(57)【要約】【課題】本発明は、めっき工程のみで高い反射率および光沢度を兼ね備えるめっき皮膜を形成可能な発光素子リードフレーム基板を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の発光素子リードフレーム基板は、下地となるＣｕめっき皮膜の膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内に制御することで、上層のＡｇめっき皮膜の膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内に収めつつ形成できる。このため、可視光領域での反射率９２％以上であり、かつ、光沢度１．４ＧＡＭ以上のめっき皮膜を、めっき工程のみで、形成することが可能となる。よって、安価に高い反射率および高い信頼性を有する発光素子リードフレーム基板を製造することが出来る。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ素子を搭載するためのパッド部と、前記ＬＥＤ素子と電気的接続を行うための電気的接続エリアと、を有するリードフレームと、
前記パッド部および前記電気的接続エリアを囲うように絶縁性樹脂で形成されたリフレクタ部と、を備え、
前記パッド部及び前記電気的接続エリアには、めっき皮膜が形成されており、
前記めっき皮膜は、Ｃｕめっき皮膜上にＡｇめっき皮膜が形成された多層のめっき皮膜であり、
前記Ｃｕめっき皮膜の厚みは、０．１μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内にあり、
前記Ｃｕめっき皮膜の結晶粒径は、０．０１μｍ以上５．００μｍ以下の範囲内にあり、
前記Ｃｕめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが６０ｎｍ以上９０ｎｍ以下の範囲内にあること
を特徴とする発光素子リードフレーム基板。
【請求項２】
前記Ａｇめっき皮膜の厚みは、１．０μｍ以上６．０μｍ以下の範囲内にあり、
前記Ａｇめっき皮膜の結晶粒径は、０．１μｍ以上６．０μｍ以下の範囲内にあり、
前記Ａｇめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが４０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の範囲内にあること
を特徴とする請求項１に記載の発光素子リードフレーム基板。
【請求項３】
ＬＥＤ素子を搭載するためのパッド部と、前記ＬＥＤ素子と電気的接続を行うための電気的接続エリアと、を有するリードフレームと、
前記パッド部および前記電気的接続エリアを囲うように絶縁性樹脂で形成されたリフレクタ部と、を備え、
前記パッド部及び前記電気的接続エリアには、めっき皮膜が形成されており、
前記めっき皮膜は、Ｃｕめっき皮膜上にＡｇめっき皮膜が形成された多層のめっき皮膜であり、
前記Ｃｕめっき皮膜の厚みは、０．５μｍ以上３．０μｍ以下の範囲内にあり、
前記Ｃｕめっき皮膜の結晶粒径は、０．０１μｍ以上５．００μｍ以下の範囲内にあり、
前記Ｃｕめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが６０ｎｍ以上９０ｎｍ以下の範囲内にあり、
前記Ａｇめっき皮膜の厚みは、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内にあり、
前記Ａｇめっき皮膜の結晶粒径は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内にあり、
前記Ａｇめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲内にあり、
前記めっき皮膜は、可視光領域での反射率が９２％以上であり、光沢度１．４ＧＡＭ以上を有すること
を特徴とする発光素子リードフレーム基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）素子を担持、搭載する発光素子リードフレーム基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ素子を担持・搭載する発光素子リードフレーム基板が知られている。発光素子リードフレーム基板は、ＬＥＤ発行素子を搭載する部位であるパッド部とＬＥＤ素子と電気的接続を行うための電気的接続エリアとを有するリードフレームと、ＬＥＤ素子からの発光を効率的に外部に放出するためのリフレクタ部と、を備える。
【０００３】
このような発光素子リードフレーム基板において、ＬＥＤ素子から発せられた光を外部に多く放出するべく、反射面に貴金属皮膜、特に可視光領域（４００ｎｍから７００ｎｍ）で高い反射率を有するＡｇ皮膜を形成することが行われている。
【０００４】
例えば、発光素子リードフレーム基板において、反射面にＡｇめっき皮膜を形成することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
例えば、ＡｇまたはＡｇ合金皮膜形成後に２００度以上で３０秒以上の熱処理を施し、当該皮膜の結晶粒径を０．５μｍ以上３０μｍ以下とすることが提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、Ａｇめっき皮膜や、ＡｇまたはＡｇ合金皮膜を形成しただけの場合、可視光領域の約４００ｎｍ付近から短波長側（３００ｎｍから４００ｎｍ）にかけて吸収が生じ、４００から５００ｎｍでの反射率の低下が避けられない。このため、短波長側の吸収を抑制したＡｇ皮膜を形成することが求められている。
