(57)【要約】【課題】光沢度１．６以上の高光沢度を必要とするリードフレームの光沢度を低下させず、めっきムラ等外観不具合を防止する。【解決手段】光半導体装置に用いられるリードフレームであって、光半導体素子を搭載するダイパッド部３０と、前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部４０と、を備え、前記ダイパッド部３０及び前記リード部４０の一部の少なくとも何れかの表面にめっき層が設けられ、前記めっき層は、粗化されためっきからなる粗化Ｎｉめっき層１１、１２と、前記粗化Ｎｉめっき層上に設けられる平滑なＮｉめっきからなる平滑Ｎｉめっき層１２、２２と、最表層側に少なくとも光沢度１．３以上のＡｇめっきからなるＡｇめっき層１３、２３とを含むめっき層からなるリードフレーム５０を特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光半導体装置に用いられるリードフレームであって、
光半導体素子を搭載するダイパッド部と、
前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部と、を備え、
前記ダイパッド部及び前記リード部の一部の少なくとも何れかの表面にめっき層が設けられ、
前記めっき層は、粗化されためっきからなる粗化Ｎｉめっき層と、
前記粗化Ｎｉめっき層上に設けられる平滑なＮｉめっきからなる平滑Ｎｉめっき層と、
最表層側に少なくとも光沢度１．３以上のＡｇめっきからなるＡｇめっき層とを含むめっき層からなるリードフレーム。
【請求項２】
前記粗化Ｎｉめっき層の表面粗さが、Ｒａで０．０３μｍ〜０．０５μｍであり、
前記平滑Ｎｉめっき層の表面粗さが、Ｒａで０．０３μｍ未満である請求項１に記載のリードフレーム。
【請求項３】
前記粗化Ｎｉめっき層の光沢度が、１．２〜１．５であり、
前記平滑Ｎｉめっき層の光沢度が、１．５〜１．７である請求項１又は２に記載のリードフレーム。
【請求項４】
前記粗化Ｎｉめっき層のめっき厚さが、０．０５μｍ〜０．２μｍであり、
前記平滑Ｎｉめっき層のめっき厚さが、１．０μｍ以上である請求項１乃至３の何れか１項に記載のリードフレーム。
【請求項５】
前記平滑Ｎｉめっき層と前記Ａｇめっき層の間に、Ａｕめっき層が形成されている請求項１乃至４の何れか１項に記載のリードフレーム。
【請求項６】
前記平滑Ｎｉめっき層と前記Ａｕめっき層の間に、Ｐｄめっき層が形成されている請求項５に記載のリードフレーム。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のリードフレームを備え、
光半導体素子を搭載するダイパッド部及び前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部の表面を覆う外側樹脂部を備える樹脂付きリードフレーム。
【請求項８】
請求項７に記載の樹脂付きリードフレームと、
ダイパッド部に光半導体素子を搭載され、前記光半導体素子とリード部を電気的に接続した接続体と、
前記光半導体素子と前記接続体とを含む領域と前記外部樹脂に囲まれた領域が透明樹脂で充填された封止樹脂部を備える光半導体装置。
【請求項９】
光半導体装置に用いられるリードフレームの製造方法であって、
光半導体素子を搭載するダイパッド部及び前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部の該当箇所の一部の少なくとも何れかの表面に、
粗化されためっきからなる粗化Ｎｉめっき層を形成し、
前記粗化Ｎｉめっき層上に平滑なＮｉめっきからなる平滑Ｎｉめっき層を形成し、
最表層側に少なくとも光沢度１．３以上のＡｇめっき層とを形成するリードフレームの製造方法。
【請求項１０】
前記ダイパッド部及び前記リード部の該当箇所の一部の少なくとも何れかの表面に、前記粗化Ｎｉめっき層と、前記平滑Ｎｉめっき層と、前記Ａｇめっき層とを形成した後に、前記ダイパッド部と前記リード部とを形成する請求項９に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項１１】
前記ダイパッド部と前記リード部を形成した後に、前記ダイパッド部と前記リード部の一部の少なくとも何れかの表面に、前記粗化Ｎｉめっき層と、前記平滑Ｎｉめっき層と、前記Ａｇめっき層とを形成する請求項９に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項１２】
前記粗化Ｎｉめっき層の表面粗さがＲａで０．０３μｍ〜０．０５μｍであり、
前記平滑Ｎｉめっき層の表面粗さが、Ｒａで０．０３μｍ未満である請求項９乃至１１の何れか１項に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項１３】
前記粗化Ｎｉめっき層を形成する際におけるめっき浴が光沢剤を使用しないスルファミン酸浴であり、電流密度は３〜１０Ａ／ｄｍ２であり、
前記平滑Ｎｉめっき層を形成する際におけるめっき浴が光沢剤を使用するスルファミン酸浴であり、電流密度は３〜１０Ａ／ｄｍ２である請求項１２に記載のリードフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレーム、樹脂付きリードフレーム、光半導体装置、及びリードフレームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光半導体素子を搭載した光半導体装置は、一般照明やテレビ・携帯電話・ＯＡ機器等のディスプレイ等、様々な機器で使用されるようになってきた。これらの光半導体装置において、薄型化や低コスト化等の要請に応えるべく、リードフレームを用いて光半導体素子を搭載し樹脂封止したパッケージが開発されてきた。
【０００３】
一般的に、リードフレームを用いた光半導体装置は、特許文献１に示すような構造を有する。即ち、リードフレームは、光半導体素子を搭載するダイパッド部と、ダイパッド部の周辺に間隔を置いて配置されたリード部を有し、ダイパッド部とリード部の全面又は一部に貴金属めっきを施し、めっき層を形成して構成される。そして、ダイパッド部には光半導体素子を搭載し、光半導体素子とリード部とをボンディングワイヤー等を用いて接合している。そして、光半導体素子の周辺には、光を反射する樹脂で作製された外側樹脂部（リフレクター）を配置し、光半導体素子及びボンディングワイヤー等を含む周辺を透明な樹脂で充填された封止樹脂部とで構成されている。
【０００４】
また、ダイパッド部とリード部に貴金属めっきを施したリードフレームに外側樹脂部（リフレクター）を配置した状態を樹脂付きリードフレームと言う。
【０００５】
光半導体装置は、光半導体素子からの自らの発光とともに、光半導体素子からの横及び下方向の光を効率よく反射させることが重要である。特に、上部に透明樹脂からなる封止樹脂部のあるダイパッド部やリード部の表面には、光の反射率が高い貴金属めっきを施すことにより光半導体素子からの下方向の光を反射させている。貴金属めっき層は、一般的には光反射率の高い銀めっきが用いられている。
【０００６】
例えば特許文献１には、Ｎｉめっき層、Ａｕストライクめっき層、Ａｇめっき層を順に積層することで反射率は９２％以上でかつ光沢度が１．４０以上のめっき面を得られるとの記載がある。
【０００７】
