(57)【要約】【課題】信頼性の高い発光装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の発光装置は、導電部材と、導電部材上に載置される発光素子と、を有する発光装置であって、導電部材は、Ｆｅ又はＣｕを含む母材と、その上に設けられる金属層とを有し、金属層は、Ｎｉ又は、ＮｉとＣｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｗ、Ｚｎから選択される少なくとも１種を含む金属である第１金属層と、第１金属層上に設けられ、Ａｇ又は、ＡｇとＺｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ａｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、希土類元素から選択される少なくとも１種を含む金属であり、導電部材の表面層となる第２金属層と、を有することを特徴とする。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電部材と、
該導電部材上に載置される発光素子と、
を有する発光装置であって、
前記導電部材は、Ｆｅ又はＣｕを含む母材と、その上に設けられる金属層とを有し、
該金属層は、Ｎｉ又は、ＮｉとＣｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｗ、Ｚｎから選択される少なくとも１種を含む金属である第１金属層と、
該第１金属層上に設けられ、Ａｇ又は、ＡｇとＺｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ａｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、希土類元素から選択される少なくとも１種を含む金属であり、前記導電部材の表面層となる第２金属層と、
を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第１金属層は、ＮｉとＣｏとを含有しており、共析比率（質量比）が、５０％以上のＮｉと０．０１％以上のＣｏを含有する金属である請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記母材と第１金属層との間、及び／又は、前記第１金属層と前記第２金属層との間に、中間層を有し、中間層はＰｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｒｅの少なくとも１種を含む請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第１金属層と前記第２金属層の間の中間層は、Ａｕ若しくはＡｕを含有する金属である請求項３記載の発光装置。
【請求項５】
前記第２金属層は、光沢度が１．０以上である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記金属層は、めっきにより形成されている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第２金属層と前記発光素子とは、導電性ワイヤで電気的に接続されている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記第２金属層上に、酸化珪素、酸化アルミニウムから選択される少なくとも１種を含む保護層を有する請求項１乃至請求項７いずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記発光素子は、ゴム硬度がショアＤ８０以下のシリコーンを主成分とする封止部材によって被覆されている請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１０】
前記第２金属層は、その内部にＡｇを主成分とする結晶粒と、それを包囲する粒界相と、を有請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電部材上に発光素子が設けられた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子を用いた発光装置において、発光素子からの光に対して高い反射率を有するＡｇめっきを最表面に施したリードフレームなどの導電部材が数多く採用されている。しかしながら、Ａｇは硫黄含有ガスの存在する雰囲気下において硫化し易い。そのため、Ａｇの硫化を抑制する為に、Ａｇ上にスパッタ層を設けたりすることによってＡｇの硫化を抑制する試みがなされている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２４５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、スパッタで形成された保護膜は、硫黄含有ガスが透過可能な程度の緻密性であり、Ａｇの反射率を低下させない程度の薄膜で、完全にガスの侵入を抑制することは困難である。そのため、例えばＣｕ母材の上に直接Ａｇめっきされたようなフレーム構造の場合、導電部材の深部（内部）にまで変質が進むことがある。そして、導電部材の母体となっている金属にまで影響を及ぼすと、導電性や熱伝導性が低下し、Ｖｆ（順方向電圧）の上昇や、場合によっては不灯など信頼性が低下するおそれがある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、導電部材と、導電部材上に載置される発光素子と、を有する発光装置であって、導電部材は、Ｆｅ又はＣｕを含む母材と、その上に設けられる金属層とを有し、金属層は、Ｎｉ又は、ＮｉとＣｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｗ、Ｚｎから選択される少なくとも１種を含む金属である第１金属層と、第１金属層上に設けられ、Ａｇ又は、ＡｇとＺｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ａｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、希土類元素から選択される少なくとも１種を含む金属であり、前記導電部材の表面層となる第２金属層と、を有することを特徴とする。