JP2018022817A - Lead frame, resin-attached lead frame, optical semiconductor device, and method for manufacturing lead frame - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an appearance defect such as unevenness in plating from being caused while avoiding the worsening of a brilliance degree of a lead frame required to have a high brilliance degree of 1.6 or higher.SOLUTION: A lead frame 50 to be used for an optical semiconductor device comprises: a die pad 30 to set the optical semiconductor element on; and a lead portion 40 which can be electrically connected to the optical semiconductor element. At least one of the die pad 30 and a part of the lead portion 40 has a surface with a plating layer provided thereon. The plating layer includes: a roughened Ni-plating layer 11, 12 composed of a roughened plating; a smoothed Ni-plating layer 12, 22 provided on the roughened Ni-plating layer and composed of a smoothed Ni plating; and an Ag plating layer 13, 23 on an outermost layer side, which is composed of an Ag plating having at least a brilliance degree of 1.3 or more.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、リードフレーム、樹脂付きリードフレーム、光半導体装置、及びリードフレームの製造方法に関する。   The present invention relates to a lead frame, a lead frame with resin, an optical semiconductor device, and a method for manufacturing a lead frame.

光半導体素子を搭載した光半導体装置は、一般照明やテレビ・携帯電話・OA機器等のディスプレイ等、様々な機器で使用されるようになってきた。これらの光半導体装置において、薄型化や低コスト化等の要請に応えるべく、リードフレームを用いて光半導体素子を搭載し樹脂封止したパッケージが開発されてきた。   Optical semiconductor devices equipped with optical semiconductor elements have come to be used in various devices such as general lighting and displays such as televisions, mobile phones, and OA devices. In these optical semiconductor devices, a package in which an optical semiconductor element is mounted and resin-sealed using a lead frame has been developed in order to meet demands for reduction in thickness and cost.

一般的に、リードフレームを用いた光半導体装置は、特許文献1に示すような構造を有する。即ち、リードフレームは、光半導体素子を搭載するダイパッド部と、ダイパッド部の周辺に間隔を置いて配置されたリード部を有し、ダイパッド部とリード部の全面又は一部に貴金属めっきを施し、めっき層を形成して構成される。そして、ダイパッド部には光半導体素子を搭載し、光半導体素子とリード部とをボンディングワイヤー等を用いて接合している。そして、光半導体素子の周辺には、光を反射する樹脂で作製された外側樹脂部(リフレクター)を配置し、光半導体素子及びボンディングワイヤー等を含む周辺を透明な樹脂で充填された封止樹脂部とで構成されている。   In general, an optical semiconductor device using a lead frame has a structure as shown in Patent Document 1. That is, the lead frame has a die pad part for mounting the optical semiconductor element, and a lead part arranged at intervals around the die pad part, and precious metal plating is applied to the entire surface or a part of the die pad part and the lead part, It is configured by forming a plating layer. Then, an optical semiconductor element is mounted on the die pad portion, and the optical semiconductor element and the lead portion are bonded using a bonding wire or the like. An outer resin part (reflector) made of a resin that reflects light is disposed around the optical semiconductor element, and a sealing resin in which the periphery including the optical semiconductor element and the bonding wire is filled with a transparent resin. It consists of parts.

また、ダイパッド部とリード部に貴金属めっきを施したリードフレームに外側樹脂部(リフレクター)を配置した状態を樹脂付きリードフレームと言う。   Moreover, the state which has arrange | positioned the outer side resin part (reflector) to the lead frame which gave precious metal plating to the die pad part and the lead part is called lead frame with resin.

光半導体装置は、光半導体素子からの自らの発光とともに、光半導体素子からの横及び下方向の光を効率よく反射させることが重要である。特に、上部に透明樹脂からなる封止樹脂部のあるダイパッド部やリード部の表面には、光の反射率が高い貴金属めっきを施すことにより光半導体素子からの下方向の光を反射させている。貴金属めっき層は、一般的には光反射率の高い銀めっきが用いられている。   It is important for an optical semiconductor device to efficiently reflect lateral and downward light from the optical semiconductor element along with its own light emission from the optical semiconductor element. In particular, the surface of the die pad portion and the lead portion having the sealing resin portion made of transparent resin on the upper surface is subjected to noble metal plating with high light reflectivity to reflect downward light from the optical semiconductor element. . As the noble metal plating layer, silver plating having a high light reflectance is generally used.

例えば特許文献1には、Niめっき層、Auストライクめっき層、Agめっき層を順に積層することで反射率は92%以上でかつ光沢度が1.40以上のめっき面を得られるとの記載がある。   For example, Patent Document 1 describes that a plated surface having a reflectance of 92% or more and a glossiness of 1.40 or more can be obtained by sequentially laminating a Ni plating layer, an Au strike plating layer, and an Ag plating layer. is there.

また、特許文献2には、硫化腐蝕による劣化を防止するため、光沢Niめっき層、Pdめっき層、Agめっき層の三層、または、光沢Niめっき層、Pdめっき層、Auめっき層、Agめっき層の4層のめっき構造が提案されている。   In Patent Document 2, three layers of a bright Ni plating layer, a Pd plating layer, and an Ag plating layer, or a bright Ni plating layer, a Pd plating layer, an Au plating layer, and an Ag plating are used to prevent deterioration due to sulfide corrosion. A four-layer plating structure of layers has been proposed.

特開2012−209367号公報JP 2012-209367 A 特開2014−179492号公報JP 2014-179492 A

上述したように、光半導体装置用のリードフレームのめっき面は、光半導体素子からの光を効率よく反射させるため、光沢度を1.3以上になるように要求されている。一般IC用リードフレームでは、めっき面の光沢度を1.3以上に上げる必要はない。一方、光半導体装置用のリードフレームの表面は、鏡面に近い薄黒い色になる。このため、一般IC用リードフレームに比べ、めっき面の表面異常が発見しやすくなり、この一部が不具合として検出されることが多くなってきている。特にLED等の光半導体装置に用いられるリードフレームは高光沢度が要求されており、リードフレームの材料起因と思われるめっき表面のムラ等が発見されやすくなってきている。リードフレームの機能的に問題はないものの、外観状めっきムラとして判断されるため、不良となり生産性を悪化させる原因となっている。   As described above, the plating surface of the lead frame for an optical semiconductor device is required to have a glossiness of 1.3 or more in order to efficiently reflect light from the optical semiconductor element. In the lead frame for general IC, it is not necessary to increase the glossiness of the plated surface to 1.3 or more. On the other hand, the surface of the lead frame for optical semiconductor devices has a dark color close to a mirror surface. For this reason, compared with the lead frame for general IC, it is easier to find the surface abnormality of the plating surface, and this part is often detected as a defect. In particular, a lead frame used in an optical semiconductor device such as an LED is required to have high glossiness, and unevenness of the plating surface, which is thought to be caused by the material of the lead frame, is easily found. Although there is no problem in the function of the lead frame, it is judged as an appearance-like plating unevenness, resulting in a failure and a deterioration in productivity.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光沢度を低下させず、めっきムラ等外観不具合を防止することの可能な、新規かつ改良されたリードフレーム、樹脂付きリードフレーム、光半導体装置、及びリードフレームの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and is a new and improved lead frame capable of preventing appearance defects such as uneven plating without reducing the glossiness, a lead frame with a resin, and an optical semiconductor. An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for manufacturing a lead frame.

本発明の一態様は、光半導体装置に用いられるリードフレームであって、光半導体素子を搭載するダイパッド部と、前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部と、を備え、前記ダイパッド部及び前記リード部の一部の少なくとも何れかの表面にめっき層が設けられ、前記めっき層は、粗化されためっきからなる粗化Niめっき層と、前記粗化Niめっき層上に設けられる平滑なNiめっきからなる平滑Niめっき層と、最表層側に少なくとも光沢度1.3以上のAgめっきからなるAgめっき層とを含むめっき層からなるリードフレームを特徴とする。   One aspect of the present invention is a lead frame used in an optical semiconductor device, comprising: a die pad portion on which an optical semiconductor element is mounted; and a lead portion electrically connectable to the optical semiconductor element, the die pad portion And a plating layer is provided on at least one surface of a part of the lead portion, and the plating layer is a rough Ni plating layer made of rough plating and a smoothness provided on the rough Ni plating layer. It is characterized by a lead frame made of a plating layer including a smooth Ni plating layer made of pure Ni plating and an Ag plating layer made of Ag plating having a glossiness of 1.3 or more on the outermost layer side.

このようにすれば、ダイパッド部及び前記リード部の一部の少なくとも何れかの表面に、粗化されためっきからなる粗化Niめっき層と、前記粗化Niめっき層上に設けられる平滑なNiめっきからなる平滑Niめっき層と、最表層側に光沢度1.3以上のAgめっきからなるAgめっき層とを含むめっき層からなることで、平滑Niめっき層がAgめっき層の光沢を補助し、光沢度が高いめっき表面のめっきムラを防止することができる。   If it does in this way, the smooth Ni plating layer which consists of roughening plating on the surface of at least any one part of a die pad part and the above-mentioned lead part, and smooth Ni provided on the roughening Ni plating layer By comprising a plating layer that includes a smooth Ni plating layer made of plating and an Ag plating layer made of Ag plating with a glossiness of 1.3 or more on the outermost layer side, the smooth Ni plating layer assists the gloss of the Ag plating layer Further, uneven plating on the plating surface having high glossiness can be prevented.

このとき、本発明の一態様では、粗化Niめっき層の表面粗さが、Raで0.03μm〜0.05μmであり、前記平滑Niめっき層の表面粗さが、Raで0.03μm未満としてもよい。   At this time, in one aspect of the present invention, the surface roughness of the roughened Ni plating layer is 0.03 μm to 0.05 μm in Ra, and the surface roughness of the smooth Ni plating layer is less than 0.03 μm in Ra. It is good.

このようにすれば、粗化Niめっき層下地の結晶粒径のばらつきを抑制し、そしてAgめっき層の光沢度が低下することなくAgめっき層の光沢を補助し、Agめっき面が1.6以上の高光沢を維持でき、めっき表面のめっきムラを防止することができる。   In this way, variation in the crystal grain size of the roughened Ni plating layer is suppressed, and the gloss of the Ag plating layer is assisted without lowering the gloss of the Ag plating layer. The above high gloss can be maintained and plating unevenness on the plating surface can be prevented.

また、本発明の一態様では、前記粗化Niめっき層の光沢度が、1.2〜1.5であり、前記平滑Niめっき層の光沢度が、1.5〜1.7としてもよい。   In one embodiment of the present invention, the rough Ni plating layer may have a glossiness of 1.2 to 1.5, and the smooth Ni plating layer may have a glossiness of 1.5 to 1.7. .

このようにすれば、Agめっきの光沢度に影響せず、そしてAgめっき層表面に窪みを生じる恐れなく、かつ光沢度が高いめっき表面のめっきムラを防止することができる。   In this way, it is possible to prevent plating unevenness on the plating surface having a high glossiness without affecting the glossiness of the Ag plating and without causing a depression on the surface of the Ag plating layer.

また、本発明の一態様では、粗化Niめっき層のめっき厚さが、0.05μm〜0.2μmであり、前記平滑Niめっき層のめっき厚さが、1.0μm以上としてもよい。   In one embodiment of the present invention, the plating thickness of the rough Ni plating layer may be 0.05 μm to 0.2 μm, and the plating thickness of the smooth Ni plating layer may be 1.0 μm or more.

このようにすれば、粗化されためっきからなるNiめっき層下地の結晶粒径のばらつきや硫化腐食を抑制し、また生産性の低下を防止でき、さらに応力を抑え反りやめっき剥がれも防止し、めっき表面のめっきムラを防止することができる。   In this way, it is possible to suppress variation in crystal grain size and sulfidation corrosion of the Ni plating layer base made of roughened plating, to prevent reduction in productivity, and to suppress stress and prevent warping and plating peeling. Further, uneven plating on the plating surface can be prevented.

また、本発明の一態様では、平滑Niめっき層と前記Agめっき層の間に、Auめっき層を形成してもよい。   In one embodiment of the present invention, an Au plating layer may be formed between the smooth Ni plating layer and the Ag plating layer.

このようにすれば、Cuの熱拡散防止効果も得られ、めっき表面のめっきムラを防止することができる。   If it does in this way, the thermal diffusion prevention effect of Cu will also be acquired and the plating nonuniformity of the plating surface can be prevented.

また、本発明の一態様では、平滑Niめっき層と前記Auめっき層の間に、Pdめっき層を形成してもよい。   In one embodiment of the present invention, a Pd plating layer may be formed between the smooth Ni plating layer and the Au plating layer.

このようにすれば、Cuの熱拡散防止と同時にAuめっき層の厚さを軽減させ高価なAuの使用量を低減させることもでき、めっき表面のめっきムラを防止することができる。   If it does in this way, the thickness of an Au plating layer can be reduced simultaneously with prevention of thermal diffusion of Cu, and the usage-amount of expensive Au can also be reduced, and the plating unevenness of the plating surface can be prevented.

また、本発明の他の態様では、リードフレームを備え、光半導体素子を搭載するダイパッド部及び前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部の表面を覆う外側樹脂部を備える樹脂付きリードフレームとしてもよい。   According to another aspect of the present invention, there is provided a lead frame with a resin that includes a lead frame and includes a die pad portion on which an optical semiconductor element is mounted and an outer resin portion that covers a surface of the lead portion that can be electrically connected to the optical semiconductor element. It is good.

このようにすれば、樹脂付きリードフレームにおけるめっき表面のめっきムラを防止することができる。   If it does in this way, the plating nonuniformity of the plating surface in a lead frame with resin can be prevented.