また、特許文献２には、硫化腐蝕による劣化を防止するため、光沢Ｎｉめっき層、Ｐｄめっき層、Ａｇめっき層の三層、または、光沢Ｎｉめっき層、Ｐｄめっき層、Ａｕめっき層、Ａｇめっき層の４層のめっき構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２０９３６７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１７９４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、光半導体装置用のリードフレームのめっき面は、光半導体素子からの光を効率よく反射させるため、光沢度を１．３以上になるように要求されている。一般ＩＣ用リードフレームでは、めっき面の光沢度を１．３以上に上げる必要はない。一方、光半導体装置用のリードフレームの表面は、鏡面に近い薄黒い色になる。このため、一般ＩＣ用リードフレームに比べ、めっき面の表面異常が発見しやすくなり、この一部が不具合として検出されることが多くなってきている。特にＬＥＤ等の光半導体装置に用いられるリードフレームは高光沢度が要求されており、リードフレームの材料起因と思われるめっき表面のムラ等が発見されやすくなってきている。リードフレームの機能的に問題はないものの、外観状めっきムラとして判断されるため、不良となり生産性を悪化させる原因となっている。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光沢度を低下させず、めっきムラ等外観不具合を防止することの可能な、新規かつ改良されたリードフレーム、樹脂付きリードフレーム、光半導体装置、及びリードフレーム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】
【００１１】
本発明の一態様は、光半導体装置に用いられるリードフレームであって、光半導体素子を搭載するダイパッド部と、前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部と、を備え、前記ダイパッド部及び前記リード部の一部の少なくとも何れかの表面にめっき層が設けられ、前記めっき層は、粗化されためっきからなる粗化Ｎｉめっき層と、前記粗化Ｎｉめっき層上に設けられる平滑なＮｉめっきからなる平滑Ｎｉめっき層と、最表層側に少なくとも光沢度１．３以上のＡｇめっきからなるＡｇめっき層とを含むめっき層からなるリードフレームを特徴とする。
【００１２】
このようにすれば、ダイパッド部及び前記リード部の一部の少なくとも何れかの表面に、粗化されためっきからなる粗化Ｎｉめっき層と、前記粗化Ｎｉめっき層上に設けられる平滑なＮｉめっきからなる平滑Ｎｉめっき層と、最表層側に光沢度１．３以上のＡｇめっきからなるＡｇめっき層とを含むめっき層からなることで、平滑Ｎｉめっき層がＡｇめっき層の光沢を補助し、光沢度が高いめっき表面のめっきムラを防止することができる。
【００１３】
このとき、本発明の一態様では、粗化Ｎｉめっき層の表面粗さが、Ｒａで０．０３μｍ〜０．０５μｍであり、前記平滑Ｎｉめっき層の表面粗さが、Ｒａで０．０３μｍ未満としてもよい。
【００１４】
このようにすれば、粗化Ｎｉめっき層下地の結晶粒径のばらつきを抑制し、そしてＡｇめっき層の光沢度が低下することなくＡｇめっき層の光沢を補助し、Ａｇめっき面が１．６以上の高光沢を維持でき、めっき表面のめっきムラを防止することができる。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記粗化Ｎｉめっき層の光沢度が、１．２〜１．５であり、前記平滑Ｎｉめっき層の光沢度が、１．５〜１．７としてもよい。
【００１６】
このようにすれば、Ａｇめっきの光沢度に影響せず、そしてＡｇめっき層表面に窪みを生じる恐れなく、かつ光沢度が高いめっき表面のめっきムラを防止することができる。
【００１７】
また、本発明の一態様では、粗化Ｎｉめっき層のめっき厚さが、０．０５μｍ〜０．２μｍであり、前記平滑Ｎｉめっき層のめっき厚さが、１．０μｍ以上としてもよい。
【００１８】
このようにすれば、粗化されためっきからなるＮｉめっき層下地の結晶粒径のばらつきや硫化腐食を抑制し、また生産性の低下を防止でき、さらに応力を抑え反りやめっき剥がれも防止し、めっき表面のめっきムラを防止することができる。
【００１９】
また、本発明の一態様では、平滑Ｎｉめっき層と前記Ａｇめっき層の間に、Ａｕめっき層を形成してもよい。
【００２０】
このようにすれば、Ｃｕの熱拡散防止効果も得られ、めっき表面のめっきムラを防止することができる。
【００２１】
また、本発明の一態様では、平滑Ｎｉめっき層と前記Ａｕめっき層の間に、Ｐｄめっき層を形成してもよい。
【００２２】
このようにすれば、Ｃｕの熱拡散防止と同時にＡｕめっき層の厚さを軽減させ高価なＡｕの使用量を低減させることもでき、めっき表面のめっきムラを防止することができる。
【００２３】
また、本発明の他の態様では、リードフレームを備え、光半導体素子を搭載するダイパッド部及び前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部の表面を覆う外側樹脂部を備える樹脂付きリードフレームとしてもよい。
【００２４】
このようにすれば、樹脂付きリードフレームにおけるめっき表面のめっきムラを防止することができる。
【００２５】
また、本発明の他の態様では、樹脂付きリードフレームと、ダイパッド部に光半導体素子を搭載され、前記光半導体素子とリード部を電気的に接続した接続体と、前記光半導体素子と前記接続体とを含む領域と前記外側樹脂に囲まれた領域が透明樹脂で充填された封止樹脂部を備える光半導体装置としてもよい。
【００２６】
このようにすれば、光半導体装置におけるめっき表面のめっきムラを防止することができる。
【００２７】
また、本発明の他の態様は、光半導体装置に用いられるリードフレームの製造方法であって、光半導体素子を搭載するダイパッド部及び前記光半導体素子と電気的に接続可能なリード部の該当箇所の一部の少なくとも何れかの表面に、粗化されためっきからなる粗化Ｎｉめっき層を形成し、前記粗化Ｎｉめっき層上に平滑なＮｉめっきからなる平滑Ｎｉめっき層を形成し、最表層側に少なくとも光沢度１．３以上のＡｇめっき層とを形成するリードフレームの製造方法を特徴とする。
【００２８】
このようにすれば、ダイパッド部及び前記リード部の一部の少なくとも何れかの表面に、粗化Ｎｉめっき層と、そのＮｉめっき層の上に平滑Ｎｉめっき層と、最表層に光沢度１．３以上のＡｇめっき層とを構成することで、平滑Ｎｉめっき層がＡｇめっき層の光沢を補助し、光沢度が高いめっき表面のめっきムラを防止することができる。
【００２９】
また、本発明の一態様では、粗化Ｎｉめっき層の表面粗さがＲａで０．０３μｍ〜０．０５μｍであり、前記平滑Ｎｉめっき層の表面粗さが、Ｒａで０．０３μｍ未満とするリードフレームの製造方法としてもよい。
【００３０】
このようにすれば、粗化Ｎｉめっき層下地の結晶粒径のばらつきを抑制し、そしてＡｇめっき層の光沢度が低下することなく光沢を補助し、Ａｇめっき面が１．６以上の高光沢を維持でき、めっき表面のめっきムラを防止することができる。
【００３１】
また、本発明の一態様では、粗化Ｎｉめっき層を形成する際におけるめっき浴が光沢剤を使用しないスルファミン酸浴であり、電流密度は３〜１０Ａ／ｄｍ２であり、前記平滑Ｎｉめっき層を形成する際におけるめっき浴が光沢剤を使用するスルファミン酸浴であり、電流密度は３〜１０Ａ／ｄｍ２でするリードフレームの製造方法としてもよい。
【００３２】