このような構成によれば、信頼性の高い発光装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示す導電部材の拡大断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示す導電部材の拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明を実施するための形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具現化するための発光装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる例示に過ぎない。尚、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。
【０００８】
＜実施の形態１＞
図１Ａ、図１Ｂを参照して本発明の実施形態に係る発光装置を説明する。図１Ａに示すように、発光装置１０は、導電部材２と、その上に載置される発光素子１とを有している。発光素子１は、導電性の接合部材４で接合されており、さらに、これらが透光性の封止部材３によって被覆されている。導電部材２は、母材２１上に、第１金属層２２と、第２金属層２３とが設けられている。尚、ここでは、図１Ｂに示すように、上側から第２金属層２３／第１金属層２１／母材２１の順で構成されているが、これは、導電部材の表面側から内部にかけての順を示すものである。すなわち、図１Ｂは導電部材２の上面における位置を示すものであり、例えば下面にも金属層が形成される場合においてはこの上下関係が逆になり、側面においては、側面方向においてこの順になっている。
【０００９】
Ａｇ（銀）は、硫黄含有ガスの中でも、特に、硫化水素（Ｈ２Ｓ）を含む雰囲気下で反応し易いのに対し、ＦｅやＣｕは、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、特に二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む雰囲気下で反応して変質（腐食）し易い。尚、本明細書において、これらの硫黄含有ガスを主成分とするガスを「腐食性ガス」、更に、このガスによって発生する硫化反応及びそれに付随して発生する複合的な反応を含めて「腐食」とも称する。
【００１０】
このような硫化水素と硫黄酸化物の両方が含まれる腐食性ガス雰囲気下において、例えばＦｅやＣｕからなる母材上にＡｇを設けたような構成の場合、表面のＡｇが変質し、次いで、或いは同時進行的に、その下のＦｅやＣｕとの反応が進み、導電部材の深部にまで変質がおよび易い。更に、変質する際の反応時に導電部材内部にボイド（空隙）が発生して、導電性や熱伝導性の低下に加え、機械的強度も低下する。時には発光素子との接合界面の破壊に至る場合もある。
【００１１】
そこでＦｅ、Ｃｕよりも硫黄との反応性が低くＦｅ、Ｃｕ及びＡｇやその合金と密着性の良好な第１金属層をこれらの間に設けることで、このような導電部材の深部の変質（腐食）を抑制することができる。特に、導電部材としてＣｕを母材とし、その上にＡｇめっき層を用いると、Ａｇめっき層は、製造時の熱処理工程等において、その熱によりＡｇめっき層中に母材であるＣｕが拡散するなどの内部反応が起こり、これによって表面のＡｇめっき層が影響されて結晶性が低下して腐食を加速する場合があるが、第１金属層を設け、その上に本実施の形態の第２金属層を設けることでこのような母材の拡散を抑制し、腐食の進行を抑制することができる。
【００１２】
以上のように、第２金属層は、発光素子からの光が照射される領域において、その高い反射率の効果を発揮することができ、第１金属層は、光が照射されない領域、すなわち、導電部材の内部（母材）の変質による導電性や熱伝導性、機械的強度の低下を制御することができる。
【００１３】
発光素子と導電部材（第２金属層）との導通部、具体的には、発光素子の電極を導電性接合部材で接合（フリップチップ実装）させる場合はその接合部（実装部）、導電性ワイヤを用いる場合はその接合部（ワイヤボンディング部）には、機械的な力が加わっているため、接合部とそれ以外の部分とでは第２金属層の膜質が異なっている。具体的には、硫黄含有ガス（腐食性ガス）に対する耐性が異なっており、接合部の第２金属層の方が、それ以外の部分に比して耐性が弱くなり易い。そのため、接合部における導電部材の深部の変質が進行しやすくなるが、第１金属層を設けることによりこのような問題を生じにくくすることができる。
【００１４】
また、導電性ワイヤを用いる場合、接合部分の第２金属層は上方向に引っ張られる力が加わっている。そのため、機械的強度の低下による影響を受けやすくなるが、第１金属層を設けることで、このような問題も生じにくくすることができる。また、発光装置の外部に露出されている導電部材にも同様の構成を適用することで、外側からの変質をも抑制することができる。
【００１５】
母材と第１金属層との間、及び／又は、第１金属層と第２金属層との間に、中間層を設けてもよい。特に、第１金属層と第２金属層の間には、母材や第１金属層よりも硫黄との反応性が低く、またＦｅ、Ｃｕの拡散がしにくい中間層を設けることができる。このような中間層を形成することで耐食性を向上させることができる。具体的には硫化し難い金属を選択し第１、及び第２金属層の中間層として配置し、硫化耐性の強い粒界相を形成する。これにより第２金属層が硫化された場合でも機械的強度を保つ事が出来る。ここで言う硫化し難いとは、硫黄や酸化硫黄や硫化水素などの硫黄化合物と反応し難い、化合物・金属間化合物を形成し難いということを指す。また、第１金属層や第２金属層の膜質や密着性等を制御することができる。  以下、各部材について詳述する。
【００１６】
（導電部材）
