TWI465614B - Lead frame for optical semiconductor device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種光半導體裝置用導線架及其製造方法。
光半導體裝置用導線架先前被廣泛利用作將LED元件等用於光源之各種顯示用、照明用光源。該光半導體裝置例如係於基板上配設導線架,於該導線架上安裝發光元件之後,為防止熱、濕氣、氧化等造成之光源劣化或其周邊部位之劣化,而以密封樹脂將上述光源及其周圍予以密封。
又,於該光源正下方,多形成有光之反射特性優異之銀或銀合金之層,例如於專利文獻1等中揭示有將鍍銀層形成於反射板附近,於專利文獻2等中揭示有:藉由將銀或銀合金皮膜之結晶粒徑設為0.5μm~30μm,以提高反射特性等。進而,於專利文獻2中揭示有如下方法:於形成銀膜後以200度以上進行熱處理30秒以上,藉此製造上述結晶粒徑之銀膜。
另一方面,作為提高耐蝕性之方法,例如,如專利文獻3般揭示有如下方法:於鎳基底層上形成0.005~0.15μm之鈀,於最表層形成0.003~0.05μm之銠。
然而,如專利文獻1所揭示之技術般,僅單純地形成銀或其合金皮膜之情形時,紫外區之波長之下降特別大,無法避免可見光區之約400nm附近至300nm附近之反射率下降。
又,若如專利文獻2所揭示之技術般將結晶粒徑形成為0.5μm以上,則雖可見光區中之反射率確實有稍許之改善,但對400nm以下之波長會看到與專利文獻1所揭示之技術相同之現象,無法避免紫外區中之反射率下降。又,若藉由熱處理調整為上述結晶粒徑,則可推測到:因殘留氧之影響造成銀發生氧化,反而會導致反射率下降,從而在反射率改善方面無法獲得充分之效果。
進而,於專利文獻2中揭示有針對表層銀膜之基底材料之表面粗糙度將最大高度Ry設為0.5μm以上者,但構成光之反射現象者並非基底部分之粗度,最表層附近之粗度會造成影響。因此,於基體或基底電鍍之上以構成反射層之電鍍或蒸鍍等形成銀膜,因此有可能即使界定基底之粗糙度亦無意義。又,Ry係指粗糙度之最大值與最小值之差,其很可能會表示僅表面某特定部位之凹凸,例如形成為線狀之劃痕等微小部之數值,而並非表示取決於反射之整體範圍之粗度,因而Ry有時並不適合作為表示反射層特性之參數。
進而,在將根據該等文獻中揭示之技術所製作之導線架用於LED來使用時,隨時間經過會出現亮度下降。調查之結果可知,由於密封之樹脂中含有微量之硫成分,其使導線架表面之銀發生硫化,因而銀會變為黑色而使亮度下降。又,純銀易發生遷移。
又,於專利文獻3所揭示之導線架中,與銀相比,銠會使對於光半導體裝置而言較重要之反射特性,尤其重要之包含可見光區的例如波長400~800nm之反射率降低20%以上,故而若僅單純地被覆較薄之銠,則藍色系或白色系之光半導體裝置無法滿足反射率之要求特性。
專利文獻1:日本專利特開昭61-148883號公報
專利文獻2:日本專利特開2008-016674號公報
專利文獻3:日本專利特開2005-129970號公報
本發明提供一種光之波長為紫外區之300nm至近紅外區之800nm中之反射特性良好的導線架,進而散熱性、耐蝕性(尤其對硫化腐蝕之耐蝕性)、反射率之長期穩定性優異之導線架及其製造方法。
