(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上にロジウムまたはロジウム合金からなる反射層が形成され、前記反射層の表面の少なくとも一部に、金、パラジウム、白金またはこれらの合金からなる最表層が形成されている光半導体装置用リードフレームであって、該最表層の厚さが０．００１〜０．０５μｍであり、かつ該最表層表面から深さ０．００５μｍ地点のナノインデンテーション法による硬さＨＩＴが、任意の１０点について測定した平均値で５００〜３０００Ｎ／ｍｍ２であることを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム。
【請求項２】
前記反射層の厚さが、０．００５〜０．５μｍであることを特徴とする、請求項１記載の光半導体装置用リードフレーム。
【請求項３】
前記反射層を形成するロジウムまたはロジウム合金は、ロジウム、ロジウム−錫合金、ロジウム−銅合金、ロジウム−コバルト合金、ロジウム−銀合金、ロジウム−アルミニウム合金、ロジウム−インジウム合金、ロジウム−イリジウム合金、ロジウム−ルテニウム合金、ロジウム−パラジウム合金、ロジウム−ニッケル合金、ロジウム−白金合金の群から選ばれた材料からな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。
【請求項４】
前記導電性基体と前記反射層との間に１層以上の中間層が設けられており、該中間層は、ニッケルまたはニッケル合金、コバルトまたはコバルト合金、銅または銅合金、パラジウムまたはパラジウム合金の群から選ばれた金属または合金からなることを特徴とする、請求項１〜３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。
【請求項５】
前記中間層がニッケルまたはニッケル合金、コバルトまたはコバルト合金、銅または銅合金を含むとき、これらの成分からなる層の厚さは、合計で０．２〜２．０μｍであることを特徴とする、請求項４記載の光半導体用リードフレーム。
【請求項６】
前記中間層がパラジウムまたはパラジウム合金を含むとき、前記パラジウムまたはパラジウム合金からなる層の厚さは、合計で０．００５〜０．２μｍであることを特徴とする、請求項４記載の光半導体用リードフレーム。
【請求項７】
請求項１〜６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、光半導体素子とを備えた光半導体装置であって、ワイヤボンディングが施される箇所およびその近傍に前記最表層が設けられていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項８】
さらに前記光半導体素子が搭載される箇所の近傍に前記反射層および最表層が設けられていることを特徴とする、請求項７記載の光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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（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で封止している。
【０００３】
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（４００〜７００ｎｍ）の全領域において反射率が高いこと（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）が求められる。さらに近年、紫外線を用いる測定・分析機器の光源としてもＬＥＤ素子が用いられるようになり、その反射材には、近紫外域（波長３４０〜４００ｎｍ）においても同様に反射率が高いことが求められてきている。
【０００４】
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３原色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チップにそれぞれ赤、緑、青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いる。
【０００５】
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、例えば特許文献１のように、銀めっき層を反射面に形成することが知られている。
【０００６】
また、銀以外の金属を反射層として利用することも知られており、例えば特許文献２に示すような、最表面がパラジウム（Ｐｄ）で被覆されたリードフレームが検討され、さらに半田付け性向上のために特許文献３に示すような、パラジウム層の上に金被覆層を設けたリードフレームが検討されている。
【０００７】
また、反射率が紫外から近赤外領域まで比較的良好なロジウム（Ｒｈ）を被覆したリードフレームが検討されている。例えば特許文献４に示すような、３層めっき構造のリードフレームであり、１層目がＮｉなど、２層目がパラジウムまたはパラジウム合金、最表面にロジウムを被覆したリードフレームが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−１４８８８３号公報
【特許文献２】特開昭５９−１６８６５９号公報
【特許文献３】特許第２５４３６１９号公報
【特許文献４】特開２００５−１２９９７０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、各特許文献のリードフレームには、以下のような問題がある。例えば、特許文献１に記載の技術では、光半導体装置内で反射層が黒変して可視光域の反射率が１０％近くまで低下する現象が発生し、上記装置の長期信頼性を損なうことがある。この現象は、封止樹脂とリードフレームとの僅かな隙間がある場合に、大気中の硫黄成分やフラックス残渣中のハロゲン化物などがリードフレーム内部に進入し、リードフレーム表面の銀が硫化銀やハロゲン化銀の化合物となって黒色に変色することが原因で発生すると考えられる。
【００１０】
また、特許文献２に記載の技術では、長期信頼性は特許文献１の銀と比べると優れている一方、最表面のパラジウムは紫外域〜近紫外域の反射率が約３５〜４５％、また可視光域の反射率が約４５〜６５％であり、反射率の低下はないものの反射率が低い点が問題である。特許文献３に記載の技術では、例えばパラジウムめっき０．０１μｍ施したその上層に金めっきを０．０２μｍ施した際の反射率は波長６００〜８００ｎｍで７０％以上であるが、短波長側で反射率が低く、波長４００ｎｍにおける反射率が約３０％程度であり、リードフレームの反射率を高めるためには他の技術が必要となる。
