光半導體裝置用引線框架、光半導體裝置用引線框架的製造方法以及光半導體裝置的製作方法

2023-10-09 10:30:44

專利名稱：光半導體裝置用引線框架、光半導體裝置用引線框架的製造方法以及光半導體裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及光半導體裝置用弓I線框架及其製造方法、以及光半導體裝置。
背景技術：
光半導體裝置用引線框架被廣泛用作例如將LED (Light Emitting Diode)元件等 作為光半導體元件的發光元件利用到光源的各種顯示用/照明用光源的構成部件。關於該光半導體裝置，例如在基板上配置引線框架，在該引線框架上搭載了發光元件之後，為了防止由熱、溼氣、氧化等外部因素所引起的發光元件或其周邊部位的劣化，用樹脂或陶瓷等將發光元件及其周圍密封。在使用了引線框架的LED的情況下，通過衝壓或蝕刻加工而將銅條等原材料製成落料形狀後，實施Ag或Au/Pd等的電鍍來使用。但是，在使用LED元件作為照明用光源時，引線框架的反射材料被要求在可見光波長(400 800nm)的整個區域中具有高反射率(例如對於硫酸鋇或氧化鋁等基準物質的反射率為80%以上)。而且，近年來發出紫外線(包含近紫外線)的LED的用途擴大，在使用紫外線的測量/分析設備的光源、基於光催化劑作用的空氣淨化裝置、紫外線傳感器、紫外硬化樹脂的硬化用光源等中也使用利用了 LED元件的光半導體裝置。該光半導體裝置的反射材料被要求在近紫外光區域(波長340 400nm)中具有高反射率。而且，在使用白色光的照明用或用於背光源的LED中，就顯色性的觀點而言，也開發有使用紫色/近紫外光/紫外光LED晶片和RGB螢光體(紅色、綠色、藍色)來代替以往使用的藍色LED晶片和黃色螢光體的方法。在該方法中，光半導體裝置的反射材料被要求在近紫外光區域(波長340 400nm)及可見光波長(400 800nm)中反射率高。另外，作為實現放射白光的LED的方法，主要大致區分為如下3種排列3個發出紅(R)、綠(G)、藍(B)所有顏色的晶片的方法；在藍色LED晶片中使用分散有黃色螢光體的密封樹脂的方法；以及在發出從紫外光到近紫外光區域波長的LED晶片中使用分別分散有R、G、B的螢光體的密封樹脂的方法。以往，雖然在藍色LED晶片中使用分散有黃色螢光體的密封樹脂的方法為主流，但在該方法中，特別是就紅色系統的顯色性不足等觀點而言，近年來，使用發光波段包含紫外光區域的LED晶片的方法受到關注，例如研究了使用波長375nm附近的LED元件，將RGB螢光體混合在密封樹脂中而發出白色光的方法。另外，期望通過使與密封材料的密合性提高而抑制引線框架材料的氧化等腐蝕。當引線框架材料因經時變化而導致反射率劣化時，LED的亮度顯著下降。由於這直接關係到LED的壽命，因此正在進行與密封材料的密合性優異的引線框架材料的研究。為了抑制引線框架材料因經時變化而導致反射率劣化，有時採用將反射率高的金屬與耐大氣性優異的金屬合金化等方法，但並沒能避免反射率的下降。特別是在銀或鋁等原本反射率較高的金屬中，因合金化而導致的反射率的下降顯著。因此，研究了下述方法通過降低密封材料的透氣性且提高引線框架材料與密封材料的密合性，從而抑制因引線框架材料的經時變化所導致的反射率的劣化。根據這樣的要求，特別是以提高可見光區域的光反射率(以下，稱為反射率)為目的，在安裝有LED元件的引線框架上形成由銀或銀合金構成的層(覆膜)的情況較多。已知銀的覆膜在可見光區域中的反射率高，具體地講，已知在反射面上形成鍍銀層(專利文獻I)，或者在銀或銀合金覆膜形成後在200°C以上實施30秒以上的熱處理，並將該覆膜的晶體粒徑設為0.5μπι 30μπι的技術(專利文獻2)。