このようにすれば、粗いＮｉ粒子を成長させて粗化Ｎｉめっきの表面を形成し、そして平滑なＮｉ粒子を成長させて平滑なＮｉめっきの表面を形成し、めっき表面のめっきムラを防止することができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上説明したように本発明によれば、光半導体装置用リードフレームにおいて、光沢度を低下させず、めっき表面のめっきムラ等外観不具合を防止することができる。特に光沢度１．６以上の高光沢度を必要する光半導体装置用リードフレームでもめっきムラを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームの一例の構成を示した断面図である。
【図２】図２（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームの一例のめっき構成を模した図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置の一例の構成を示した断面図である。
【図５】図５（Ａ）及び（Ｂ）は、Ａｇめっき層の表面写真、図５（Ｃ）及び（Ｄ）はめっき層断面の状態を示したＳＩＭ写真である。
【図６】図６（Ａ）及び（Ｂ）は、金属板表面のＥＢＳＤ写真である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームのめっき断面の状態を示したＳＩＭ写真である。
【図８】図８（Ａ）及び（Ｂ）は、各めっき層の粒子を示したモデル図である。
【図９】図９（Ａ）〜（Ｇ）は、本発明の一実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の一連の工程を模式的に示した図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例の一連の工程を模式的に示した図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置の製造方法の一例の一連の工程を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３６】
［リードフレーム、樹脂付きリードフレーム、光半導体装置、］
図１は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームの一例の構成を示した断面図である。光半導体装置用リードフレーム５０は、金属板をエッチング加工等して、ダイパッド部３０とリード部４０を形成することにより構成される。金属板の材質としては、一般的に銅系合金が用いられる。金属板の板厚は、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍのものが用いられることが多い。リード部４０は、ダイパッド部３０に対応して一つ或いは複数配置される。ダイパッド部３０は、光半導体素子を搭載するための領域である。リード部４０は、ダイパッド部３０に搭載された光半導体素子の電極を電気的に接続するための端子を構成する領域であり、よって、ダイパッド部３０の周辺に配置される。
【００３７】
ダイパッド部３０及びリード部４０の光半導体素子搭載面側の、一部の少なくとも何れかの表面にめっきが施され、ダイパッド部表面めっき層１０及びリード部表面めっき層２０を形成する。これらのめっき層は、光半導体素子の搭載やワイヤーボンディング用だけではなく、光半導体装置となった時の光半導体素子から下方向への光を効率よくめっき面で反射させる役割がある。本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームの特徴は、これらのダイパッド部表面めっき層１０及びリード部表面めっき層２０の構成にある。以下、これらのダイパッド部表面めっき層１０及びリード部表面めっき層２０の構成を説明する。
【００３８】
図２（Ａ）及び（Ｂ）に本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームの一例のめっき構成を模した図を示す。図２（Ａ）及び（Ｂ）は、ダイパッド部表面めっき層１０及びリード部表面めっき層２０の構成を模した図である。図２（Ａ）に示すように、金属板を加工して形成されたダイパッド部及びリード部の一部の少なくとも何れかの表面に、めっき層が設けられ、前記めっき層は、粗化されためっきからなる粗化Ｎｉめっき層１１、２１（粗化Ｎｉめっき層）と、粗化Ｎｉめっき層上に設けられる平滑なＮｉめっきからなる平滑Ｎｉめっき層１２、２２（平滑Ｎｉめっき層）と、最表層側に少なくとも光沢度１．３以上のＡｇめっきからなるＡｇめっき層１３、２３とを含むめっき層からなることである。
【００３９】
また、図２（Ｂ）に示すように、金属板の表面側から、粗化Ｎｉめっき層１１、２１と、粗化Ｎｉめっき層上に設けられる平滑Ｎｉめっき層１２、２２、Ａｕめっき層１４、２４、Ａｇめっき層１３、２３とで構成されためっき層を形成してもよい。あるいは粗化Ｎｉめっき層と、粗化Ｎｉめっき層上に設けられる平滑Ｎｉめっき層、Ｐｄめっき、Ａｕめっき層、Ａｇめっき層とで構成されためっき層を形成してもよい。詳細は後述する。
【００４０】
次に、図３を用いて、本実施形態に係る樹脂付きリードフレーム１００について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例を示す断面図である。図３に示すように、ダイパッド部３０の内側の光半導体素子搭載部１０ａと、リード部４０の内側のボンディングワイヤー等の接続部２０ａを取り囲む形で、ダイパッド部３０及びリード部４０の表面側に外側樹脂部１１０が形成される。また、同時にダイパッド部３０とリード部４０が対向する空隙部１１１等にも外側樹脂が充填されている。このように外側樹脂が充填された外側樹脂部１１０は、光半導体素子から発せられた横方向の光を上方へ反射させる役割がある。
【００４１】
次に、図４を用いて、本発明の一実施形態に係る光半導体装置１５０について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置の一例の構成を示した断面図である。図３で作製した樹脂付きリードフレーム１００を用い、ダイパッド部３０の表面に形成されためっき層１０の上面に光半導体素子１６０が搭載され、光半導体素子１６０の電極１６１とリード部４０とはボンディングワイヤー１７０等により電気的に接続される。外側樹脂部１１０が取り囲んだ光半導体素子１６０とボンディングワイヤー１７０の上方には、透明樹脂で充填された封止樹脂部１８０が設けられる。
【００４２】
本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレーム５０の特徴は、光半導体素子１６０が搭載するダイパッド部３０及び光半導体素子１６０と電気的に接続可能なリード部４０の一部の少なくとも何れかの表面にめっき層が設けられ、前記めっき層は、粗化されためっきからなる粗化Ｎｉめっき層１１、２１と、粗化Ｎｉめっき層上に設けられる平滑なＮｉめっきからなる平滑Ｎｉめっき層１２、２２と、最表層側に少なくとも光沢度１．３以上のＡｇめっきからなるＡｇめっき層１３、２３とを含むめっき層からなることである。
【００４３】
これらのダイパッド部表面めっき層１０及びリード部表面めっき層２０の構成をとることで、めっき表面のめっきムラを防止することができる。以下、めっきムラを防止できる理由を詳細に説明する。まずは、図５及び図６を用いめっきムラ発生のメカニズムについて説明する。
【００４４】