また、本発明の他の態様では、樹脂付きリードフレームと、ダイパッド部に光半導体素子を搭載され、前記光半導体素子とリード部を電気的に接続した接続体と、前記光半導体素子と前記接続体とを含む領域と前記外側樹脂に囲まれた領域が透明樹脂で充填された封止樹脂部を備える光半導体装置としてもよい。   In another aspect of the present invention, a lead frame with resin, an optical semiconductor element mounted on a die pad portion, and a connection body in which the optical semiconductor element and the lead portion are electrically connected, and the optical semiconductor element and the connection It is good also as an optical semiconductor device provided with the sealing resin part with which the area | region containing a body and the area | region enclosed by the said outer side resin were filled with transparent resin.

このようにすれば、光半導体装置におけるめっき表面のめっきムラを防止することができる。   In this way, uneven plating on the plating surface in the optical semiconductor device can be prevented.

また、本発明の他の態様は、光半導体装置に用いられるリードフレームの製造方法であって、光半導体素子を搭載するダイパッド部及び前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部の該当箇所の一部の少なくとも何れかの表面に、粗化されためっきからなる粗化Niめっき層を形成し、前記粗化Niめっき層上に平滑なNiめっきからなる平滑Niめっき層を形成し、最表層側に少なくとも光沢度1.3以上のAgめっき層とを形成するリードフレームの製造方法を特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a lead frame used in an optical semiconductor device, wherein a corresponding portion of a die pad portion on which an optical semiconductor element is mounted and a lead portion electrically connectable to the optical semiconductor element. Forming a rough Ni plating layer made of roughened plating on at least one surface of a part of the substrate, forming a smooth Ni plating layer made of smooth Ni plating on the roughed Ni plating layer, A lead frame manufacturing method is characterized in that an Ag plating layer having a glossiness of 1.3 or more is formed on the surface layer side.

このようにすれば、ダイパッド部及び前記リード部の一部の少なくとも何れかの表面に、粗化Niめっき層と、そのNiめっき層の上に平滑Niめっき層と、最表層に光沢度1.3以上のAgめっき層とを構成することで、平滑Niめっき層がAgめっき層の光沢を補助し、光沢度が高いめっき表面のめっきムラを防止することができる。   In this case, a rough Ni plating layer is formed on at least one surface of the die pad portion and the lead portion, a smooth Ni plating layer is formed on the Ni plating layer, and a glossiness of 1. is provided on the outermost layer. By constituting three or more Ag plating layers, the smooth Ni plating layer assists the gloss of the Ag plating layer, and the plating unevenness of the plating surface having a high glossiness can be prevented.

また、本発明の一態様では、粗化Niめっき層の表面粗さがRaで0.03μm〜0.05μmであり、前記平滑Niめっき層の表面粗さが、Raで0.03μm未満とするリードフレームの製造方法としてもよい。   In one embodiment of the present invention, the surface roughness of the rough Ni plating layer is 0.03 μm to 0.05 μm in Ra, and the surface roughness of the smooth Ni plating layer is less than 0.03 μm in Ra. It is good also as a manufacturing method of a lead frame.

このようにすれば、粗化Niめっき層下地の結晶粒径のばらつきを抑制し、そしてAgめっき層の光沢度が低下することなく光沢を補助し、Agめっき面が1.6以上の高光沢を維持でき、めっき表面のめっきムラを防止することができる。   In this way, variation in the crystal grain size of the rough Ni plating layer base is suppressed, and the gloss is assisted without lowering the gloss of the Ag plating layer, and the Ag plating surface has a high gloss of 1.6 or more. Can be maintained, and uneven plating on the plating surface can be prevented.

また、本発明の一態様では、粗化Niめっき層を形成する際におけるめっき浴が光沢剤を使用しないスルファミン酸浴であり、電流密度は3〜10A/dmであり、前記平滑Niめっき層を形成する際におけるめっき浴が光沢剤を使用するスルファミン酸浴であり、電流密度は3〜10A/dmでするリードフレームの製造方法としてもよい。 In one embodiment of the present invention, the plating bath used to form the roughened Ni plating layer is a sulfamic acid bath that does not use a brightener, the current density is 3 to 10 A / dm 2 , and the smooth Ni plating layer The lead bath may be a sulfamic acid bath using a brightener, and the current density may be 3 to 10 A / dm 2 .

このようにすれば、粗いNi粒子を成長させて粗化Niめっきの表面を形成し、そして平滑なNi粒子を成長させて平滑なNiめっきの表面を形成し、めっき表面のめっきムラを防止することができる。   In this way, rough Ni particles are grown to form a rough Ni plating surface, and smooth Ni particles are grown to form a smooth Ni plating surface, thereby preventing uneven plating on the plating surface. be able to.

以上説明したように本発明によれば、光半導体装置用リードフレームにおいて、光沢度を低下させず、めっき表面のめっきムラ等外観不具合を防止することができる。特に光沢度1.6以上の高光沢度を必要する光半導体装置用リードフレームでもめっきムラを防止できる。   As described above, according to the present invention, in the lead frame for an optical semiconductor device, it is possible to prevent appearance defects such as uneven plating on the plating surface without reducing the glossiness. In particular, uneven plating can be prevented even in a lead frame for an optical semiconductor device that requires high glossiness of 1.6 or higher.

図1は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームの一例の構成を示した断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an example of a lead frame for an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図2(A)及び(B)は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームの一例のめっき構成を模した図である。2A and 2B are diagrams simulating an example of the plating configuration of an optical semiconductor device lead frame according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a lead frame with resin according to an embodiment of the present invention. 図4は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置の一例の構成を示した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of an example of an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図5(A)及び(B)は、Agめっき層の表面写真、図5(C)及び(D)はめっき層断面の状態を示したSIM写真である。5A and 5B are surface photographs of the Ag plating layer, and FIGS. 5C and 5D are SIM photographs showing the state of the plating layer cross section. 図6(A)及び(B)は、金属板表面のEBSD写真である。6A and 6B are EBSD photographs of the metal plate surface. 図7は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームのめっき断面の状態を示したSIM写真である。FIG. 7 is a SIM photograph showing the state of the plating cross section of the lead frame for an optical semiconductor device according to one embodiment of the present invention. 図8(A)及び(B)は、各めっき層の粒子を示したモデル図である。8A and 8B are model diagrams showing the particles of each plating layer. 図9(A)〜(G)は、本発明の一実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の一連の工程を模式的に示した図である。9A to 9G are diagrams schematically showing a series of steps of an example of a lead frame manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 図10(A)及び(B)は、本発明の一実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例の一連の工程を模式的に示した図である。FIGS. 10A and 10B are diagrams schematically showing a series of steps of an example of a lead frame with a resin according to an embodiment of the present invention. 図11(A)〜(D)は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置の製造方法の一例の一連の工程を模式的に示した図である。11A to 11D are diagrams schematically showing a series of steps of an example of a method for manufacturing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are essential as means for solving the present invention. Not necessarily.

[リードフレーム、樹脂付きリードフレーム、光半導体装置、]
図1は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームの一例の構成を示した断面図である。光半導体装置用リードフレーム50は、金属板をエッチング加工等して、ダイパッド部30とリード部40を形成することにより構成される。金属板の材質としては、一般的に銅系合金が用いられる。金属板の板厚は、0.1mm〜0.3mmのものが用いられることが多い。リード部40は、ダイパッド部30に対応して一つ或いは複数配置される。ダイパッド部30は、光半導体素子を搭載するための領域である。リード部40は、ダイパッド部30に搭載された光半導体素子の電極を電気的に接続するための端子を構成する領域であり、よって、ダイパッド部30の周辺に配置される。
[Lead frame, lead frame with resin, optical semiconductor device]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an example of a lead frame for an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention. The optical semiconductor device lead frame 50 is configured by forming a die pad portion 30 and a lead portion 40 by etching a metal plate or the like. Generally, a copper alloy is used as the material of the metal plate. A metal plate having a thickness of 0.1 mm to 0.3 mm is often used. One or a plurality of lead portions 40 are arranged corresponding to the die pad portion 30. The die pad portion 30 is a region for mounting an optical semiconductor element. The lead portion 40 is a region that constitutes a terminal for electrically connecting the electrodes of the optical semiconductor element mounted on the die pad portion 30, and is thus arranged around the die pad portion 30.

ダイパッド部30及びリード部40の光半導体素子搭載面側の、一部の少なくとも何れかの表面にめっきが施され、ダイパッド部表面めっき層10及びリード部表面めっき層20を形成する。これらのめっき層は、光半導体素子の搭載やワイヤーボンディング用だけではなく、光半導体装置となった時の光半導体素子から下方向への光を効率よくめっき面で反射させる役割がある。本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームの特徴は、これらのダイパッド部表面めっき層10及びリード部表面めっき層20の構成にある。以下、これらのダイパッド部表面めっき層10及びリード部表面めっき層20の構成を説明する。   The die pad part 30 and the lead part 40 are plated on at least one part of the surface on the optical semiconductor element mounting surface side to form the die pad part surface plating layer 10 and the lead part surface plating layer 20. These plating layers not only are used for mounting an optical semiconductor element and for wire bonding, but also have a role of efficiently reflecting light downward from the optical semiconductor element when it becomes an optical semiconductor device. The lead frame for an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention is characterized by the structure of the die pad surface plating layer 10 and the lead surface plating layer 20. Hereinafter, the configurations of the die pad surface plating layer 10 and the lead surface plating layer 20 will be described.

図2(A)及び(B)に本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームの一例のめっき構成を模した図を示す。図2(A)及び(B)は、ダイパッド部表面めっき層10及びリード部表面めっき層20の構成を模した図である。図2(A)に示すように、金属板を加工して形成されたダイパッド部及びリード部の一部の少なくとも何れかの表面に、めっき層が設けられ、前記めっき層は、粗化されためっきからなる粗化Niめっき層11、21(粗化Niめっき層)と、粗化Niめっき層上に設けられる平滑なNiめっきからなる平滑Niめっき層12、22(平滑Niめっき層)と、最表層側に少なくとも光沢度1.3以上のAgめっきからなるAgめっき層13、23とを含むめっき層からなることである。   FIGS. 2A and 2B are views illustrating a plating configuration of an example of a lead frame for an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 2A and 2B are diagrams simulating the configurations of the die pad surface plating layer 10 and the lead surface plating layer 20. As shown in FIG. 2A, a plating layer is provided on at least one surface of a part of a die pad portion and a lead portion formed by processing a metal plate, and the plating layer is roughened. Rough Ni plating layers 11 and 21 (rough Ni plating layer) made of plating, and smooth Ni plating layers 12 and 22 (smooth Ni plating layer) made of smooth Ni plating provided on the rough Ni plating layer, It is made of a plating layer including Ag plating layers 13 and 23 made of Ag plating having a glossiness of 1.3 or more on the outermost layer side.

また、図2(B)に示すように、金属板の表面側から、粗化Niめっき層11、21と、粗化Niめっき層上に設けられる平滑Niめっき層12、22、Auめっき層14、24、Agめっき層13、23とで構成されためっき層を形成してもよい。あるいは粗化Niめっき層と、粗化Niめっき層上に設けられる平滑Niめっき層、Pdめっき、Auめっき層、Agめっき層とで構成されためっき層を形成してもよい。詳細は後述する。   Further, as shown in FIG. 2B, from the surface side of the metal plate, the rough Ni plating layers 11 and 21, the smooth Ni plating layers 12 and 22 provided on the rough Ni plating layer, and the Au plating layer 14 , 24, and a plating layer composed of Ag plating layers 13 and 23 may be formed. Or you may form the plating layer comprised by the rough Ni plating layer and the smooth Ni plating layer provided on the rough Ni plating layer, Pd plating, Au plating layer, and Ag plating layer. Details will be described later.

次に、図3を用いて、本実施形態に係る樹脂付きリードフレーム100について説明する。図3は、本発明の一実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例を示す断面図である。図3に示すように、ダイパッド部30の内側の光半導体素子搭載部10aと、リード部40の内側のボンディングワイヤー等の接続部20aを取り囲む形で、ダイパッド部30及びリード部40の表面側に外側樹脂部110が形成される。また、同時にダイパッド部30とリード部40が対向する空隙部111等にも外側樹脂が充填されている。このように外側樹脂が充填された外側樹脂部110は、光半導体素子から発せられた横方向の光を上方へ反射させる役割がある。   Next, the lead frame 100 with resin according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a lead frame with resin according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, on the surface side of the die pad portion 30 and the lead portion 40 so as to surround the optical semiconductor element mounting portion 10 a inside the die pad portion 30 and the connection portion 20 a such as a bonding wire inside the lead portion 40. The outer resin part 110 is formed. At the same time, the outer resin is filled in the gap 111 and the like where the die pad portion 30 and the lead portion 40 face each other. The outer resin portion 110 filled with the outer resin in this way has a role of reflecting the light in the lateral direction emitted from the optical semiconductor element upward.

次に、図4を用いて、本発明の一実施形態に係る光半導体装置150について説明する。図4は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置の一例の構成を示した断面図である。図3で作製した樹脂付きリードフレーム100を用い、ダイパッド部30の表面に形成されためっき層10の上面に光半導体素子160が搭載され、光半導体素子160の電極161とリード部40とはボンディングワイヤー170等により電気的に接続される。外側樹脂部110が取り囲んだ光半導体素子160とボンディングワイヤー170の上方には、透明樹脂で充填された封止樹脂部180が設けられる。   Next, an optical semiconductor device 150 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of an example of an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention. The optical semiconductor element 160 is mounted on the upper surface of the plating layer 10 formed on the surface of the die pad portion 30 using the lead frame with resin 100 produced in FIG. 3, and the electrode 161 and the lead portion 40 of the optical semiconductor element 160 are bonded to each other. It is electrically connected by a wire 170 or the like. A sealing resin portion 180 filled with a transparent resin is provided above the optical semiconductor element 160 and the bonding wire 170 surrounded by the outer resin portion 110.