鑒於上述問題進行努力研究之結果可知,若為0.2μm以下厚度之金屬層,則紫外區至近紅外區之波長範圍的光之反射率或多或少會受到下層金屬之影響。且可知,為進一步提高耐蝕性,若將形成反射層之純銀層表面之算術平均高度Ra控制在0.001~0.2μm之範圍內,則可形成上述耐蝕性皮膜而不會造成純銀層露出。該等之結果獲得以下見解,即,一種光半導體裝置用導線架,其係於基體上形成有由純銀構成之純銀層者,該純銀層之算術平均高度Ra為0.001~0.2μm,且於其表面設置0.001~0.2μm之耐蝕性優異之金屬層,藉此,可提供一種既可保持純銀層之高反射率特性之效果,且對硫化腐蝕之耐蝕性優異,從而反射率之長期穩定性優異之光半導體用導線架。
亦即,本發明提供:
(1)一種光半導體裝置用導線架,其係於基體上形成有由純銀構成之純銀層者,其特徵在於,該純銀層之算術平均高度Ra為0.001~0.2μm,且於其表面形成有由對硫化腐蝕之耐蝕性優異之金屬材料構成之平均膜厚0.001μm以上、0.2μm以下之皮膜;
(2)如第(1)項之光半導體裝置用導線架,其中上述基體係由選自由銅、銅合金、鋁及鋁合金組成之群中之金屬或合金構成;
(3)如第(1)項或第(2)項之光半導體裝置用導線架,其中於上述基體及上述純銀層之間,至少形成有1層由選自由鎳、鎳合金、鈷、鈷合金、銅及銅合金組成之群中之金屬或合金構成之中間層;
(4)如第(1)項至第(3)項中任一項之光半導體裝置用導線架,其中上述純銀層之厚度為0.2~5.0μm;
(5)如第(1)項至第(4)項中任一項之光半導體裝置用導線架,其中形成上述皮膜之金屬材料係選自由金、金合金、銀合金、鉑、鉑合金、銠、銠合金、銦及銦合金組成之群中之金屬或合金;
(6)如第(1)項至第(5)項中任一項之光半導體裝置用導線架,其中形成上述皮膜之金屬材料係選自由銀-銅合金、銀-銦合金、銀-銠合金及銀-金合金組成之群中之銀合金;
(7)一種如第(1)項至第(6)項中任一項之光半導體裝置用導線架之製造方法,其特徵在於,上述純銀層及上述皮膜係藉由電鍍法而形成;以及
(8)一種如第(3)項至第(6)項中任一項之光半導體裝置用導線架之製造方法,其特徵在於,上述純銀層、上述中間層及上述皮膜係藉由電鍍法而形成。
本發明之光半導體裝置用導線架係於形成有純銀層之光半導體用導線架中,該純銀層之表面之算術平均高度Ra為0.001~0.2μm之範圍,且於其表層以0.001μm以上、0.2μm以下之厚度(平均膜厚)形成耐蝕性優異之金屬層,藉此既可發揮銀之優異反射特性,亦可提高耐蝕性(尤其對硫化腐蝕之耐蝕性),還可防止遷移。進而,由於銀無法避免400nm以下之紫外區中之反射率下降,因此,藉由使尤其300nm之紫外區之反射率為數個百分比左右被銀以外之金屬或其合金較薄地覆蓋,可將反射率提高至數十百分比之等級,從而可用作廣泛覆蓋紫外區至近紅外區之反射特性良好的光半導體裝置之導線架。
又,本發明之製造方法可製造適於作為用於LED、光電耦合器、光續斷器等之光半導體裝置用導線架且於光之波長為紫外區之300nm至近紅外區之800nm中之反射特性良好,進而散熱性、耐蝕性(尤其對硫化腐蝕之耐蝕性)、反射率之長期穩定性優異之導線架。
本發明之上述及其他特徵及優點可適當參照附圖並由下述之揭示而明確。
圖1係表示本發明之光半導體裝置用導線架之一實施態樣之概略剖面圖。其中,圖1中表示於導線架上搭載有光半導體晶片4之狀態(以下之圖3~8亦同樣)。