図５（Ａ）及び（Ｂ）は、Ａｇめっき層の表面写真、図５（Ｃ）及び（Ｄ）はめっき層断面の状態を示したＳＩＭ写真である。図５（Ａ）は従来技術のめっきムラ無におけるＡｇめっき表面の状態を示した正常部の写真である。図５（Ｂ）は従来技術のめっきムラ有におけるＡｇめっき表面の状態を示しためっきムラ部の写真である。図５（Ａ）に示すように、めっきムラが発生していない部分は、Ａｇめっき表面はほぼ平滑な面である。これに対して、図５（Ｂ）に示すように、めっきムラのある表面は面が荒れた状態で凹凸があった。５０００倍にして凹凸が判る程度の極小の凹凸である。
【００４５】
そこで、めっき層の断面の結晶状態を確認した。図５（Ｃ）は従来技術のめっきムラ無におけるめっき断面の状態を示した正常部のＳＩＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｉｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。このように、ダイパッド部３０、リード部４０の上に従来のＮｉめっき層２００及び従来のＡｇめっき層２５０が形成されている。図５（Ｄ）は従来技術のめっきムラ有におけるめっき断面の状態を示しためっきムラ部のＳＩＭ写真である。図５（Ｃ）はめっきムラ無であり、Ａｇめっき面の上面はほぼ平坦である。
【００４６】
これに対して、図５（Ｄ）に示すように、めっきムラ有では、Ａｇめっき層２５０の上面に窪み３００が生じていることが判る。図５（Ｃ）と図５（Ｄ）を比較すると、特にＡｇめっき層２５０に窪み３００がある領域でＮｉめっき層２００及びダイパッド部３０、リード部４０のＣｕ材の結晶の大きさが大きくなっている。めっきの結晶の大きさは、めっき条件により制御することができるが、めっき条件が同一である場合は、めっきの結晶の大きさは、その下地にある結晶粒の大きさに相関する傾向がある。本件の場合、下地めっき層であるＮｉめっき層やリードフレーム材である金属板の結晶状態に左右される。
【００４７】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、金属板表面のＥＢＳＤ写真である。図６（Ａ）は従来技術のめっきムラ無におけるめっき表面の正常部のＥＢＳＤ写真である。図６（Ｂ）は従来技術のめっきムラ有におけるめっき表面のＥＢＳＤ写真である。ＥＢＳＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）は、後方散乱電子回折を利用した分析である。図６（Ａ）及び（Ｂ）から比較して判るように、めっきムラがない所は、全体的に微細な結晶粒がほぼ均一に広がっている。これに対して、図６（Ｂ）に示すように、めっきムラが発生する部分は、微細な結晶粒と大きな結晶粒とが混在することが判った。
【００４８】
めっき層は、金属板表面の結晶粒の大きさに相関して成長する。金属板表面の結晶粒が微細な場合は、緻密なめっき結晶が成長し、金属板表面の結晶粒が大きい場合は、めっきの結晶も粗大化する。金属結晶は一つ一つの結晶体積がほぼ等しく結晶成長する事から、粗大化した金属結晶の高さが低くなるため、結晶粒が微細な部分に比べ結晶粒が粗大化した部分は周囲に比べ陥没した形状になる。この陥没がめっき表面の凹凸となり、平滑な正常部に比べ、凹凸がある分暗くなり、外観上差があるようにみられ、めっきムラと判断される。
【００４９】
本発明者は、前述した本発明の目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、リードフレームは、ダイパッド部３０及びリード部４０の一部の少なくとも何れかの表面にめっき層が設けられ、めっき層は、粗化されためっきからなる粗化Ｎｉめっき層１１、２１と、粗化Ｎｉめっき層上に設けられる平滑なＮｉめっきからなる平滑Ｎｉめっき層１２、２２と、最表層側に少なくとも光沢度１．３以上のＡｇめっきからなるＡｇめっき層１３、２３とを含むめっき層からなることで、めっきムラ等外観不良を防止できることを見出した。具体的にめっき層を、表面粗さ、光沢度が異なる２種類のＮｉめっき層とした。そしてその最表層側にＡｇめっき層とした。以下、本発明の一実施形態に係るリードフレームに形成されるめっき層の特徴について説明する。
【００５０】
前述したように、リードフレームの光半導体素子搭載面側のめっき層は、最表面はＡｇめっき層で光沢を有し、光沢度１．３以上にすることで、光半導体素子から下方向への光を効率よくめっき面で反射させることができる。また、特にＡｇめっき面の光沢度を１．６以上の高光沢を維持するには、Ａｇめっき層だけではなく、Ａｇめっき層の下側に下地めっき層を形成し、下地めっき層の品質も重要である。Ａｇめっき層の下地には、硫化腐蝕の抑制または光束向上のため、Ｎｉめっき層を形成することが良い。
【００５１】
なお、本明細書中における光沢度とは、例えば日本電色社製のマイクロカラーメーターＶＳＲ４００を用い、コリメーター径０．０５ｍｍφ、光源角度４５°の条件で測定した光沢度の値とする。
【００５２】
従来では、光沢Ｎｉめっき層で下地めっき層を形成する。光沢Ｎｉめっき層は上述したように、基本的には緻密で微細な結晶粒を形成するが、その下側にあるリードフレーム材である金属板の表面の結晶粒の大きさの影響を受けやすい。そこで、本実施形態では、金属板に接触するＮｉめっき層を粗化したＮｉめっき層１１、２１を形成し、その層上に平滑Ｎｉめっき層１２、２２を形成する。金属板と接触する面に粗化Ｎｉめっきをすることで光沢Ｎｉめっきに比べ結晶粒の大きさが比較的大きくなる。このため、金属板の結晶粒径が大きな場所でも、粗化Ｎｉめっき層の結晶粒径は大きくならず、逆に結晶粒径の小さい所では、粗化Ｎｉめっき層の結晶粒径は小さくならず、結果として結晶粒の大きさの差が減少することで光沢Ｎｉめっきに比べ均一な結晶粒径となる。以下そのメカニズムを説明する。
【００５３】
Ｎｉめっき結晶成長は金属板表面のＣｕ結晶に従いエピタキシャル成長する事が一般的に論じられている。この場合ＣｕとＮｉ及びＡｇの異種の結晶にてヘテロエピタキシャルと呼ばれる。ヘテロエピタキシャル成長では、層成長から島成長に移り変わる場合が指摘されており、結晶格子の整合が取れた面での結晶成長はフランク・ファンデルメルヴェ成長様式と呼ばれ、層成長となる。これに対し、結晶格子が不整合な状態ではフォルマー・ウェーバー成長様式と呼ばれ、島成長となる。金属板表面の加工変質層の有無や結晶成長方向の差等により島成長した箇所のめっき結晶が最終的に表面上で窪んで見える結果となる現象だと言える。図５（Ｂ）及び（Ｄ）のめっきムラ部は窪んだ表面状態を示している。
【００５４】
本実施形態の粗化Ｎｉめっき層１１、２１は、Ｎｉめっき結晶成長過程で前記島成長を優位にする手法でＮｉめっき成長を全域で均一に島成長をさせて層成長を低減させる構造である。島成長を均一化させた層構造の上に、平滑なＮｉめっき層を層成長させる。さらにその上に、光沢Ａｇめっき層を積層させる。金属板の表面に粗化されたＮｉめっき層に、積層させる平滑なＮｉめっき層、Ａｇめっき層を層成長させることで結晶成長が均一化されて、層成長と島成長の混在が軽減されることで最終表面の均一化を得ている。金属板接触面での層成長を低減させる事で、層成長の中に介在する島成長による結晶表面窪み３００を結果的に軽減している。なお、平滑なＮｉめっき層は、光沢Ａｇめっき層の光沢を補助する下地めっきの役割を果たすとともに、硫化腐蝕の抑制のため形成される。
【００５５】
図７は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームのめっき断面の状態を示したＳＩＭ写真である。金属板表面から形成されるダイパッド部３０及びリード部４０は大きな金属結晶であるが、その上に粗化Ｎｉめっき層１１、２１、平滑Ｎｉめっき層１２、２２が形成され、図５（Ｄ）のような大きなＮｉめっきの結晶はなく、比較的均一である。Ａｇめっき面の上面の窪み３００も生じていない。
