるのが好ましく（発明４）、前記第２金属めっき層を構成する金属材料は、インジウム、ロジウム、亜鉛若しくはスズ、又はこれらのうちの少なくとも１種を含む金属材料であるのが好ましく（発明５）、前記第１金属めっき層及び前記第３金属めっき層は、前記第２金属めっき層よりも波長４００〜７００ｎｍの光に対する反射率に優れるのが好ましく（発明６）、前記第１金属めっき層の厚さが、１〜１０μｍであるのが好ましく（発明７）、前記基材は、銅を含む基材であるのが好ましく（発明８）、前記基材と前記第１金属めっき層との間に、銅を含む下地めっき層を備えるのが好ましい（発明９）。

また、本発明は、上記発明（発明１〜９）に係るＬＥＤ素子搭載用基板と、前記搭載領域上に搭載されてなるＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子を封止する封止部とを備えることを特徴とする半導体装置を提供する（発明１０）。

さらに、本発明は、ＬＥＤ素子を搭載するために用いられる基板を製造する方法であって、基材における前記ＬＥＤ素子を搭載するための搭載領域上に第１金属材料をめっきして、第１金属めっき層を形成する第１金属めっき層形成工程と、少なくとも前記第１金属めっき層を被覆するように第２金属材料をめっきして、第２金属めっき層を形成する第２金属めっき層形成工程と、少なくとも前記第２金属めっき層を被覆するように第３金属材料をめっきして、第３金属めっき層を形成する第３金属めっき層形成工程と、前記第１〜第３金属めっき層が形成された基材を加熱する加熱工程とを含み、前記第２金属材料は、前記第１金属材料及び前記第３金属材料より耐食性の高いものであり、前記加熱工程において、少なくとも前記第２金属めっき層を構成する第２金属材料の一部を前記第３金属めっき層中に拡散させるようにして前記基材を加熱することを特徴とするＬＥＤ素子搭載用基板の製造方法を提供する（発明１１）。

上記発明（発明１１）においては、前記加熱工程において、少なくとも加熱後の前記第３金属めっき層の厚さ方向所定の断面の全面積の５０％以上が、断面積０．０１μｍ²以上の前記第３金属材料の結晶粒子で占められるように前記基材を加熱するのが好ましく（発明１２）、前記加熱工程において、少なくとも加熱後の前記第３金属めっき層の厚さ方向所定の断面において、当該第３金属めっき層の厚さの二乗以上の断面積を有する前記第３金属材料の結晶粒子が少なくとも１個存在するように前記基材を加熱するのが好ましく（発明１３）、前記第３金属めっき層形成工程において、厚さ１μｍ以下の前記第３金属めっき層を形成するのが好ましく（発明１４）、前記加熱工程において、前記基材を２００〜５００℃で加熱するのが好ましく（発明１５）、前記第２金属材料は、インジウム、ロジウム、亜鉛若しくはスズ、又はこれらのうちの少なくとも１種を含む金属材料であるのが好ましく（発明１６）、前記第１金属材料及び前記第３金属材料は、前記第１金属めっき層及び前記第３金属めっき層が前記第２金属めっき層より波長４００〜７００ｎｍの光に対して高反射率となる金属材料であるのが好ましく（発明１７）、前記第１金属めっき層形成工程において、厚さ１〜１０μｍの第１金属めっき層を形成するのが好ましく（発明１８）、前記基材は、銅を含む基材であるのが好ましく（発明１９）、前記基材上に前記第１金属めっき層を形成する前に、銅を含む下地めっき層を形成する下地めっき層形成工程をさらに有するのが好ましい（発明２０）。

本発明によれば、製造初期における反射率が高く、かつ腐食性ガス等に対する耐性も高く、さらには反射層の下方に銅が存在する場合に当該銅のパイルアップによる反射率の低下を効果的に抑制し得るＬＥＤ素子搭載用基板及びその製造方法、並びに当該ＬＥＤ素子搭載用基板を用いた半導体装置を提供することができる。

図１（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ用リードフレームを示す部分切断端面図であり、図１（Ｂ）は、本発明の一実施形態における金属層（第１金属めっき層、第２金属めっき層及び第３金属めっき層）の概略構成を示す、図１（Ａ）におけるＸ部拡大切断端面図である。 図２は、本発明の一実施形態における基材の表面（ＬＥＤ素子搭載面）側を示す部分平面図である。 図３は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ用リードフレームの製造工程を部分切断端面により示す工程フロー図である。 図４は、本発明の一実施形態における半導体装置を示す断面図である。 図５は、本発明の一実施形態における半導体装置の製造工程を部分切断端面により示す工程フロー図である。 図６は、本発明の他の実施形態（その１）における半導体装置を示す断面図である。 図７は、本発明の他の実施形態（その２）における半導体装置を示す断面図である。 図８は、本発明の他の実施形態（その３）における半導体装置を示す断面図である。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［ＬＥＤ用リードフレーム］
図１（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ用リードフレームを示す部分端面図であり、図１（Ｂ）は、本発明の一実施形態における金属層（第１金属めっき層、第２金属めっき層及び第３金属めっき層）の概略構成を示す、図１（Ａ）におけるＸ部拡大端面図であり、図２は、本発明の一実施形態における基材の表面（ＬＥＤ素子搭載面）側を示す部分平面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１は、ＬＥＤ素子を搭載するための搭載領域ＭＡ（図２において、一点鎖線にて囲まれる各領域）を有する平板状の基材２と、基材２の少なくとも搭載領域ＭＡ上に第１金属めっき層３１、第２金属めっき層３２及び第３金属めっき層３３がこの順に積層されてなる金属層３とを備える。

基材２としては、従来公知のリードフレーム用基材を用いることができ、例えば、銅、銅合金、４２合金（ニッケル４１％の鉄合金）等の金属基材（導電性基材）；セラミックス、ガラス等の電気絶縁性基材表面に導電性材料層を設けてなる複合基材等を用いることができる。これらのうち、基材２の放熱性の観点から、金属基材（導電性基材）を用いるのが好ましい。

ＬＥＤ素子を搭載するための搭載領域ＭＡは、基材２上に少なくとも１つ設けられていればよいが、複数の搭載領域ＭＡがマトリックス状（複数行×複数列）に所定のピッチで設けられていてもよい。なお、本実施形態においては、複数の搭載領域ＭＡを有する基材２を例に挙げて説明する。

搭載領域ＭＡは、基材２上のリフレクタ形成用領域ＲＡ（図２において二点鎖線にて囲まれる領域から搭載領域（一点鎖線にて囲まれる領域）ＭＡを除いた領域）にリフレクタを設けた際に基材２の表面（第３金属めっき層３３）が露出する略長円形状又は略方形状の領域であり、基材２上に所定のピッチでマトリックス状（複数行×複数列）に配列されている。基材２上における搭載領域ＭＡの数は、特に限定されるものではなく、基材２の大きさ、ＬＥＤ素子の大きさ、各搭載領域ＭＡのピッチ等に応じて適宜設定することができる。各搭載領域ＭＡのピッチは、ＬＥＤ素子の大きさ等に応じて適宜設定することができるが、例えば、２〜１０ｍｍ程度である。ここで、搭載領域ＭＡのピッチとは、縦方向又は横方向に隣接する２つの搭載領域ＭＡの各中心点間の距離を意味する。

基材２の大きさは、搭載領域ＭＡに実装されるＬＥＤ素子の大きさや、搭載領域ＭＡのピッチ等に応じて適宜設計され得る。また、基材２の厚みは、例えば、０．０５〜０．５ｍｍ程度に設定され得る。

基材２上には、各搭載領域ＭＡを囲むようにしてリフレクタ形成用領域ＲＡが設けられており、当該リフレクタ形成用領域ＲＡには、一の搭載領域ＭＡの外側を囲む、所定の深さを有する第１の溝部２１が形成されている。基材２のリフレクタ形成用領域ＲＡに第１の溝部２１が形成されていることで、例えば基材２が金属基材であって、その金属基材のリフレクタ形成用領域に樹脂製リフレクタを形成したときに、金属基材と樹脂製リフレクタとの密着性を向上させることができる。なお、第１の溝部２１の深さ、形状等は、樹脂製リフレクタとの密着性等を考慮して、適宜設定され得る。

本実施形態における基材２には、当該基材２における第１の溝部２１が形成されている面（表面，ＬＥＤ素子搭載面）の対向面（裏面）側であって、隣接する２つの搭載領域ＭＡ，ＭＡのそれぞれの外側を囲む２つの第１の溝部２１，２１の間に位置するようにして、基材２の縦方向及び横方向に延在する第２の溝部２２が形成されている。当該第２の溝部２２は、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１を用いて半導体装置を製造する過程における、個々の半導体装置に個片化する際のダイシングライン上に位置するように形成されているため、ダイシングされるべき金属量を低減することができ、ダイシングブレードにかかる負荷を低減することができる。