【０００７】
例えば、Ａｇめっき皮膜形成後に圧延加工を加工率３７％以上６０％以下の範囲内で行うことにより、短波長側の吸収を抑制し、可視光領域での反射率を改善したＡｇ皮膜を形成することが提案されている（特許文献３参照）。
【０００８】
しかしながら、Ａｇめっき皮膜形成後に圧延加工を行った場合、Ａｇめっき面への異物の付着による汚染、及び、製造工程の増加に伴う製造コストへの影響が懸念される。特に、リードフレームとＬＥＤ素子との電気的な接合を行うワイヤボンディングの形成工程において、Ａｇめっき以下の下地金属の拡散による汚染、Ａｇめっき面への異物の付着による汚染、などにより、ワイヤボンディングの接続不良が発生する恐れがある。よって、Ａｇめっき皮膜形成後に異物が付着するような後加工処理は望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６１−１４８８８３号公報
【特許文献２】特開２００８−０１６６７４号公報
【特許文献３】特開２０１２−０２８７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＬＥＤ素子の発光波長領域は４５０ｎｍ近辺が主流であり、可視光領域、特に４００ｎｍから５００ｎｍでの反射率の向上はＬＥＤ基板の輝度向上に有効な手段となっている。このため、Ａｇめっき皮膜を反射率理論値（４５０ｎｍ近辺で反射率９８％程度）に限りなく近づけることが求められている。また、ＬＥＤ基板は低コスト化が求められており、可能な限りＡｇめっき皮膜形成後に後加工処理を行わないことが好ましい。
【００１１】
ところが、「単純にめっきのみではどんなに光沢剤を使用しても容易に達成できない」（特許文献３［００２０］参照）との記載にもあるように、めっき工程のみで、高い反射率および光沢度を兼ね備えるめっき皮膜を形成するのは困難であった。
【００１２】
そこで、本発明は、めっき工程のみで高い反射率および光沢度を兼ね備えるめっき皮膜を形成可能な発光素子リードフレーム基板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】
【００１３】
本発明者らは、鋭意検討の結果、めっき皮膜を形成するにあたり、下地となるＣｕめっき皮膜の膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内に制御することで、上層のＡｇめっき皮膜の膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内に収めつつ好適に形成できることを見出した。これにより、めっき工程のみで、可視光領域での反射率が９２％以上であり、光沢度１．４ＧＡＭ以上を有するめっき皮膜を得ることに成功し、本発明を完成させるに至った。
【００１４】
［１］本発明の一実施形態は、ＬＥＤ素子を搭載するためのパッド部と、前記ＬＥＤ素子と電気的接続を行うための電気的接続エリアと、を有するリードフレームと、前記パッド部および前記電気的接続エリアを囲うように絶縁性樹脂で形成されたリフレクタ部と、を備え、前記パッド部及び前記電気的接続エリアには、めっき皮膜が形成されており、前記めっき皮膜は、Ｃｕめっき皮膜上にＡｇめっき皮膜が形成された多層のめっき皮膜であり、前記Ｃｕめっき皮膜の厚みは、０．１μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ｃｕめっき皮膜の結晶粒径は、０．０１μｍ以上５．００μｍ以下の範囲内にあり、前記Ｃｕめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが６０ｎｍ以上９０ｎｍ以下の範囲内にあることを特徴とする発光素子リードフレーム基板である。
［２］また、前記Ａｇめっき皮膜の厚みは、１．０μｍ以上６．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ａｇめっき皮膜の結晶粒径は、０．１μｍ以上６．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ａｇめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが４０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましい。
［３］また、前記Ｃｕめっき皮膜の厚みは、０．５μｍ以上３．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ｃｕめっき皮膜の結晶粒径は、０．０１μｍ以上５．００μｍ以下の範囲内にあり、前記Ｃｕめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが６０ｎｍ以上９０ｎｍ以下の範囲内にあり、前記Ａｇめっき皮膜の厚みは、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ａｇめっき皮膜の結晶粒径は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ａｇめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲内にあり、前記めっき皮膜は、可視光領域での反射率が９２％以上であり、光沢度１．４ＧＡＭ以上を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の発光素子リードフレーム基板は、下地となるＣｕめっき皮膜の膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内に制御することで、上層のＡｇめっき皮膜の膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内に収めつつ好適に形成できる。このため、可視光領域での反射率９２％以上であり、かつ、光沢度１．４ＧＡＭ以上のめっき皮膜を、めっき工程のみで、形成することが可能となる。よって、安価に高い反射率および高い信頼性を有する発光素子リードフレーム基板を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の発光素子リードフレーム基板のめっき皮膜を説明する概略図である。
