JP5089795B2 - Optical semiconductor device lead frame, optical semiconductor device lead frame manufacturing method, and optical semiconductor device - Google Patents

Optical semiconductor device lead frame, optical semiconductor device lead frame manufacturing method, and optical semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP5089795B2
JP5089795B2 JP2011137423A JP2011137423A JP5089795B2 JP 5089795 B2 JP5089795 B2 JP 5089795B2 JP 2011137423 A JP2011137423 A JP 2011137423A JP 2011137423 A JP2011137423 A JP 2011137423A JP 5089795 B2 JP5089795 B2 JP 5089795B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical semiconductor
silver
semiconductor device
alloy
lead frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011137423A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012028757A (en
Inventor
良聡 小林
晃 松田
智 鈴木
伸 菊池
悟 座間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Original Assignee
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD. filed Critical THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority to JP2011137423A priority Critical patent/JP5089795B2/en
Publication of JP2012028757A publication Critical patent/JP2012028757A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5089795B2 publication Critical patent/JP5089795B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lead frame for an optical semiconductor device which is used in an LED, a photocoupler, a photointerrupter, or the like, that has its emission wavelength in a range from near-ultraviolet through visible light (wavelength 340-800 nm), and in which reflectivity is good when a chip emitting light in a near-ultraviolet range (wavelength 340-400 nm), especially a wavelength of around 375 nm, and in a visible light range (wavelength 400-800 nm), especially a wavelength of around 450 nm, is mounted and high luminance and excellent heat dissipation are ensured. <P>SOLUTION: The lead frame for an optical semiconductor device has a reflective layer partially or entirely at least on one side or both sides of the outermost surface of a substrate. On the outermost surface at least in a region where light emitted from an optical semiconductor element is reflected, the reflective layer has such a texture as a plating texture composed of silver or a silver alloy and deformed plastically. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、光半導体装置用リードフレームとその製造方法、および光半導体装置に関する。   The present invention relates to an optical semiconductor device lead frame, a method for manufacturing the same, and an optical semiconductor device.

光半導体装置用リードフレームは、例えばLED(Light Emitting Diode)素子等の光半導体素子である発光素子を光源に利用した各種表示用・照明用光源の構成部材として広く利用されている。その光半導体装置は、例えば基板にリードフレームを配し、そのリードフレーム上に発光素子を搭載した後、熱、湿気、酸化等の外部要因による発光素子やその周辺部位の劣化を防止するため、発光素子とその周囲を樹脂やセラミックなどで封止している。
リードフレームを用いたLEDの場合、銅条などの素材をプレスやエッチング加工により、抜き形状とした後にAgやAu/Pdなどのめっきが施されて使用される。
2. Description of the Related Art Lead frames for optical semiconductor devices are widely used as constituent members of various display / illumination light sources that use light emitting elements, which are optical semiconductor elements such as LED (Light Emitting Diode) elements, as light sources. In the optical semiconductor device, for example, a lead frame is arranged on a substrate, and after the light emitting element is mounted on the lead frame, the deterioration of the light emitting element and its peripheral parts due to external factors such as heat, moisture, and oxidation are prevented. The light emitting element and its periphery are sealed with resin, ceramic or the like.
In the case of an LED using a lead frame, a material such as a copper strip is formed into a punched shape by pressing or etching, and then plated with Ag, Au / Pd, or the like.

ところで、LED素子を照明用光源として用いる場合、リードフレームの反射材には可視光波長(400〜800nm)の全領域において反射率が高い(例えば硫酸バリウムや酸化アルミニウムなどの基準物質に対する反射率が80%以上)ことが求められる。
さらに近年、紫外線(近紫外を含む)を発光するLEDの用途が拡大しており、紫外線を用いる測定・分析機器の光源、光触媒作用による空気清浄装置、紫外線センサ、紫外硬化樹脂の硬化用光源などにもLED素子を用いた光半導体装置が用いられるようになってきている。この光半導体装置の反射材には、近紫外域(波長340〜400nm)において反射率が高いことが求められている。
さらに、白色光を用いる照明用やバックライト向けのLEDにおいても、演色性の観点から、従来用いられていた青色LEDチップと黄色蛍光体に代えて、紫色・近紫外・紫外LEDチップとRGB蛍光体(赤色、緑色、青色)を用いる手法が開発されている。この手法において、光半導体装置の反射材には、近紫外域(波長340〜400nm)および可視光波長(400〜800nm)における反射率が高いことが求められる。
By the way, when the LED element is used as an illumination light source, the reflection material of the lead frame has a high reflectance in the entire visible light wavelength range (400 to 800 nm) (for example, the reflectance with respect to a reference material such as barium sulfate or aluminum oxide). 80% or more).
Furthermore, in recent years, the use of LEDs that emit ultraviolet rays (including near ultraviolet rays) has been expanded, such as light sources for measuring / analyzing instruments that use ultraviolet rays, photocatalytic air purifiers, ultraviolet sensors, and light sources for curing ultraviolet curable resins. In addition, optical semiconductor devices using LED elements have come to be used. The reflective material of this optical semiconductor device is required to have a high reflectance in the near ultraviolet region (wavelength 340 to 400 nm).
Furthermore, in the LED for illumination and backlight using white light, from the viewpoint of color rendering properties, instead of the conventionally used blue LED chip and yellow phosphor, purple / near ultraviolet / ultraviolet LED chip and RGB fluorescence are used. Techniques using the body (red, green, blue) have been developed. In this method, the reflecting material of the optical semiconductor device is required to have a high reflectance in the near ultraviolet region (wavelength 340 to 400 nm) and the visible light wavelength (400 to 800 nm).

また、白色光を放射するLEDを実現する手法としては、赤(R)、緑(G)、青(B)のすべての色を出すチップを3個並べる手法、青色LEDチップに黄色の蛍光体を分散した封止樹脂を用いる手法、さらには紫外から近紫外域の波長を発するLEDチップにそれぞれR、G、Bの蛍光体を分散した封止樹脂を用いる手法の、主に3つに大別される。従来は青色チップに黄色の蛍光体を分散した封止樹脂を用いる手法が主流であったが、この方法では特に赤色系統の演色性が不十分であるなどの観点から、近年は発光波長帯に紫外域を含むLEDチップを用いる手法が注目を集めており、例えば波長375nm近辺のLED素子を使用し、RGB蛍光体を封止樹脂に混ぜて白色光を発光する手法が検討されている。   In addition, as a technique for realizing an LED that emits white light, a technique in which three chips emitting all colors of red (R), green (G), and blue (B) are arranged, a yellow phosphor on a blue LED chip, and so on. There are mainly three methods: a method using a sealing resin in which R is dispersed, and a method using a sealing resin in which R, G, and B phosphors are dispersed in an LED chip that emits wavelengths from the ultraviolet to the near ultraviolet region, respectively. Separated. Conventionally, a method using a sealing resin in which a yellow phosphor is dispersed in a blue chip has been the mainstream. However, this method has recently been changed to a light emission wavelength band from the viewpoint that the color rendering property of the red system is particularly insufficient. A technique using an LED chip including an ultraviolet region has attracted attention. For example, a technique in which an LED element having a wavelength of around 375 nm is used and RGB light is mixed with a sealing resin to emit white light has been studied.

このような要求に応じて、LED素子が実装されるリードフレーム上には、特に可視光域の光反射率(以下、反射率という)の向上を目的として、銀または銀合金からなる層(皮膜)が形成されているものが多い。銀の皮膜は、可視光域における反射率が高いことが知られており、具体的には、銀めっき層を反射面に形成すること(特許文献1)や、銀または銀合金皮膜形成後に200℃以上で30秒以上の熱処理を施し、当該皮膜の結晶粒径を0.5μm〜30μmとすること(特許文献2)が知られている。また、銀めっき後に圧延を実施後、加熱処理を行ったバネ用の電気接点材が知られており、圧延を行うことでめっき結晶粒間の結合力が強化され、耐摩耗性が向上することが知られている(特許文献3)。   In response to such a demand, a layer (film) made of silver or a silver alloy is formed on the lead frame on which the LED element is mounted, particularly for the purpose of improving the light reflectance in the visible light region (hereinafter referred to as reflectance). ) Is often formed. It is known that the silver film has a high reflectance in the visible light region. Specifically, a silver plating layer is formed on the reflection surface (Patent Document 1), or 200 or after the silver or silver alloy film is formed. It is known that a heat treatment is performed at a temperature of not lower than 30 ° C. for 30 seconds or longer, and the crystal grain size of the film is 0.5 μm to 30 μm (Patent Document 2). Also, electrical contact materials for springs that have been heat-treated after rolling after silver plating are known, and the bonding strength between plated crystal grains is enhanced by rolling to improve wear resistance. Is known (Patent Document 3).

特開昭61−148883号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-148883 特開2008−016674号公報JP 2008-016674 A 特許第3515226号Japanese Patent No. 3515226

しかしながら、特許文献1のように、銀またはその合金皮膜を単純に形成しただけの場合、特に近紫外域(波長340〜400nm)における反射率の低下が大きく、可視光域の約400nm付近から短波長側(300nm〜400nm付近)の反射率低下が避けられないことが分かった。   However, when only silver or an alloy film thereof is simply formed as in Patent Document 1, the decrease in the reflectance particularly in the near ultraviolet region (wavelength of 340 to 400 nm) is large, and it is short from about 400 nm in the visible light region. It was found that the reflectance reduction on the wavelength side (around 300 nm to 400 nm) is inevitable.

また、特許文献2のように、表面粗さ0.5μm以上の下地材料表面に、銀または銀合金の皮膜の結晶粒径を0.5μm〜30μmとすると、可視光域の反射率は良好であり、全体的な反射率改善効果は認められるが、本件図8の従来例、並びに特許文献2の図8および図9に見られるように、近紫外域(340〜400nm)、特に345〜355nm付近に吸収ピークが見られており、発光波長375nmのLEDチップを使用すると、可視光領域よりも反射率が低い部分に相当することがわかる。このとき、例えば発光波長450nmの青色LEDチップ搭載の場合と比べると、発光波長375nmのLEDチップを使用したときと比べて反射率が約10%も低いことが分かる。この吸収ピーク出現は、詳細に関しては不明であるが、単に結晶粒径の調整だけでは近紫外域、特に345〜355nm付近の反射率が改善されにくく、結晶粒径とは別の特性が反射率改善に寄与していることが示唆される結果である。   Further, as in Patent Document 2, when the crystal grain size of the silver or silver alloy film is 0.5 μm to 30 μm on the surface of the base material having a surface roughness of 0.5 μm or more, the reflectance in the visible light region is good. There is an overall reflectivity improvement effect, but as seen in the conventional example of FIG. 8 and FIGS. 8 and 9 of Patent Document 2, the near ultraviolet region (340 to 400 nm), particularly 345 to 355 nm. An absorption peak is seen in the vicinity, and it can be seen that when an LED chip having an emission wavelength of 375 nm is used, it corresponds to a portion having a lower reflectance than the visible light region. At this time, it can be seen that the reflectance is about 10% lower than that when, for example, an LED chip with an emission wavelength of 375 nm is used, compared to a case where a blue LED chip with an emission wavelength of 450 nm is mounted. Although the appearance of this absorption peak is unknown in detail, it is difficult to improve the reflectance in the near ultraviolet region, particularly in the vicinity of 345 to 355 nm, simply by adjusting the crystal grain size. This result suggests that it contributes to improvement.

本発明者らは鋭意検討を行った結果、めっきで形成された結晶粒界が当該波長の吸収ピークを形成していることを突き止めた。この結晶粒界を減少させるか、粒界の間隙を狭くして光が吸収されないようにすることで、吸収ピークを消滅せしめることを試みた。
この問題を解決するために、特許文献2では、めっき後の熱処理によって銀めっきの結晶粒を粗大化させて、結晶粒と結晶粒の間隙を小さくし、その結果、反射率を上げる手法を採用している。しかし、熱処理によって結晶粒を粗大化させても、例えば、3つ以上の結晶粒が近接している領域を考えると、必ずしも、それらの結晶粒の間隙を完全に消滅させたり、間隙を狭くすることはできないことがわかった。このため、このような熱処理された材料を使って製品とした場合、光発光素子の発光に伴う発熱によって、前記めっきされた銀の結晶粒の間隙を介して、下地材料である基体や下地めっき層が外部の空気と接触して酸化され、また、めっきされた銀の酸化が促進されて、めっき剥がれの原因となっていると考えられる。さらに、結晶粒が表面側に粗大化すれば、表面での粗さが増大してしまうために、より大きくなった表面粗さに影響を受けて反射率が悪化することも考えられる。
また、表面を平滑にするためのめっきとして、レベラ(レベリング剤、平滑化剤)を使用するという手法がある。しかし、下地材料の表面粗さの影響を受けないで、めっき表面を平滑化するためには、ある程度のめっき厚さが必要で、例えば、表面粗さ0.5μm以上の下地材料の表面に、平滑なめっきを行う場合、めっき厚は例えば10μm以上であれば、下地材料の表面粗さの影響を受けずに平滑なめっき表面での表面粗さが得られる。このようにめっき厚さを増加させることになるので、反射率改善手段としては、なお改善の余地があると考えられる。加えて、レベリング剤を用いて平滑化を図った場合には、得られる表面は前記リードフレームに要求される反射率、ワイヤボンド性、樹脂密着性などを満足することができないので、この点でも改善が必要であった。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that a crystal grain boundary formed by plating forms an absorption peak at the wavelength. Attempts were made to extinguish the absorption peak by reducing the crystal grain boundaries or by narrowing the gaps between the grain boundaries so that light is not absorbed.
In order to solve this problem, Patent Document 2 adopts a technique in which the crystal grain of silver plating is coarsened by a heat treatment after plating, the gap between the crystal grains is reduced, and as a result, the reflectance is increased. doing. However, even if the crystal grains are coarsened by heat treatment, for example, when considering a region where three or more crystal grains are close to each other, the gaps between the crystal grains are not necessarily completely eliminated or the gaps are narrowed. I can't do that. Therefore, when a product using such a heat-treated material is used, the base material or the base plating, which is the base material, is generated through the gap between the plated silver crystal grains due to the heat generated by the light emission of the light emitting element. It is thought that the layer is oxidized in contact with external air, and the oxidation of the plated silver is promoted to cause plating peeling. Further, if the crystal grains become coarser on the surface side, the roughness on the surface increases, and therefore it is conceivable that the reflectance is deteriorated by being affected by the larger surface roughness.
Further, there is a technique of using a leveler (leveling agent, smoothing agent) as plating for smoothing the surface. However, in order to smooth the plating surface without being affected by the surface roughness of the base material, a certain plating thickness is required. For example, on the surface of the base material having a surface roughness of 0.5 μm or more, When performing smooth plating, if the plating thickness is, for example, 10 μm or more, the surface roughness on the smooth plating surface can be obtained without being affected by the surface roughness of the base material. Since the plating thickness is increased as described above, it is considered that there is still room for improvement as a reflectance improvement means. In addition, when smoothing is performed using a leveling agent, the obtained surface cannot satisfy the reflectance, wire bondability, resin adhesion, etc. required for the lead frame. Improvement was needed.