如圖1所示,本實施態樣之導線架係於基體1上形成有由純銀構成之純銀層2,於該純銀層2之表層,形成有由耐蝕性優異之金屬材料構成之皮膜3。於本發明中,純銀層2之算術平均高度Ra係形成為0.001~0.2μm,皮膜3之厚度為0.001μm以上、0.2μm以下。本發明之導線架成為可見光區之反射特性優異,且耐蝕性(尤其對硫化腐蝕之耐蝕性)及耐遷移性優異之光半導體裝置用導線架。
基體1例如可使用銅或銅合金、鋁或鋁合金、鐵或鐵合金等,較佳為選自由銅、銅合金、鋁及鋁合金構成之群中之金屬或合金。
藉由將基體1設為銅或銅合金、鋁或鋁合金,可提供一種容易形成皮膜且亦有助於成本降低之導線架。又,該等導線架之與導電率良好相關之特性即熱傳導率良好,因此散熱特性優異,可將發光體發光時產生之熱能經由導線架而順利地放出至外部,從而可預料到發光元件之長壽命化及反射特性之長期穩定化。
又,於本發明中,「反射特性良好」係表示反射率於波長300~400nm中為30%以上,且於波長400~800nm中為70%以上。
純銀層2之厚度較佳為0.2~5.0μm,進而較佳為0.5~4.0μm,更佳為1.0~3.0μm。若純銀層之厚度過薄,則有助於反射率之厚度有時會不足,另一方面,雖過厚可使效果飽和,但會造成成本變高。藉由將純銀層2之被覆厚度設為上述範圍內,可無需使用超出需要量之貴金屬而廉價地製造。形成純銀層之銀濃度(純度)較佳為95質量%以上,更佳為98質量%以上。
圖2係於基體1上層形成有純銀層2,並於其上層形成有作為最表層之皮膜3之部分之示意放大剖面圖。如圖所示,純銀層2之表面具有凹凸形狀,表示表面之粗糙度之指數即算術平均高度Ra較佳為0.001~0.2μm,進而較佳為0.01~0.15μm,更佳為0.05~0.15μm。再者,上述算術平均高度Ra係根據日本工業規格(JIS)之表面粗糙度-定義及表示(B0601-2001)而測得之值。
藉由將純銀層2之算術平均高度Ra設為上述範圍內,可緻密地形成最表層所形成之由耐蝕性(尤其對硫化腐蝕之耐蝕性)優異之金屬材料構成之皮膜3。因此,可有效地防止形成皮膜3時易產生之針孔或非被覆部之形成,因此可形成對各種原因之耐蝕性優異之皮膜。又,若Ra過大,則易因表層之凹凸而導致隨後之晶片搭載步驟或接合步驟產生故障,且無法藉由作為最表層之皮膜3穩定且均勻地覆蓋純銀層2之表層,導致形成純銀層2之露出部分之可能性較高。其結果,於作為光半導體用導線架而使用之過程中,純銀層2主要會因硫成分而硫化變色,導致反射率下降。為改善該問題,必須使最表層厚度更厚,以賦予耐蝕性,因此會造成成本變高,因而並不理想。
再者,作為Ra之控制方法,可藉由添加至純銀電鍍液中之添加劑或電鍍時之電流密度來適當調整。
如上所述,於基體1上之最表層形成由可防止因純銀層2硫化所致之變色(腐蝕)之金屬材料所構成之皮膜3,藉此確保純銀層2之銀的長期可靠性。又,皮膜3之厚度(平均膜厚:於皮膜之任意10處測得之厚度的算術平均值)係設為0.001μm以上、0.2μm以下。若最表層之厚度過薄則無法獲得充分之耐蝕性效果,相反地,若過厚則無法發揮有助於光反射之銀之反射率,因此會導致反射率於整個區域中急遽下降。若亦考慮到算術平均高度之影響,則反射率實質上開始下降者係皮膜3之平均膜厚厚於0.1μm左右時,但若為直至0.2μm為止之厚度,則為可充分發揮下層(純銀層2)之銀之反射率的厚度,若被覆厚度超過0.2μm,則會呈現出反射率急遽下降之臨界點般之變化。因此,於本發明中,更為重要的是以0.001~0.2μm之被覆厚度而緻密且均勻地被覆。為將純銀層2之反射率保持為較高狀態,皮膜3之厚度較佳為0.005~0.1μm,更佳為0.005~0.05μm。