本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレーム50の特徴は、光半導体素子160が搭載するダイパッド部30及び光半導体素子160と電気的に接続可能なリード部40の一部の少なくとも何れかの表面にめっき層が設けられ、前記めっき層は、粗化されためっきからなる粗化Niめっき層11、21と、粗化Niめっき層上に設けられる平滑なNiめっきからなる平滑Niめっき層12、22と、最表層側に少なくとも光沢度1.3以上のAgめっきからなるAgめっき層13、23とを含むめっき層からなることである。   The optical semiconductor device lead frame 50 according to the embodiment of the present invention is characterized in that at least one of the die pad portion 30 mounted on the optical semiconductor element 160 and a part of the lead portion 40 that can be electrically connected to the optical semiconductor element 160. A plating layer is provided on the surface, and the plating layer is rough Ni plating layers 11 and 21 made of roughened plating, and smooth Ni plating made of smooth Ni plating provided on the roughened Ni plating layer. It consists of the plating layers including the layers 12 and 22 and the Ag plating layers 13 and 23 made of Ag plating having a glossiness of 1.3 or more on the outermost layer side.

これらのダイパッド部表面めっき層10及びリード部表面めっき層20の構成をとることで、めっき表面のめっきムラを防止することができる。以下、めっきムラを防止できる理由を詳細に説明する。まずは、図5及び図6を用いめっきムラ発生のメカニズムについて説明する。   By adopting the configuration of the die pad surface plating layer 10 and the lead surface plating layer 20, uneven plating on the plating surface can be prevented. Hereinafter, the reason why the uneven plating can be prevented will be described in detail. First, the mechanism of uneven plating will be described with reference to FIGS.

図5(A)及び(B)は、Agめっき層の表面写真、図5(C)及び(D)はめっき層断面の状態を示したSIM写真である。図5(A)は従来技術のめっきムラ無におけるAgめっき表面の状態を示した正常部の写真である。図5(B)は従来技術のめっきムラ有におけるAgめっき表面の状態を示しためっきムラ部の写真である。図5(A)に示すように、めっきムラが発生していない部分は、Agめっき表面はほぼ平滑な面である。これに対して、図5(B)に示すように、めっきムラのある表面は面が荒れた状態で凹凸があった。5000倍にして凹凸が判る程度の極小の凹凸である。   5A and 5B are surface photographs of the Ag plating layer, and FIGS. 5C and 5D are SIM photographs showing the state of the plating layer cross section. FIG. 5 (A) is a photograph of a normal part showing the state of the Ag plating surface without plating unevenness in the prior art. FIG. 5B is a photograph of the plating unevenness portion showing the state of the Ag plating surface in the presence of plating unevenness in the prior art. As shown in FIG. 5A, the Ag plating surface is a substantially smooth surface in the portion where the uneven plating does not occur. On the other hand, as shown in FIG. 5B, the surface with uneven plating was uneven with the surface rough. It is a very small unevenness that can be recognized by 5,000 times.

そこで、めっき層の断面の結晶状態を確認した。図5(C)は従来技術のめっきムラ無におけるめっき断面の状態を示した正常部のSIM(Scanning Ion Microscope)写真である。このように、ダイパッド部30、リード部40の上に従来のNiめっき層200及び従来のAgめっき層250が形成されている。図5(D)は従来技術のめっきムラ有におけるめっき断面の状態を示しためっきムラ部のSIM写真である。図5(C)はめっきムラ無であり、Agめっき面の上面はほぼ平坦である。   Therefore, the crystal state of the cross section of the plating layer was confirmed. FIG. 5C is a SIM (Scanning Ion Microscope) photograph of a normal portion showing a state of a plating cross section without plating unevenness in the prior art. As described above, the conventional Ni plating layer 200 and the conventional Ag plating layer 250 are formed on the die pad portion 30 and the lead portion 40. FIG. 5D is a SIM photograph of the plating uneven portion showing the state of the plating cross section in the presence of uneven plating in the prior art. FIG. 5C shows no plating unevenness, and the upper surface of the Ag plating surface is almost flat.

これに対して、図5(D)に示すように、めっきムラ有では、Agめっき層250の上面に窪み300が生じていることが判る。図5(C)と図5(D)を比較すると、特にAgめっき層250に窪み300がある領域でNiめっき層200及びダイパッド部30、リード部40のCu材の結晶の大きさが大きくなっている。めっきの結晶の大きさは、めっき条件により制御することができるが、めっき条件が同一である場合は、めっきの結晶の大きさは、その下地にある結晶粒の大きさに相関する傾向がある。本件の場合、下地めっき層であるNiめっき層やリードフレーム材である金属板の結晶状態に左右される。   On the other hand, as shown in FIG. 5D, it can be seen that in the presence of plating unevenness, a recess 300 is formed on the upper surface of the Ag plating layer 250. Comparing FIG. 5C and FIG. 5D, the size of the crystal of the Cu material of the Ni plating layer 200, the die pad portion 30, and the lead portion 40 becomes large particularly in the region where the depression 300 is present in the Ag plating layer 250. ing. The size of the plating crystal can be controlled by the plating conditions, but when the plating conditions are the same, the size of the plating crystal tends to correlate with the size of the underlying crystal grains. . In this case, it depends on the crystal state of the Ni plating layer as the base plating layer and the metal plate as the lead frame material.

図6(A)及び(B)は、金属板表面のEBSD写真である。図6(A)は従来技術のめっきムラ無におけるめっき表面の正常部のEBSD写真である。図6(B)は従来技術のめっきムラ有におけるめっき表面のEBSD写真である。EBSD(electron backscatter diffraction)は、後方散乱電子回折を利用した分析である。図6(A)及び(B)から比較して判るように、めっきムラがない所は、全体的に微細な結晶粒がほぼ均一に広がっている。これに対して、図6(B)に示すように、めっきムラが発生する部分は、微細な結晶粒と大きな結晶粒とが混在することが判った。   6A and 6B are EBSD photographs of the metal plate surface. FIG. 6A is an EBSD photograph of a normal portion of the plating surface without plating unevenness in the prior art. FIG. 6B is an EBSD photograph of the plating surface in the presence of uneven plating in the prior art. EBSD (electron backscatter diffraction) is an analysis using backscattered electron diffraction. As can be seen from comparison between FIGS. 6A and 6B, fine crystal grains are spread almost uniformly as a whole where there is no plating unevenness. On the other hand, as shown in FIG. 6B, it was found that fine crystal grains and large crystal grains are mixed in a portion where uneven plating occurs.

めっき層は、金属板表面の結晶粒の大きさに相関して成長する。金属板表面の結晶粒が微細な場合は、緻密なめっき結晶が成長し、金属板表面の結晶粒が大きい場合は、めっきの結晶も粗大化する。金属結晶は一つ一つの結晶体積がほぼ等しく結晶成長する事から、粗大化した金属結晶の高さが低くなるため、結晶粒が微細な部分に比べ結晶粒が粗大化した部分は周囲に比べ陥没した形状になる。この陥没がめっき表面の凹凸となり、平滑な正常部に比べ、凹凸がある分暗くなり、外観上差があるようにみられ、めっきムラと判断される。   The plating layer grows in correlation with the size of crystal grains on the surface of the metal plate. When the crystal grains on the surface of the metal plate are fine, dense plating crystals grow, and when the crystal grains on the surface of the metal plate are large, the plating crystals also become coarse. Since each crystal volume grows almost equally in crystal volume, the height of the coarsened metal crystal is reduced. Therefore, the coarsened portion of the crystal grain is smaller than the finer portion than the surrounding portion. It becomes a depressed shape. This depression becomes unevenness on the plating surface, and compared to a smooth normal part, it becomes darker due to the unevenness, and there appears to be a difference in appearance, and it is judged as uneven plating.

本発明者は、前述した本発明の目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、リードフレームは、ダイパッド部30及びリード部40の一部の少なくとも何れかの表面にめっき層が設けられ、めっき層は、粗化されためっきからなる粗化Niめっき層11、21と、粗化Niめっき層上に設けられる平滑なNiめっきからなる平滑Niめっき層12、22と、最表層側に少なくとも光沢度1.3以上のAgめっきからなるAgめっき層13、23とを含むめっき層からなることで、めっきムラ等外観不良を防止できることを見出した。具体的にめっき層を、表面粗さ、光沢度が異なる2種類のNiめっき層とした。そしてその最表層側にAgめっき層とした。以下、本発明の一実施形態に係るリードフレームに形成されるめっき層の特徴について説明する。   As a result of intensive studies to achieve the above-described object of the present invention, the inventor has a plating layer provided on a surface of at least one of the die pad portion 30 and the lead portion 40, The plating layers are rough Ni plating layers 11 and 21 made of rough plating, smooth Ni plating layers 12 and 22 made of smooth Ni plating provided on the rough Ni plating layer, and at least on the outermost layer side. It has been found that appearance defects such as plating unevenness can be prevented by comprising plating layers including Ag plating layers 13 and 23 made of Ag plating having a glossiness of 1.3 or more. Specifically, the plating layers were two types of Ni plating layers with different surface roughness and glossiness. And it was set as the Ag plating layer in the outermost layer side. Hereinafter, characteristics of the plating layer formed on the lead frame according to the embodiment of the present invention will be described.

前述したように、リードフレームの光半導体素子搭載面側のめっき層は、最表面はAgめっき層で光沢を有し、光沢度1.3以上にすることで、光半導体素子から下方向への光を効率よくめっき面で反射させることができる。また、特にAgめっき面の光沢度を1.6以上の高光沢を維持するには、Agめっき層だけではなく、Agめっき層の下側に下地めっき層を形成し、下地めっき層の品質も重要である。Agめっき層の下地には、硫化腐蝕の抑制または光束向上のため、Niめっき層を形成することが良い。   As described above, the plating layer on the optical semiconductor element mounting surface side of the lead frame is glossy with the outermost surface being an Ag plating layer, and the glossiness is 1.3 or more, so that the optical semiconductor element is directed downward. Light can be efficiently reflected by the plating surface. In addition, in order to maintain a high glossiness of 1.6 or more, particularly the Ag plating surface, not only the Ag plating layer but also the base plating layer is formed below the Ag plating layer, and the quality of the base plating layer is also improved. is important. An Ni plating layer is preferably formed on the base of the Ag plating layer in order to suppress sulfide corrosion or improve the luminous flux.

なお、本明細書中における光沢度とは、例えば日本電色社製のマイクロカラーメーターVSR400を用い、コリメーター径0.05mmφ、光源角度45°の条件で測定した光沢度の値とする。   The glossiness in this specification is a glossiness value measured using, for example, a micro color meter VSR400 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd. under the conditions of a collimator diameter of 0.05 mmφ and a light source angle of 45 °.

従来では、光沢Niめっき層で下地めっき層を形成する。光沢Niめっき層は上述したように、基本的には緻密で微細な結晶粒を形成するが、その下側にあるリードフレーム材である金属板の表面の結晶粒の大きさの影響を受けやすい。そこで、本実施形態では、金属板に接触するNiめっき層を粗化したNiめっき層11、21を形成し、その層上に平滑Niめっき層12、22を形成する。金属板と接触する面に粗化Niめっきをすることで光沢Niめっきに比べ結晶粒の大きさが比較的大きくなる。このため、金属板の結晶粒径が大きな場所でも、粗化Niめっき層の結晶粒径は大きくならず、逆に結晶粒径の小さい所では、粗化Niめっき層の結晶粒径は小さくならず、結果として結晶粒の大きさの差が減少することで光沢Niめっきに比べ均一な結晶粒径となる。以下そのメカニズムを説明する。   Conventionally, a base plating layer is formed with a bright Ni plating layer. As described above, the bright Ni plating layer basically forms dense and fine crystal grains, but is easily affected by the size of the crystal grains on the surface of the metal plate which is the lead frame material underneath. . Therefore, in the present embodiment, the Ni plating layers 11 and 21 obtained by roughening the Ni plating layer in contact with the metal plate are formed, and the smooth Ni plating layers 12 and 22 are formed thereon. By subjecting the surface in contact with the metal plate to roughened Ni plating, the size of the crystal grains becomes relatively large as compared with bright Ni plating. For this reason, even if the crystal grain size of the metal plate is large, the crystal grain size of the rough Ni plating layer is not large. Conversely, in the place where the crystal grain size is small, the crystal grain size of the rough Ni plating layer is small. As a result, the difference in the size of the crystal grains is reduced, resulting in a uniform crystal grain size as compared with the bright Ni plating. The mechanism will be described below.