さらに、特許文献3には反射率など光学特性に関する知見は一切なく、反射率を向上させる目的での圧延加工ではない。また、圧延加工後に接点材としての特性を持たせるための低温焼鈍(加熱処理)を行っているので、その加熱により基体成分が表層にまで拡散して反射率を低下させてしまうことが分かった。これは、通常の電気接点材用途の場合は、多少の表面拡散が生じていても摺動により新生面が露出して良好な導通が得られるので接点特性は保たれるが、光半導体装置に本技術を展開しようとした時、最表面の状態が光学的反射現象に最も寄与するので、反射率が低下してしまうものと考えられる。このことから、単純にめっき後に圧延を実施して焼鈍を行うだけでは、光半導体用リードフレーム用に容易に展開できないことが伺える。   Further, Patent Document 3 has no knowledge about optical characteristics such as reflectance, and is not a rolling process for the purpose of improving reflectance. In addition, since low-temperature annealing (heat treatment) was performed to give the properties as a contact material after rolling, it was found that the substrate component diffused to the surface layer due to the heating and lowered the reflectivity. . This is because, in the case of normal electrical contact material applications, even if some surface diffusion occurs, the contact surface is maintained because the new surface is exposed by sliding and good conduction is obtained. When trying to develop the technology, the state of the outermost surface contributes most to the optical reflection phenomenon, so that the reflectivity is considered to decrease. From this, it can be seen that simply by rolling after plating and annealing, it cannot be easily developed for an optical semiconductor lead frame.

LEDモジュールの発光効率は、LEDチップの発光効率のほか、リードフレーム表面の反射率にも影響を受ける。リードフレーム表面の反射率が低いと、LEDモジュールの発光効率が低下するだけでなく、リードフレーム表面における発熱が増大し、封止樹脂を劣化させるなど、LEDモジュールの寿命を短くする原因にもなる。
このため、紫外光を発するLEDチップを用いた演色性の高いLEDモジュールを実現しようとする場合、波長340〜400nmの近紫外域におけるリードフレームの反射率改善の要望は非常に強い。
The luminous efficiency of the LED module is affected by the reflectance of the lead frame surface as well as the luminous efficiency of the LED chip. If the reflectivity of the lead frame surface is low, not only the light emission efficiency of the LED module is lowered, but also the heat generation on the lead frame surface is increased and the sealing resin is deteriorated. .
For this reason, when it is going to implement | achieve the LED module with high color rendering property using the LED chip which emits an ultraviolet light, the request | requirement of the reflectance improvement of the lead frame in the near ultraviolet region with a wavelength of 340-400 nm is very strong.

また、現在もなお白色LEDモジュールに搭載されている光半導体チップの発光波長は450nm近辺が主流である。このため、可視光域における反射率向上は、LEDモジュールの輝度向上において非常に有効であり、銀皮膜の反射率理論値(450nmで反射率98%程度)に限りなく近づけることが求められているものの、未だに改善の余地がある。   Also, the emission wavelength of the optical semiconductor chip mounted on the white LED module is still mainly around 450 nm. For this reason, the improvement in the reflectance in the visible light region is very effective in improving the luminance of the LED module, and it is required to be as close as possible to the theoretical reflectance of the silver film (the reflectance is about 98% at 450 nm). However, there is still room for improvement.

そこで、本発明は、発光波長に近紫外〜可視光域(波長340〜800nm)を含むLED・フォトカプラ・フォトインタラプタなどに使用される光半導体装置用リードフレームにおいて、近紫外域(波長340〜400nm)、特に波長375nm近辺および可視光域(波長400〜800nm)、特に波長450nm近辺を発光するチップ搭載時に反射率が良好で、高輝度かつ放熱性に優れた光半導体装置用リードフレームおよびその製造方法を提供することを目的とする。また、このリードフレームを用いた光半導体装置および照明装置を提供することをあわせて目的とする。   Therefore, the present invention provides an optical semiconductor device lead frame used in an LED, photocoupler, photointerrupter or the like whose emission wavelength includes the near ultraviolet to visible light range (wavelength 340 to 800 nm). 400 nm), particularly in the vicinity of a wavelength of 375 nm and in the visible light region (wavelength of 400 to 800 nm), particularly in the case of mounting a chip that emits light in the vicinity of a wavelength of 450 nm. An object is to provide a manufacturing method. Another object of the present invention is to provide an optical semiconductor device and an illumination device using the lead frame.

本発明者らは、上記従来技術の問題に鑑み誠意検討を進めた結果、基体上の最表面に銀または銀合金からなる反射層が電気めっき法等で形成された光半導体装置用リードフレームにおいて、前記反射層として、めっき層形成後に所定の加工率で圧延加工を施すことでめっき組織を潰して塑性変形された金属組織とすることによって、波長345nm〜355nm近傍の不要な吸収ピークを消滅させるかもしくは著しく抑制することができ、波長340〜400nmの近紫外域の光の反射率に優れた半導体装置用リードフレームが得られることを見出した。また、可視光域の反射率についても従来の銀めっき皮膜と比較して数%向上させることができ、銀の理論値に極限まで近づけられることで、優れた光の反射率をもつ半導体装置用リードフレームが得られることを見出し、この知見に基づき本発明をなすに至った。
As a result of conducting sincerity studies in view of the above-described problems of the prior art, the present inventors have developed a lead frame for an optical semiconductor device in which a reflective layer made of silver or a silver alloy is formed on the outermost surface of a substrate by electroplating or the like. , as the reflective layer, by a plastically deformed metal structure smashed plating tissue by performing rolling at a predetermined working ratio after plating layer formed, extinguish unwanted absorption peak near wavelengths 345nm~355nm It has been found that a lead frame for a semiconductor device can be obtained that can be remarkably suppressed and is excellent in the reflectance of light in the near ultraviolet region having a wavelength of 340 to 400 nm. In addition, the reflectance in the visible light region can be improved by several percent compared to the conventional silver plating film, and for semiconductor devices with excellent light reflectance by being close to the theoretical value of silver. The inventors have found that a lead frame can be obtained, and have reached the present invention based on this finding.

すなわち、上記課題は以下の手段により解決される。
(1)基体の最表面の、少なくとも片面もしくは両面に、一部もしくは全面に反射層を具備してなる光半導体装置用リードフレームであって、前記反射層が、少なくとも光半導体素子の光を反射する反射領域の最表面において、圧延加工によって組織全体が塑性変形された銀または銀合金めっき組織を有し、めっき組織の前記の圧延加工による加工率を37%以上60%以下とし、反射層の前記塑性変形後の厚さが0.2〜10μmであり、波長340nmの光の反射率が60%以上、波長375nmの光の反射率が75%以上、波長400nmの光の反射率が80%以上、波長450nmおよび波長600nmの光の反射率がそれぞれ90%以上であり、かつ、波長375nmの光の反射率が波長340nmの光の反射率よりも大きいことを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム。
(2)前記反射層は、前記基体の上に少なくとも1層の金属層を介して設けられて耐熱性とされていることを特徴とする、(1)項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
)前記反射層を形成する銀または銀合金が、銀、銀−錫合金、銀−インジウム合金、銀−ロジウム合金、銀−ルテニウム合金、銀−金合金、銀−パラジウム合金、銀−ニッケル合金、銀−セレン合金、銀−アンチモン合金、または銀−白金合金であることを特徴とする、(1)または(2)項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
)前記基体が、銅、銅合金、鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金からなることを特徴とする、(1)〜()のいずれか1項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
)少なくとも半田付けを要する部分に、銀、銀合金、スズ、スズ合金、金、または金合金のいずれかからなるめっき層を有してなることを特徴とする、(1)〜()のいずれか1項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
)(1)〜()のいずれか1項に記載の半導体装置用リードフレームの素材を製造する方法であって、基体の最表面であって少なくとも光半導体素子が発する光を反射する反射領域に銀または銀合金からなる反射層を、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成した後、圧延加工を施してめっき組織を塑性変形してなり、めっき組織の前記の圧延加工の加工率を37%以上60%以下とすることを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム素材の製造方法。
)(1)〜()のいずれか1項に記載の半導体装置用リードフレームを製造する方法であって、基体の最表面であって少なくとも光半導体素子が発する光を反射する反射領域に銀または銀合金からなる反射層を、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成した後、圧延加工を施してめっき組織が塑性変形された光半導体装置用リードフレーム素材を得て、該素材にプレス法もしくはエッチング法により抜き加工を施して、リードフレームを得てなり、めっき組織の前記の圧延加工の加工率を37%以上60%以下とすることを特徴とする、光半導体装置用リードフレームの製造方法。
)前記抜き加工後に、半田付け性の良好なめっきを部分的に施すことを特徴とする、()項に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
)前記半田付け性の良好なめっきは、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域以外の領域に施され、前記めっきの成分は、銀、銀合金、スズ、スズ合金、金、または金合金のいずれかであることを特徴とする、()項に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
10)光半導体素子と、(1)〜()のいずれか1項に記載の光半導体装置用リードフレームとを具備してなる光半導体装置であって、前記光半導体装置用リードフレームの反射層が、基体の最表面であって少なくとも前記光半導体素子から発生する光を反射する領域に設けられた、かつ、めっき組織が塑性変形された組織を有することを特徴とする光半導体装置。
11)前記光半導体素子の発光波長が340nmから800nmであることを特徴とする、(10)項に記載の光半導体装置。
12)装置から出力される光が白色光であることを特徴とする、(10)または(11)項に記載の光半導体装置。
13)装置から出力される光が紫外、近紫外または紫光であることを特徴とする、(10)または(11)項に記載の光半導体装置。
14)(10)〜(13)のいずれか1項に記載の光半導体装置を具備してなることを特徴とする照明装置。
That is, the said subject is solved by the following means.
(1) An optical semiconductor device lead frame comprising a reflective layer on at least one surface or both surfaces of the outermost surface of the substrate, and a part or the entire surface of the substrate, wherein the reflective layer reflects at least light of the optical semiconductor element. in the outermost surface of the reflective region, the entire organization has a plastically deformed silver or silver alloy plating tissues, the processing rate by the rolling of the of the plating tissue than 60% or more 37% by rolling, the reflective layer The thickness after plastic deformation is 0.2 to 10 μm, the reflectance of light having a wavelength of 340 nm is 60% or more, the reflectance of light having a wavelength of 375 nm is 75% or more, and the reflectance of light having a wavelength of 400 nm is 80%. % Or more, the reflectance of light of wavelength 450 nm and wavelength 600 nm is 90% or more, respectively, and the reflectance of light of wavelength 375 nm is larger than the reflectance of light of wavelength 340 nm. Wherein the lead frame for an optical semiconductor device.
(2) The lead frame for an optical semiconductor device according to (1), wherein the reflective layer is provided on the base via at least one metal layer and is heat resistant. .
( 3 ) The silver or silver alloy forming the reflective layer is silver, silver-tin alloy, silver-indium alloy, silver-rhodium alloy, silver-ruthenium alloy, silver-gold alloy, silver-palladium alloy, silver-nickel. The lead frame for optical semiconductor devices according to (1) or (2) , which is an alloy, a silver-selenium alloy, a silver-antimony alloy, or a silver-platinum alloy.
( 4 ) The lead for an optical semiconductor device according to any one of (1) to ( 3 ), wherein the base is made of copper, copper alloy, iron, iron alloy, aluminum, or aluminum alloy. flame.
( 5 ) A plating layer made of any one of silver, silver alloy, tin, tin alloy, gold, or gold alloy is provided at least in a portion requiring soldering, (1) to ( 4 ) The lead frame for optical semiconductor devices according to any one of the above.
( 6 ) A method of manufacturing a material for a lead frame for a semiconductor device according to any one of (1) to ( 4 ), wherein at least light emitted from an optical semiconductor element is reflected on the outermost surface of the substrate. A reflective layer made of silver or a silver alloy is formed in the reflective region by electroplating, electroless plating or sputtering, and then subjected to rolling to plastically deform the plated structure. The manufacturing method of the lead frame material for optical semiconductor devices characterized by making the processing rate of 37 to 60%.
( 7 ) A method of manufacturing a lead frame for a semiconductor device according to any one of (1) to ( 4 ), wherein the reflective region is an outermost surface of the substrate and reflects at least light emitted from the optical semiconductor element. After forming a reflective layer made of silver or a silver alloy by electroplating, electroless plating, or sputtering, a rolling process is performed to obtain a lead frame material for an optical semiconductor device in which the plating structure is plastically deformed, An optical semiconductor device characterized in that the material is punched by a pressing method or an etching method to obtain a lead frame, and the processing rate of the rolling of the plated structure is 37% or more and 60% or less. Of manufacturing leadframes for use in a car.
( 8 ) The method of manufacturing a lead frame for an optical semiconductor device according to the item ( 7 ), wherein plating with good solderability is partially performed after the punching process.
( 9 ) The plating with good solderability is applied to at least a region other than the region that reflects the light emitted from the optical semiconductor element, and the component of the plating is silver, silver alloy, tin, tin alloy, gold, or The method for producing a lead frame for an optical semiconductor device according to item ( 8 ), wherein the method is any one of gold alloys.
( 10 ) An optical semiconductor device comprising an optical semiconductor element and the lead frame for an optical semiconductor device according to any one of (1) to ( 5 ), wherein the optical semiconductor device lead frame includes: An optical semiconductor device characterized in that the reflective layer is provided on the outermost surface of the substrate and at least in a region that reflects light generated from the optical semiconductor element, and the plating structure has a plastically deformed structure.
(11), wherein the emission wavelength of the optical semiconductor element is to 800nm 340 nm, (10) The optical semiconductor device according to claim.
( 12 ) The optical semiconductor device according to ( 10 ) or ( 11 ), wherein the light output from the device is white light.
( 13 ) The optical semiconductor device according to ( 10 ) or ( 11 ), wherein the light output from the device is ultraviolet, near ultraviolet, or violet light.
( 14 ) An illumination device comprising the optical semiconductor device according to any one of ( 10 ) to ( 13 ).