基材２には、縦方向（又は横方向）に並列する複数の搭載領域ＭＡを縦断（又は横断）するようにして貫通スリット２３が形成されている。搭載領域ＭＡを縦断（又は横断）する貫通スリット２３が形成されていることで、ＬＥＤ用リードフレーム１がダイシングされて個片化されて得られる半導体装置において、搭載領域ＭＡが大面積の第１リード部２Ａ及び小面積の第２リード部２Ｂに分割され、第１リード部２Ａ及び第２リード部２Ｂを電気的に独立したものとすることができる（図４参照）。なお、貫通スリット２３の短手方向の幅Ｗは、特に限定されるものではないが、例えば、２００〜６００μｍの範囲で適宜設定することができる。

基材２の搭載領域ＭＡ上に、第１金属めっき層３１、第２金属めっき層３２及び第３金属めっき層３３がこの順で積層されて設けられた金属層３は、当該搭載領域ＭＡに搭載されるＬＥＤ素子からの発光を反射する反射層としての役割を果たす層であり、特に、第３金属めっき層３３が当該反射層としての役割を主に果たす層である。

これらのうちの第１金属めっき層３１は、当該反射層の結晶状態を形作る役割を主に果たす層であり、第１金属材料としての銀又は銀合金（銀と、スズ、パラジウム、銅、金、インジウム、ロジウム、亜鉛等の他の金属とを含有する合金）が基材２の少なくとも搭載領域ＭＡ上に電気めっき等によりめっきされてなるものである。なお、銀合金中の他の金属の含有量は、銀合金の溶融温度、反射率等を考慮して設定することができ、例えば、５０質量％以下に設定することができる。

第１金属めっき層３１の厚さは、１〜１０μｍであるのが好ましく、１〜５μｍであるのがより好ましい。第１金属めっき層３１の厚さが１μｍ未満であると、当該ＬＥＤ用リードフレーム１を用いて製造された半導体装置における製造初期の反射率や光沢度が低下するおそれがある。また、当該厚さが１０μｍを超えても、当該半導体装置における製造初期の反射率等がほとんど向上せず、第１金属材料の使用量が増大し、ＬＥＤ用リードフレーム１及びそれを用いて製造される半導体装置の製造コストが増大してしまう。

第３金属めっき層３３は、第３金属材料としての銀又は銀合金（銀と、スズ、パラジウム、銅、金、インジウム、ロジウム、亜鉛等の他の金属とを含有する合金）が第２金属めっき層３２上に電気めっき等によりめっきされてなるものである。なお、銀合金中の他の金属の含有量は、銀合金の溶融温度、反射率等を考慮して設定することができ、例えば、５０質量％以下に設定することができる。また、第３金属めっき層３３を構成する第３金属材料は、第１金属めっき層３１を構成する第１金属材料と同一のものであってもよいし、異なるもの（例えば、第１金属材料が銀若しくは銀合金であって、第３金属材料が銀合金若しくは銀；第１金属材料及び第３金属材料がともに銀合金であって、合金を構成する他の金属が異なるもの；又は第１金属材料及び第３金属材料がともに銀合金であり、合金を構成する他の金属の種類は同一であるが、当該銀合金における他の金属材料の組成比が異なるもの等）であってもよい。

第３金属めっき層３３の厚さは、好ましくは１μｍ以下であり、より好ましくは１００ｎｍ〜１μｍであり、特に好ましくは５００ｎｍ以上１μｍ未満である。後述するように、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１においては、第３金属めっき層３３中に第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム等）が拡散しているが、第３金属めっき層３３の厚さが１００μｍ未満であると、後述するＬＥＤ用リードフレームの製造方法の加熱工程における加熱条件にもよるものの、第３金属めっき層３３中に拡散する第２金属材料（インジウム等）により第３金属めっき層３３の表面が被覆され過ぎてしまい、当該ＬＥＤ用リードフレーム１を用いて製造される半導体装置の製造初期における反射率が低下してしまうおそれがある。また、当該厚さが１μｍを超えると、後述するＬＥＤ用リードフレームの製造方法の加熱工程における加熱条件にもよるものの、第３金属めっき層３３の表面における第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界が、第３金属めっき層３３中に拡散する第２金属材料（インジウム等）により十分に被覆されないおそれがあり、腐食性ガス等による腐食を効果的に抑制することができなくなるおそれがある。

第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３のそれぞれは、その厚さ方向における所定の断面の全面積のうちの好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上１００％未満が、所定の断面積（第１金属めっき層３１においては１μｍ²、第３金属めっき層３３においては０．０１μｍ²）以上の銀又は銀合金の結晶粒子で占められる。特に、第３金属めっき層３３の厚さ方向における所定の断面の全面積における、断面積０．０１μｍ²以上の銀又は銀合金の結晶粒子の占める割合が上記範囲であれば、第３金属めっき層３３における銀又は銀合金の結晶粒界が効果的に低減されていることになり、結果として、第２金属めっき層３２から第３金属めっき層３３へと拡散し、第３金属めっき層３３表面に現れる第２金属材料により第３金属めっき層３３表面の結晶粒界が十分に被覆されるため、半導体装置の製造初期における反射率をより向上させることができるとともに、第３金属めっき層３３を構成する銀又は銀合金の腐食性ガス等による腐食をより抑制することができる。

さらには、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３のそれぞれの厚さ方向における所定の断面において、それらの厚さの二乗以上の断面積を有する銀又は銀合金の結晶粒子が少なくとも１個存在するのが好ましい。特に、第３金属めっき層３３のそれぞれの厚さ方向における所定の断面において、そのような断面積を有する銀又は銀合金の結晶粒子が少なくとも１個存在していれば、第３金属めっき層３３の結晶粒界が効果的に低減され、結晶粒界が第２金属材料により十分に被覆されているため、腐食性ガスによる銀又は銀合金の腐食を効果的に抑制することができる。

なお、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３のそれぞれの厚さ方向における所定の断面とは、基材２の搭載領域ＭＡ中から任意に選択された一の搭載領域ＭＡ上の第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３のそれぞれの厚さ方向における切断面のうち、ＳＥＭを用いて観察可能な領域であって、例えば、第１金属めっき層３１においては、その厚さ方向及び面方向における長さが１０μｍ×２０μｍの断面であり、第３金属めっき層３３においては、その厚さ方向及び面方向における長さが２μｍ×１μｍの断面である。

また、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３のそれぞれの所定の断面の全面積における所定の断面積以上の銀又は銀合金の結晶粒子の占める面積割合は、一の搭載領域ＭＡ上の反射層３の任意の複数箇所（例えば３箇所）を切断し、当該切断面における当該面積割合の算術平均値として算出され得る。

さらに、銀又は銀合金の結晶粒子の断面積とは、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３のそれぞれの厚さ方向における所定の断面（ＳＥＭにより観察可能な領域）に現れる銀又は銀合金の結晶粒子切断面の面積を意味し、当該断面積は、例えばＳＥＭを用いて当該切断面を観察し、ＥＢＳＰ検出器を用いて結晶方位を判別し、結晶粒像を撮影し、粒径分布を算出する方法により測定することができる。

第１金属めっき層３１と第３金属めっき層３３との間に位置する第２金属めっき層３２は、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３を構成する第１金属材料及び第３金属材料（銀又は銀合金）よりも腐食性ガス（硫化水素等）に対する耐性の高い第２金属材料を、基材２の搭載領域ＭＡ上の第１金属めっき層３１を被覆するように電気めっき等によりめっきしてなるものである。このような第２金属材料としては、例えば、インジウム、ロジウム、亜鉛若しくはスズ、又はそれらのうちの少なくとも１種を含む合金等が挙げられる。

第２金属めっき層３２の厚さは、好ましくは１０〜５０ｎｍであり、より好ましくは３０〜５０ｎｍである。第２金属めっき層３２の厚さが１０ｎｍ未満であると、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム等）が、第３金属めっき層３３の表面における第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界を十分に被覆し得る程度に第３金属めっき層３３中に拡散することができず、第３金属めっき層３３の表面に第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界が露出してしまい、腐食性ガス等による腐食を効果的に抑制することができなくなるおそれがある。また、当該厚さが５０ｎｍを超えても腐食性ガス等による腐食抑制効果をほとんど向上させることができず、第２金属材料の使用量が増大し、ＬＥＤ用リードフレーム１及びそれを用いる半導体装置の製造コストが増大してしまうおそれがある。

なお、本実施形態において、金属層３（第１金属めっき層３１〜第３金属めっき層３３）の厚さとは、蛍光Ｘ線測定装置（例えば、ＦＩＳＣＨＥＲ社製，製品名：ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ ＸＤＶ−ＳＤＤ）を用いて測定される各金属めっき層３１〜３３の厚さを意味し、複数の搭載領域ＭＡがマトリックス状（複数行×複数列）に所定のピッチで設けられるＬＥＤ用リードフレームにおいては、当該厚さは、複数の搭載領域ＭＡのうちの任意に選択した２以上の搭載領域ＭＡ（例えば、５箇所の搭載領域ＭＡ）における各金属めっき層３１〜３３の厚さを蛍光Ｘ線測定装置により測定した測定値の算術平均値であるのが好ましい。