作為最表層之由耐蝕性優異之金屬材料構成之皮膜,較佳為由難以與硫、碳或氧等發生反應且難以發生變色之具有耐蝕性之金屬材料所構成之層,作為金屬材料例如可列舉選自由金、金合金、銀合金、鉑、鉑合金、錫、錫合金、鎳、鎳合金、鈷、鈷合金、鈀、鈀合金、釕、釕合金、銠、銠合金、銥、銥合金、銦及銦合金組成之群中之金屬材料,更佳為使用選自由金、金合金、銀合金、鉑、鉑合金、銠、銠合金、銦及銦合金組成之群中之金屬或合金。
又,於形成作為最表層之皮膜3之耐蝕性優異之金屬材料為銀合金之情形時,該銀合金較佳為選自由銀-錫合金、銀-銅合金、銀-銦合金、銀-銠合金、銀-釕合金、銀-金合金、銀-鈀合金、銀-鎳合金等組成之群中之銀合金,進而,尤佳為選自由銀-銅合金、銀-銦合金、銀-銠合金及銀-金合金組成之群中之銀合金。
可更有效地活用銀之反射率者為銀合金,其可相對較廉價地製造。尤其,形成上述合金相對較容易,防銹處理效果較高且反射特性亦良好。
成為最表層之皮膜3只要為上述範圍內之厚度(平均膜厚)即可,層數並無規定。例如可將Au層設為0.005μm,於其上層將Pt層設為0.005μm。然而,若考慮到生產性或成本等,則較佳為2層以內。
本發明之導線架搭載光半導體晶片4,且適當地連接外部配線以自外部對光半導體4供給電力,並以樹脂對光半導體晶片4及其周圍進行鑄模而形成光半導體裝置。
皮膜3之形成部位必須至少形成於搭載光半導體晶片4之部位。換言之,搭載光半導體晶片4之場所以外無需形成皮膜3。其原因在於,若藉由僅於光半導體晶片4之搭載部形成皮膜3便可防止具有反射板作用之純銀層2之變色,則不會對反射特性造成較大影響,例如鑄模樹脂之部位亦可為最表層之純銀層3。因此,所形成之皮膜3既可部分地形成,例如亦可利用條狀電鍍或點狀電鍍等之部分電鍍來形成。製造局部形成之導線架可削減成為多餘部分之金屬使用量,因此可提供對於環境溫和且省成本之光半導體用導線架。
又,作為半導體晶片4,可使用LED元件等任意光半導體。
圖3係本發明之光半導體裝置用導線架之另一實施態樣之概略剖面圖,對於圖1所示之態樣之導線架,於基體1及純銀層2之間形成有中間層5。再者,於圖中,關於未特別言及之符號,係表示與圖1中之符號相同之含義(以下之圖中亦同樣)。
中間層5較佳為由選自由鎳、鎳合金、鈷、鈷合金、銅、銅合金組成之群中之金屬或合金構成。
藉由於純銀層2與基體1之間設置由鎳或鎳合金、鈷或鈷合金、銅或銅合金構成之中間層5,可防止因發光元件之發熱導致基體之擴散所造成之反射特性之劣化,從而使反射特性長期之可靠性更高。
關於中間層5之厚度,並無特別限定,但若考慮到壓製性、成本、生產性、耐熱性,較佳為0.2~2μm,更佳為0.5~1μm較為適當。層數亦無特別規定,但若亦考慮到生產性,則通常為1層。
圖4係本發明之光半導體裝置用導線架之又一實施態樣之概略剖面圖,表示僅於搭載光半導體晶片4之部分形成有由耐蝕性優異之金屬材料構成之皮膜3之情形。
圖5係本發明之光半導體裝置用導線架之又一實施態樣之概略剖面圖,僅於搭載光半導體晶片4之部分形成有由耐蝕性優異之金屬材料構成之皮膜3,還形成有中間層5。
圖6係與圖3所示之態樣同樣之光半導體裝置用導線架之概略剖面圖,於導線架兩面搭載有光半導體晶片4。如本態樣所示,亦可不僅使用單面而使用兩面構成光半導體裝置。
圖7係本發明之光半導體裝置用導線架之又一實施態樣之概略剖面圖,係於基體1上設置凹部並於該凹部內側搭載光半導體晶片4者。如該形狀般,本發明之光半導體裝置用導線架當然亦可適應於設置凹部以提高聚光性之導線架形狀。