本発明によれば、基体上の最表面に銀または銀合金からなる反射層を電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成した後、さらにその反射層に所定の加工率で圧延加工が施されてめっき組織に塑性変形を生じさせることにより、上述した波長345nm〜355nm近傍の不要な吸収ピークを消滅させるかもしくは著しく抑制することができ、特に圧延加工時の加工率を37%以上とすることで、近紫外域である340〜400nmにおける反射率が向上され、特に発光波長に近紫外域の波長を含む光半導体チップ搭載の光半導体装置において良好な反射率が得られる。さらに、同手法によって可視光域である波長400〜800nmの反射率を銀皮膜の理論値レベルにまで向上させることができ、例えば従来の汎用されている発光波長が450nm近辺の光半導体チップ搭載の光半導体装置において、良好な反射率が得られる。すなわち、本発明によれば、近紫外光から可視光域までの広範囲にわたって反射特性が良好で、特に波長340〜400nmと、さらにはこれと併せて可視光域である400〜800nmの発光チップを使用する際に従来の銀めっき材よりも優れた反射特性に優れた光半導体装置用リードフレームを提供することができる。また、この光半導体装置用リードフレームを用いることにより、高輝度の光半導体装置および照明装置を提供することができる。
According to the present invention, after a reflective layer made of silver or a silver alloy is formed on the outermost surface of the substrate by electroplating, electroless plating, or sputtering, the reflective layer is further rolled at a predetermined processing rate. by producing plastic deformation applied is in the plating tissue, unwanted absorption peak near wavelengths 345nm~355nm described above can be either or significantly suppressed extinguish, especially in the working rate during rolling process 37% By setting it as the above, the reflectance in 340-400 nm which is a near ultraviolet region is improved, and a favorable reflectance is especially obtained in the optical semiconductor device mounted with the optical semiconductor chip which includes the wavelength of the near ultraviolet region in the emission wavelength. Furthermore, the reflectance can be improved to the theoretical value level of the silver film by using the same method, and the reflectance at a wavelength of 400 to 800 nm which is a visible light region can be improved. Good reflectivity can be obtained in an optical semiconductor device. That is, according to the present invention, a light-emitting chip having a good reflection characteristic over a wide range from the near ultraviolet light to the visible light region, particularly a wavelength of 340 to 400 nm, and further, a visible light region of 400 to 800 nm is combined. When used, it is possible to provide a lead frame for an optical semiconductor device which is superior in reflection characteristics than a conventional silver plating material. Further, by using this optical semiconductor device lead frame, a high-intensity optical semiconductor device and illumination device can be provided.

本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第1の実施形態の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a first embodiment of a lead frame for an optical semiconductor device according to the present invention. 本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第2の実施形態の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of 2nd Embodiment of the lead frame for optical semiconductor devices which concerns on this invention. 本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第3の実施形態の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of 3rd Embodiment of the lead frame for optical semiconductor devices which concerns on this invention. 本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第4の実施形態の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of 4th Embodiment of the lead frame for optical semiconductor devices which concerns on this invention. 本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第5の実施形態の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of 5th Embodiment of the lead frame for optical semiconductor devices which concerns on this invention. 本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第6の実施形態の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of 6th Embodiment of the lead frame for optical semiconductor devices which concerns on this invention. 本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第7の実施形態の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of 7th Embodiment of the lead frame for optical semiconductor devices which concerns on this invention. 本発明に係る発明例19の光半導体装置用リードフレームの反射率を、従来例1の反射率と併せて示したグラフである。It is the graph which showed the reflectance of the lead frame for optical semiconductor devices of the invention example 19 based on this invention with the reflectance of the prior art example 1. FIG.

本発明のリードフレームは、反射層となる銀または銀合金の層を電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で初期形成され、さらにその層に圧延加工が施されて、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成された金属組織(めっき組織)が塑性変形を生じた反射層を有する。めっき層が塑性変形した反射層を形成することにより、波長345nm〜355nm近傍の不要な吸収ピークを消滅させるかもしくは著しく抑制し、反射率を向上させることができるため、波長域340〜400nm、特に発光波長375nm付近の発光チップを搭載する光半導体装置に好適に使用される。また、同時に400nm〜800nmの可視光波長域においても、反射率をAgの理論値まで高めることができる。
めっき法としては、電気めっき法や無電解めっき法等の湿式めっき法でもよく、または、スパッタ法等の乾式めっき法でもよい。
また、圧延加工によれば、基体を含めた素材の全体が圧延加工を受けるので、そのめっき組織の全体が塑性変形を受ける。
In the lead frame of the present invention, a silver or silver alloy layer as a reflective layer is initially formed by electroplating, electroless plating or sputtering, and the layer is subjected to rolling to provide electroplating or non-electroplating. A metal structure (plating structure) formed by electrolytic plating or sputtering has a reflective layer in which plastic deformation has occurred. By forming a reflective layer in which the plating layer is plastically deformed, unnecessary absorption peaks in the vicinity of a wavelength of 345 nm to 355 nm can be eliminated or remarkably suppressed, and the reflectance can be improved. It is suitably used for an optical semiconductor device on which a light emitting chip having an emission wavelength of about 375 nm is mounted. At the same time, even in the visible light wavelength region of 400 nm to 800 nm, the reflectance can be increased to the theoretical value of Ag.
The plating method may be a wet plating method such as an electroplating method or an electroless plating method, or a dry plating method such as a sputtering method.
In addition, according to the rolling process, the entire material including the substrate is subjected to the rolling process, so that the entire plating structure is subjected to plastic deformation.

本発明においては、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成された金属組織(めっき組織)に対して、圧延加工により塑性変形した反射層を最表面に有することを特徴とする。ここで、塑性変形した金属組織は、本件技術分野で冶金学的に明らかである通り、鋳造組織とは相違し、また、めっきによって形成された変形前のめっき組織とも相違する。具体的には、通常めっき後には表面に微細な結晶が見られ、針状組織や球状粒子の析出状態等が見られる一方、めっき後に圧延加工を施した後の表面状態は、圧延ロールのロール目に形成されている加工模様がリードフレーム側に転写されたような表面性状を呈しているため、例えば汎用的なSEMで観察倍率2000〜10000倍で表面観察を行うことで、明確に区別が可能である。
The present invention is characterized in that the outermost surface has a reflective layer plastically deformed by rolling with respect to a metal structure (plating structure) formed by an electroplating method, an electroless plating method or a sputtering method. Here, the plastically deformed metal structure is different from the cast structure as is metallurgically clear in the present technical field, and is also different from the plated structure before deformation formed by plating. Specifically, fine crystals are usually seen on the surface after plating, and a needle-like structure, a precipitation state of spherical particles, etc. are seen, while the surface state after rolling after plating is the roll of a roll. Since the processed pattern formed on the eye has a surface property that is transferred to the lead frame side, the surface is observed with a general-purpose SEM at an observation magnification of 2000 to 10,000 times. Is possible.

さらに本発明のリードフレームによれば、波長域340〜400nmだけでなく、可視光域である波長400〜800nmにおいても、銀の反射率の物理的理論値に限りなく到達することが出来る。これは、反射率は例えばシリコンなどの鏡面基板にスパッタ法で純銀を形成された時の反射率が波長450nmで98%程度であるが、単純にめっきのみではどんなに光沢剤を使用しても容易に達成できない数値である。本発明者らは、めっき後に圧延加工を施すことでめっき組織に塑性変形を生じさせ、めっき組織を潰すことで微細な凹凸を低減し、かつ結晶粒界を低減・消滅させたことにより、光の吸収現象を極限にまで低減せしめることができた結果、可視光域においても反射率を理論値に極限まで近づけられることを明らかにした。この結果、本発明によるリードフレームを使用することにより、従来の可視光域における光半導体装置でも優れた輝度が得られ、波長域400〜800nm、特に発光波長450nm付近の青色の発光素子を搭載する光半導体装置に好適に使用される。
Furthermore, according to the lead frame of the present invention, not only the wavelength range of 340 to 400 nm but also the wavelength range of 400 to 800 nm which is the visible light range can reach the physical theoretical value of the reflectance of silver as much as possible. This is because the reflectivity is about 98% at a wavelength of 450 nm when pure silver is formed on a mirror substrate such as silicon by sputtering. However, it is easy to use a brightener by simply plating. It is a numerical value that cannot be achieved. The inventors have made a plastic deformation in the plated structure by rolling after plating, reduced fine irregularities by crushing the plated structure, and reduced / eliminated the crystal grain boundaries. As a result, it was clarified that the reflectance can be brought close to the theoretical value even in the visible light region. As a result, by using the lead frame according to the present invention, excellent luminance can be obtained even in a conventional optical semiconductor device in the visible light range, and a blue light emitting element having a wavelength range of 400 to 800 nm, particularly a light emission wavelength of around 450 nm is mounted. It is suitably used for an optical semiconductor device.

また、本発明における銀または銀合金からなる反射層は、少なくとも光の反射に寄与する部分(つまり、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域)の最表面に形成されていればよい。他の部分においては、反射層を設ける必要はなく、また反射層以外の層が形成されていても、反射率の点からは特に問題はない。   In the present invention, the reflection layer made of silver or a silver alloy may be formed on the outermost surface of at least a portion that contributes to light reflection (that is, a region that reflects at least light emitted from the optical semiconductor element). In other portions, it is not necessary to provide a reflective layer, and even if a layer other than the reflective layer is formed, there is no particular problem in terms of reflectance.

本発明での製造方法を詳しく説明すると、導電性の基体(例えば条材)の両面または片面の、一部又は全部に、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法を施して、銀または銀合金からなる反射層を形成し、圧延加工による塑性加工を施す。次に、プレス加工やエッチング法などによりリードフレームの形状とする。
このリードフレームに樹脂モールドなどによってチップ搭載部を形成し、光半導体チップの搭載、ワイヤーボンディング、蛍光体を含有させた樹脂やガラスで封止して光半導体モジュールを製造する。
従来の方法では、一般的に、導電性の基体(条材など)をプレスやエッチング加工によりリードフレームの形状とした後に、銀めっきや金/パラジウム/ニッケルめっきを行っている。また、前記特許文献2記載の方法では、めっき後に所定の加熱処理に付してめっき層の粒径を粗大化させている。
本発明と従来の方法とは、本発明が機械的な加工上がりとしてめっき組織を変性したものであるのに対して、従来法ではクラッドによる単なる加工上がりや、めっき上がりや熱処理上がりであるか又はめっき圧延熱処理上がりである点で、組織が全く相違する。
The production method according to the present invention will be described in detail. A part or all of both or one side of a conductive substrate (for example, a strip) is subjected to electroplating, electroless plating, or sputtering to produce silver or silver A reflective layer made of an alloy is formed and subjected to plastic working by rolling. Next, the shape of the lead frame is formed by pressing or etching.
A chip mounting portion is formed on the lead frame by a resin mold or the like, and an optical semiconductor module is manufactured by mounting an optical semiconductor chip, wire bonding, and sealing with resin or glass containing a phosphor.
In the conventional method, generally, after a conductive base (such as a strip) is formed into a lead frame shape by pressing or etching, silver plating or gold / palladium / nickel plating is performed. Moreover, in the method of the said patent document 2, it attaches to predetermined heat processing after metal plating, and makes the particle size of a plating layer coarse.
The present invention and the conventional method are the ones in which the present invention is a modification of the plating structure as a mechanical processing finish, whereas the conventional method is a simple processing finish by cladding, plating finish or heat treatment finish, or The structure is completely different in that the heat treatment for plating and rolling is improved.

なお、圧延加工時の加工率(または減面率)が、反射層として利用される箇所における部分において37%以上とする。加工率が高いほど優れた反射特性が得られ、より高輝度なLED用リードフレームとなる。なお、反射層形成後の圧延加工時の加工率は、60%を超えると反射特性向上の効果が飽和するだけでなく、曲げ加工時の割れやクラックが生じやすくなるため、60%以下とする
なお「加工率」とは、「(加工前の板厚−加工後の板厚)×100/(加工前の板厚)」で示される割合のことを示すものである。また、「反射層として利用される箇所」とは、光半導体モジュールを形成する際に発光部以外のところを樹脂モールドして光半導体モジュールを得ているが、その光半導体チップが光を発した際にリードフレームが露出している箇所であって光の反射現象が起こる部分を意味する。
The processing rate at the time of rolling process (or reduction ratio) be 37% or more in a portion at a point is used as the reflective layer. The higher the processing rate, the better the reflection characteristics and the higher the brightness of the LED lead frame. The processing rate at the time of rolling after reflection layer formed is not only the effect of the reflection characteristic improvement exceeds 60% is saturated, since cracks and cracks during bending easily occurs, and 60% or less .
“Processing rate” indicates a ratio represented by “(plate thickness before processing−plate thickness after processing) × 100 / (plate thickness before processing)”. In addition, “location used as a reflective layer” means that when an optical semiconductor module is formed, an optical semiconductor module is obtained by resin-molding a portion other than the light emitting portion, but the optical semiconductor chip emits light. In this case, it means a portion where the lead frame is exposed and a portion where light reflection occurs.

