(57)【要約】【課題】反射用金属層の反射率低下を防止することが可能なＬＥＤ用リードフレームまたは基板およびその製造方法、ならびに半導体装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】ＬＥＤ用リードフレームまたは基板１０は、ＬＥＤ素子２１を載置する載置面１１ａを有する本体部１１と、本体部１１の載置面１１ａに設けられ、ＬＥＤ素子２１からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層１２と、本体部１１と反射用金属層１２との間に介在された中間介在層１５とを備えている。反射用金属層１２は、銀または銀の合金からなり、本体部１１は、銅または銅合金からなり、中間介在層１５は銅めっき層からなる。反射用金属層１２内であって反射用金属層１２の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより反射用金属層１２表面に銅が拡散することを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ素子を載置するＬＥＤ用リードフレームまたは基板において、
ＬＥＤ素子を載置する載置面を有する本体部と、
本体部の載置面に設けられ、ＬＥＤ素子からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層とを備え、
反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、
本体部は、銅または銅合金を含み、
反射用金属層と本体部との間に、銅または銅合金からなる中間介在層を設け、
反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより中間介在層からの銅が反射金属層の表面に拡散することを防止することを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板。
【請求項２】
酸化銅片は、本体部と、中間介在層と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って中間介在層からの銅と反応して形成されることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ用リードフレームまたは基板。
【請求項３】
ＬＥＤ素子を載置するＬＥＤ用リードフレームまたは基板において、
ＬＥＤ素子を載置する載置面を有する本体部と、
本体部の載置面に設けられ、ＬＥＤ素子からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層とを備え、
反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、
本体部は、銅または銅合金を含み、
反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより本体部からの銅が反射用金属層の表面へ拡散することを防止することを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板。
【請求項４】
酸化銅片は、本体部と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って、本体部からの銅と反応して形成されることを特徴とする請求項３記載のＬＥＤ用リードフレームまたは基板。
【請求項５】
反射用金属層の表面であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止するとともに反射用金属層の表面を平滑化させる金属蓋片を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のＬＥＤ用リードフレームまたは基板。
【請求項６】
金属蓋片はインジウム、パラジウム、ロジウムまたはスズ、またはこれらの金属の酸化物からなることを特徴とする請求項５記載のＬＥＤ用リードフレームまたは基板。
【請求項７】
ＬＥＤ素子を載置する載置面を含む本体部を有するＬＥＤ用リードフレームまたは基板と、
リードフレームまたは基板の本体部の載置面上に載置されたＬＥＤ素子と、
リードフレームまたは基板とＬＥＤ素子とを電気的に接続する導電部と、
ＬＥＤ素子と導電部とを封止する封止樹脂部とを備え、
ＬＥＤ用リードフレームまたは基板の本体部の載置面に、ＬＥＤ素子からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層を設け、
反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、
本体部は、銅または銅合金を含み、
反射用金属層と本体部との間に、銅または銅合金からなる中間介在層を設け、
反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより中間介在層からの銅が反射金属層の表面に拡散することを防止することを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
酸化銅片は、本体部と、中間介在層と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って中間介在層からの銅と反応して形成されることを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
【請求項９】
ＬＥＤ素子を載置する載置面を含む本体部を有するＬＥＤ用リードフレームまたは基板と、
リードフレームまたは基板の本体部の載置面上に載置されたＬＥＤ素子と、
リードフレームまたは基板とＬＥＤ素子とを電気的に接続する導電部と、
ＬＥＤ素子と導電部とを封止する封止樹脂部とを備え、
ＬＥＤ用リードフレームまたは基板の本体部の載置面に、ＬＥＤ素子からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層を設け、
反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、
本体部は、銅または銅合金を含み、
反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより本体部からの銅が反射用金属層の表面へ拡散することを防止することを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
酸化銅片は、本体部と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って、本体部からの銅と反応して形成されることを特徴とする請求項９記載の半導体装置。
【請求項１１】
反射用金属層の表面であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止するとともに反射用金属層の表面を平滑化させる金属蓋片を設けたことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか記載の半導体装置。
【請求項１２】
金属蓋片はインジウム、パラジウム、ロジウムまたはスズ、またはこれらの金属の酸化物からなることを特徴とする請求項１１記載の半導体装置。
【請求項１３】
ＬＥＤ素子を載置するＬＥＤ用リードフレームまたは基板を製造するＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法において、
ＬＥＤ素子を載置する載置面を有する本体部を準備する工程と、
本体部上に、中間介在層を形成する工程と、
中間介在層上に、反射層として機能する反射用金属層を形成する工程とを備え、
反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、
本体部は、銅または銅合金を含み、
中間介在層は、銅または銅合金を含み、
本体部と、中間介在層と、反射用金属層を熱処理することにより、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより中間介在層からの銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止することを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法。
【請求項１４】
酸化銅片は、本体部と、中間介在層と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って中間介在層からの銅と反応して形成されることを特徴とする請求項１３記載のＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法。
【請求項１５】