圖8係本發明之光半導體裝置用導線架之剖面圖例,係於基體1上設置凹部並於該凹部內側搭載光半導體者,且僅於該凹部形成有最表層3。如此,藉由僅對有助於光半導體所發出之光的反射之部分施以最表層,從而亦可適當地利用於僅提高反射部之耐蝕性。
光半導體裝置用導線架之製造可使用任意方法,但純銀層2、由耐蝕性優異之金屬材料構成之皮膜3、中間層5較佳為藉由電鍍法而形成。電鍍法與包層法或濺鍍法相比,可容易調整厚度,且成本亦較低。
[實施例]
以下,根據實施例更詳細地說明本發明,但本發明並不限定於此。「基底層」與上述「中間層」為同義。
實施例1
對厚度0.3mm、寬度50mm之表1所示之基體進行下述前處理之後,藉由下述電鍍處理,獲得表1所示之構成之本發明例1~39、先前例1及比較例1、2之導線架。
各導線架之層構成於本發明例1~6中依基體、純銀層、最表層皮膜之順序所形成者,先前例1係依基體、基底層、純銀層之順序所形成者,本發明例7~39及比較例1、2係依基體、基底層、純銀層、最表層皮膜之順序所形成者。又,純銀層係藉由下述Ag電鍍條件而於所有例中形成為1μm之厚度者,於最表層皮膜形成前,以接觸式表面粗糙度計(SURFCORDER SE-30H(商品名):(股)小阪研究所製)測定表面粗糙度之結果為,算術平均高度Ra=0.12μm。
又,用於基體之材料中,「C11000」、「C26800」、「C52100」、「C77000」及「C19400」係表示銅或銅合金基體,C之後之數值係表示基於CDA(Copper Development Association,銅業發展協會)規格之種類。又,「EFTEC-3」係古河電氣工業(股)製之銅合金,係CDA規格中以「C14410」所示之銅合金。
又,「A1100」、「A2014」、「A3003」及「A5052」係表示鋁或鋁合金基體,A之後之數值係表示基於JIS之種類。
又,「SUS304」及「42合金」係表示鐵合金基體,「SUS304」係表示JIS規定之相應種類之不鏽鋼,「42合金」係表示含42%之Ni之鐵合金。
作為前處理係對於基體中之銅基體、銅合金基體及鐵合金基體,進行下述電解脫脂,繼而進行下述酸洗。又,對於鋁基體及鋁合金基體,進行下述電解脫脂,繼而進行下述酸洗,然後進行下述鋅取代。再者,在形成純鍍銀層之前,以厚度0.01μm實施預鍍銀。
以下表示前處理條件。
(前處理條件)
[電解脫脂]
脫脂液:NaOH60g/升
脫脂條件:2.5A/dm2
,溫度60℃,脫脂時間60秒
[酸洗]
酸洗液:10%硫酸
酸洗條件:30秒浸漬,室溫
[鋅取代]當基體為鋁時使用
鋅取代液:NaOH 500g/升,ZnO 100g/升,酒石酸(C4
H6
O6
) 10g/升,FeCl2
2g/升
處理條件:30秒浸漬,室溫
[Ag預電鍍]被覆厚度0.01μm
電鍍液:KAg(CN)2
5g/升,KCN 60g/升,
電鍍條件:電流密度2A/dm2
,電鍍時間4秒,溫度25℃
以下表示所使用之各電鍍之電鍍液組成及電鍍條件。
[Ag電鍍]被覆厚度1.0μm
電鍍液:AgCN 50g/升,KCN 100g/升,K2
CO3
30g/升
電鍍條件:電流密度1A/dm2
,溫度30℃,處理時間96秒
[Ni電鍍]
電鍍液:Ni(SO3
NH2
)2
‧4H2
O 500g/升,NiCl2
30g/升,H3
BO3
30g/升
電鍍條件:電流密度5A/dm2