另外，已知有在鍍銀後實施軋制，然後進行加熱處理的彈簧用電接點材料，並且已知通過進行軋制來強化電鍍晶體粒間的結合力，提升耐磨性(專利文獻3)。另外，已知在反射器用Ag合金反射膜及該膜形成用的Ag合金濺鍍靶中，使銀合金反射膜的表面粗糙度Ra為2. Onm以下的技術(專利文獻4)。現有技術文獻專利文獻 專利文獻I :日本特開昭61-148883號公報專利文獻2 :日本特開2008-016674號公報專利文獻3 :日本特許第3515226號專利文獻4 :日本特開2005-29849號公報

發明內容
發明要解決的課題但是，已知如專利文獻I那樣，在僅單純形成銀或其合金覆膜時，特別是在近紫外光區域(波長340 400nm)中的反射率的下降較大，且無法避免從可見光區域的約400nm附近到短波長側(300nm 400nm附近)的反射率下降。另外，已知當如專利文獻2那樣，在表面粗糙度O. 5 μ m以上的基底材料表面上，使銀或銀合金的覆膜的晶體粒徑為O. 5 μ m 30 μ m時，可見光區域的反射率良好，且可確認到整體的反射率改善效果，但如本案圖8的以往例、以及專利文獻2的圖8及圖9中所觀察到的那樣，在近紫外光區域(340 400nm)、特別是345nm 355nm附近觀察到吸收峰值，當使用發光波長375nm的LED晶片時，相當於反射率比可見光區域低的部分。此時，當與例如搭載發光波長450nm的藍色LED晶片的情形相比時，已知與使用了發光波長375nm的LED晶片時相比反射率也低約10%。有關該吸收峰值出現的詳情雖不明確，但結果是暗示了如下所述的內容僅通過單純地調整晶體粒徑難以改善近紫外光區域、特別是345nm 355nm附近的反射率，且晶體粒徑以外的特性有助於反射率改善。另外，近紫外光區域(340 400nm)、特別是345 355nm附近的吸收峰值對可見光區域(400nm附近 SOOnm附近)的反射率也造成影響，且也關係到可見光區域整體的反射率的下降。特別是在接近於近紫外光區域的波長中該問題顯著表現出來。LED的發光效率雖逐年改善，但仍僅為20%左右，因此反射率低10%意味著亮度的大幅下降。因此，在使用近紫外光區域、即波長340 400nm的晶片時，必須改善該波長區域的反射率。通過提高引線框架材料的反射率，從而能夠提高單個LED周圍的亮度。可預期獲得因反射效率增加帶來的省電化、照明周圍的LED使用個數減少等多個優點。當引線框架與密封材料的密合性較差時，氣體通過所產生的剝離部而滲透，銀等引線框架表面變色，反射率下降。要求提高了密封材料的密合性的引線框架。另外，在專利文獻4中，通過使銀合金反射膜的表面粗糙度成為2. Onm以下，從而改善400 450nm的波長區域的反射率。但是，並未發現有關近紫外光區域中的吸收峰值的記述。另外，雖然通過合金化而抑制了加熱時的劣化，但無法達到作為引線框架材料來使用所需的與密封材料的密合性的提高。引線框架材料的反射覆膜的合金化、晶體粒徑等要素無法充分滿足反射率，且無法解決課題。LED的發光效率雖逐年改善，但仍為20%左右，因此反射率低10%意味著亮度大幅度下降。必須改善從近紫外光區域到可見光區域(340 800nm)的反射率。另外，僅簡單地使其平滑，不會使與密封材料的密合性充分，無法解決課題。為了長期保持高反射率，需要提高引線框架材料與密封材料的密合性。本發明人進行潛心研究的結果查出，由電鍍形成的晶界會形成該波長的吸收峰值。嘗試了通過減少該晶界或使粒界的間隙變窄而不吸收光，從而使吸收峰值消失。為了解決該問題，在專利文獻2中，採用如下方法通過電鍍後的熱處理使鍍銀的 晶體粒粗大化，縮小晶體粒與晶體粒的間隙，其結果提高反射率。