【００１１】
また、特許文献４に記載の技術では、最表層にＲｈを形成した場合では、反射率に関してはＰｄおよびＡｕよりも特に紫外域〜近紫外域の波長３００〜３４０ｎｍにおける反射率は改善され、約５０％以上まで高められる一方、ＬＥＤチップとの導通を確保するために用いられる金のボンディングワイヤとの間でのボンディング性が悪いという問題がみられることがわかってきた。この詳細な要因は不明であるが、ＡｕとＲｈは状態図から見ると常温（２５℃）近傍では化合物を形成しないため、ワイヤボンディングが難しくなると考えられる。
【００１２】
そこで、本発明は、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、紫外域から近赤外域における反射率が良好で、かつワイヤボンディング性が良好であり、耐食性および長期信頼性に優れるリードフレームを提供することを課題とする。そしてそのような優れた特性の光半導体装置用リードフレームの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記問題に本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、導電性基体上に光反射層としてロジウムまたはロジウム合金からなる層が形成され、さらにその上層に、金、パラジウム、白金またはこれらの合金からなる最表層が、少なくともワイヤボンディングが施される部分に被覆されている光半導体装置用リードフレームであって、その最表層の厚さが０．００１〜０．０５μｍであり、かつ該最表層表面から深さ０．００５μｍ地点のナノインデンテーション法による硬さＨＩＴが５００〜３０００Ｎ／ｍｍ２となるよう制御することにより、紫外域から近赤外域、具体的には波長３００〜８００ｎｍの光の反射率に優れ、耐食性も良好であり、特にワイヤボンディング性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、この知見に基づき本発明をなすに至った。
【００１４】
すなわち、上記課題は以下の手段により解決される。
（１）導電性基体上にロジウムまたはロジウム合金からなる反射層が形成され、前記反射層の表面の少なくとも一部に、金、パラジウム、白金またはこれらの合金からなる最表層が形成されている光半導体装置用リードフレームであって、該最表層の厚さが０．００１〜０．０５μｍであり、かつ該最表層表面から深さ０．００５μｍ地点のナノインデンテーション法による硬さＨＩＴが、任意の１０点について測定した平均値で５００〜３０００Ｎ／ｍｍ２であることを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム。
（２）前記反射層の厚さが、０．００５〜０．５μｍであることを特徴とする、（１）記載の光半導体装置用リードフレーム。
（３）前記反射層を形成するロジウムまたはロジウム合金は、ロジウム、ロジウム−錫合金、ロジウム−銅合金、ロジウム−コバルト合金、ロジウム−銀合金、ロジウム−アルミニウム合金、ロジウム−インジウム合金、ロジウム−イリジウム合金、ロジウム−ルテニウム合金、ロジウム−パラジウム合金、ロジウム−ニッケル合金およびロジウム−白金合金からなる群から選ばれた材料からなることを特徴とする、（１）または（２）に記載の光半導体装置用リードフレーム。
（４）前記導電性基体と前記反射層との間に１層以上の中間層が設けられており、該中間層は、ニッケルまたはニッケル合金、コバルトまたはコバルト合金、銅または銅合金、パラジウムまたはパラジウム合金の群から選ばれた金属または合金からなることを特徴とする、（１）〜（３）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。
（５）前記中間層がニッケルまたはニッケル合金、コバルトまたはコバルト合金、銅または銅合金を含むとき、これらの成分からなる層の厚さは、合計で０．２〜２．０μｍであることを特徴とする、（４）記載の光半導体用リードフレーム。
（６）前記中間層がパラジウムまたはパラジウム合金を含むとき、前記パラジウムまたはパラジウム合金からなる層の厚さは、合計で０．００５〜０．２μｍであることを特徴とする、（４）記載の光半導体用リードフレーム。
（７）前記（１）〜（６）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、光半導体素子とを備えた光半導体装置であって、ワイヤボンディングが施される箇所およびその近傍に前記最表層が設けられていることを特徴とする光半導体装置。
（８）さらに前記光半導体素子が搭載される箇所の近傍に前記反射層および最表層が設けられていることを特徴とする、（７）記載の光半導体装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、波長が３００〜８００ｎｍの範囲全体で反射率が、形成直後でも環境試験後でも少なくとも５０％以上という優れた反射特性を示し、かつ反射率が経時的に低下することのない、長期信頼性に優れた光半導体用リードフレームが得られる。さらに従来ロジウムまたはロジウム合金では不十分であったワイヤボンディング性が格段に改善された光半導体装置用リードフレームが得られる。
さらに本発明者らは、ロジウムを電解めっきで被覆したとき、硬度が６０００〜１００００Ｎ／ｍｍ２にも達し、非常に硬い皮膜となることが知られていることから、このこともワイヤボンディング性を悪化させるものと考えられた。しかし、ワイヤボンディング性に影響を与える表面の硬度において、該最表層表面からの深さ０．００５μｍ地点の硬度を、ナノインデンテーション法による硬さＨＩＴで５００〜３０００Ｎ／ｍｍ２に制御することにより、ワイヤボンディング性良否に大きく寄与する硬度を最適化し、ボンディング性が格段に向上したリードフレームが提供できるものである。
これらの結果、初期の反射率は銀または銀合金には及ばないものの、長期使用時の反射率低下が銀においては硫化変色のため顕著であったのに対し、本発明では耐食性に優れたリードフレームを提供できる。したがって、長期信頼性に優れた光半導体装置用リードフレームとして好適に用いることができる。また、従来技術では反射率が特に短波長域において３０％程度であったものを５０％以上にまで改善でき、かつ従来のロジウムを最表層に形成しただけではワイヤボンディング性に難があったものを大幅に改善し、特にワイヤボンディングにおける安定した接合強度を有するリードフレームを提供できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】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３】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。