【図２】本発明の発光素子リードフレーム基板に係る概略図である。
【図３】本発明の発光素子リードフレーム基板に係る概略図である。
【図４】本発明の発光素子リードフレーム基板に係る概略図である。
【図５】本発明の発光素子リードフレーム基板に係る概略図である。
【図６】本発明の発光素子リードフレーム基板に係る概略図である。
【図７】本発明の発光素子リードフレーム基板の製造工程を説明する概略図である。
【図８】実施例および比較例の反射スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の発光素子リードフレーム基板は、リードフレームと絶縁性樹脂とが一体成形されており、リードフレームが絶縁性樹脂に覆われる構造となっている。ここで、パッド部と電気的接続エリアに相当する部位において、該絶縁性樹脂は開口しており、開口の側面部がリフレクタ部となる。
【００１８】
（リードフレーム）
リードフレームは、ＬＥＤ素子を搭載するためのパッド部と、前記ＬＥＤ素子と電気的接続を行うための電気的接続エリアと、を有する。リードフレームは、リードフレーム基体に、加工（エッチング方法、プレス方法など）を行い所望の仕様・寸法のものを得ることが出来る。
【００１９】
リードフレーム基体は、所望するリードフレームの仕様・寸法、選択した加工方法などに応じて適宜公知の板状の材料を選択して用いてよい。例えば、銅、銅合金、鉄、鉄合金、などを用いてよい。ここで、銅合金としては、具体的には、銅―ニッケル―錫等の合金薄板、などが挙げられる。鉄合金としては、鉄―ニッケル等の合金薄板、などが挙げられる。
【００２０】
また、リードフレーム基体は、凹凸形状を設けたり、側面粗化が施されたり、していてもよい。これにより、絶縁性樹脂との設置面積を大きくすることが出来、絶縁性樹脂がリードフレームから剥落することを抑制することが出来る。
【００２１】
（絶縁性樹脂）
絶縁性樹脂は、リードフレームと一体成型することにより、リードフレームにおいてパッド部と電気的接続エリアとの絶縁を行い、かつ、リードフレーム上のリフレクタ部を構成する。
【００２２】
絶縁性樹脂は、耐熱性及び適度な機械的強度を有し、ＬＥＤ素子の出射光や外光などが透過しにくい絶縁性の材料を適宜選択して用いてよい。例えば、（１）液晶ポリマー、ポリフタルアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、などの熱可塑性樹脂、（２）エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、などの熱硬化性樹脂、などを用いてよい。特に、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂を用いることが好ましい。
【００２３】
また、絶縁性樹脂は、酸無水物、酸化防止剤、離型材、光反射部材、無機充填材、硬化触媒、光安定剤、滑剤、などの添加剤を添加してもよい。ここで、光反射部材としては、二酸化チタンを用いてもよい。光反射部材として二酸化チタンを用いた場合、二酸化チタンの含有量は、０．１ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下、より好ましくは１０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下程度の範囲が好ましい。ただし、二酸化チタンの含有量は上記範囲に限定されるものではない。
【００２４】
絶縁性樹脂として、具体的な例としては、例えば、トリグリシジルイソシアヌレート、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル他よりなるエポキシ樹脂と、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸他よりなる酸無水物とを、エポキシ樹脂へ当量となるよう溶解混合した無色透明な混合物１００重量部へ、硬化促進剤としてＤＢＵ（１，８−Ｄｉａｚａｂｉｃｙｃｌｏ（５，４，０）  ｕｎｄｅｃｅｎｅ−７）を０．５重量部、助触媒としてエチレングリコールを１重量部、酸化チタン顔料を１０重量部、ガラス繊維を５０重量部添加し、加熱により部分的に硬化反応させＢステージ化した固形状エポキシ樹脂組成物、が挙げられる。
【００２５】
（リフレクタ部）
リフレクタ部は、前記パッド部および前記電気的接続エリアを囲うように前記絶縁性樹脂で形成される。
【００２６】
リフレクタ部の形状は、用途に応じて適宜設定してよい。例えば、上面からみて、円形形状、楕円形形状、四角形形状、多角形形状、などであってもよい。また、リフレクタ部の形状は、下面から上面に向けて大径となるすり鉢状の形状になっていることが好ましい。また、リフレクタ部の表面状態は、平滑であってもよいし、ＬＥＤ素子より発せられる光を散乱させるように表面に凹凸を形成した形状であってもよい。
【００２７】
（めっき皮膜）
