JP5287899B2 - 半導体発光装置用リードフレーム及びその製造方法 - Google Patents

半導体発光装置用リードフレーム及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの発光素子を担持、搭載する半導体発光装置用リードフレームおよび、その製造方法に関する。
一般的に、ＬＥＤチップなどの半導体発光素子を担持、搭載して半導体発光装置を構成するリードフレームは、板状の鉄−ニッケル等の合金薄板、銅−ニッケル−錫等の合金薄板からなるリードフレーム用金属板を、その片面又は両面から塩化第二鉄等のエッチャントを用いてフォトエッチング加工して製造され、ＬＥＤチップなどの半導体発光素子を搭載するためのパッド部（アイランド部）と、該パッド部とは絶縁状態に離反し、半導体発光素子と電気的に接続が行われるリード部を備えている。
ＬＥＤチップなどの半導体発光素子を担持するための基板としては、合金薄板からなるリードフレームを用いる以外に、セラミック基板やプリント基板等が使用される。特許文献１〜５には、ＬＥＤ等の半導体発光素子の担持体へのマウント技術が記載されている。
特許文献３には、リードフレームの金属板全体に湿式めっきを行うことで金属板の全面に貴金属めっき層を形成して、ＬＥＤチップからの光を反射して明るさを増した半導体発光装置を得る技術が開示されている。特に、リードフレーム上に金属板側から、第１層にＮｉめっき、第２層にＰｄめっき、第３層にＲｈめっきを施すことで、反射率の経時的に低下の少ないめっきを施した半導体発光装置用リードフレームが開示されている。
特許文献４には、リードフレーム基材に桟フレームを設け、リードフレームの隙間部に樹脂を充填し、樹脂に接しないように設けた光反射リングを備え、リードフレーム上に設置した半導体発光素子からの光を光反射リングの反射面で反射する半導体発光装置が開示されている。
更に、特許文献５には、特許文献３と特許文献４の技術を組み合わせて、プレス加工又はエッチング加工した金属板に貴金属めっき層を一部領域に形成した上に特性維持層として金属板の全面に貴金属めっき層を形成した上で、その金属板に、光を反射するリフレクターとして樹脂をモールド成型する技術が開示されている。
特開２００３−８０７１号公報 特開２００４−１７２１６０号公報 特開２００５−１２９９７０号公報 特開２００８−２２７１６６号公報 特開２００９−１３５３５５号公報
しかし、特許文献５の技術では、リードフレームの基体の金属板の全面に貴金属めっき層を形成するため、製造費用が高くなる欠点がある。また、リードフレームの基体である金属板の全面に貴金属めっき層を形成した後、リフレクター用の光反射率の高い白色樹脂（たとえば樹脂に酸化チタン粉末を含有させ白色に、熱膨張係数を調整するためにＳｉＯ２などの微粒子などと混合させた）で所定の形状にモールド成型すると、その貴金属めっ
きはモールド成型した白色樹脂との密着性が低いという問題がある。
ＬＥＤモジュールでは、白色樹脂をモールド成型したリードフレームにＬＥＤチップを搭載後、金線によるワイヤーボンディングでリード部とＬＥＤチップとを電極配線してから、光透過性に優れたシリコーン系透明樹脂、エポキシ系透明樹脂などでＬＥＤチップと金線を被覆する。しかし、この透明樹脂及びモールド成型した白色樹脂と、金属板表面に形成した貴金属めっきとの密着性が劣るため、透明樹脂及び白色樹脂と金属板の貴金属めっきとの界面に隙間を生じる問題がある。その隙間ができると、その隙間を通して水分、即ち、水が浸入してＬＥＤチップ表面に凝集し、ＬＥＤチップ１０の表面の発光層を腐食する問題がある。すなわち、ＬＥＤチップ１０の発光層が腐食されるのでＬＥＤチップ１０の発光効率が低下し、光学部材としての長期安定性が低下する問題がある。時には、発光効率が基準値を大きく下回り、寿命を損なう事もある問題がある。
又、従来の技術では、金属板の全面に貴金属めっきを行った後に充填樹脂を充填し、その後に、貴金属めっきの表面を汚染している微量の充填樹脂をバリ除去処理で除去するので、そのバリ除去処理の際にめっき剥がれを生じないように、めっき領域のバリ除去を最低限度で行う細心の注意を要する工程が必要であった。また、そのバリ除去工程の結果、貴金属めっきの表面に樹脂の汚染が残留していないことを確認する細心の注意を要する検査工程が必要であった。更に、バリ除去処理の際に貴金属めっきの表面から貴金属めっきを若干量削り取るため、その分だけ余分に貴金属を使用する必要があり、貴金属の使用量が多くなり製造コストを高くする問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、半導体発光装置のＬＥＤチップからの光を反射するべくリードフレームの表面に形成した貴金属めっきと白色樹脂の界面に隙間を生じ、その隙間を通して水分が浸入する問題を解決することを目的とする。
上記の課題を解決するために鋭意研究の結果、従来の技術で、貴金属めっきとモールド成型した白色樹脂との密着性が低い原因は、以下のものである知見を得た。すなわち、貴金属めっき層は表面に酸化膜を形成しないので、白色酸化物を含有させた樹脂であるエポキシ、シリコーン樹脂、液晶ポリマー樹脂、ＰＰＳ樹脂、芳香族ポリアミド（ＰＰＡ）樹脂などの極性基との密着性に劣ることになるという知見を得た。本発明は、その知見に基づき、モールド成型して金属板の間隙に充填する白色樹脂と接する金属板の面に酸化膜を形成する。それにより、その酸化膜を白色樹脂の極性基と結合させることで、金属板の面と充填樹脂の密着性を高めることを特徴とする。
本発明は、更に、充填樹脂の表面にオーバーハング状にめっき部分を突出させた。すなわち、本発明は、半導体発光素子を搭載するパッド部と、前記半導体発光素子と電気接続するリード部とを金属板で形成し、前記金属板の前記パッド部と前記リード部との間の空隙部分に充填樹脂が充填され、前記充填樹脂の表面と前記充填樹脂より露出した前記金属板の前記パッド部と前記リード部の表面とが面一に形成されて成る半導体発光装置用リードフレームであって、
前記充填樹脂から露出した前記金属板の表面に貴金属めっき層が形成され、該貴金属めっき層は、前記充填樹脂の表面にオーバーハング状に突出させためっき部分で前記充填樹脂と前記金属板との界面の入口を塞ぐことで、前記充填樹脂と前記金属板の界面への水分の浸入を妨げたことを特徴とする半導体発光装置用リードフレームである。
また、本発明は、上記の半導体発光装置用リードフレームであって、前記金属板の上側と下側の表面の前記貴金属めっき層が、前記オーバーハング状に突出させためっき部分で前記充填樹脂と前記金属板との界面の上下の入口を塞ぎ前記充填樹脂を上下から挟んだことを特徴とする半導体発光装置用リードフレームである。
また、本発明は、上記の半導体発光装置用リードフレームであって、前記貴金属めっき層が、少なくとも、前記金属板側の銀めっき層と、該銀めっき層の上に銀合金めっき層が積層され、前記銀合金めっき層は成分として、Ｚｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｍｇ，Ｃｅ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｎのうち一つ以上を含有し、前記銀合金めっき層の厚さを下層である前記銀めっき層の厚さより薄くしたことを特徴とする半導体発光装置用リードフレームである。
また、本発明は、上記の半導体発光装置用リードフレームであって、前記金属板側から、硬質の下地めっき層と、前記下地めっき層の上に前記貴金属めっき層が積層されたことを特徴とする半導体発光装置用リードフレームである。
また、本発明は、半導体発光素子を搭載するパッド部と、前記半導体発光素子と電気接続するリード部を金属板で形成し、前記金属板の前記パッド部と前記リード部との間の空隙部分に充填樹脂を充填し、該充填樹脂の表面と前記充填樹脂より露出した前記金属板の前記パッド部と前記リード部の表面とを面一に形成されて成る半導体発光装置用リードフレームの製造方法であって、