【００５６】
次にモデル図を用いてめっきムラ防止のメカニズムを説明する。図８（Ａ）及び（Ｂ）は、各めっき層の結晶粒子を示したモデル図である。図８（Ａ）は従来技術でめっきムラ有における各めっき層の結晶粒子を示し、図８（Ｂ）は本発明の一実施形態に係る光半導体装置用リードフレームのめっき層の結晶粒子を示したモデル図である。図８（Ａ）に示すように、従来ではダイパッド部３０、リード部４０の金属板結晶粒径の大きさによって、その上のＮｉめっき層２００の粒子もその結晶粒径の大きさにつられて成長し、さらにその上のＡｇめっき層２５０に影響し、結果としてＡｇめっき面が窪み、めっきムラとなる。
【００５７】
一方、本実施形態では、図８（Ｂ）に示すように、粗化されためっきからなるＮｉめっき層１１、２１を形成することで、金属板結晶粒径の大きさによらず、粗化Ｎｉ結晶粒径のそれぞれの大きさの差を小さくでき、結果として、Ａｇめっき面が窪むことなく平滑なめっき面とすることができ、めっきムラを防止できる。そして、粗化されためっきからなるＮｉめっき層上に緻密で平滑なＮｉめっき層１２、２２を形成することで、最表層のＡｇめっき層１３、２３のめっき粒子も緻密になり、Ａｇめっき層１３、２３の光沢度を補助し、Ａｇめっき面の光沢度が１．６以上の高光沢度のＡｇめっき表面でも、めっきムラを防止することができる。
【００５８】
上記のように粗化されためっきからなるＮｉめっき層を形成することで、Ｎｉめっき層を形成した後にエッチング粗化することもないので、製造効率を向上させるとともに、めっきムラを防止することができる。
【００５９】
粗化Ｎｉめっき層１１、２１の表面粗さは、中心線平均粗さとし、Ｒａ０．０３μｍ〜０．０５μｍの範囲である。表面粗さがＲａ０．０３μｍ未満の場合、下地の結晶粒の大きさの影響受けやすく、めっきムラの発生を防止できない。表面粗さがＲａ０．０５μｍを超える場合、Ｎｉめっき面全体に微細な凹凸形状が形成され、その上に形成されるＡｇめっき層の光沢度が低下してしまう。最終的に光の反射率も低下してしまう。 好ましくは、Ｒａ０．０３μｍ〜０．０４μｍの範囲である。
【００６０】
なお、本明細書中における表面粗さとは、中心線平均粗さとする。例えばオリンパス社製の走査型共焦点レーザー顕微鏡  ＬＥＸＴ  ＯＬＳ３０００で測定した値とする。
【００６１】
また、粗化Ｎｉめっき層１１、２１の光沢度は、１．２〜１．５である。粗化Ｎｉめっきは、スルファミン酸系のめっき液を使用し、光沢剤等は使用しない。粗化Ｎｉめっき層の光沢度が１．２未満だと最表面であるＡｇめっきの光沢度に影響し、所定の光沢を出すことができなくなる。１．５を超えると金属板表面の結晶成長を継承してしまい、最表層のＡｇめっき層表面に窪みを生じる恐れがある。好ましくは、粗化Ｎｉめっきの光沢度は１．３前後である。
【００６２】
粗化Ｎｉめっき層１１、２１のめっき厚さは、０．０５μｍ〜０．２μｍである。めっき厚さが０．０５μｍ未満では、結晶粒径のばらつきを抑制する効果を発揮できなく、めっきムラを発生させる可能性がある。めっき厚さが０．２μｍを超える場合、粗化Ｎｉめっきは光沢Ｎｉめっきに比べめっき速度が遅く、粗化Ｎｉめっき層が厚い分生産性の悪化、コストの増大となる。好ましくは、めっき厚さは、０．１μｍ前後である。
【００６３】
粗化Ｎｉめっき層１１、２１の上側には平滑なＮｉ層が形成される。粗化Ｎｉめっき１１、２１は、前述したように、Ａｇめっきのめっきムラを防止するために施すめっき層である。これに対しこの平滑Ｎｉめっき層１２、２２は、最表層のＡｇめっき層１３、２３の光沢度を補助すると同時に硫化腐蝕の抑制する下地めっき層である。Ａｇめっき層１３、２３の光沢度が１．３以上の場合、この平滑なＮｉめっき層の表面粗さは、Ｒａ０．０３μｍ未満であればよい。但し、Ａｇめっき面の光沢度を１．６以上の高光沢を維持するには、Ａｇめっき層の下側に下地めっき層の影響を受けるため、平滑なＮｉ層は、緻密で微細な結晶粒が良く、表面粗さは、Ｒａ０．０２μｍ前後が好ましい。
【００６４】
また、平滑Ｎｉめっき層１２、２２の光沢度は、１．５〜１．７である。平滑Ｎｉめっきは、スルファミン酸系の光沢剤を有するめっき液を使用する。光沢材は上記光沢度の範囲内で生産可能であれば使用しなくても良い。光沢材は、少量の薬剤の添加により光沢度を上げることが可能であるが、めっき応力が発生しやすくクラックの原因になりやすい。また、光沢剤自体も高価であり、できれば光沢剤を使用しない方が良い。平滑Ｎｉめっき層１２、２２の光沢度が１．５未満だと最表面であるＡｇめっきの光沢度に影響し、所定の光沢を出すことができなくなる。１．７を超える場合、光沢度を安定して生産することが難しく、かつ、光沢剤の使用量が多くコストが高くなる。好ましくは、平滑なＮｉめっきの光沢度は１．６前後である。
【００６５】
平滑Ｎｉめっき層１２、２２のめっき厚さは、１．０μｍ以上である。より好ましくは１．０〜３．０μｍである。めっき厚さが１．０μｍ未満では、下地めっき層の硫化腐蝕の抑制する効果を発揮できない。めっき厚さが３．０μｍを超えると、めっき層の生産時間が長くなり生産性が低下する。また、めっき厚さが厚いとめっき応力が発生しやすく、反り発生の原因となりやすい。めっき剥がれの原因となることもある。よって、２．０μｍ前後が好ましい。
【００６６】
平滑Ｎｉめっき層１２、２２の上側には光沢性のＡｇめっき層１３、２３を形成する。Ａｇめっき層１３、２３は、最表面層であり、光半導体素子からの光を効率よく反射させる必要がある。反射率は、波長４６０ｎｍの光の反射率が９２％以上でめっき面の光沢度が１．３以上あることが要求されている。上記を満たすには、光沢性のＡｇめっきの厚さは１．５μｍ〜３．５μｍである。
【００６７】
また、平滑Ｎｉめっき層１２、２２と最表層であるＡｇめっき層１３、２３の間に、貴金属めっき層を形成しても良い。例えば、Ａｕめっき層１４、２４を形成しても良い。Ａｕめっき層を追加することにより、金属材のＣｕの最表面への熱拡散防止効果がある。Ａｕめっき層の厚さは、０．００１μｍ〜０．０１μｍである。０．００１μｍ未満では下地のＣｕの熱拡散防止の役割を果たせない。０．０１μｍを超えるとめっき層の生産時間が長くなり生産性が低下する。また、高価であるＡｕの使用量が多くなり生産コストが上昇してしまう。好ましくは０．００５μｍ前後である。
【００６８】
また、平滑Ｎｉめっき層１２、２２と最表層であるＡｇめっき層１３、２３の間に、Ｐｄめっき層及びＡｕめっき層を形成しても良い。Ｐｄめっき層は、下地のＣｕの熱拡散防止と同時にＡｕめっき層の厚さを軽減させ高価なＡｕの使用量を低減する役目が有る。その下地めっき層である粗化Ｎｉめっき層の比較的均一なめっき粒径をそのまま引き継ぐようなめっき厚さにする必要がある。Ｐｄめっき層の厚さは、０．０１μｍ〜０．１μｍである。めっき厚さが０．０１μｍ未満では、下地のＣｕの熱拡散防止の役割を果たせない。めっき厚さが０．１μｍを超えると、めっき層の生産時間が長くなり生産性が低下する。また、高価であるＰｄの使用量が多くなり生産コストが上昇してしまう。よって、めっき厚さは、０．０３μｍ前後が好ましい。
【００６９】
また、本実施形態のリードフレーム５０を使用し、光半導体装置用樹脂付きリードフレーム１００及びこれを用いた半導体装置１５０を作製することができる。半導体装置においては、リードフレーム５０に粗化Ｎｉめっき層１１、１２を形成することにより、最表層のＡｇめっき層１３、２３の表面の反射層に生じるムラ（表面の微細窪み）を軽減させる事により反射率の安定化を図れる。また、樹脂付きリードフレーム１００、半導体装置１５０においては、Ａｇめっき層に置ける検査歩留まりを大きく改善できる。