ＬＥＤ素子を載置するＬＥＤ用リードフレームまたは基板を製造するＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法において、
ＬＥＤ素子を載置する載置面を有する本体部を準備する工程と、
本体部上に、反射層として機能する反射用金属層を形成する工程とを備え、
反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、
本体部は、銅または銅合金を含み、
本体部と、反射用金属層を熱処理することにより、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより本体部からの銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止することを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法。
【請求項１６】
酸化銅片は、本体部と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って、本体部からの銅と反応して形成されることを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法。
【請求項１７】
反射用金属層の表面であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止するとともに反射用金属層の表面を平滑化させる金属蓋片を設けたことを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか記載のＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法。
【請求項１８】
金属蓋片はインジウム、パラジウム、ロジウムまたはスズ、またはこれらの金属の酸化物からなることを特徴とする請求項１７記載のＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法。
【請求項１９】
半導体装置の製造方法において、
ＬＥＤ素子を載置する載置面を有する本体部を準備する工程と、
本体部上に、中間介在層を形成する工程と、
中間介在層上に、反射層として機能する反射用金属層を形成する工程と、
本体部の載置面上にＬＥＤ素子を載置し、ＬＥＤ素子と本体部とを導電部によって接続する工程と、
ＬＥＤ素子と導電部とを透光性の封止樹脂部で封止する工程とを備え、
反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、
本体部は、銅または銅合金を含み、
中間介在層は、銅または銅合金を含み、
本体部の載置面上にＬＥＤ素子を載置する前に、本体部と、中間介在層と、反射用金属層を熱処理することにより、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより中間介在層からの銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
酸化銅片は、本体部と、中間介在層と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って中間介在層からの銅と反応して形成されることを特徴とする請求項１９記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
半導体装置の製造方法において、
ＬＥＤ素子を載置する載置面を有する本体部を準備する工程と、
本体部上に、反射層として機能する反射用金属層を形成する工程と、
本体部の載置面上にＬＥＤ素子を載置し、ＬＥＤ素子と本体部とを導電部によって接続する工程と、
ＬＥＤ素子と導電部とを透光性の封止樹脂部で封止する工程とを備え、
反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、
本体部は、銅または銅合金を含み、
本体部の載置面上にＬＥＤ素子を載置する前に、本体部と、反射用金属層を熱処理することにより、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより本体部からの銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
酸化銅片は、本体部と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って、本体部からの銅と反応して形成されることを特徴とする請求項２１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
反射用金属層の表面であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止するとともに反射用金属層の表面を平滑化させる金属蓋片を設けたことを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
金属蓋片はインジウム、パラジウム、ロジウムまたはスズ、またはこれらの金属の酸化物からなることを特徴とする請求項２３記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ素子を載置するＬＥＤ用リードフレームまたは基板およびその製造方法、ならびにこのようなＬＥＤ用リードフレームまたは基板を有する半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子を光源として用いる照明装置が、各種家電、ＯＡ機器、車両機器の表示灯、一般照明、車載照明、およびディスプレイ等に用いられている。このような照明装置の中には、ＬＥＤ用基板とＬＥＤ素子とを有する半導体装置を含むものがある。
【０００３】
このような半導体装置として、例えば特許文献１には、Ｃｕ基板製リードフレームの一面側に凹部を形成して、ＬＥＤ素子をこの凹部に搭載し、該凹部側に配設された絶縁層上に接続用のＣｕ配線層を形成し、ＬＥＤの端子部とＣｕ配線層とをワイヤボンディング接続し、樹脂封止したものが記載されている。また特許文献１において、Ｃｕ配線層表面にはＡｇめっきが施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４５０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のようにリードフレーム上には反射特性を有するＡｇめっき層（反射用金属層）が施されているが、このような半導体装置に熱を加えた場合、基板（本体部）に含まれる銅がＡｇめっき層表面へ拡散し、その結果半田濡れ性やボンディング性を劣化させるおそれがあり、また、リードフレーム表面のＡｇめっき層が変色してＡｇめっき層の反射率を著しく低下させてしまう。
【０００６】
この場合、Ａｇめっき層の下方に銅の拡散を抑えるバリア層を設けたり、Ａｇめっき層の膜厚を大きくすることが検討されているが、いずれも製造コストが増加してしまう問題がある。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、基板本体に含まれる銅が反射用金属層に拡散することを防止することが可能で、かつ製造コスト低減を図ることができる、ＬＥＤ用リードフレームまたは基板およびその製造方法、ならびに半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ＬＥＤ素子を載置するＬＥＤ用リードフレームまたは基板において、ＬＥＤ素子を載置する載置面を有する本体部と、本体部の載置面に設けられ、ＬＥＤ素子からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層とを備え、反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、本体部は、銅または銅合金を含み、反射用金属層と本体部との間に、銅または銅合金からなる中間介在層を設け、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより中間介在層からの銅が反射金属層の表面に拡散することを防止することを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板である。
【０００９】
本発明は、酸化銅片は、本体部と、中間介在層と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って中間介在層からの銅と反応して形成されることを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板である。
【００１０】