【図４】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。
【図５】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６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態を説明する。
本発明のリードフレームは、導電性基体上にロジウムまたはロジウム合金からなる反射層の上層に、金、パラジウム、白金またはこれらの合金で形成された最表層を少なくともワイヤボンディングが施される箇所に有しているリードフレームであって、該最表層の厚さが０．００１〜０．０５μｍであり、かつ該最表層表面からの深さ０．００５μｍ地点の硬度を、ナノインデンテーション法による硬さＨＩＴで５００〜３０００Ｎ／ｍｍ２であるリードフレームを提供するものである。これは、安定したワイヤボンディングの接合強度を得るには最表面近傍の表層硬度を最適化することが重要であると考え、特に最表層から０．００５μｍ地点の硬度がワイヤボンディング性に大きく影響を与えることを見出したものである。詳細な原因は不明であるが、最表層を形成する金または白金またはパラジウムまたはこれらの合金によってワイヤボンディングを行うことは可能となるが、反射率を極力低下させないよう努めるためには最表層被覆厚を極力薄くしなければならない。このため、最表層から０．００５μｍ地点の硬度はその下層であるロジウムまたはロジウム合金からなる反射層の硬度が、ワイヤボンディングの接合強度を向上させるためには非常に重要な役割を果たしているものと考えられる。本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、該最表層や該反射層の硬度を適宜調整することにより、表面から０．００５μｍ地点の硬度が、ナノインデンテーション法による硬さＨＩＴ測定により、５００〜３０００Ｎ／ｍｍ２の範囲で制御することで、特に安定したボンディング特性が得られることを見出したものである。
ナノインデンテーション法による硬さが５００Ｎ／ｍｍ２未満であるとワイヤボンディングの接合強度が低くなる。一方、３０００Ｎ／ｍｍ２を越えると接合強度が低くなるだけでなく、ワイヤボンディング接合時のエラーが出現しやすくなってワイヤボンディングの信頼性が悪化し、かつ曲げやプレス時に亀裂が進展しやすくなるため好ましくない。上記範囲であれば良好なボンディング特性が得られるが、より好ましくは５００〜２０００Ｎ／ｍｍ２であるとさらに信頼性が高まるため好ましい。
【００１８】
なお、ナノインデンテーション法による硬さＨＩＴとは、ＩＳＯ−１４５７７に記載されている硬度であり、微小膜厚における硬度測定に適した手法である。ワイヤボンディングにおいて、接合に寄与する表面膜厚はせいぜい数μｍレベルであるため、その厚さでの硬度規定が重要であり、従来のビッカース硬度やヌープ硬度では測定が難しく、これらの硬度で数μｍオーダーの最表面硬度を規定するのは不可能である。このため、ナノインデンテーション法による硬さＨＩＴでの測定が重要である。
【００１９】
また、金、パラジウム、白金またはこれらの合金からなる最表層の厚さは、０．００１〜０．０５μｍである。最表層の厚さが０．００１μｍより薄いと、十分なワイヤボンディング強度が確保できず、好ましくない。一方、最表層の厚さが０．０５μｍより厚いと、ワイヤボンディング性向上の効果は飽和するだけでなく、最表層の材料となる貴金属使用量が増加し、被覆するための時間が掛かるため工業的に好ましくない。また、最表層の厚さが０．０５μｍより厚いと、光の反射層までの到達量が大幅に減少し、さらに最表層における反射率が反射層における反射率と比べて劣るため、反射層として用いるロジウムまたはロジウム合金の反射率を有効に活用できず輝度低下の要因となる。そのため反射層の表面に最表層を形成する場合にも、その厚さは０．０５μｍ以下とする。反射率低下を最小限に抑え、かつワイヤボンディング性を向上させるようにその厚さは、好ましくは０．００３〜０．０３μｍ、さらに好ましくは０．００５〜０．０２μｍとするのが良い。
【００２０】
また、最表層を形成する金属（金、パラジウムまたは白金）またはこれらの合金の純度は、好ましくは９０％以上、より好ましくは９９％以上とすることで、よりワイヤボンディング性の信頼性を高めることができる。これは、ＬＥＤチップを例えば金のワイヤでリードフレームにワイヤボンディングで接合しようとするとき、封止樹脂の耐熱温度が約１７０℃程度の樹脂が多く利用される関係上、ＬＥＤの製造工程上ではワイヤボンディングの際の温度は約１５０℃とする場合があるが、最表層を形成する金属の純度を９０％以上とすると、この温度でボンディングしても、接続信頼性を高めることができるからである。これに対して、最表層を形成する金属の純度が９０％未満の場合、ワイヤボンディングした際の接合強度が不足したり、ワイヤボンディングのエラー回数が増えて生産効率が低下したりするなどの問題が生じることがある。なお、これら金属成分が合金となっている場合は、金、パラジウムまたは白金の成分純度が合計で９０％以上、より好ましくは９９％以上であればよく、例えばＡｕ（金）−５０％Ｐｔ（白金）などでも良好なワイヤボンディング性が得られる。
【００２１】
なお、本発明の光半導体装置用リードフレームの導電性基体としては、例えば銅または銅合金、鉄または鉄合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金などが好適に用いられる。
基体のうち、銅合金の例としては、ＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格合金の例として、Ｃ１９４００（Ｃｕ−Ｆｅ系合金材料：例えば、Ｃｕ−２．３Ｆｅ−０．０３Ｐ−０．１５Ｚｎ）、Ｃ２６０００（黄銅：Ｃｕ−３０Ｚｎ）、Ｃ２６８００（黄銅：Ｃｕ−３５Ｚｎ）、Ｃ５２１００（リン青銅：Ｃｕ−８Ｓｎ−Ｐ）、Ｃ７７０００（洋白：Ｃｕ−１８Ｎｉ−２７Ｚｎ）、が挙げられる。また、ＣＤＡ規格合金のＣ１４４１０（Ｃｕ−０．１５Ｓｎ：古河電気工業（株）製ＥＦＴＥＣ−３）、Ｃ１８０４５（Ｃｕ−０．３Ｃｒ−０．２５Ｓｎ−０．２Ｚｎ系合金：同社製ＥＦＴＥＣ−６４Ｔ）、Ｃ５２１８０（Ｃｕ−８Ｓｎ−０．１Ｆｅ−０．０５Ｎｉ−０．０４Ｐ：同社製Ｆ５２１８）、Ｃ７０２５０（Ｃｕ−３．０Ｎｉ−０．６５Ｓｉ−０．１５Ｍｇ：同社製ＥＦＴＥＣ−７０２５）なども好適な例として挙げられる。