また、本発明の光半導体装置用リードフレームは、基体を銅もしくは銅合金、鉄もしくは鉄合金、またはアルミニウムもしくはアルミニウム合金とすることで、反射率特性がよくかつ皮膜を形成するのが容易であり、コストダウンにも寄与できるリードフレームが提供できる。また、これらの金属または合金を基体とするリードフレームは放熱特性に優れており、発光体が発光する際に発生する熱エネルギーを、リードフレームを介してスムーズに外部に放出することができ、発光素子の長寿命化及び長期にわたる反射率特性の安定化が見込まれる。これは、基体の導電率に依存するものであり、少なくともIACS(International Annealed Copper Standard)で10%以上あるものが好ましく、50%以上であるものがさらに好ましい。   The lead frame for an optical semiconductor device of the present invention has good reflectance characteristics and can easily form a film by using copper or a copper alloy, iron or an iron alloy, or aluminum or an aluminum alloy as a base. A lead frame that can contribute to cost reduction can be provided. In addition, the lead frame based on these metals or alloys has excellent heat dissipation characteristics, and the heat energy generated when the light emitter emits light can be smoothly discharged to the outside through the lead frame, and light emission It is expected that the lifetime of the element will be prolonged and the reflectance characteristics will be stabilized over a long period of time. This depends on the conductivity of the substrate, preferably at least 10% by IACS (International Annealed Copper Standard), more preferably 50% or more.

また、本発明の光半導体装置用リードフレームは、銀または銀合金からなる圧延加工等の塑性加工後の反射層の厚さを0.2μm以上とすることにより、反射率を安定して高めることができ、また、後工程であるワイヤーボンドや樹脂またはガラスでの封止などでの加熱による劣化を抑えることができる。圧延加工等の塑性加工後の反射層の厚さの上限は、貴金属である銀の削減やめっき加工費などの点から、10μm以下とする。下限よりも薄い場合(例えば、0.1μm)には、加熱による変色が発生するとともに、反射率の向上する割合も少ない。このため、加熱による変色をより安定して防止するには、圧延加工等の塑性加工後の反射層の厚さは0.5μm以上が好ましい。 In addition, the lead frame for an optical semiconductor device of the present invention stably increases the reflectivity by setting the thickness of the reflective layer after plastic working such as rolling made of silver or a silver alloy to 0.2 μm or more. In addition, it is possible to suppress deterioration due to heating in a subsequent process such as wire bonding or sealing with resin or glass. The thickness of the upper limit of the reflecting layer after the plastic working of the rolling process or the like, from the viewpoint of silver reduction and plating costs noble metals shall be a 10μm or less. When it is thinner than the lower limit (for example, 0.1 μm), discoloration due to heating occurs and the rate of improvement in reflectance is small. For this reason, in order to prevent discoloration due to heating more stably, the thickness of the reflective layer after plastic working such as rolling is preferably 0.5 μm or more.

また、本発明の光半導体装置用リードフレームにおける反射層を形成する銀または銀合金は、銀、銀−錫合金、銀−インジウム合金、銀−ロジウム合金、銀−ルテニウム合金、銀−金合金、銀−パラジウム合金、銀−ニッケル合金、銀−セレン合金、銀−アンチモン合金、及び銀−白金合金からなる群から選ばれた材料からなることにより、反射率が良好で生産性の良いリードフレームが得られ、特に銀、銀−錫合金、銀−インジウム合金、銀−パラジウム合金、銀−セレン合金、または銀−アンチモン合金が反射率向上の観点から、より好ましい。   Further, the silver or silver alloy forming the reflective layer in the lead frame for optical semiconductor devices of the present invention is silver, silver-tin alloy, silver-indium alloy, silver-rhodium alloy, silver-ruthenium alloy, silver-gold alloy, A lead frame having good reflectivity and good productivity is made of a material selected from the group consisting of silver-palladium alloy, silver-nickel alloy, silver-selenium alloy, silver-antimony alloy, and silver-platinum alloy. In particular, silver, a silver-tin alloy, a silver-indium alloy, a silver-palladium alloy, a silver-selenium alloy, or a silver-antimony alloy is more preferable from the viewpoint of improving the reflectance.

また、本発明の光半導体装置用リードフレームには、基体と銀または銀合金からなる反射層との間に、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、および銅合金からなる群から選ばれた金属または合金からなる中間層を設けてもよい。中間層は、例えばめっきにより好適に形成される。   The lead frame for an optical semiconductor device of the present invention is selected from the group consisting of nickel, nickel alloy, cobalt, cobalt alloy, copper, and copper alloy between the base and the reflective layer made of silver or silver alloy. An intermediate layer made of a metal or an alloy may be provided. The intermediate layer is suitably formed by plating, for example.

例えば、鉄系の基体を用いた場合は材料の熱伝導度が比較的低いため、中間層として銅または銅合金層を設けることにより、反射率を損なうことなく放熱性を向上させることができる。さらに、前記の銅または銅合金層であるめっき層は、めっき密着性の向上にも寄与するため発光素子が発光する際の発熱による密着性の劣化を防止できる。
銅または銅合金基体を用いた場合は、発光素子が発光する際の発熱による基体成分の反射層への拡散を抑制するために、中間層としてニッケル、ニッケル合金、コバルト、またはコバルト合金の層を設けることが有効である。
For example, when an iron-based substrate is used, the thermal conductivity of the material is relatively low. Therefore, by providing a copper or copper alloy layer as an intermediate layer, the heat dissipation can be improved without impairing the reflectance. Furthermore, since the plating layer which is the copper or copper alloy layer contributes to the improvement of plating adhesion, it is possible to prevent deterioration of adhesion due to heat generation when the light emitting element emits light.
In the case of using a copper or copper alloy substrate, a nickel, nickel alloy, cobalt, or cobalt alloy layer is used as an intermediate layer in order to suppress diffusion of the substrate component to the reflective layer due to heat generated when the light emitting element emits light. It is effective to provide it.

また、封止樹脂を透過する外気中の硫化ガスや湿気を防止する目的で、樹脂の改良も進んでおり、一部では、ガラス封止もされつつあり、樹脂またはガラスによる封止工程中の加工温度も上昇しつつある。また、例えばLEDなどの光半導体装置に組み込まれた場合、LEDチップの発熱によっても拡散現象が進行することが予想される。このような工程中や装置として使用される際の拡散を抑えるためにも、中間層を設けることは有効である。
これらの中間層の厚さは、本発明においては特に限定されるものではないが、0.08〜2.0μmの範囲が好ましい。
In addition, for the purpose of preventing sulfur gas and moisture in the outside air that permeates the sealing resin, the improvement of the resin is also progressing, and in some cases, glass sealing is being performed, and during the sealing process with resin or glass The processing temperature is also rising. For example, when incorporated in an optical semiconductor device such as an LED, the diffusion phenomenon is expected to proceed due to heat generated by the LED chip. In order to suppress diffusion during use in such a process or as an apparatus, it is effective to provide an intermediate layer.
The thickness of these intermediate layers is not particularly limited in the present invention, but is preferably in the range of 0.08 to 2.0 μm.

また、圧延加工時の加工率を、反射層初期形成直後(めっき直後)の板厚に基づく加工率として37%以上として光半導体用リードフレーム用素材(条材)を製造することで、塑性変形を生じた銀および銀合金からなる層を得ることができ、340〜400nmでの反射率吸収ピーク出現による反射率低下を防ぎ、かつ可視光域である波長400〜800nmにおいても、めっき法で得られた銀または銀合金皮膜よりも反射率が数%向上させたリードフレームが得られる。なお、反射層形成後の圧延加工時の加工率が1%未満の場合は、塑性変形が不十分であり、その効果は少ない。
Moreover, the working ratio during rolling process, by preparing a reflective layer initial formation immediately (plating immediately after) of the plate for an optical semiconductor material for lead frames as 37% or more as a processing rate based on the thickness (strip material), the plastic A layer composed of deformed silver and a silver alloy can be obtained, and a decrease in reflectivity due to the appearance of a reflectivity absorption peak at 340 to 400 nm can be prevented, and even at a wavelength of 400 to 800 nm, which is a visible light region, can be obtained by plating. A lead frame having a reflectance improved by several percent over the obtained silver or silver alloy film can be obtained. In addition, when the processing rate at the time of the rolling process after formation of a reflective layer is less than 1%, plastic deformation is inadequate and the effect is few.

次に、圧延加工について説明する。
反射層初期形成直後(めっき直後)の板厚から光半導体用リードフレームの製品板厚になるまでには、圧延工程を何回経ても構わないが、圧延回数が増えると生産性が悪くなるため、圧延回数は多くても3回以下が好ましい。反射層形成後の圧延加工時の加工率は各圧延において37%以上であればよい。一方、反射層初期形成直後(めっき直後)の板厚から製品板厚とするまでの合計の加工率として、反射率がより向上し安定できること、基体の機械的性質の変化を抑制すること、及び、反射層のめっき組織を均一に圧延加工できることを考慮して、反射層形成後の圧延加工時の加工率を合計で37%以上とする
Next, the rolling process will be described.
There may be any number of rolling steps from the thickness immediately after the initial reflective layer formation (immediately after plating) to the product thickness of the lead frame for optical semiconductors. However, productivity increases as the number of rolling increases. The number of rolling is preferably at most 3 times. The processing rate at the time of rolling after the reflective layer is formed may be 37 % or more in each rolling. On the other hand, as the total processing rate from the thickness immediately after the initial formation of the reflective layer (immediately after plating) to the product thickness, the reflectance can be further improved and stabilized, the change in mechanical properties of the substrate is suppressed, and In consideration of the fact that the plating structure of the reflective layer can be uniformly rolled, the processing rate during the rolling process after forming the reflective layer is set to 37 % or more in total.

反射層形成後の圧延加工時の加工率を大きくしすぎると、反射層初期形成時(めっき時)のめっき厚の増加から、めっき加工費の上昇を伴うだけでなく、環境負荷が増大する。また、反射層形成後の圧延加工の回数増加による加工費の上昇や、反射率向上の効果が飽和するだけでなく、曲げ加工時の割れやクラックが生じやすくなるなどの理由から、反射層形成後の圧延加工時の加工率は合計で60%以下とする。
また、光半導体チップを搭載した後で曲げ加工を施す工程がある光半導体装置となる場合は、曲げ加工性を考慮すると加工率は合計で37〜60%とする
If the processing rate at the time of rolling after forming the reflective layer is too large, the plating thickness increases at the time of initial formation of the reflective layer (during plating), resulting in not only an increase in plating cost but also an environmental load. In addition, since the processing cost increases due to the increase in the number of rolling processes after the reflective layer is formed and the effect of improving the reflectance is saturated, the reflective layer is formed because the cracks and cracks are likely to occur during bending. working ratio during rolling of the latter shall be the 60% or less in total.
In addition, when the optical semiconductor device that is the step of applying a bending after mounting the optical semiconductor chip, consider bending workability and the processing rate to 37 to 60% in total.

更に、要求される機械特性を制御するため、圧延加工の後にバッチ型あるいは走間型などの手法によって熱処理(調質又は低温焼鈍ともいう)を施すことで、調質するとともに、結晶粒界で結晶粒同士の結合力を強化して粒界間隔をより狭くすることができるが、反射率を低下させない程度の熱処理に留める必要がある。
このような圧延加工の後に施される熱処理の条件としては、特に制限されるものではないが、例えば、温度50〜150℃で、0.08〜3時間の熱処理を行うことが好ましい。この熱処理の温度が高すぎたり時間が長すぎると熱履歴が過剰となり、反射率が低下してしまう。
Furthermore, in order to control the mechanical properties required, the rolling machining (also referred to as temper or low-temperature annealing) Batch type or thermal treatment by a technique such as an inter-running type after that the applied, as well as refining, grain boundaries The grain boundary spacing can be narrowed by strengthening the bonding force between the crystal grains, but it is necessary to keep the heat treatment to such an extent that the reflectance is not lowered.
The conditions of the heat treatment to be applied after such rolling machining, but are not particularly limited, for example, at a temperature 50 to 150 ° C., it is preferable to perform the heat treatment of 0.08 - 3 hours. If the temperature of this heat treatment is too high or the time is too long, the heat history becomes excessive and the reflectance is lowered.

銀または銀合金からなる表面の反射層は、前記の通り、電気めっき法や無電解めっき法により湿式でめっきを施して形成してもよく、あるいは、スパッタ法により前記金属基体表面に乾式によりめっきを施して析出させることで形成させてもよい。ここでは、電気めっき法を代表例としてこれについて説明したが、無電解めっき法やスパッタ法の場合には、それぞれ常法により、電気めっき法の場合と同様にして、銀または銀合金からなる層を形成することができる。例えば無電解めっき法の場合は、市販浴(例えばエスダイヤAg40;佐々木化学薬品社製)等を用いて形成すればよく、スパッタ法においても常法の装置(例えばSX−200;アルバック社製)などを使用して作製できる。
銀または銀合金からなる反射層の、前記圧延加工後の厚さは、特に限定するものではないが、0.5〜10μmの範囲とすることが好ましい。この圧延加工後の厚さを達成するための加工前の被覆厚さ(初期厚さ)は、特に限定するものではないが、例えば、1〜50μmの範囲とすることが好ましい。
導電性基体の一部または全部に銀または銀合金が被覆された材料への圧延加工は、例えば、冷間圧延機による圧延加工によって行う。圧延加工機は、2段ロール、4段ロール、6段ロール、12段ロール、20段ロール等があるが、いずれの圧延加工機でも使用することができる。
圧延加工での加工率(減面率)は、37%以上で、銀または銀合金の結晶粒界の間隙を狭く十分に潰して塑性変形組織とすることができる。
圧延加工に用いる圧延ロールは、ロール目の転写によって形成されるリードフレーム側の反射率を向上させることを考慮すると、表面粗度の算術平均(Ra)で0.1μm未満であることが好ましい。
As described above, the reflective layer on the surface made of silver or a silver alloy may be formed by wet plating using an electroplating method or an electroless plating method, or may be plated on the surface of the metal substrate by a sputtering method. It may be formed by applying and precipitating. Here, the electroplating method is described as a representative example, but in the case of the electroless plating method and the sputtering method, a layer made of silver or a silver alloy is used in the same manner as in the case of the electroplating method. Can be formed. For example, in the case of the electroless plating method, it may be formed by using a commercially available bath (for example, S.D. Ag40; manufactured by Sasaki Chemical Co., Ltd.) or the like. Can be used.
The thickness of the reflective layer made of silver or a silver alloy after the rolling process is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.5 to 10 μm. The coating thickness (initial thickness) before processing for achieving the thickness after rolling is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 50 μm, for example.
Rolling to a material in which a part or all of the conductive substrate is coated with silver or a silver alloy is performed, for example, by rolling with a cold rolling mill. The rolling machine includes a 2-stage roll, a 4-stage roll, a 6-stage roll, a 12-stage roll, a 20-stage roll, and the like, and any rolling machine can be used.
The processing rate (area reduction) in the rolling process is 37 % or more, and the gap between the grain boundaries of silver or silver alloy can be sufficiently narrowed to form a plastic deformation structure.
The rolling roll used for the rolling process is preferably less than 0.1 μm in terms of the arithmetic average (Ra) of the surface roughness in consideration of improving the reflectance on the lead frame side formed by transferring the rolls.