なお、第３金属めっき層３３の厚さを比較的厚く（例えば、８００ｎｍ〜１μｍ程度）設定した場合、第３金属めっき層３３の厚さは、第２金属めっき層３２の厚さの１５〜２０倍程度であるのが好ましい。第２金属めっき層３２と第３金属めっき層３３との厚さの比を上記範囲内にすることで、腐食性ガスによる腐食抑制効果に優れたＬＥＤ用リードフレーム１とすることができる。

本実施形態においては、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料の一部が少なくとも第３金属めっき層３３中に拡散し、また、当該第２金属材料が、第３金属めっき層３３の表面の一部を露出させるように、かつ当該第３金属めっき層３３の表面における第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界を被覆している。第３金属めっき層３３を構成する第３金属材料（銀又は銀合金）は、腐食性ガス（硫化水素等）に対する耐性の低いものである。しかしながら、第２金属めっき層３２を構成する、第３金属材料よりも腐食性ガス（硫化水素等）に対する耐性の高い第２金属材料の一部が、第３金属めっき層３３の表面の一部を露出させるように、かつ当該第３金属めっき層３３の表面における第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界を被覆していることで、搭載領域ＭＡに搭載されるＬＥＤ素子からの発光の反射率に影響する第３金属めっき層３３が腐食性ガス等により腐食するのを抑制することができる。

ここで、腐食性ガスによる銀又は銀合金の腐食は、主に、銀又は銀合金の結晶粒界において生じると考えられる。そのため、第３金属めっき層３３の表面における第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界が第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム等）により選択的に被覆されていれば、腐食性ガスによる第３金属材料（銀又は銀合金）の腐食を効果的に抑制することができるものと考えられる。その一方で、腐食性ガスによる腐食を防止するという観点のみから言えば、第３金属材料（銀又は銀合金）よりも腐食性ガスに対する耐性に優れる第２金属材料により、第３金属めっき層３３の全表面を被覆するのが最良であると考えられる。しかしながら、本実施形態において、第２金属めっき層３２は、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３よりも波長４００〜７００ｎｍ（特に波長４６０ｎｍ）の光に対する反射率の低いものである。そのため、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料により第３金属めっき層３３の全表面が被覆されてしまうと、当該ＬＥＤ用リードフレーム１を用いて製造される半導体装置の製造初期における反射率が低下してしまうという問題がある。

この点、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１においては、後述するように、第１〜第３金属めっき層３１〜３３を有する基材２が加熱されることにより、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム等）が第３金属めっき層３３中に拡散されてなるものであるが、当該加熱により第３金属めっき層３３の第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界が効果的に低減されることになる。そして、第３金属めっき層３３中に拡散した第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム等）が第３金属めっき層３３表面に現れることにより、加熱により低減した第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界（第３金属めっき層３３表面における結晶粒界）が当該第２金属材料により選択的に被覆され、第３金属めっき層３３表面における結晶粒界以外の部分は露出することになる。したがって、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１によれば、製造される半導体装置の製造初期において、第３金属めっき層３３を構成する第３金属材料（銀又は銀合金）の反射率に応じた高い反射率を発揮し得るとともに、腐食性ガス等による腐食を効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態においては、第１金属めっき層３１中（第１金属めっき層３１における第１金属めっき層３１と第２金属めっき層３２との境界部分から所定の深さ部分）にも第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料の一部が拡散しているのが好ましい。第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料の一部が第１金属めっき層３１中にも拡散していることで、第２金属めっき層３２が第１金属めっき層３１から剥離し難くなるという効果も奏し得る。

また、本実施形態における基材２として銅を含む基材（銅基板、銅合金基板等）を用いた場合、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１を用いて製造される半導体装置において、経時的に基材２に含まれる銅が第３金属めっき層３３上面に向かって移動する、いわゆるパイルアップ現象が生じることがあり、特に当該パイルアップ現象は、高輝度タイプのＬＥＤ素子を用い、高温状態で長期間使用している場合に顕著に生じ得る。このときに、第３金属めっき層３３上面に向かって移動した銅と酸素とが結合して生成される酸化銅が第３金属めっき層３３の表面に露出することで、半導体装置における反射率が低下することになってしまう。しかしながら、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１においては、第１金属めっき層３１を構成する第１金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界を通じて第３金属めっき層３３上面に向かって移動する銅は第２金属めっき層３２により遮られ、第３金属めっき層３３の上方から当該第３金属めっき層３３を構成する第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界を通じて第３金属めっき層３３中に入り込む酸素も、第２金属めっき層３２により遮られる。そのため、銅と酸素との結合により酸化銅が生成されるのを抑制することができ、この結果として、半導体装置における反射率の低下を抑制することができる。

基材２上の第３金属めっき層３３は、後述する実施例からも明らかなように、第３金属めっき層３３における第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界が効果的に低減されてなるものであることで、第３金属めっき層３３中に拡散し、第３金属めっき層３３表面に現れる第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム等）により、第３金属めっき層３３表面における第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界が十分に被覆され、第３金属めっき層３３表面における当該結晶粒界以外の部分は露出している。その結果として、当該ＬＥＤ用リードフレーム１を用いて製造した半導体装置の製造初期において、第３金属材料（銀又は銀合金）により構成される第３金属めっき層３３の反射率に応じた高い反射率を発揮することができるとともに、第３金属めっき層３３を構成する第３金属材料（銀又は銀合金）の腐食性ガス等による腐食をより抑制することができる。

なお、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３を構成する第１金属材料及び第３金属材料が銀合金である場合、上述した第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料は、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３を構成する銀合金よりも腐食性ガスに対する耐性の高いものである限り、当該第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３を構成する銀合金と同一金属種を含む合金であってもよい。例えば、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３を構成する第１金属材料及び第３金属材料が銀インジウム合金である場合に、当該合金よりもインジウムの組成比が大きく、腐食性ガスに対する耐性の高い銀インジウム合金を、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料として用いてもよい。

本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１において、第１〜第３金属めっき層３１〜３３がこの順に積層されてなる金属層３は、貫通スリット２３により二分される各搭載領域ＭＡの一の搭載領域上に設けられてなる第１金属層３Ａと、他の搭載領域上に設けられてなる第２金属層とから構成される。そして、第１金属層３Ａと第２金属層３Ｂとの各縁部３Ａｅ，３Ｂｅが、貫通スリット２３を介して対向している。

本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１は、基材２と第１金属めっき層３１との間に下地めっき層（図示せず）を備えていてもよい。このような下地めっき層としては、例えば、無電解めっき、電気めっきにより形成した銅めっき層、ニッケルめっき層等が挙げられる。かかる下地めっき層の厚さは、例えば、１０〜１０００ｎｍに適宜設定され得る。

下地めっき層としてのニッケルめっき層の直上に第１金属めっき層３１を形成しようとすると、当該第１金属めっき層３１が剥離しやすくなるおそれがある。その一方で、第１金属めっき層３１との密着性を考慮して、ニッケルめっき層上に銅ストライクめっき層を形成したり、さらに銅ストライクめっき層上に銀ストライクめっき層を形成したりすると、かかるＬＥＤ用リードフレームから製造される半導体装置において、経時的に当該銅ストライクめっき層から第１金属めっき層３１を通じて第３金属めっき層３３の表面に向かっての銅のパイルアップ現象が生じるおそれがある。また、ニッケルめっき層は、基材２からの銅のパイルアップを抑止する効果があるものの、当該ニッケルめっき層の厚さが薄い（１０〜２００ｎｍ程度）と、パイルアップの抑止効果が不十分であり、基材２から銅が第３金属めっき層３３表面に向かって移動してしまう。しかしながら、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１によれば、第２金属めっき層３２が第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３の間に設けられていることで、当該ＬＥＤ用リードフレーム１から製造された半導体装置において、ニッケルめっき層上に銅ストライクめっき層が形成されている場合や、ニッケルめっき層の厚さが薄い場合であっても、第１金属めっき層３１の下方（基材２、銅ストライクめっき層）から移動してきた銅が第３金属めっき層３３の表面にまで移動するのを防止することができる。その結果として銅のパイルアップ現象を起因として半導体装置における反射率が低下するのを抑制することができる。

なお、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１においては、各搭載領域ＭＡを囲むリフレクタ形成用領域ＲＡに樹脂製リフレクタ１１が形成されていてもよいし（図５（Ｂ）等参照）、当該樹脂製リフレクタ１１が形成されていなくてもよい（図８参照）。

［ＬＥＤ用リードフレームの製造方法］
上述したような構成を有するＬＥＤ用リードフレーム１は、以下のようにして製造することができる。図３は、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１の製造工程を示す工程フロー図である。

（第１金属めっき工程）
まず、第１の溝部２１、第２の溝部２２及び貫通スリット２３が形成されてなる基材２を用意し、当該基材２の表面に、各搭載領域ＭＡに相当する所定形状の開口部を有する絶縁性レジスト層４を設けるとともに、貫通スリット２３内部と基材２の裏面に絶縁性レジスト層４を設ける（図３（Ａ））。なお、絶縁性レジスト層４が有する開口部の大きさ、形状等は、基材２上に形成される金属層３（第１〜第３金属めっき層３１〜３３）の部位、形状等に応じて適宜設定され得る。