めっき皮膜は、リードフレームの少なくともパッド部及び電気的接続エリアに形成される。また、本発明の発光素子リードフレーム基板において、めっき皮膜は、Ｃｕめっき皮膜上にＡｇめっき皮膜が形成された多層のめっき皮膜である。一般的なリードフレーム基体は、圧延加工を施された板状の材料であり、リードフレーム基体表面は圧延筋・圧延痕が形成され非常に荒い。下地となるＣｕめっき皮膜を形成することにより、圧延筋・圧延痕の影響を抑制することが可能となる。ここで、本発明者らは、下地となるＣｕめっき皮膜の膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内に制御することで、上層のＡｇめっき皮膜の膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内に収めつつ好適に形成できることを見出した。
【００２８】
（Ｃｕめっき皮膜）
本発明の発光素子リードフレーム基板において、前記Ｃｕめっき皮膜の厚みは、０．５μｍ以上３．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ｃｕめっき皮膜の結晶粒径は、０．０１μｍ以上５．００μｍ以下の範囲内にあり、前記Ｃｕめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが６０ｎｍ以上９０ｎｍ以下の範囲内にある。
結晶粒径が、０．０１μｍ以上５．００μｍ以下の範囲内にあるＣｕめっき皮膜において、Ｃｕめっき皮膜の厚みが、０．５μｍより小さいと、リードフレーム基体の表面粗さの影響を受け、表面粗さＲａを９０ｎｍ以下の範囲内に加工をすることが困難である。また、Ｃｕめっき皮膜の厚みが、３．０μｍより大きいと、表面粗さＲａを６０ｎｍ以上の範囲内に加工をすることが困難であり、処理時間も長くなり、製造コストに影響を与えてしまう。
【００２９】
（Ａｇめっき皮膜）
上述に記載の膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内に収めたＣｕめっき皮膜を形成することにより、膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内（前記Ａｇめっき皮膜の厚みは、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ａｇめっき皮膜の結晶粒径は、０．１μｍ以上２０．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ａｇめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲内にあること）に収めたＡｇめっき皮膜を好適に形成できる。
上述に記載の膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内に収めたＣｕめっき皮膜上に形成した、結晶粒径が０．１μｍ以上２０．０μｍ以下の範囲内にあるＡｇめっき皮膜において、Ａｇめっき皮膜の厚みが、１μｍより小さいと、表面粗さＲａを６０ｎｍ以下の範囲内に加工をすることが困難である。また、Ａｇめっき皮膜の厚みが、５．０μｍより大きいと、表面粗さＲａを４０ｎｍ以上の範囲内に加工をすることが困難であり、処理時間も長くなり、製造コストに影響を与えてしまう。
【００３０】
上述に記載の膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内に収めたＣｕめっき皮膜の上層に、上述に記載の膜厚・結晶粒径・表面粗さを一定の範囲内に収めたＡｇめっき皮膜を形成することにより、めっき皮膜は、可視光領域での反射率が９２％以上であり、光沢度１．４ＧＡＭ以上を有することが可能となる。つまり、従来不可能とされていた、めっき工程のみで高い反射率および光沢度を兼ね備えるめっき皮膜を形成することが可能となる。
【００３１】
図１に、本発明の発光素子リードフレーム基板におけるめっき皮膜の一例について、構成を概略断面図で示す。図１では、リードフレーム２の表裏の両面に２層のめっき皮膜が形成されており、リードフレーム２の表面側にＣｕめっき皮膜３、Ｃｕめっき皮膜３の上層にＡｇめっき皮膜４が形成されている。
【００３２】
本発明の発光素子リードフレーム基板は、パッド部にＬＥＤ素子を配置し、該ＬＥＤ素子をボンティングワイヤーで電気的に接続し、封止樹脂を充填することにより、ＬＥＤ素子を実装する。
【００３３】
ＬＥＤ素子は、用途に応じて適宜公知のＬＥＤ素子を選択して用いてよい。例えば、ＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成したものを用いてよい。また、発光ピーク波長が、（１）３６０ｎｍから５２０ｎｍ、（２）３５０ｎｍから８００ｎｍ、（３）４２０ｎｍから４８０ｎｍ、などを示すＬＥＤ素子を用いてよい。特に、本発明の発光素子リードフレーム基板は、可視光の短波長領域であっても高い反射率を示すことから、４２０ｎｍから４８０ｎｍの可視光の短波長領域に発光ピーク波長を有するＬＥＤ素子を好適に用いることが出来る。
【００３４】
また、ＬＥＤ素子をパッド部に配置するにあたり、ＬＥＤ素子の配置部位に接着ペーストを塗布してもよい。ここで接着ペーストとして、具体的には、例えば、Ａｕ−Ｓｎ合金等を用いた共晶接合ペースト、シリコンペースト、銀ペースト、樹脂ペースト、などを用いてよい。
【００３５】
ボンディングワイヤーは、ＬＥＤ素子とパッド部および電気的接続エリアとの電気的接続を行うためにワイヤボンディングにより形成される。ボンディングワイヤーの材料は、用途に応じて適宜公知の材料から選択して用いてよい。例えば、金、銀、銅、金合金、銀合金、などを用いてよい。