本実施の形態において、導電部材２は、図１Ｂに示すように、母材２１と、その上に設けられる金属層（めっき層）２２、２３とを有している。この導電部材２は、発光素子１に給電するための電極としての機能を有している。また、発光素子からの熱を外部に放出する放熱部材（ヒートシンク）としての機能を有しており、その場合、図１Ａに示すように電極として兼用させてもよく、或いは電極とは別の導電部材を設けてその上に発光素子を載置するのみで電気的に接続せずに用いてもよい。このような導電部材は、その一部が発光装置の外面に露出されており、これによって外部からの給電を行うと共に、発光素子からの熱を外部に放出することができる。
【００１７】
（母材）
導電部材２に用いられる母材２１としては、Ｆｅ又はＣｕ、更にこれらを含む金属（合金）を用いるのが好ましい。板状のリードフレームを、所望の形状に加工したものを用いることができ、更には、セラミックパッケージ等に設けられる配線パターンに、Ｃｕやその合金をめっきしたものも含む。これらは、放熱性に優れており、高出力の発光装置とすることができる。特に、板状のＣｕ及びＣｕ合金は、機械的特性、電気的特性、加工性等の面において優れているため好ましい。母材の厚みや形状等については、発光装置の形状等に応じて種々選択することができる。
【００１８】
（金属層）
母材の上（表面）には、金属層が設けられる。本実施の形態においては、母材２１の上に第１金属層２２、そしてその上に第２金属層２３が設けられている。これら金属層は、発光素子からの光に対する反射率を向上させるためのものであり、特に第２金属層は、発光装置の光取り出し効率に大きく影響を与えるため、ＦｅやＣｕよりも反射率の高い金属を用いる。
【００１９】
（第１金属層）
第１金属層は、導電部材の母材上に設けられる金属層であり、本実施の形態においては、Ｎｉ又は、ＮｉとＣｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｗ、Ｚｎから選択される少なくとも１種を含む金属（合金）である。具体的には、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｐｄ、Ｎｉ−Ｓｎ、Ｎｉ−Ｗ、Ｎｉ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｐ−Ｂ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ、Ｎｉ−Ｗ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ−Ｂを含む金属を挙げることができる。中でもＮｉ−Ｃｏの電気めっきを用いることが好ましい。
【００２０】
第１金属層は、表面層である第２金属層と硫黄成分が反応してその変質が深部にまで達して母材であるＦｅ、Ｃｕと反応するのを抑制するためのバリア層として機能させるものであり、Ｆｅ、Ｃｕに比べて、硫黄成分と反応しにくい材料が好ましい。更に、製造時の熱処理工程により、金属層中への母材成分の拡散防止効果や、腐食性ガスによる腐食防止効果のある金属を選択することが好ましい。また、第１金属層を形成する前に金属層の密着性を向上する等のための中間層を設けても良い。中間層については後述する。
【００２１】
Ｎｉを用いる場合、厚みは０．５μｍ〜１５μｍが好ましく、更に１μｍ〜６μｍが好ましい。
Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｐ−Ｂを用いる場合、厚みは０．５μｍ〜１５μｍが好ましく、更に１μｍ〜６μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、８５％以上のＮｉを含有する金属が好ましく、更に９０％以上のＮｉを含有する金属が好ましい。
Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｂを用いる場合、厚みは０．５μｍ〜１５μｍが好ましく、更に１μｍ〜６μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、５０％以上のＮｉと０．０１％以上のＣｏを含有する金属が好ましく、５０％以上のＮｉと１％以上のＣｏを含有する金属がより好ましい。更に５０％以上のＮｉと５％以上のＣｏを含有する金属が好ましい。更に６５％以上のＮｉと１５％以上のＣｏを含有する金属が好ましい。
Ｎｉ−Ｐｄを用いる場合、厚みは０．５μｍ〜１５μｍが好ましく、更に１μｍ〜６μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、５％以上のＮｉを含有する金属が好ましく、更に１０％以上のＮｉを含有する金属が好ましい。
Ｎｉ−Ｓｎを用いる場合、厚みは０．５μｍ〜１５μｍが好ましく、更に１μｍ〜６μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、１５％以上のＮｉを含有する金属が好ましく、更に２５％以上のＮｉを含有する合金が好ましい。
Ｎｉ−Ｗ、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ、Ｎｉ−Ｗ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｂ−Ｐを用いる場合、総膜厚は０．５μｍ〜１５μｍが好ましく、更に１μｍ〜６μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、５０％以上のＮｉと１％以上のＷを含有する金属が好ましく、更に９５％以上のＮｉと１％以上のＷを含有する金属が好ましい。
Ｎｉ−Ｚｎを用いる場合、厚みは０．５μｍ〜１５μｍが好ましく、更に１μｍ〜６μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、５％以上のＮｉを含有する金属が好ましく、更に１５％以上のＮｉを含有する金属が好ましい。
上記材料の中で、Ｎｉ又は、ＮｉとＣｏを含む金属が好ましい。また、上記金属を、複数組み合わせて用いてもよい。
【００２２】
このような第１金属層は、母材の表面のほぼ全面を被覆するように設けるのが好ましい。そして、上記のような範囲の厚さとすることで、硫黄含有ガスの侵入を防ぐバリア層としての効果を充分に確保しつつ、比較的均一な膜厚の導電部材とすることができる。第１金属層の厚みが不均一になると、第２金属層の厚みも不均一になりやすく、光沢度も低下し易いが、そのような問題を生じにくくすることができる。