【００７０】
［リードフレームの製造方法］
次に、本発明の一実施形態に係るリードフレーム５０の製造方法を説明する。リードフレームを作製する方法は、大きく分けて２つの方法がある。所定のパターンを形成したリードフレームにめっきを施す後めっき方法と、所定のパターンを形成前に金属板表面に必要な個所にめっきを先に施し、その後レジスト層等でマスクし所定のパターンを形成しリードフレームを作製する先めっき方法である。以下、先めっき法を用いたリードフレームの製造方法について説明する。
【００７１】
図９（Ａ）〜（Ｇ）は、本発明の一実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の一連の工程を模式的に示した図である。
【００７２】
図９（Ａ）は、金属板用意工程の一例を示した図である。図９（Ａ）に示されるように、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用のリードフレームを製造するに当たり、まずは金属板６０を用意する。使用する金属板６０の材質は、リードフレーム材料であれば特に限定はないが、一般的にＣｕ合金又はＣｕが使用される。
【００７３】
図９（Ｂ）は、めっきマスク形成工程の一例を示した図である。めっきマスク形成工程では、金属板６０の表裏面にフォトレジスト（例えば、ドライフィルムレジスト）をラミネートしてフォトレジスト層を設け、その上にめっきパターンの形成されたマスクを被せ、露光しレジストに転写し現像することでめっき用レジストマスク７０を形成する工程である。
【００７４】
図９（Ｃ）は、めっき層形成工程の一例を示した図である。めっき層形成工程では、めっき用レジストマスク７０を用いて、レジストマスクの開口部に電解めっき法によって、ダイパッド部表面めっき層１０及びリード部表面めっき層２０を形成するために、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すような粗化Ｎｉめっき層１１、１２、平滑Ｎｉめっき層１２、２２、Ａｇめっき層１３、２３を形成する。あるいは、ダイパッド部表面めっき層１０及びリード部表面めっき層２０を形成するために、粗化Ｎｉめっき層１１、１２、平滑Ｎｉめっき層１２、２２、Ａｕめっき層１４、２４、Ａｇめっき層１３、２３の順番、又は粗化Ｎｉ層めっき層、平滑Ｎｉめっき層、Ｐｄめっき層、Ａｕめっき層、Ａｇめっき層の順番でめっき層を形成する。
【００７５】
粗化Ｎｉめっきに用いられるめっき液は、スルファミン酸系の光沢剤を有しないめっき液を使用してめっきする。光沢剤等は使用しない。電流密度は ３〜１０（Ａ／ｄｍ２）で結晶が粗粒状になるようにする。表面粗さは、電流密度、搬送速度等により所定の表面粗さになるように適宜調整する。平滑なＮｉめっき液に用いられるめっき液は、スルファミン酸系の光沢剤を有するめっき液を使用してめっきする。電流密度は ３〜１０（Ａ／ｄｍ２）で表面が平滑になるようにする。表面粗さは、電流密度、搬送速度等により所定の表面粗さになるように適宜調整する。
【００７６】
図９（Ｄ）は、めっきマスク剥離工程の一例を示した図である。めっきマスク剥離工程では、金属板の両面に形成されているめっき用レジストマスク７０を水酸化ナトリウム水溶液により剥離し、金属板上に所定の箇所にダイパッド部表面めっき層１０及びリード部表面めっき層２０が形成される。
【００７７】
図９（Ｅ）は、エッチングマスク形成工程の一例を示した図である。エッチングマスク形成工程では、再度、金属板６０上にフォトレジストをラミネートし、ダイパッド部やリード部のリードフレームパターンが形成されたガラスマスクをフォトリソグラフィ工程でレジストに転写し現像することで、エッチング用レジストマスク７５を形成する。
【００７８】
図９（Ｆ）は、エッチング工程の一例を示した図である。エッチング工程では、塩化第二鉄液等を用いたエッチングで余分な金属部分を除去してダイパッド部３０やリード部４０のリードフレーム形状を形成する。
【００７９】
図９（Ｇ）は、エッチングマスク剥離工程の一例を示した図である。エッチングマスク剥離工程では、金属板の両面に形成されているエッチング用レジストマスク７５を水酸化ナトリウム水溶液により剥離し、ダイパッド部３０及びリード部４０の所定の箇所に、ダイパッド部表面めっき層１０及びリード部表面めっき層２０が形成される。このように作られたリードフレーム５０は、ダイパッド部及びリード部に部分的に粗化Ｎｉめっき層、平滑Ｎｉめっき層、Ａｇめっきあるいは、粗化Ｎｉめっき層、平滑Ｎｉめっき層、Ａｕめっき層、Ａｇめっき層、又は粗化Ｎｉめっき層、平滑Ｎｉめっき層、Ｐｄめっき層、Ａｕめっき層、Ａｇめっき層が積層されたダイパッド部表面めっき層１０及びリード部表面めっき層２０が形成されており、本発明の一実施形態に係るリードフレーム５０が形成される。
【００８０】
後めっき法については、図９（Ｅ）〜（Ｇ）のダイパッド部やリード部のリードフレームのパターン形状を、エッチング法にて形成し、その後、図９（Ｃ）に示すようなめっきを施す。部分めっきの場合、めっきを行う以外の箇所にゴムマスク等メカニカルなマスクやカバーフィルム、レジスト等のマスク等で覆い、その後、図９（Ｃ）に示しためっき法でめっき層１０、２０を形成する。全面にめっきを施す場合は、前記マスクを使用せず、リードフレームのパターンが形成された後、めっきを施す。なお、本実施形態のめっき層の構成は、少なくとも半導体素子搭載面側の透明樹脂部と接触する領域を確保していればよい。よって、外部端子部のめっき層は、同一のめっき層であっても良いし、違うめっき構成としてもよい。但し、表裏同一のめっき構成の方が同時にめっきを形成することができ生産性、コスト的に有利である。また、所定のリードフレームのパターンの形成については、エッチング法でなく、プレス法で行ってもよい。
【００８１】
［樹脂付きリードフレームの製造方法］
次に、本発明の一実施形態に係る樹脂付きリードフレームの製造方法について説明する。図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例の一連の工程を模式的に示した図である。樹脂付きリードフレーム製造工程では、図１０（Ａ）に示すように、リードフレーム５０を用いる。そして図１０（Ｂ）に示すように、リードフレーム５０をトランスファーモールドや射出成形することにより、リードフレーム５０上に外側樹脂部１１０を形成する。外側樹脂としては、一般的には熱可塑性樹脂が使用される。外側樹脂部１１０は、リードフレーム５０上に形成されると共に、ダイパッド部３０とリード部４０が対向する空隙部等にも同時に充填される。外側樹脂部１１０は、後述する光半導体素子１６０及びワイヤーボンディング１７０等でリード部４０と電気的に接続した接続部の周辺を囲うように形成される。また、その周辺部の面は、光半導体素子１６０から発生した光が、外側樹脂部１１０により上方へ反射するようにテーパー形状に形成される。本工程により、図１０（Ｂ）に示すような、樹脂付きリードフレーム１００が完成する。
【００８２】
次に、本発明の一実施形態に係る光半導体装置の製造方法について説明する。図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置の製造方法の一例の一連の工程を模式的に示した図である。図１１（Ａ）は、光半導体素子搭載工程の一例を示した図である。図１１（Ａ）に示されるように、光半導体素子搭載工程では、図１０で得られた樹脂付きリードフレーム１００を用いて、ダイパッド部表面めっき層１０上に光半導体素子１６０を搭載する。予め、Ａｇペースト等をダイパッド部表面めっき層１０の表面に塗布し、光半導体素子１６０をダイパッド部表面めっき層１０上に固定する。