【００３６】
封止樹脂は、ＬＥＤ素子を保護するため、耐熱性、耐候性、耐光性に優れた硬質である樹脂を用いることが好ましい。このため、熱硬化性樹脂を好適に用いることが出来る。ここで、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、などを用いてよい。
【００３７】
また、封止樹脂には、所定の機能を持たせるため、フィラー、光拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質からなる群から選択される少なくとも１種以上を混合してもよい。
【００３８】
封止樹脂に含有させる拡散剤としては、例えば、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、などを用いてよい。
【００３９】
封止樹脂に含有させる顔料としては、例えば、有機や無機の着色染料や着色顔料、などを用いてよい。顔料を混合することにより、所望外の波長をカットすることが出来る。
【００４０】
封止樹脂に含有させる蛍光物質としては、例えば、（１）Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体・サイアロン系蛍光体、（２）Ｅｕ等のランタノイド系蛍光体、（３）Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、（４）アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、（５）アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、（６）アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、（７）Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、（８）希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体、などを用いてよい。ここで、蛍光物質は、用途に応じて複数の蛍光体を適宜組み合わせて使用して用いてよい。蛍光物質を含有することにより、ＬＥＤ素子からの光を吸収し、異なる波長の光に波長変換することが出来る。
【００４１】
図２に、ＬＥＤ素子を実装した本発明の発光素子リードフレーム基板の一例について概略上面図を示す。図２に示す、本発明の発光素子リードフレーム基板１は、リードフレーム２が絶縁性樹脂５に覆われた構造である。リードフレーム２は、ＬＥＤ素子６を配置するパッド部７と、ＬＥＤ素子６と電気的接続を行うための電気的接続エリア８と、を備え、パッド部７と電気的接続エリア８とは絶縁性樹脂５により絶縁されている。また、パッド部７および電気的接続エリア８の周囲にある絶縁性樹脂５は開口しており開口の側面部がリフレクタ部９となる。パッド部７に配置されたＬＥＤ素子６はボンディングワイヤー１０を介して、パッド部７と電気的接続エリア８とにそれぞれ結線されている。図２では、リフレクタ部９の上面形状は円形形状であり、かつ、下面から上面に向けて大径となるすり鉢状の形状であるため、上面からリフレクタ部９となる開口の側面が観察できる。
【００４２】
図３に、図２に示す本発明の発光素子リードフレーム基板のＸ−Ｘ線における断面概略図を示す。図３では、ＬＥＤ素子６がパッド部７に配置され、該パッド部７を囲むようにリフレクタ部９が設けられている。リフレクタ部９に囲まれた部位には封止樹脂１１が充填され、ＬＥＤ素子５を封入固定している。リードフレームにおいてパッド部７の裏面部位はパッド電極１２となっており裏面からＬＥＤ素子６と電気的接続を行うことが出来る。
【００４３】
図４に、図２に示す本発明の発光素子リードフレーム基板のＸ−Ｙ線における断面概略図を示す。図４では、ＬＥＤ素子６がパッド部７に配置され、該パッド部７を囲むようにリフレクタ部９が設けられている。リフレクタ部９に囲まれた部位には封止樹脂１１が充填され、ＬＥＤ素子５を封入固定している。リードフレーム２においてパッド部７の裏面部位はパッド電極１２となっており裏面からＬＥＤ素子６と電気的接続を行うことが出来る。リードフレーム２において電気的接続エリア８の裏面部位はリード電極１３となっており裏面からＬＥＤ素子６と電気的接続を行うことが出来る。パッド部７と電気的接続エリア８の間には絶縁性樹脂５が充填されている。ＬＥＤ素子６はボンディングワイヤー１０を介して、パッド部７および電気的接続エリア８に結線している。
【００４４】
図５に、図２に示す本発明の発光素子リードフレーム基板の裏面について概略図を示す。図５では、パッド電極１２およびリード電極１３は、絶縁性樹脂５に囲われている。また、パッド電極１２およびリード電極１３は露出しており、裏面側から実装したＬＥＤ素子と導通をとることが出来る。
【００４５】
また、本発明の発光素子リードフレーム基板は、パッド部を複数設けた、多面付けされた発光素子リードフレーム基板であってもよい。多面付けされた発光素子リードフレーム基板は、機械加工（ダイシングなど）で個別に個片化させることで、安価かつ大量にＬＥＤの製造を行うことが出来る。ここで、個片化は、リードフレームに絶縁性樹脂を成型した後であればよく、封止工程前に行っても、封止工程後に行ってもよいが、封止工程後に行うことが生産性の観点からみて好ましい。
【００４６】
図６に、多面付けされた本発明の発光素子リードフレーム基板１の一例を示す。図６に示す発光素子リードフレーム基板１では、パッド部７が複数設けられており、一度に多数のＬＥＤ素子を実装可能であり、省工程で大量にＬＥＤを製造することが出来る。