【００２３】
金属層の形成は既存の金属成膜技術を用いることが可能である。例えば湿式の電解めっき、無電解めっきなどのめっき法、乾式のスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法などを用いることが可能である。更に、金属有機化合物薬品や金属ペーストの焼成、弱還元焼成などでも形成することができる。乾式法は使用できる金属種、配合比の選択が広い利点がある。また、金属粉末、金属ナノペースト、有機金属などを印刷熱処理して金属積層膜を得ることもできる。これらの方法の中でめっき法はランニングコストが低いため、好ましい。
【００２４】
第１金属層は、特に、電解めっき（電気めっき）で形成するのが好ましい。めっき液としては市販のものを用いることができる。第１金属層を上述のＮｉを含む金属（合金）を用いる場合は所望の共析比率に調製されためっき液を使用する。めっき液中に母材を浸漬して通電し、通電中はめっき液を撹拌し、時間及び電流、濃度、温度等を調整することで所望の厚みの第１金属層を得ることができる。所望の厚みを得る過程で、これらの処理を１回又は数回、同じ処理又は異なる処理を組み合わせて行うことができる。これにより、緻密な第１金属層とし易く、ピンホールの生成を抑制することができる。
【００２５】
第１金属層を形成するめっきを行う前に、母材の前処理を行うのが好ましく、希硫酸、希硝酸、希塩酸等の酸処理や、苛性ソーダ、苛性カリ（水酸化カリウム）、シアン化カリウム、シアン化ソーダ（シアン化ナトリウム）などのアルカリ処理が挙げられ、これらを１回又は数回、同じ処理又は異なる処理を組み合わせて行うことができる。前処理を数回行う場合は、各処理後に純水を用いて流水洗浄するのが好ましい。ＣｕやＣｕを含む合金からなる母材の場合、希硫酸が好ましく、ＦｅやＦｅを含む金属（合金）からなる母材の場合、希塩酸が好ましい。そして、このような処理液の中に母材を浸漬させて行うのが好ましく、更に、その処理液を撹拌させることでムラなく処理を行うことができる。更に、酸処理液、アルカリ処理液を用いた電解処理や表面の化学研磨を、いずれか、又は両方行ってもよい。これにより、表面付着汚染物（汚れ、油、汗、有機物、金属粉等）や、表面付着腐食生成物（酸化物、硫化物、不動態被膜等）、表面吸着物（吸着有機化合物、吸着水分、吸着ガス等）を除去して、母材の表面を活性化することができる。
【００２６】
また、上述の液体による前処理のほか、逆スパッタやドライエッチングなどの前処理を行ってもよい。これにより、第１金属層形成前の母材の表面を、より清浄な面とすることができ、品質のよい第１金属層を得ることができる。更に、第１金属層形成後に熱処理を行ってもよく、これにより更に耐食性を向上させることができる。このような前処理は、第２金属層や中間層の形成前、形成後にも行うことができる。
【００２７】
また、母材としてＣｕを用いて無電解めっきにより金属層を形成する場合、前処理として、パラジウム触媒による処理をおこなってもよい。これにより、原子レベルの厚みでＣｕとＰｄを置換することができ、金属層を形成しやすくすることができる。
【００２８】
また、前処理後、第１金属層を形成する前に、ストライクめっきやなどの中間層を形成してもよい。ストライクめっきとしては、２種類以内の金属を用いたものが好ましく、例えば、第１金属層としてＮｉやＮｉ合金を用いる場合は、Ｎｉストライクめっきを行うことができる。或いは、Ｃｕストライクめっき後、更にＮｉストライクめっきを行うことができる。このようなストライクめっき後も、純水を用いて流水洗浄する。このような中間層の厚みは、０．００１μｍ〜１．５μｍが好ましく、更に０．０５μｍ〜０．５μｍが好ましい。このような中間層を設けることで、第１金属層を形成させる面に密着性のよい緻密な金属粒子を析出させることができる。そのため、第１金属層と母材との密着性を向上させることができ、剥離しにくく均質な第１金属層を形成することができる。第１金属層としてＮｉめっきを施す場合はスルファミン酸Ｎｉ浴やワット浴を用いることが好ましい。この際、第２金属層の光沢度を上げる為にＮｉに光沢剤を加え、Ｎｉの光沢度を上げておくことが出来る。この様に第１金属層により第２金属層の光沢度を制御することも可能であり、この構成にすることで光沢度が高く耐食性に優れためっき層を得ることができる。
【００２９】
（第２金属層）
第２金属層２３は、導電部材の表面層（最上面層）となる金属層であり、Ａｇ又は、ＡｇとＺｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ａｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、希土類元素から選択される少なくとも１種を含む金属（合金）である。具体的には、Ａｇ−Ｚｎ、Ａｇ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｉｎ、Ａｇ−Ｂｉ、Ａｇ−希土類元素、Ａｇ−Ａｕ、Ａｇ−Ｒｈ、Ａｇ−Ｒｕを含む金属が挙げられる。希土類元素としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙｂから選択される少なくとも１種が挙げられる。更に電気めっきで作成可能な元素が好ましく、Ａｇ又は、ＡｇとＺｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ａｕ、希土類元素から選択される少なくとも１種を含む金属（合金）から選択することが好ましい。これらの材料は、発光素子からの光、特に可視光領域の波長の光に対する反射率が７０％以上、特に好ましくは８０％以上の反射率であることが好ましく、これらを発光素子の周囲に配置させることで、光取り出し効率を向上させることができる。第２金属層は、第１金属層のほぼ全面を被覆するように設けるのが好ましい。また、高光沢であることが好ましく、光沢度は、は０．５以上、より好ましくは１．０以上、更に好ましくは１．２以上、更により好ましくは１．６以上である。ここで示される光沢度は日本電色工業製  微小面色差計ＶＳＲ  ３００Ａを用い、４５°照射、垂直受光で得られる数字である。