,溫度50℃
[Co電鍍]
電鍍液:Co(SO3
NH2
)2
‧4H2
O 500g/升,CoCl2
30g/升,H3
BO3
30g/升
電鍍條件:電流密度5A/dm2
,溫度50℃
[Cu電鍍]
電鍍液:CuSO4
‧5H2
O 250g/升,H2
SO4
50g/升,NaCl 0.1g/升
電鍍條件:電流密度6A/dm2
,溫度40℃
[In電鍍]
電鍍液:InCl3
45g/升,KCN 150g/升,KOH 35g/升,糊精35g/升
電鍍條件:電流密度2A/dm2
,溫度20℃
[Au電鍍]
電鍍液:KAu(CN)2
14.6g/升,C6
H8
O7
150g/升,K2
C6
H4
O7
180g/升
電鍍條件:電流密度1A/dm2
,溫度40℃
[Au-Co電鍍]Au-0.3%Co
電鍍液:KAu(CN)2
14.6g/升,C6
H8
O7
150g/升,K2
C6
H4
O7
180g/升,EDTA-Co(II) 3g/升,哌嗪2g/升
電鍍條件:電流密度1A/dm2
,溫度40℃
[Ag-Cu合金電鍍]Ag-20%Cu
電鍍液:AgCN 2.5g/升,CuCN 70g/升,KCN 60g/升,K2
CO3
20g/升
電鍍條件:電流密度0.5A/dm2
,溫度50℃
[Ag-In合金電鍍]Ag-10%In
電鍍液:KCN 100g/升,NaOH 50g/升,AgCN 10g/升,InCl3
20g/升
電鍍條件:電流密度2A/dm2
,溫度30℃
[Pt電鍍]
電鍍液:Pt(NO2
)2
(NH3
)2
10g/升,NaNO2
10g/升,NH4
NO3
100g/升,NH3
50毫升/升
電鍍條件:電流密度5A/dm2
,溫度90℃
[Rh電鍍]
電鍍液:RHODEX(商品名,Japan Electroplating Engineers(股)製)
電鍍條件:1.3A/dm2
,溫度50℃
[Sn電鍍]
電鍍液:SnSO4
80g/升,H2
SO4
80g/升
電鍍條件:電流密度2A/dm2
,溫度30℃
[Ni-P合金電鍍]Ni-3%P
電鍍液:NiSO4
20g/升,NaH2
PO2
25g/升,C3
H6
O3
25g/升,C3
H6
O2
3g/升
電鍍條件:無電解電鍍,溫度90℃
[Pd電鍍]
電鍍液:Pd(NH3
)2
Cl2
45g/升,NH4
OH 90毫升/升,(NH4
)2
SO4
50g/升
電鍍條件:電流密度1A/dm2
,溫度30℃
[Pd-Ni合金電鍍]Pd-20%Ni
電鍍液:Pd(NH3
)2
Cl2
40g/升,NiSO4
45g/升,NH4
OH 90毫升/升,(NH4
)2
SO4
50g/升
電鍍條件:電流密度1A/dm2
,溫度30℃
[Ag-Pd合金電鍍]Ag-10%Pd
電鍍液:KAg[CN]2
20g/升,PdCl2
25g/升,K4
O7
P2
60g/升,KSCN 150g/升
電鍍條件:電流密度0.5A/dm2
,溫度40℃
[Ru電鍍]
電鍍液:RuNOCl3
‧5H2
O 10g/升,NH2
SO3
H 15g/升
電鍍條件:電流密度1A/dm2
,溫度50℃
對於所得之本發明例、比較例及先前例之導線架,藉由下述測試及基準進行評價。
(1) 反射率:於分光光度計((股)Hitachi High-Technologies製,商品名:U-4100)中,自300nm直至800nm對全反射率實施連續測定。其中,將300nm、500nm及800nm中之反射率(%)示於表2。此處,將波長300nm之反射率為30%以上、波長500nm及800nm之反射率為70%以上判斷為實用等級。