また、本発明の光半導体装置は、少なくとも光半導体素子から発生する光を反射する箇所に、銀または銀合金からなるめっきにより設けられてなり、圧延加工により塑性変形された層を反射層として持つ本発明のリードフレームを用いることにより、低コストで効果的に反射率特性を得ることができる。これは、光半導体素子の搭載部にのみ銀または銀合金からなる反射層を形成することで、反射率特性は十分効果が上げられるためである。LEDの搭載面がリードフレームの片面のみである場合においては、両面めっき材の光半導体素子搭載面を厚く、非搭載面を薄くしてもよい。
The optical semiconductor device of the present invention is provided with a layer made of silver or a silver alloy at least at a location where light generated from the optical semiconductor element is reflected, and has a layer that is plastically deformed by rolling as a reflective layer. By using the lead frame of the present invention, the reflectance characteristics can be obtained effectively at low cost. This is because the reflectance characteristics are sufficiently effective by forming a reflective layer made of silver or a silver alloy only on the mounting portion of the optical semiconductor element. When the LED mounting surface is only one side of the lead frame, the optical semiconductor element mounting surface of the double-sided plating material may be thickened and the non-mounting surface may be thinned.

さらには、銀または銀合金からなる反射層は部分的に形成されていてもよく、片面めっきや、ストライプめっき、スポットめっきなどの部分めっきで形成し、その後圧延加工により形成してもよい。反射層が部分的に形成されるリードフレームを製造することは、反射層が不要となる部分の金属使用量を削減できるので、環境負荷が少ないリードフレームを得ることができ、その結果環境負荷が少ない光半導体装置を得ることができる。
Furthermore, the reflective layer made of silver or a silver alloy may be partially formed, one-side plating or stripe plating, formed by partial plating, such as spot plating, may be more formed thereafter rolling machining . Manufacturing a lead frame in which the reflective layer is partially formed can reduce the amount of metal used in the part where the reflective layer is unnecessary, so that a lead frame with a low environmental load can be obtained. Fewer optical semiconductor devices can be obtained.

ところで、光半導体モジュール形成後の外部リードでの半田付けに関して、両面に銀または銀合金等の金属またはその合金をめっきした後に圧延加工に付して反射層を形成した材料(条材)の場合、その後にプレス抜き加工やエッチング加工を行って所定のリードフレーム形状に加工するため、必然的に得られるリードフレームの端面に基体の露出がある。プレスやエッチング加工後のリードフレームを基体が露出したまま保管すると、基体成分の腐食や基体表面への半田付け性の劣化などが懸念されるため、状況により対策を施すことが好ましい。
例えば、基体の両面に銀または銀合金を被覆した場合では、全表面に対して、基体の露出面積は非常に少なく、外部リードでの半田付け性などへの影響は、ほとんど見られない。また、基体の露出は、薄い板厚または広いリード幅の場合にも問題とならない。しかし、厚い板厚または狭いリード幅の場合には、リードでの半田付けでは、影響がでることがあり、外部リードをめっき加工したほうが半田付けの信頼性は高まる。
さらに、基体の片面にのみ、銀または銀合金等の金属またはその合金を被覆した場合や光半導体素子搭載部を含む部分めっき(例えばスポット状やストライプ状のめっき)を行う場合には、外部リード部での基体の露出面積が大きいために、プレスやエッチング後に半田濡れの良好なめっき皮膜を設けることが好ましい。
Incidentally, with respect to soldering the external lead after optical semiconductor module formed, it was subjected to rolling machining to form a reflective layer after plating a metal or an alloy such as silver or silver alloy on both sides material (strip material) In this case, since the punching process or the etching process is performed thereafter to form a predetermined lead frame shape, the substrate is necessarily exposed at the end face of the lead frame obtained. If the lead frame after pressing or etching is stored with the substrate exposed, there is a concern about corrosion of the substrate component or deterioration of solderability to the surface of the substrate.
For example, when silver or a silver alloy is coated on both surfaces of the substrate, the exposed area of the substrate is very small with respect to the entire surface, and there is almost no effect on the solderability with external leads. Further, the exposure of the substrate does not cause a problem even in the case of a thin plate thickness or a wide lead width. However, in the case of a thick plate thickness or a narrow lead width, soldering with a lead may affect the soldering, and the reliability of soldering is enhanced when the external lead is plated.
Furthermore, when only one side of the substrate is coated with a metal such as silver or a silver alloy or an alloy thereof, or when performing partial plating including an optical semiconductor element mounting portion (for example, spot-shaped or stripe-shaped plating), external leads Since the exposed area of the substrate at the part is large, it is preferable to provide a plating film with good solder wetting after pressing or etching.

外部リードをめっきするには、銀または銀合金等の金属またはその合金をめっきした後に圧延加工に付して反射層を形成した材料(条材)をプレスした後に、リードフレームの反射領域以外で少なくとも半田付けを行う外部リード部分につき、銀や錫、金、これらの合金などの半田濡れの良好なめっき皮膜(半田付け改善層)をつけることで、半田濡れが改善される。また、チップ搭載以降での工程で加熱温度が高い場合にも同様に、プレス後のめっきは外部リードの半田付け性の観点からは有効である。
プレスやエッチング後のめっきにおいては、光半導体素子から発する光の反射領域相当部を少なくとも含む領域をマスキングしてめっきすれば良く、テープやレジストマスク、ドラムマスク、ベルトマスクなど任意の各種手法で行うことができる。また、IC半導体で常用されるモジュール(樹脂モールド)形成後の外装めっきを行っても良い。
この外部リードへの半田濡れの良好なめっき皮膜の厚さは、本発明においては特に規定されるものではないが、半田付け性および保管中での耐食性が確保されれば良く、0.1μm程度以上あれば良い。めっき種も同様に、銀、錫、金、さらにはこれらの合金めっきなど、目的を達成する金属種でかまわない。
To plated external lead, silver or a silver alloy of a metal or a material forming the reflecting layer is subjected to a rolling machining after plating the alloy (strip member) After pressing, the reflection area of the lead frame Otherwise, solder wetting is improved by providing a plating film (soldering improvement layer) with good solder wetting such as silver, tin, gold, or an alloy thereof at least on the external lead portion to be soldered. Similarly, when the heating temperature is high in the process after chip mounting, the plating after pressing is effective from the viewpoint of solderability of the external leads.
In plating after pressing or etching, it is sufficient to mask and plating at least a region including a portion corresponding to the reflection region of light emitted from the optical semiconductor element, and any method such as a tape, a resist mask, a drum mask, or a belt mask is used. be able to. Moreover, you may perform exterior plating after formation of the module (resin mold) normally used by IC semiconductor.
The thickness of the plating film having good solder wettability to the external lead is not particularly defined in the present invention, but it is sufficient that the solderability and the corrosion resistance during storage are ensured, and is about 0.1 μm. That's all you need. Similarly, the plating type may be a metal type that achieves the purpose, such as silver, tin, gold, or alloy plating thereof.

以下、本発明の光半導体装置用リードフレームの実施の形態を、図面を用いて説明する。各図において、リードフレームに光半導体素子が搭載されている状態を示すものもある。なお、各実施形態はあくまでも一例であり、本発明の範囲は各実施形態に限定されるものではない。
また、図示した形態は説明に必要な限度で省略して示しており、寸法や具体的なリードフレームないしは素子の構造が図示したものに限定して解釈されるものではない。
Embodiments of a lead frame for optical semiconductor devices according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the drawings, there is a case where an optical semiconductor element is mounted on a lead frame. Each embodiment is merely an example, and the scope of the present invention is not limited to each embodiment.
In addition, the illustrated form is omitted to the extent necessary for the description, and the dimensions and the specific lead frame or element structure are not construed as being limited to the illustrated one.

図1は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第1の実施形態の概略断面図である。本実施形態のリードフレームは、基体1上に銀または銀合金からなる反射層2が形成され、反射層2の一部の表面上に光半導体素子3が搭載されている。さらにボンディングワイヤ7によって、破断部9(図中折れ線形状の領域として省略的に示している。)にて絶縁された他方のリードフレームと、光半導体素子3とが、電気的に接続されて回路が形成されている。本発明において、本実施形態のリードフレームは、反射層2は例えば電気めっきで形成された後、圧延加工により塑性変形を生じており、近紫外域及び可視光領域(波長340nm〜800nm)の反射特性に優れた光半導体装置用リードフレームとなる。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a first embodiment of a lead frame for an optical semiconductor device according to the present invention. In the lead frame of this embodiment, a reflective layer 2 made of silver or a silver alloy is formed on a base 1, and an optical semiconductor element 3 is mounted on a part of the surface of the reflective layer 2. Further, the other lead frame insulated by the broken wire 9 (abbreviated as a broken line-shaped region in the figure) and the optical semiconductor element 3 are electrically connected by the bonding wire 7 to form a circuit. Is formed. In the present invention, in the lead frame of the present embodiment, after the reflective layer 2 is formed by electroplating, for example, plastic deformation is caused by rolling, and reflection in the near ultraviolet region and the visible light region (wavelength 340 nm to 800 nm). This leads to an optical semiconductor device lead frame having excellent characteristics.

図2は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第2の実施形態の概略断面図である。図2に示す実施形態のリードフレームが、図1に示すリードフレームと異なる点は、基体1と反射層2との間に、中間層4が形成されていることである。その他の点については、図1に示すリードフレームと同様である。   FIG. 2 is a schematic sectional view of a second embodiment of the lead frame for an optical semiconductor device according to the present invention. The lead frame of the embodiment shown in FIG. 2 is different from the lead frame shown in FIG. 1 in that an intermediate layer 4 is formed between the base 1 and the reflective layer 2. Other points are the same as those of the lead frame shown in FIG.

図3および図4は、光半導体素子が搭載される側の片面のみに例えば電気めっき後に圧延加工が施された反射層2を配置した第3および第4の実施形態の概略断面図であり、図3と図4との相違点は、中間層4の有無である。
3 and 4 is an schematic cross-sectional view of the third and fourth embodiments rolled machining after only, for example electroplating one side of a side where the optical semiconductor element is mounted is disposed a reflective layer 2 which has been subjected 3 and FIG. 4 is the presence or absence of the intermediate layer 4.

図5は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第5の実施形態の概略断面図である。図5は、モールド樹脂5および封止樹脂6によって光半導体モジュールが形成されている様子を便宜的に示しており、光半導体素子3が搭載される部分と、その近傍である反射現象を起こす箇所と、モールド樹脂5の内部とにのみ反射層2が形成されている。本実施形態において、中間層4は基体1の全面に形成されているが、基体1と反射層2との間に介在する形態であれば、部分的に形成されていてもよい。また、モールド樹脂5の下部の途中まで反射層2が形成されているが、反射現象に寄与する部分である領域が覆われていれば良く、モールド樹脂5の外側まであるいはモールド樹脂内部のみが覆われている状態でもよい。
本発明においては、このように、光反射に寄与する部分にのみに銀または銀合金からなる反射層2を形成することも可能である。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a fifth embodiment of a lead frame for an optical semiconductor device according to the present invention. FIG. 5 shows a state in which the optical semiconductor module is formed by the mold resin 5 and the sealing resin 6 for convenience, and a part where the optical semiconductor element 3 is mounted and a part that causes a reflection phenomenon in the vicinity thereof. And the reflective layer 2 is formed only inside the mold resin 5. In the present embodiment, the intermediate layer 4 is formed on the entire surface of the substrate 1, but may be partially formed as long as it is interposed between the substrate 1 and the reflective layer 2. Further, the reflective layer 2 is formed halfway down the mold resin 5, but it is sufficient that the region that is a part contributing to the reflection phenomenon is covered, and only the outside of the mold resin 5 or the inside of the mold resin is covered. It may be in a state of being broken.
In the present invention, it is also possible to form the reflective layer 2 made of silver or a silver alloy only in a portion that contributes to light reflection.

図6は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第6の実施形態の概略断面図である。図6は、図5同様、モールド樹脂5および封止樹脂6によって光半導体モジュールが形成されている様子を便宜的に示している。図6の実施形態が図5と異なる点は、基体1の光半導体素子3が配置される面にのみ中間層4が設けられていることと、反射層2が基体1の全面に設けられていることである。   FIG. 6 is a schematic sectional view of a sixth embodiment of a lead frame for an optical semiconductor device according to the present invention. FIG. 6 shows, for convenience, that the optical semiconductor module is formed of the mold resin 5 and the sealing resin 6 as in FIG. The embodiment of FIG. 6 differs from FIG. 5 in that the intermediate layer 4 is provided only on the surface of the substrate 1 on which the optical semiconductor element 3 is disposed, and the reflective layer 2 is provided on the entire surface of the substrate 1. It is that you are.

図7は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第7の実施形態の概略断面図である。図7において、外部の半田付け相当部では、プレス端面および裏面に、半田付け性の良好なめっき(銀または銀合金めっき、錫または錫合金、金または金合金)からなる半田付け改善層7を施している。図7においては、リードフレームに搭載される光半導体素子(3)は図示を省略している。
このプレス後に設けられる、例えば銀、錫、金などのめっきからなる半田付け改善層7によって、より安定した半田付け性が確保できる。なお、この場合、反射層(2)が形成されている面であって、反射率が要求される部分(つまり、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域)以外の部分に、半田付け性改善層7が設けられていても差し支えない。
FIG. 7 is a schematic sectional view of a seventh embodiment of the lead frame for an optical semiconductor device according to the present invention. In FIG. 7, the soldering improvement layer 7 made of plating with good solderability (silver or silver alloy plating, tin or tin alloy, gold or gold alloy) is provided on the press end surface and back surface at the external soldering equivalent part. Has been given. In FIG. 7, the optical semiconductor element (3) mounted on the lead frame is not shown.
More stable solderability can be ensured by the soldering improvement layer 7 made of, for example, silver, tin, gold or the like provided after the pressing. In this case, the surface on which the reflective layer (2) is formed, and solderability is applied to a portion other than a portion where reflectance is required (that is, at least a region that reflects light emitted from the optical semiconductor element). The improvement layer 7 may be provided.