次に、基材２を給電層として、電気めっき法により、絶縁性レジスト層４の開口部に露出している基材２の表面に第１金属材料（銀又は銀合金）をめっきし、第１金属めっき層３１を形成する。このとき、第１金属めっき層３１の厚さが１〜１０μｍ、好ましくは１〜５μｍとなるように、第１金属めっき層３１を形成する。

なお、第１金属めっき層３１下に下地めっき層を設ける場合、第１金属めっき工程を行う前に、基材２の表面に下地めっき層（銅めっき層や所定の厚さ（１０〜２００ｎｍ程度）のニッケルめっき層、所望によりそれらの上に銅ストライクめっき層（厚さ５０〜２００ｎｍ程度）及び銀ストライクめっき層（厚さ５０〜２００ｎｍ程度）等）を形成する下地めっき層形成工程を行うことができる。

（第２金属めっき工程）
続いて、基材２の上に形成された第１金属めっき層３１上に第２金属材料（インジウム等）を電気めっき法によりめっきし、第２金属めっき層３２を形成する。このとき、第２金属めっき層３２の厚さが好ましくは１０〜５０ｎｍ、より好ましくは３０〜５０ｎｍとなるように、第２金属めっき層３２を形成する。

（第３金属めっき工程）
次に、基材２上に形成された第２金属めっき層３２上に第３金属材料（銀又は銀合金）を電気めっき法によりめっきし、第３金属めっき層３３を形成する。このとき、第３金属めっき層３３の厚さが好ましくは１μｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ〜１μｍ、特に好ましくは５００ｎｍ以上１μｍ未満となるように、第３金属めっき層３３を形成する。上記第１〜第３金属めっき工程により、基材２の搭載領域ＭＡ上に金属層３（第１〜第３金属めっき層３１〜３３）が形成される（図３（Ｂ））。

（加熱工程）
続いて、金属層３（第１〜第３金属めっき層３１〜３３）が形成された基材２を加熱する。基材２の加熱温度は、第３金属めっき層３３を構成する第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒子を再結晶化させることによって当該結晶粒子のサイズを増大させ得るとともに、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料を少なくとも第３金属めっき層３３側に拡散させ、それにより第３金属めっき層３３表面に現れた第２金属材料により第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界が被覆され得る程度の温度である。具体的には、２００〜５００℃で加熱するのが好ましく、３００〜４５０℃で加熱するのがより好ましい。

このような温度で加熱することにより、第３金属めっき層３３の表面における第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界を低減させ、かつ第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料により当該結晶粒界を十分に被覆することができる。また、この加熱処理により、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料を第１金属めっき層３１中にも拡散させることができるため、第２金属めっき層３２が第１金属めっき層３１から剥離し難くなるという効果も奏し得る。

基材２の加熱時間は、１〜１０分間であるのが好ましく、２〜５分間であるのがより好ましい。基材２の加熱時間が１分未満であると、第３金属めっき層３３を構成する銀又は銀合金の結晶粒子のサイズを効果的に増大させることができず、また第３金属めっき層３３の厚さにもよるが、第２金属材料が第３金属めっき層３３表面に十分に現れないおそれがあり、１０分を超えると、第３金属めっき層３３表面に現れる第２金属材料量が多くなりすぎてしまい、第３金属めっき層３３表面の結晶粒界以外の部分も第２金属材料により被覆されてしまうおそれがあり、その結果、得られる半導体装置における製造初期の反射率が低下してしまうおそれがある。

上記基材２の加熱は、窒素等の不活性ガス雰囲気下にて行うのが好ましい。不活性ガス雰囲気下にて基材２を加熱することで、加熱中における銀又は銀合金の腐食（酸化）をより抑制することができる。

加熱工程後、絶縁性レジスト層４を取り除くことで、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１を製造することができる（図３（Ｃ））。

（樹脂製リフレクタ形成工程）
なお、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１の製造方法においては、上述の過熱工程後、搭載領域ＭＡを囲むリフレクタ形成用領域ＲＡに樹脂製リフレクタ１１を形成する樹脂製リフレクタ形成工程をさらに有していてもよいし（図５（Ｂ）参照）、当該樹脂製リフレクタ形成工程を有していなくてもよい。かかる樹脂製リフレクタ形成工程を有する場合、後述する半導体装置の製造方法（図５参照）において、ＬＥＤ用リードフレーム１のリフレクタ形成用領域ＲＡに樹脂製リフレクタを形成する工程（図５（Ｂ）参照）を省略することができる。

なお、上記ＬＥＤ用リードフレーム１の製造方法において、第１金属材料及び第３金属材料として銀合金を用いて第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３を形成した場合、上述した第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料は、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３を構成する銀合金よりも腐食性ガスに対する耐性の高いものである限り、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３を構成する銀合金と同一金属種を含む合金であってもよい。例えば、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３が銀インジウム合金により形成される場合に、当該合金よりもインジウムの組成比が大きく、腐食性ガスに対する耐性の高い銀インジウム合金を用いて第２金属めっき層３２が形成されていてもよい。

上述したように、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１の製造方法によれば、基材２上に第１〜第３金属めっき層３１〜３３をこの順で積層した後に当該基材２を加熱することで、第３金属めっき層３３を構成する第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界を少なくすることができるとともに、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料が第３金属めっき層３３中に拡散し、第３金属めっき層３３表面における第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界を選択的に被覆することができる。これにより、第３金属めっき層３３の腐食性ガス等による腐食を効果的に抑制することができるとともに、当該ＬＥＤ用リードフレーム１を用いて製造される半導体装置において、第３金属めっき層３３を構成する第３金属材料（銀又は銀合金）の反射率に応じた高い反射率を発揮することができる。

また、上記加熱工程において第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料が第１金属めっき層３１中にも拡散することで、第１金属めっき層３１と第２金属めっき層３２との密着性が向上するため、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１においては、第２金属めっき層３２が第１金属めっき層３１から剥離し難くなるという効果も奏し得る。

さらに、上記加熱工程において第３金属めっき層３３を構成する第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界が低減し、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料が第３金属めっき層３３表面の結晶粒界を選択的に被覆しており、かつ第１金属めっき層３１と第３金属めっき層３２との間に第２金属めっき層３２が介在していることで、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１を用いて製造される半導体装置において、第１金属めっき層３１の下方（基材２、下地めっき層としての銅ストライクめっき層等）側から表面に向かって移動してきた銅が、第３金属めっき層３３の表面にまで移動してくるのを防止することができるとともに、第３金属めっき層３３上の酸素が結晶粒界を通じて第３金属めっき層３３内に入り込むのを防止することができる。その結果として、銅と酸素とが結合し酸化銅が生成されるのを抑制することができ、長期間にわたる半導体装置の使用によって当該半導体装置における反射率が低下するのを抑制することができる。

［半導体装置］
続いて、上述したような構成を有するＬＥＤ用リードフレーム１を用いた半導体装置について説明する。図４は、本実施形態における半導体装置を示す断面図である。

図４に示すように、本実施形態における半導体装置１０は、上述した本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１の基材２と、ＬＥＤ用リードフレーム１の基材２のリフレクタ形成用領域ＲＡに、搭載領域ＭＡを取り囲むように、かつ搭載領域ＭＡを露出させるようにして設けられてなる樹脂製リフレクタ１１と、ＬＥＤ用リードフレーム１の基材２の搭載領域ＭＡに実装されてなるＬＥＤ素子１２と、ＬＥＤ素子１２を封止するために、樹脂製リフレクタ１１により囲まれた空間内に封止樹脂が充填されてなる封止部１３とを備える。

樹脂製リフレクタ１１を構成する樹脂材料としては、電気絶縁性を有する材料であれば特に制限されるものではなく、例えば、ポリフタルアミド、エポキシ、シリコーン、液晶高分子等の１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、基材２の貫通スリット２３には、樹脂製リフレクタ１１と同一の樹脂材料が充填されている。

本実施形態において、基材２の搭載領域ＭＡは、貫通スリット２３を介して第１リード部２Ａと第２リード部２Ｂとに分割され、かつ貫通スリット２３には樹脂製リフレクタ１１を構成する樹脂材料と同一の樹脂材料が充填されている。これにより、第１リード部２Ａと第２リード部２Ｂとは、それぞれ電気的に独立したものとなっている。

ＬＥＤ素子１２は、その一の端子（図示せず）が基材２における大面積の第１リード部２Ａに接続され、他の端子が小面積の第２リード部２Ｂにボンディングワイヤ１４により接続されることで、搭載領域ＭＡに実装されている。

基材２上の金属層３は、貫通スリット２３により二分されてなる第１リード部２Ａ及び第２リード部２Ｂのそれぞれの表面に形成されてなる第１金属層３Ａと第２金属層３Ｂとからなり、第１金属層３Ａと第２金属層３Ｂとの各縁部３Ａｅ，３Ｂｅが貫通スリット２３を介して対向している。