また、基体のうち、鉄合金の例としては、日本工業規格（ＪＩＳ  Ｇ  ４３０５：２００５）規定のステンレス鋼（ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４０１）や、Ｆｅ−Ｎｉ合金である４２アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ）などが挙げられる。
また、基体のうち、アルミニウム合金例としては、日本工業規格（ＪＩＳ  Ｈ  ４０００：２００６  など）に規定されるＡ１１００、Ａ２０１４、Ａ３００３、Ａ５０５２などがあげられる。
【００２２】
これら基体上には、前記反射層や最表層皮膜を形成するのが容易であり、生産性のよいリードフレームが提供できる。また、これらの金属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、例えば１０％ＩＡＣＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｎｎｅａｌｅｄ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）以上であるものが好ましく、５０％ＩＡＣＳ以上であるものがさらに好ましい。
なお、鉄合金系のＳＵＳ３０４などや４２アロイなどは、一般に１０％ＩＡＣＳ未満であるが、リードフレームとしての強度が要求される用途、放熱性が強く要求されない用途や汎用ＬＥＤ用途であれば、好適に用いることができる。
【００２３】
また、導電性基体の板厚や板幅は特に問わないが、ＬＥＤにおけるリードフレームのサイズとしては、板厚０．０５〜１．０ｍｍ、板幅１０〜２００ｍｍ程度が一般的であり、本発明の光半導体装置用リードフレームは、少なくとも上記サイズにおいて諸特性を満足するのがよい。
【００２４】
また、本発明の光半導体装置用リードフレームは、ロジウムまたはロジウム合金からなる反射層の厚さを０．００５μｍ以上とすることにより、光の反射率の長期信頼性を確保することができる。反射層の厚さは、厚すぎると長期信頼性の効果が飽和するとともに、プレス時に割れが発生しやすくなるため、０．５μｍ以下であることが好ましい。反射層の厚さは、特性および生産コスト等の観点から、さらに好ましくは０．０１〜０．２μｍの範囲でより好適に使用される。
【００２５】
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ロジウムまたはロジウム合金は、ロジウム、ロジウム−錫合金、ロジウム−銅合金、ロジウム−コバルト合金、ロジウム−銀合金、ロジウム−アルミニウム合金、ロジウム−インジウム合金、ロジウム−イリジウム合金、ロジウム−ルテニウム合金、ロジウム−パラジウム合金、ロジウム−ニッケル合金、ロジウム−白金合金の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るが、反射率を良好とする観点からはロジウムを使用することが好ましい。
【００２６】
また、前記最表層表面から０．００５μｍ地点のナノインデンテーション法による硬さを容易に制御する方法としては、最表層および／または反射層を形成する条件を適宜選択することが必要である。最表層表面から０．００５μｍ地点のナノインデンテーション法による硬さは、最表層の硬度だけでなく反射層の硬度の影響も受けるため、適切に制御することが重要である。例えば前記最表層および／または前記反射層を形成する手法がめっき法の場合は、めっき時の電流密度を０．０５Ａ／ｄｍ２〜３Ａ／ｄｍ２で調整する、めっき浴に含まれる添加剤の種類（例えばチオ尿素、アリルチオ尿素、サッカリン、スルファミン酸塩など）を適宜選択および添加量を調整し、皮膜中に含まれる炭素、硫黄、窒素のうち、１つ以上のいずれかからなる成分の含有量が、０．０１〜２.０質量％程度含有させるなどで調整することなどにより、好適に制御することが可能である。なお、先述のように最表層金属の純度は好ましくは９９％以上のため、反射層の硬度を調整する方が好ましい。
なお、皮膜中の炭素、硫黄、窒素成分の含有量を調整するのは、皮膜を形成後、例えばエネルギー分散型Ｘ線分光測定法、蛍光Ｘ線分析法、グロー放電発光分光分析法、オージェ電子分光分析装置などの定性定量分析装置で測定を行ってなされる。
【００２７】
また、本発明の光半導体装置用リードフレームは、導電性基体とロジウムまたはロジウム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、銅合金、パラジウム、およびパラジウム合金の群から選ばれた金属または合金からなる中間層が少なくとも１層以上形成されていることにより、発光素子が発光する際に発生する発熱によって導電性基体を構成する材料が反射層へ拡散することによる反射率特性の劣化を防ぎ、反射率特性が長期にわたって安定したものとなる。中間層が形成されることによって、長期信頼性が向上するため、反射層の厚さを本発明の範囲内の厚さにおいて、比較的薄く形成することが可能となる。また、基体と反射層との密着性も向上する。
【００２８】
ここで、当該中間層の厚さは、プレス性、耐熱性、生産性等を考慮して決定される。当該中間層がニッケルまたはニッケル合金、コバルトまたはコバルト合金、銅または銅合金を含むとき、これら成分からなる中間層の総厚（厚さの合計）は、０．２〜２．０μｍであることが好ましく、さらには０．５〜１．０μｍが好ましい。また、中間層がパラジウムまたはパラジウム合金を含む場合、特に耐熱性に優れるのでこれら成分の中間層の総厚は０．００５〜０．２μｍ、さらに好ましくは０．００８〜０．１μｍが好ましい。また、中間層が上記二種類以上の混合層からなる場合は、例えばニッケル層およびパラジウム層の二層からなるとき、ニッケル層の厚さは０．２〜２．０μｍであれば良く、パラジウム層の厚さは０．００５〜０．２μｍであることで要求特性を満足する。さらにパラジウムを中間層として形成する場合は、１層目にニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金のうちいずれかの層を形成した後に形成することにより、より一層の耐食性の効果が得られる。なお、中間層を複数の層で形成することも可能であるが、通常は生産性を考慮し、２層以下とすることが好ましい。
【００２９】
また、本発明の光半導体装置用リードフレームは、被覆厚さを好適に調整しながら形成できる手法として、湿式または乾式のめっき法で形成することが好ましい。他の形成方法としてはクラッド法があるが、サブマイクロメートルオーダーでの厚さの制御が容易なことや、皮膜硬度を調整する手法が豊富であるという観点からも、湿式または乾式のめっき法が好ましい。