【００４７】
以下、本発明の発光素子リードフレーム基板の製造方法について、工程ごとに説明を行う。なお、本発明の発光素子リードフレーム基板は、下記製造方法にて製造された発光素子リードフレーム基板に限定されるものではない。
【００４８】
また、本発明の発光素子リードフレーム基板の製造にあたり、＜めっき工程＞は、＜絶縁性樹脂成型工程＞の後に行ってもよいし、先に行ってもよい。具体的に例を挙げると、＜絶縁性樹脂成型工程＞の後に＜めっき工程＞を行う、後めっき工程の場合、リードフレーム形成工程／絶縁性樹脂成型工程／バリ取り工程／めっき工程、の順で行ってよい。＜絶縁性樹脂成型工程＞の前に＜めっき工程＞を行う、先めっき工程の場合、リードフレーム形成工程／めっき工程／絶縁性樹脂成型工程／バリ取り工程、の順で行ってよい。
【００４９】
＜リードフレーム形成工程＞
リードフレーム基体に、加工を行い、所望の形状・寸法のリードフレームを得る。加工方法は、リードフレーム基体に選択した材料／所望の形状・寸法／加工難易度、に応じて適宜公知の加工方法から選択して用いてよい。例えば、エッチング方法、プレス方法、などを用いてよい。エッチング方法を選択した場合、エッチャントとして、塩化第二鉄、塩化第二銅、などを用いてよい。
【００５０】
＜絶縁性樹脂成型工程＞
リードフレームに絶縁性樹脂を一体成形する。絶縁性樹脂の成形方法は金型を用いた充填方法が好ましい。用いた金型の形状によりリフレクタ部を同時に成型することが出来る。充填方法として、例えば、トランスファーモールド方法、コンプレッションモールド方法、インジェクションモールド方法、などを用いてよい。
【００５１】
図７に、トランスファーモールド方法を用いた＜絶縁性樹脂成型工程＞の一例を示す。トランスファーモールド方法では、金型内部にリードフレームを配置し、金型を型締めし、金型に絶縁性樹脂を充填し、冷却し、型空けし、リフレクタ部とリードフレームが一体成型された発光素子リードフレーム基板を得る。図７に示す例では、金型２０は上金型２１と下金型２３からなる２枚構成の金型である。下金型２２にリードフレームを設置後、上金型２１を下金型２２と型締めし、金型２０内部の凹部２３にリードフレームを配置する。凹部２３にリードフレーム配置後、注入口２４から加熱溶融した絶縁性樹脂５を凹部に充填し、充填し、冷却し、型空けすることにより、絶縁性樹脂の成型を実施することが出来る。
【００５２】
＜バリ取り工程＞
絶縁性樹脂成型工程にて、リードフレームが絶縁性樹脂と一体成形されると、パッド部および電気的接続エリアに樹脂バリが形成される。樹脂バリは、（１）先めっき工程の場合、ワイヤボンディングの接続不良、（２）後めっき工程の場合、めっき皮膜の未着、残渣による影響によりめっきの表面粗さＲａの増大、などの原因となる。このため、樹脂バリの除去を行う。
【００５３】
バリ取りに用いる樹脂除去方法は、選択した絶縁性樹脂に応じて、適宜公知の方法から選択して用いてよい。例えば、アルカリ電解法、ウォータージェット法、などを用いてよい。また、複数の樹脂除去方法を組み合わせて行ってもよい。
【００５４】
＜めっき工程＞
リードフレームに、電解めっき法にてＣｕめっき皮膜を形成する。Ｃｕめっき皮膜の形成にあたりＣｕめっき浴として、シアン化銅浴、硫酸銅浴、ピロリン酸銅浴、等を用いてよい。また、Ｃｕめっき浴には添加剤を添加してもよい。Ｃｕめっき浴に加える添加剤として、具体的には、例えば、ロッセル塩（ＮａＫＣ４Ｈ４Ｏ４）、亜セレン酸ナトリウム、チオシアン酸カリウム、酢酸鉛、ロダンカリ、キサントゲン酸塩、チオ硫酸塩、ポリエチルグリコール、ノニオン系界面活性剤、染料（ベイシックバイオレット、セトフラビンＴ等の有機化合物）、などが挙げられる。また、添加剤は複数種を適宜組み合わせて用いてもよい。当業者であれば、添加剤の組み合わせ、めっき時間、電流密度、などの条件適宜試行することにより、「前記Ｃｕめっき皮膜の厚みは、０．５μｍ以上３．０μｍ以下の範囲内にあり、  前記Ｃｕめっき皮膜の結晶粒径は、０．０１μｍ以上５．００μｍ以下の範囲内にあり、前記Ｃｕめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが６０ｎｍ以上９０ｎｍ以下の範囲内にあること」を満たすＣｕめっき皮膜を形成することが出来る。
【００５５】
また、リードフレームにＣｕめっき皮膜を形成するにあたり、リードフレームに、電解脱脂、酸処理、化学研磨、などの処理を行ってもよい。また、複数の処理方法を適宜組み合わせて実施してよい。
【００５６】
次に、Ｃｕめっき皮膜上に、電解めっき法にてＡｇめっき皮膜を形成する。Ａｇめっき皮膜の形成にあたりＡｇめっき浴として、シアン化銀浴、等を用いてよい。また、Ａｇめっき浴には添加剤を添加してもよい。Ａｇめっき浴に加える添加剤として、具体的には、例えば、二酸化セレン、セレンシアン酸カリウム、硫酸タリウム、ギ酸タリウム、酒石酸アンチモニルカリウム、などが挙げられる。また、添加剤は複数種を適宜組み合わせて用いてもよい。当業者であれば、添加剤の組み合わせ、めっき時間、電流密度、などの条件適宜試行することにより、上述に記載のＣｕめっき皮膜の上層であれば、「前記Ａｇめっき皮膜の厚みは、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ａｇめっき皮膜の結晶粒径は、０．１μｍ以上２０．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ａｇめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲内にあること」を満たすＡｇめっき皮膜を形成することが出来る。