封止部１３を構成する封止樹脂としては、一般に半導体装置におけるＬＥＤ素子の封止に用いられる透光性樹脂を用いることができ、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透光性樹脂や、それらの透光性樹脂に、蛍光物質、シリカ、アルミナ、酸化チタン等の拡散材料の１種又は２種以上が含有されてなるもの等が挙げられるが、かかる透光性樹脂として、シリコーン樹脂を用いるのが好ましい。半導体装置１０の封止部１３を構成する封止樹脂は、半導体装置１０のリフローはんだ付けの際の加熱により熱に暴露されたり、ＬＥＤ素子として高輝度ＬＥＤを用いる場合に当該高輝度ＬＥＤから発せられる強い光に暴露されたりする。この点において、シリコーン樹脂は、他の透光性樹脂（エポキシ樹脂等）に比して熱や光による変色等の透光性の劣化等を生じ難い樹脂材料であるため好ましい。その一方で、シリコーン樹脂は、他の透光性樹脂（エポキシ樹脂等）に比してガスバリア性が低いものであるものの、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１においては、腐食性ガス等による金属層３（特に第３金属めっき層３３）の腐食が効果的に抑制されている。したがって、本実施形態における半導体装置１０において、封止部１３を構成する封止樹脂としてガスバリア性の低いシリコーン樹脂を用いたとしても、金属層３（第３金属めっき層３３）を構成する第３金属材料（銀又は銀合金）の反射率に応じた良好な反射率を得ることができる。

本実施形態における半導体装置１０は、波長４００〜７００ｎｍの光を発することのできる装置であるのが好ましい。かかる範囲の波長を有する光は、半導体装置１０の金属層３（第３金属めっき層３３）の腐食により反射率の低下を招きやすい。しかし、本実施形態における半導体装置１０においては、金属層３（第３金属めっき層３３）の腐食が抑制され、かつ半導体装置１０の製造初期における反射率も高いものとなっている。そのため、本実施形態における半導体装置１０においては、波長４００〜７００ｎｍの光の反射率を製造初期から経時的に高いレベルで維持することができる。

［半導体装置の製造方法］
本実施形態における半導体装置１０は、下記のようにして製造することができる。図５は、本実施形態における半導体装置の製造方法を示す工程フロー図である。

まず、本実施形態に係るＬＥＤ用リードフレーム１を準備し（図５（Ａ））、ＬＥＤ用リードフレーム１のリフレクタ形成用領域ＲＡに樹脂製リフレクタ１１を形成する（図５（Ｂ））。

次いで、当該ＬＥＤ用リードフレーム１の第１リード部２ＡにＬＥＤ素子１２の一の端子（図示せず）を接続し（図５（Ｃ））、第２リード部２ＢにＬＥＤ素子１２の他の端子をボンディングワイヤ１４により接続する（図５（Ｄ））。

そして、ＬＥＤ素子１２を搭載した搭載領域ＭＡ上の樹脂製リフレクタ１１により囲まれる空間内に封止樹脂を充填し、ＬＥＤ素子１２及びボンディングワイヤ１４を封止する封止部１３を形成する（図５（Ｅ））。その後、ダイシングラインに沿ってダイシングすることにより個片化された半導体装置１０を得ることができる（図５（Ｆ））。

上述した半導体装置１０を構成するＬＥＤ用リードフレーム１は、腐食性ガス等による金属層３（第３金属めっき層３３）の腐食を効果的に抑制し得るものであるため、封止部１３を構成する封止樹脂として特にガスバリア性の低いシリコーン樹脂等を使用したとしても金属層３（第３金属めっき層３３）を構成する第３金属材料（銀又は銀合金）の腐食を効果的に抑制することができる。したがって、本実施形態における半導体装置１０においては、封止部１３を構成する封止樹脂として、熱や光の暴露等により変色等が生じ難いシリコーン樹脂を用いるのが好適である。

上述した構成を有する半導体装置１０によれば、当該半導体装置１０の製造に用いられるＬＥＤ用リードフレーム１において、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料が第３金属めっき層３３中に拡散するとともに、第３金属めっき層３３表面における第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶粒界を選択的に被覆している。しかも、ＬＥＤ用リードフレーム１の製造過程における加熱工程により、第３金属めっき層３３を構成する第３金属材料（銀又は銀合金）の結晶サイズが増大し、結晶粒界が少なくなっている。この結果として、腐食性ガス等による金属層３（第３金属めっき層３３）の腐食が効果的に抑制されるとともに、第３金属めっき層３３を構成する第３金属材料（銀又は銀合金）の反射率に応じた良好な反射率を得ることができる。

また、経時的に第１金属めっき層３１の下方（基材２、下地めっき層としての銅ストライクめっき層等）から銅が第３金属めっき層３３表面側に移動してきたとしても、第１金属めっき層３１と第３金属めっき層３３との間に第２金属めっき層３２が介在していることで、当該銅が第３金属めっき層３３の表面にまで移動してくるのを防止することができるとともに、第３金属めっき層３３の結晶粒界が第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料により被覆されていることで、第３金属めっき層３３上の酸素が第３金属めっき層３３内に入り込むのを防止することができる。その結果として、銅と酸素とが結合して酸化銅が生成されるのを抑制することができるため、半導体装置の長期間の使用によって当該半導体装置における反射率が低下するのを抑制することができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

上記実施形態において、ＬＥＤ用リードフレーム１のダイシングラインは、個片化される１つの半導体装置１０に一のＬＥＤ素子１２（搭載領域ＭＡ）が含まれるように設定されているが、これに限定されるものではなく、１つの半導体装置１０に複数個（例えば、４個）のＬＥＤ素子１２（搭載領域ＭＡ）が含まれるように設定されていてもよい。

上記実施形態において、ＬＥＤ用リードフレーム１における搭載領域ＭＡは、基材２の縦方向（又は横方向）に並列する搭載領域ＭＡを縦断（又は横断）する貫通スリット２３により、大面積の第１リード部２Ａ及び小面積の第２リード部２Ｂに分割されているが、これに限定されるものではなく、例えば、基材２の縦方向（又は横方向）に並列する搭載領域ＭＡの略中央を縦断（又は横断）する貫通スリット２３により、略同一面積の第１リード部２Ａ及び第２リード部２Ｂに分割されていてもよい。この場合において、当該ＬＥＤ用リードフレーム１を用いて得られる半導体装置１０は、図６に示すように、第１リード部２Ａ及び第２リード部２Ｂを跨ぐようにして、ＬＥＤ素子１２の一方の端子部１２ａが第１リード部２Ａに接続され、他方の端子部１２ｂが第２リード部２Ｂに接続された構成とすることができる。

また、図７に示すように、搭載領域ＭＡは、基材２の縦方向（又は横方向）に並列する搭載領域ＭＡを縦断（又は横断）する、２つの平行する貫通スリット２３，２３により、第１〜第３リード部２Ａ〜２Ｃに分割されていてもよい。この場合において、当該ＬＥＤ用リードフレーム１を用いて得られる半導体装置１０は、搭載領域ＭＡの中央（２つの貫通スリット２３，２３の間）に位置する第３リード部２ＣにＬＥＤ素子１２が実装され、ＬＥＤ素子１２の一方の端子部１２ａが第１リード部２Ａに接続され、他方の端子部１２ｂが第２リード部２Ｂに接続された構成とすることができる。

さらに、上記実施形態においては、ＬＥＤ用リードフレーム１のダイシングラインに沿って複数の貫通孔が形成されていてもよい。このような構成を有するＬＥＤ用リードフレーム１であれば、当該ＬＥＤ用リードフレーム１を用いて半導体装置を製造する過程において、ＬＥＤ用リードフレーム１をダイシングして個片化する際におけるダイシングすべき金属量をさらに低減することができ、ダイシングブレードにかかる負荷をさらに低減することができる。また、上金型及び下金型を用いて基材２をクランプし、金型のキャビティ内に樹脂を流し込んで硬化させることでリフレクタ形成用領域ＲＡに樹脂製リフレクタを形成するときに、当該貫通孔を介してリフレクタ形成用領域ＲＡに位置するキャビティのすべてに樹脂を行き渡らせることができる。

さらにまた、上記実施形態においては、基材２の各搭載領域ＭＡに相当する所定形状の開口部を有する絶縁性レジスト層８を設け、当該開口部にて露出する基材上に第１金属めっき層３１を形成しているが、当該絶縁性レジスト層８を設けずに基材２の全面に第１金属めっき層３１を形成してもよい。