(2)耐蝕性:對於硫化測試(JIS H 8502揭示),H2
S 3ppm,24h後之腐蝕狀態,實施分級(Rating Number,RN)評價。將結果示於表2。此處,作為耐蝕性良好之等級,RN為9以上時判斷為長期可靠性良好。
(3)散熱性(熱傳導性):將基材之導電率依IACS(International Annealed Copper Standard,國際退火銅標準)為10%以上者視為熱傳導性較高而標註「○」,將未達10%者視為熱傳導性較低而標註「×」,並示於表2。其係由於導電率與熱傳導性大致處於比例關係,依IACS具有10%以上之導電率者可判斷為熱傳導性較好而散熱性亦較高。再者,該評價係為參考評價,即使熱傳導性較低者亦並非否定其實用性。
再者,表1所示之基底層厚度、最表層厚度係作為平均值(任意10處之測定值之算術平均)之厚度。
由表2所示之結果可明確,於銅或銅合金、鋁或鋁合金上設置純銀層,於其上層,於本發明所規定之厚度之範圍內設置由耐蝕性優異之金屬材料構成之皮膜,藉此可將反射特性,尤其將300nm處之反射率由先前之銀之數個百分比之等級改善至數十個百分比之等級。該情形可適用於藉由紫外區之反射率提高而利用該等波長之光半導體。並且可知,若最表層之皮膜之厚度過厚,則光將無法到達純銀層,因此最表層之光學特性較強,故而純銀之可見光區中之良好之反射特性將會消失,從而低於作為實用等級之70%。
關於散熱特性,若利用導電率良好之金屬或其合金作為導線架基體,與鐵或鐵合金(本發明例38、39)等相比則較為良好。再者,本發明例38、39之導線架適合於較散熱性更要求機械強度之用途。
實施例2
於厚度0.15mm、寬度30mm之由C19400構成之銅合金上,以1.0μm之厚度形成作為基底層之鎳電鍍層,於其上層形成純銀層,並以表3所示之厚度形成作為最表層之Pt電鍍層,獲得本發明例40~63及比較例3~7之導線架。各電鍍程序或液組成與實施例1之程序為同樣,對於純銀層之形成,使用光澤銀電鍍及無光澤銀電鍍。又,當調整純銀層之Ra及電鍍厚度時,於光澤銀電鍍及無光澤銀電鍍中,以0.1~10A/dm2
之條件調整電流密度。又,純銀層之Ra係與實施例1同樣地藉由接觸式表面粗糙度計(SURFCORDER SE-30H(商品名):(股)小阪研究所製)而測定。
[光澤Ag電鍍]
電鍍液:AgCN 50g/升,KCN 100g/升,K2
CO3
30g/升,Na2
S2
O3
5g/升
電鍍條件:電流密度2~10A/dm2
,溫度30℃
[無光澤Ag電鍍]
電鍍液:AgCN 50g/升,KCN 100g/升,K2
CO3
30g/升
電鍍條件:電流密度0.1~5A/dm2
,溫度30℃
對於所獲得之發明例及比較例之導線架,與實施例1同樣地測定反射率及耐蝕性。將該等結果一併示於表3。
由表3所示之結果可明確了解,若Ra處於本發明所規定之範圍內,則反射特性良好且耐蝕性亦優異。然而,若Ra過大,則無法以最表層完全覆蓋該凹凸部而純銀部分會露出,可認為耐蝕性將下降。因此,Ra處於本發明所規定之範圍內對於搭載光半導體導線架之部位更為有用。
與該實施態樣一同說明了本發明,但只要我等未特別指定,則於說明之任何細節中均未打算限定我等之發明,應當不背離隨附之申請專利範圍所示之發明之精神及範圍而廣義地解釋本發明。