本発明は、ＬＥＤ素子を載置するＬＥＤ用リードフレームまたは基板において、ＬＥＤ素子を載置する載置面を有する本体部と、本体部の載置面に設けられ、ＬＥＤ素子からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層とを備え、反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、本体部は、銅または銅合金を含み、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより本体部からの銅が反射用金属層の表面へ拡散することを防止することを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板である。
【００１１】
本発明は、酸化銅片は、本体部と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って、本体部からの銅と反応して形成されることを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板である。
【００１２】
本発明は、反射用金属層の表面であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止するとともに反射用金属層の表面を平滑化させる金属蓋片を設けたことを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板である。
【００１３】
本発明は、金属蓋片はインジウム、パラジウム、ロジウムまたはスズ、またはこれらの金属の酸化物からなることを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板である。
【００１４】
本発明は、ＬＥＤ素子を載置する載置面を含む本体部を有するＬＥＤ用リードフレームまたは基板と、リードフレームまたは基板の本体部の載置面上に載置されたＬＥＤ素子と、リードフレームまたは基板とＬＥＤ素子とを電気的に接続する導電部と、ＬＥＤ素子と導電部とを封止する封止樹脂部とを備え、ＬＥＤ用リードフレームまたは基板の本体部の載置面に、ＬＥＤ素子からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層を設け、反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、本体部は、銅または銅合金を含み、反射用金属層と本体部との間に、銅または銅合金からなる中間介在層を設け、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより中間介在層からの銅が反射金属層の表面に拡散することを防止することを特徴とする半導体装置である。
【００１５】
本発明は、酸化銅片は、本体部と、中間介在層と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って中間介在層からの銅と反応して形成されることを特徴とする半導体装置である。
【００１６】
本発明は、ＬＥＤ素子を載置する載置面を含む本体部を有するＬＥＤ用リードフレームまたは基板と、リードフレームまたは基板の本体部の載置面上に載置されたＬＥＤ素子と、リードフレームまたは基板とＬＥＤ素子とを電気的に接続する導電部と、ＬＥＤ素子と導電部とを封止する封止樹脂部とを備え、ＬＥＤ用リードフレームまたは基板の本体部の載置面に、ＬＥＤ素子からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層を設け、反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、本体部は、銅または銅合金を含み、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより本体部からの銅が反射用金属層の表面へ拡散することを防止することを特徴とする半導体装置である。
【００１７】
本発明は、酸化銅片は、本体部と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って、本体部からの銅と反応して形成されることを特徴とする半導体装置である。
【００１８】
本発明は、反射用金属層の表面であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止するとともに反射用金属層の表面を平滑化させる金属蓋片を設けたことを特徴とする半導体装置である。
【００１９】
本発明は、金属蓋片はインジウム、パラジウム、ロジウムまたはスズ、またはこれらの金属の酸化物からなることを特徴とする半導体装置である。
【００２０】
本発明は、ＬＥＤ素子を載置するＬＥＤ用リードフレームまたは基板を製造するＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法において、ＬＥＤ素子を載置する載置面を有する本体部を準備する工程と、本体部上に、中間介在層を形成する工程と、中間介在層上に、反射層として機能する反射用金属層を形成する工程とを備え、反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、本体部は、銅または銅合金を含み、中間介在層は、銅または銅合金を含み、本体部と、中間介在層と、反射用金属層を熱処理することにより、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより中間介在層からの銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止することを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法である。
【００２１】
本発明は、酸化銅片は、本体部と、中間介在層と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って中間介在層からの銅と反応して形成されることを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法である。
【００２２】
本発明は、ＬＥＤ素子を載置するＬＥＤ用リードフレームまたは基板を製造するＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法において、ＬＥＤ素子を載置する載置面を有する本体部を準備する工程と、本体部上に、反射層として機能する反射用金属層を形成する工程とを備え、反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、本体部は、銅または銅合金を含み、本体部と、反射用金属層を熱処理することにより、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより本体部からの銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止することを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法である。
【００２３】
本発明は、酸化銅片は、本体部と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って、本体部からの銅と反応して形成されることを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法である。
【００２４】
本発明は、反射用金属層の表面であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止するとともに反射用金属層の表面を平滑化させる金属蓋片を設けたことを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法である。
【００２５】
本発明は、金属蓋片はインジウム、パラジウム、ロジウムまたはスズ、またはこれらの金属の酸化物からなることを特徴とするＬＥＤ用リードフレームまたは基板の製造方法である。
【００２６】
本発明は、半導体装置の製造方法において、ＬＥＤ素子を載置する載置面を有する本体部を準備する工程と、本体部上に、中間介在層を形成する工程と、中間介在層上に、反射層として機能する反射用金属層を形成する工程と、本体部の載置面上にＬＥＤ素子を載置し、ＬＥＤ素子と本体部とを導電部によって接続する工程と、ＬＥＤ素子と導電部とを透光性の封止樹脂部で封止する工程とを備え、反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、本体部は、銅または銅合金を含み、中間介在層は、銅または銅合金を含み、本体部の載置面上にＬＥＤ素子を載置する前に、本体部と、中間介在層と、反射用金属層を熱処理することにより、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより中間介在層からの銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００２７】