【００５７】
また、Ｃｕめっき皮膜上に、Ａｇめっき皮膜を形成するにあたり、Ｃｕめっき皮膜上にストライクめっき層を形成してもよい。ストライクめっき層の、種類、厚み、加工条件、などは、Ａｇめっき皮膜の結晶粒径・表面粗さに影響のない範囲で、適宜設定してよい。例えば、ストライクめっき層として、Ａｕストライクめっき層、Ａｇストライクめっき層、Ｃｕストライクめっき層、などを形成してよい。
【実施例】
【００５８】
＜実施例１〜実施例１５＞
実施例として、電気めっきを用いてリードフレームにめっき皮膜を形成し、本発明の発光素子用リードフレーム基板を製作した。また、使用したリードフレーム基体の種類、めっき皮膜の厚み、などの条件を変えて、複数製造した。実施例１〜実施例１５のめっき構成を表１に示す。なお、実施例１〜実施例１５にて製造された発光素子リードフレーム基板は、「前記Ｃｕめっき皮膜の厚みは、０．５μｍ以上３．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ｃｕめっき皮膜の結晶粒径は、０．０１μｍ以上５．００μｍ以下の範囲内にあり、前記Ｃｕめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが６０ｎｍ以上９０ｎｍ以下の範囲内にあること」を満たす範囲にある。また、表１に記載した実施例の製造条件について説明を以下に示す。
【００５９】
（リードフレーム基体）
銅系基材：ＨＣＬ−１９４  日立金属株式会社製
鉄系基材：ＹＥＦ４２Ｗ  日立金属株式会社製
（ＹＥＦ４２Ｗ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である。表１では「４２アロイ」として記載する。）
【００６０】
（前処理条件）
［陰極電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ５０ｇ／Ｌ
脱脂条件：３．０Ａ／ｄｍ２
温度：５５°Ｃ
処理時間：９０秒
［酸処理］
酸処理液：２０％硫酸
温度：４０°Ｃ
処理時間：３０秒
［Ａｇストライクめっき］
めっき液：ＫＡｇ（ＣＮ）２５ｇ／Ｌ
ＫＣＮ濃度：１００ｇ／Ｌ
処理条件：２．０Ａ／ｄｍ２
温度：２５°Ｃ
めっき時間：１５秒
【００６１】
（めっき処理）
［硫酸銅浴１］
めっき液：ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ  ６０ｇ／Ｌ、Ｈ２ＳＯ４  ７０ｇ／Ｌ、  ＨＣＬイオン濃度  ４５ｇ／Ｌ
添加剤：一次添加剤  ０．５ｃｃ／Ｌ、二次添加剤  ０．４ｃｃ／Ｌ
処理条件：５．５Ａ／ｄｍ２
温度：２０°Ｃ
［シアン化銅浴１］
めっき液：Ｃｕ（ＣＮ）２  ２０ｇ／Ｌ
ＫＣＮ濃度：２０ｇ／Ｌ
添加剤：一次添加剤  ７５ｃｃ／Ｌ、二次添加剤  １０．５ｃｃ／Ｌ、三次添加剤  ７．５ｃｃ／Ｌ
処理条件：３．０Ａ／ｄｍ２
温度：５０°Ｃ
［Ａｇめっき浴］
めっき液：ＡｇＣＮ  ３０ｇ／Ｌ、Ｋ２ＣＯ３：３０ｇ／Ｌ
ＫＣＮ濃度：１２０ｇ／Ｌ
添加剤：一次添加剤  ６ｃｃ／Ｌ
【００６２】
＜参考例１〜参考例８＞
実施例１〜実施例１５と同様に、発光素子リードフレーム基板を製造した。ただし、Ｃｕめっき皮膜の厚みを、０．５μｍ以上３．０μｍ以下の範囲から外れるものとした。表１に参考例１〜参考例７のめっき構成を示す。
【００６３】
＜参考例９〜参考例１０＞
実施例１〜実施例１５と同様に、発光素子リードフレーム基板を製造した。ただし、Ｃｕめっき浴にかえてスルファミン酸Ｎｉ浴を用いて、Ｎｉめっき皮膜を形成した。以下に、用いたＮｉめっき浴の条件を示す。また、表１に参考例９〜参考例１０のめっき構成を示す。
【００６４】
［スルファミン酸Ｎｉ浴］
めっき液：Ｎｉ（ＳＯ３ＮＨ２）２・４Ｈ２Ｏ  ４５０ｇ／Ｌ、ＮｉＣｌ２  １０ｇ／Ｌ、Ｈ３ＢＯ３  ３０ｇ／Ｌ
添加剤：一次添加剤  １０ｃｃ／Ｌ、二次添加剤  ５ｃｃ／Ｌ
処理条件：電流密度  ５Ａ／ｄｍ２、
温度：５０°Ｃ
【００６５】
＜従来例１〜従来例４＞
実施例１〜実施例１５と同様に、発光素子リードフレーム基板を製造した。ただし、Ｃｕめっき浴に添加剤を添加せず、表面粗さを制御せずにＣｕめっき皮膜を形成した。以下に、用いたＣｕめっき浴の条件を示す。なお、従来例１〜従来例４で形成されたＣｕめっき皮膜の光干渉式表面粗さ測定によるＲａは９０ｎｍより大きい範囲であった。表１に従来例１〜従来例４のめっき構成を示す。
【００６６】
［硫酸銅浴２］
めっき液：ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ  ６０ｇ／Ｌ、  Ｈ２ＳＯ２４  ７０ｇ／Ｌ、ＨＣＬイオン濃度  ４５ｇ／Ｌ  
処理条件：５．５Ａ／ｄｍ２
温度：２０°Ｃ
［シアン化銅浴２］
めっき液：Ｃｕ（ＣＮ）２  ２０ｇ／Ｌ
ＫＣＮ濃度：２０ｇ／Ｌ
処理条件：３．０Ａ／ｄｍ２
温度：５０°Ｃ
【００６７】
【表１】
2015088541.tif 000003
【００６８】
＜評価＞
実施例１〜実施例１５、参考例１〜参考例８、従来例１〜従来例４、にて製造された発光素子リードフレーム基板の評価測定を行った。評価項目、測定条件を以下に示す。また、評価結果を表２にまとめて示す。
【００６９】
（めっき表面粗さＲａ）
測定方式：光干渉式表面粗さ測定
装置：ＷＹＫＯ社製  ＮＴ３３００
測定範囲：９０×１０８μｍ
【００７０】
（結晶粒径観察）
装置：日立製  ＳＥＭ−ＥＤＸ  Ｓ−４８００
ＳＥＭにて表面観察を行い、結晶粒径を測定。
【００７１】
（反射率測定）