但是，已知即使通過熱處理使晶體粒粗大化，例如當考慮3個以上的晶體粒接近的區域時，不一定能夠使這些晶體粒的間隙完全消失，或使間隙變窄。因此，認為在使用經如上所述的熱處理的材料來製造成產品時，作為基底材料的基體或基底電鍍層會因為伴隨光發光元件的發光的發熱，經由上述被電鍍的銀的晶體粒的間隙與外部的空氣接觸而被氧化，並且，促進被電鍍的銀的氧化，而成為電鍍剝落的原因。而且，也認為如果晶體粒在表面側粗大化，則表面上的粗糙度增大，因此反射率受到進一步變大的表面粗糙度的影響而劣化。另外，作為用於使表面平滑的電鍍，有使用調平器(調平劑、平滑劑)的方法。但是，為了不受基底材料的表面粗糙度的影響而使電鍍表面平滑化，需要某種程度的電鍍厚度，例如，在對表面粗糙度O. 5μπι以上的基底材料的表面進行平滑的電鍍時，只要電鍍厚度為例如IOym以上，則可不受基底材料的表面粗糙度的影響而獲得平滑的電鍍表面的表面粗糙度。由於如上所述會增加電鍍厚度，因此認為作為反射率改善手段，仍有改善的餘地。此外，在使用調平劑實現平滑化時，得到的表面無法滿足上述引線框架所要求的反射率、引線接合性、樹脂密合性等，因此在該方面也必須進行改善。而且，在專利文獻3中沒有任何有關反射率等光學特性的知識見解，且並不是以提高反射率為目的的軋制加工。另外，已知由於在軋制加工後進行用以保持作為接點材料的特性的低溫退火(加熱處理)，因此會通過該加熱而使基體成分擴散到表層而使反射率下降。認為這是因為在一般的電接點材料用途時，即使產生少許的表面擴散，新生面也會因滑動而露出，能夠獲得良好的導通，因此接點特性得以保持，但想要在光半導體裝置中應用本技術時，由於最表面的狀態最有助於光學反射現象，因此反射率下降。由此，可知僅單純在電鍍後實施軋制並進行退火，是不能容易地以光半導體用弓I線框架用來利用的。除LED晶片的發光效率以外，LED模塊的發光效率還受到引線框架表面的反射率的影響。當引線框架表面的反射率低時，不僅LED模塊的發光效率下降，也成為引線框架表面的發熱增大，密封樹脂劣化等縮短LED模塊的壽命的原因。因此，在想要實現使用了發出紫外光的LED晶片的顯色性較高的LED模塊時，強烈要求改善波長340 400nm的近紫外光區域中的引線框架的反射率。
另外，目前，搭載在白色LED模塊上的光半導體晶片的發光波長的主流仍為450nm附近。因此，提高可見光區域中的反射率對於提高LED模塊的亮度非常有效，雖然要求無限接近於銀覆膜的反射率理論值(450nm時反射率98%左右)，但仍有改善的餘地。另外，即使在由銀以外的金屬或由其合金所構成的覆膜的情況下，也要求達到作為光半導體引線框架所要求的從近紫外光區域到可見光區域的高反射率。因此，本發明的課題在於，提供如下所述的引線框架及其製造方法該引線框架是在發光波長包含近紫外光 可見光區域(波長340 800nm)的LED/光電耦合器/光續斷器等中使用的光半導體裝置用引線框架，當搭載發出近紫外光區域(波長340 400nm)、特別是波長375nm附近及可見光區域(波長400 800nm)、特別是波長450nm附近的光的晶片時，反射率良好，高亮度且散熱性優異。另外，本發明的另一課題在於，提供使用了該引線框架的光半導體裝置及照明裝置。用於解決課題的手段本發明人等鑑於上述以往技術的問題而進行潛心研究的結果發現，在通過電鍍法 在基體上的最表面上形成由金屬或其合金、例如銀或銀合金所構成的反射層的光半導體裝置用引線框架中，作為上述反射層，通過在形成電鍍層之後實施軋制加工等機械加工來破壞鍍組織，形成機械變形的金屬組織，從而可使波長345nm 355nm附近的不必要的吸收峰值消失或顯著抑制，從而可獲得在波長340 400nm的近紫外光區域的光反射率優異的半導體裝置用引線框架。