本発明は、酸化銅片は、本体部と、中間介在層と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って中間介在層からの銅と反応して形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００２８】
本発明は、半導体装置の製造方法において、ＬＥＤ素子を載置する載置面を有する本体部を準備する工程と、本体部上に、反射層として機能する反射用金属層を形成する工程と、本体部の載置面上にＬＥＤ素子を載置し、ＬＥＤ素子と本体部とを導電部によって接続する工程と、ＬＥＤ素子と導電部とを透光性の封止樹脂部で封止する工程とを備え、反射用金属層は、銀または銀の合金を含み、本体部は、銅または銅合金を含み、本体部の載置面上にＬＥＤ素子を載置する前に、本体部と、反射用金属層を熱処理することにより、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、酸化銅片を形成し、これにより本体部からの銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００２９】
本発明は、酸化銅片は、本体部と、反射用金属層を酸素含有雰囲気中で加熱し、酸素含有雰囲気中の酸素が反射用金属層の結晶粒界を通って、本体部からの銅と反応して形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００３０】
本発明は、反射用金属層の表面であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に、銅が反射用金属層の表面に拡散することを防止するとともに反射用金属層の表面を平滑化させる金属蓋片を設けたことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００３１】
本発明は、金属蓋片はインジウム、パラジウム、ロジウムまたはスズ、またはこれらの金属の酸化物からなることを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、反射用金属層内であって反射用金属層の結晶粒界に対応する位置に酸化銅片が形成されている。このため中間介在層からの銅が反射用金属層表面へ拡散することを抑制でき、また本体部からの銅が反射用金属層表面へ拡散することも抑制できる。これにより、反射特性をもつ反射用金属層の反射率が低下することを抑制でき、反射用金属層の濡れ性あるいはボンディング特性が低下することも抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態によるリードフレームまたは基板を示す断面図。
【図２】図２は、リードフレームまたは基板の変形例を示す断面図。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態による半導体装置を示す断面図（図４のIII−III線断面図）。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態による半導体装置を示す平面図。
【図５】図５（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、本発明の一実施の形態によるリードフレームの製造方法を示す図。
【図６】図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）は、本発明の一実施の形態による半導体装置の製造方法を示す図。
【図７】図７は、本発明による反射用金属層内に形成された酸化銅片を示す図。
【図８】図８は、比較例による反射用金属層と中間介在層を示す図。
【図９】図９は、中間介在層からの銅の拡散作用を示す図。
【図１０】図１０（ａ）（ｂ）は、反射用金属層の表面近傍の状態を示す図。
【図１１】図１１は、半導体装置の変形例（変形例１）を示す断面図。
【図１２】図１２は、半導体装置の変形例（変形例２）を示す断面図。
【図１３】図１３は、半導体装置の変形例（変形例３）を示す断面図。
【図１４】図１４は、半導体装置の変形例（変形例４）を示す断面図。
【図１５】図１５は、半導体装置の変形例（変形例５）を示す断面図。
【図１６】図１６は、半導体装置の変形例（変形例６）を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図１６を参照して説明する。
【００３５】
ＬＥＤ用リードフレームまたは基板の構成
まず、図１および図２により、ＬＥＤ用リードフレームまたは基板の概略について説明する。なお図１および図２においては、ＬＥＤ用リードフレームまたは基板の層構成を説明するため、便宜上、ＬＥＤ用リードフレームまたは基板の断面を矩形形状として表示している。
【００３６】
図１に示すように、ＬＥＤ用リードフレームまたは基板１０（以下、リードフレーム１０、あるいは基板１０ともいう）は、ＬＥＤ素子２１（後述）を載置するために用いられるものであり、ＬＥＤ素子２１を載置する載置面１１ａを有する本体部１１と、本体部１１の載置面１１ａに後述する中間介在層１５を介して設けられた反射用金属層１２とを備えている。
【００３７】
このうち本体部１１は金属板からなっており、その材料は銅または銅合金からなっている。この本体部１１の厚みは、半導体装置の構成にもよるが、リードフレーム１０の場合で０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ、基板１０の場合で０．００５ｍｍ〜０．０３ｍｍとすることが好ましい。
【００３８】
反射用金属層１２は、ＬＥＤ素子２１からの光を反射するための反射層として機能するものであり、ＬＥＤ用リードフレームまたは基板１０の最表面側に位置している。この反射用金属層１２は銀または銀の合金、例えば銀めっき層（Ａｇめっき層）からなり、可視光の反射率が高く、かつ酸素に対する高い耐腐食性を有している。
【００３９】
また反射用金属層１２として、銀と金との合金、銀と白金との合金、銀とインジウムとの合金、銀とパラジウムとの合金、銀とすずとの合金を用いることもできる。
【００４０】
反射用金属層（以下、銀めっき層ともいう）１２は、その厚みは０．５μｍ〜１５μｍとなっている。
【００４１】
また、本体部１１と反射用金属層１２との間には、上述のように中間介在層１５が設けられている。中間介在層１５は、銅または銅合金、例えば銅めっき層（Ｃｕめっき層）からなっている。
【００４２】
中間介在層（以下、銅めっき層ともいう）１５は、銀層１２のための下地層として用いられるものであり、この銅めっき層１５は、例えば電解めっきにより形成することができる。この銅めっき層１５の厚みは、０．００５μｍ〜２．０μｍとすることが好ましい。
【００４３】
この場合、反射用金属層１２と中間介在層１５との間の界面Ｌ近傍であって、反射用金属層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に、多数の酸化銅片１２Ａが形成されている（図７参照）。
【００４４】
このように反射用金属層１２と中間介在層１５との間の界面Ｌ近傍であって、反射用金属層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に、酸化銅片１２Ａが形成されているため、リードフレーム１０が加熱されても銅めっき層１５からの銅原子が銀めっき層１２側へ拡散することが防止される。
【００４５】
また図７に示すように、反射用金属層（銀めっき層）１２の表面１２ｓであって反射用金属層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に、多数の金属蓋片１２Ｂが設けられている。
【００４６】
この金属蓋片１２Ｂは酸化銅片１２Ａによっても、なお銅めっき層１５から銀めっき層１２側へ銅原子が移行してきた場合、この銅原子が銀めっき層１２の表面１２ｓへ拡散することを防止するとともに、銀めっき層１２の表面１２ｓを平滑化させて銀めっき層１２の反射率を高めるものである。なお、酸化銅片１２Ａおよび金属蓋片１２Ｂの詳細については後述する。
【００４７】
また、図２に示すように、銅めっき層１５を設けない構成も可能である。この場合、リードフレーム１０は、銅または銅の合金からなる本体部１１と、本体部１１上に設けられた銀または銀の合金、例えば銀めっき層からなる反射用金属層１２とを有している。
【００４８】
半導体装置の構成
次に、図３および図４により、図１に示すＬＥＤ用リードフレームまたは基板を用いた半導体装置の一実施の形態について説明する。図３は、本発明の一実施の形態による半導体装置（ＳＯＮタイプ）を示す断面図であり、図４は、本発明の一実施の形態による半導体装置を示す平面図である。
【００４９】