【００３０】
また、本発明の光半導体装置用リードフレームを用いて光半導体素子を搭載して形成された光半導体装置は、少なくとも光半導体素子を搭載する箇所近傍、すなわち光発光素子とその周囲を封止してなる樹脂の内部に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を含めた箇所近傍にのみロジウムまたはロジウム合金からなる反射層を形成することで、反射率特性を高めることができるためである。この場合、ロジウムまたはロジウム合金からなる反射層は部分的に形成されていてもよく、例えばストライプめっきやスポットめっきなどの部分めっきで形成しても良い。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、反射層が形成されない部分の金属使用量を削減できるので、環境への負荷が少ない光半導体装置とすることができる。
【００３１】
また、本発明の光半導体装置は、さらに少なくともワイヤボンディングが施される箇所にのみ最表層が形成されたリードフレームを用いることにより、低コストでワイヤボンディング性が良好な光半導体装置が得られる。これは、ワイヤボンディングが施される箇所にのみボンディング性に優れた最表層が形成されることで、反射層であるロジウムまたはロジウム合金の反射率が大きく低下することなくワイヤボンディング性が向上する効果が得られる。この場合、リードフレームの全面または部分的に形成された反射層の上層に、例えばストライプめっきやスポットめっきなどの部分めっきで最表層を形成しても良い。最表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、ボンディング性が不要な箇所における金属使用量を削減できるため、環境への負荷が少ない光半導体装置とすることができる。
【００３２】
以下、本発明の光半導体装置用リードフレームの好ましい実施の形態を、適宜、図面を参照して説明する。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。各図において同符号は同じものを示す。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。
【００３３】
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、導電性基体１上にロジウムまたはロジウム合金からなる反射層２が形成され、反射層２の上層に金、パラジウム、白金またはこれらの合金からなる最表層３が形成され、その上の一部に光半導体素子４が搭載され、最表層３と光半導体素子４との間にワイヤボンディング５が施されている。本実施形態のリードフレームは、最表層３の厚さが０．００１〜０．０５μｍで形成されており、最表層３表面からの深さが０．０２μｍ地点の硬度が、ナノインデンテーション法による硬さＨＩＴで５００〜３０００Ｎ／ｍｍ２である。この結果、反射率がほぼ低下せず、紫外から近赤外域の３００〜８００ｎｍにおいて反射特性に優れ、ボンディングの安定した接合強度を有し、ボンディングエラーのない光半導体装置用リードフレームとなる。なお、概略断面図には簡略的に破線部分に絶縁物等を介して回路が形成され、光半導体用途に好適に用いられている様子を示している。
【００３４】
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１の実施形態における断面Ａ箇所を拡大した概略断面図である。金、パラジウム、白金またはこれらの合金からなる最表層３の表面から０．００２μｍ地点を模式的に示した図であり、点線で示した部分におけるナノインデンテーション法による硬さＨＩＴが５００〜３０００Ｎ／ｍｍ２であることが本発明において重要である。なお、最表層３の厚さによっては最表面からの深さ０．００５μｍの地点が異なり、図２左側は最表層３の厚さｔが、０．００１≦ｔ＜０．００５μｍの模式図であり、図２右側は最表層３の厚さｔが０．００５≦ｔμｍのときを示している。いずれの場合でも、ワイヤボンディング性には最表面からの深さが０．００５μｍ地点の硬度が重要であるため、０．００５μｍ地点の層の位置は最表層３内でも反射層２内でもどちらでも良い。
【００３５】
図３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３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、導電性基体１と反射層２との間に、中間層６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。
【００３６】
図４は、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。図４は、光半導体素子４が搭載される部分およびその近傍、すなわち光発光素子とその周囲を封止してなる樹脂の内部を含む部分に反射層２および最表層３が形成されている様子を示している。本発明においては、このように、少なくとも光反射に寄与する部分にロジウムまたはロジウム合金からなる反射層２を形成することも可能である。なお、この形態の場合は、最表層３の最表面から深さ０．００５μｍ地点のナノインデンテーション法による硬さが５００〜３０００Ｎ／ｍｍ２の範囲であることが必要であり、中間層６が最表面に露出している箇所における硬度を規定するものではない。
本実施形態において、中間層６は導電性基体１の全面に形成されているが、導電性基体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。
【００３７】
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４の実施形態の概略断面図である。図５において、光半導体素子４が搭載される部分およびその近傍にのみ反射層２が形成されており、さらにその上層である最表層３はワイヤボンディングに必要な部分近傍にのみ形成されている様子を示している。この態様のように、最表層３はワイヤボンディングが必要な部分にのみ形成することも可能である。なお、この形態の場合は、最表層３の最表面から深さ０．００５μｍ地点のナノインデンテーション法による硬さが５００〜３０００Ｎ／ｍｍ２の範囲である。反射層２や中間層６が最表面に露出している箇所における硬度を規定するものではない。
【００３８】