Niめっき結晶成長は金属板表面のCu結晶に従いエピタキシャル成長する事が一般的に論じられている。この場合CuとNi及びAgの異種の結晶にてヘテロエピタキシャルと呼ばれる。ヘテロエピタキシャル成長では、層成長から島成長に移り変わる場合が指摘されており、結晶格子の整合が取れた面での結晶成長はフランク・ファンデルメルヴェ成長様式と呼ばれ、層成長となる。これに対し、結晶格子が不整合な状態ではフォルマー・ウェーバー成長様式と呼ばれ、島成長となる。金属板表面の加工変質層の有無や結晶成長方向の差等により島成長した箇所のめっき結晶が最終的に表面上で窪んで見える結果となる現象だと言える。図5(B)及び(D)のめっきムラ部は窪んだ表面状態を示している。   It is generally discussed that the Ni plating crystal growth is epitaxially grown according to the Cu crystal on the surface of the metal plate. In this case, the heterogeneous crystals of Cu, Ni, and Ag are called heteroepitaxial. In heteroepitaxial growth, it has been pointed out that there is a transition from layer growth to island growth, and crystal growth in a plane where the crystal lattice is matched is called the Frank van der Merve growth mode and is layer growth. On the other hand, when the crystal lattice is inconsistent, it is called a Former-Weber growth mode, which results in island growth. It can be said that this is a phenomenon in which the plated crystal at the point where the island has grown appears to be depressed on the surface due to the presence or absence of a work-affected layer on the surface of the metal plate and the difference in crystal growth direction. The uneven plating portion in FIGS. 5B and 5D shows a depressed surface state.

本実施形態の粗化Niめっき層11、21は、Niめっき結晶成長過程で前記島成長を優位にする手法でNiめっき成長を全域で均一に島成長をさせて層成長を低減させる構造である。島成長を均一化させた層構造の上に、平滑なNiめっき層を層成長させる。さらにその上に、光沢Agめっき層を積層させる。金属板の表面に粗化されたNiめっき層に、積層させる平滑なNiめっき層、Agめっき層を層成長させることで結晶成長が均一化されて、層成長と島成長の混在が軽減されることで最終表面の均一化を得ている。金属板接触面での層成長を低減させる事で、層成長の中に介在する島成長による結晶表面窪み300を結果的に軽減している。なお、平滑なNiめっき層は、光沢Agめっき層の光沢を補助する下地めっきの役割を果たすとともに、硫化腐蝕の抑制のため形成される。   The rough Ni plating layers 11 and 21 of the present embodiment have a structure in which the Ni plating growth is uniformly grown over the entire region and the layer growth is reduced by a method that makes the island growth dominant in the Ni plating crystal growth process. . A smooth Ni plating layer is grown on the layer structure in which island growth is made uniform. Further, a bright Ag plating layer is laminated thereon. By growing a smooth Ni plating layer and an Ag plating layer on the Ni plating layer roughened on the surface of the metal plate, crystal growth is made uniform, and mixing of layer growth and island growth is reduced. The final surface is made uniform. By reducing the layer growth at the metal plate contact surface, the crystal surface depression 300 due to island growth intervening in the layer growth is consequently reduced. The smooth Ni plating layer serves as a base plating for assisting the gloss of the bright Ag plating layer and is formed to suppress sulfur corrosion.

図7は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームのめっき断面の状態を示したSIM写真である。金属板表面から形成されるダイパッド部30及びリード部40は大きな金属結晶であるが、その上に粗化Niめっき層11、21、平滑Niめっき層12、22が形成され、図5(D)のような大きなNiめっきの結晶はなく、比較的均一である。Agめっき面の上面の窪み300も生じていない。   FIG. 7 is a SIM photograph showing the state of the plating cross section of the lead frame for an optical semiconductor device according to one embodiment of the present invention. The die pad portion 30 and the lead portion 40 formed from the surface of the metal plate are large metal crystals, but the rough Ni plating layers 11 and 21 and the smooth Ni plating layers 12 and 22 are formed thereon, and FIG. There is no large Ni-plated crystal like that, and it is relatively uniform. The depression 300 on the upper surface of the Ag plating surface is not generated.

次にモデル図を用いてめっきムラ防止のメカニズムを説明する。図8(A)及び(B)は、各めっき層の結晶粒子を示したモデル図である。図8(A)は従来技術でめっきムラ有における各めっき層の結晶粒子を示し、図8(B)は本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームのめっき層の結晶粒子を示したモデル図である。図8(A)に示すように、従来ではダイパッド部30、リード部40の金属板結晶粒径の大きさによって、その上のNiめっき層200の粒子もその結晶粒径の大きさにつられて成長し、さらにその上のAgめっき層250に影響し、結果としてAgめっき面が窪み、めっきムラとなる。   Next, the mechanism for preventing uneven plating will be described with reference to a model diagram. 8A and 8B are model diagrams showing crystal particles of each plating layer. FIG. 8A shows the crystal particles of each plating layer with uneven plating in the prior art, and FIG. 8B shows the crystal particles of the plating layer of the lead frame for optical semiconductor devices according to one embodiment of the present invention. FIG. As shown in FIG. 8 (A), conventionally, depending on the size of the crystal grain size of the metal plate of the die pad portion 30 and the lead portion 40, the particles of the Ni plating layer 200 thereon are also affected by the size of the crystal size. It grows and further affects the Ag plating layer 250 thereon, and as a result, the Ag plating surface is depressed, resulting in uneven plating.

一方、本実施形態では、図8(B)に示すように、粗化されためっきからなるNiめっき層11、21を形成することで、金属板結晶粒径の大きさによらず、粗化Ni結晶粒径のそれぞれの大きさの差を小さくでき、結果として、Agめっき面が窪むことなく平滑なめっき面とすることができ、めっきムラを防止できる。そして、粗化されためっきからなるNiめっき層上に緻密で平滑なNiめっき層12、22を形成することで、最表層のAgめっき層13、23のめっき粒子も緻密になり、Agめっき層13、23の光沢度を補助し、Agめっき面の光沢度が1.6以上の高光沢度のAgめっき表面でも、めっきムラを防止することができる。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 8B, the Ni plating layers 11 and 21 made of the roughened plating are formed, so that the roughening is performed regardless of the crystal grain size of the metal plate. The difference in size of each Ni crystal grain size can be reduced. As a result, the Ag plating surface can be made smooth without being depressed, and uneven plating can be prevented. Then, by forming the dense and smooth Ni plating layers 12 and 22 on the Ni plating layer made of the roughened plating, the plating particles of the outermost Ag plating layers 13 and 23 become dense, and the Ag plating layer The glossiness of 13 and 23 is assisted, and plating unevenness can be prevented even on a highly glossy Ag plating surface having a glossiness of 1.6 or more on the Ag plating surface.

上記のように粗化されためっきからなるNiめっき層を形成することで、Niめっき層を形成した後にエッチング粗化することもないので、製造効率を向上させるとともに、めっきムラを防止することができる。   By forming the Ni plating layer composed of the roughened plating as described above, etching roughening is not performed after the Ni plating layer is formed, so that the manufacturing efficiency can be improved and plating unevenness can be prevented. it can.

粗化Niめっき層11、21の表面粗さは、中心線平均粗さとし、Ra0.03μm〜0.05μmの範囲である。表面粗さがRa0.03μm未満の場合、下地の結晶粒の大きさの影響受けやすく、めっきムラの発生を防止できない。表面粗さがRa0.05μmを超える場合、Niめっき面全体に微細な凹凸形状が形成され、その上に形成されるAgめっき層の光沢度が低下してしまう。最終的に光の反射率も低下してしまう。 好ましくは、Ra0.03μm〜0.04μmの範囲である。   The surface roughness of the roughened Ni plating layers 11 and 21 is the center line average roughness, and is in the range of Ra 0.03 μm to 0.05 μm. When the surface roughness is less than Ra 0.03 μm, it is easily affected by the size of the underlying crystal grains, and the occurrence of uneven plating cannot be prevented. When the surface roughness exceeds Ra 0.05 μm, a fine uneven shape is formed on the entire Ni plating surface, and the glossiness of the Ag plating layer formed thereon is lowered. Eventually, the reflectance of light also decreases. Preferably, the range is Ra 0.03 μm to 0.04 μm.

なお、本明細書中における表面粗さとは、中心線平均粗さとする。例えばオリンパス社製の走査型共焦点レーザー顕微鏡 LEXT OLS3000で測定した値とする。   In addition, the surface roughness in this specification is the centerline average roughness. For example, the value is measured with a scanning confocal laser microscope LEXT OLS3000 manufactured by Olympus.

また、粗化Niめっき層11、21の光沢度は、1.2〜1.5である。粗化Niめっきは、スルファミン酸系のめっき液を使用し、光沢剤等は使用しない。粗化Niめっき層の光沢度が1.2未満だと最表面であるAgめっきの光沢度に影響し、所定の光沢を出すことができなくなる。1.5を超えると金属板表面の結晶成長を継承してしまい、最表層のAgめっき層表面に窪みを生じる恐れがある。好ましくは、粗化Niめっきの光沢度は1.3前後である。   Moreover, the glossiness of the roughening Ni plating layers 11 and 21 is 1.2 to 1.5. Roughening Ni plating uses a sulfamic acid-based plating solution and does not use a brightener or the like. If the glossiness of the rough Ni plating layer is less than 1.2, the glossiness of the Ag plating that is the outermost surface is affected, and a predetermined glossiness cannot be obtained. If it exceeds 1.5, crystal growth on the surface of the metal plate is inherited, and there is a possibility that a depression is generated on the surface of the outermost Ag plating layer. Preferably, the glossiness of the roughened Ni plating is about 1.3.

粗化Niめっき層11、21のめっき厚さは、0.05μm〜0.2μmである。めっき厚さが0.05μm未満では、結晶粒径のばらつきを抑制する効果を発揮できなく、めっきムラを発生させる可能性がある。めっき厚さが0.2μmを超える場合、粗化Niめっきは光沢Niめっきに比べめっき速度が遅く、粗化Niめっき層が厚い分生産性の悪化、コストの増大となる。好ましくは、めっき厚さは、0.1μm前後である。   The plating thickness of the rough Ni plating layers 11 and 21 is 0.05 μm to 0.2 μm. If the plating thickness is less than 0.05 μm, the effect of suppressing variation in crystal grain size cannot be exhibited, and plating unevenness may occur. When the plating thickness exceeds 0.2 μm, the rough Ni plating has a slower plating speed than the bright Ni plating, and the thicker the rough Ni plating layer, the worse the productivity and the higher the cost. Preferably, the plating thickness is around 0.1 μm.

粗化Niめっき層11、21の上側には平滑なNi層が形成される。粗化Niめっき11、21は、前述したように、Agめっきのめっきムラを防止するために施すめっき層である。これに対しこの平滑Niめっき層12、22は、最表層のAgめっき層13、23の光沢度を補助すると同時に硫化腐蝕の抑制する下地めっき層である。Agめっき層13、23の光沢度が1.3以上の場合、この平滑なNiめっき層の表面粗さは、Ra0.03μm未満であればよい。但し、Agめっき面の光沢度を1.6以上の高光沢を維持するには、Agめっき層の下側に下地めっき層の影響を受けるため、平滑なNi層は、緻密で微細な結晶粒が良く、表面粗さは、Ra0.02μm前後が好ましい。   A smooth Ni layer is formed on the rough Ni plating layers 11 and 21. As described above, the roughened Ni platings 11 and 21 are plating layers applied to prevent plating unevenness of Ag plating. On the other hand, the smooth Ni plating layers 12 and 22 are base plating layers that assist the glossiness of the outermost Ag plating layers 13 and 23 and suppress sulfur corrosion. When the glossiness of the Ag plating layers 13 and 23 is 1.3 or more, the surface roughness of the smooth Ni plating layer may be less than Ra 0.03 μm. However, in order to maintain a high gloss of 1.6 or more, the smoothness of the Ni layer is a fine and fine crystal grain because it is affected by the underlying plating layer under the Ag plating layer. The surface roughness is preferably about Ra 0.02 μm.

また、平滑Niめっき層12、22の光沢度は、1.5〜1.7である。平滑Niめっきは、スルファミン酸系の光沢剤を有するめっき液を使用する。光沢材は上記光沢度の範囲内で生産可能であれば使用しなくても良い。光沢材は、少量の薬剤の添加により光沢度を上げることが可能であるが、めっき応力が発生しやすくクラックの原因になりやすい。また、光沢剤自体も高価であり、できれば光沢剤を使用しない方が良い。平滑Niめっき層12、22の光沢度が1.5未満だと最表面であるAgめっきの光沢度に影響し、所定の光沢を出すことができなくなる。1.7を超える場合、光沢度を安定して生産することが難しく、かつ、光沢剤の使用量が多くコストが高くなる。好ましくは、平滑なNiめっきの光沢度は1.6前後である。   Moreover, the glossiness of the smooth Ni plating layers 12 and 22 is 1.5 to 1.7. Smooth Ni plating uses a plating solution having a sulfamic acid-based brightener. The glossy material may not be used as long as it can be produced within the above gloss range. The glossy material can be increased in glossiness by adding a small amount of chemicals, but plating stress is likely to occur and it is likely to cause cracks. Also, the brightener itself is expensive, and it is better not to use the brightener if possible. When the glossiness of the smooth Ni plating layers 12 and 22 is less than 1.5, the glossiness of the Ag plating that is the outermost surface is affected, and a predetermined glossiness cannot be obtained. When it exceeds 1.7, it is difficult to stably produce the glossiness, and the amount of the brightener used is large and the cost becomes high. Preferably, the glossiness of the smooth Ni plating is around 1.6.