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to this.

(実施例1)
実施例1として、表1に示す幅100mmの基体に以下に示す前処理を行った後、以下に示す電気めっき処理を施した。圧延後の被覆厚さを含めた全板厚を0.2mmとするべく、反射層形成後の圧延加工時の加工率を考慮して反射層初期形成時(めっき時)の板厚を変化させて、反射層をめっきにより初期形成した。その後、6段圧延機(日立製作所製)を用い、圧延ワークロールの表面粗度Raがおよそ0.03μmのロールを使用して、表1に示す減面率によって厚さ0.2mmに圧延加工を施すことにより、表1に示す構成の発明例1〜14、19及び22〜38および参考例1〜3のサンプル(圧延加工上がり品)を得た。なお参考例4は、特許文献3の比較例1を、参考例5は、特許文献3の実施例2を、それぞれ模したものであり、圧延加工を行った後に240℃で4時間の熱処理を実施したものを準備した(熱処理上がり品)。また、従来例1〜4については、板厚0.2mm、幅100mmの基体に、以下に示す前処理を行った後、以下に示す反射層を形成するための電気めっき処理を施すことで、表1に示すリードフレーム用の母材(条材)を作製した。(従来例1、2、4は、めっき上がり品である。)なお、従来例3に関しては、先述の特許文献2の実施例8記載の被覆状況を本実施例における基体にて再現するため、文献2記載の条件にてめっき層を形成後、熱処理を320℃で30秒、残留酸素濃度500ppmの雰囲気で実施したものを準備した(熱処理上がり品)。中間層のない発明例及び比較例が図1に示したリードフレームの構造に相当し、中間層のある発明例及び参考例が図2に示したリードフレームの構造に相当する。
なお、本実施例の評価では、簡便のためプレス加工は行わず、条形状にて評価した。
Example 1
As Example 1, the substrate having a width of 100 mm shown in Table 1 was subjected to the following pretreatment and then subjected to the following electroplating treatment. In order to make the total plate thickness including the coating thickness after rolling 0.2 mm, the plate thickness at the initial formation of the reflective layer (during plating) is changed in consideration of the processing rate at the time of rolling after forming the reflective layer. The reflective layer was initially formed by plating. Thereafter, using a 6-high rolling mill (manufactured by Hitachi, Ltd.), using a roll having a surface roughness Ra of approximately 0.03 μm, the rolling work roll is rolled to a thickness of 0.2 mm according to the area reduction ratio shown in Table 1. As a result, samples of Invention Examples 1 to 14, 19, and 22 to 38 and Reference Examples 1 to 3 having the configurations shown in Table 1 were obtained (rolled products). Reference Example 4 imitates Comparative Example 1 of Patent Document 3 and Reference Example 5 imitates Example 2 of Patent Document 3, and after the rolling process, heat treatment is performed at 240 ° C. for 4 hours. Prepared what was carried out (finished product after heat treatment). Moreover, about the prior art examples 1-4, after performing the pre-processing shown below to the base | plate thickness of 0.2 mm and width | variety of 100 mm, by performing the electroplating process for forming the reflective layer shown below, The base material (strip material) for lead frames shown in Table 1 was produced. (Conventional Examples 1, 2, and 4 are plated products.) Regarding Conventional Example 3, in order to reproduce the coating state described in Example 8 of Patent Document 2 described above on the substrate in this example, After forming the plating layer under the conditions described in Document 2, a heat treatment was performed at 320 ° C. for 30 seconds in an atmosphere with a residual oxygen concentration of 500 ppm (finished product after heat treatment). The inventive example without the intermediate layer and the comparative example correspond to the structure of the lead frame shown in FIG. 1, and the inventive example with the intermediate layer and the reference example correspond to the structure of the lead frame shown in FIG.
In the evaluation of this example, for the sake of simplicity, the press work was not performed, and the evaluation was performed using a strip shape.

基体として用いられた材料のうち、「C14410(Cu−0.15Sn:古河電気工業(株)製 EFTEC−3)」、「C19400(Cu−Fe系合金材料:Cu−2.3Fe−0.03P−0.15Zn)」、「C26000(黄銅:Cu−30Zn)」、「C52100(リン青銅:Cu−8Sn−P)」、「C77000(洋白:Cu−18Ni−27Zn)」、および「C18045(Cu−0.3Cr−0.25Sn−0.5Zn:古河電気工業(株)製 EFTEC−64T)」は銅または銅合金の基体を表し、合金番号はCDA(Copper Development Association)規格による種類を示す。なお、各元素の前の数字の単位は質量%である。
また、「A1100」、「A2014」、「A3003」、および「A5052」はアルミニウムまたはアルミニウム合金の基体を表し、それぞれ日本工業規格(JIS H 4000:2006など)にその成分が規定されている。
また、「42アロイ」は鉄系基体を表し、ニッケルを42質量%含有し、残部が鉄と不可避不純物からなる合金を表す。
なお、基体がアルミニウムのときは電解脱脂・酸洗・亜鉛置換処理の工程を経て、その他の基体の場合は電解脱脂・酸洗の工程を経た前処理を行った。また、それぞれ銀または銀合金のめっきを行う前は、銀ストライクめっきを行い、最表層めっき厚は銀ストライクめっき厚を含めた圧延後の厚さとして表記した。
Among the materials used as the substrate, “C14410 (Cu-0.15Sn: EFTEC-3 manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd.)”, “C19400 (Cu—Fe-based alloy material: Cu-2.3Fe-0.03P) -0.15Zn) "," C26000 (brass: Cu-30Zn) "," C52100 (phosphor bronze: Cu-8Sn-P) "," C77000 (Western white: Cu-18Ni-27Zn) ", and" C18045 ( "Cu-0.3Cr-0.25Sn-0.5Zn: EFTEC-64T manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd." represents a copper or copper alloy substrate, and the alloy number indicates the type according to the CDA (Copper Development Association) standard. . In addition, the unit of the number before each element is mass%.
Further, “A1100”, “A2014”, “A3003”, and “A5052” represent aluminum or aluminum alloy substrates, each of which is specified in Japanese Industrial Standards (JIS H 4000: 2006, etc.).
“42 Alloy” represents an iron-based substrate, containing 42% by mass of nickel, and the balance of iron and inevitable impurities.
In addition, when the substrate was aluminum, it was subjected to a process of electrolytic degreasing, pickling and zinc replacement treatment, and in the case of other substrates, a pretreatment was performed through the steps of electrolytic degreasing and pickling. Moreover, before each silver or silver alloy plating, silver strike plating was performed, and the outermost layer plating thickness was expressed as the thickness after rolling including the silver strike plating thickness.

実施例1における前処理条件を以下に示す。
(前処理条件)
[陰極電解脱脂]
脱脂液:NaOH 60g/リットル
脱脂条件:2.5A/dm、温度60℃、脱脂時間60秒
[酸洗]
酸洗液:10%硫酸
酸洗条件:30秒 浸漬、室温
[亜鉛置換](基体がアルミニウムの時に使用)
亜鉛置換液:NaOH 500g/リットル、ZnO 100g/リットル、酒石酸(C) 10g/リットル、FeCl 2g/リットル
処理条件:30秒 浸漬、室温
[Agストライクめっき]被覆厚0.01μm
めっき液:KAg(CN) 5g/リットル、KCN 60g/リットル、
めっき条件:電流密度 2A/dm、めっき時間 4秒、温度 25℃
The pretreatment conditions in Example 1 are shown below.
(Pretreatment conditions)
[Cathode electrolytic degreasing]
Degreasing solution: NaOH 60 g / liter Degreasing conditions: 2.5 A / dm 2 , temperature 60 ° C., degreasing time 60 seconds [pickling]
Pickling solution: 10% sulfuric acid pickling condition: 30 seconds immersion, room temperature [zinc substitution] (used when the substrate is aluminum)
Zinc replacement solution: NaOH 500 g / liter, ZnO 100 g / liter, tartaric acid (C 4 H 6 O 6 ) 10 g / liter, FeCl 2 2 g / liter Treatment conditions: 30 seconds immersion, room temperature [Ag strike plating] coating thickness 0.01 μm
Plating solution: KAg (CN) 2 5 g / liter, KCN 60 g / liter,
Plating conditions: current density 2 A / dm 2 , plating time 4 seconds, temperature 25 ° C.

実施例1において使用した中間層めっきの液組成およびめっき条件を以下に示す。
(中間層めっき条件)
[Niめっき]
めっき液:Ni(SONH・4HO 500g/リットル、NiCl 30g/リットル、HBO 30g/リットル
めっき条件:電流密度 5A/dm、温度 50℃
[Coめっき]
めっき液:Co(SONH・4HO 500g/リットル、CoCl 30g/リットル、HBO 30g/リットル
めっき条件:電流密度 5A/dm、温度 50℃
[Cuめっき]
めっき液:CuSO・5HO 250g/リットル、HSO 50g/リットル、NaCl 0.1g/リットル
めっき条件:電流密度 6A/dm、温度 40℃
The liquid composition and plating conditions of the intermediate layer plating used in Example 1 are shown below.
(Interlayer plating conditions)
[Ni plating]
Plating solution: Ni (SO 3 NH 2) 2 · 4H 2 O 500g / l, NiCl 2 30 g / l, H 3 BO 3 30g / l Plating Conditions: current density 5A / dm 2, temperature 50 ° C.
[Co plating]
Plating solution: Co (SO 3 NH 2) 2 · 4H 2 O 500g / l, CoCl 2 30 g / l, H 3 BO 3 30g / l Plating Conditions: current density 5A / dm 2, temperature 50 ° C.
[Cu plating]
Plating solution: CuSO 4 .5H 2 O 250 g / liter, H 2 SO 4 50 g / liter, NaCl 0.1 g / liter Plating condition: current density 6 A / dm 2 , temperature 40 ° C.

実施例1において使用した反射層めっきの液組成およびめっき条件を以下に示す。
(反射層めっき条件)
[Agめっき]
めっき液:AgCN 50g/リットル、KCN 100g/リットル、KCO 30g/リットル
めっき条件:電流密度 1A/dm、温度 30℃
[Ag−Sn合金めっき]
めっき液:KCN 100g/リットル、NaOH 50g/リットル、AgCN 10g/リットル、KSn(OH) 80g/リットル
めっき条件:電流密度 1A/dm、温度 40℃
[Ag−In合金めっき]
めっき液:KCN 100g/リットル、NaOH 50g/リットル、AgCN 10g/リットル、InCl 20g/リットル
めっき条件:電流密度 2A/dm、温度 30℃
[Ag−Pd合金めっき]
めっき液:KAg[CN] 20g/リットル、PdCl 25g/リットル、K 60g/リットル、KSCN 150g/リットル
めっき条件:電流密度 0.5A/dm、温度 40℃
[Ag−Se合金めっき]
めっき液:KCN 150g/リットル、KCO 15g/リットル、KAg[CN] 75g/リットル、NaSe5HO 5g/リットル
めっき条件:電流密度 2A/dm、温度 50℃
[Ag−Sb合金めっき]
めっき液:KCN 150g/リットル、KCO 15g/リットル、KAg[CN] 75g/リットル、CKOSb 10g/リットル
めっき条件:電流密度 1A/dm、温度 50℃
The liquid composition and plating conditions for the reflective layer plating used in Example 1 are shown below.
(Reflective layer plating conditions)
[Ag plating]
Plating solution: AgCN 50 g / liter, KCN 100 g / liter, K 2 CO 3 30 g / liter Plating condition: current density 1 A / dm 2 , temperature 30 ° C.
[Ag-Sn alloy plating]
Plating solution: KCN 100 g / liter, NaOH 50 g / liter, AgCN 10 g / liter, K 2 Sn (OH) 6 80 g / liter Plating condition: current density 1 A / dm 2 , temperature 40 ° C.
[Ag-In alloy plating]
Plating solution: KCN 100 g / liter, NaOH 50 g / liter, AgCN 10 g / liter, InCl 3 20 g / liter Plating condition: current density 2 A / dm 2 , temperature 30 ° C.
[Ag-Pd alloy plating]
Plating solution: KAg [CN] 2 20 g / liter, PdCl 2 25 g / liter, K 4 O 7 P 2 60 g / liter, KSCN 150 g / liter Plating condition: current density 0.5 A / dm 2 , temperature 40 ° C.
[Ag-Se alloy plating]
Plating solution: KCN 150 g / liter, K 2 CO 3 15 g / liter, KAg [CN] 2 75 g / liter, Na 2 O 3 Se5H 2 O 5 g / liter Plating condition: current density 2 A / dm 2 , temperature 50 ° C.
[Ag-Sb alloy plating]
Plating solution: KCN 150 g / liter, K 2 CO 3 15 g / liter, KAg [CN] 2 75 g / liter, C 4 H 4 KOSb 10 g / liter Plating conditions: current density 1 A / dm 2 , temperature 50 ° C.