また、上記実施形態において、半導体装置１０は、搭載領域ＭＡを取り囲み、かつ搭載領域ＭＡを露出させる樹脂製リフレクタ１１を有するが、図８に示すように、上記ＬＥＤ用リードフレーム１の基材２と、一の端子（図示せず）がＬＥＤ用リードフレーム１の基材２における大面積の第１リード部２Ａに接続され、他の端子が小面積の第２リード部２Ｂにボンディングワイヤ１４により接続されることで、搭載領域ＭＡに実装されてなるＬＥＤ素子１２と、基材２及びＬＥＤ素子１２を被覆する封止樹脂により構成される封止部１３とを備え、樹脂製リフレクタ１１を有しないものであってもよい。かかる半導体装置１０において、ＬＥＤ用リードフレーム１の基材２には、隣接する２つの搭載領域ＭＡ，ＭＡの間に位置するようにして、基材２の縦方向及び横方向に延在する第２の溝部２２が形成されており、縦方向（又は横方向）に並列する複数の搭載領域ＭＡを縦断（又は横断）するようにして貫通スリット２３が形成されている。この第２の溝部２２及び貫通スリット２３には、電気絶縁性を有する樹脂材料（ポリフタルアミド、エポキシ、シリコーン、液晶高分子等の１種又は２種以上の組み合わせ）が充填されている。

以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等に何ら限定されるものではない。

〔実施例１〕
基材２として厚み０．２ｍｍ、横６０ｍｍ×縦５０ｍｍの大きさの銅板を準備し、図２に示す形状の貫通スリット２３をエッチングにより形成するとともに、第１の溝部２１及び第２の溝部２２をハーフエッチングにより形成した。なお、縦方向に隣接する搭載領域ＭＡのピッチを３ｍｍとし、横方向に隣接する搭載領域ＭＡのピッチを４ｍｍとし、基材２上に１３行×１３列のマトリックス状に配列された搭載領域ＭＡを設けるように、第１の溝部２１、第２の溝部２２及び貫通スリット２３を形成した。

このようにして得られた基材２の一方の面（表面）側に所定形状の開口部を有する絶縁性レジスト層を形成するとともに、他方の面（裏面）側の一面に絶縁性レジスト層を形成した。そして、基材２の表面側の開口部を介して露出する基材２上に、電気めっき法により銀をめっきし、第１金属めっき層３１（厚さ：３μｍ）を形成した。

次に、基材２上に形成した第１金属めっき層３１上に、電気めっき法によりインジウムをめっきし、第２金属めっき層３２（厚さ：３０ｎｍ）を形成し、当該第２金属めっき層３２上に、さらに電気めっき法により銀をめっきし、第３金属めっき層３３（厚さ：１００ｎｍ）を形成した。

このようにして第１金属めっき層３１（厚さ：３μｍ）、第２金属めっき層３２（厚さ：３０ｎｍ）及び第３金属めっき層３３（厚さ：１００ｎｍ）をこの順で積層してなる金属層３が形成された基材２を、４００℃で２分間、リフロー炉（製品名：ＲＮ−ＣＳ，パナソニック社製）を用いて加熱した。

このようにして形成されたＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの中から、一の搭載領域ＭＡを任意に選択し、当該搭載領域ＭＡ上の銀めっき層を、任意に選択した３箇所において切断した。そして、当該３箇所の切断面を、ＳＥＭ（日本電子社製，製品名：ＪＳＭ−７００１Ｆ）を用いて観察した。また、上記ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡ上の第３金属めっき層３３表面を、ＳＥＭ（日本電子社製，製品名：ＪＳＭ−７００１Ｆ）を用いて観察した。さらに、加熱後の第１〜第３金属めっき層３１〜３３のそれぞれの厚さを、蛍光Ｘ線膜厚計（ＦＩＳＣＨＥＲ社製，製品名：ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ ＸＤＶ−ＳＤＤ）を用いて測定した。

その結果、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３中に、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第１金属めっき層３１の厚さは３．１μｍ、第２金属めっき層３２の厚さは２９ｎｍ、第３金属めっき層３３の厚さは９６ｎｍであった。また、第３金属めっき層３３の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積０．０１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は６３％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は０．０２２μｍ²であった。さらに、第３金属めっき層３３の表面は、第３金属めっき層３３を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第２金属めっき層３２を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。

この結果から、第１〜第３金属めっき層３１〜３３を形成してなる基材２を加熱処理に付することで、第３金属めっき層３３を構成する第３金属材料（銀）の結晶粒子サイズを増大させ、当該第３金属材料（銀）の結晶粒界を低減することができるとともに、第３金属めっき層３３の下方に位置する第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）を第３金属めっき層３３側に拡散させることができ、第２金属めっき層から拡散した第２金属材料（インジウム）を第３金属めっき層３３表面にまで移動させることで、第３金属めっき層３３表面において低減した結晶粒界を選択的に第２金属材料（インジウム）により被覆可能であると考えられる。

〔実施例２〕
第２金属めっき層３２の厚さが５０ｎｍとなるように当該第２金属めっき層３２を形成した以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤ用リードフレーム１を作製し、当該ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの断面及び当該搭載領域ＭＡ上の第３金属めっき層３３の表面を、実施例１と同様にしてＳＥＭを用いて観察した。また、加熱後の第１〜第３金属めっき層３１〜３３のそれぞれの厚さを、実施例１と同様にして測定した。

その結果、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３中に、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第１金属めっき層３１の厚さは２．９μｍ、第２金属めっき層３２の厚さは４８ｎｍ、第３金属めっき層３３の厚さは９７ｎｍであった。また、第３金属めっき層３３の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積０．０１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は６６％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は０．０２４μｍ²であった。さらに、第３金属めっき層３３の表面は、第３金属めっき層３３を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第２金属めっき層３２を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。

〔実施例３〕
第２金属めっき層３２の厚さが１０ｎｍとなるように当該第２金属めっき層３２を形成するとともに、第３金属めっき層３３の厚さが５００ｎｍとなるように当該第３金属めっき層３３を形成した以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤ用リードフレーム１を作製し、当該ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの断面及び当該搭載領域ＭＡ上の第３金属めっき層３３の表面を、実施例１と同様にしてＳＥＭを用いて観察した。また、加熱後の第１〜第３金属めっき層３１〜３３のそれぞれの厚さを、実施例１と同様にして測定した。

その結果、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３中に、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第１金属めっき層３１の厚さは３．０μｍ、第２金属めっき層３２の厚さは１２ｎｍ、第３金属めっき層３３の厚さは５１１ｎｍであった。また、第３金属めっき層３３の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積０．０１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は８８％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は０．４１μｍ²であった。さらに、第３金属めっき層３３の表面は、第３金属めっき層３３を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第２金属めっき層３２を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。

〔実施例４〕
第２金属めっき層３２の厚さが３０ｎｍとなるように当該第２金属めっき層３２を形成した以外は、実施例３と同様にしてＬＥＤ用リードフレーム１を作製し、当該ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの断面及び当該搭載領域ＭＡ上の第３金属めっき層３３の表面を、実施例１と同様にしてＳＥＭを用いて観察した。また、加熱後の第１〜第３金属めっき層３１〜３３のそれぞれの厚さを、実施例１と同様にして測定した。

その結果、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３中に、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第１金属めっき層３１の厚さは３．０μｍ、第２金属めっき層３２の厚さは２８ｎｍ、第３金属めっき層３３の厚さは５０１ｎｍであった。また、第３金属めっき層３３の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積０．０１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は８５％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は０．４３μｍ²であった。さらに、第３金属めっき層３３の表面は、第３金属めっき層３３を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第２金属めっき層３２を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。

〔実施例５〕
第２金属めっき層３２の厚さが５０ｎｍとなるように当該第２金属めっき層３２を形成した以外は、実施例３と同様にしてＬＥＤ用リードフレーム１を作製し、当該ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの断面及び当該搭載領域ＭＡ上の第３金属めっき層３３の表面を、実施例１と同様にしてＳＥＭを用いて観察した。また、加熱後の第１〜第３金属めっき層３１〜３３のそれぞれの厚さを、実施例１と同様にして測定した。

その結果、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３中に、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第１金属めっき層３１の厚さは３．１μｍ、第２金属めっき層３２の厚さは４９ｎｍ、第３金属めっき層３３の厚さは４９６ｎｍであった。また、第３金属めっき層３３の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積０．０１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は８６％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は０．４４μｍ²であった。さらに、第３金属めっき層３３の表面は、第３金属めっき層３３を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第２金属めっき層３２を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。

〔実施例６〕
第３金属めっき層３３の厚さが１μｍとなるように当該第３金属めっき層３３を形成した以外は、実施例３と同様にしてＬＥＤ用リードフレーム１を作製し、当該ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの断面及び当該搭載領域ＭＡ上の第３金属めっき層３３の表面を、実施例１と同様にしてＳＥＭを用いて観察した。また、加熱後の第１〜第３金属めっき層３１〜３３のそれぞれの厚さを、実施例１と同様にして測定した。

その結果、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３中に、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第１金属めっき層３１の厚さは３．１μｍ、第２金属めっき層３２の厚さは１２ｎｍ、第３金属めっき層３３の厚さは０．９６μｍであった。また、第３金属めっき層３３の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積０．０１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は９７％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は２．１μｍ²であった。さらに、第３金属めっき層３３の表面は、第３金属めっき層３３を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第２金属めっき層３２を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。