【００３０】
Ａｇ又はＡｇを含む金属（合金）は、一般的に電気Ａｇめっき時にＳｅ系光沢剤、Ｓｂ系光沢剤、Ｓ系光沢剤、有機系光沢剤を併用することで光沢度を向上させることができるが、光沢剤を多く用いるとＡｇめっき膜中にこれら光沢剤の成分が取り込まれ、耐食性を悪化させる要因となる。本実施の形態では、第２金属層を形成させる前に第１金属層を形成し、その膜質を制御することで光沢剤の使用を少なくしても光沢度を上記のような高い範囲のとすることができる。そのため第２金属層中の光沢剤の残留を低減することができ、これにより、高い光沢度を有しつつ、耐食性にも優れた金属層を得る事ができる。
【００３１】
Ａｇを用いる場合、厚みは２μｍ〜１５μｍが好ましく、２．５μｍ〜１０μｍがより好ましく、更に３μｍ〜１０μｍが好ましい。
Ａｇ−Ｚｎを用いる場合、厚みは２μｍ〜１５μｍが好ましく、２．５μｍ〜１０μｍがより好ましく、更に３μｍ〜１０μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、８０％以上のＡｇを含有する金属が好ましく、更に８５％以上のＡｇを含有する金属が好ましい。
Ａｇ−Ｓｎを用いる場合、厚みは２μｍ〜１５μｍが好ましく、２．５μｍ〜１０μｍがより好ましく、更に３μｍ〜１０μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、８０％以上のＡｇを含有する金属が好ましく、更に８５％以上のＡｇを含有する金属が好ましい。
Ａｇ−Ｉｎを用いる場合、厚みは２μｍ〜１５μｍが好ましく、２．５μｍ〜１０μｍがより好ましく、更に３μｍ〜１０μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、８０％以上のＡｇが含まれる金属が好ましく、９０％以上のＡｇを含有する金属が好ましい。
Ａｇ−Ｂｉを用いる場合、厚みは２μｍ〜１５μｍが好ましく、２．５μｍ〜１０μｍがより好ましく、更に３μｍ〜１０μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、９０％以上のＡｇが含まれる金属が好ましく、更に９５％以上のＡｇが含まれる金属が好ましい。
Ａｇ−希土類元素を用いる場合、厚みは２μｍ〜１５μｍが好ましく、２．５μｍ〜１０μｍがより好ましく、更に３μｍ〜１０μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、９０％以上のＡｇが含有されている金属が好ましく、更に９５％以上のＡｇが含有される金属がましい。
Ａｇ−Ａｕ用いる場合、厚みは２μｍ〜１５μｍが好ましく、２．５μｍ〜１０μｍがより好ましく、更に３μｍ〜１０μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、４０％以上のＡｇが含まれている金属が好ましく、更に８５％以上のＡｇを含有する金属が好ましい。
Ａｇ−Ｒｈを用いる場合、厚みは２μｍ〜１５μｍが好ましく、２．５μｍ〜１０μｍがより好ましく、更に３μｍ〜１０μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、９０％以上のＡｇが含有されている金属が好ましく、更に９５％以上のＡｇが含有される金属が好ましい。
Ａｇ−Ｒｕを用いる場合、厚みは２μｍ〜１５μｍが好ましく、２．５μｍ〜１０μｍがより好ましく、更に３μｍ〜１０μｍが好ましい。また、共析比率（質量比）は、９０％以上のＡｇが含有されている金属が好ましく、更に９５％以上のＡｇが含有される金属が好ましい。
【００３２】
第２金属層も、第１金属層と同様の方法を用いることができる。特に、電解めっき（電気めっき）で行うのが好ましい。めっき液としては市販のものを用いることができる。第１金属層を上述のＡｇを含む金属（合金）を用いる場合は所望の共析比率に調製されためっき液を使用し、その中に母材を浸漬して通電し、通電中はめっき液を撹拌し、時間及び電流、温度、濃度を調整することで所望の厚みの第１金属層を得ることができる。
【００３３】
第２金属層を形成する前に、第１金属層と同様に前処理を行うのが好ましい。前処理後のめっき液が酸性の場合は酸性の前処理液、前処理後のめっき液がアルカリ性の場合はアルカリ性の前処理液を使用するのが好ましい。酸性の前処理液としては、希硫酸、希硝酸、希塩酸が挙げられ、アルカリ性の前処理液としては、濃度が５〜１０ｇ／Ｌのシアン化カリウムが挙げられる。特に、第１金属層がＮｉの場合は希硫酸が好ましい。
【００３４】
また、第１金属層の形成時と同様に、第２金属層を形成する前に、中間層として単一のストライクめっきや、そのストライクめっき上にめっきを行い、更にストライクめっきを行った多層の中間層を設けることができる。好ましい中間層としては、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ，Ｉｒ、Ｏｓ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｒｅの少なくとも１種を用いた層を挙げることができる。特に、Ａｕ若しくはＡｕを含有する金属が好ましい。第２金属層がＡｇやＡｇ−Ｚｎ、Ａｇ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｉｎ、Ａｇ−Ｂｉ、Ａｇ−希土類元素、Ａｇ−Ａｕ、Ａｇ−Ｒｈ、Ａｇ−Ｒｕの場合、Ｎｉストライクめっき、Ａｇストライクめっき、Ｐｄストライクめっき、Ａｕストライクめっき、Ａｕめっき、ＳｎめっきやＺｎめっきが好ましい。
【００３５】
このような中間層の厚みは、０．００１μｍ〜２．０μｍが好ましく、更に０．００５μ〜０．５μｍが好ましい。このようなストライクめっきを元素の種類や膜厚を変えて施すことにより第２金属層の結晶性・粒界相を制御することができ、第１金属層と第２金属層との密着性を向上させることができる。また、第１金属層（Ｎｉ）が第２金属層（Ａｇ）中に拡散することを抑制することが可能となる。例えばＡｕストライクを用いた場合、第２金属層へのＮｉの拡散が抑制され、第２金属層の耐食性が改善される。さらに中間層にＡｕのような硫化し難い金属を用いた場合、第２の金属層に硫化し難い粒界相が形成され、腐食による強度低下を防止することが可能となる。