図３および図４に示すように、半導体装置２０は、ＬＥＤ用リードフレーム１０と、リードフレーム１０の本体部１１の載置面１１ａ上に載置されたＬＥＤ素子２１と、リードフレーム１０とＬＥＤ素子２１とを電気的に接続するボンディングワイヤ（導電部）２２とを備えている。
【００５０】
また、ＬＥＤ素子２１を取り囲むように、凹部２３ａを有する外側樹脂部２３が設けられている。この外側樹脂部２３は、リードフレーム１０と一体化されている。さらに、ＬＥＤ素子２１とボンディングワイヤ２２とは、透光性の封止樹脂部２４によって封止されている。封止樹脂部２４は、外側樹脂部２３の凹部２３ａ内に充填されている。以下、このような半導体装置２０を構成する各構成部材について、順次説明する。
【００５１】
リードフレーム１０は、載置面１１ａを有する本体部１１と、本体部１１の載置面１１ａを含む表面および裏面に設けられた中間介在層１５と、中間介在層１５上に設けられ、ＬＥＤ素子２１からの光を反射するための反射層として機能する銀または銀の合金、例えば銀めっき層からなる反射用金属層１２とを有している。中間介在層１５は、銅めっき層からなり、また、リードフレーム１０の表面（上面）には、リードフレーム１０と外側樹脂部２３との密着性を高めるための溝１９が形成されている。
【００５２】
このリードフレーム１０の層構成については、図１を用いて既に説明した構成と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略するが、この場合、リードフレーム１０の本体部１１の表面のみに中間介在層１５および反射用金属層１２を設けてもよく（図１参照）、リードフレーム１０の本体部１１の表面および裏面に中間介在層１５および反射用金属層１２を設けても良い（図３参照）。リードフレーム１０の層構成としては、図２に示すものを用いても良い。この場合、リードフレーム１０の本体部１１の表面のみに反射用金属層１２を設けても良く（図２参照）、リードフレーム１０の本体部１１の表面および裏面に反射用金属層１２を設けても良い。
【００５３】
本実施の形態において、リードフレーム１０の本体部１１は、ＬＥＤ素子２１側の第１の部分２５（ダイパッド）と、第１の部分２５から離間した第２の部分２６（リード部）とを有している。これら第１の部分２５と第２の部分２６との間には、外側樹脂部２３が充填されており、第１の部分２５と第２の部分２６とは互いに電気的に絶縁されている。
【００５４】
また第１の部分２５の底面に第１のアウターリード部２７が形成され、第２の部分２６の底面に第２のアウターリード部２８が形成されている。第１のアウターリード部２７および第２のアウターリード部２８は、それぞれ外側樹脂部２３から外方に露出している。
【００５５】
ＬＥＤ素子２１は、発光層として例えばＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、またはＩｎＧａＮ等の化合物半導体単結晶からなる材料を適宜選ぶことにより、紫外光から赤外光に渡る発光波長を選択することができる。このようなＬＥＤ素子２１としては、従来一般に用いられているものを使用することができる。
【００５６】
またＬＥＤ素子２１は、はんだまたはダイボンディングペーストにより、外側樹脂部２３の凹部２３ａ内において本体部１１の載置面１１ａ上（厳密には反射用金属層１２上）に固定されている。なお、ダイボンディングペーストを用いる場合、耐光性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなるダイボンディングペーストを選択することが可能である。
【００５７】
ボンディングワイヤ２２は、例えば金等の導電性の良い材料からなり、その一端がＬＥＤ素子２１の端子部２１ａに接続されるとともに、その他端がリードフレーム１０の本体部１１の第２の部分２６表面上に接続されている。
【００５８】
外側樹脂部２３は、例えばリードフレーム１０上に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を射出成形またはトランスファ成形することにより形成されたものである。外側樹脂部２３の形状は、射出成形またはトランスファ成形に使用する金型の設計により、様々に実現することが可能である。例えば、外側樹脂部２３の全体形状を直方体、円筒形および錐形等の形状とすることが可能である。凹部２３ａの底面は、円形、楕円形または多角形等とすることができる。凹部２３ａの側壁の断面形状は、図３のように直線から構成されていても良いし、あるいは曲線から構成されていてもよい。
【００５９】
外側樹脂部２３に使用される熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂については、特に耐熱性、耐候性および機械的強度の優れたものを選ぶことが望ましい。熱可塑性樹脂の種類としては、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリエーテルサルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド等、熱硬化性樹脂の種類としてはシリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、およびポリウレタン等、を使用することができる。さらにまた、これらの樹脂中に光反射剤として、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、窒化アルミニウムおよび窒化ホウ素のうちいずれかを添加することによって、凹部２３ａの底面及び側面において、ＬＥＤ素子２１からの光の反射率を増大させ、半導体装置２０全体の光取り出し効率を増大させることが可能となる。
【００６０】
封止樹脂部２４としては、光の取り出し効率を向上させるために、半導体装置２０の発光波長において光透過率が高く、また屈折率が高い材料を選択するのが望ましい。したがって耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を選択することが可能である。特に、ＬＥＤ素子２１として高輝度ＬＥＤを用いる場合、封止樹脂部２４が強い光にさらされるため、封止樹脂部２４は高い耐候性を有するシリコーン樹脂からなることが好ましい。
【００６１】
ところで、リードフレーム１０は図１に示すように、ＬＥＤ素子２１を載置する載置面１１ａを有する銅または銅合金からなる本体部１１と、本体部１１の載置面１１ａを含む表面および裏面に設けられた銀または銀の合金、例えば銀めっき層からなる反射用金属層１２とを有し、本体部１１と反射用金属層１２との間に、銅めっき層からなる中間介在層１５が介在されている。
【００６２】
この場合、反射用金属層１２と中間介在層１５との間の界面Ｌ近傍であって、反射用金属層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に、多数の酸化銅片１２Ａが形成されている（図７参照）。
【００６３】
このように反射用金属層１２と中間介在層１５との間の界面Ｌ近傍であって、反射用金属層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に、酸化銅片１２Ａが形成されているため、リードフレーム１０が加熱されても銅めっき層１５からの銅原子が銀めっき層１２側へ拡散することが防止される。
【００６４】
すなわち、後述のように、リードフレーム１０に対して後工程において、ダイボンディング工程、あるいはワイヤボンディング工程が施され、このようなダイボンディング工程あるいはワイヤボンディング工程においてリードフレーム１０は加熱される。
【００６５】
このような場合、リードフレーム１０の加熱時に、銅めっき層１５中の銅原子が銀めっき層１２側へ拡散して銀めっき層１２表面に現われることも考えられる。
【００６６】
ここで図８および図９により、銅めっき層１５中の銅原子の加熱時の挙動を示す。図８に示す比較例のように、銀めっき層１２と銅めっき層１５との界面Ｌ近傍において、何らの酸化銅片が形成されていない場合、加熱時において銅めっき層１５中の銅原子は結晶粒界を伝って界面Ｌに達する。その後銅原子は、銀めっき層１２の結晶粒界を通って拡散し、銀めっき層１２の表面に現れる（図９）。
【００６７】
ここで、銀めっき層１２の厚みは２．５μｍ、銅めっき層１５の厚みは１．０μｍであり、平均結晶粒径は銀めっき層１２、銅めっき層１５ともに０．６μｍ以下となっている。また、銀めっき層１２と銅めっき層１５の界面近傍における断面横方向の結晶粒子の長さも、ともに０．５μｍ以下となっている。
【００６８】
これに対して本発明によれば、反射用金属層１２と中間介在層１５との界面Ｌ近傍であって、反射用金属層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に、多数の酸化銅片１２Ａが形成されている（図７）。図７に示す本発明において、銀めっき層１２の厚みは２．５μｍ、銀めっき層１２のうち結晶粒界１２ａで囲まれる結晶の平均結晶粒径は０．７〜１０μｍとなっている。