【００８３】
図１１（Ｂ）は、ワイヤーボンディング工程の一例を示した図である。図１１（Ｂ）に示されるように、ワイヤーボンディング工程では、光半導体素子１６０の電極とリード部表面めっき２０とをワイヤーボンディング等の接続方法により、ボンディングワイヤー１７０等の接続手段を用いて電気的に接続する。
【００８４】
図１１（Ｃ）は、樹脂封止工程の一例を示した図である。図１１（Ｃ）に示されるように、樹脂封止工程では、外側樹脂部１１０で囲まれた光半導体素子１６０とボンディングワイヤー１７０等でリード部表面めっき２０と電気的に接続された接続部の周辺部を透明樹脂からなる封止樹脂１８０で樹脂封止する。
【００８５】
図１１（Ｄ）は、切断工程の一例を示した図である。図１１（Ｄ）に示されるように、切断工程では、最後に、所定のパッケージ寸法になるように個片化する。一括で樹脂封止されている場合は、ダイシング等により、個別に樹脂封止されている場合は、プレス等で打ち抜き、個片化する。これにより、本実施形態の光半導体装置１５０を完成させる。
【実施例】
【００８６】
次に、本発明の一実施形態に係るリードフレーム、樹脂付きリードフレーム、光半導体装置について実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００８７】
実施例１での光半導体装置用リードフレームは、リードフレームのパターンを形成した後、めっきを施す後めっき法でパターン全面にめっきを行う全面めっきでリードフレームを作製した。まず、金属板として板厚０．２ｍｍのＣｕ板（古河電気工業株式会社製：ＥＦＴＥＣ６４−Ｔ）を幅１４０ｍｍの長尺板状に加工し、次に厚み０．０５ｍｍの感光性ドライフィルムレジスト（旭化成イーマテリアルズ社製）をラミネートロールで、金属板の両面に貼り付けた。
【００８８】
次に、表裏面側に、ダイパッド部及びリード部が形成するような所定のパターンを形成したガラスマスクをドライフィルムレジストの上に被せ、紫外光で露光した。その後、炭酸ナトリウム溶液を用いて、紫外光の照射が遮られ、感光しなかった未硬化のドライフィルムレジストを溶かす現像処理を行った。
【００８９】
次にレジスト層が除去された開口部の金属板の露出部表面をエッチングした。エッチング液としては、塩化第二鉄溶液を使用した。次に、水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離した。これにより、ダイパッド部及びリード部の形状が形成された。
【００９０】
次に、めっきマスク等を使用せず、全面にめっきを施した。まずは、粗化Ｎｉめっきを施した。粗化Ｎｉめっきは、スルファミン酸系の光沢剤を有しないめっき液を使用し、電流密度５Ａ／ｄｍ２にてめっきを行った。光沢剤等は使用しなかった。粗化Ｎｉめっきのめっき厚さ、表面粗さは、光沢度は表１になるようにめっき条件を適宜調整した。次に、平滑なＮｉめっきを施した。平滑なＮｉめっきは、スルファミン酸系の光沢剤を有しためっき液を使用し、電流密度５Ａ／ｄｍ２にてめっきを行った。平滑Ｎｉめっきのめっき厚さ、表面粗さは、光沢度は表１になるようにめっき条件を適宜調整した。その後、光沢Ａｇめっきを施した。Ａｇめっきはシアン系Ａｇめっき液により、電流密度７Ａ／ｄｍ２にてめっきを行った。Ａｇめっき面のめっき厚さは２．５μｍとした。光沢度は、表１になるようにめっき液条件を適宜調整した。その後、所定寸法に切断することにより、本発明の一実施形態の実施例１に係るリードフレームを得た。
【００９１】
次に、上記リードフレームに、外側樹脂部を形成した。外側樹脂部は、光半導体素子及びワイヤーボンディング等でリード部と電気的に接続した接続部の周辺を囲うように形成した。また、同時に、ダイパッド部とリード部の対向する空隙部等にも外側樹脂を充填した。これにより、本発明の一実施形態の実施例１に係る樹脂付きリードフレームを得た。
【００９２】
次いで、作製した樹脂付きリードフレームのダイパッド部に予め、Ａｇペースト等を表面に塗布し、光半導体素子をダイパッド部上に搭載した。その後、光半導体素子の電極とリード部とをワイヤーボンディングにて接続した。次に、光半導体素子及びワイヤーボンディング部を含め、外側樹脂部の開口部を透明樹脂で封止した。
【００９３】
最後に、所定の光半導体装置の寸法になるように切断し、本発明の一実施形態の実施例１に係る光半導体装置を完成させた。そのとき、粗化Ｎｉめっきの厚さは０．１μｍ、表面粗さＲａ０．０４μｍとし、そのときの粗化Ｎｉめっきの光沢度が１．２とした。また、平滑Ｎｉめっきの厚さは２．０μｍ、表面粗さＲａ０．０２μｍとし、そのときの平滑Ｎｉめっきの光沢度が１．６とした。また、Ａｇめっきの光沢度は１．８とした。
【００９４】
実施例２は、粗化Ｎｉめっきの厚さを０．０５μｍ、粗さをＲａ０．０４μｍ、光沢度を１．４とし、平滑Ｎｉめっきの厚さを２．０μｍ、粗さをＲａ０．０２μｍ、光沢度を１．６とし、Ａｇめっきは実施例１と同条件で行い、Ａｇめっきの厚さを２．５μｍ、光沢度を１．７とした。
【００９５】
実施例３は、粗化Ｎｉめっきの厚さを０．２μｍ、粗さをＲａ０．０４μｍ、光沢度を１．３とし、平滑Ｎｉめっきの厚さを２．０μｍ、粗さをＲａ０．０２μｍ、光沢度を１．６とし、Ａｇめっきの厚さを２．５μｍ、光沢度を２．１とした。その他については、実施例１と同じ設定とした。
【００９６】
実施例４は、粗化Ｎｉめっきの厚さを０．１μｍ、粗さをＲａ０．０３μｍ、光沢度を１．５とし、平滑Ｎｉめっきの厚さを２．０μｍ、粗さをＲａ０．０２μｍ、光沢度を１．６とし、Ａｇめっきの厚さを２．５μｍ、光沢度を１．７とした。その他については、実施例１と同じ設定とした。
【００９７】
実施例５は、粗化Ｎｉめっきは厚さを０．１μｍ、粗さをＲａ０．０５μｍ、光沢度を１．３とし、平滑Ｎｉめっきの厚さを２．０μｍ、粗さをＲａ０．０２μｍ、光沢度を１．６とし、Ａｇめっきの厚さを２．５μｍ、光沢度を１．８とした。その他については、実施例１と同じ設定とした。
【００９８】
実施例６は、粗化Ｎｉめっきの厚さを０．１μｍ、粗さをＲａ０．０４μｍ、光沢度を１．４とし、平滑Ｎｉめっきの厚さを２．０μｍ、粗さをＲａ０．０２μｍ、光沢度を１．６とし、Ａｇめっきの厚さを２．５μｍ、光沢度を１．６とした。その他については、実施例１と同じ設定とした。
【００９９】
実施例７は、粗化Ｎｉめっきの厚さを０．１μｍ、粗さをＲａ０．０４μｍ、光沢度を１．４とし、平滑Ｎｉめっきの厚さを１．０μｍ、粗さをＲａ０．０２μｍ、光沢度を１．６とし、Ａｇめっきの厚さを２．５μｍ、光沢度を１．６とした。その他については、実施例１と同じ設定とした。
【０１００】
実施例８は、粗化Ｎｉめっきの厚さを０．１μｍ、粗さをＲａ０．０４μｍ、光沢度を１．４とし、平滑Ｎｉめっきの厚さを３．０μｍ、粗さをＲａ０．０２μｍ、光沢度を１．６とし、Ａｇめっきの厚さを２．５μｍ、光沢度を１．８とした。その他については、実施例１と同じ設定とした。
【０１０１】
実施例９は、粗化Ｎｉめっきの厚さを０．１μｍ、粗さをＲａ０．０４μｍ、光沢度を１．４とし、平滑Ｎｉめっきの厚さを２．０μｍ、粗さをＲａ０．０２μｍ、光沢度を１．５とし、Ａｇめっきの厚さを２．５μｍ、光沢度を１．６とした。その他については、実施例１と同じ設定とした。
【０１０２】