金属板をエッチングすることで前記パッド部と前記リード部を形成する工程と、前記金属板の前記パッド部と前記リード部との間の空隙部分に充填樹脂を充填する工程と、前記充填樹脂から露出した前記金属板の表面に、前記充填樹脂の表面にオーバーハング状にめっき部分を突出させた貴金属めっき層を形成する工程を有し、前記オーバーハング状に突出させためっき部分で前記充填樹脂と前記金属板との界面の入口を塞ぐことで、前記充填樹脂と前記金属板の界面への水分の浸入を妨げたことを特徴とする半導体発光装置用リードフレームの製造方法である。
また、本発明は、上記の半導体発光装置用リードフレームの製造方法であって、前記金属板の上側と下側の表面の前記貴金属めっき層が、前記オーバーハング状に突出させためっき部分で前記充填樹脂と前記金属板との界面の上下の入口を塞ぎ前記充填樹脂を上下から挟むことで、前記充填樹脂と前記金属板の界面への水分の浸入を妨げたことを特徴とする半導体発光装置用リードフレームの製造方法である。
本発明によれば、モールド成型して金属板１ａの間隙に充填する充填樹脂４と接する金属板１ａの表面に酸化膜１ｅを形成し、その酸化膜１ｅと充填樹脂４の極性基とを結合させることで、金属板１ａと充填樹脂４の密着性を高めることができる効果がある。それにより、充填樹脂４と金属板１ａの間の隙間への水分の浸入を避けることができる効果がある。
また、本発明によれば、リードフレーム１の充填樹脂４から露出した金属板１ａの表面に貴金属めっき層を形成し、その貴金属めっき層を充填樹脂４の表面にオーバーハング状にめっき部分を突出させて、オーバーハング状のめっき部分Ｈにて充填樹脂４と貴金属めっき層との界面の隙間を塞ぐことで、充填樹脂４と金属板１ａの間の隙間への水分の浸入を避けることができる効果がある。
また、本発明では、エッチング後の金属板１ａに充填樹脂４を充填する際に金型の隙間から漏れ出してリードフレーム１の表面を覆う微量の樹脂を機械的又は化学的な処理で除去した後に、充填樹脂４より露出した金属板１ａの所定部位の表面に貴金属めっき層を形
成する。そのため、貴金属めっき層の表面を清浄に保つことができる。また、本発明では、充填樹脂４の充填の後に金属板１ａに貴金属めっき層を形成するため、バリ除去処理は確実に樹脂の汚染を除去できる強さで行うため、細心の注意をもって樹脂の汚染の残留を検査する必要が無く、製造コストを低減できる。また、金属板１ａへの金属めっきに用いる貴金属がバリ除去処理で削り取られることも無いので貴金属の使用量も少なくできるので半導体発光装置用リードフレームの製造費用を低減できる効果がある。
本発明の半導体発光装置用リードフレームの側断面図である。 本発明の半導体発光装置用リードフレームの側断面図である。 本発明の半導体発光装置用リードフレームに施す貴金属めっき層の層構成を示す断面図である。 本発明の半導体発光装置用リードフレームに施す貴金属めっき層の層構成を示す断面図である。 本発明の半導体発光装置用リードフレームの上面図である。 本発明の半導体発光装置用リードフレームを分割して得る半導体発光装置ＬＥの上面図である。 本発明の半導体発光装置用リードフレームを用いた半導体発光装置ＬＥのＸ１−Ｘ１側断面図である。 本発明の半導体発光装置用リードフレームを用いた半導体発光装置ＬＥのＸ２−Ｘ２側断面図である。 本発明の半導体発光装置用リードフレームを用いた半導体発光装置ＬＥのＹ−Ｙ側断面図である。 本発明の半導体発光装置用リードフレームへの充填樹脂のモールド成型方法を示す側断面図である。
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態を図１〜図１０を用いて説明する。図１（ａ）は、金属板１ａをエッチングして製造し、充填樹脂４を充填する以前のリードフレーム１の側断面図を示す。図１（ｂ）は、充填樹脂４を充填した後のリードフレーム１の側断面図を示す。図１（ｃ）は、充填樹脂４の充填後に、充填樹脂４から露出する金属板１ａの面に貴金属めっき１ｂを施した半導体発光装置用リードフレーム１の側断面図を示し、図５は、その上面図を示す。図２（ｄ）は、リードフレーム１にＬＥＤチップ１０を設置し、ワイヤーボンディングしてＬＥＤチップ１０の電極端子とリードフレーム１をワイヤーＷで電気接続した構造を示す。図２（ｅ）は、ＬＥＤチップ１０とワイヤーＷを透明樹脂５で被覆した構造を示す。図３と図４は、図１（ｃ）における、半導体発光装置用リードフレーム１の金属板１ａの上下の面に形成した貴金属めっき１ｂの層構成を示す断面図である。
図６は、図２（ｅ）の半導体発光装置用リードフレームを複数個の多面付け状態から個片に分割して得る半導体発光装置ＬＥを示す上面図である。また、図７は、図６中のＸ１−Ｘ１線における側断面図を、図８は、図６中のＸ２−Ｘ２線における側断面図を、図９は図６中のＹ−Ｙ線における側断面図を各々示す。また、図１０は、本発明の半導体発光装置用リードフレームのモールド成型による製造方法を示す側断面図である。
（リードフレームの構造）
図１（ａ）に示すリードフレーム１は、枚葉状あるいは帯状の金属板１ａに、図５の点線Ｚ部で示す１単位フレームＺ毎にパッド部２及びリード部２ａとを形成し、その１単位フレームＺを縦横方向に多面付け配列したシート状に形成する。
リードフレーム１は、金属合金製の金属板１ａを、その表面側と裏面側からフォトエッチング加工して製造する。リードフレーム１の構成は、図１（ａ）に示すように、金属合金製の厚さｔ１（例えば０．２ｍｍ）の板状の基材を両面からフォトエッチング加工することにより形成された表面側の高さｔ２（例えば０．１ｍｍ）の上部構造と、高さｔ３（例えば０．１ｍｍ）の裏面側の下部構造のパターンから構成し、パッド部２とリード部２ａでは上部構造と下部構造を一体に形成する。
リードフレーム１は、板状の鉄−ニッケル等の合金薄板又は銅−ニッケル−錫等の合金薄板を金属板１ａとして用いるが、金属板１ａとして熱伝導率が高い銅又は銅合金を用いる方が放熱性が向上するため好ましい。その他の金属板１ａとしては、アルミニウム合金等の金属板１ａをリードフレーム１の材料として用いることも可能である。
リードフレーム１の板状の金属合金製の金属板１ａとして、厚さｔ１（例えば０．２ｍｍ）の銅材を用いて、厚さ０．０１５ｍｍ〜０．０３０ｍｍのエッチングレジスト層のパターンを金属板１ａの両面に形成して金属板１ａの両面からエッチングを行うことにより図１（ａ）に断面を示すように金属板１ａの上下面の断面が鈍角な形状をしたリードフレーム１を製造する。そのエッチング処理の際に、酸素成分が溶解しているエッチング液を用いてエッチングすることで、その酸素成分により金属板１ａが酸化される。それにより、金属板１ａの表面に厚さが１ｎｍ程度の薄い酸化膜１ｅ（図３、図４に図示）が形成される。
図５に、リードフレーム１の平面パターンを、それに充填した充填樹脂４とともにあらわす。図１（ａ）と図５に示すように、リードフレーム１の高さｔ２の上部構造のパターンは、パッド部２と、それから離反して所定の間隔で隣接する１乃至複数箇所に形成されたリード部２ａと、それらを連結する吊りバー２０とタイバー３０を備えている。
すなわち、図５の平面図のように、エッチング後にリードフレーム１の各１単位フレームＺが金属板１ａから脱離することを防止するために、各１単位フレームＺを連結する格子状の枠部のタイバー３０を形成する。また、１単位フレームＺの構成要素のパッド部２とリード部２ａを、吊りバー２０でタイバー３０と連結することで、１単位フレームＺを枠部であるタイバー３０と連結する。この吊りバー２０により、パッド部２及びリード部２ａがリードフレーム１のエッチング加工処理後に金属板１ａから脱落するのを防止して、必要な期間、パッド部２及びリード部２ａを金属板１ａに連結保持する。
なお、仕様によっては、吊りバー２０を形成せずに、１単位フレームＺとタイバー３０とを直接に連結させることであっても構わない。
高さｔ３の下部構造のパターンは、パッド部２に裏面側で一体である放熱部３（放熱板）と、リード部２ａに裏面側で一体である放熱部３ａ（放熱板）としている。