【００６９】
また反射用金属層１２に形成された酸化銅片１２Ａの平均粒径は、０．０１〜２μｍとなっている。
【００７０】
本発明によれば、銀めっき層１２と銅めっき層１５との界面Ｌ近傍に形成された酸化銅片１２Ａが銀めっき層１２の結晶粒界１２ａを塞ぐキャップとして機能する。このためリードフレーム１０の加熱時に、銅めっき層１５中の銅原子は結晶粒界を伝って界面Ｌに達するが、界面Ｌ近傍において銀めっき層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に形成された多数の酸化銅片１２Ａが結晶粒界１２ａを塞ぐキャップとして機能するため、その後銅原子が銀めっき層１２中へ拡散することが防止される。
【００７１】
このように、本発明によれば、使用環境下での結晶状態変化や半導体装置組立およびＬＥＤ発光時のリードフレーム１０の加熱時に、銅めっき層１５中の銅原子が銀めっき層１２中へ拡散して銀めっき層１２表面に現われることが抑制される。このように銀めっき層１２表面に銅が折出することが抑制されるので、銀めっき層１２の反射特性（反射率）が低下することはなく、また銀めっき層１２表面のはんだ濡れ性の低下およびボンディングワイヤ性の低下を防止することができる。
【００７２】
また図７に示すように、反射用金属層（銀めっき層）１２の表面１２ｓであって反射用金属層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に、多数の金属蓋片１２Ｂが設けられている。
【００７３】
この金属蓋片１２Ｂは酸化銅片１２Ａによっても、なお銅めっき層１５から銀めっき層１２側へ銅原子が移行してきた場合、この銅原子が銀めっき層１２の表面１２ｓへ拡散することを防止するとともに、銀めっき層１２の表面１２ｓを平滑化させて銀めっき層１２の反射率を高めるものである。
【００７４】
このような金属蓋片１２Ｂは、インジウム、パラジウム、ロジウムまたはスズ、あるいはインジウムの酸化物、パラジウムの酸化物、ロジウムの酸化物またはスズの酸化物からなり、金属蓋片１２Ｂは銀めっき層１２の表面１２ｓ上にめっきを施すことにより形成することができる。
【００７５】
ここで図１０（ａ）（ｂ）は、反射用金属層の表面近傍の状態を示す図である。
【００７６】
図１０（ａ）（ｂ）に示すように、銀めっき層１２には結晶粒界１２ａが形成され、銀めっき層１２の結晶粒界１２ａ近傍には多数の結晶欠陥１２ｆが集中している。
【００７７】
このように結晶粒界１２ａ近傍には、多数の結晶欠陥１２ｆが集中し、かつ外界に対して不安定となっている。このためリードフレーム１０を加熱した場合、この結晶粒界１２ａを伝って銅めっき層１５からの銅原子が銀めっき層１２の表面１２ｓ側へ移行しようとする（図１０（ｂ）参照）。
【００７８】
本発明によれば、銀めっき層１２の表面１２ｓのうち結晶粒界１２ａに対応する位置に金属蓋片１２Ｂが形成されているため、この金属蓋片１２Ｂが結晶粒界１２ａを覆うことになる。このため銀めっき層１２の表面１２ｓ側へ銅原子が拡散することはない（図１０（ａ）参照）。
【００７９】
また結晶粒界１２ａ近傍は外界に対して不安定となるため、結晶粒界１２ａ近傍において、銀めっき層１２の銀と外界の例えば硫黄分が反応して硫化銀を形成し、これにより銀めっき層１２の反射率が低下することも考えられる（図１０（ｂ）参照）。
【００８０】
これに対して本発明によれば、銀めっき層１２の表面１２ｓのうち結晶粒界１２ａに対応する位置に金属蓋片１２Ｂが形成されているため、この銀めっき層１２の結晶粒界１２ａ近傍において硫化銀等が生成されることはない（図１０（ａ）参照）。
【００８１】
ところで、図７に示すように、銀めっき層１２と銅めっき層１５との間の界面Ｌ近傍であって銀めっき層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に酸化銅片１２Ａを形成した例を示したが、銀めっき層１２のうち界面Ｌから離れた結晶粒界１２ａに対応する位置に酸化銅片１２Ａを形成しても良く、この場合でも銅めっき層１５側から結晶粒界１２ａを伝って銀めっき層１２の表面１２ｓ側へ移動する銅原子の拡散を防止することができる。
【００８２】
いずれにしても、各酸化銅片１２Ａは銀めっき層１２内のうち結晶粒界１２ａに対応する位置に点在しており、例えば銀めっき層１２と銅めっき層１５との間の界面Ｌに膜状に形成されることはない。
【００８３】
このように界面Ｌに膜状に酸化銅を形成した場合、銅めっき層１５に対する銀めっき層１２の密着性に問題が生じるが、酸化銅片１２Ａを銀めっき層１２内に点在させることにより、銅めっき層１５に対する銀めっき層１２の密着性に影響を及ぼすことはない。
【００８４】
また、リードフレーム１０が図２に示すように、銅または銅合金からなる本体部１１と、本体部１１上の銀または銀の合金、例えば銀めっき層からなる反射金属層１２とを有する場合も、本体部１１と反射金属層１２との界面近傍において、反射金属層１２の銀めっき層の結晶粒界１２ａに対応する位置に多数の酸化銅１２Ａが形成されている。
【００８５】
このため上述と同様に、リードフレーム１０が加熱されても本体部１１の銅または銅合金中の銅原子が銀めっき層１２側へ拡散することはない。
【００８６】
ここで本明細書における「平均結晶粒径」とは、粒子を擬似的に球とみなした場合の平均結晶粒径であり、以下のように算出した。まずミクロトーム(Leica EM UC6)により切り出されたリードフレームの切断面をＳＥＭ（日本電子社製，製品名：ＪＳＭ−７００１Ｆ）を用いて観察し、またＥＢＳＰ検出器（ＴＳＬ社製，条件：傾斜７０度，加速電圧１５ｋＶ，印加電流１０ｎＡ）を用いて結晶方位を判別し、粒界の境界を判別した。
【００８７】
次に、ＳＥＭ像によって観察された粒子の断面に結晶粒子の中心が現れているものとみなし、当該断面を画像処理することになり、擬似的な球を定義した。そしてこの擬似的な球の大きさを基に、平均結晶粒径を測定した。
【００８８】
ＬＥＤ用リードフレームの製造方法
次に、図３および図４に示す半導体装置２０に用いられるＬＥＤ用リードフレーム１０の製造方法について、図５（ａ）−（ｆ）により説明する。
【００８９】
まず図５（ａ）に示すように、金属基板からなる本体部１１を準備する。この本体部１１としては、上述のように銅または銅合金からなる金属基板を使用することができる。なお本体部１１は、その両面に対して脱脂等を行い洗浄処理を施したものを使用することが好ましい。
【００９０】
次に、本体部１１の表裏に感光性レジストを塗布、乾燥し、これを所望のフォトマスクを介して露光した後、現像してエッチング用レジスト層３２、３３を形成する（図５（ｂ））。なお感光性レジストとしては、従来公知のものを使用することができる。
【００９１】
次に、エッチング用レジスト層３２、３３を耐腐蝕膜として本体部１１に腐蝕液でエッチングを施す（図５（ｃ））。腐蝕液は、使用する本体部１１の材質に応じて適宜選択することができ、例えば、本体部１１として銅を用いる場合、通常、塩化第二鉄水溶液を使用し、本体部１１の両面からスプレーエッチングにて行うことができる。
【００９２】
次いで、エッチング用レジスト層３２、３３を剥離して除去する。このようにして、第１の部分（ダイパッド）２５と、第１の部分２５から離間した第２の部分（リード部）２６とを有する本体部１１が得られる（図５（ｄ））。またこの際、ハーフエッチングにより本体部１１の表面（上面）に溝１９が形成される。
【００９３】
次に、本体部１１の表面側、裏面側および側面を含む表面全域に、中間介在層１５および反射用金属層１２を順次形成する（図５（ｅ））。
【００９４】
この際、本体部１１の表面側、裏面側および側面を含む表面全域に電解めっきを施す。これにより本体部１１上に金属（銅）を析出させて、本体部１１上に銅めっき層１５を形成する。銅めっき層１５を形成する電解めっき用めっき液としては、シアン化銅およびシアン化カリウムを主成分とした銅めっき液を用いることができる。
【００９５】
この銅めっき層１５により、中間介在層が構成される。
【００９６】
さらに中間介在層１５上に銀めっき層１２を形成することにより、反射用金属層１２を得る（図５（ｅ））。
【００９７】
次に本体部１１と、中間介在層１５と、反射金属層１２とからなるリードフレーム１０に熱して熱処理を施す（図５（ｆ））。
【００９８】
この熱処理において、まずリードフレーム１０を急速に加熱する。例えばリードフレーム１０を炉Ｆ内の空気中（酸素含有雰囲気中）でホットプレートＨにより３０秒〜１０分程度加熱し、リードフレーム１０の温度を室温から３００℃〜５００℃まで上昇させる。
【００９９】