平滑Niめっき層12、22のめっき厚さは、1.0μm以上である。より好ましくは1.0〜3.0μmである。めっき厚さが1.0μm未満では、下地めっき層の硫化腐蝕の抑制する効果を発揮できない。めっき厚さが3.0μmを超えると、めっき層の生産時間が長くなり生産性が低下する。また、めっき厚さが厚いとめっき応力が発生しやすく、反り発生の原因となりやすい。めっき剥がれの原因となることもある。よって、2.0μm前後が好ましい。   The plating thickness of the smooth Ni plating layers 12 and 22 is 1.0 μm or more. More preferably, it is 1.0-3.0 micrometers. If the plating thickness is less than 1.0 μm, the effect of suppressing sulfurization corrosion of the underlying plating layer cannot be exhibited. When the plating thickness exceeds 3.0 μm, the production time of the plating layer becomes long and the productivity is lowered. Further, if the plating thickness is thick, plating stress is likely to occur, which tends to cause warpage. It may cause plating peeling. Therefore, about 2.0 μm is preferable.

平滑Niめっき層12、22の上側には光沢性のAgめっき層13、23を形成する。Agめっき層13、23は、最表面層であり、光半導体素子からの光を効率よく反射させる必要がある。反射率は、波長460nmの光の反射率が92%以上でめっき面の光沢度が1.3以上あることが要求されている。上記を満たすには、光沢性のAgめっきの厚さは1.5μm〜3.5μmである。   Glossy Ag plating layers 13 and 23 are formed above the smooth Ni plating layers 12 and 22, respectively. The Ag plating layers 13 and 23 are the outermost surface layers and need to reflect light from the optical semiconductor element efficiently. As for the reflectance, the reflectance of light having a wavelength of 460 nm is required to be 92% or more, and the glossiness of the plated surface is required to be 1.3 or more. In order to satisfy the above, the thickness of the glossy Ag plating is 1.5 μm to 3.5 μm.

また、平滑Niめっき層12、22と最表層であるAgめっき層13、23の間に、貴金属めっき層を形成しても良い。例えば、Auめっき層14、24を形成しても良い。Auめっき層を追加することにより、金属材のCuの最表面への熱拡散防止効果がある。Auめっき層の厚さは、0.001μm〜0.01μmである。0.001μm未満では下地のCuの熱拡散防止の役割を果たせない。0.01μmを超えるとめっき層の生産時間が長くなり生産性が低下する。また、高価であるAuの使用量が多くなり生産コストが上昇してしまう。好ましくは0.005μm前後である。   Further, a noble metal plating layer may be formed between the smooth Ni plating layers 12 and 22 and the outermost Ag plating layers 13 and 23. For example, the Au plating layers 14 and 24 may be formed. By adding the Au plating layer, there is an effect of preventing thermal diffusion to the outermost surface of Cu of the metal material. The thickness of the Au plating layer is 0.001 μm to 0.01 μm. If it is less than 0.001 μm, it cannot play the role of preventing thermal diffusion of the underlying Cu. When it exceeds 0.01 μm, the production time of the plating layer becomes long and the productivity is lowered. In addition, the amount of expensive Au used increases and the production cost increases. Preferably, it is around 0.005 μm.

また、平滑Niめっき層12、22と最表層であるAgめっき層13、23の間に、Pdめっき層及びAuめっき層を形成しても良い。Pdめっき層は、下地のCuの熱拡散防止と同時にAuめっき層の厚さを軽減させ高価なAuの使用量を低減する役目が有る。その下地めっき層である粗化Niめっき層の比較的均一なめっき粒径をそのまま引き継ぐようなめっき厚さにする必要がある。Pdめっき層の厚さは、0.01μm〜0.1μmである。めっき厚さが0.01μm未満では、下地のCuの熱拡散防止の役割を果たせない。めっき厚さが0.1μmを超えると、めっき層の生産時間が長くなり生産性が低下する。また、高価であるPdの使用量が多くなり生産コストが上昇してしまう。よって、めっき厚さは、0.03μm前後が好ましい。   Further, a Pd plating layer and an Au plating layer may be formed between the smooth Ni plating layers 12 and 22 and the outermost Ag plating layers 13 and 23. The Pd plating layer serves to prevent the thermal diffusion of the underlying Cu and at the same time reduce the thickness of the Au plating layer and reduce the amount of expensive Au used. It is necessary to set the plating thickness so that the relatively uniform plating particle diameter of the rough Ni plating layer as the underlying plating layer is inherited as it is. The Pd plating layer has a thickness of 0.01 μm to 0.1 μm. When the plating thickness is less than 0.01 μm, it cannot play the role of preventing thermal diffusion of the underlying Cu. When the plating thickness exceeds 0.1 μm, the production time of the plating layer becomes long and the productivity is lowered. In addition, the amount of expensive Pd used increases and the production cost increases. Therefore, the plating thickness is preferably around 0.03 μm.

また、本実施形態のリードフレーム50を使用し、光半導体装置用樹脂付きリードフレーム100及びこれを用いた半導体装置150を作製することができる。半導体装置においては、リードフレーム50に粗化Niめっき層11、12を形成することにより、最表層のAgめっき層13、23の表面の反射層に生じるムラ(表面の微細窪み)を軽減させる事により反射率の安定化を図れる。また、樹脂付きリードフレーム100、半導体装置150においては、Agめっき層に置ける検査歩留まりを大きく改善できる。   Further, by using the lead frame 50 of this embodiment, the lead frame 100 with resin for an optical semiconductor device and the semiconductor device 150 using the same can be manufactured. In the semiconductor device, by forming the rough Ni plating layers 11 and 12 on the lead frame 50, unevenness (fine dents on the surface) generated in the reflective layer on the surface of the Ag plating layers 13 and 23 as the outermost layer can be reduced. Thus, the reflectance can be stabilized. Further, in the lead frame with resin 100 and the semiconductor device 150, the inspection yield placed on the Ag plating layer can be greatly improved.

[リードフレームの製造方法]
次に、本発明の一実施形態に係るリードフレーム50の製造方法を説明する。リードフレームを作製する方法は、大きく分けて2つの方法がある。所定のパターンを形成したリードフレームにめっきを施す後めっき方法と、所定のパターンを形成前に金属板表面に必要な個所にめっきを先に施し、その後レジスト層等でマスクし所定のパターンを形成しリードフレームを作製する先めっき方法である。以下、先めっき法を用いたリードフレームの製造方法について説明する。
[Lead frame manufacturing method]
Next, a method for manufacturing the lead frame 50 according to an embodiment of the present invention will be described. There are two main methods for producing a lead frame. After plating the lead frame on which a predetermined pattern has been formed, plating is applied to the necessary locations on the metal plate surface before forming the predetermined pattern, and then masked with a resist layer to form the predetermined pattern This is a pre-plating method for producing a lead frame. Hereinafter, a method for manufacturing a lead frame using a pre-plating method will be described.

図9(A)〜(G)は、本発明の一実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の一連の工程を模式的に示した図である。   9A to 9G are diagrams schematically showing a series of steps of an example of a lead frame manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

図9(A)は、金属板用意工程の一例を示した図である。図9(A)に示されるように、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用のリードフレームを製造するに当たり、まずは金属板60を用意する。使用する金属板60の材質は、リードフレーム材料であれば特に限定はないが、一般的にCu合金又はCuが使用される。   FIG. 9A is a diagram showing an example of a metal plate preparation process. As shown in FIG. 9A, when manufacturing a lead frame for an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention, a metal plate 60 is first prepared. The material of the metal plate 60 to be used is not particularly limited as long as it is a lead frame material, but Cu alloy or Cu is generally used.

図9(B)は、めっきマスク形成工程の一例を示した図である。めっきマスク形成工程では、金属板60の表裏面にフォトレジスト(例えば、ドライフィルムレジスト)をラミネートしてフォトレジスト層を設け、その上にめっきパターンの形成されたマスクを被せ、露光しレジストに転写し現像することでめっき用レジストマスク70を形成する工程である。   FIG. 9B is a diagram showing an example of a plating mask forming process. In the plating mask forming step, a photoresist (for example, dry film resist) is laminated on the front and back surfaces of the metal plate 60 to provide a photoresist layer, and a mask on which a plating pattern is formed is placed thereon, exposed, and transferred to the resist. And developing the resist mask 70 for plating by developing.

図9(C)は、めっき層形成工程の一例を示した図である。めっき層形成工程では、めっき用レジストマスク70を用いて、レジストマスクの開口部に電解めっき法によって、ダイパッド部表面めっき層10及びリード部表面めっき層20を形成するために、図2(A)及び(B)に示すような粗化Niめっき層11、12、平滑Niめっき層12、22、Agめっき層13、23を形成する。あるいは、ダイパッド部表面めっき層10及びリード部表面めっき層20を形成するために、粗化Niめっき層11、12、平滑Niめっき層12、22、Auめっき層14、24、Agめっき層13、23の順番、又は粗化Ni層めっき層、平滑Niめっき層、Pdめっき層、Auめっき層、Agめっき層の順番でめっき層を形成する。   FIG. 9C is a diagram showing an example of the plating layer forming step. In the plating layer forming step, in order to form the die pad portion surface plating layer 10 and the lead portion surface plating layer 20 by electrolytic plating in the opening portion of the resist mask using the resist mask 70 for plating, FIG. And roughening Ni plating layers 11 and 12, smooth Ni plating layers 12 and 22, and Ag plating layers 13 and 23 as shown in (B) are formed. Alternatively, in order to form the die pad surface plating layer 10 and the lead surface plating layer 20, roughened Ni plating layers 11, 12, smooth Ni plating layers 12, 22, Au plating layers 14, 24, Ag plating layer 13, The plating layers are formed in the order of 23, or in the order of roughened Ni layer plating layer, smooth Ni plating layer, Pd plating layer, Au plating layer, and Ag plating layer.

粗化Niめっきに用いられるめっき液は、スルファミン酸系の光沢剤を有しないめっき液を使用してめっきする。光沢剤等は使用しない。電流密度は 3〜10(A/dm)で結晶が粗粒状になるようにする。表面粗さは、電流密度、搬送速度等により所定の表面粗さになるように適宜調整する。平滑なNiめっき液に用いられるめっき液は、スルファミン酸系の光沢剤を有するめっき液を使用してめっきする。電流密度は 3〜10(A/dm)で表面が平滑になるようにする。表面粗さは、電流密度、搬送速度等により所定の表面粗さになるように適宜調整する。 The plating solution used for roughing Ni plating is plated using a plating solution that does not have a sulfamic acid-based brightener. Do not use brighteners. The current density is 3 to 10 (A / dm 2 ) so that the crystal becomes coarse. The surface roughness is appropriately adjusted so as to have a predetermined surface roughness depending on the current density, the conveyance speed, and the like. The plating solution used for the smooth Ni plating solution is plated using a plating solution having a sulfamic acid-based brightener. The current density is 3 to 10 (A / dm 2 ) so that the surface becomes smooth. The surface roughness is appropriately adjusted so as to have a predetermined surface roughness depending on the current density, the conveyance speed, and the like.

図9(D)は、めっきマスク剥離工程の一例を示した図である。めっきマスク剥離工程では、金属板の両面に形成されているめっき用レジストマスク70を水酸化ナトリウム水溶液により剥離し、金属板上に所定の箇所にダイパッド部表面めっき層10及びリード部表面めっき層20が形成される。   FIG. 9D is a diagram illustrating an example of a plating mask peeling process. In the plating mask peeling step, the plating resist mask 70 formed on both surfaces of the metal plate is peeled off with a sodium hydroxide aqueous solution, and the die pad surface plating layer 10 and the lead surface plating layer 20 are formed on the metal plate at predetermined positions. Is formed.

図9(E)は、エッチングマスク形成工程の一例を示した図である。エッチングマスク形成工程では、再度、金属板60上にフォトレジストをラミネートし、ダイパッド部やリード部のリードフレームパターンが形成されたガラスマスクをフォトリソグラフィ工程でレジストに転写し現像することで、エッチング用レジストマスク75を形成する。   FIG. 9E is a diagram illustrating an example of an etching mask formation process. In the etching mask forming process, a photoresist is laminated again on the metal plate 60, and the glass mask on which the die pad part and the lead frame pattern of the lead part are formed is transferred to the resist in the photolithography process and developed, thereby being used for etching. A resist mask 75 is formed.

図9(F)は、エッチング工程の一例を示した図である。エッチング工程では、塩化第二鉄液等を用いたエッチングで余分な金属部分を除去してダイパッド部30やリード部40のリードフレーム形状を形成する。   FIG. 9F illustrates an example of an etching process. In the etching step, an excess metal portion is removed by etching using ferric chloride solution or the like to form the lead frame shape of the die pad portion 30 or the lead portion 40.

図9(G)は、エッチングマスク剥離工程の一例を示した図である。エッチングマスク剥離工程では、金属板の両面に形成されているエッチング用レジストマスク75を水酸化ナトリウム水溶液により剥離し、ダイパッド部30及びリード部40の所定の箇所に、ダイパッド部表面めっき層10及びリード部表面めっき層20が形成される。このように作られたリードフレーム50は、ダイパッド部及びリード部に部分的に粗化Niめっき層、平滑Niめっき層、Agめっきあるいは、粗化Niめっき層、平滑Niめっき層、Auめっき層、Agめっき層、又は粗化Niめっき層、平滑Niめっき層、Pdめっき層、Auめっき層、Agめっき層が積層されたダイパッド部表面めっき層10及びリード部表面めっき層20が形成されており、本発明の一実施形態に係るリードフレーム50が形成される。   FIG. 9G illustrates an example of an etching mask peeling process. In the etching mask peeling step, the etching resist mask 75 formed on both surfaces of the metal plate is peeled off with a sodium hydroxide aqueous solution, and the die pad portion surface plating layer 10 and the leads are formed at predetermined positions of the die pad portion 30 and the lead portion 40. A partial surface plating layer 20 is formed. The lead frame 50 made in this way is partially roughened Ni plated layer, smooth Ni plated layer, Ag plated or roughened Ni plated layer, smooth Ni plated layer, Au plated layer on the die pad part and the lead part, A die pad surface plating layer 10 and a lead portion surface plating layer 20 in which an Ag plating layer, or a roughened Ni plating layer, a smooth Ni plating layer, a Pd plating layer, an Au plating layer, and an Ag plating layer are laminated, are formed. A lead frame 50 according to an embodiment of the present invention is formed.