金属板１ａは、常温で大気に曝すことでも、その表面に酸化膜１ｅが形成される。例えば、純鉄の金属板１ａは、その清浄表面を常温の大気中に１分間曝すと、厚さが１．１ｎｍの酸化膜１ｅが形成される。銅の金属板１ａでは、その清浄表面を常温の大気中に１７分曝すと、厚さが０．３ｎｍの酸化銅（Ｃｕ２０）の酸化膜１ｅが形成される。
次に、図１（ｂ）のように、その金属板１ａに対し、金型を用いた樹脂モールド成型を行うことで、金属板１ａのパッド部２とリード部２ａの間の間隙に充填樹脂４を充填する。充填樹脂４は、エポキシ、シリコーン樹脂、液晶ポリマー樹脂、ＰＰＳ樹脂、芳香族ポリアミド（ＰＰＡ）樹脂などの極性基を持つため、これらの工程により、充填樹脂のその極性基が、金属板１ａに形成された酸化膜１ｅと結合されて、金属板１ａと充填樹脂４と
の密着性が優れる効果がある。すなわち、充填樹脂４を金属板１ａに形成した酸化膜１ｅと接触させることで、充填樹脂４と金属板１ａの界面の密着性を優れたものにし、耐湿信頼性の高いリードフレーム１が得られる効果がある。
この樹脂モールド成型では、金属板１ａのパッド部２の半導体発光素子搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂのそれぞれの面、リード部２ａの電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄのそれぞれの面を充填樹脂４から露出させ、かつ、露出した金属面と充填樹脂４の表面とを面一に形成する。パッド部２の半導体発光素子搭載用表面Ａと、リード部２ａの電気的接続エリアＣの面とは、リードフレーム１の同一の金属板から形成されるため同一平面上にあり高さが同じである。
また、パッド部２の裏面と一体の下部構造の放熱部３（放熱板）の放熱用裏面Ｂと、リード部２ａの裏面と一体の下部構造の放熱部３ａ（放熱板）の放熱用裏面Ｄとは同一平面上にあり高さが同じである。
（金属板上の貴金属めっき層の断面形状）
次に、図１（ｃ）のように、充填樹脂４の充填後に充填樹脂４から露出した金属板１ａの表面に貴金属めっき層１ｂを形成する。図３と図４に、図１（ｃ）のリードフレーム１における金属板１ａと金属めっき層の断面の層構成を示す。図３（ａ）では、リードフレーム１の、充填樹脂４から露出した金属板１ａの表面（上面と下面）に、その金属板１ａの表面の酸化膜１ｅを除去して清浄な表面を形成した上で、その表面に貴金属めっき層１ｂを形成する。その貴金属めっき１ｂ層は、ＬＥＤチップ１０のダイボンディング性と金線Ｗによるワイヤーボンディング性を有する貴金属であるＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈなどの貴金属の一種あるいはこれらの貴金属の２種以上の合金を金属めっきによって、厚さが０．５μｍ以上８μｍ以下の貴金属めっき層１ｂを形成する。
ここで、金属板１ａの半導体発光素子搭載用表面Ａの表面に形成された貴金属めっき層１ｂにより、半導体発光素子搭載用表面Ａの光の反射率が高くなり、ＬＥＤチップ１０が発光した光を反射させて半導体発光装置ＬＥの輝度を高めることができる。これにより、ＬＥＤチップ１０から発せられた光を効率よく利用することができる効果がある。また、電気的接続エリアＣの表面は、貴金属めっき層１ｂが施されることで、ワイヤーボンディングやチップボンディング等により、ＬＥＤチップ１０とリード部２ａとの電気的接続を行う際の接続性が向上する。
図３（ａ）のように、充填樹脂４の充填後に充填樹脂４から露出した金属板１ａの表面に貴金属めっき層１ｂを形成する。これにより、金属板１ａの表面を覆うめっきとともに、その貴金属めっき層１ｂに、金属板１ａの上面から、金属板１ａと充填樹脂４の境界線部Ｐを覆わせる、その境界線部Ｐを越えて充填樹脂４の表面に貴金属めっき層１ｂの厚さ相当の距離までめっきが広がるオーバーハング状のめっき部分Ｈが形成される。
本実施形態では、このように、モールド成型により金属板１ａのパッド部２とリード部２ａとの間の空隙部分に充填樹脂４を充填した後に、充填樹脂４から露出した金属板１ａの金属面のみに貴金属めっき層１ｂを形成し、従来技術のように金属板１ａの側面、すなわち、金属板１ａと充填樹脂４との境界部分に貴金属めっきを形成しないので、めっきに使用する貴金属の消費量が低減できる効果がある。
又、本実施形態では、貴金属めっき層１ｂにオーバーハング状のめっき部分Ｈを形成することで、金属板１ａと充填樹脂４の界面の隙間への水分の浸入を防ぐ効果が増す知見を実験により得た。この効果が得られる原因は、水分が金属板１ａと充填樹脂４の界面の隙間へ至る水分透過経路が、オーバーハング状のめっき部分Ｈの厚さで遮られる障壁が加わ
るためと考えられる。すなわち、オーバーハング状のめっき部分Ｈが隙間無く充填樹脂４と金属板１ａとの境界面を覆うことで水分の金属板１ａと充填樹脂４の界面の隙間に至る水分透過経路が遮られるため、水分の浸入を防ぐ効果が増すためと考えられる。
（変形例１）
変形例１として、図３（ｂ）のように、リードフレーム１の、充填樹脂４から露出した金属板１ａの表面（上面と下面）に、先ず、光沢あるいは半光沢のＮｉ（ニッケル）の下地めっき１ｃあるいはＣｏ（コバルト）めっき等の硬質の下地めっき層１ｃを形成することでオーバーハング状のめっき部分Ｈの一部を下地めっき１ｃで形成し、その上に貴金属めっき層１ｂを形成することでオーバーハング状のめっき部分Ｈの残りの部分を形成する。
すなわち、充填樹脂４から露出した金属板１ａの表面に形成した下地めっき層１ｃと貴金属めっき層１ｂにより、金属板１ａの上面から、金属板と樹脂の境界線部Ｐを越えて、充填樹脂４の表面に下地めっき層１ｃと貴金属めっき層１ｂの厚さ相当の距離までめっきが広がるオーバーハング状のめっき部分Ｈを形成する。そのオーバーハング状のめっき部分Ｈにより金属板と樹脂の境界線部Ｐを覆う。
この下地めっき層１ｃを貴金属めっき層１ｂと金属板１ａの間に設けることで、銅合金などから成る金属板１ａの銅金属成分が銀めっきなどの貴金属めっき層１ｂに熱拡散して貴金属めっき層１ｂを変色させることを防ぐ金属熱拡散バリアとして働く効果があり、高価な銀めっきなどの貴金属めっき層１ｂの膜厚を薄く形成することができ、銀めっきなどの貴金属めっき層１ｂの形成コストを低減できる効果がある。また、オーバーハング状のめっき部分Ｈが形成されることで、金属板１ａと充填樹脂４の界面の隙間への水分の浸入を防ぐ効果がある。
（変形例２）
変形例２として、図４（ｃ）のように、充填樹脂４から露出した金属板１ａの表面（上面と下面）に銀めっきによる貴金属めっき層１ｂを形成することでオーバーハング状のめっき部分Ｈを形成し、その上に、Ｘ成分として、耐硫化性を有するＺｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｍｇ，Ｃｅ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｎのうち一つ以上を含有し、その成分の含有量が０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下である銀合金めっき層、すなわちＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄを形成する。
充填樹脂４から露出した金属板１ａの表面に形成した貴金属めっき層１ｂとＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄにより、金属板１ａの上面から、金属板と樹脂の境界線部Ｐを越えて、充填樹脂４の表面に貴金属めっき層１ｂとＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄの厚さ相当の距離までめっきが広がるオーバーハング状のめっき部分Ｈが形成される。そして、そのオーバーハング状のめっき部分Ｈが金属板と樹脂の境界線部Ｐを覆う。オーバーハング状のめっき部分Ｈが形成されることで、金属板１ａと充填樹脂４の界面の隙間への水分の浸入を防ぐ効果がある。
このＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄは、銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの表面に合金めっきして形成する。このＡｇ−Ｘ合金は、その厚さを銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの厚さ以下の膜に、厚さが０．０２μｍ以上３μｍ以下に形成する。
これらＺｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｍｇ，Ｃｅ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｎの１つ以上から成るＸ成分を含むＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄは、高い反射率を有するとともに、銀中に微量含有したＸ成分が大気中のＳ（硫黄）成分と銀との結合を抑制することで、良好な耐硫化性を有する。そのため、Ａｇ−Ｘ合金めっき層１ｄが銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの表
面を保護してめっき膜の耐硫化性を向上させ、めっき膜の高光反射率を維持できる効果がある。
銀めっきによる貴金属めっき層１ｂのみでは、大気中に含まれる極微量のＳ成分と結びつき容易に黒変化（硫化Ａｇ）する欠点があったが、変形例２では、その欠点を、銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの表面上にＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄを重ねて形成して大気から保護する２層のめっき層を形成することで改善する。それにより、銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの高光反射率を大気中で長期間維持することができる効果がある。
これらのＸ成分を含むＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄの膜は硬く、応力を加えると破損し易い問題があるが、変形例２では、Ａｇ−Ｘ合金めっき層１ｄの膜の厚さを銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの厚さ以下にして銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの表面に形成することにより、Ａｇ−Ｘ合金めっき層１ｄに加えられる応力を下地の銀めっきによる貴金属めっき層１ｂがクッションとなって吸収することで、硬いＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄが応力により破損し易い欠点を改善できる効果がある。
特に、変形例２では、Ａｇ−Ｘ合金めっき層１ｄのＸ成分の含有量を５ｗｔ％以下にすることで、下地の銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの銀の結晶の格子定数と近い格子定数を有する膜にＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄを形成することで、Ａｇ−Ｘ合金めっき層１ｄが下地の銀めっきによる貴金属めっき層１ｂと良く馴染んでＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄと銀めっきによる貴金属めっき層１ｂが強く結合してその界面で剥離しないように一体化できる効果がある。
すなわち、Ｘ成分が０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下において、Ａｇ−Ｘ合金めっき層１ｄの厚さが０．０２μｍ以上３μｍ以下の厚さにおいて、耐硫化性が改善され、また、ワイヤーボンディング性が維持される。
変形例２でワイヤーボンディング性が維持されるのは以下の理由による。すなわち、Ａｇ−Ｘ合金めっき層１ｄの表面から金線のワイヤーＷをワイヤーボンディングする際に、金線のワイヤーＷが銀めっきによる貴金属めっき層１ｂより薄いＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄを突き破って銀めっきによる貴金属めっき層１ｂに達して銀めっきによる貴金属めっき層１ｂと直接接合させる。このように、Ａｇ−Ｘ合金めっき層１ｄの厚さを銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの厚さより薄くすることで、ワイヤーボンディングのワイヤーＷが薄いＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄの膜を突き破って銀めっきによる貴金属めっき層１ｂに達して銀めっきによる貴金属めっき層１ｂへ直接接合することができ、ワイヤーＷの接合部を強固に接合できる効果がある。
また、以上に説明した効果に加え、Ａｇ−Ｘ合金めっき層１ｄは、銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの表面を保護して銀のイオン化を抑制することで、銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの銀のマイグレーションを抑制できる効果がある。
（変形例３）
変形例３として、図４（ｄ）のように、充填樹脂４から露出した金属板１ａの表面（上面と下面）に、３層の金属めっき層を形成する。すなわち、金属板１ａの表面（上面と下面）に、先ずＮｉ（ニッケル）めっきあるいはＣｏ（コバルト）めっき等の硬質の下地めっき層１ｃを形成し、その上に銀めっきによる貴金属めっき層１ｂを形成し、更にその上に、Ｘ成分として、耐硫化性を有するＺｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｍｇ，Ｃｅ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｎのうち一つ以上を含有した銀合金めっき層であるＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄを形成する。変形例３は変形例１と変形例２を合わせた構成であり、変形例１の効果に変形例２の効果加えた効果を得ることができる。
（半導体発光装置ＬＥ）
（ＬＥＤチップの搭載）
次に、図２（ｄ）のように、１単位フレームＺが連結しているシート状のリードフレーム１に対して、そのリードフレームの金属板１ａのパッド部２の半導体発光素子搭載用表面Ａ上にＬＥＤチップ（半導体発光素子）１０を搭載する。ＬＥＤチップ１０の厚さは０．０５ｍｍから０．１ｍｍ程度である。
次に、そのＬＥＤチップ１０上の電極端子とリード部２ａの電気的接エリアＣに、ワイヤーボンディングで金線のワイヤーＷを接続する。これにより、ＬＥＤチップ１０とリード部２ａが電気接続される。次に、図２（ｅ）のように。ＬＥＤチップ１０とワイヤーＷを透明樹脂５で被覆する。
（個片への分割）
次に、図５のように、１単位フレームＺ毎にＬＥＤチップ１０を搭載したシート状のリードフレーム１を、１単位フレームＺの分割線ＢＸとＢＹとで前後左右に分割することで個片に分割する。分割された個片が、個々の半導体発光装置ＬＥになる。図６から図９は、図２（ｅ）の半導体発光装置用リードフレームを個片に分割して得る半導体発光装置ＬＥを示す図であり、図６はその上面図であり、図７から図９はその側断面図である。
（エッチング後の金属板の詳細な形状）
図７のように、本実施形態のリードフレーム１のエッチング後の金属板１ａは、パッド部２の表面（上面）の半導体発光素子搭載用表面Ａは、ＬＥＤチップ１０を搭載するための面積Ｓ１を有する。
パッド部２において、その上部構造と対向する裏面側の放熱部３の放熱用裏面Ｂ（放熱板）は、ＬＥＤチップ１０本体から発生する駆動熱やＬＥＤチップ１０の周囲環境条件による熱を放散させて、ＩＣチップ１０に熱が蓄積されないように、パッド部２裏面側から外界側に熱を放散させるための面積Ｓ２を有する。
リードフレーム１のパッド部２の半導体発光素子搭載用表面Ａの面積Ｓ１と、パッド部２の、半導体発光素子搭載用表面Ａと対向する放熱用裏面Ｂの面積Ｓ２との関係は、０＜Ｓ１＜Ｓ２とし、その半導体発光素子搭載用表面Ａの面積よりも放熱用裏面Ｂの面積が広くなるように設定する。このようにすることで、放熱部位が広く設定でき、放熱性に優れた半導体発光装置ＬＥが得られる効果がある。
また、リードフレーム１のパッド部２とリード部２ａの上部構造の側面部には、その上部構造の表面（半導体発光素子搭載用表面Ａ及び電気的接続エリアＣを含む面）側から下部構造の裏面（放熱用裏面Ｂ及び放熱用裏面Ｄを含む面）側の方向に拡がる、段差状部又はテーパー状部Ｅを形成する。この段差状部又はテーパー状部Ｅは、樹脂モールド時の充填樹脂４を保持する。
リードフレーム１のパッド部２とリード部２ａの下部構造の放熱部３及び３ａの側面部には、その下部構造の裏面側から上部構造の表面側の方向に拡がるテーパー状部Ｅ１を形成する。このテーパー状部Ｅ１は、樹脂モールド時の充填樹脂４を保持する。
また、本実施形態のリードフレーム１においては、図１に示すように、リード部２ａで、上部構造が例えば高さｔ２（＝０．１ｍｍ）で下部構造が高さｔ３（＝０．１ｍｍ）の放熱部３ａ（放熱板）とが一体になったリード部２ａの構造を、高さｔ２の上部構造と高さｔ３の下部構造が一体となったパッド部２から離反させて１乃至複数箇所に備えている。
図８に示すリード部２ａの表面の電気的接続エリアＣは、パッド部２の半導体発光素子搭載用表面Ａと同じ高さの面であり、ＬＥＤチップ１０と電気配線する金線のワイヤーＷがボンディングされるワイヤーボンディング領域となる領域であり、その面積はＳ３である。また、リード部２ａの電気的接続エリアＣに対向する放熱部３ａの面は放熱用裏面Ｄ（放熱板）であり、その面積はＳ４である。
リードフレーム１の電気的接続エリアＣの面積Ｓ３と放熱用裏面Ｄの面積Ｓ４との関係は、０＜Ｓ３＜Ｓ４にする。すなわち、ワイヤーボンディングする電気的接続エリアＣの面積よりも放熱用裏面Ｄの面積が広くなるように設定する。このようにすることで、放熱部位が広く設定でき、放熱性に優れた半導体発光装置ＬＥが得られる効果がある。
そして、電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄとの間における上部構造のリード部２ａの側面側には、その電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる段差状部又はテーパー状部Ｅを形成し、樹脂モールド時の充填樹脂４をフレーム表面側から裏面側の方向に脱落しないように保持するようにしている。一方、下部構造の放熱部３（放熱板）の側面部には、その放熱用裏面Ｄから電気的接続エリアＣの方向に拡がるテーパー状部Ｅ１を形成し、樹脂モールド時の充填樹脂４をフレーム裏面側から表面側の方向に脱落しないように保持するようにしている。
このリードフレーム１は、上部構造部のテーパー状部Ｅのテーパーは例えばハの字状であり、下部構造部のテーパー状部Ｅ１のテーパーは例えば逆ハの字状と、上部構造部と下部構造部の各々のテーパー方向は逆方向となっている。そのため、例えば、パッド部２とリード部２ａとで挟まれた部位の充填樹脂４は、上側の面（上部構造部側の面）と下側の面（下部構造部側の面）との間にくびれた部位を有するようになり、図９に示すように断面視で鼓状（あるいは、砂時計状）となる。リードフレーム１は、このくびれ部の上下で各々逆の方向のテーパ部となった側面で充填樹脂４を保持するため、充填樹脂４のリードフレーム１からの脱落を防止できる効果がある。
リードフレーム１は、ＬＥＤチップ１０を搭載するためのパッド部２を下部構造の放熱部３と重ならせて形成し、パッド部２と離反させたリード部２ａを下部構造の放熱部３ａと重ならせて形成し、それらを、図１（ａ）の側面図と図５の平面図で示すように形成した吊りバー２０とタイバー３０で接続する。図１（ａ）の側面図のように、吊りバー２０とタイバー３０はリードフレーム１の上部構造で形成し、それが下部構造の放熱部３又は放熱部３ａと重なる領域では、それらの下部構造と一体に形成し、それ以外の領域では、リードフレーム１の上部構造のみで形成する。
（リードフレームの製造方法）
次に本実施形態による半導体発光装置用リードフレームの製造方法を説明する。
（金属板のエッチング工程）
まず、鉄−ニッケル等の合金薄板又は銅−ニッケル−錫等の金属合金製の金属板１ａの表面に、フォトレジスト（感光性樹脂）を塗布してフォトレジスト層を形成する。次いで、パッド部２の面積Ｓ１からなる半導体発光素子搭載用表面Ａ、及びリード部２ａの面積Ｓ３からなる電気的接続エリアＣ、吊りバー２０とタイバー３０を形成する部分にレジストパターンを形成するために、所定のパターンを有するパターン露光用フォトマスクを介してフォトレジスト層にパターンを露光する。
次いで、フォトレジスト層に現像、必要に応じて硬膜処理を行う。これにより、パッド部２の半導体発光素子搭載用表面Ａ及びリード部２ａの電気的接続エリアＣとなる部分と
吊りバー２０とタイバー３０となる部分を残してフォトレジストが現像除去される。そして、パッド部２の半導体発光素子搭載用表面Ａを形成する部位、リード部２ａの電気的接続エリアＣ、及び、吊りバー２０とタイバー３０を形成する部位にレジストパターンが形成される。
同様に、金属板１ａの裏面にもフォトレジストを塗布してフォトレジスト層を形成後、パターン露光、現像等という一連の処理を行う。パターン露光にあたっては、放熱部３の面積Ｓ２からなる放熱用裏面Ｂ、及び放熱部３ａの面積Ｓ４からなる放熱用裏面Ｄを形成するためのパターンを露光し、次に現像する。これにより、放熱部３の放熱用裏面Ｂとなる部分、及び放熱部３ａの放熱用裏面Ｄとなる部分を残して、フォトレジストが現像除去されたレジストパターンが形成される。
次に、金属板１ａの裏面に耐腐食用の樹脂フィルムを貼着し、金属板１ａの表面側から表面のフォトレジスト非形成部を所定の深度（図１（ａ）に示す高さｔ２）まで塩化第二鉄等のエッチャントを用いてエッチング加工処理（ハーフエッチング処理）を行う。次に、洗浄後にその表面に耐腐食用の樹脂フィルムを貼着する。
次に、金属板１ａの裏面の耐腐食用の樹脂フィルムを剥がし、金属板１ａの裏面側から、裏面のフォトレジスト非形成部を所定の深度（図１（ａ）に示す深さｔ３）まで塩化第二鉄等のエッチャントを用いてエッチング加工処理を行う。これにより、図１（ａ）のように、表面、裏面に各々対応するレジストパターンが形成されていない金属部位に貫通部が形成されたリードフレーム１が形成される。
上述した説明では、リードフレーム１を形成するエッチング加工は、表裏の面に各々１回ずつ行い、計２回行っているが、表裏から同時に１回のエッチングで金属板１ａにエッチング加工を行っても構わない。
なお、以上の処理でリードフレーム１をエッチングして形成する際、レジストパターンから露出した金属板１ａ部位には等方的にエッチングが行われる。そのため、金属板１ａの両面から各々エッチングを行うことで、テーパー状部Ｅのテーパー方向と、テーパー状部Ｅ１のテーパー方向とが逆となったリードフレーム１が得られる。
すなわち、半導体発光素子搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂとの間におけるパッド部の側面部に、その半導体発光素子搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる、モールド時に充填される充填樹脂４を保持するための段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｅが形成される。また、電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄとの間におけるリード部２ａの側面側には、その電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、モールド時に充填される充填樹脂４を保持するための段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｅが形成されたリードフレーム１が形成される。
（充填樹脂のモールド成型工程）
次に、このようにして形成したリードフレーム１に対し、以下に説明するように、金型を用いた樹脂モールド成型を行うことで充填樹脂４を成型し、図１（ｂ）のように、半導体発光素子搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂのそれぞれの面、電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄのそれぞれの面が充填樹脂４から露呈するように充填樹脂４が充填されたリードフレーム１を製造する。
樹脂モールド成型で用いる金型は、図１０のように、リードフレーム１を収める所定の内部形状とした凹部を予め形成している金型を用いる。金型は、図１０に示すように、蓋となる板状の上金型４０と下金型４１とで１組の金型を形成する構成にする。下金型４１
には、溶融する充填樹脂４を注入する注入口４２と、リードフレーム１を装填可能な凹部４３を内部空間として形成しておく。
なお上金型４０には、充填樹脂４の上部に約０．３ｍｍの高さの光反射リング４ａを形成するための型となる、深さ約０．３ｍｍの光反射リング用凹部４０ａを内部空間として形成しておく。
樹脂モールド成型は、先ず、下金型４１の凹部４３にリードフレーム１を装填し、次に、上金型４０で下金型４１上に蓋をして型締めする。
次に、注入口４２から、凹部４３と光反射リング用凹部４０ａとの内部空間内に加熱溶融した充填樹脂４を注入して、装填されたリードフレーム１に充填樹脂４をモールド成型して樹脂が充填されたリードフレームを得る。
ここで、充填樹脂４が金型に注入される際、リードフレーム１のうち、樹脂の注入口４２の近傍の１単位フレームＺから、注入口から離れた部位にある１単位フレームＺへと、順次に樹脂が流れていき、樹脂モールドされていく。
また、樹脂モールドの際にリードフレーム１の表面と裏面に充填樹脂４が付着しないよう、下金型４１の凹部４３の深さ（内部空間の高さ）はリードフレーム１の厚みと略同一に形成する。それにより、金型内にリードフレーム１を装填した際に、リードフレーム１の表面は上金型４０の面に密着させ、裏面は下金型４１の面に密着させる。
そうすることで、凹部（内部空間）に樹脂を注入した際に、リードフレーム１の表面と裏面とへの樹脂の付着を防止し、リードフレーム１の表面（半導体発光素子搭載用表面Ａ、電気的接続エリア）と裏面（放熱用裏面）とを各々充填樹脂４から露出させる。
これにより、充填樹脂４が、パッド部２の半導体発光素子搭載用表面Ａとリード部２ａの電気的接続エリアＣの高さから、それに対向する放熱用裏面Ｂと放熱用裏面Ｄの高さまでの範囲のリードフレーム１の厚さに充填されてモールド成型される。
また、これにより、上金型４０に形成した光反射リング用凹部４０ａに充填樹脂４を注入して、その充填樹脂４を光反射リング４ａの形に成形する。すなわち、上金型４０は、光反射リング４ａが、半導体発光素子搭載用表面Ａと電気的接続エリアＣの高さから放熱用裏面Ｂと放熱用裏面Ｄの高さまでの充填樹脂４と一体化した構造となって、リードフレーム１の上面の上に突出するように形成される形にする。
これにより、図１（ｂ）のように、この樹脂モールドで形成する充填樹脂４によって、リードフレーム１の上面の上に突出させて形成する光反射リング４ａと、リードフレーム１の上面と下面の間の空間と充填樹脂４で一体化された構造で半導体発光装置用リードフレームを形成する。
すなわち、光反射リング４ａと、リードフレーム１のパッド部２とリード部２ａ間に充填された充填樹脂４とは、一体化して形成し、両者の間に樹脂の界面は存在させない。
そのため、充填樹脂４の光反射リング４ａと充填樹脂４の本体とは強固に接続され密着性が高い。また、光反射リング４ａと充填樹脂４の本体との間に界面が無いので、界面に水蒸気が拡散して剥離し易くなることも無く、接続信頼性の高い光反射リング４ａが得られる効果がある。更に、光反射リング４ａを充填樹脂４の他の充填部分と同時に形成するため、一回の樹脂モールド成型で済む。
充填樹脂４で形成する反射リング４ａの形については、図６から図９のように、リードフレーム１上に、リード部２ａの外側に、中心の円形の領域を取り囲む傾斜面ですり鉢状の斜面を有する外壁状の形に形成する。
すなわち、図６のように、設置したＬＥＤチップ１０の発光部（ＬＥＤ）を中心とする、平面視で円状の中心領域を、充填樹脂４のすり鉢状の傾斜面で囲む。そして、その傾斜面の外側の傾斜面の上部を平坦な台地状に形成する。その台地状の領域に、個片への分割線ＢＸとＢＹを設定する。
あるいは、すり鉢状の斜面の外側の傾斜面の上部を一定の幅の平坦な台地上に形成し、その外側を光反射リング４ａの外側の同心円状の壁面に形成しても良い。すなわち、光反射リング４ａの外側の壁面の外の充填樹脂４をリードフレーム１の金属板１ａの上面の高さと同じ高さにしても良い。
充填樹脂４の光反射リング４ａの内周面の具体的形状としては、光を効率よく反射できるように、円錐面、楕円錐面、球面または放物面の一部としてもよい。なお、この光反射リング４ａの平面視での形状は、円環に限定されず、ＬＥＤチップ１０の発光部を中心にした楕円形の環状に形成しても良い。また、発光部が円環の中心に近ければ、光反射リング４ａである円環の中心は発光部から少しずれていても良い。
光反射リング４ａの傾斜面の断面形状は、ＬＥＤチップ１０の発光部に対向する傾斜面である内周面を、半導体発光素子搭載用表面Ａと電気的接続エリアＣの成す面から３０度から８５度傾斜した斜面に形成する。それにより、光反射リング４ａの傾斜面に入射する反射光を効率よく再反射させることが可能になり、さらには、ＬＥＤチップ１０から発せられた光が直接に光反射リング４ａの傾斜面に入射する場合であっても、入射光を効率よく外部に向け反射させることが可能になる。
このモールド成型で用いる充填樹脂４には、光反射効率の高い白色樹脂を用いるのが望ましい。また、充填樹脂４は、その他に、耐熱性、耐光性、熱導電性、高い光拡散性を有することも望ましい。充填樹脂は熱可塑性樹脂、あるいは、熱硬化性樹脂を用いることができる。そのため、充填樹脂４として、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シルセシキオキサン系樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、芳香族系ポリエステル樹脂（不飽和ポリエステル樹脂）、ポリアミド系樹脂（芳香族ポリアミド（ＰＰＡ））、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、シクロオレフィン系樹脂などの有機高分子材料が望ましく、１種の樹脂又は、複数種の樹脂の混合樹脂を用いて構わない。
また、充填樹脂４として、上記の１種の樹脂又は複数種の樹脂の混合樹脂を主体とする樹脂に、粉状物質の添加剤を混合した光拡散性樹脂を使用するのが望ましい。充填樹脂４に添加する添加剤としては、例えば、ＳｉＯ２ 、ＴｉＯ２ 、Ａｌ２Ｏ３ 、酸化ジルコニウム、酸化鉛、セラミック材などの白色粉末、又はそれらの混合物などの微粒子が上げられ、主体樹脂に対する添加剤の混合比率は本発明においては適宜に設定することができる。例えば１％〜２０％、若しくはそれ以上である。かかる充填樹脂４は、その添加剤により光拡散性を高くできる効果がある。それとともに、充填樹脂４は、その添加剤により屈折率ｎを２以上にすることができる。それにより、後に充填樹脂４上に形成する透明樹脂５よりも屈折率を高くできる。その屈折率差により、充填樹脂４と透明樹脂５との境界面における高い光反射性が得られる効果がある。充填樹脂４の例として、白色のＴｉＯ２粉末を含有させて白色にし、ＳｉＯ２粉末を含有させて熱膨張係数を調整した充填樹脂４を構成できる。
図１（ａ）に示すように、リードフレーム１に形成された各１単位フレームＺの上部構造のパッド部２及びリード部２ａは、高さｔ３の下部構造の上に形成するため、その上面の下部構造の裏面に対する高さは金属板１ａの厚みと略同一のｔ１である。一方、吊りバー２０、タイバー３０の厚さは金属板１ａの厚みｔ１よりも薄い上部構造の高さｔ２に設定する。
これにより、充填樹脂４の注入時に、樹脂は吊りバー２０、タイバー３０と金型との間に出来た隙間を流れることができ、樹脂の流れが妨げられず、また、堰き止められない効果がある。その結果、リードフレーム１に、充填樹脂４に気泡を入れずにモールド成型することが可能になり、半導体発光装置用リードフレームの品質を良くできる効果がある。
また、充填樹脂４は、その添加剤により屈折率ｎを２以上にし、充填樹脂４の光屈折率ｎ１と透明樹脂５の光屈折率ｎ２との関係を、ｎ１＞ｎ２にする。その屈折率差により、充填樹脂４と透明樹脂５との境界面における高い光反射性が得られる効果がある。屈折率の差が大きいほど高い光反射を行える。通常の樹脂の屈折率は概ね２以下であり、樹脂だけで屈折率差を大きくするには限界が有るが、充填樹脂４に、添加剤として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、酸化ジルコニウム、セラミック材、又はそれらの混合物などの微粒子を添加し、主体樹脂に対する添加剤の混合比率を例えば１％〜２０％、若しくはそれ以上添加することで、充填樹脂４の屈折率を２以上にし、透明樹脂５との屈折率差を大きくすることができる。それにより、充填樹脂４と透明樹脂５との境界面における高い光反射性が得られる効果がある。
このように、充填樹脂４に高い光反射率を持たせることで、ＬＥＤチップ１０から発せられた光を効率よく外部に放出させることが可能となる。さらに充填樹脂４の表面に、光反射率の優れたセラミックインクなどをコーティングすることも、ＬＥＤチップ１０から発せられた光を効率よく利用する上で好ましい。
充填樹脂４をリードフレーム１の金属板１ａの空隙に充填してモールド成型した後、上金型４０を外し、樹脂が充填されたリードフレームを下金型４１から取り出す。これにより、図１（ｂ）のようにリードフレーム１のパッド部２とリード部２ａ間に充填樹脂４が充填され、タイバー３０及び吊りバー２０の下に充填樹脂４の層が形成される。そして、金属板１ａの表面の、半導体発光素子搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂ、及び、電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄが充填樹脂４から外面に露呈し、かつ、充填樹脂４より露出した金属面と充填樹脂４の表面とが面一となった半導体発光装置用リードフレームが形成される。
（樹脂バリ除去工程）
金型によるモールド成型で充填樹脂４を金属板１ａの空隙に充填する際に、金型の隙間から微量の樹脂が漏れ出し、所定のエリア外のリードフレーム表面を覆う。そのため、充填樹脂４のモールド成型工程の次に、樹脂バリ除去工程により、金属板１ａの表面を薄く覆う樹脂を、機械的或いは化学的な操作により取り除く。
（金属めっき工程）
次に、図４（ｄ）のように、充填樹脂４から露出した金属板１ａの表面に、耐熱拡散性に優れた光沢或いは半光沢のＮｉ（ニッケル）めっきあるいはＣｏ（コバルト）めっき等の硬質の下地めっき層１ｃを０．５〜８μｍの厚さに形成する。
特に、このように、金属板１ａの空隙を充填樹脂４で充填した後に充填樹脂４から露出した金属板１ａの表面に金属めっき層を形成する製造方法によると、充填樹脂４を充填し
た際に金属板１ａの表面の一部に充填樹脂４が薄く残留していた場合、金属板１ａの表面のその部分には金属めっき層が形成され無いため、金属板１ａの表面へ充填樹脂４が残留して汚染していることの検証が容易になり、結果として生産性に優れている利点がある。
次に、下地めっき層１ｃの上に厚さ０．５〜８μｍの銀めっきによる貴金属めっき層１ｂを形成する。そして、銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの上に、Ｘ成分として、Ｚｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｍｇ，Ｃｅ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｎの耐硫化成分のうち一つ以上を含有し、該Ｘ成分の含有量が０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であるＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄを、その厚さを銀めっきによる貴金属めっき層１ｂよりも薄く、０．０２μｍ〜３μｍ程度設ける。この結果、金属板１ａの表面より３μｍから１０μｍの厚さの金属めっき膜を設ける。
この金属めっき膜の形成時に、充填樹脂４より露出した金属板１ａの金属面の輪郭線から外方向に突出したオーバーハング状のめっき部分Ｈが形成される。
この下地めっき層１ｃを銀めっきによる貴金属めっき層１ｂと金属板１ａの間に設けることで、銅合金などから成る金属板１ａの銅金属成分が銀めっきによる貴金属めっき層１ｂに熱拡散して銀めっきによる貴金属めっき層１ｂを変色させることを防ぐ金属熱拡散バリアとして働く効果があり、高価な銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの膜厚を薄く形成することができ、銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの形成コストを低減できる効果がある。
以上の、リードフレーム１への金属めっき層の形成処理により、ＬＥＤチップ１０を搭載する１乃至複数箇所のパッド部２と、ＬＥＤチップ１０との電気的接続を行う電気的接続エリアＣを有するリード部２ａとを同一平面に備えた半導体発光装置用リードフレームを得る。
なお、本実施例では、貴金属めっき１ｂを金属板１ａの両面に行った例を記述したが、貴金属めっき１ｂは、ＬＥＤチップ１０の搭載面側の金属板１ａの面のみに行うことでも構わない。
（変形例４）
変形例４として、金属板１ａの表面に形成する３層のめっき層のうち、最上層のＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄの形成方法として、銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの表面に蒸着やスパッタリング、あるいは、イオンプレーティング等の乾式めっきによりＸ成分を成膜して、加熱してＸ成分を下地の銀めっきによる貴金属めっき層１ｂに熱拡散させることでＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄを形成することも可能である。特に、Ａｇ−Ｘ合金めっき層１ｄにする銀の量の３０分の１の量のＸ成分を銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの表面に成膜して、加熱してＸ成分を下地の銀めっきによる貴金属めっき層１ｂに熱拡散させることで、目的のＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄを銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの表面に形成することができる。
（変形例５）
変形例５として、金属板１ａの表面に形成する３層のめっき層のうち、最上層のＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄの形成方法として、銀めっきによる貴金属めっき層１ｂの表面に、Ｃｅ系光沢剤とＺｎ成分を含む低シアン銀めっき液を用いた湿式めっきにより、Ｘ成分としてＺｎとＣｅの混合成分を含むＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄを形成する。
変形例５は、光沢剤のＣｅを含むことで、Ａｇ−Ｘ合金めっき層１ｄの表面が平滑化されＬＥＤチップ１０の発する光の反射効率を高めることができる効果がある。
（変形例６）
変形例６として、金属板１ａの表面に形成する３層のめっき層のうち、最下層の下地めっき層１ｃとして、金属板１ａの表面にＡｕ、Ｐｄ、Ｚｎなどの耐硫化性に優れたストライクめっきを厚さを０．０２μｍから０．５μｍ設けることで下地めっき層１ｃを形成し、その下地めっき層１ｃの上に先に述べた２層の金属めっき層を形成する。
すなわち、この下地めっき層１ｃの上に、０．５〜８μｍの銀めっきによる貴金属めっき層１ｂを設け、更にその上にＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄの厚さを銀めっきによる貴金属めっき層１ｂよりも薄く、０．０２μｍ〜３μｍ程度設ける。
これにより、変形例６は、銀めっきによる貴金属めっき層１ｂが表面側からはＡｇ−Ｘ合金めっき層１ｄで保護され、金属板１ａ側ではストライクめっきから成る下地めっき層１ｃで保護され、金属板１ａ側の銅などの金属成分が銀めっきによる貴金属めっき層１ｂに熱拡散して銀めっきによる貴金属めっき層１ｂを変色させることを防ぐ効果があり、また、銀めっきによる貴金属めっき層１ｂを上下面両面とも保護して硫化を妨げることができる効果がある。
（ＬＥＤチップ搭載工程）
こうして得た半導体発光装置用リードフレームのパッド部２の上面に、例えば導電接着剤によりＬＥＤチップ１０を貼着（ダイボンド）し、その後にワイヤーボンダーにより、ＬＥＤチップ１０の上面の端子と他方のリード部２ａの上面の電気的接続エリアＣに金線等のワイヤーＷをワイヤーボンディングすることで、ＬＥＤチップ１０とリードフレーム１を電気接続する。こうして、半導体発光装置用リードフレームにＬＥＤチップ１０を搭載する。
（透明樹脂のモールド成型工程）
次に、図２（ｅ）のように、ＬＥＤチップ１０を搭載した半導体発光装置用リードフレームに対し、金型を用いた樹脂モールド成型を行うことで、パッド部２の半導体発光素子搭載用表面Ａより上面側、及びリード部２ａの電気的接続エリアＣより上面側のＬＥＤチップ１０と、電気的接続エリアＣにボンディングした金線のワイヤーＷと、光反射リング４ａを被覆する透明樹脂５を形成する。
透明樹脂５には、光透過性のあるアクリル系樹脂（ポリメタメチルアクリレート樹脂）、シリコーン系透明樹脂、エポキシ系透明樹脂などの透明性の良好な樹脂を用いる。それにより、ＬＥＤチップ１０が透明樹脂層５の層内に埋設された状態で発光する際に、ＬＥＤチップ１０から発せられた光が透明樹脂５から外側に出射するにあたり高い光利得性を持たせることができる。なお、図２（ｅ）では、透明樹脂５は層状に形成しているが、ドーム状に形成しても構わない。
（個片への分割工程）
次に、図５のように、ＬＥＤチップ１０を搭載したシート状のリードフレーム１を、個片への分割線ＢＸとＢＹとで前後左右に分割して個片に分割することで、個々の半導体発光装置ＬＥを製造する。
なお、本発明は、以上の実施形態に限定されず、光反射リング４ａは、充填樹脂４で一体成型せずに、別途形成した光反射リング４ａをリードフレームに貼り合わせて半導体発光装置用リードフレームを形成しても良い。あるいは、光反射リング４ａを形成しない半導体発光装置用リードフレームを形成することも可能である。
１・・・リードフレーム
１ａ・・・金属板
１ｂ・・・貴金属めっき層
１ｃ・・・下地めっき層
１ｄ・・・Ａｇ−Ｘ合金めっき層
１ｅ・・・酸化膜
２・・・パッド部
２ａ・・・リード部
３、３ａ・・・放熱部
４・・・充填樹脂
４ａ・・・光反射リング
５・・・透明樹脂
１０・・・ＬＥＤチップ（半導体発光素子）
２０・・・吊りバー
３０・・・タイバー
４０・・・上金型
４０ａ・・・光反射リング用凹部
４１・・・下金型
４２・・・注入口
４３・・・凹部
５０・・・上金型
Ａ・・・半導体発光素子搭載用表面
Ｂ・・・放熱用裏面
ＢＸ、ＢＹ・・・個片への分割線
Ｃ・・・電気的接続エリア
Ｄ・・・放熱用裏面
Ｅ・・・段差状部又はテーパー状部
Ｅ１・・・テーパー状部（又は角面取り部）
Ｈ・・・オーバーハング状のめっき部分
ＬＥ・・・半導体発光装置
Ｐ・・・金属板と樹脂の境界線部
ｔ１・・・金属板の厚さ
ｔ２・・・上部構造の高さ
ｔ３・・・下部構造の高さ
Ｗ・・・ワイヤー
Ｚ・・・１単位フレーム

Claims (6)

  1. 半導体発光素子を搭載するパッド部と、前記半導体発光素子と電気接続するリード部とを金属板で形成し、前記金属板の前記パッド部と前記リード部との間の空隙部分に充填樹脂が充填され、前記充填樹脂の表面と前記充填樹脂より露出した前記金属板の前記パッド部と前記リード部の表面とが面一に形成されて成る半導体発光装置用リードフレームであって、
    前記充填樹脂から露出した前記金属板の表面に貴金属めっき層が形成され、該貴金属めっき層は、前記充填樹脂の表面にオーバーハング状に突出させためっき部分で前記充填樹脂と前記金属板との界面の入口を塞ぐことで、前記充填樹脂と前記金属板の界面への水分の浸入を妨げたことを特徴とする半導体発光装置用リードフレーム。
  2. 請求項１記載の半導体発光装置用リードフレームであって、前記金属板の上側と下側の表面の前記貴金属めっき層が、前記オーバーハング状に突出させためっき部分で前記充填樹脂と前記金属板との界面の上下の入口を塞ぎ前記充填樹脂を上下から挟んだことを特徴とする半導体発光装置用リードフレーム。
  3. 請求項１又は２に記載の半導体発光装置用リードフレームであって、前記貴金属めっき層が、少なくとも、前記金属板側の銀めっき層と、該銀めっき層の上に銀合金めっき層が積層され、前記銀合金めっき層は成分として、Ｚｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｍｇ，Ｃｅ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｎのうち一つ以上を含有し、前記銀合金めっき層の厚さを下層である前記銀めっき層の厚さより薄くしたことを特徴とする半導体発光装置用リードフレーム。
  4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の半導体発光装置用リードフレームであって、前記金属板側から、硬質の下地めっき層と、前記下地めっき層の上に前記貴金属めっき層が積層されたことを特徴とする半導体発光装置用リードフレーム。
  5. 半導体発光素子を搭載するパッド部と、前記半導体発光素子と電気接続するリード部を金属板で形成し、前記金属板の前記パッド部と前記リード部との間の空隙部分に充填樹脂を充填し、該充填樹脂の表面と前記充填樹脂より露出した前記金属板の前記パッド部と前記リード部の表面とを面一に形成されて成る半導体発光装置用リードフレームの製造方法であって、
    金属板をエッチングすることで前記パッド部と前記リード部を形成する工程と、前記金属板の前記パッド部と前記リード部との間の空隙部分に充填樹脂を充填する工程と、前記充
    填樹脂から露出した前記金属板の表面に、前記充填樹脂の表面にオーバーハング状にめっき部分を突出させた貴金属めっき層を形成する工程を有し、前記オーバーハング状に突出させためっき部分で前記充填樹脂と前記金属板との界面の入口を塞ぐことで、前記充填樹脂と前記金属板の界面への水分の浸入を妨げたことを特徴とする半導体発光装置用リードフレームの製造方法。
  6. 請求項５記載の半導体発光装置用リードフレームの製造方法であって、前記金属板の上側と下側の表面の前記貴金属めっき層が、前記オーバーハング状に突出させためっき部分で前記充填樹脂と前記金属板との界面の上下の入口を塞ぎ前記充填樹脂を上下から挟むことで、前記充填樹脂と前記金属板の界面への水分の浸入を妨げたことを特徴とする半導体発光装置用リードフレームの製造方法。
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