〔実施例７〕
第２金属めっき層３２の厚さが３０ｎｍとなるように当該第２金属めっき層３２を形成した以外は、実施例６と同様にしてＬＥＤ用リードフレーム１を作製し、当該ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの断面及び当該搭載領域ＭＡ上の第３金属めっき層３３の表面を、実施例１と同様にしてＳＥＭを用いて観察した。また、加熱後の第１〜第３金属めっき層３１〜３３のそれぞれの厚さを、実施例１と同様にして測定した。

その結果、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３中に、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第１金属めっき層３１の厚さは３．０μｍ、第２金属めっき層３２の厚さは２９ｎｍ、第３金属めっき層３３の厚さは０．９８μｍであった。また、第３金属めっき層３３の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積０．０１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は９７％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は２．４μｍ²であった。さらに、第３金属めっき層３３の表面は、第３金属めっき層３３を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第２金属めっき層３２を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。

〔実施例８〕
第２金属めっき層３２の厚さが５０ｎｍとなるように当該第２金属めっき層３２を形成した以外は、実施例６と同様にしてＬＥＤ用リードフレーム１を作製し、当該ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの断面及び当該搭載領域ＭＡ上の第３金属めっき層３３の表面を、実施例１と同様にしてＳＥＭを用いて観察した。また、加熱後の第１〜第３金属めっき層３１〜３３のそれぞれの厚さを、実施例１と同様にして測定した。

その結果、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３中に、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第１金属めっき層３１の厚さは３．０μｍ、第２金属めっき層３２の厚さは４９ｎｍ、第３金属めっき層３３の厚さは０．９８μｍであった。また、第３金属めっき層３３の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積０．０１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は９７％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は２．４μｍ²であった。さらに、第３金属めっき層３３の表面は、第３金属めっき層３３を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第２金属めっき層３２を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。

〔実施例９〕
第３金属めっき層３３の厚さが１．５μｍとなるように当該第３金属めっき層３３を形成した以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤ用リードフレーム１を作製し、当該ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの断面及び当該搭載領域ＭＡ上の第３金属めっき層３３の表面を、実施例１と同様にしてＳＥＭを用いて観察した。また、加熱後の第１〜第３金属めっき層３１〜３３のそれぞれの厚さを、実施例１と同様にして測定した。

その結果、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３中に、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第１金属めっき層３１の厚さは３．１μｍ、第２金属めっき層３２の厚さは２９ｎｍ、第３金属めっき層３３の厚さは１．５μｍであった。また、第３金属めっき層３３の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積０．０１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は９９％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は３．８μｍ²であった。

しかしながら、第３金属めっき層３３の表面においては、第３金属めっき層３３を構成する銀の結晶粒界が低減しているものの、当該結晶粒界の一部が第２金属めっき層３２を構成するインジウムで被覆されておらず、銀の結晶粒界の一部が露出していることが確認された。

なお、本実施例においては、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）の一部が第３金属めっき層３３中に拡散しているものの、本実施例の加熱条件では、第３金属めっき層３３中に拡散した第２金属材料（インジウム）が第３金属めっき層３３の表面まで十分に上がりきることなく加熱処理が終了したために、第３金属めっき層３３の表面の銀の結晶粒界の一部が露出したものと予想される。

したがって、第３金属めっき層３３の厚さを１．５μｍとした場合、第３金属めっき層３３中に拡散した第２金属材料（インジウム）が、第３金属めっき層３３表面に現れてくるまでに必要な時間の加熱処理を施すことで、第３金属めっき層３３を構成する銀の結晶粒界を第２金属材料（インジウム）により十分に被覆可能であると考えられる。

〔比較例１〕
第３金属めっき層３３を形成しなかった以外は、比較例１と同様にしてＬＥＤ用リードフレーム１を作製し、当該ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの断面及び当該搭載領域ＭＡ上の第２金属めっき層３２の表面を、実施例１と同様にしてＳＥＭを用いて観察した。また、加熱後の第１及び第２金属めっき層３１，３２のそれぞれの厚さを、実施例１と同様にして測定した。

その結果、第１金属めっき層３１中に、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）が拡散し、加熱後の第１金属めっき層３１の厚さは３．２μｍ、第２金属めっき層３２の厚さは３１ｎｍであった。また、第１金属めっき層３３の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は８６％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は１９．７μｍ²であった。しかし、ＬＥＤ用リードフレーム１の搭載領域ＭＡ上には、ほぼ均一な第２金属めっき層３２が形成されていた。

〔比較例２〕
第２金属めっき層３２及び第３金属めっき層３３を形成しなかった以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤ用リードフレーム１を作製し、当該ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの断面及び当該搭載領域ＭＡ上の第１金属めっき層３１の表面を、実施例１と同様にしてＳＥＭを用いて観察した。

その結果、第１金属めっき層３１の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は８６％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は１９．４μｍ²であり、第１金属めっき層３１表面における銀の結晶粒界が低減していることが確認された。

〔比較例３〕
基材２を加熱しなかった以外は、比較例３と同様にしてＬＥＤ用リードフレーム１を作製し、当該ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの断面及び当該搭載領域ＭＡ上の第１金属めっき層３１の表面を、実施例１と同様にしてＳＥＭを用いて観察した。

その結果、第１金属めっき層３１の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は２６％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は２．９μｍ²であり、第１金属めっき層３１表面における銀の結晶粒界が低減していないことが確認された。

〔比較例４〕
基材２を加熱しなかった以外は、実施例４と同様にしてＬＥＤ用リードフレーム１を作製し、当該ＬＥＤ用リードフレーム１中の搭載領域ＭＡの断面及び当該搭載領域ＭＡ上の第３金属めっき層３３の表面を、実施例１と同様にしてＳＥＭを用いて観察した。

その結果、第１金属めっき層３１及び第３金属めっき層３３中に、第２金属めっき層３２を構成する第２金属材料（インジウム）が拡散していないことが確認された。また、第３金属めっき層３３の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積０．０１μｍ²以上の銀の結晶粒子の面積割合（３箇所の切断面における面積割合の算術平均値）は１９％であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積（３箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値）は０．０１８μｍ²であった。そして、第３金属めっき層３３の表面における銀の結晶粒界は、第２金属めっき層３２を構成するインジウムにより被覆されておらず、銀の結晶粒界が露出していることが確認された。

〔試験例１〕反射率評価試験
上述のようにして作製したＬＥＤ用リードフレーム（実施例１〜９，比較例１〜４）について、分光光度計（島津製作所社製，ＵＶ−２５５０，ＭＰＣ−２２００）を用いて、波長４６０ｎｍの光を照射したときにおける反射率（％）を測定した（初期）。

また、上記ＬＥＤ用リードフレーム（実施例１〜９，比較例１〜４）を、硫化水素濃度３ｐｐｍ、温度４０℃、湿度８０％の雰囲気中に１時間暴露した後、同様にして波長４６０ｎｍの光を照射したときにおける反射率（％）を測定した（試験後）。
上記反射率の測定結果を、表１に示す。

表１に示すように、実施例１〜９のＬＥＤ用リードフレームにおいては、いずれも初期反射率が優れているとともに、腐食試験後の反射率の低下が抑制されており、特に第３金属めっき層３３表面における銀の結晶粒界が第２金属材料（インジウム）により十分に被覆されているＬＥＤ用リードフレーム（実施例１〜８）においては、腐食試験後の反射率の低下が顕著に抑制されていることが確認された。

一方、第３金属めっき層３３表面における銀の結晶粒界が第２金属材料（インジウム）により被覆されていない比較例４のＬＥＤ用リードフレームにおいては、初期反射率は優れているものの、腐食試験後の反射率の低下が著しかった。

また、第２金属めっき層３２及び第３金属めっき層３３が形成されていない比較例２及び比較例３のＬＥＤ用リードフレームにおいては、第１金属めっき層３１が最表面に位置することで、腐食性ガス（硫化水素）に暴露されて腐食してしまい、腐食試験後の反射率の低下が著しかった。

さらに、第１金属めっき層３１上に第２金属めっき層３２が形成されてなる比較例１のＬＥＤ用リードフレームにおいては、腐食試験後の反射率の低下は抑制されているものの、最表面に一様に第２金属めっき層３２が形成されていることで、初期反射率に劣る結果となった。

これらの結果を踏まえると、第２金属めっき層３２上に第３金属めっき層３３を形成した基材２を加熱処理に付することにより、第３金属めっき層３３表面における低減した第３金属材料（銀）の結晶粒界が、第２金属めっき層３２から拡散し、第３金属めっき層３３表面に現れた第２金属材料（インジウム）により選択的に被覆されるため、製造初期における反射率を向上させ、かつ腐食性ガスによる腐食を抑制することができることが判明した。

〔試験例２〕ワイヤーボンディング性評価試験
上記ＬＥＤ用リードフレーム（実施例１〜９，比較例１〜４）の第１リード部２Ａにボンディングワイヤをボンディングする第１ボンディング処理及び第２リード部２Ｂにボンディングワイヤをボンディングする第２ボンディング処理を含むボンディング処理を、ワイヤーボンダー（ＨＷ２７Ｕ−ＨＦ，パナソニックファクトリーソリューションズ社製）を用いて２０回連続して行うことができるか否かについて試験した。なお、第１ボンディング処理及び第２ボンディング処理の処理条件を表２に示す。