另外，發現關於可見光區域的反射率，也與以往的鍍銀覆膜相比可提高几個百分比，且極限地接近於銀的理論值，並且，在由銀以外的金屬或其合金所構成的覆膜的情況下，通過達到作為光半導體引線框架所要求的從近紫外光區域到可見光區域的高反射率，由此均可獲得具有優異的光反射率的半導體裝置用引線框架。另外，根據本發明人等的知識見解，得出以往使用的鍍銀覆膜的晶界為使反射率下降的原因的結論。已知通過電鍍而獲得的組織在基體上進行了核生成之後，會分別在其長度、寬度及厚度方向上成長，但位於相鄰的位置的銀晶體彼此的結合力弱，與在冶金學上製造的銀的粒界相比，其粒間隔較寬。並且，已知通過使用機械加工使該粒界的間隔變窄而能夠抑制反射率的下降。而且本發明人等發現，在通過電鍍法形成了導電性基體上的最表面的反射層的光半導體裝置用引線框架中，通過對框架的表面形狀進行宏觀且微觀地控制，從而能夠提高反射率、且提高樹脂密合性。在微觀的表面形狀中，通過減小表面粗糙度且設定為規定範圍，從而可使近紫外光區域、特別是345nm 355nm附近的不必要的吸收峰值消失或顯著抑制，同時也可在可見光的整個區域中提高反射率。另一方面，發現在宏觀的表面形狀中，通過設為一定範圍的表面粗糙度，從而提高引線框架材料與密封材料的密合性(以下表現為樹脂密合性)。本發明人還發現，對於表面的平滑性，控制宏觀的表面粗糙度、微觀的表面粗糙度這2種表面粗糙度，從而在提高樹脂密合性的同時提高了反射率。本發明是根據這些知識見解而完成的。根據本發明，提供以下的手段。(I) 一種光半導體裝置用引線框架，其在基體的最表面的至少單面或雙面的一部分或整個面上具備反射層，其特徵在於，所述反射層至少在反射光半導體元件發出的光的區域的最表面具有由金屬或其合金構成的鍍組織的至少表面發生了機械變形的組織。
(2)根據(I)所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於，所述反射層利用接觸針式表面粗糙度計測量的表面粗糙度Ra為O. 010 μ m以上，且利用原子力顯微鏡測量的表面粗糙度Sa為50nm以下。(3)根據(2)所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於，所述反射層由銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鉬(Pt)、鋁(Al)、銠(Rh)中的任意一個或它們的合金構成。(4)根據(I)所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於，所述反射層由銀構成，至少在其表面，由於機械變形而殘留的由銀構成的鍍組織的面積比為50%以下。(5)根據⑴ (4)中的任意一項所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於，所述機械變形的反射層的厚度為O. 2 10 μ m。(6)根據(I)或(5)所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於，形成所述反射層的金屬或其合金為銀、銀-錫合金、銀-銦合金、銀-銠合金、銀-釕合金、銀-金合金、 銀-鈀合金、銀-鎳合金、銀-硒合金、銀-銻合金或銀-鉬合金。(7)根據⑴ (6)中的任意一項所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於，所述基體由銅、銅合金、鐵、鐵合金、鋁或鋁合金構成。