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５の実施形態の概略断面図である。図６において、光半導体素子４が搭載される部分およびその近傍にのみ反射層２が形成されており、さらにその上層である最表層３は、ワイヤボンディングに必要な箇所を含めた全面に形成されている様子を示している。このため、例えば図６中の領域Ａにおいても最表層３が形成されており、その最表層３は金、パラジウム、白金またはこれらの合金からなるため、光半導体装置として形成する際に、領域Ａへの半田付けが容易にできる。この実施形態のように、最表層３を、半田付け性を付与する目的で全面的に形成することも可能である。
【００３９】
半導体装置用リードフレームの製造は任意の方法を用いることができるが、反射層２、最表層３および中間層６は、湿式または乾式のめっき法で形成することが望ましい。
【実施例】
【００４０】
次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
【００４１】
（実施例１）
実施例１として、厚さ０．３ｍｍ、幅５０ｍｍの表１に示す導電性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すことにより、図１または図３に示す基本構造で、表１に示す構成の発明例１〜５３、比較例１〜４、および従来例１〜３のリードフレームを作製した。これらのうち、発明例３９〜４２は、中間層が２層となっていて、導電性基体に近い側から「左／右」の元素の順に構成されていることを示しており、被覆厚も同じように示した。
導電性基体として用いられた材料のうち、「Ｃ１４４１０」、「Ｃ１８０４５」、「Ｃ１９４００」、「Ｃ２６８００」、「Ｃ５２１００」、「Ｃ５２１８０」、「Ｃ７０２５０」、および「Ｃ７７０００」は銅または銅合金の基体を表し、Ｃの後の数値は前述のＣＤＡ規格による種類を示す。
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、「ＳＵＳ３０４」、および「４２アロイ」は鉄系基体を表し、「ＳＵＳ３０４」は日本工業規格（ＪＩＳ  Ｇ  ４３０５：２００５）規定のステンレス鋼（クロムを１８質量％、ニッケルを８質量％含有し、残部が鉄と不可避不純物からなる鉄基合金）、「４２アロイ」はニッケルを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、ステンレス鋼のときは電解脱脂・活性化処理の工程を経て、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。
【００４２】
実施例１において使用した、各前処理の処理液組成と処理条件、および各めっきのめっき液組成とめっき条件を以下に示す。
（前処理条件）
［電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ  ６０ｇ／リットル
脱脂条件：２．５Ａ／ｄｍ２、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（Ｃ４Ｈ６Ｏ６）  １０ｇ／リットル、ＦｅＣｌ２  ２ｇ／リットル
処理条件：３０秒  浸漬、室温
［活性化処理］基体がステンレス鋼の時に使用
活性化処理液：ＮｉＣｌ２  ４０ｇ／リットル、ＨＣｌ  ４００ｇ／リットル
処理条件：１．５Ａ／ｄｍ２、温度  ４０℃、処理時間  １０秒
【００４３】
（中間層のめっき条件）
［Ｎｉめっき］
めっき液：Ｎｉ（ＳＯ３ＮＨ２）２・４Ｈ２Ｏ  ５００ｇ／リットル、ＮｉＣｌ２  ３０ｇ／リットル、Ｈ３ＢＯ３  ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度  ５Ａ／ｄｍ２、温度  ５０℃
［Ｃｏめっき］
めっき液：Ｃｏ（ＳＯ３ＮＨ２）２・４Ｈ２Ｏ  ５００ｇ／リットル、ＣｏＣｌ２  ３０ｇ／リットル、Ｈ３ＢＯ３  ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度  ５Ａ／ｄｍ２、温度  ５０℃
［Ｐｄめっき］
めっき液：Ｐｄ（ＮＨ３）２Ｃｌ２  ４５ｇ／リットル、ＮＨ４ＯＨ  ９０ミリリットル／リットル、（ＮＨ４）２ＳＯ４  ５０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度  １Ａ／ｄｍ２、温度  ３０℃
［Ｐｄ−Ｎｉめっき］Ｐｄ−２０％Ｎｉめっき
めっき液：Ｐｄ(ＮＨ３)２Ｃｌ２  ４０ｇ／リットル、ＮｉＳＯ４  ４５ｇ／リットル、ＮＨ４ＯＨ  ９０ミリリットル／リットル、(ＮＨ４)２ＳＯ４  ５０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度  １Ａ／ｄｍ２、温度  ３０℃
［Ｃｕめっき］
めっき液：ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ  ２５０ｇ／リットル、Ｈ２ＳＯ４  ５０ｇ／リットル、ＮａＣｌ  ０．１ｇ／リットル
めっき条件：電流密度  ６Ａ／ｄｍ２、温度  ４０℃
【００４４】
（反射層のめっき条件）
［Ｒｈめっき１］
めっき液：ＲＨＯＤＥＸ（商品名、日本エレクトロプレイティングエンジニヤース（株）製）
めっき条件：１．３Ａ／ｄｍ２、温度  ５０℃
［Ｒｈめっき２］
めっき液：プレシャスＲＨ０２（商品名、中央化学産業（株）製）、添加剤としてスルファミン酸塩  ５〜１０ｇ／リットル
めっき条件：０．５〜２．０Ａ／ｄｍ２、温度  ５０℃
［Ａｇめっき]  （従来例）
めっき液：ＡｇＣＮ  ５０ｇ／リットル、ＫＣＮ  １００ｇ／リットル、Ｋ２ＣＯ３  ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度  ０．０５〜５Ａ／ｄｍ２、温度  ３０℃
［Ｐｄめっき］  （従来例）
めっき液：Ｐｄ（ＮＨ３）２Ｃｌ２  ４５ｇ／リットル、ＮＨ４ＯＨ  ９０ミリリットル／リットル、（ＮＨ４）２ＳＯ４  ５０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度  １Ａ／ｄｍ２、温度  ３０℃
【００４５】
（最表層のめっき条件）
［Ａｕめっき］
めっき液：ＫＡｕ(ＣＮ)２  １４．６ｇ／リットル、Ｃ６Ｈ８Ｏ７  １５０ｇ／リットル、Ｋ２Ｃ６Ｈ４Ｏ７  １８０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度  １Ａ／ｄｍ２、温度  ４０℃
［Ａｕ−Ｃｏめっき］Ａｕ−０．３％Ｃｏめっき
めっき液：オートロネクスＧＶＣ（商品名、日本エレクトロプレイティングエンジニヤース（株）製）
めっき条件：５Ａ／ｄｍ２、温度  ５０℃
［Ｐｄめっき］