装置：日立製  分光光度計  Ｕ−４１００
【００７２】
（光沢度測定）
装置：日本電色工業（株）製  ＶＧ−７０００
【００７３】
（耐熱性評価）
熱処理条件：大気中にてオーブンを用いて２００°Ｃで２ｈｒ加熱。
評価内容：熱処理の有無にてめっき表面の観察を行い、有無について○×で評価。
【００７４】
（ワイヤボンディング評価）
装置：ワイヤーボンダー：ＦＢ−７８０  カイジョー製
キャピラリ：ＳＢＮＺ１２０−３５ＦＧ−ＡＺＭ−１／１６ＸＬ
金線：ＦＡ  ２５μｍ
ボンドテスター：Ｄａｇｅ製  ＢＴ−４０００
評価内容：２００°Ｃ×２ｈｒの熱処理後のサンプルにワイヤボンディングを実施し、２ｎｄ  Ｂｏｎｄの強度を測定。５ｇｆ以上を合格とし、○×で評価。
【００７５】
【表２】
2015088541.tif 000004
【００７６】
表２より、「前記Ｃｕめっき皮膜の厚みは、０．５μｍ以上３．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ｃｕめっき皮膜の結晶粒径は、０．０１μｍ以上５．００μｍ以下の範囲内にあり、前記Ｃｕめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが６０ｎｍ以上９０ｎｍ以下の範囲内にあること」を満たすＣｕめっき皮膜上に「前記Ａｇめっき皮膜の厚みは、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ａｇめっき皮膜の結晶粒径は、０．１μｍ以上２０．０μｍ以下の範囲内にあり、前記Ａｇめっき皮膜の表面粗さは、光干渉式表面粗さ測定によるＲａが４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲内にあること」を満たすＡｇめっき皮膜を形成した実施例１〜実施例１５は、可視光領域の反射率が９２％以上で光沢度１．４ＧＡＭ以上を示した。これにより、めっき工程のみで、高い反射率および光沢度を兼ね備えるめっき皮膜を形成することが出来ることが示された。また、実施例１〜実施例１５は、ＬＥＤ素子の発光波長領域である４５０ｎｍではＡｇめっきの理論値である９８％に対し、限りなく近い値を示した。また、実施例１〜実施例１５のＡｇめっき皮膜は表面粗さＲａが４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲内であり、平滑なめっき面でありながら、ワイヤボンディング性の低下は確認されなかった。
【００７７】
図９に、実施例７と従来例１の吸収スペクトルを比較したグラフを示す。従来例１と比較して実施例７の吸収スペクトルは、可視光領域（４００ｎｍから７００ｎｍ）の全域において低い吸収率を示し、高い反射率が見込まれる。特に、可視光領域外の短波長側（３００ｎｍから４００ｎｍ）の領域において、従来例１は吸収が生じており、４００ｎｍから５００ｎｍの領域において反射率の低下が見込まれる。これに対し、実施例７は、短波長側の領域においても吸収の抑制が可能となり、可視光領域にて高い反射率を得ることが可能となる。また、実施例７は、反射率理論値（４５０ｎｍ近辺で反射率９８％程度）に極めて近しい値を示した。
【００７８】
＜ＬＥＤ素子実装後評価＞
実施例１〜実施例１５、参考例１〜参考例８、従来例１〜従来例４、にて製造された発光素子リードフレーム基板にＬＥＤ素子の実装加工を行い、加速劣化試験（８５°Ｃ８５％ＨＨＢＴ試験）を行った。８５°Ｃ８５％ＨＨＢＴ試験の試験条件を以下に示す。また、結果を表３に示す。
【００７９】
（８５°Ｃ８５％ＨＨＢＴ試験）
試験環境：８５°Ｃ８５％Ｒｈ    
搭載ＬＥＤ素子：Ｇｅｎｅｌｉｔｅ製  Ｂ２４２４ＤＣ１０  投入電流値：１６０ｍＡ
光束測定：Ｌａｂｓｐｈｅｒｅ  ｉｎｃ．製  積分球ＬＭＳ−２００、分光器ＣＤＳ６１０
めっき変色については、発生の有無を○、×にて記載し、光束については初期値を基準として記載。
【００８０】
【表３】
2015088541.tif 000005
【００８１】
表３より、Ｎｉめっき皮膜を形成した参考例９および参考例１０は、Ａｇめっきと封止樹脂の境界部で変色を呈し、試験後の光束の低下も著しかった。これに対し、Ｃｕ／Ａｇめっきを形成した実施例１〜実施例１５では、変色が確認できなかった。また、実施例１〜実施例１５は、８５°Ｃ８５％ＨＨＢＴ試験で２０００ｈｒ経過後であっても、初期光束に対し約９０％程度の光束の維持をしており、高い信頼性を有することが示された。
【００８２】
以上より、実施例１〜実施例１５にて示された本発明の発光素子リードフレーム基板は、高い反射率、光沢度および高い信頼性を兼ね備えていることが示された。
【符号の説明】
【００８３】
１……発光素子リードフレーム基板
２……リードフレーム
３……Ｃｕめっき皮膜
４……Ａｇめっき皮膜
５……絶縁性樹脂
６……ＬＥＤ素子
７……パッド部
８……電気的接続エリア
９……リフレクタ部
１０……ボンディングワイヤー
１１……封止樹脂
１２……パッド電極
１３……リード電極
２０……金型
２１……上金型
２２……下金型
２３……凹部
２４……注入口
【図１】
2015088541.tif 000006
【図２】
2015088541.tif 000007
【図３】
2015088541.tif 000008
【図４】
2015088541.tif 000009
【図５】
2015088541.tif 000010
【図６】
2015088541.tif 000011
【図７】
2015088541.tif 000012
【図８】
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