このように、リードフレーム１０を空気中でホットプレートＨにより急速に３００℃〜５００℃まで加熱することにより、空気中の酸素が銀めっき層１２の結晶粒界１２ａを通って銀めっき層１２内部まで達する。次に銀めっき層１２内部へ進入した酸素は銀めっき層１２と銅めっき層１５との界面Ｌ近傍において、銅めっき層１５からの銅と反応して多数の酸化銅片１２Ａを生成する。この結果として、銀めっき層１２と銅めっき層１５との界面Ｌ近傍の銀めっき層１２内であって、銀めっき層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に酸化銅片１２Ａが形成される。
【０１００】
その後、リードフレーム１０を炉Ｆ内で焼鈍する。このことにより銀めっき層１２中の銀を再結晶させ、このことにより銀めっき層中の平均結晶粒径を大きくすることができる。
【０１０１】
その後リードフレーム１０の銀めっき層１２の表面１２ｓであって銀めっき層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に、インジウム、パラジウム、ロジウムまたはスズ、あるいはこれらの金属の酸化物からなる金属蓋片１２Ｂがめっき処理により形成される。このように銀めっき層１２の表面１２ｓであって銀めっき層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に金属蓋片１２Ｂを形成することにより、銅が銀めっき層１２の表面１２ｓに拡散することを防止することができ、かつ銀めっき層１２の表面１２ｓを平滑に仕上げることができる。
【０１０２】
上述したように、反射用金属層１２は、銀または銀の合金、例えば銀めっき層からなるが、反射用金属層１２をスパッタ、イオンプレーティングまたは蒸着などにより形成することができる。また反射用金属層１２として、銀と金との合金、銀と白金との合金、銀とインジウムとの合金、銀とパラジウムとの合金、銀とすずとの合金を用いてもよい。
【０１０３】
なお、図５（ａ）−（ｅ）において、エッチングを施すことにより本体部１１を所定形状とした後（図５（ａ）−（ｄ））、本体部１１上に中間介在層１５、および反射用金属層１２を形成している（図５（ｅ））。しかしながら、これに限らず、まず本体部１１上に中間介在層１５、および反射用金属層１２を形成し、その後、エッチングにより本体部１１を所定の形状に加工してもよい。
【０１０４】
半導体装置の製造方法
次に、図３および図４に示す半導体装置２０の製造方法について、図６（ａ）−（ｇ）により説明する。
【０１０５】
まず、上述した工程により（図５（ａ）−（ｇ））、載置面１１ａを有する本体部１１と、ＬＥＤ素子２１からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層１２と、反射用金属層１２と本体部１１との間に設けられた中間介在層１５とを備えたリードフレーム１０を作製する（図６（ａ））。
【０１０６】
次に、このリードフレーム１０に対して熱可塑性樹脂を射出成形またはトランスファ成形することにより、外側樹脂部２３を形成する（図６（ｂ））。これにより、外側樹脂部２３とリードフレーム１０とが一体に形成される。またこのとき、射出成形またはトランスファ成形に使用する金型を適宜設計することにより、外側樹脂部２３に凹部２３ａを形成するとともに、この凹部２３ａ底面において反射用金属層１２が外方に露出するようにする。
【０１０７】
次に、リードフレーム１０の本体部１１の載置面１１ａ上に、ＬＥＤ素子２１を搭載する。この場合、はんだまたはダイボンディングペーストを用いて、ＬＥＤ素子２１を本体部１１の載置面１１ａ上（反射用金属層１２上）に載置して固定する（ダイアタッチ工程）（図６（ｃ））。
【０１０８】
次に、ＬＥＤ素子２１の端子部２１ａと、本体部１１の第２の部分２６表面とを、ボンディングワイヤ２２によって互いに電気的に接続する（ワイヤボンディング工程）（図６（ｄ））。
【０１０９】
その後、外側樹脂部２３の凹部２３ａ内に封止樹脂部２４を充填し、封止樹脂部２４によりＬＥＤ素子２１とボンディングワイヤ２２とを封止する（図６（ｅ））。
【０１１０】
次に、各ＬＥＤ素子２１間の外側樹脂部２３をダイシングすることにより、リードフレーム１０を各ＬＥＤ素子２１毎に分離する（図６（ｆ））。この際、まずリードフレーム１０をダイシングテープ３７上に載置して固定し、その後、例えばダイヤモンド砥石等からなるブレード３８によって、各ＬＥＤ素子２１間の外側樹脂部２３を垂直方向に切断する。
【０１１１】
このようにして、図３および図４に示す半導体装置２０を得ることができる（図６（ｇ））。
【０１１２】
本実施の形態の作用効果
次に、本実施の形態による作用効果について説明する。本実施の形態による半導体装置２０においては、上述したように、銀めっき層からなる反射用金属層１２と銅または銅合金からなる本体部１１との間に銅めっき層からなる中間介在層１５を設けている。そして反射用金属層１２と中間介在層１５との間の界面Ｌ近傍の反射用金属層１２内であって反射用金属層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に、多数の酸化銅片１２Ａが形成されている。このことにより、以下のような作用効果が得られる。
【０１１３】
半導体装置２０を製造する際、例えばダイボンディング時（図６（ｃ））、あるいはワイヤボンディング時（図６（ｄ））に、リードフレーム１０に対して熱が加えられる場合がある。具体的には、ダイボンディング時には、例えばはんだ接合の場合に３００℃〜４００℃程度の熱が加えられる場合があり、例えばペースト接続の場合に１５０℃〜２００℃程度の熱が加えられる場合があり、ワイヤボンディング時には、例えば１５０℃〜２５０℃程度の熱が加えられる場合がある。
【０１１４】
このようにリードフレーム１０に対して加熱されても、上述のように銀めっき層からなる反射用金属層１２と銅めっき層からなる中間介在層１５との間の界面Ｌ近傍の反射用金属層１２内であって、反射用金属層１２の結晶粒界１２ａに対応する位置に、多数の酸化銅片１２Ａが形成されている。このため、酸化銅片１２Ａが結晶粒界１２ａを塞ぐキャップとして機能するので、中間介在層１５からの銅原子が反射用金属層１２中へ拡散してその表面に現われることはない。
【０１１５】
このため銀めっき層からなる反射用金属層１２の反射特性（反射率）が低下することはない。
【０１１６】
また、中間介在層１５からの銅（Ｃｕ）が、反射用金属層１２の表面へ拡散することが防止されるので、銅（Ｃｕ）の拡散によって反射用金属層１２の表面のはんだ濡れ性やボンディング性が低下することを防止することができる。
【０１１７】
変形例
以下、本実施の形態による半導体装置の各変形例について、図１１乃至図１６を参照して説明する。図１１乃至図１６において、図３および図４に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【０１１８】
（変形例１）
図１１は、半導体装置の変形例１（ＳＯＮタイプ）を示す断面図である。図１１に示す実施の形態は、導電部としてはんだボールまたは金バンプ４１ａ、４１ｂを用いる点が異なるものであり、他の構成は上述した図３および図４に示す実施の形態と略同一である。
【０１１９】
図１１に示す半導体装置４０（変形例１）において、リードフレーム１０の本体部１１の載置面１１ａ（反射用金属層１２）上に、ＬＥＤ素子２１が載置されている。この場合、ＬＥＤ素子２１は、本体部１１の第１の部分２５（ダイパッド）と第２の部分２６（リード部）とに跨って載置されている。
【０１２０】
またＬＥＤ素子２１は、ボンディングワイヤ２２に代えて、はんだボールまたは金バンプ（導電部）４１ａ、４１ｂによってリードフレーム１０の反射用金属層１２に接続されている（フリップチップ方式）。なお、図１１に示すように、はんだボールまたは金バンプ４１ａ、４１ｂのうち、一方のはんだボールまたは金バンプ４１ａは第１の部分２５に接続され、他方のはんだボールまたは金バンプ４１ｂは第２の部分２６に接続されている。
【０１２１】
（変形例２）
図１２は、半導体装置の変形例２（ＬＧＡタイプ）を示す断面図である。図１２に示す実施の形態は、基板１０の構成等が図３および図４に示す実施の形態と異なるものである。
【０１２２】
図１２に示す半導体装置５０（変形例２）において、基板１０は、ＬＥＤ素子２１を載置する載置面１１ａを有する本体部１１と、本体部１１の載置面１１ａを含む全面に設けられＬＥＤ素子２１からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層１２とを有している。
【０１２３】
反射用金属層１２と本体部１１との間には、中間介在層１５が設けられている。
【０１２４】
本体部１１は、ＬＥＤ素子２１が載置される第１の部分（ダイパッド）５１と、第１の部分５１から離間した第２の部分（端子部）５２とを有している。これら第１の部分５１と第２の部分５２との間には封止樹脂部２４が充填されており、第１の部分５１と第２の部分５２とは互いに電気的に絶縁されている。
【０１２５】