後めっき法については、図9(E)〜(G)のダイパッド部やリード部のリードフレームのパターン形状を、エッチング法にて形成し、その後、図9(C)に示すようなめっきを施す。部分めっきの場合、めっきを行う以外の箇所にゴムマスク等メカニカルなマスクやカバーフィルム、レジスト等のマスク等で覆い、その後、図9(C)に示しためっき法でめっき層10、20を形成する。全面にめっきを施す場合は、前記マスクを使用せず、リードフレームのパターンが形成された後、めっきを施す。なお、本実施形態のめっき層の構成は、少なくとも半導体素子搭載面側の透明樹脂部と接触する領域を確保していればよい。よって、外部端子部のめっき層は、同一のめっき層であっても良いし、違うめっき構成としてもよい。但し、表裏同一のめっき構成の方が同時にめっきを形成することができ生産性、コスト的に有利である。また、所定のリードフレームのパターンの形成については、エッチング法でなく、プレス法で行ってもよい。   As for the post-plating method, the pattern shape of the lead frame of the die pad portion and the lead portion in FIGS. 9E to 9G is formed by an etching method, and then plating as shown in FIG. 9C is performed. . In the case of partial plating, a portion other than plating is covered with a mechanical mask such as a rubber mask, a cover film, a mask such as a resist, and the like, and then the plating layers 10 and 20 are formed by the plating method shown in FIG. . When plating is performed on the entire surface, the mask is not used and plating is performed after the lead frame pattern is formed. In addition, the structure of the plating layer of this embodiment should just ensure the area | region which contacts the transparent resin part by the side of a semiconductor element mounting surface at least. Therefore, the plating layer of the external terminal portion may be the same plating layer or a different plating configuration. However, the same plating structure on the front and back sides can form the plating at the same time, which is advantageous in terms of productivity and cost. In addition, the formation of a predetermined lead frame pattern may be performed by a press method instead of an etching method.

[樹脂付きリードフレームの製造方法]
次に、本発明の一実施形態に係る樹脂付きリードフレームの製造方法について説明する。図10(A)及び(B)は、本発明の一実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例の一連の工程を模式的に示した図である。樹脂付きリードフレーム製造工程では、図10(A)に示すように、リードフレーム50を用いる。そして図10(B)に示すように、リードフレーム50をトランスファーモールドや射出成形することにより、リードフレーム50上に外側樹脂部110を形成する。外側樹脂としては、一般的には熱可塑性樹脂が使用される。外側樹脂部110は、リードフレーム50上に形成されると共に、ダイパッド部30とリード部40が対向する空隙部等にも同時に充填される。外側樹脂部110は、後述する光半導体素子160及びワイヤーボンディング170等でリード部40と電気的に接続した接続部の周辺を囲うように形成される。また、その周辺部の面は、光半導体素子160から発生した光が、外側樹脂部110により上方へ反射するようにテーパー形状に形成される。本工程により、図10(B)に示すような、樹脂付きリードフレーム100が完成する。
[Production method of lead frame with resin]
Next, a method for manufacturing a resin-attached lead frame according to an embodiment of the present invention will be described. FIGS. 10A and 10B are diagrams schematically showing a series of steps of an example of a lead frame with a resin according to an embodiment of the present invention. In the lead frame manufacturing process with resin, a lead frame 50 is used as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 10B, the outer resin part 110 is formed on the lead frame 50 by transfer molding or injection molding of the lead frame 50. As the outer resin, a thermoplastic resin is generally used. The outer resin portion 110 is formed on the lead frame 50 and is simultaneously filled in a gap portion where the die pad portion 30 and the lead portion 40 face each other. The outer resin part 110 is formed so as to surround the periphery of a connection part electrically connected to the lead part 40 by an optical semiconductor element 160 and a wire bonding 170 described later. Further, the peripheral surface is formed in a tapered shape so that light generated from the optical semiconductor element 160 is reflected upward by the outer resin portion 110. By this step, a resin-made lead frame 100 as shown in FIG. 10B is completed.

次に、本発明の一実施形態に係る光半導体装置の製造方法について説明する。図11(A)〜(D)は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置の製造方法の一例の一連の工程を模式的に示した図である。図11(A)は、光半導体素子搭載工程の一例を示した図である。図11(A)に示されるように、光半導体素子搭載工程では、図10で得られた樹脂付きリードフレーム100を用いて、ダイパッド部表面めっき層10上に光半導体素子160を搭載する。予め、Agペースト等をダイパッド部表面めっき層10の表面に塗布し、光半導体素子160をダイパッド部表面めっき層10上に固定する。   Next, a method for manufacturing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described. 11A to 11D are diagrams schematically showing a series of steps of an example of a method for manufacturing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 11A is a diagram showing an example of an optical semiconductor element mounting process. As shown in FIG. 11A, in the optical semiconductor element mounting process, the optical semiconductor element 160 is mounted on the die pad surface plating layer 10 using the lead frame with resin 100 obtained in FIG. In advance, an Ag paste or the like is applied to the surface of the die pad portion surface plating layer 10 to fix the optical semiconductor element 160 on the die pad portion surface plating layer 10.

図11(B)は、ワイヤーボンディング工程の一例を示した図である。図11(B)に示されるように、ワイヤーボンディング工程では、光半導体素子160の電極とリード部表面めっき20とをワイヤーボンディング等の接続方法により、ボンディングワイヤー170等の接続手段を用いて電気的に接続する。   FIG. 11B is a diagram illustrating an example of a wire bonding process. As shown in FIG. 11B, in the wire bonding step, the electrodes of the optical semiconductor element 160 and the lead surface plating 20 are electrically connected using a connecting means such as a bonding wire 170 by a connecting method such as wire bonding. Connect to.

図11(C)は、樹脂封止工程の一例を示した図である。図11(C)に示されるように、樹脂封止工程では、外側樹脂部110で囲まれた光半導体素子160とボンディングワイヤー170等でリード部表面めっき20と電気的に接続された接続部の周辺部を透明樹脂からなる封止樹脂180で樹脂封止する。   FIG. 11C is a diagram illustrating an example of a resin sealing process. As shown in FIG. 11 (C), in the resin sealing process, the optical semiconductor element 160 surrounded by the outer resin part 110 and the connection part electrically connected to the lead part surface plating 20 by the bonding wire 170 or the like. The peripheral portion is sealed with a sealing resin 180 made of a transparent resin.

図11(D)は、切断工程の一例を示した図である。図11(D)に示されるように、切断工程では、最後に、所定のパッケージ寸法になるように個片化する。一括で樹脂封止されている場合は、ダイシング等により、個別に樹脂封止されている場合は、プレス等で打ち抜き、個片化する。これにより、本実施形態の光半導体装置150を完成させる。   FIG. 11D is a diagram illustrating an example of a cutting process. As shown in FIG. 11D, in the cutting process, finally, the chip is separated into pieces having a predetermined package size. If the resin is sealed at once, dicing or the like, and if individually resin-sealed, it is punched out with a press or the like and separated into individual pieces. Thereby, the optical semiconductor device 150 of the present embodiment is completed.

次に、本発明の一実施形態に係るリードフレーム、樹脂付きリードフレーム、光半導体装置について実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。   Next, the lead frame, the lead frame with resin, and the optical semiconductor device according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to examples. The present invention is not limited to these examples.

実施例1での光半導体装置用リードフレームは、リードフレームのパターンを形成した後、めっきを施す後めっき法でパターン全面にめっきを行う全面めっきでリードフレームを作製した。まず、金属板として板厚0.2mmのCu板(古河電気工業株式会社製:EFTEC64−T)を幅140mmの長尺板状に加工し、次に厚み0.05mmの感光性ドライフィルムレジスト(旭化成イーマテリアルズ社製)をラミネートロールで、金属板の両面に貼り付けた。   For the lead frame for an optical semiconductor device in Example 1, after forming the pattern of the lead frame, the lead frame was manufactured by plating the entire surface of the pattern by plating after plating. First, as a metal plate, a Cu plate having a thickness of 0.2 mm (Furukawa Electric Co., Ltd .: EFTEC64-T) is processed into a long plate shape having a width of 140 mm, and then a photosensitive dry film resist having a thickness of 0.05 mm ( Asahi Kasei E-Materials Co., Ltd.) was pasted on both sides of the metal plate with a laminate roll.

次に、表裏面側に、ダイパッド部及びリード部が形成するような所定のパターンを形成したガラスマスクをドライフィルムレジストの上に被せ、紫外光で露光した。その後、炭酸ナトリウム溶液を用いて、紫外光の照射が遮られ、感光しなかった未硬化のドライフィルムレジストを溶かす現像処理を行った。   Next, on the front and back sides, a glass mask on which a predetermined pattern for forming a die pad portion and a lead portion was formed was placed on the dry film resist and exposed to ultraviolet light. Thereafter, using a sodium carbonate solution, development treatment was performed to dissolve uncured dry film resist that was not exposed to ultraviolet light and was not exposed to light.

次にレジスト層が除去された開口部の金属板の露出部表面をエッチングした。エッチング液としては、塩化第二鉄溶液を使用した。次に、水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離した。これにより、ダイパッド部及びリード部の形状が形成された。   Next, the exposed surface of the metal plate in the opening from which the resist layer was removed was etched. As the etching solution, a ferric chloride solution was used. Next, the dry film resist was peeled off with a sodium hydroxide solution. Thereby, the shape of the die pad part and the lead part was formed.

次に、めっきマスク等を使用せず、全面にめっきを施した。まずは、粗化Niめっきを施した。粗化Niめっきは、スルファミン酸系の光沢剤を有しないめっき液を使用し、電流密度5A/dmにてめっきを行った。光沢剤等は使用しなかった。粗化Niめっきのめっき厚さ、表面粗さは、光沢度は表1になるようにめっき条件を適宜調整した。次に、平滑なNiめっきを施した。平滑なNiめっきは、スルファミン酸系の光沢剤を有しためっき液を使用し、電流密度5A/dmにてめっきを行った。平滑Niめっきのめっき厚さ、表面粗さは、光沢度は表1になるようにめっき条件を適宜調整した。その後、光沢Agめっきを施した。Agめっきはシアン系Agめっき液により、電流密度7A/dmにてめっきを行った。Agめっき面のめっき厚さは2.5μmとした。光沢度は、表1になるようにめっき液条件を適宜調整した。その後、所定寸法に切断することにより、本発明の一実施形態の実施例1に係るリードフレームを得た。 Next, the entire surface was plated without using a plating mask or the like. First, roughened Ni plating was performed. Roughening Ni plating, using no plating solution of sulfamic acid based brightener, it was plated at a current density of 5A / dm 2. A brightener or the like was not used. The plating conditions and the surface roughness of the roughened Ni plating were adjusted as appropriate so that the glossiness was as shown in Table 1. Next, smooth Ni plating was performed. For smooth Ni plating, a plating solution having a sulfamic acid-based brightener was used, and plating was performed at a current density of 5 A / dm 2 . The plating conditions and the surface roughness of the smooth Ni plating were adjusted as appropriate so that the glossiness was as shown in Table 1. Then, gloss Ag plating was performed. Ag plating was performed with a cyan-based Ag plating solution at a current density of 7 A / dm 2 . The plating thickness of the Ag plating surface was 2.5 μm. The plating solution conditions were appropriately adjusted so that the glossiness is as shown in Table 1. Then, the lead frame which concerns on Example 1 of one Embodiment of this invention was obtained by cut | disconnecting to a predetermined dimension.

次に、上記リードフレームに、外側樹脂部を形成した。外側樹脂部は、光半導体素子及びワイヤーボンディング等でリード部と電気的に接続した接続部の周辺を囲うように形成した。また、同時に、ダイパッド部とリード部の対向する空隙部等にも外側樹脂を充填した。これにより、本発明の一実施形態の実施例1に係る樹脂付きリードフレームを得た。   Next, an outer resin portion was formed on the lead frame. The outer resin portion was formed so as to surround the periphery of the connection portion electrically connected to the lead portion by an optical semiconductor element, wire bonding, or the like. At the same time, the outer resin was filled in the space between the die pad portion and the lead portion facing each other. This obtained the lead frame with resin which concerns on Example 1 of one Embodiment of this invention.

次いで、作製した樹脂付きリードフレームのダイパッド部に予め、Agペースト等を表面に塗布し、光半導体素子をダイパッド部上に搭載した。その後、光半導体素子の電極とリード部とをワイヤーボンディングにて接続した。次に、光半導体素子及びワイヤーボンディング部を含め、外側樹脂部の開口部を透明樹脂で封止した。   Next, Ag paste or the like was applied to the surface of the die pad part of the produced lead frame with resin in advance, and the optical semiconductor element was mounted on the die pad part. Thereafter, the electrode of the optical semiconductor element and the lead portion were connected by wire bonding. Next, the opening of the outer resin part including the optical semiconductor element and the wire bonding part was sealed with a transparent resin.