Figure 0005089795
Figure 0005089795

(評価方法)
上記のようにして得られた、表1の発明例、参考例、および従来例のリードフレームについて、下記試験および基準により評価を行った。その結果を表2に示す。
(1A)反射率測定:分光光度計(U−4100(商品名、(株)日立ハイテクノロジーズ製))において、全反射率を300nm〜800nmにかけて連続測定を実施した。このうち、紫外域〜近紫外域である340nm、375nm、400nm、さらには可視光域である450nmおよび600nmにおける全反射率(%)を表2に示す。それぞれ波長340nmでの反射率を60%以上、375nmでの反射率を75%以上、400nmでの反射率を80%以上、可視光域の波長450nmおよび600nmにおいては90%以上であることが要求特性とした。
(1B)耐熱性:150℃および190℃の温度で3時間大気中にて熱処理を行った後の変色状況を目視観察した。変色が全くないものを「良」と判定して表に「○」を付し、やや褐色に変色しているものを「可」と判定して表に「△」、完全に褐色なものを「不可」と判定して表に「×」を付し、「可」以上を実用レベルとした。
(1C)曲げ加工性:曲げ半径0.2mmにおいて、圧延筋に対して平行な方向に90°曲げを1トンプレス機を使用して実施した。その曲げ加工部の頂点を実体顕微鏡にて100倍で観察し、割れの有無を調査した。全く割れていないものを「優」と判定して表に「◎」を付し、最表層に軽微な割れが発生しているものの基体まで到達していないものを「良」と判定して表に「○」を付し、最表層に軽微な割れが発生しているが、基体の割れは認められないものを「可」と判定して表に「△」を付し、基体まで割れが発生しているものを「不可」と判定して表に「×」を付し、「可」以上を実用レベルとした。
(Evaluation method)
The lead frames of the invention examples, reference examples, and conventional examples obtained as described above were evaluated according to the following tests and standards. The results are shown in Table 2.
(1A) Reflectance measurement: In a spectrophotometer (U-4100 (trade name, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation)), continuous measurement was performed with a total reflectance of 300 nm to 800 nm. Among these, Table 2 shows the total reflectance (%) in the ultraviolet region to the near ultraviolet region of 340 nm, 375 nm, and 400 nm, and further in the visible light region of 450 nm and 600 nm. It is required that the reflectance at a wavelength of 340 nm is 60% or more, the reflectance at 375 nm is 75% or more, the reflectance at 400 nm is 80% or more, and 90% or more at wavelengths of 450 nm and 600 nm in the visible light region. Characteristic.
(1B) Heat resistance: The state of discoloration was visually observed after heat treatment in air at 150 ° C. and 190 ° C. for 3 hours. If there is no discoloration, it will be judged as “good”, and “○” will be attached to the table. If it is slightly brown, it will be judged as “possible”, and “△” will appear on the table. Judgment was “impossible” and “x” was added to the table, and “possible” or higher was regarded as a practical level.
(1C) Bending workability: 90 ° bending was performed in a direction parallel to the rolling bar at a bending radius of 0.2 mm using a 1-ton press. The apex of the bent portion was observed with a stereomicroscope at a magnification of 100 to investigate the presence or absence of cracks. A sample that is not cracked at all is judged as “excellent”, and “◎” is added to the table. A sample that has a slight crack in the outermost layer but has not reached the substrate is judged as “good”. “○” is attached to the surface, and a slight crack has occurred in the outermost layer, but a substrate that is not cracked is judged as “good” and a “△” is attached to the table, The occurrences were judged as “impossible” and “x” was added to the table, and “over” or higher was regarded as a practical level.

Figure 0005089795
Figure 0005089795

これらの結果から明らかなように、圧延加工による減面加工を行っておらず、かつ熱処理も行っていない従来例1、2、4において、減面加工を施した本発明例と比較すると、次のことが分かる。紫外〜近紫外域である340nm〜400nm、特に375nmにおける反射率が本発明例の方が良好であり、340nmで60%以上、375nmで75%以上、さらに400nmで80%以上を満足した。また、めっき後に熱処理を320℃で30秒間の処理した従来例3では、全体的に、特に可視光領域において反射率が本発明例よりも低かった。これは、特許文献2の実施例はセラミックスであるアルミナ基板であるのに対し、本発明のような基体に金属を用いたリードフレーム材では、320℃で30秒間という熱処理が施されることで、下地や基体成分の拡散が発生しているものと思われ、さらに熱処理を大気中で行うことによって基体成分の酸化が進行し、表2に示すように耐熱性が低下しているものと思われる。
また、Ag厚が薄い場合には、従来例2および4にあるように、耐熱性に劣っている傾向にあることが分かる。
As is clear from these results, in the conventional examples 1, 2, and 4 in which the surface reduction by rolling and the heat treatment are not performed, compared with the present invention example in which the surface reduction was performed, I understand that. The reflectance in the ultraviolet to near-ultraviolet region of 340 nm to 400 nm, particularly 375 nm, was better in the examples of the present invention, satisfying 60% or higher at 340 nm, 75% or higher at 375 nm, and 80% or higher at 400 nm. Further, in Conventional Example 3 in which the heat treatment was performed at 320 ° C. for 30 seconds after plating, the reflectance was lower than that of the present invention example, particularly in the visible light region. This is because the example of Patent Document 2 is an alumina substrate made of ceramics, whereas a lead frame material using a metal for the substrate as in the present invention is subjected to a heat treatment at 320 ° C. for 30 seconds. It is thought that diffusion of the base material and the substrate component occurs, and further, the heat treatment is performed in the atmosphere, so that the oxidation of the substrate component proceeds and the heat resistance is lowered as shown in Table 2. It is.
Moreover, when Ag thickness is thin, it turns out that it exists in the tendency which is inferior to heat resistance, as it exists in the prior art examples 2 and 4.

さらに参考例1においては、最表層の被覆厚が0.1μmと薄いため、耐熱性に劣るとともに、波長375nmおよび400nmにおける反射率が改善されるものの発明例11より劣っていることが分かり、最表層被覆厚は0.2μm以上であることが好ましいことが分かる。
また参考例2では、反射層形成後の圧延加工時の加工率が0.5%と低いため、圧延なしよりは反射率が向上するものの、十分とはいえないレベルに留まっている。
さらに参考例3では、減面率が80%を越えている状態であるが、反射率及び耐熱性は優れるものの、曲げ加工性において劣っていることが確認される。このため、減面率は1〜80%であることが好ましいことが分かる。さらに曲げ加工性も重視すると、20〜60%の減面率がより好適である。
さらに参考例4及び参考例5では、めっき、圧延の後、熱処理(低温焼鈍)を行った例であるが、反射率が全体的に10%程度低下しており、低温焼鈍による熱履歴が過剰であったために反射率が低下した。このように、圧延の後に熱処理を施す場合は、反射率を十分に考慮しつつ適用する必要があることが分かる。
Further, in Reference Example 1, since the outermost layer has a coating thickness of 0.1 μm, it is inferior in heat resistance and improved in reflectance at wavelengths of 375 nm and 400 nm, but inferior to Invention Example 11, It can be seen that the surface coating thickness is preferably 0.2 μm or more.
Further, in Reference Example 2, since the processing rate at the time of rolling after forming the reflective layer is as low as 0.5%, the reflectance is improved as compared with that without rolling, but the level is not sufficient.
Further, in Reference Example 3, although the area reduction rate is over 80%, it is confirmed that the reflectivity and heat resistance are excellent, but the bending workability is inferior. For this reason, it is understood that the area reduction rate is preferably 1 to 80%. Furthermore, if the bending workability is also important, a surface reduction rate of 20 to 60% is more preferable.
Further, Reference Example 4 and Reference Example 5 are examples in which heat treatment (low temperature annealing) was performed after plating and rolling, but the reflectivity was reduced by about 10% overall, and the thermal history due to low temperature annealing was excessive. As a result, the reflectance decreased. Thus, it can be seen that when heat treatment is performed after rolling, it is necessary to apply it while fully considering the reflectance.

図8に、従来例1と発明例19における反射率を測定した結果を示す。これらは、従来の通常の手法でめっきしただけの(圧延加工も熱処理も行っていない)従来例1に対して、めっき後に圧延加工を施した発明例19を対比して示した結果である。このように、本発明例は波長345〜355nmにおける吸収ピークが消滅しており、かつ可視光域において大変優れた反射率を示すことが分かる。この反射率は銀の物理的限界反射率に極めて近く、従来にはない反射率を示しており、近紫外から可視光域の波長340〜800nmにおいて、光半導体装置用リードフレームとして大変好適に用いることが出来ることがわかる。なお、図示した従来例1の結果は、従来例3の場合よりも低波長側における反射率が低いと思われる。 In FIG. 8, the result of having measured the reflectance in the prior art example 1 and the invention example 19 is shown. These are the results obtained by comparing the conventional example 1 which has been plated by a conventional method (no rolling process and no heat treatment) and the inventive example 19 which has been subjected to the rolling process after plating. Thus, it can be seen that the present invention example has extinction of the absorption peak at a wavelength of 345 to 355 nm, and exhibits a very excellent reflectance in the visible light region. This reflectivity is very close to the physical limit reflectivity of silver and shows an unprecedented reflectivity, and is used very favorably as a lead frame for an optical semiconductor device at a wavelength of 340 to 800 nm in the near ultraviolet to visible light range. I understand that I can do it. In addition, the result of the conventional example 1 shown in the figure seems to have a lower reflectance on the lower wavelength side than the case of the conventional example 3.

(実施例2)
実施例2として、表3に示す幅100mmの基体に、前記実施例1と同様にして前処理を行った後、表3に示す電気めっき処理を前記実施例1と同様にして施した。0.25mmおよび0.83mmの板厚の基体を用いて、圧延加工後のAg被覆厚が3μmとなるように、基体の両面をAgめっきし、その後、反射層形成後の圧延加工時の加工率40%で圧延加工を施し、0.15mmおよび0.5mmの板厚の条材を得た。その後プレスによる打ち抜き加工を施した後、レジストマスクにより、外部リード部のみに半田濡れの良好なめっき皮膜を形成するための電気めっきを行い、レジストを除去して、表3に示す構成の発明例39〜50および参考例6〜9を得た。
また、従来例5〜8については、板厚0.15mmおよび0.5mm、幅100mmの条材をプレス抜き加工後にAgめっきし、表3に示すリードフレームを作製した。
いずれも、半田付けを行うリード部の幅は、3mmと0.5mmとした。
(Example 2)
As Example 2, a substrate having a width of 100 mm shown in Table 3 was pretreated in the same manner as in Example 1, and then electroplating treatment shown in Table 3 was performed in the same manner as in Example 1. Using a substrate having a plate thickness of 0.25 mm and 0.83 mm, Ag plating is performed on both sides of the substrate so that the Ag coating thickness after the rolling process is 3 μm, and then processing during the rolling process after forming the reflective layer Rolling was performed at a rate of 40% to obtain strips having sheet thicknesses of 0.15 mm and 0.5 mm. After punching with a press, electroplating is performed to form a plating film with good solder wettability only on the external lead portion using a resist mask, the resist is removed, and invention examples having the configurations shown in Table 3 39 to 50 and Reference Examples 6 to 9 were obtained.
For Conventional Examples 5 to 8, strips having a thickness of 0.15 mm and 0.5 mm and a width of 100 mm were subjected to press punching and then subjected to Ag plating to produce lead frames shown in Table 3.
In both cases, the width of the lead portion to be soldered was 3 mm and 0.5 mm.

Figure 0005089795
Figure 0005089795

(評価方法)
上記のようにして得られた、表3の発明例、参考例、および従来例のリードフレームについて、下記試験および基準により評価を行った。その結果を表4に示す。
(2A)反射率測定:分光光度計 U−4100(商品名、(株)日立ハイテクノロジーズ製)において、全反射率を300nm〜800nmにかけて連続測定を実施した。このうち、波長340nm、波長375nm、波長400nm、波長450nmおよび波長600nmにおける全反射率(%)を表4に示す。
全反射率は、実用性を考慮して、それぞれ、波長340nmでの反射率を60%以上、波長375nmでの反射率を75%以上、波長400nmでの反射率を80%以上、可視光域の波長450nmおよび600nmにおいては90%以上であることを要求特性とした。
(2B)半田付け性:ソルダーチェッカー(SAT−5100(商品名、(株)レスカ製))において、150℃で3時間の大気加熱後にリード部の半田濡れ時間を評価した。測定条件詳細は以下の条件とし、半田濡れ時間が1秒以下であると良好であると判定した。
半田の種類:Sn−3Ag−0.5Cu
温度:250℃
フラックス:イソプロピルアルコール−25%ロジン
浸漬速度:25mm/秒
浸漬時間:10秒
浸漬深さ:10mm
(Evaluation method)
The lead frames of the invention examples, reference examples, and conventional examples obtained as described above were evaluated according to the following tests and standards. The results are shown in Table 4.
(2A) Reflectance measurement: In a spectrophotometer U-4100 (trade name, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), continuous measurement was performed with a total reflectance ranging from 300 nm to 800 nm. Among these, Table 4 shows total reflectance (%) at a wavelength of 340 nm, a wavelength of 375 nm, a wavelength of 400 nm, a wavelength of 450 nm, and a wavelength of 600 nm.
In consideration of practicality, the total reflectance is 60% or more at a wavelength of 340 nm, 75% or more at a wavelength of 375 nm, 80% or more at a wavelength of 400 nm, and a visible light region. The required characteristics were 90% or more at wavelengths of 450 nm and 600 nm.
(2B) Solderability: The solder wetting time of the lead part was evaluated after heating in air at 150 ° C. for 3 hours in a solder checker (SAT-5100 (trade name, manufactured by Resuka Co., Ltd.)). The details of the measurement conditions were as follows, and it was determined that the solder wetting time was 1 second or less.
Solder type: Sn-3Ag-0.5Cu
Temperature: 250 ° C
Flux: Isopropyl alcohol-25% rosin Immersion speed: 25 mm / sec Immersion time: 10 seconds Immersion depth: 10 mm

Figure 0005089795
Figure 0005089795

上記実施例2により、本発明例、参考例、および従来例において、以下のことがわかった。
(a)めっきされたAg被覆が圧延された反射層を3μm有していれば、反射率は実施例1と同様に良好である。
(b)外部リードに半田濡れの良好なめっき皮膜としてAg、SnまたはAuをめっきした発明例は、いずれも半田付け性の問題はないことがわかった。
(c)外部リードに半田濡れの良好なめっきを施していない参考例においては、薄い板厚で広い幅では問題ないが、狭い幅では、やや濡れ時間が長い。厚い板厚で広い幅でも若干濡れ時間が長くなっており、狭い幅になるとかなり濡れ時間が長くなっている。
(d)上記(b)、(c)から、半田付けの信頼性の高度に要求される用途や、板厚・幅から半田濡れしにくい形状の場合には、外部リードへ半田濡れの良好なめっきを施すことが好ましい。
上記の実施例においては、外部リードへのめっきとして純金属(Ag、SnまたはAu)でめっきした例を示したが、これらが合金でも同様な効果を奏することは確認している。
According to Example 2, the following was found in the present invention example, the reference example, and the conventional example.
(A) If the plated Ag coating has a rolled reflective layer of 3 μm, the reflectance is as good as in Example 1.
(B) It was found that none of the inventive examples in which Ag, Sn, or Au was plated on the external lead as a plating film having good solder wettability had a problem of solderability.
(C) In the reference example in which the external lead is not plated with good solder wetting, there is no problem with a thin plate thickness and a wide width, but with a narrow width, the wetting time is slightly long. A thick plate and a wide width have a slightly longer wetting time, and a narrow width has a considerably longer wetting time.
(D) From (b) and (c) above, in applications that require a high level of soldering reliability, and in the case of a shape that is difficult to wet with solder due to the plate thickness and width, good solder wetting to external leads Plating is preferred.
In the above embodiment, an example in which pure metal (Ag, Sn, or Au) is plated as the plating on the external lead has been shown. However, it has been confirmed that these have the same effect even in an alloy.