実施例１０では、実施例１での後めっき方式ではなく、金属板にまず所定の箇所にめっきを施し、その後リードフレームのパターンを形成する先めっき法でリードフレームを作製した。金属板として板厚０．２ｍｍのＣｕ板（古河電気工業株式会社製：ＥＦＴＥＣ６４−Ｔ）を幅１４０ｍｍの長尺板状に加工し、次に厚み０．０５ｍｍの感光性ドライフィルムレジスト（旭化成イーマテリアルズ社製）をラミネートロールで、金属板の両面に貼り付けた。
【０１０３】
次に、表面側は、光半導体素子搭載領域を囲うように形成される外側樹脂部の樹脂が覆われないダイパッド部及びリード部のパターン、裏面側は、外部端子部にめっきが施されるように所定のパターンを形成したガラスマスクをドライフィルムレジストの上に被せ、紫外光で露光した。その後、炭酸ナトリウム溶液を用いて、紫外光の照射が遮られ感光しなかった未硬化のドライフィルムレジストを溶かす現像処理を行った。
【０１０４】
次にレジスト層が除去された開口部の金属板の露出部表面に、粗化Ｎｉめっきを施した。粗化Ｎｉめっきは、スルファミン酸系のめっき液を使用し、電流密度５Ａ／ｄｍ２にてめっきを行った。粗化Ｎｉめっきを厚さ０．１μｍ、粗化Ｎｉめっきの表面粗さは、Ｒａ０．０４μｍとなるようにスルファミン酸系の光沢剤を有しないめっき液のｐＨ調整等めっき条件を適宜調整した。粗化Ｎｉめっき面の光沢度は、１．４であった。次に、平滑なＮｉめっきを施した。平滑なＮｉめっきは、スルファミン酸系の光沢剤を有しているめっき液を使用し、電流密度５Ａ／ｄｍ２にてめっきを行った。めっきを厚さ２．０μｍ、平滑なＮｉめっきの表面粗さは、Ｒａ０．０１μｍとなるようにスルファミン酸系の光沢剤を有するめっき液のｐＨ調整等めっき条件を適宜調整した。平滑なＮｉめっき面の光沢度は、１．７であった。その後、Ｐｄめっきを厚さ０．０３μｍ施した。次にＡｕめっきを厚さ０．００７μｍ施した。次に、光沢Ａｇめっきを施した。Ａｇめっきはシアン系Ａｇめっき液により、電流密度７Ａ／ｄｍ２にてめっき行った。Ａｇめっき厚さ２．５μｍ、Ａｇめっき面の光沢度は、２．０になるようにめっき液条件を適宜調整した。
【０１０５】
次に、水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離した。これにより、金属板のダイパッド部及びリード部の所定の領域にめっき層を形成した。次に、再度、厚み０．０５ｍｍの感光性ドライフィルムレジスト（旭化成イーマテリアルズ社製ＡＱ−５０３８）をラミネートロールで、金属板の両面に貼り付けた。
【０１０６】
次に、表裏面側に、ダイパッド部及びリード部が形成するような所定のパターンを形成したガラスマスクをドライフィルムレジストの上に被せ、紫外光で露光した。その後、炭酸ナトリウム溶液を用いて紫外光の照射が遮られ感光しなかった未硬化のドライフィルムレジストを溶かす現像処理を行った。次にレジスト層が除去された開口部の金属板の露出部表面をエッチングした。エッチング液としては、塩化第二鉄溶液を使用した。これにより、ダイパッド部及びリード部の形状が形成された。次に、水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離した。その後、所定寸法に切断することにより、本発明の一実施形態の実施例１０に係るリードフレームを得た。
【０１０７】
次に、上記リードフレームに、外側樹脂部を形成した。外側樹脂部は、光半導体素子及びワイヤーボンディング等でリード部と電気的に接続した接続部の周辺を囲うように形成した。また、同時に、ダイパッド部とリード部の対向する空隙部にも外側樹脂を充填した。これにより、本発明の一実施形態の実施例１０に係る樹脂付きリードフレームを得た。
【０１０８】
次いで、作製した樹脂付きリードフレームのダイパッド部に予め、Ａｇペースト等を表面に塗布し、光半導体素子をダイパッド部上に搭載した。その後、光半導体素子の電極とリード部とをワイヤーボンディングにて接続した。次に、光半導体素子及びワイヤーボンディング部を含め、外側樹脂部の開口部を透明樹脂で封止した。最後に、所定の光半導体装置の寸法になるように切断し、本発明の一実施形態の実施例１０に係る光半導体装置を完成させた。
【０１０９】
〔比較例１〕
比較例１は、実施例１の粗化めっき及び平滑なＮｉめっき代えて、平滑Ｎｉニッケルめっきのみを行った。その他は、実施例１と同じ製造方法である。
【０１１０】
〔比較例２〕〜〔比較例３〕
比較例２〜３は、粗化Ｎｉめっき及び平滑Ｎｉめっきのめっき厚さ、表面粗さ、光沢度、Ａｇめっき の光沢度を以下の表１とした、その他については、実施例１と同じ設定とした。
【０１１１】
また、めっき層の表面の外観状況を確認するため、リードフレーム段階にて自動外観装置で１０００枚検査を行った。
【０１１２】
その結果を表１に示す。めっきムラの発生率が０．３％未満を◎、０．３％以上１％以下を△、１％以上を×で評価した。
【０１１３】
【表１】
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【０１１４】
実施例１乃至実施例１０においては、全てめっきムラの有無に関しては◎であり、めっきムラは発生してなかった。
【０１１５】
一方、比較例１ではめっきムラによる外観不具合が４％程度発生した。また、比較例２では、比較例１同様めっきムラが発生していた。比較例３では、Ｎｉめっき層の表面粗さが粗くかつ光沢度も低いためＡｇめっき面の光沢度が１．３を下まわる結果となった。
【０１１６】
また、これを使用した樹脂付きリードフレーム及び光半導体装置については、工程上問題なく生産することができた。
【０１１７】
よって本発明の一実施形態に係るリードフレーム、樹脂付きリードフレーム、光半導体装置では、粗化されためっきからなるＮｉめっき層と、最表層に光沢度１．３以上のＡｇめっき層とを構成することで、光沢度を低下させず、めっき表面のめっきムラ等外観不具合を防止することができた。
【０１１８】
なお、上記のように本発明の各実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。
【０１１９】
例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、リードフレーム、樹脂付きリードフレーム、光半導体装置、及びリードフレームの製造方法、動作も本発明の各実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１０  ダイパッド部表面めっき層  １０ａ  光半導体素子搭載部  １１  ダイパッド部粗化Ｎｉめっき層  １２  ダイパッド部平滑Ｎｉめっき層  １３  ダイパッド部Ａｇめっき層  １４  ダイパッド部Ａｕめっき層  ２０  リード部表面めっき層  ２０ａ  ボンディングワイヤー等の接続部  ２１  リード部粗化Ｎｉめっき層  ２２  リード部平滑Ｎｉめっき層  ２３  リード部Ａｇめっき層  ２４  リード部Ａｕめっき層  ３０  ダイパッド部  ４０  リード部  ５０  リードフレーム  ６０  金属板  ７０  めっき用レジストマスク  ７５  エッチング用レジストマスク  １００  樹脂付きリードフレーム  １１０  外側樹脂部  １１１  空隙部  １５０光半導体装置  １６０  光半導体素子  １６１  光半導体素子の電極  １７０  ボンディングワイヤー  １８０  封止樹脂部  ２００  従来Ｎｉめっき層  ２５０  従来Ａｇめっき層  ３００  窪み
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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