めっき液：Ｐｄ（ＮＨ３）２Ｃｌ２  ４５ｇ／リットル、ＮＨ４ＯＨ  ９０ミリリットル／リットル、（ＮＨ４）２ＳＯ４  ５０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度  １Ａ／ｄｍ２、温度  ３０℃
［Ｐｔめっき］
めっき液：Ｐｔ（ＮＯ２）（ＮＨ３）２  １０ｇ／リットル、ＮａＮＯ２  １０ｇ／リットル、ＮＨ４ＮＯ３  １００ｇ／リットル、ＮＨ３  ５０ミリリットル／リットル
めっき条件：電流密度  ５Ａ／ｄｍ２、温度  ８０℃
【００４６】
（めっき厚測定）
蛍光Ｘ線膜厚測定装置（ＳＦＴ９４００：製品名、エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）製）を用いて、コリメータ径２ｍｍで各めっき厚構成の検量線を作製後、測定を行った。
（炭素、硫黄、窒素成分含有量測定）
反射層皮膜中の炭素、硫黄、窒素成分の含有量測定においては、オージェ電子分光分析装置（Ｍｏｄｅｌ−６８０：製品名、アルバック−ファイ（株）製）を用いて反射層の深さ方向分析を実施後、前記成分の皮膜中に含有する割合を積分換算して算出した。
（ナノインデンテーション法による硬さＨＩＴ測定）
最表層形成部表面において、超微小押し込み硬さ試験機（ＥＮＴ−２１００：製品名、（株）エリオニクス製）を用いて、押し込み深さが０．００５μｍ地点のナノインデンテーション法による硬さＨＩＴを任意の１０点について測定し、その平均値を算出した。
【００４７】
【表１】
0005554155.tif 000002
【００４８】
（評価方法）
上記のようにして得られた、表１の発明例および比較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。
（１）反射率測定：分光光度計（Ｖ６６０（商品名、日本分光（株）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、３００ｎｍ、３４０ｎｍ、４００ｎｍ、６００ｎｍおよび８００ｎｍにおける全反射率（％）を表２に示す。評価基準として、波長３００〜８００ｎｍすべての領域において、反射率が５０％を超えるものを良好とし、光半導体用リードフレームに好適に使用される目安となることを意味する。
（２）ワイヤボンディング性（ＷＢ性）：下記のワイヤボンディング条件において、１０点テスト後に接合強度測定を行い、その（強度−３σ）の値が４９．０ｍＮ以上のものを「優」と判定して表に「◎」印を付し、２９．４ｍＮ以上４９．０ｍＮ未満のものを「良」と判定して表に「○」印を付し、２９．４ｍＮ未満であるが接合可能なものを「可」と判定して表に「△」印を付し、まったく接合しなかったものを「不可」と判定して表に「×」印を付して、それぞれ表２に示した。さらに、ボンディング時にエラーの発生有無について、エラーがない場合を「無」、エラーが１回でも発生した場合を「有」と表記し、合わせて表２に示した。
ワイヤボンダ：ＳＷＢ−ＦＡ−ＣＵＢ−１０、（株）新川製
ワイヤ：２５μｍ  金ワイヤ
ボンディング温度：１５０℃
キャピラリ：１５７０−１７−４３７ＧＭ
１ｓｔ条件：１０ｍｓｅｃ．、４５Ｂｉｔ、４５ｇ
２ｎｄ条件：１０ｍｓｅｃ．、１００Ｂｉｔ、１３０ｇ
なお、耐熱性評価のため、温度１５０℃で３時間大気加熱を施したものにおいても同じワイヤボンディング性評価を行い、それぞれ「可」以上の評価のものおよびボンディングエラーについては「無」のみを実用レベルとした。
（３）耐食性：硫化試験（ＪＩＳ  Ｈ８５０２記載）、Ｈ２Ｓ  ３ｐｐｍ、２４時間後の腐食状態について、レイティングナンバー（ＲＮ）評価を実施した。結果を表２に示す。なお、ここで、レイティングナンバーが９以上の場合は、光半導体素子（ＬＥＤ素子）を１００００時間点灯しても輝度の低下が数％程度と小さいことを意味し、長期信頼性が高いことを示す。
（４）硫化試験後の反射率測定：分光光度計（Ｖ−６６０（商品名、日本分光（株）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、４００ｎｍにおいて、硫化試験前後の反射率を比較した値（％）を表２に示す。
（５）曲げ加工性：作製したリードフレームにおいて、長さ３０ｍｍ、幅１０ｍｍのサンプルを、長さ方向が圧延方向と平行になるように切り出し、プレス機（日本オートマチックマシン（株）製）で曲げ半径Ｒ＝０．５ｍｍで曲げ加工性を調べた。加工した試験片の最大曲げ加工部をマイクロスコープ（（株）キーエンス製）を用いて１７５倍に拡大して観察し、曲げ加工性を判定した。最大曲げ加工部を観察した結果、割れが存在しないものを「良」と判定して表に「○」印を付し、シワや軽微な割れが存在するものを「良」と判定して表に「△」印を付し、大きな割れが存在するものを「不可」と判定して表に「×」印を付して、それぞれ表２に示した。曲げ加工性の評価は、「可」以上の評価のものを実用レベルとした。
【００４９】
【表２】
0005554155.tif 000003
【００５０】
これらの結果から明らかなように、ロジウムの上層に、厚さ０．００１〜０．０５μｍの金（Ａｕ−Ｃｏ合金はＡｕ−０．３％Ｃｏ合金）、パラジウム、白金を被覆した発明例１〜５３は、波長３００ｎｍ〜８００ｎｍにおける反射率が、すべての波長で反射率５０％以上を満足した。また、ワイヤボンディング性においてもすべて良好である一方、従来例２のロジウムが最表層に形成されている場合、ワイヤボンディングができないことが明らかであり、本発明によってワイヤボンディング性が大きく改善されていることがわかる。特に発明例１〜１１に示すように、金の厚さが０．００１〜０．０２μｍの範囲であれば３００〜８００ｎｍの領域において反射率がすべて６０％以上を示しており、かつ０．００５μｍ以上においてワイヤボンディング性が特に優れることがわかる。このため、最表層厚が０．００３〜０．０３μｍが好ましく、０．００５〜０．０２μｍがより好ましいと判断される。
さらに、発明例１〜５３は、従来例１に記載されている最表面が銀である例と比べても耐食性が大きく改善されており、この結果は従来の銀めっき品よりも長期信頼性があることを示唆している。
さらに、発明例１〜５３を、従来例３に記載されている最表面がＡｕ／Ｐｄめっき構成の例と比較すると、反射率が発明例のほうが良好であることから、発明例のリードフレームを用いた光半導体装置（ＬＥＤ）は、従来品よりも高輝度であることが期待される。
さらに、発明例１９〜２４記載のように、ロジウムの厚さ０．００５μｍを超えると、反射率が３００〜８００ｎｍの領域ですべて６０％以上となり、より一層輝度改善の効果が期待される。一方、厚さが０．５μｍを超えると、反射率改善の効果は飽和しているが、プレス性が悪化している傾向が伺える。