本申請案主張於2008年12月19日在日本申請之特願2008-324716之優先權,本文參照此申請案並引起其內容作為本說明書之內容之一部分。
1...基體
2...純銀層
3...由耐蝕性優異之金屬材料構成之皮膜
4...光半導體晶片
5...中間層
圖1係本發明之光半導體裝置用導線架之一實施態樣之概略剖面圖。
圖2係於基體之上層形成有純銀層2,於其上層形成有成為最表層之皮膜3之部分之示意性放大剖面圖。
圖3係本發明之光半導體裝置用導線架之另一實施態樣之概略剖面圖。
圖4係本發明之光半導體裝置用導線架之又一實施態樣之概略剖面圖。
圖5係本發明之光半導體裝置用導線架之又一實施態樣之概略剖面圖。
圖6係本發明之光半導體裝置用導線架之又一實施態樣之概略剖面圖。
圖7係本發明之光半導體裝置用導線架之又一實施態樣之概略剖面圖。
圖8係本發明之光半導體裝置用導線架之又一實施態樣之概略剖面圖。
1...基體
2...純銀層
3...由耐蝕性優異之金屬材料構成之皮膜
4...光半導體晶片
Claims (9)
- 一種光半導體裝置用導線架,其係於基體上形成有由純銀構成之純銀層者,其特徵在於,該純銀層之算術平均高度Ra為0.001~0.2μm,且於其表面形成有由對硫化腐蝕之耐蝕性優異之金屬材料構成之平均膜厚0.001μm以上、0.2μm以下之皮膜,該皮膜直接搭載有光半導體晶片;形成該皮膜之金屬材料係選自由金、金合金、銀合金、鉑、鉑合金、銠、銠合金、銦及銦合金組成之群中的金屬或合金;該光半導體裝置用導線架之JIS H 8502中規定之硫化氫氣體濃度3ppm、24小時後的分級(Rating Number)為9以上。
- 如申請專利範圍第1項之光半導體裝置用導線架,其中,該基體係由選自由銅、銅合金、鋁及鋁合金組成之群中之金屬或合金構成。
- 如申請專利範圍第1項之光半導體裝置用導線架,其中,於該基體及該純銀層之間,至少形成有1層由選自由鎳、鎳合金、鈷、鈷合金、銅及銅合金組成之群中之金屬或合金構成之中間層。
- 如申請專利範圍第2項之光半導體裝置用導線架,其中,於該基體及該純銀層之間,至少形成有1層由選自由鎳、鎳合金、鈷、鈷合金、銅及銅合金組成之群中之金屬或合金構成之中間層。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之光半導體 裝置用導線架,其中,該純銀層之厚度為0.2~5.0μm。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之光半導體裝置用導線架,其中,形成該皮膜之金屬材料係選自由銀-銅合金、銀-銦合金、銀-銠合金及銀-金合金組成之群中之銀合金。
- 如申請專利範圍第5項之光半導體裝置用導線架,其中,形成該皮膜之金屬材料係選自由銀-銅合金、銀-銦合金、銀-銠合金及銀-金合金組成之群中之銀合金。
- 一種光半導體裝置用導線架之製造方法,其係用以製造如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之光半導體裝置用導線架,該純銀層及該皮膜係由電鍍法所形成。
- 一種光半導體裝置用導線架之製造方法,其係用以製造如申請專利範圍第3項至第7項中任一項之光半導體裝置用導線架,該純銀層、該中間層及該皮膜係由電鍍法所形成。
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