【００３６】
（保護層）
第２金属層上に、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化イットリウムから選択される少なくとも１種を含む保護層を設けてもよい。これら酸化物は、酸素含有量が制御（調製）されたものを用いるのが好ましい。また、この保護層は絶縁性であるため、発光素子と導電部材との導通部以外に設ける。このような保護層を設けることで、第２金属層であるＡｇ、Ａｇ−Ｚｎ、Ａｇ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｉｎ、Ａｇ−Ｂｉ、Ａｇ-希土類元素、Ａｇ−Ａｕ、Ａｇ−Ｒｈ、Ａｇ−Ｒｕと硫黄含有ガスとの反応を抑制し易くすることができる。これにより、光取り出し効率の低下を抑制することができ、更に、その下部に設けられる第１金属層まで硫黄含有ガスが達しにくくし、導電部材内部の変質を抑制し易くすることができる。このような保護層は、スパッタ法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、ポリシラザンなどの無機高分子膜の塗布・分解法などで形成することができ、その厚みは、第２金属層の反射率を低下させない程度とするのが好ましく、具体的には、２ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、更に５ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。保護層は、スパッタなどで形成された保護層等のように不完全な部分を有する場合がある。例えば、発光素子の陰など保護層が形成されにい領域は、その膜厚が十分でなく、硫化の起点になり深部への硫化が進行する場合がある。しかし本実施の形態による導電部材の構成にすることによって深部への硫化が防止され、接合界面の強度低下を防止することが可能となる。
【００３７】
（接合部材）
接合部材は、導電部材と発光素子とを電気的に接続すると共に、導電部材上に固定するものである。好ましい材料としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストやナノペースト、異方性導電ペースト、Ａｕ−Ｓｎ共晶などのはんだ、低融点金属等のろう材を用いることができる。
【００３８】
（封止部材）
封止部材は、発光素子や導電部材を被覆し、塵芥や水分、更には外力などから保護する部材であり、且つ、発光素子から効率良く光を取り出す機能も有する。封止部材の材料としては、発光素子からの光を透過可能な透光性を有し、且つ、それらによって劣化しにくい耐光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等発光素子からの光を透過可能な透光性を有する絶縁樹脂組成物を挙げることができる。更に、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも１種以上含むハイブリッド樹脂等も用いることができる。特に、ガス透過性の高いシリコーンは腐食性ガスの透過率が大きい。ここで、ガス透過性とは一定面積の膜状樹脂硬化物を挟んで、分圧を変えた水蒸気や酸素の部屋を用意した装置で、一定時間後に透過した水蒸気や酸素の量を測定した値で、水蒸気透過率、酸素透過率とも呼ばれる。本実施の形態の導電部材の構成とすることで、水蒸気透過性が１０ｇ／ｍ２・ｍｉｎ以上のシリコーンでも耐食性を向上させることが可能である。
【００３９】
封止部材の水蒸気透過性は、５ｇ／ｍ２ｍｉｎ以上、１５０ｇ／ｍ２ｍｉｎ以下が好ましく、より好ましくは、１０ｇ／ｍ２ｍｉｎ以上、１００ｇ／ｍ２ｍｉｎ以下、更に好ましくは、１０ｇ／ｍ２ｍｉｎ以上、８０ｇ／ｍ２ｍｉｎ以下である。
また、封止部材は、ゴム硬度が、ＪＩＳＡ１０以上ショアＤ８０以下であることが好ましい。より好ましくは、ＪＩＳＡ１５以上ショアＤ５０以下の範囲である。このような硬度とすることで、パッケージ等との密着性を低下させることなく、腐食性ガスの侵入を抑制することができるため、導電部材の腐食を低減することができる。尚、ここでも硬度は、硬化後における硬度を指す。
【００４０】
このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、光反射材、各種フィラー、波長変換部材（蛍光部材）などを含有させることもできる。
封止樹部材の外表面の形状については配光特性などに応じて種々選択することができる。例えば、上面を凸状レンズ形状、凹状レンズ形状、フレネルレンズ形状などとすることで、指向特性を調整することができる。これらフィラーの充填量を増加させたり、ガス吸着剤（シリカゲル）を混入させたりすることで、腐食性ガスの侵入を抑制することができ、導電部材の耐食性をより向上させることが出来る。
【００４１】
（発光素子）
発光素子は、任意の波長の半導体発光素子を選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、ＺｎＳｅや窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰを用いたものを用いることができる。また、赤色の発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどを用いることができる。さらに、これ以外の材料からなる発光素子を用いることもできる。用いる発光素子の組成や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。特に第２金属層のＡｇめっきの反射が有効に使用できる可視光、例えば青色、緑色、赤色など発光素子の選択が好ましい。
蛍光物質を有する発光装置とする場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体が好適に挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。