1 基体
2 反射層(圧延加工された層)
3 光半導体素子
4 中間層
5 モールド樹脂
6 封止樹脂
7 ボンディングワイヤ
8 半田付け改善層(Ag、Au、Sn、それらの合金など)
1 Base 2 Reflecting layer (rolled layer)
3 Optical semiconductor element 4 Intermediate layer 5 Mold resin 6 Sealing resin 7 Bonding wire 8 Soldering improvement layer (Ag, Au, Sn, alloys thereof, etc.)

Claims (14)

基体の最表面の、少なくとも片面もしくは両面に、一部もしくは全面に反射層を具備してなる光半導体装置用リードフレームであって、前記反射層が、少なくとも光半導体素子の光を反射する反射領域の最表面において、圧延加工によって組織全体が塑性変形された銀または銀合金めっき組織を有し、めっき組織の前記の圧延加工による加工率を37%以上60%以下とし、反射層の前記塑性変形後の厚さが0.2〜10μmであり、波長340nmの光の反射率が60%以上、波長375nmの光の反射率が75%以上、波長400nmの光の反射率が80%以上、波長450nmおよび波長600nmの光の反射率がそれぞれ90%以上であり、かつ、波長375nmの光の反射率が波長340nmの光の反射率よりも大きいことを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム。 A lead frame for an optical semiconductor device comprising a reflective layer on at least one surface or both surfaces of the outermost surface of the substrate, and a part or the entire surface of the substrate, wherein the reflective layer reflects at least light of the optical semiconductor element. in the outermost surface of the have a rolling by the tissue overall plastic deformation silver or silver alloy plating tissues, the processing rate by the rolling of the of the plating tissue than 60% or more 37%, the plasticity of the reflective layer The thickness after deformation is 0.2 to 10 μm, the reflectance of light with a wavelength of 340 nm is 60% or more, the reflectance of light with a wavelength of 375 nm is 75% or more, the reflectance of light with a wavelength of 400 nm is 80% or more, The reflectance of light having a wavelength of 450 nm and 600 nm is 90% or more, respectively, and the reflectance of light having a wavelength of 375 nm is larger than that of light having a wavelength of 340 nm. That, lead frame for an optical semiconductor device. 前記反射層は、前記基体の上に少なくとも1層の金属層を介して設けられて耐熱性とされていることを特徴とする、請求項1に記載の光半導体装置用リードフレーム。   2. The lead frame for an optical semiconductor device according to claim 1, wherein the reflection layer is provided on the base via at least one metal layer to be heat resistant. 3. 前記反射層を形成する銀または銀合金が、銀、銀−錫合金、銀−インジウム合金、銀−ロジウム合金、銀−ルテニウム合金、銀−金合金、銀−パラジウム合金、銀−ニッケル合金、銀−セレン合金、銀−アンチモン合金、または銀−白金合金であることを特徴とする、請求項1または2に記載の光半導体装置用リードフレーム。 The silver or silver alloy forming the reflective layer is silver, silver-tin alloy, silver-indium alloy, silver-rhodium alloy, silver-ruthenium alloy, silver-gold alloy, silver-palladium alloy, silver-nickel alloy, silver - selenium alloy, a silver - antimony alloy or silver, - characterized in that it is a platinum alloy, a lead frame for an optical semiconductor device according to claim 1 or 2. 前記基体が、銅、銅合金、鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金からなることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の光半導体装置用リードフレーム。 Wherein the substrate, copper, copper alloy, iron, characterized by comprising the iron alloy, aluminum or an aluminum alloy, a lead frame for an optical semiconductor device according to any one of claims 1-3. 少なくとも半田付けを要する部分に、銀、銀合金、スズ、スズ合金、金、または金合金のいずれかからなるめっき層を有してなることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の光半導体装置用リードフレーム。 The portion requiring at least soldering, silver, silver alloy, tin, tin alloy, characterized by comprising a plating layer made of either a gold or gold alloy, or any of claims 1-4 1 Item 2. A lead frame for an optical semiconductor device according to the item. 請求項1〜のいずれか1項に記載の半導体装置用リードフレームの素材を製造する方法であって、基体の最表面であって少なくとも光半導体素子が発する光を反射する反射領域に銀または銀合金からなる反射層を、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成した後、圧延加工を施してめっき組織を塑性変形してなり、めっき組織の前記の圧延加工の加工率を37%以上60%以下とすることを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム素材の製造方法。 A method of manufacturing a material of a lead frame for a semiconductor device according to any one of claims 1-4, silver reflective area for reflecting light at least the optical semiconductor device emits a top surface of the substrate or A reflective layer made of a silver alloy is formed by electroplating, electroless plating, or sputtering, and then subjected to rolling to plastically deform the plated structure. % Or more and 60% or less, A method for producing a lead frame material for an optical semiconductor device. 請求項1〜のいずれか1項に記載の半導体装置用リードフレームを製造する方法であって、基体の最表面であって少なくとも光半導体素子が発する光を反射する反射領域に銀または銀合金からなる反射層を、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成した後、圧延加工を施してめっき組織が塑性変形された光半導体装置用リードフレーム素材を得て、該素材にプレス法もしくはエッチング法により抜き加工を施して、リードフレームを得てなり、めっき組織の前記の圧延加工の加工率を37%以上60%以下とすることを特徴とする、光半導体装置用リードフレームの製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device lead frame as claimed in any one of claims 1-4, base silver or a silver alloy in the reflective region to reflect light at least the optical semiconductor device emits a top surface of the After forming the reflective layer comprising an electroplating method, electroless plating method or sputtering method, a rolling process is performed to obtain a lead frame material for an optical semiconductor device in which the plating structure is plastically deformed. Alternatively, the lead frame for an optical semiconductor device is manufactured by performing a punching process by an etching method to obtain a lead frame, and the processing rate of the rolling process of the plated structure is 37% or more and 60% or less. Method. 前記抜き加工後に、半田付け性の良好なめっきを部分的に施すことを特徴とする、請求項に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。 8. The method of manufacturing a lead frame for an optical semiconductor device according to claim 7 , wherein plating with good solderability is partially applied after the punching process. 前記半田付け性の良好なめっきは、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域以外の領域に施され、前記めっきの成分は、銀、銀合金、スズ、スズ合金、金、または金合金のいずれかであることを特徴とする、請求項に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。 The plating with good solderability is applied to at least a region other than the region that reflects light emitted from the optical semiconductor element, and the plating component is silver, silver alloy, tin, tin alloy, gold, or gold alloy. The method for manufacturing a lead frame for an optical semiconductor device according to claim 8 , wherein the method is any one of the above. 光半導体素子と、請求項1〜のいずれか1項に記載の光半導体装置用リードフレームとを具備してなる光半導体装置であって、前記光半導体装置用リードフレームの反射層が、基体の最表面であって少なくとも前記光半導体素子から発生する光を反射する領域に設けられた、かつ、めっき組織が塑性変形された組織を有することを特徴とする光半導体装置。 An optical semiconductor device comprising an optical semiconductor element and the lead frame for an optical semiconductor device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the reflective layer of the lead frame for an optical semiconductor device is a base. An optical semiconductor device characterized in that the optical semiconductor device is provided in a region that reflects at least light generated from the optical semiconductor element and has a plastically deformed plating structure. 前記光半導体素子の発光波長が340nmから800nmであることを特徴とする、請求項10に記載の光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 10 , wherein an emission wavelength of the optical semiconductor element is 340 nm to 800 nm. 装置から出力される光が白色光であることを特徴とする、請求項10または11に記載の光半導体装置。 And wherein the light output from the device is a white light, an optical semiconductor device according to claim 10 or 11. 装置から出力される光が紫外、近紫外または紫光であることを特徴とする、請求項10または11に記載の光半導体装置。 And wherein the light output from the device is ultraviolet, a near-ultraviolet or ultraviolet light, an optical semiconductor device according to claim 10 or 11. 請求項1013のいずれか1項に記載の光半導体装置を具備してなることを特徴とする照明装置。
An illuminating device comprising the optical semiconductor device according to any one of claims 10 to 13 .
JP2011137423A 2010-06-23 2011-06-21 Optical semiconductor device lead frame, optical semiconductor device lead frame manufacturing method, and optical semiconductor device Expired - Fee Related JP5089795B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011137423A JP5089795B2 (en) 2010-06-23 2011-06-21 Optical semiconductor device lead frame, optical semiconductor device lead frame manufacturing method, and optical semiconductor device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010142664 2010-06-23
JP2010142664 2010-06-23
JP2011137423A JP5089795B2 (en) 2010-06-23 2011-06-21 Optical semiconductor device lead frame, optical semiconductor device lead frame manufacturing method, and optical semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012028757A JP2012028757A (en) 2012-02-09
JP5089795B2 true JP5089795B2 (en) 2012-12-05

Family

ID=45781270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011137423A Expired - Fee Related JP5089795B2 (en) 2010-06-23 2011-06-21 Optical semiconductor device lead frame, optical semiconductor device lead frame manufacturing method, and optical semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5089795B2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5995641B2 (en) * 2012-10-10 2016-09-21 古河電気工業株式会社 Optical semiconductor device lead frame, optical semiconductor device lead frame manufacturing method, and optical semiconductor device
JP6042701B2 (en) * 2012-11-14 2016-12-14 株式会社三井ハイテック Lead frame manufacturing method
JP6034233B2 (en) * 2013-04-08 2016-11-30 古河電気工業株式会社 Lead frame for optical semiconductor device, method for manufacturing the same, and optical semiconductor device
WO2015029211A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 古河電気工業株式会社 Base body for optical semiconductor device lead frame, method for manufacturing base body for optical semiconductor device lead frame, optical semiconductor device lead frame using base body for optical semiconductor device lead frame, and method for manufacturing optical semiconductor device lead frame, and optical semiconductor device
JP5851000B1 (en) * 2014-08-22 2016-02-03 株式会社神戸製鋼所 Copper alloy strip for LED lead frame
US9859481B2 (en) 2014-12-22 2018-01-02 Nichia Corporation Light emitting device
JP6551210B2 (en) * 2014-12-22 2019-07-31 日亜化学工業株式会社 Light emitting device
US9590158B2 (en) 2014-12-22 2017-03-07 Nichia Corporation Light emitting device
JP6916450B2 (en) * 2019-04-01 2021-08-11 日亜化学工業株式会社 Light emitting device and its manufacturing method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61156779A (en) * 1984-12-28 1986-07-16 Toshiba Corp Manufacture of electrode member for luminescence display device
JPH0241705A (en) * 1988-08-01 1990-02-09 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Manufacture of highly glossy aluminum sheet
JP2008277349A (en) * 2007-04-25 2008-11-13 Kyocera Corp Base for mounting light-emitting element, and its manufacturing method, and light-emitting element
JP4758976B2 (en) * 2007-12-03 2011-08-31 日立ケーブルプレシジョン株式会社 Lead frame for mounting semiconductor light emitting device, method for manufacturing the same, and light emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012028757A (en) 2012-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5089795B2 (en) Optical semiconductor device lead frame, optical semiconductor device lead frame manufacturing method, and optical semiconductor device
KR101718575B1 (en) Leadframe for optical semiconductor device, method for manufacturing leadframe for optical semiconductor device, and optical semiconductor device
JP4763094B2 (en) Lead frame for optical semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4897981B2 (en) Lead frame for optical semiconductor device, manufacturing method thereof, and optical semiconductor device
JP4885309B2 (en) Lead frame for optical semiconductor device, method for manufacturing lead frame for optical semiconductor device, and optical semiconductor device
EP2448027A1 (en) Lead frame for optical semiconductor device, process for manufacturing lead frame for optical semiconductor device, and optical semiconductor device
JP5578960B2 (en) Lead frame for optical semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5950563B2 (en) Optical semiconductor device lead frame, optical semiconductor device lead frame manufacturing method, and optical semiconductor device
JP6034233B2 (en) Lead frame for optical semiconductor device, method for manufacturing the same, and optical semiconductor device
JP4981979B2 (en) LED component material having a highly reflective plating film and LED component
JP5767521B2 (en) Lead frame for optical semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2012151289A (en) Optical semiconductor mounting board, manufacturing method of the same and optical semiconductor device
JP5839861B2 (en) Optical semiconductor device lead frame, optical semiconductor device lead frame manufacturing method, and optical semiconductor device
JP5995641B2 (en) Optical semiconductor device lead frame, optical semiconductor device lead frame manufacturing method, and optical semiconductor device
JP2012227327A (en) Lead frame for optical semiconductor devices, and method for manufacturing the same
JP2011129658A (en) Lead frame for optical semiconductor device, method for manufacturing the same, and optical semiconductor device
JP6635152B2 (en) Lead frame, light emitting device package, light emitting device, and method of manufacturing light emitting device
JP2014072247A (en) Substrate of lead frame for high reflectivity optical semiconductor device having long term reliability, lead frame for optical semiconductor device using the same and manufacturing method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111101

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20111101

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111207

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20111207

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20120105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120326

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120522

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120821

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120911

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150921

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5089795

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150921

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees