JP7231720B2 - パッケージおよびパッケージ用の金属枠体 - Google Patents

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Description

本発明は、パッケージおよびパッケージ用の金属枠体に関し、特に、めっき層を有するパッケージおよびパッケージ用の金属枠体に関するものである。
特開２００７－２４３１４５号公報（特許文献１）は高放熱型電子部品収納用パッケージを開示している。このパッケージは、ヒートシンク板、枠体、および外部接続端子を有している。ヒートシンク板の上面と、枠体の内周側壁面とで、半導体素子等の電子部品を収納するためのキャビティが構成される。このキャビティにおいて、ヒートシンク板の上面に電子部品が搭載される。電子部品と外部接続端子との間はボンディングワイヤによって電気的に接続される。以上により、パッケージへの電子部品の取り付けが完了する。その後、パッケージへ蓋体が接合されることによって、電子部品はキャビティ内に封止される。ヒートシンク板の材料としては、高い熱伝導性を有し、かつ、枠体の材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有するものが選択される。例えば、Ｃｕ（銅）－Ｗ（タングステン）複合金属板、Ｃｕ－Ｍｏ（モリブデン）複合金属板、Ｃｕ－Ｍｏ系金属板の両面に銅板がクラッドされたＣｕ／Ｃｕ－Ｍｏ／Ｃｕ接合金属板などが用いられる。電子部品が実装される前の時点で、ヒートシンク板および外部接続端子を含むパッケージの、外部に露出する金属表面には、Ｎｉ（ニッケル）めっき層およびＡｕ（金）めっき層が形成されている。
特開２００７－２４３１４５号公報
上記のように、ヒートシンク板の表面には、Ｎｉめっき層およびＡｕめっき層を含む積層めっきが形成される。積層めっきの表面の一部は、電子部品が実装されることになる実装面である。実装面上の突起または異物は、電子部品の接続信頼性へ悪影響を与え得る。そこで、実装面上の突起または異物を検出するための検査を行うことが望ましい。この検査は量産においては、カメラを用いた自動外観検査によって行われることが望ましい。カメラによって撮影される実装面が光沢度の過大なむらを有していると、それに起因してのコントラストが突起または異物と誤認されることがある。特に、Ａｕめっき層などの貴金属めっき層は、それが平坦であれば、通常、高い光沢を有する。よって、光沢のむらに起因してのコントラストが大きくなりやすい。なお、自動外観検査における誤認は、ヒートシンク板上の積層めっきに限らず、他の金属部材の積層めっきの検査においても生じ得る。
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、貴金属めっき層の光沢むらを抑えることができるパッケージおよびパッケージ用の金属枠体を提供することである。
本発明のパッケージは金属部材を有している。金属部材は、金属基材と、第１中間めっき層と、第２中間めっき層と、貴金属めっき層とを有している。金属基材は、複数の結晶粒からなる表面を有している。第１中間めっき層は、金属基材の複数の結晶粒上に直接形成されており、ニッケル元素を含有し、多結晶構造を有し、金属基材の複数の結晶粒における各結晶方位に対して無配向である。第２中間めっき層は第１中間めっき層上に直接形成されている。貴金属めっき層は第２中間めっき層上に形成されている。金属部材は、電子部品が実装されるための実装面を有するヒートシンク板である。パッケージはさらに、ヒートシンク板上に配置された枠体と、枠体上に取り付けられたリードフレームと、を有している。
本発明の、パッケージ用の金属枠体は、金属基材と、第１中間めっき層と、第２中間めっき層と、貴金属めっき層とを有している。金属基材は、複数の結晶粒からなる表面を有している。第１中間めっき層は、金属基材の複数の結晶粒上に直接形成されており、ニッケル元素を含有し、多結晶構造を有し、金属基材の複数の結晶粒における各結晶方位に対して無配向である。第２中間めっき層は第１中間めっき層上に直接形成されている。貴金属めっき層は第２中間めっき層上に形成されている。
なお本明細書において「金属」の文言は、特段の限定がない限り、純金属および合金のいずれも意味し得る。
本発明によれば、金属基材の表面上に、金属基材の複数の結晶粒における各結晶方位に対して無配向である第１中間めっき層が形成される。これにより、第１中間めっき層上に形成される第２中間めっき層および貴金属めっき層は、金属基材の表面をなす結晶粒における各結晶方位のむらの影響を受けることなく形成される。よって、金属基材の表面をなす結晶粒における各結晶方位のむらを反映しての貴金属めっき層の成長むらが防止される。よって、貴金属めっき層の光沢むらを抑えることができる。
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の一実施の形態における電子機器の構成を概略的に示す断面図である。 図１の電子機器の製造に用いられるパッケージの構成を概略的に示す断面図である。 図２の破線領域ＩＩＩを示す部分拡大図である。 図３の破線領域ＩＶを示す部分拡大図である。 図４に示された構成が有する結晶状態の例を模式的に示す部分断面図である。 図２のパッケージの製造方法の一工程を概略的に示す断面図である。 第１の比較例のパッケージにおける実装面上での光反射の様子を模式的に示す部分断面図である。 第２の比較例のパッケージにおける実装面上での光反射の様子を模式的に示す部分断面図である。 図５のパッケージにおける実装面上での光反射の様子を模式的に示す部分断面図である。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
＜構成＞
図１は、本実施の形態における電子機器５００の構成を概略的に示す断面図である。電子機器５００は、パッケージ１００と、電子部品５０１と、ボンディングワイヤ５０２と、蓋体５１２と、接合層５１１とを有している。パッケージ１００はそのキャビティ内に、電子部品５０１が実装されるための実装面ＲＭを有している。電子部品５０１は実装面ＲＭに実装されている。実装方法は任意であるが、電子部品５０１と実装面ＲＭとは互いに、例えば、ろう材層（図示せず）によって接合されていてよい。ボンディングワイヤ５０２は、電子部品５０１と、パッケージ１００の外部接続端子５０とを互いに接続している。蓋体５１２は、パッケージ１００に取り付けられることによって、パッケージ１００が有するキャビティを封止している。具体的には、蓋体５１２とパッケージ１００とが互いに接合層５１１によって接合されている。接合層５１１は、例えば、樹脂を含有する接着剤からなる。電子部品５０１は、高い気密性を有する環境下に保持される必要性の高いものであってよく、例えばパワー半導体素子である。パワー半導体素子は高周波用半導体素子であってよい。高周波用半導体素子はおおよそ、数十ＭＨｚ（例えば３０ＭＨｚ）以上３０ＧＨｚ以下の周波数で動作する半導体素子である。この場合、電子機器５００は高周波モジュールである。高周波用途に適したパワー半導体素子は、典型的には、ＬＤＭＯＳ（横方向拡散ＭＯＳ：Ｌａｔｅｒａｌ Ｄｉｆｆｕｓｅｄ ＭＯＳ）トランジスタ、またはＧａＮ（窒化ガリウム）トランジスタである。
図２は、電子機器５００（図１）の製造に用いられるパッケージ１００の構成を概略的に示す断面図である。パッケージ１００は、ヒートシンク板１０と、枠体３０と、リードフレーム５０（外部接続端子）と、接合層４０と、積層めっき２０とを有している。
ヒートシンク板１０は表面ＳＦ（図２における上面）を有している。枠体３０は表面ＳＦの少なくとも一部を囲むようにヒートシンク板１０上に配置されている。枠体３０は接合層４０によってヒートシンク板１０に取り付けられている。リードフレーム５０は枠体３０に固定されている。リードフレーム５０は、他の接合層４０によって枠体３０に取り付けられている。ヒートシンク板１０は、金属からなる単板または積層板である。ヒートシンク板１０の表面ＳＦは、Ｃｕ元素を含有していることが好ましい。言い換えれば、表面ＳＦはＣｕまたはＣｕ合金からなることが好ましい。以上の構成が有する表面のうち金属からなる部分の上に積層めっき２０が形成されている。よって積層めっき２０は、ヒートシンク板１０の表面ＳＦ上に形成された部分を含み、この部分は実装面ＲＭを含む。
図３は、図２の破線領域ＩＩＩを示す部分拡大図である。枠体３０は、絶縁枠体３１と、メタライズ膜３２と、めっき膜３３とを有している。
絶縁枠体３１はセラミックスからなる。メタライズ膜３２は絶縁枠体３１の上面上および下面上に形成されている。めっき膜３３はメタライズ膜３２上に形成されている。一方のメタライズ膜３２は接合層４０によってヒートシンク板１０に接合されており、他方のメタライズ膜３２は接合層４０によってリードフレーム５０に接合されている。接合層４０は、例えば、ろう材である。
なお、絶縁枠体３１と、メタライズ膜３２と、めっき膜３３とを有する枠体３０に代わって、樹脂からなる枠体が用いられてもよい。その場合、接合層４０は接着剤層であることが好ましい。樹脂からなる枠体３０とリードフレーム５０とは一体成型されてよく、その場合、枠体３０とリードフレーム５０との間の接合層４０は省略される。
図４は、図３の破線領域ＩＶを示す部分拡大図である。前述したように、ヒートシンク板１０の表面ＳＦには積層めっき２０が形成されている。これにより、実装面ＲＭを有する、積層めっき付きの金属部材が構成されている。言い換えれば、この金属部材は、ヒートシンク板１０（金属基材）と、積層めっき２０とを有している。積層めっき２０は、第１中間めっき層２１と、第２中間めっき層２２と、貴金属めっき層２３とを有している。第１中間めっき層２１は、ヒートシンク板１０の表面ＳＦ上に直接形成されている。第１中間めっき層２１は、Ｎｉ元素を含有し、例えば、実質的にＮｉのみを有するＮｉめっき層、またはＮｉ－Ｃｏ合金めっき層である。第２中間めっき層２２は第１中間めっき層２１上に直接形成されている。第２中間めっき層２２は、Ｎｉ元素を含有していることが好ましく、第１中間めっき層２１の組成と異なる組成を有していてよい。例えば、第１中間めっき層２１はＮｉからなり、第２中間めっき層２２はＮｉ合金からなる。このニッケル合金は、Ｃｏ（コバルト）元素を含有していてよく、例えば、Ｎｉ－Ｃｏ合金である。貴金属めっき層２３は、第２中間めっき層２２上に直接または間接に形成されており、本実施の形態においては直接形成されている。貴金属めっき層２３は、Ａｕ（金）層であることが好ましい。変形例として、このＡｕ層と第２中間めっき層２２との間に、金以外の貴金属からなる層、例えばＰｄ（パラジウム）層が形成されていてもよい。Ｐｄ層は、Ａｕ層へのＮｉ原子の拡散を遮断する機能を有する。これにより、加熱工程の際にＮｉがＡｕ層中へ拡散することに起因してのＡｕ層の変色を防止することができる。
図５は、図４に示された構成が有する結晶状態の例を模式的に示す部分断面図である。図中、ヒートシンク板１０について、その結晶粒界が太線で描かれており、その結晶方位が細線で模式的に描かれている。積層めっき２０については、結晶粒界の図示は省略されている。
ヒートシンク板１０は、図示されている結晶粒Ｃ１～Ｃ５を含む複数の結晶粒からなる表面ＳＦを有している。なお、以下の説明において、表面ＳＦを構成する多数の結晶粒のことを、代表して結晶粒Ｃ１～Ｃ５と記載することがある。ヒートシンク板１０の表面ＳＦは非研磨面であってよい。言い換えれば、表面ＳＦは、例えば鋳造面または焼成面のような、ヒートシンク板１０の形成直後の面（ａｓ－ｇｒｏｗｎ面）であってよい。研磨がなされないことによって、ヒートシンク板１０の表面ＳＦにはベイルビー層が形成されていない。結晶粒Ｃ１～Ｃ５は、面内方向（図中、横方向）において、第１の平均結晶粒径を有している。
第１中間めっき層２１は、ヒートシンク板１０の結晶粒Ｃ１～Ｃ５上に直接形成されている。第１中間めっき層２１はヒートシンク板１０の結晶粒Ｃ１～Ｃ５に対して実質的に無配向(ｎｏｎ－ｏｒｉｅｎｔｅｄ)である。具体的には、第１中間めっき層２１はヒートシンク板１０の結晶粒Ｃ１～Ｃ５における各結晶方位に対して実質的に無配向である。第１中間めっき層２１の結晶粒は、面内方向において上記第１の平均結晶粒径よりも小さい第２の結晶粒径を有している。言い換えれば、表面ＳＦに面する位置でのヒートシンク板１０の平均結晶粒径に比して、第１中間めっき層２１の平均結晶粒径の方が小さい。
なお平均結晶粒径は切断法によって算出されてよい。具体的には、顕微鏡の映像または写真上で、１０～５０個の結晶粒を完全に横切る既知の長さの線分が描かれ、この既知の長さをこれら結晶粒の数で割り算することによって算出されてよい。
第１中間めっき層２１の表面（図中、上面）の表面粗さは、ある程度粗い方が好ましい。表面粗さは、例えば、０．３μｍ以上の最大高さＲｙを有している。これにより、第２中間めっき層２２の結晶粒径を抑制しやすい。また、第１中間めっき層２１が無配向となるようなめっき条件を選択した結果として、第１中間めっき層２１の表面粗さが大きくなりやすいことがある。このように粗い表面上に直接的に貴金属めっき層２３が形成されたと仮定すると、均一な貴金属めっき層２３を得るためには、大きな厚みが必要となる。貴金属、特にＡｕ、は高価であるので、これは材料コストの増大につながる。よって本実施の形態においては、貴金属めっき層２３は第１中間めっき層２１上に第２中間めっき層２２を介して形成される。第２中間めっき層２２の表面粗さは、第１中間めっき層２１の表面粗さよりも小さいことが好ましい。なお最大高さＲｙは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜取り部分の山頂線と谷底線との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定したものをいう。その基準長さは、図５に示された程度の視野（例えば）であってよい。
上述したように、第１中間めっき層２１は、ヒートシンク板１０の結晶粒Ｃ１～Ｃ５に対して実質的に無配向である。具体的には、第１中間めっき層２１は、ヒートシンク板１０の結晶粒Ｃ１～Ｃ５における各結晶方位に対して実質的に無配向である。これは、第１中間めっき層２１の表面（図中、上面）において、ヒートシンク板１０の表面の結晶方位の情報が実質的に失われていることを意味する。その結果、第２中間めっき層２２は、ヒートシンク板１０の複数の結晶粒間の結晶方位の相違の影響を実質的に受けることなく成長する。
第１中間めっき層２１の厚みは、０．３μｍ以上が好ましく、１．０μｍ以上がより好ましく、通常は２μｍ以下で十分である。第１中間めっき層２１と第２中間めっき層２２との界面は、結晶方位観察および組成観察によって識別可能であることが多い。
＜製造方法＞
図６は、パッケージ１００（図２）の製造方法の一工程を概略的に示す断面図である。まず、ヒートシンク板１０と、枠体３０と、リードフレーム５０とが準備される。ヒートシンク板１０は、例えば、鋳造および焼成のいずれかまたはその組み合わせによって形成され得る。このように形成されたヒートシンク板１０の表面ＳＦは研磨されなくてよい。言い換えれば、複数の結晶粒からなる表面ＳＦを有するヒートシンク板１０が、表面ＳＦを研磨することなく準備されてよい。次に、これら部材が接合層４０によって互いに接合される。それにより、図示された構成が得られる。
再び図５を参照して、次に、ヒートシンク板１０の結晶粒Ｃ１～Ｃ５上に、Ｎｉ元素を含有する第１中間めっき層２１が、第１のめっき条件を用いて直接形成される。第１のめっき条件は、第１中間めっき層２１がヒートシンク板１０の結晶粒Ｃ１～Ｃ５に対して無配向となるように選択される。具体的には、第１のめっき条件は、第１中間めっき層２１がヒートシンク板１０の結晶粒Ｃ１～Ｃ５における各結晶方位に対して無配向となるように選択される。
次に、第１中間めっき層２１上に、Ｎｉ元素を含有する第２中間めっき層２２が、上記第１のめっき条件とは異なる第２のめっき条件を用いて直接形成される。第２のめっき条件は、第１のめっき条件に課されていた上記制約なしに選択することができる。後述する貴金属めっき層２３のめっき工程をより小さな厚みで均一に実施するためには、第２のめっき条件は、表面粗さが第１のめっき条件に比して小さくなるような条件であることが好ましい。
次に、第２中間めっき層２２上に貴金属めっき層２３が形成される。これによりパッケージ１００が得られる。
＜比較例＞
図７は、比較例のパッケージ１００Ａにおける実装面ＲＭ上での光反射の様子を模式的に示す部分断面図である。パッケージ１００Ａは、第１中間めっき層２１が形成されることなく、第２中間めっき層２２Ａおよび貴金属めっき層２３Ａが形成されることによって作製されている。第２中間めっき層２２Ａは、無配向性の第１中間めっき層２１（図５）によって表面ＳＦから隔てられていないので、ヒートシンク板１０の表面ＳＦをなす結晶粒Ｃ１～Ｃ５のむらの影響を受けて成長する。具体的には、第２中間めっき層２２Ａは、ヒートシンク板１０の表面ＳＦをなす結晶粒Ｃ１～Ｃ５における各結晶方位のむらの影響を受けて成長する。よって、第２中間めっき層２２Ａ上に形成される貴金属めっき層２３Ａも、結晶粒Ｃ１～Ｃ５のむらの影響を受けて成長する。具体的には、第２中間めっき層２２Ａ上に形成される貴金属めっき層２３Ａも、結晶粒Ｃ１～Ｃ５における各結晶方位のむらの影響を受けて成長する。その結果、表面ＳＦ実装面ＲＭは、比較的小さな結晶粒が集まっている箇所と、大きな結晶粒が占める箇所とを有する。前者の箇所への入射光ＬＴａの反射光は比較的拡散されやすい。一方、後者の箇所への入射光ＬＴｂの反射光は比較的強くなりやすい。その結果、貴金属めっき層２３Ａの光沢むらが大きくなる。
図８は、比較例のパッケージ１００Ｂにおける実装面ＲＭ上での光反射の様子を模式的に示す部分断面図である。なお図５と同様、ヒートシンク板１０についてその結晶粒界が描かれている一方で、積層めっき２０Ｂについては結晶粒界の図示が省略されている。
パッケージ１００Ｂは、第１中間めっき層２１（図５）の代わりにベイルビー層１９が形成された後に第２中間めっき層２２Ｂおよび貴金属めっき層２３Ｂが形成されることによって作製されている。ベイルビー層１９は、表面ＳＦを研磨することによって形成される。第２中間めっき層２２Ｂは、ベイルビー層１９によって表面ＳＦから隔てられているので、ヒートシンク板１０の表面ＳＦをなす結晶粒Ｃ１～Ｃ５のむらの影響を受けずに成長する。具体的には、第２中間めっき層２２Ｂは、ヒートシンク板１０の表面ＳＦをなす結晶粒Ｃ１～Ｃ５における各結晶方位のむらの影響を受けずに成長する。よって、第２中間めっき層２２Ｂ上に形成される貴金属めっき層２３Ｂも、結晶粒Ｃ１～Ｃ５のむらの影響を受けずに成長する。具体的には、第２中間めっき層２２Ｂ上に形成される貴金属めっき層２３Ｂも、結晶粒Ｃ１～Ｃ５における各結晶方位のむらの影響を受けずに成長する。その結果、入射光ＬＴの反射光の分散状態が均一となりやすい。よって、パッケージ１００Ａの貴金属めっき層２３Ａ（図７）に比して、貴金属めっき層２３Ｂの光沢むらを小さくすることができる。しかしながら本比較例は、ベイルビー層１９を形成するための研磨工程を要する。研磨工程は、製造上の負担が大きい。
＜効果＞
図９は、本実施の形態のパッケージ１００における実装面ＲＭ上での光反射の様子を模式的に示す部分断面図である。本実施の形態によれば、ヒートシンク板１０の表面ＳＦ上に、結晶粒Ｃ１～Ｃ５に対して無配向である第１中間めっき層２１が形成される。具体的には、ヒートシンク板１０の表面ＳＦ上に、結晶粒Ｃ１～Ｃ５における各結晶方位に対して無配向である第１中間めっき層２１が形成される。これにより、第１中間めっき層２１上に形成される第２中間めっき層２２および貴金属めっき層２３は、ヒートシンク板１０の表面ＳＦをなす結晶粒Ｃ１～Ｃ５のむらの影響を受けることなく形成される。具体的には、第１中間めっき層２１上に形成される第２中間めっき層２２および貴金属めっき層２３は、ヒートシンク板１０の表面ＳＦをなす結晶粒Ｃ１～Ｃ５における各結晶方位のむらの影響を受けることなく形成される。よって、結晶粒Ｃ１～Ｃ５のむらを反映しての貴金属めっき層２３の成長むらが防止される。具体的には、結晶粒Ｃ１～Ｃ５における各結晶方位のむらを反映しての貴金属めっき層２３の成長むらが防止される。その結果、入射光ＬＴの反射光の分散状態が均一となりやすい。よって、貴金属めっき層２３の光沢むらを抑えることができる。
実装面ＲＭ上の突起または異物は、電子部品５０１（図１）の接続信頼性へ悪影響を与え得る。そこで、実装工程前に実装面ＲＭ上の突起または異物を検出するための検査を行うことが望ましい。この検査は量産においては、カメラを用いた自動外観検査によって行われることが望ましい。カメラによって撮影されるときに実装面ＲＭが光沢度のむらを過剰に有していると、それに起因してのコントラストが突起または異物と誤認されることがある。特に、Ａｕめっき層などの貴金属めっき層は、それが平坦であれば、通常、高い光沢を有する。よって、光沢のむらに起因してのコントラストが大きくなりやすい。本実施の形態によれば、実装面ＲＭの検査において、前述した理由によって、光沢むらに起因しての誤認を防止することができる。
結晶粒Ｃ１～Ｃ５（図９）は面内方向（図中、横方向）において第１の平均結晶粒径を有し、第１中間めっき層２１の結晶粒（図示せず）は面内方向において第１の平均結晶粒径よりも小さい第２の結晶粒径を有する。これにより、第１中間めっき層２１上に形成される第２中間めっき層２２および貴金属めっき層２３の結晶粒（図示せず）の結晶粒径を抑制しやすくなる。よって、貴金属めっき層２３の大きな結晶粒からの局所的に強い光反射が起こりにくくなる。よって、貴金属めっき層２３の光沢むらを、より抑えることができる。
ヒートシンク板１０の表面ＳＦは非研磨面であってよい。これによりヒートシンク板１０の表面研磨工程が不要となる。研磨工程は、大きな労力を要する工程であることから、これを省略することによってヒートシンク板１０の製造方法を簡素化することができる。なお、ヒートシンク板１０の表面ＳＦが非研磨面である場合、表面ＳＦにはベイルビー層１９（図８）が形成されない。
第２中間めっき層２２はＮｉ元素を含有していることが好ましい。これにより、第２中間めっき層２２を貴金属めっき層に比して安価に形成することができる。
第１中間めっき層２１は、ヒートシンク板１０の結晶粒Ｃ１～Ｃ５に対して無配向であることが求められるので、それに適した組成が選択されることが好ましい。具体的には、第１中間めっき層２１は、ヒートシンク板１０の結晶粒Ｃ１～Ｃ５における各結晶方位に対して無配向であることが求められるので、それに適した組成が選択されることが好ましい。これに対して、第２中間めっき層２２はそのような制約を受けないので、第１中間めっき層２１の組成と異なる組成を、より自由に選択することができる。例えば、第１中間めっき層２１はＮｉからなり、第２中間めっき層２２はＮｉ合金からなる。Ｎｉ合金はＣｏ元素を含有していてよい。
ヒートシンク板１０の表面ＳＦはＣｕ元素を含有していることが好ましい。これにより、ヒートシンク板１０の表面ＳＦの熱伝導率を高めることができる。
＜実験＞
下記に、Ｎｏ．１～５のパッケージの作製条件と、当該パッケージが有する実装面ＲＭへの自動外観検査の結果とを示す。
Figure 0007231720000001
なお、Ｎｏ．１～Ｎｏ．３のそれぞれは実施例としてのパッケージ１００（図９）に対応しており、Ｎｏ．４は比較例としてのパッケージ１００Ａ（図７）に対応しており、Ｎｏ．５は比較例としてのパッケージ１００Ｂ（図８）に対応している。
Ｎｏ．１～Ｎｏ．５のいずれにおいても、ヒートシンク板としてＣｕ／Ｃｕ－Ｍｏ／Ｃｕ接合金属板が用いられた。Ｎｏ．１～Ｎｏ．４においては、これが研磨されることなく用いられた。Ｎｏ．５においては、実装面側のＣｕ表面が研磨され、それによりベイルビー層１９（図８）が形成された。これらのヒートシンク板を用いて、めっき前の構成が準備された（図６参照）。
Ｎｏ．１～Ｎｏ．３においては、第１中間めっき層２１（図９）として、粗化された表面を有するＮｉめっき層である粗化Ｎｉめっき層が形成された。なお粗化Ｎｉめっき層は、めっき条件および薬液成分などを調整することによって得ることができる。Ｎｏ．１～Ｎｏ．３のそれぞれにおける第１中間めっき層２１の平均厚みは、１．０μｍ、１．５μｍおよび２．０μｍとされた。Ｎｏ．４およびＮｏ．５においては、この形成は省略された。次に、通常のめっき法を用いてＮｉＣｏめっき層が形成された。次に、通常のめっき法を用いてＡｕめっき層が形成された。
Ａｕめっき層からなる実装面の光沢度を測定したところ、上記表に示す結果が得られた。なお光沢度の測定装置としては日本電色工業株式会社製ＶＳＲ－３００Ａを用いた。また測定方法としてはこの装置のＢｌａｃｋモードを用いた。
実装面の自動外観検査が行われた。その結果、Ｎｏ．１～Ｎｏ．３およびＮｏ．５では正常に検査が行われたが、Ｎｏ．４では誤認が発生した。具体的にはＮｏ．４においては、局所的に暗い箇所が異物と誤認された。Ｎｏ．４は、１．０以上の高い光沢度を有していたものであり、カメラによって取得された画像のコントラストが高かったことから、このような誤認が生じやすかったと考えられる。
なお、上記においては金属基材がパッケージのヒートシンク板である場合について詳述したが、金属基材はこれに限定されるものではない。金属基材は、例えば、パッケージ用の金属枠体であってよい。金属枠体は、パッケージのキャビティの側面を構成し、枠体を支持する支持部がキャビティの底面を構成する。この場合、金属枠体に蓋体を取り付ける工程の前に行われる、金属枠体の表面の外観検査において、誤認を防止することができる。上記支持部がセラミックスからなる場合、金属枠体の熱膨張係数は、セラミックスの熱膨張係数に近いことが望ましい。これを勘案して、金属枠体の材料としては、例えば、例えば、Ｆｅ（鉄）－Ｎｉ系合金、またはＦｅ－Ｎｉ－Ｃｏ系合金が用いられる。
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
１０ ：ヒートシンク板（金属基材）
２０ ：積層めっき
２１ ：第１中間めっき層
２２ ：第２中間めっき層
２３ ：貴金属めっき層
３０ ：枠体
３１ ：絶縁枠体
３２ ：メタライズ膜
３３ ：めっき膜
４０ ：接合層
５０ ：リードフレーム（外部接続端子）
１００ ：パッケージ
５００ ：電子機器
５０１ ：電子部品
５０２ ：ボンディングワイヤ
５１１ ：接合層
５１２ ：蓋体
Ｃ１～Ｃ５：結晶粒
ＲＭ ：実装面
ＳＦ ：表面

Claims (14)

  1. 複数の結晶粒からなる表面を有する金属基材と、
    前記金属基材の前記複数の結晶粒上に直接形成され、ニッケル元素を含有し、多結晶構造を有し、前記金属基材の前記複数の結晶粒における各結晶方位に対して無配向である第１中間めっき層と、
    前記第１中間めっき層上に直接形成された第２中間めっき層と、
    前記第２中間めっき層上に形成された貴金属めっき層と、
    を有する金属部材を備え、
    前記金属部材は、電子部品が実装されるための実装面を有するヒートシンク板であり、
    前記ヒートシンク板上に配置された枠体と、
    前記枠体上に取り付けられたリードフレームと、
    をさらに備えるパッケージ。
  2. 前記電子部品はパワー半導体素子である、請求項１に記載のパッケージ。
  3. 前記金属基材の前記複数の結晶粒は面内方向において第１の平均結晶粒径を有し、前記第１中間めっき層は面内方向において前記第１の平均結晶粒径よりも小さい第２の結晶粒径を有する、請求項１または２に記載のパッケージ。
  4. 前記金属基材の前記表面は非研磨面である、請求項１から３のいずれか１項に記載のパッケージ。
  5. 前記金属基材の前記表面にはベイルビー層が形成されていない、請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージ。
  6. 前記第２中間めっき層はニッケル元素を含有している、請求項１から５のいずれか１項に記載のパッケージ。
  7. 前記第２中間めっき層は、前記第１中間めっき層の組成と異なる組成を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載のパッケージ。
  8. 前記第１中間めっき層はニッケルからなり、前記第２中間めっき層はニッケル合金からなる、請求項１から７のいずれか１項に記載のパッケージ。
  9. 前記ニッケル合金はコバルト元素を含有している、請求項８に記載のパッケージ。
  10. 前記金属基材の前記表面は銅元素を含有している、請求項１から９のいずれか１項に記載のパッケージ。
  11. 前記貴金属めっき層は金層を有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載のパッケージ。
  12. 前記貴金属めっき層はパラジウム層を有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載のパッケージ。
  13. 前記第１中間めっき層の表面粗さは、０．３μｍ以上の最大高さＲｙを有している、請求項１から１２のいずれか１項に記載のパッケージ。
  14. 複数の結晶粒からなる表面を有する金属基材と、
    前記金属基材の前記複数の結晶粒上に直接形成され、ニッケル元素を含有し、多結晶構造を有し、前記金属基材の前記複数の結晶粒における各結晶方位に対して無配向である第１中間めっき層と、
    前記第１中間めっき層上に直接形成された第２中間めっき層と、
    前記第２中間めっき層上に形成された貴金属めっき層と、
    を備える、パッケージ用の金属枠体。
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