また、可視光領域の光だけでなく、紫外線や赤外線を出力する発光素子とすることができる。さらには、発光素子とともに、受光素子などを搭載することができる。
【００４２】
＜実施の形態２＞
実施の形態２では、図２Ａに示すように、導電性ワイヤ５を用いて発光素子１と導電部材２とを電気的に接続させる点が実施の形態１と異なる。発光素子がＦＵ構造、張り合わせ構造を有する場合、発光素子と導電部材はＡｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、及び合金ワイヤなどのワイヤで接合することができる。その際も実施の形態２のめっき構成では接合部分の耐食性を上げることができる。
【００４３】
また、実施の形態２では、導電部材に中間層を有する場合について説明する。図２Ｂに示すように、母材２１上に、第１金属層２２、中間層２４、第２金属層２３の順で形成されている。ここで模式的に示してある第２金属層２３は、少なくともＡｇを含む結晶粒２３ｂと、少なくともＡｇを含み結晶粒２３ｂを取り巻く網目状構造の粒界相２３ａを有している。粒界相２３ａは、めっき層を積層後に改質することで形成される相である。詳細には、中間層２４として硫化し難い金属を用い、熱的、又は圧力などの機械的な作用を与えて、第２金属層の主構成成分であるＡｇと相互拡散させることにより形成されるものである。この粒界相は、Ａｇを主成分とする結晶粒を包囲するよう網目状に形成される。
【００４４】
この粒界相は、微量であるため詳細な成分は明らかではないが、第２金属層の主構成成分であるＡｇが硫化されても、硫化が深部まで到達せず、またＡｇを主成分とする結晶粒が消失しても粒界相の網目状構造は残存するため、例えば導電部材と導電性ワイヤの接合界面などにおいても機械的強度を維持しており、その破壊（断線）を防止することができる。
【００４５】
発光素子は、同一面側に正負一対の電極が設けられている場合、又は発光素子の上下面に正負一対の電極が設けられている場合、のいずれでもよい。
【００４６】
導電性ワイヤとしては、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。これらの材料は、導電性ワイヤの母体としてだけでなく、導電性ワイヤの表面にメッキとして用いることもできる。また、導電部材の第２金属層（導電性ワイヤを接続する領域）の材料との間の酸化還元電位差を小さくすることで、耐食性を向上させることができるため、Ａｇ又はＡｇ合金を用いることが好ましい。特に、導電部材の表面（第２金属層）がＡｇ又はＡｇとＡｕの合金とし、導電性ワイヤとして、ＡｕとＡｇとのを含有する合金からなるもの、又はＡｕとＡｇとの合金メッキを施したものを用いるのが好ましい。更に、Ａｕの比率がＡｇよりも少ない合金を用いた導電性ワイヤが好ましい。更に、ワイヤ性状を制御するためにＰｄなどの各種金属を微量添加しても良い。これにより、Ａｕワイヤを用いる場合に比して発光素子からの光の吸収を低減するとともに、導電部材との接合性を確保し、耐食性を向上させることができる。更に導電部材との接合形状は、ボール形状を有するＢＳＯＢにすることが好ましい。これにより導電性ワイヤの陰が出来にくいと同時に、ウエッジボンドで見られるような封止樹脂の膨張による導電性ワイヤの浮きを抑制し、耐食性を向上させることができる。
【００４７】
また、正負電極とも、導電性ワイヤを用いる場合は、発光素子を導電部材上に固定するための接合部材（図示せず）は、実施の形態１で挙げた導電性接合部材のほかに、絶縁性の接合部材も用いることができる。絶縁性接合部材としては、エポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物やその変性樹脂、ハイブリッド樹脂等を用いることができる。これらの樹脂を用いる場合は、発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、発光素子裏面にＡｌやＡｇ膜などの反射率の高い金属層や誘電体反射膜を設けることができる。また、反射率の高い金属を設けない場合は本構成の金属層が反射膜となる。
【００４８】
実施の形態２においても、発光素子と導電部材の接合にはＡｕＳｎなどの金属接合を用いることが好ましい。金属接合を用いることにより発光素子からの熱引きを向上させることができるため、発光装置の信頼性の向上、出力の向上、耐食性の向上が可能となる。更に接合時の熱により網目状構造を形成しやすくなる。
【００４９】
＜実施の形態３＞
実施の形態３では、図３に示すように、発光装置３０の封止部材３が、凹部を有するパッケージ６内に設けられている点が実施の形態２と異なる。特に、封止部材３として、シリコーン樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂などに比してガス透過性が高いため硫黄含有ガスを透過しやすく、導電部材に硫黄成分が達しやすい。そのため、パッケージ６の凹部内に封止部材３を設けることで、図１に示すような、パッケージのない発光装置１０に比べて、封止部材３の表面の面積を低下させることができる。これにより、硫黄成分の侵入を抑制することができ、導電部材の変質を低減することができる。このようなパッケージとしては、封止部材３に用いられる樹脂に比してガス透過性の低い樹脂が好ましく、具体的にはエポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、シリコーン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂組成物、エポキシ変性シリコーン樹脂などの変性シリコーン樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物、セラミック、ガラスエポキシなどをあげることができる。これらの材料に、充填材（フィラー）としてＴｉＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ３、ＣａＣＯ３、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｃａ（ＯＨ）２、希土類酸化物、ガラスなどの微粒子などを混入させることで光の透過率を調整し、発光素子からの光の約６０％以上を遮光するよう、より好ましくは約９０％を遮光するようにするのが好ましい。