さらに、発明例１３〜１８記載のように、中間層がＮｉのとき、厚さが０．２μｍ以上あると耐食性がより一層良好になるが、２．０μｍを超えると曲げ加工性が悪くなる傾向がわかる。一方、発明例３１〜３８記載のように、中間層がＰｄのとき、厚さが０．００５μｍ以上あると耐食性がより一層良好になるが、０．２μｍを超えると曲げ加工性が悪くなる傾向がわかる。また、これらの中間層を２層とした発明例３９〜４２記載のように、耐食性が各単層のときよりも格段に向上しているが、Ｐｄ厚が０．２μｍを超えるときやＮｉ層厚が２．０μｍを超えるときは、曲げ加工性が悪化する傾向がわかる。
【００５１】
また、比較例１のように、最表層厚が本発明範囲よりも薄い場合は、ワイヤボンディングのプル強度が低下し、かつ耐熱試験後でのボンディング性が不良となっていることがわかる。
また比較例２では、最表層厚が本発明範囲よりも厚い場合は、ワイヤボンディングは保たれるものの波長３００〜４００ｎｍにおける反射率が５０％を下回ってしまうことがわかる。
また比較例３のように、最表層表面から深さ０．００５μｍ地点のナノインデンテーション法による硬さＨＩＴが５００未満の場合は、ボンディングのエラー発生が生じており、接合強度も低下する傾向にあることから、安定性に欠ける様子がわかる。
また比較例４のように、ＨＩＴが３０００を超えている場合も、同様にボンディングエラーが発生して安定性に欠ける様子が分かる。これらのことから、本発明の適正な被覆厚構成範囲において製造したリードフレームを光半導体装置に用いることにより、３００ｎｍの紫外域から８００ｎｍの近赤外域まで反射率に優れ、かつ長期信頼性およびワイヤボンディング性に優れた光半導体装置を作製することができることは明白である。
【００５２】
（実施例２）
実施例２として、導電性基体として板厚０．３ｍｍ、３０ｍｍ角の古河電気工業（株）製の銅合金ＥＦＴＥＣ−３（Ｃｕ−０．１５％Ｓｎ：ＣＤＡ規格合金のＣ１４４１０に相当）を用い、前記脱脂工程および酸洗工程を経た後、全面に中間層としてＮｉめっきを０．５μｍ、反射層としてＲｈめっきを０．０２μｍ、最表層としてＡｕめっきを０．０１μｍに形成したものを作製し、全面めっき品として発明例５４を作製した。一方、めっき構成は同じくして、最表層のＡｕめっき被覆部のみを基体の中央部に３ｍｍ角に部分的に形成したものを作製し、部分めっき品として発明例５５を作製した。部分めっき品は、めっきを施さない部分において、反射層形成後に絶縁性のマスキングテープ（＃６３１Ｓ；製品名、（株）寺岡製作所製）を貼ることでマスキングを行った。なお、すべての前処理条件、めっき条件は、実施例１と同様の条件で行った。また、最表層の最表面から０．００５μｍ地点のナノインデンテーション法による硬さＨＩＴを測定した結果、双方とも１２２０Ｎ／ｍｍ２であった。
ここでナノインデンテーション法による硬さとは、装置としてＥＮＴ−２１００（製品名、株式会社エリオニクス社製）を用い、試料のサイズ２ｍｍ角で、温度は室温にて測定した。
【００５３】
（評価方法）
上記のようにして得られた全面めっき品および部分めっき品について、以下の評価を行った。
（１）反射率測定：分光光度計（Ｖ６６０（商品名、日本分光（株）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。測定面積は、試験片中央の２０ｍｍ角の面積とした。これは、全面めっき品は最表層が反射率測定領域を完全に覆っているのに対し、部分めっき品は３ｍｍ角の部分のみ最表層が形成されており、反射層が露出している箇所が存在していることを意味する。
３００ｎｍ、３４０ｎｍ、４００ｎｍ、６００ｎｍおよび８００ｎｍにおける全反射率（％）を表３に示す。評価基準として、波長３００〜８００ｎｍすべての領域において、反射率が５０％を超えるものを良好とし、光半導体用リードフレームに好適に使用される目安となることを意味する。
（２）ワイヤボンディング性（ＷＢ性）：下記のワイヤボンディング条件において、１０点テスト後に接合強度測定を行い、その（強度−３σ）の値が４９．０ｍＮ以上のものを「優」と判定して表に「◎」印を付し、２９．４ｍＮ以上４９．０ｍＮ未満のものを「良」と判定して表に「○」印を付し、２９．４ｍＮ未満であるが接合可能なものを「可」と判定して表に「△」印を付し、まったく接合しなかったものを「不可」と判定して表に「×」印を付して、それぞれ表３に示した。なお、ワイヤボンディング領域は１ｓｔ側および２ｎｄ側ともに最表層が形成されている部分に実施した。
ワイヤボンダ：ＳＷＢ−ＦＡ−ＣＵＢ−１０、（株）新川製
ワイヤ：２５μｍ  金ワイヤ
ボンディング温度：１５０℃
キャピラリ：１５７０−１７−４３７ＧＭ
１ｓｔ条件：１０ｍｓｅｃ．、４５Ｂｉｔ、４５ｇ
２ｎｄ条件：１０ｍｓｅｃ．、１００Ｂｉｔ、１３０ｇ
また、耐熱性評価のため、温度１５０℃で３時間の大気加熱を施したものにおいても同じワイヤボンディング性評価を行った。
（３）最表層被覆率：最表層めっき面積から、全面めっき時および部分めっき時の最表層貴金属の被覆率を計算した。被覆率は、最表層めっきの被覆面積を被めっき物の面積の割合をパーセントで表記した。
【００５４】
【表３】
0005554155.tif 000004
【００５５】
この結果から、双方の発明例ともに全波長域で反射率５０％以上、および優れたワイヤボンディング性を示しているが、部分めっき品のほうが全面めっき品よりも特に３００〜６００ｎｍの波長域において反射率がやや良好であり、純粋なロジウムの反射率に近いあるいはほぼそれと同じである。これは、ワイヤボンディングに必要な箇所にのみ最表層を形成することにより、反射率低下を最小限に抑えて反射層の反射率を最大限生かせている結果であり、最表層が部分的に形成されることがより好ましいことがわかる。また、最表層の貴金属被覆率は、部分めっき品のほうが１００分の１にまで抑制されており、この結果最表層に関する貴金属使用量が１００分の１に低減できるため、環境負荷を軽減できることがわかる。これらのことから、全面に最表層を被覆するよりも、ワイヤボンディングが必要な箇所にのみ被覆を施したリードフレームのほうが、より特性にも製造コストにも優れていることがわかる。
【符号の説明】
【００５６】
１  導電性基体
２  反射層
３  最表層
４  光半導体素子
５  ワイヤ（ボンディングワイヤ）
６  中間層
【図１】
0005554155.tif 000005
【図２】
0005554155.tif 000006
【図３】
0005554155.tif 000007
【図４】
0005554155.tif 000008
【図５】
0005554155.tif 000009
【図６】
0005554155.tif 000010