最後に、所定の光半導体装置の寸法になるように切断し、本発明の一実施形態の実施例1に係る光半導体装置を完成させた。そのとき、粗化Niめっきの厚さは0.1μm、表面粗さRa0.04μmとし、そのときの粗化Niめっきの光沢度が1.2とした。また、平滑Niめっきの厚さは2.0μm、表面粗さRa0.02μmとし、そのときの平滑Niめっきの光沢度が1.6とした。また、Agめっきの光沢度は1.8とした。   Finally, the optical semiconductor device according to Example 1 of one embodiment of the present invention was completed by cutting to a predetermined size of the optical semiconductor device. At that time, the thickness of the rough Ni plating was 0.1 μm and the surface roughness Ra was 0.04 μm, and the glossiness of the rough Ni plating at that time was 1.2. The thickness of the smooth Ni plating was 2.0 μm, the surface roughness Ra was 0.02 μm, and the glossiness of the smooth Ni plating at that time was 1.6. The gloss of Ag plating was 1.8.

実施例2は、粗化Niめっきの厚さを0.05μm、粗さをRa0.04μm、光沢度を1.4とし、平滑Niめっきの厚さを2.0μm、粗さをRa0.02μm、光沢度を1.6とし、Agめっきは実施例1と同条件で行い、Agめっきの厚さを2.5μm、光沢度を1.7とした。   In Example 2, the thickness of the rough Ni plating is 0.05 μm, the roughness is Ra 0.04 μm, the glossiness is 1.4, the thickness of the smooth Ni plating is 2.0 μm, the roughness is Ra 0.02 μm, The glossiness was 1.6, and Ag plating was performed under the same conditions as in Example 1. The thickness of the Ag plating was 2.5 μm, and the glossiness was 1.7.

実施例3は、粗化Niめっきの厚さを0.2μm、粗さをRa0.04μm、光沢度を1.3とし、平滑Niめっきの厚さを2.0μm、粗さをRa0.02μm、光沢度を1.6とし、Agめっきの厚さを2.5μm、光沢度を2.1とした。その他については、実施例1と同じ設定とした。   In Example 3, the thickness of the rough Ni plating is 0.2 μm, the roughness is Ra 0.04 μm, the glossiness is 1.3, the thickness of the smooth Ni plating is 2.0 μm, the roughness is Ra 0.02 μm, The glossiness was 1.6, the thickness of the Ag plating was 2.5 μm, and the glossiness was 2.1. The other settings were the same as in Example 1.

実施例4は、粗化Niめっきの厚さを0.1μm、粗さをRa0.03μm、光沢度を1.5とし、平滑Niめっきの厚さを2.0μm、粗さをRa0.02μm、光沢度を1.6とし、Agめっきの厚さを2.5μm、光沢度を1.7とした。その他については、実施例1と同じ設定とした。   In Example 4, the thickness of the rough Ni plating is 0.1 μm, the roughness is Ra 0.03 μm, the glossiness is 1.5, the thickness of the smooth Ni plating is 2.0 μm, the roughness is Ra 0.02 μm, The glossiness was 1.6, the thickness of the Ag plating was 2.5 μm, and the glossiness was 1.7. The other settings were the same as in Example 1.

実施例5は、粗化Niめっきは厚さを0.1μm、粗さをRa0.05μm、光沢度を1.3とし、平滑Niめっきの厚さを2.0μm、粗さをRa0.02μm、光沢度を1.6とし、Agめっきの厚さを2.5μm、光沢度を1.8とした。その他については、実施例1と同じ設定とした。   In Example 5, the rough Ni plating has a thickness of 0.1 μm, the roughness Ra is 0.05 μm, the glossiness is 1.3, the smooth Ni plating thickness is 2.0 μm, the roughness is Ra 0.02 μm, The glossiness was 1.6, the thickness of the Ag plating was 2.5 μm, and the glossiness was 1.8. The other settings were the same as in Example 1.

実施例6は、粗化Niめっきの厚さを0.1μm、粗さをRa0.04μm、光沢度を1.4とし、平滑Niめっきの厚さを2.0μm、粗さをRa0.02μm、光沢度を1.6とし、Agめっきの厚さを2.5μm、光沢度を1.6とした。その他については、実施例1と同じ設定とした。   In Example 6, the thickness of the rough Ni plating is 0.1 μm, the roughness is Ra 0.04 μm, the glossiness is 1.4, the thickness of the smooth Ni plating is 2.0 μm, the roughness is Ra 0.02 μm, The glossiness was 1.6, the thickness of the Ag plating was 2.5 μm, and the glossiness was 1.6. The other settings were the same as in Example 1.

実施例7は、粗化Niめっきの厚さを0.1μm、粗さをRa0.04μm、光沢度を1.4とし、平滑Niめっきの厚さを1.0μm、粗さをRa0.02μm、光沢度を1.6とし、Agめっきの厚さを2.5μm、光沢度を1.6とした。その他については、実施例1と同じ設定とした。   In Example 7, the thickness of the rough Ni plating is 0.1 μm, the roughness is Ra 0.04 μm, the glossiness is 1.4, the thickness of the smooth Ni plating is 1.0 μm, the roughness is Ra 0.02 μm, The glossiness was 1.6, the thickness of the Ag plating was 2.5 μm, and the glossiness was 1.6. The other settings were the same as in Example 1.

実施例8は、粗化Niめっきの厚さを0.1μm、粗さをRa0.04μm、光沢度を1.4とし、平滑Niめっきの厚さを3.0μm、粗さをRa0.02μm、光沢度を1.6とし、Agめっきの厚さを2.5μm、光沢度を1.8とした。その他については、実施例1と同じ設定とした。   In Example 8, the thickness of the rough Ni plating is 0.1 μm, the roughness is Ra 0.04 μm, the glossiness is 1.4, the thickness of the smooth Ni plating is 3.0 μm, the roughness is Ra 0.02 μm, The glossiness was 1.6, the thickness of the Ag plating was 2.5 μm, and the glossiness was 1.8. The other settings were the same as in Example 1.

実施例9は、粗化Niめっきの厚さを0.1μm、粗さをRa0.04μm、光沢度を1.4とし、平滑Niめっきの厚さを2.0μm、粗さをRa0.02μm、光沢度を1.5とし、Agめっきの厚さを2.5μm、光沢度を1.6とした。その他については、実施例1と同じ設定とした。   In Example 9, the thickness of the rough Ni plating is 0.1 μm, the roughness is Ra 0.04 μm, the glossiness is 1.4, the thickness of the smooth Ni plating is 2.0 μm, the roughness is Ra 0.02 μm, The glossiness was 1.5, the thickness of the Ag plating was 2.5 μm, and the glossiness was 1.6. The other settings were the same as in Example 1.

実施例10では、実施例1での後めっき方式ではなく、金属板にまず所定の箇所にめっきを施し、その後リードフレームのパターンを形成する先めっき法でリードフレームを作製した。金属板として板厚0.2mmのCu板(古河電気工業株式会社製:EFTEC64−T)を幅140mmの長尺板状に加工し、次に厚み0.05mmの感光性ドライフィルムレジスト(旭化成イーマテリアルズ社製)をラミネートロールで、金属板の両面に貼り付けた。   In Example 10, instead of the post-plating method in Example 1, a lead frame was manufactured by a pre-plating method in which a metal plate was first plated at a predetermined location and then a lead frame pattern was formed. A Cu plate (made by Furukawa Electric Co., Ltd .: EFTEC64-T) having a thickness of 0.2 mm was processed into a long plate shape having a width of 140 mm, and then a photosensitive dry film resist having a thickness of 0.05 mm (Asahi Kasei Corporation). (Made by Materials Co., Ltd.) was attached to both surfaces of the metal plate with a laminate roll.

次に、表面側は、光半導体素子搭載領域を囲うように形成される外側樹脂部の樹脂が覆われないダイパッド部及びリード部のパターン、裏面側は、外部端子部にめっきが施されるように所定のパターンを形成したガラスマスクをドライフィルムレジストの上に被せ、紫外光で露光した。その後、炭酸ナトリウム溶液を用いて、紫外光の照射が遮られ感光しなかった未硬化のドライフィルムレジストを溶かす現像処理を行った。   Next, on the front side, the pattern of the die pad part and the lead part not covered with the resin of the outer resin part formed so as to surround the optical semiconductor element mounting region, and on the back side, the external terminal part is plated. A glass mask having a predetermined pattern formed thereon was placed on a dry film resist and exposed to ultraviolet light. Then, the development processing which melt | dissolves the uncured dry film resist which was blocked | blocked and irradiated with the ultraviolet light using the sodium carbonate solution was performed.

次にレジスト層が除去された開口部の金属板の露出部表面に、粗化Niめっきを施した。粗化Niめっきは、スルファミン酸系のめっき液を使用し、電流密度5A/dmにてめっきを行った。粗化Niめっきを厚さ0.1μm、粗化Niめっきの表面粗さは、Ra0.04μmとなるようにスルファミン酸系の光沢剤を有しないめっき液のpH調整等めっき条件を適宜調整した。粗化Niめっき面の光沢度は、1.4であった。次に、平滑なNiめっきを施した。平滑なNiめっきは、スルファミン酸系の光沢剤を有しているめっき液を使用し、電流密度5A/dmにてめっきを行った。めっきを厚さ2.0μm、平滑なNiめっきの表面粗さは、Ra0.01μmとなるようにスルファミン酸系の光沢剤を有するめっき液のpH調整等めっき条件を適宜調整した。平滑なNiめっき面の光沢度は、1.7であった。その後、Pdめっきを厚さ0.03μm施した。次にAuめっきを厚さ0.007μm施した。次に、光沢Agめっきを施した。Agめっきはシアン系Agめっき液により、電流密度7A/dmにてめっき行った。Agめっき厚さ2.5μm、Agめっき面の光沢度は、2.0になるようにめっき液条件を適宜調整した。 Next, roughened Ni plating was applied to the exposed surface of the metal plate in the opening from which the resist layer was removed. Roughening Ni plating using plating solution of sulfamic acid were plated at a current density of 5A / dm 2. The plating conditions such as pH adjustment of the plating solution having no sulfamic acid-based brightener were appropriately adjusted so that the thickness of the roughened Ni plating was 0.1 μm and the surface roughness of the roughened Ni plating was Ra 0.04 μm. The glossiness of the roughened Ni-plated surface was 1.4. Next, smooth Ni plating was performed. For smooth Ni plating, a plating solution having a sulfamic acid-based brightener was used, and plating was performed at a current density of 5 A / dm 2 . The plating conditions such as pH adjustment of a plating solution having a sulfamic acid-based brightener were appropriately adjusted so that the plating had a thickness of 2.0 μm and the surface roughness of the smooth Ni plating was Ra 0.01 μm. The glossiness of the smooth Ni-plated surface was 1.7. Thereafter, Pd plating was applied to a thickness of 0.03 μm. Next, Au plating was applied to a thickness of 0.007 μm. Next, gloss Ag plating was performed. Ag plating was performed with a cyan-based Ag plating solution at a current density of 7 A / dm 2 . The plating solution conditions were appropriately adjusted so that the Ag plating thickness was 2.5 μm and the glossiness of the Ag plating surface was 2.0.

次に、水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離した。これにより、金属板のダイパッド部及びリード部の所定の領域にめっき層を形成した。次に、再度、厚み0.05mmの感光性ドライフィルムレジスト(旭化成イーマテリアルズ社製AQ−5038)をラミネートロールで、金属板の両面に貼り付けた。   Next, the dry film resist was peeled off with a sodium hydroxide solution. Thereby, the plating layer was formed in the predetermined area | region of the die pad part and lead part of a metal plate. Next, a photosensitive dry film resist (AQ-5038 manufactured by Asahi Kasei E-Materials Co., Ltd.) having a thickness of 0.05 mm was again attached to both surfaces of the metal plate with a laminate roll.

次に、表裏面側に、ダイパッド部及びリード部が形成するような所定のパターンを形成したガラスマスクをドライフィルムレジストの上に被せ、紫外光で露光した。その後、炭酸ナトリウム溶液を用いて紫外光の照射が遮られ感光しなかった未硬化のドライフィルムレジストを溶かす現像処理を行った。次にレジスト層が除去された開口部の金属板の露出部表面をエッチングした。エッチング液としては、塩化第二鉄溶液を使用した。これにより、ダイパッド部及びリード部の形状が形成された。次に、水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離した。その後、所定寸法に切断することにより、本発明の一実施形態の実施例10に係るリードフレームを得た。   Next, on the front and back sides, a glass mask on which a predetermined pattern for forming a die pad portion and a lead portion was formed was placed on the dry film resist and exposed to ultraviolet light. Thereafter, a development treatment was performed using a sodium carbonate solution to dissolve uncured dry film resist that was not exposed to ultraviolet light. Next, the exposed surface of the metal plate in the opening from which the resist layer was removed was etched. As the etching solution, a ferric chloride solution was used. Thereby, the shape of the die pad part and the lead part was formed. Next, the dry film resist was peeled off with a sodium hydroxide solution. Then, the lead frame which concerns on Example 10 of one Embodiment of this invention was obtained by cut | disconnecting to a predetermined dimension.

次に、上記リードフレームに、外側樹脂部を形成した。外側樹脂部は、光半導体素子及びワイヤーボンディング等でリード部と電気的に接続した接続部の周辺を囲うように形成した。また、同時に、ダイパッド部とリード部の対向する空隙部にも外側樹脂を充填した。これにより、本発明の一実施形態の実施例10に係る樹脂付きリードフレームを得た。   Next, an outer resin portion was formed on the lead frame. The outer resin portion was formed so as to surround the periphery of the connection portion electrically connected to the lead portion by an optical semiconductor element, wire bonding, or the like. At the same time, the outer resin was filled in the space between the die pad portion and the lead portion. This obtained the lead frame with resin which concerns on Example 10 of one Embodiment of this invention.