また、このようにしてボンディングされたボンディングワイヤについて、ボンドテスター（万能型ボンドテスター４０００，ＤＡＧＥ社製）を用いてプル試験を行った。これらの試験の結果を表３に示す。

なお、表３において、「連続性」と表記するものは、上記ワイヤーボンダーを用いて２０回連続ワイヤーボンディング処理を行うことができた場合を「○」と評価し、少なくとも１回はワイヤーボンディング処理を行うことができなかった場合を「×」と評価した。また、表３において「強度」と表記するものは、上記ボンドテスターを用いて測定されたボンディングワイヤの引張強度が４ｇ以上のものを「○」と評価し、４ｇ未満のものを「×」と評価した。

〔試験例３〕はんだ濡れ性評価試験
第１の溝部２１、第２の溝部２２及び貫通スリット２３を有しない以外は同様の構成を有する基材２を用い、上記ＬＥＤ用リードフレーム（実施例１〜９，比較例１〜４）のそれぞれと同様にして作製した各試験片（１３ｍｍ×３ｍｍ）について、はんだ濡れ性試験装置（製品名：ＳＡＴ−５２００，レスカ社製）を用いて、下記の条件により、はんだ濡れ性評価試験を行った。なお、はんだ濡れ性評価試験は、メニスコグラフ法を用いてゼロクロスタイム（秒）を測定し、はんだ濡れ性の閾値の範囲（ゼロクロスタイム３．０秒以内）に含まれるか否かを評価した。結果を表３にあわせて示す。なお、表３において、はんだ濡れ性の閾値の範囲に含まれるものを「○」、はんだ濡れ性の閾値の範囲に含まれないものを「×」と表記する。

＜試験条件＞
はんだ：鉛フリーはんだ（はんだ組成：Ｓｎ９６．５％，Ａｇ３％，Ｃｕ０．５％；製品名：エコソルダーソリューション Ｍ７０５，千住金属工業社製）
フラックス：ソルボンドＲ１００−４０（日本アルファメタルズ社製）
はんだ温度：２４０℃
浸漬時間：１０秒
浸漬深さ：２ｍｍ
速度：２ｍｍ／ｓｅｃ

表３に示すように、実施例１〜９のＬＥＤ用リードフレームは、ワイヤーボンディング性及びはんだ濡れ性のいずれにおいても優れていることが確認された。そのため、ＬＥＤ用リードフレーム１の基材２全面に金属層３（第１〜第３金属めっき層３１〜３３）を形成することも可能であり、それにより、基材の腐食を防止したり、基材の裏面側の平滑性を向上させたりすることができると考えられる。

〔試験例４〕長期耐久性試験
上記ＬＥＤ用リードフレーム（実施例１〜９，比較例１〜４）を１５０℃の温度雰囲気下に所定の期間（１０００ｈ）放置した後、分光光度計（島津製作所社製，ＵＶ−２５５０，ＭＰＣ−２２００）を用いて、波長４６０ｎｍの光を照射したときにおける反射率（％）を測定した。結果を表４に示す。

表４に示すように、実施例１〜９のＬＥＤ用リードフレームにおいては、反射率の低下が抑制されていることが確認された。一方、比較例２及び３のＬＥＤ用リードフレームにおいては、反射率が低下していることが確認された。この結果から、第１金属めっき層３１と第３金属めっき層３３との間に第２金属めっき層３２を介在させることにより、基材２からの銅のパイルアップが抑制され、反射率の低下を抑制することができたものと考えられる。

本発明は、ＬＥＤ素子を利用する種々の半導体装置の製造に有用である。

１…ＬＥＤ用リードフレーム（ＬＥＤ素子搭載用基板）
２…基材
３…金属層
３１…第１金属めっき層
３２…第２金属めっき層
３３…第３金属めっき層
１０…半導体装置
１２…ＬＥＤ素子
１３…封止部
ＭＡ…搭載領域

Claims (20)

1. ＬＥＤ素子を搭載するために用いられる基板であって、
   基材と、
   前記基材における前記ＬＥＤ素子を搭載するための搭載領域上に少なくとも設けられてなる第１金属めっき層と、
   前記第１金属めっき層上に設けられてなる第２金属めっき層と、
   前記第２金属めっき層上に設けられてなる第３金属めっき層と
   を備え、
   前記第２金属めっき層を構成する金属材料は、少なくとも前記第３金属めっき層を構成する金属材料よりも耐食性に優れるものであり、
   少なくとも前記第３金属めっき層中には、前記第２金属めっき層を構成する金属材料の一部が拡散しており、
   前記第２金属めっき層を構成する金属材料が、前記第３金属めっき層の表面の一部を露出させるようにして前記第３金属めっき層の表面を被覆していることを特徴とするＬＥＤ素子搭載用基板。
2. 少なくとも前記第３金属めっき層の厚さ方向所定の断面において、前記第３金属めっき層を構成する金属材料の結晶粒子のうち断面積０．０１μｍ²以上の当該結晶粒子が、前記断面の全面積の５０％以上を占めていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ素子搭載用基板。
3. 少なくとも前記第３金属めっき層の厚さ方向所定の断面において、当該第３金属めっき層の厚さの二乗以上の断面積を有する、前記第３金属めっき層を構成する金属材料の結晶粒子が少なくとも１個存在することを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ素子搭載用基板。
4. 前記第３金属めっき層の厚さが、１μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板。
5. 前記第２金属めっき層を構成する金属材料は、インジウム、ロジウム、亜鉛若しくはスズ、又はこれらのうちの少なくとも１種を含む金属材料であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板。
6. 前記第１金属めっき層及び前記第３金属めっき層は、前記第２金属めっき層よりも波長４００〜７００ｎｍの光に対する反射率に優れることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板。
7. 前記第１金属めっき層の厚さが、１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板。
8. 前記基材は、銅を含む基材であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板。
9. 前記基材と前記第１金属めっき層との間に、銅を含む下地めっき層を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板と、
    前記搭載領域上に搭載されてなるＬＥＤ素子と、
    前記ＬＥＤ素子を封止する封止部と
    を備えることを特徴とする半導体装置。
11. ＬＥＤ素子を搭載するために用いられる基板を製造する方法であって、
    基材における前記ＬＥＤ素子を搭載するための搭載領域上に第１金属材料をめっきして、第１金属めっき層を形成する第１金属めっき層形成工程と、
    少なくとも前記第１金属めっき層を被覆するように第２金属材料をめっきして、第２金属めっき層を形成する第２金属めっき層形成工程と、
    少なくとも前記第２金属めっき層を被覆するように第３金属材料をめっきして、第３金属めっき層を形成する第３金属めっき層形成工程と、
    前記第１〜第３金属めっき層が形成された基材を加熱する加熱工程と
    を含み、
    前記第２金属材料は、前記第１金属材料及び前記第３金属材料より耐食性の高いものであり、
    前記加熱工程において、少なくとも前記第２金属めっき層を構成する第２金属材料の一部を前記第３金属めっき層中に拡散させるようにして前記基材を加熱することを特徴とするＬＥＤ素子搭載用基板の製造方法。
12. 前記加熱工程において、少なくとも加熱後の前記第３金属めっき層の厚さ方向所定の断面の全面積の５０％以上が、断面積０．０１μｍ²以上の前記第３金属材料の結晶粒子で占められるように前記基材を加熱することを特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤ素子搭載用基板の製造方法。
13. 前記加熱工程において、少なくとも加熱後の前記第３金属めっき層の厚さ方向所定の断面において、当該第３金属めっき層の厚さの二乗以上の断面積を有する前記第３金属材料の結晶粒子が少なくとも１個存在するように前記基材を加熱することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のＬＥＤ素子搭載用基板の製造方法。
14. 前記第３金属めっき層形成工程において、厚さ１μｍ以下の前記第３金属めっき層を形成することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板の製造方法。
15. 前記加熱工程において、前記基材を２００〜５００℃で加熱することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板の製造方法。
16. 前記第２金属材料は、インジウム、ロジウム、亜鉛若しくはスズ、又はこれらのうちの少なくとも１種を含む金属材料であることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板の製造方法。
17. 前記第１金属材料及び前記第３金属材料は、前記第１金属めっき層及び前記第３金属めっき層が前記第２金属めっき層より波長４００〜７００ｎｍの光に対して高反射率となる金属材料であることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板の製造方法。
18. 前記第１金属めっき層形成工程において、厚さ１〜１０μｍの第１金属めっき層を形成することを特徴とする請求項１１〜１７のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板の製造方法。
19. 前記基材は、銅を含む基材であることを特徴とする請求項１１〜１８のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板の製造方法。
20. 前記基材上に前記第１金属めっき層を形成する前に、銅を含む下地めっき層を形成する下地めっき層形成工程をさらに有することを特徴とする請求項１１〜１９のいずれかに記載のＬＥＤ素子搭載用基板の製造方法。

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