【実施例】
【００５０】
＜実施例１＞
以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。
【００５１】
実施例１の発光装置は、実施の形態３に係る発光装置３０の一例である。導電部材２は、母材として厚さ０．５ｍｍで、４７ｍｍ×２００ｍｍのＣｕ板を、所望の形状に加工してＣｕリードフレームとする。
【００５２】
１．導電部材のめっき
１−１．第１金属層の前処理
まず、前処理液として５０ｇ／Lアルカリクリーナーと１０ｖｏｌ％硫酸を用意する。５０g／Lアルカリクリーナーにて、撹拌装置で撹拌しながら５０℃で約１分間、１０Ａ／ｄｍ２の電流でＣｕリードフレームを浸漬させる。その後、５０ｇ／ＬアルカリクリーナーからＣｕリードフレームを取り出し、純水の流水にて洗浄する。次いで、１０ｖｏｌ％硫酸にて、攪拌装置で撹拌しながら４０℃で約１分間、Ｃｕリードフレームを浸漬させる。その後、１０ｖｏｌ％硫酸からＣｕリードフレームを取り出し、純水の流水にて洗浄する。
【００５３】
１−２．第１金属層前の中間層形成（ストライクめっき）
公知のシアン化Ｃｕストライクめっき液を用意し、撹拌装置で撹拌しながら４０℃で約９０秒間、１Ａ/ｄｍ２の電流で、Ｃｕリードフレームを浸漬させる。その後、めっき液からＣｕリードフレームを取り出し、純水の流水にて洗浄する。次いで、Ｎｉストライクめっき液を用意し、撹拌装置で撹拌しながら２５℃で約３０秒間、５Ａ/ｄｍ２の電流でＣｕリードフレームを浸漬させる。その後、めっき液からＣｕリードフレームを取り出し、純水の流水にて洗浄する。中間層の膜厚は、約０．８μｍである。
【００５４】
１−３．第１金属層の形成
市販されているピット防止剤を添加した公知のスルファミン浴のＮｉ−Ｃｏめっき液を用意する。このめっき液は、あらかじめ共析比率（質量比）が、Ｎｉ：Ｃｏ＝７０：３０となるように調製してある。撹拌装置で撹拌しながら５０℃で約８分間、４Ａ／ｄｍ２の電流でＣｕリードフレームを浸漬させる。その後、めっき液からＣｕリードフレームを取り出し、純水の流水にて洗浄する。第１金属層の膜厚は約６.０μｍである。
【００５５】
１−４．第２金属層の前処理
前処理液として５ｖｏｌ％硫酸を用意し、撹拌装置で撹拌しながら室温で約３０秒間、Ｃｕリードフレームを浸漬させる。その後、前処理液からＣｕリードフレームを取り出し、純水の流水にて洗浄する。
【００５６】
１−５．第２金属層前の中間層形成（ストライクめっき）
市販されている酸性の軟質Ａｕめっき液を用意し、撹拌装置で撹拌しながら４０℃で約２０秒間、０．５Ａ／ｄｍ２でＣｕリードフレームを浸漬させる。その後、めっき液からＣｕリードフレームを取り出し、純水の流水にて洗浄する。中間層の膜厚は、約０．０２μｍである。
【００５７】
１−６．第２金属層の形成
Ｓｅ系の光沢剤を光沢度１．０になるように調整した公知のシアン化Ａｇストライクめっき液を用意する。撹拌装置で撹拌しながら２３℃で約４分２０秒、２．３Ａ/ｄｍ２でＣｕリードフレームを浸漬させる。その後、めっき液からＣｕリードフレームを取り出し、純水の流水にて洗浄する。洗浄後、乾燥させる。第２金属層の膜厚は、約３．５μｍである。
【００５８】
２．発光素子の載置
金属層が形成されたＣｕリードフレームを、上型及び下型を有する金型内にセットし、充填剤としてＴｉＯ２を含有させたエポキシ樹脂組成物の溶融物を金型内に注入して、凹部を有するパッケージを形成する。金型から取り出した後、パッケージの凹部内の導電部材上に、接合部材としてＡｕＳｎペーストを設けし、その上に発光素子を載置する。発光素子の大きさは、５００μｍ×２９０μｍであり、サファイア基板上に青色発光可能な窒化物半導体層が積層された構造を有しており、ｎ側電極としてＡｕ、ｐ側電極としてＡｕがそれぞれｎ層とｐ層とに形成されている。Ａｕからなる導電性ワイヤを用いて、発光素子の電極と、パッケージの導電部材とを結線する。
【００５９】
３．封止部材の形成
次いで、封止部材として溶融させた透光性の樹脂をパッケージの凹部内に注入する。樹脂は、シリコーン樹脂であり、ＹＡＧ蛍光体が約８重量％混合されている。金型を室温程度にまで冷却後、Ｃｕフレームごと取り出し、Ｃｕフレームを切断することで、図１に示すような縦３ｍｍ、横３ｍｍ、高さ０．５ｍｍの発光装置３０が得られる。
【００６０】
以上のようにして得られる発光装置は、硫化試験を行ったところ、光束維持率が約１００％であり、硫黄含有ガスによる導電部材の深部の変質がしにくい発光装置とすることができた。尚、硫化試験は、Ｈ２Ｓ、ＳＯ２混合ガス雰囲気内に発光装置を投入して行うものであり、具体的には、Ｈ２Ｓ：０．１〜５ｐｐｍ、ＳＯ２：０．１〜５ｐｐｍの濃度で制御し、温度２０〜１００℃、湿度２０〜９０％Ｒ．Ｈ．の雰囲気に保つ試験である。光束維持率は、この硫化試験前の出力に対する出力比である。この光束維持率が高いほど、腐食性ガスによる影響が小さく、耐食性に優れていることを示す。
【００６１】
第１金属層を用いない比較例、及び、他の実施例を以下の表１に挙げる。
【００６２】
【表１】
2012089830.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係る発光装置は、各種表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置、などにも利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０、２０、３０…発光装置
１…発光素子
２…導電部材
２１…母材
２２…第１金属層
２３…第２金属層
２３ａ…粒界相
２３ｂ…結晶粒
２４…中間層
３…封止部材
４…接合部材
５…導電性ワイヤ
６…パッケージ
【図１Ａ】
2012089830.tif 000004
【図１Ｂ】
2012089830.tif 000005
【図２Ａ】
2012089830.tif 000006
【図２Ｂ】
2012089830.tif 000007
【図３】
2012089830.tif 000008