また第１の部分５１の底面に第１の外部端子５３が設けられ、第２の部分５２の底面に第２の外部端子５４が設けられている。第１の外部端子５３および第２の外部端子５４は、それぞれ封止樹脂部２４から外方に露出している。なお図１２において、本体部１１は、１つのめっき層または複数のめっき層を積層した構成からなっていても良い。
【０１２６】
この場合、ＬＥＤ素子２１は、第１の部分５１において本体部１１の載置面１１ａ上に載置されている。また基板１０の第２の部分５２とＬＥＤ素子２１とは、ボンディングワイヤ（導電部）２２によって電気的に接続されている。すなわちボンディングワイヤ２２の一端がＬＥＤ素子２１の端子部２１ａに接続され、ボンディングワイヤ２２の他端が第２の部分５２の表面上に接続されている。
【０１２７】
他方、透光性の封止樹脂部２４は、基板１０の上側部分、ＬＥＤ素子２１、およびボンディングワイヤ２２を封止している。
【０１２８】
なお図１２において外側樹脂部２３は設けられていないが、これに限られるものではなく、図３および図４と同様にＬＥＤ素子２１を取り囲むように外側樹脂部２３を設けても良い。
【０１２９】
（変形例３）
図１３は、半導体装置の変形例３（ＰＬＣＣタイプ）を示す断面図である。図１３に示す実施の形態は、リードフレーム１０の構成が図３および図４に示す実施の形態と異なるものである。
【０１３０】
図１３に示す半導体装置６０（変形例３）において、リードフレーム１０は、ＬＥＤ素子２１を載置する載置面１１ａを有する本体部１１と、本体部１１の載置面１１ａを含む全面に設けられ、ＬＥＤ素子２１からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層１２とを有している。
【０１３１】
反射用金属層１２と本体部１１との間には、中間介在層１５が設けられている。
【０１３２】
本体部１１は、ＬＥＤ素子２１が載置される第１の部分（ダイパッド）６１と、第１の部分６１から離間した第２の部分（端子部）６２および第３の部分（端子部）６３とを有している。これら第１の部分６１と第２の部分６２の間、および第１の部分６１と第３の部分６３の間には、それぞれ外側樹脂部２３が充填されている。これにより、第１の部分６１と第２の部分６２とは互いに電気的に絶縁され、かつ第１の部分６１と第３の部分６３とは互いに電気的に絶縁されている。
【０１３３】
また第２の部分６２および第３の部分６３は、それぞれ断面略Ｊ字状に湾曲されている。さらに第２の部分６２の端部には第１のアウターリード部６４が形成され、第３の部分６３の端部には第２のアウターリード部６５が形成されている。これら第１のアウターリード部６４および第２のアウターリード部６５は、それぞれ外側樹脂部２３から外方に露出している。
【０１３４】
この場合、ＬＥＤ素子２１は、第１の部分６１において本体部１１の載置面１１ａ上に載置されている。またＬＥＤ素子２１は、リードフレーム１０の本体部１１の第２の部分６２および第３の部分６３に、それぞれボンディングワイヤ（導電部）２２を介して電気的に接続されている。
【０１３５】
（変形例４）
図１４は、半導体装置の変形例４（基板タイプ）を示す断面図である。図１４に示す実施の形態は、基板１０が非導電性基板７４上に配置されている点等が図３および図４に示す実施の形態と異なるものである。
【０１３６】
図１４に示す半導体装置７０（変形例４）において、基板１０は、ＬＥＤ素子２１を載置する載置面１１ａを有する本体部１１と、本体部１１の載置面１１ａを含む全面に設けられ、ＬＥＤ素子２１からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層１２とを有している。
【０１３７】
反射用金属層１２と本体部１１との間には、中間介在層１５が設けられている。
【０１３８】
本体部１１は、第１の部分７１と、この第１の部分７１から離間した第２の部分７２とを有している。これら第１の部分７１と第２の部分７２との間には封止樹脂部２４が充填されており、第１の部分７１と第２の部分７２とは互いに電気的に絶縁されている。
【０１３９】
この場合、ＬＥＤ素子２１は、第１の部分７１と第２の部分７２とに跨って載置されている。またＬＥＤ素子２１は、ボンディングワイヤ２２に代えて、はんだボール（導電部）７３ａ、７３ｂによって基板１０の反射用金属層１２に接続されている（フリップチップ方式）。
【０１４０】
なお図１４に示すように、はんだボール７３ａ、７３ｂのうち、はんだボール７３ａは第１の部分７１に接続され、はんだボール７３ｂは第２の部分７２に接続されている。
【０１４１】
ところで図１４において、基板１０は非導電性基板７４上に配置されている。非導電性基板７４は、有機基板であっても無機基板であってもよい。有機基板としては、例えば、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリノルボルネン系樹脂、ポリサルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、又は熱可塑性ポリイミド等からなる有機基板、又はそれらの複合基板を挙げることができる。また、無機基板としては、例えば、ガラス基板、シリコン基板、セラミックス基板等を挙げることができる。
【０１４２】
非導電性基板７４には複数のスルーホール７５が形成されている。また各スルーホール７５内にはそれぞれ導電性物質７６が充填されている。そして本体部１１の第１の部分７１および第２の部分７２は、それぞれ各スルーホール７５内の導電性物質７６を介して、第１の外部端子７７および第２の外部端子７８に電気的に接続されている。なお、導電性物質７６としては、めっきによりスルーホール７５内に形成された銅等の導電性金属、あるいは銅粒子、銀粒子等の導電性粒子を含有した導電性ペースト等が挙げられる。
【０１４３】
なお図１４において外側樹脂部２３は設けられていないが、これに限られるものではなく、図３および図４に示す実施の形態と同様に、ＬＥＤ素子２１を取り囲むように外側樹脂部２３を設けても良い。
【０１４４】
（変形例５）
図１５は、半導体装置の変形例５（モジュールタイプ）を示す断面図である。図１５に示す実施の形態は、１つの非導電性基板７４上に複数の基板１０を配置した点が異なるものであり、他の構成は上述した図１５に示す実施の形態（変形例４）と略同一である。
【０１４５】
図１５に示す半導体装置８０（変形例５）において、１つの非導電性基板７４上に複数の基板１０が配置されている。各基板１０は、ＬＥＤ素子２１を載置する載置面１１ａを有する本体部１１と、本体部１１の載置面１１ａを含む全面に設けられ、ＬＥＤ素子２１からの光を反射するための反射層として機能する反射用金属層１２とを有している。
【０１４６】
このほか、図１５において、図１４に示す実施の形態（変形例４）と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【０１４７】
（変形例６）
図１６は、半導体装置の変形例６（ＳＯＮタイプ）を示す断面図である。図１６に示す実施の形態は、本体部１１の第１の部分（ダイパッド）９１の周囲に、２つのリード部（第２の部分９２および第３の部分９３）が設けられている点が異なるものであり、他の構成は上述した図３および図４に示す実施の形態と略同一である。
【０１４８】
すなわち図１６に示す半導体装置９０（変形例６）において、本体部１１は、ＬＥＤ素子２１を載置する第１の部分（ダイパッド）９１と、第１の部分（ダイパッド）９１の周囲であって、第１の部分９１を挟んで互いに対向する位置に設けられた、一対のリード部（第２の部分９２および第３の部分９３）とを有している。
【０１４９】
図１６において、ＬＥＤ素子２１は一対の端子部２１ａを有しており、この一対の端子部２１ａは、それぞれボンディングワイヤ２２を介して、第２の部分９２および第３の部分９３に接続されている。
【０１５０】
以上説明した変形例１乃至６による半導体装置４０、５０、６０、７０、８０、９０（図１１乃至図１６）においても、図３および図４に示す半導体装置２０と略同一の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１５１】
１０  ＬＥＤ用リードフレームまたは基板
１１  本体部
１２  反射用金属層
１２Ａ  酸化銅片
１２Ｂ  金属蓋片
１２ａ  結晶粒界
１５  中間介在層
２０、４０、５０、６０、７０、８０、９０  半導体装置
２１  ＬＥＤ素子
２２  ボンディングワイヤ（導電部）
２３  外側樹脂部
２４  封止樹脂部
Ｌ  界面
Ｈ  ホットプレート
Ｆ  炉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014003227.tif 000008
【図７】
2014003227.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2014003227.tif 000017
【図１６】
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