次いで、作製した樹脂付きリードフレームのダイパッド部に予め、Agペースト等を表面に塗布し、光半導体素子をダイパッド部上に搭載した。その後、光半導体素子の電極とリード部とをワイヤーボンディングにて接続した。次に、光半導体素子及びワイヤーボンディング部を含め、外側樹脂部の開口部を透明樹脂で封止した。最後に、所定の光半導体装置の寸法になるように切断し、本発明の一実施形態の実施例10に係る光半導体装置を完成させた。   Next, Ag paste or the like was applied to the surface of the die pad part of the produced lead frame with resin in advance, and the optical semiconductor element was mounted on the die pad part. Thereafter, the electrode of the optical semiconductor element and the lead portion were connected by wire bonding. Next, the opening of the outer resin part including the optical semiconductor element and the wire bonding part was sealed with a transparent resin. Finally, the optical semiconductor device according to Example 10 of one embodiment of the present invention was completed by cutting to a predetermined optical semiconductor device size.

〔比較例1〕
比較例1は、実施例1の粗化めっき及び平滑なNiめっき代えて、平滑Niニッケルめっきのみを行った。その他は、実施例1と同じ製造方法である。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, only the smooth Ni nickel plating was performed in place of the rough plating and smooth Ni plating in Example 1. Others are the same manufacturing methods as Example 1.

〔比較例2〕〜〔比較例3〕
比較例2〜3は、粗化Niめっき及び平滑Niめっきのめっき厚さ、表面粗さ、光沢度、Agめっき の光沢度を以下の表1とした、その他については、実施例1と同じ設定とした。
[Comparative Example 2] to [Comparative Example 3]
In Comparative Examples 2 to 3, the plating thickness, surface roughness, glossiness, and glossiness of Ag plating of roughened Ni plating and smooth Ni plating are shown in Table 1 below, and the other settings are the same as in Example 1. It was.

また、めっき層の表面の外観状況を確認するため、リードフレーム段階にて自動外観装置で1000枚検査を行った。   Further, in order to confirm the appearance of the surface of the plating layer, 1000 sheets were inspected with an automatic appearance device at the lead frame stage.

その結果を表1に示す。めっきムラの発生率が0.3%未満を◎、0.3%以上1%以下を△、1%以上を×で評価した。   The results are shown in Table 1. The occurrence rate of plating unevenness was evaluated as ◎ when the rate was less than 0.3%, Δ when 0.3% or more and 1% or less, and × when 1% or more.

実施例1乃至実施例10においては、全てめっきムラの有無に関しては◎であり、めっきムラは発生してなかった。   In all of Examples 1 to 10, the presence or absence of uneven plating was ◎, and no uneven plating occurred.

一方、比較例1ではめっきムラによる外観不具合が4%程度発生した。また、比較例2では、比較例1同様めっきムラが発生していた。比較例3では、Niめっき層の表面粗さが粗くかつ光沢度も低いためAgめっき面の光沢度が1.3を下まわる結果となった。   On the other hand, in Comparative Example 1, about 4% of appearance defects due to uneven plating occurred. In Comparative Example 2, uneven plating occurred as in Comparative Example 1. In Comparative Example 3, since the surface roughness of the Ni plating layer was rough and the glossiness was low, the glossiness of the Ag plating surface was less than 1.3.

また、これを使用した樹脂付きリードフレーム及び光半導体装置については、工程上問題なく生産することができた。   In addition, the resin-attached lead frame and the optical semiconductor device using the same could be produced without any problem in the process.

よって本発明の一実施形態に係るリードフレーム、樹脂付きリードフレーム、光半導体装置では、粗化されためっきからなるNiめっき層と、最表層に光沢度1.3以上のAgめっき層とを構成することで、光沢度を低下させず、めっき表面のめっきムラ等外観不具合を防止することができた。   Therefore, in the lead frame, the lead frame with resin, and the optical semiconductor device according to one embodiment of the present invention, the Ni plating layer made of rough plating and the Ag plating layer having a glossiness of 1.3 or more are formed on the outermost layer. By doing so, it was possible to prevent appearance defects such as uneven plating on the plating surface without reducing the glossiness.

なお、上記のように本発明の各実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。   Although the embodiments and examples of the present invention have been described in detail as described above, it will be understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. It will be easy to understand. Therefore, all such modifications are included in the scope of the present invention.

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、リードフレーム、樹脂付きリードフレーム、光半導体装置、及びリードフレームの製造方法、動作も本発明の各実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。   For example, a term described with a different term having a broader meaning or the same meaning at least once in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings. Also, the lead frame, the lead frame with resin, the optical semiconductor device, and the manufacturing method and operation of the lead frame are not limited to those described in the embodiments and examples of the present invention, and various modifications can be made. .

10 ダイパッド部表面めっき層 10a 光半導体素子搭載部 11 ダイパッド部粗化Niめっき層 12 ダイパッド部平滑Niめっき層 13 ダイパッド部Agめっき層 14 ダイパッド部Auめっき層 20 リード部表面めっき層 20a ボンディングワイヤー等の接続部 21 リード部粗化Niめっき層 22 リード部平滑Niめっき層 23 リード部Agめっき層 24 リード部Auめっき層 30 ダイパッド部 40 リード部 50 リードフレーム 60 金属板 70 めっき用レジストマスク 75 エッチング用レジストマスク 100 樹脂付きリードフレーム 110 外側樹脂部 111 空隙部 150光半導体装置 160 光半導体素子 161 光半導体素子の電極 170 ボンディングワイヤー 180 封止樹脂部 200 従来Niめっき層 250 従来Agめっき層 300 窪み DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Die pad part surface plating layer 10a Optical semiconductor element mounting part 11 Die pad part roughening Ni plating layer 12 Die pad part smooth Ni plating layer 13 Die pad part Ag plating layer 14 Die pad part Au plating layer 20 Lead part surface plating layer 20a Bonding wire etc. Connection portion 21 Lead portion roughened Ni plating layer 22 Lead portion smooth Ni plating layer 23 Lead portion Ag plating layer 24 Lead portion Au plating layer 30 Die pad portion 40 Lead portion 50 Lead frame 60 Metal plate 70 Resist mask for plating 75 Etching resist Mask 100 Lead frame with resin 110 Outer resin part 111 Void part 150 Optical semiconductor device 160 Optical semiconductor element 161 Electrode of semiconductor element 170 Bonding wire 180 Sealing Resin part 200 Conventional Ni plating layer 250 Conventional Ag plating layer 300 Dimple

Claims (13)

光半導体装置に用いられるリードフレームであって、
光半導体素子を搭載するダイパッド部と、
前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部と、を備え、
前記ダイパッド部及び前記リード部の一部の少なくとも何れかの表面にめっき層が設けられ、
前記めっき層は、粗化されためっきからなる粗化Niめっき層と、
前記粗化Niめっき層上に設けられる平滑なNiめっきからなる平滑Niめっき層と、
最表層側に少なくとも光沢度1.3以上のAgめっきからなるAgめっき層とを含むめっき層からなるリードフレーム。
A lead frame used in an optical semiconductor device,
A die pad portion for mounting an optical semiconductor element;
A lead portion electrically connectable to the optical semiconductor element,
A plating layer is provided on the surface of at least one of the part of the die pad part and the lead part,
The plating layer is a rough Ni plating layer made of rough plating,
A smooth Ni plating layer made of smooth Ni plating provided on the roughened Ni plating layer;
A lead frame comprising a plating layer including an Ag plating layer made of Ag plating having a glossiness of 1.3 or more on the outermost layer side.
前記粗化Niめっき層の表面粗さが、Raで0.03μm〜0.05μmであり、
前記平滑Niめっき層の表面粗さが、Raで0.03μm未満である請求項1に記載のリードフレーム。
The surface roughness of the roughened Ni plating layer is 0.03 μm to 0.05 μm in Ra,
The lead frame according to claim 1, wherein the smooth Ni plating layer has a surface roughness Ra of less than 0.03 μm.
前記粗化Niめっき層の光沢度が、1.2〜1.5であり、
前記平滑Niめっき層の光沢度が、1.5〜1.7である請求項1又は2に記載のリードフレーム。
The roughness of the roughened Ni plating layer is 1.2 to 1.5,
The lead frame according to claim 1 or 2, wherein the smooth Ni plating layer has a glossiness of 1.5 to 1.7.
前記粗化Niめっき層のめっき厚さが、0.05μm〜0.2μmであり、
前記平滑Niめっき層のめっき厚さが、1.0μm以上である請求項1乃至3の何れか1項に記載のリードフレーム。
The plating thickness of the rough Ni plating layer is 0.05 μm to 0.2 μm,
The lead frame according to any one of claims 1 to 3, wherein a plating thickness of the smooth Ni plating layer is 1.0 µm or more.
前記平滑Niめっき層と前記Agめっき層の間に、Auめっき層が形成されている請求項1乃至4の何れか1項に記載のリードフレーム。   The lead frame according to any one of claims 1 to 4, wherein an Au plating layer is formed between the smooth Ni plating layer and the Ag plating layer. 前記平滑Niめっき層と前記Auめっき層の間に、Pdめっき層が形成されている請求項5に記載のリードフレーム。   The lead frame according to claim 5, wherein a Pd plating layer is formed between the smooth Ni plating layer and the Au plating layer. 請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のリードフレームを備え、
光半導体素子を搭載するダイパッド部及び前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部の表面を覆う外側樹脂部を備える樹脂付きリードフレーム。
A lead frame according to any one of claims 1 to 6, comprising:
A lead frame with a resin, comprising: a die pad portion on which an optical semiconductor element is mounted; and an outer resin portion that covers a surface of a lead portion that can be electrically connected to the optical semiconductor element.
請求項7に記載の樹脂付きリードフレームと、
ダイパッド部に光半導体素子を搭載され、前記光半導体素子とリード部を電気的に接続した接続体と、
前記光半導体素子と前記接続体とを含む領域と前記外部樹脂に囲まれた領域が透明樹脂で充填された封止樹脂部を備える光半導体装置。
A lead frame with resin according to claim 7;
An optical semiconductor element mounted on the die pad portion, and a connection body in which the optical semiconductor element and the lead portion are electrically connected;
An optical semiconductor device comprising a sealing resin portion in which a region including the optical semiconductor element and the connection body and a region surrounded by the external resin are filled with a transparent resin.
光半導体装置に用いられるリードフレームの製造方法であって、
光半導体素子を搭載するダイパッド部及び前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部の該当箇所の一部の少なくとも何れかの表面に、
粗化されためっきからなる粗化Niめっき層を形成し、
前記粗化Niめっき層上に平滑なNiめっきからなる平滑Niめっき層を形成し、
最表層側に少なくとも光沢度1.3以上のAgめっき層とを形成するリードフレームの製造方法。
A method of manufacturing a lead frame used in an optical semiconductor device,
At least one surface of a part of a corresponding part of a lead part that can be electrically connected to the die pad part and the optical semiconductor element on which the optical semiconductor element is mounted,
Forming a rough Ni plating layer made of rough plating;
Forming a smooth Ni plating layer made of smooth Ni plating on the roughened Ni plating layer;
A lead frame manufacturing method in which an Ag plating layer having a glossiness of 1.3 or more is formed on the outermost layer side.
前記ダイパッド部及び前記リード部の該当箇所の一部の少なくとも何れかの表面に、前記粗化Niめっき層と、前記平滑Niめっき層と、前記Agめっき層とを形成した後に、前記ダイパッド部と前記リード部とを形成する請求項9に記載のリードフレームの製造方法。   After forming the rough Ni plating layer, the smooth Ni plating layer, and the Ag plating layer on the surface of at least one of the corresponding portions of the die pad portion and the lead portion, the die pad portion The lead frame manufacturing method according to claim 9, wherein the lead portion is formed. 前記ダイパッド部と前記リード部を形成した後に、前記ダイパッド部と前記リード部の一部の少なくとも何れかの表面に、前記粗化Niめっき層と、前記平滑Niめっき層と、前記Agめっき層とを形成する請求項9に記載のリードフレームの製造方法。   After forming the die pad portion and the lead portion, the rough Ni plating layer, the smooth Ni plating layer, and the Ag plating layer are formed on at least one of the surfaces of the die pad portion and the lead portion. The manufacturing method of the lead frame of Claim 9 which forms. 前記粗化Niめっき層の表面粗さがRaで0.03μm〜0.05μmであり、
前記平滑Niめっき層の表面粗さが、Raで0.03μm未満である請求項9乃至11の何れか1項に記載のリードフレームの製造方法。
The surface roughness of the roughened Ni plating layer is 0.03 μm to 0.05 μm in Ra,
The lead frame manufacturing method according to claim 9, wherein a surface roughness of the smooth Ni plating layer is less than 0.03 μm in Ra.
前記粗化Niめっき層を形成する際におけるめっき浴が光沢剤を使用しないスルファミン酸浴であり、電流密度は3〜10A/dmであり、
前記平滑Niめっき層を形成する際におけるめっき浴が光沢剤を使用するスルファミン酸浴であり、電流密度は3〜10A/dmである請求項12に記載のリードフレームの製造方法。
The plating bath in forming the roughened Ni plating layer is a sulfamic acid bath that does not use a brightener, and the current density is 3 to 10 A / dm 2 .
The lead frame manufacturing method according to claim 12, wherein a plating bath used to form the smooth Ni plating layer is a sulfamic acid bath using a brightener, and a current density is 3 to 10 A / dm 2 .
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