(8)根據⑴ (7)中的任意一項所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於，所述基體在其之上具備η層金屬層，其中η為I以上的整數，且所述反射層直接或隔著至少I層所述金屬層而設置在所述基體上。(9)根據⑴ ⑶中的任意一項所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於，至少在需要焊接的部分具有由銀、銀合金、錫、錫合金、金或金合金中的任意一個構成的鍍層。(10) 一種光半導體裝置用引線框架原材料的製造方法，其製造⑴ ⑶中的任意一項所述的半導體裝置用引線框架的原材料，其特徵在於，在基體的最表面的至少反射光半導體元件發出的光的區域中，在利用鍍法形成由金屬或其合金構成的反射層之後，實施機械加工而使至少所述反射層的表面的鍍組織機械變形。(11)根據(10)所述的光半導體裝置用引線框架原材料的製造方法，其特徵在於，通過軋制加工來進行所述反射層形成後的機械加工，且使該軋制加工時的加工率為1%以上80%以下，或者通過衝壓加工來進行所述反射層形成後的機械加工，且使該衝壓加工時的加工率為1%以上80%以下，或者通過機械研磨來進行所述反射層形成後的機械加工。(12) 一種光半導體裝置用引線框架的製造方法，其製造⑴ ⑶中的任意一項所述的半導體裝置用引線框架，其特徵在於，在基體的最表面的至少反射光半導體元件發出的光的區域中，在利用鍍法形成由金屬或其合金構成的反射層之後，實施機械加工，得到至少所述反射層的表面的鍍組織發生了機械變形的光半導體裝置用引線框架原材料，利用衝壓法或蝕刻法對該原材料實施落料加工而得到引線框架。(13)根據(12)所述的光半導體裝置用引線框架的製造方法，其特徵在於，通過軋制加工來進行所述反射層形成後的機械加工，且使該軋制加工時的加工率為I %以上80%以下，或者通過衝壓加工來進行所述反射層形成後的機械加工，且使該衝壓加工時的加工率為1%以上80%以下，或者通過機械研磨來進行所述反射層形成後的機械加工。(14)根據(12)或(13)所述的光半導體裝置用引線框架的製造方法，其特徵在於，在所述落料加工之後，局部地施加焊接性良好的鍍層。
(15)根據(14)所述的光半導體裝置用引線框架的製造方法，其特徵在於，對至少反射光半導體元件發出的光的區域以外的區域施加所述焊接性良好的鍍層，所述鍍層的成分為銀、銀合金、錫、錫合金、金或金合金中的任意一個。(16) 一種光半導體裝置，其具有光半導體元件；以及(I) (9)中的任意一項所述的光半導體裝置用引線框架，該光半導體裝置的特徵在於，所述光半導體裝置用引線框架的反射層設置在基體的最表面的至少反射從所述光半導體元件發出的光的區域，並且具有至少表面的鍍組織發生了機械變形的組織。(17)根據(16)所述的光半導體裝置，其特徵在於，所述光半導體元件的發光波長為 340nm 到 800nm。
(18)根據(16)或(17)所述的光半導體裝置，其特徵在於，從裝置輸出的光為白光。(19)根據(16)或(17)所述的光半導體裝置，其特徵在於，從裝置輸出的光為紫外光、近紫外光或紫光。(20) 一種照明裝置，其特徵在於，該照明裝置具有(16) (19)中的任意一項所述的光半導體裝置。發明效果根據本發明的光半導體裝置用引線框架，在基體上的最表面，通過電鍍法、無電解鍍法或濺射法等鍍法形成由金屬或其合金、例如銀或銀合金所構成的反射層後，進一步對該反射層實施軋制加工等機械加工而使鍍組織的至少表面產生機械變形，從而可使上述的波長345nm 355nm附近的不必要的吸收峰值消失或顯著抑制，近紫外光區域、即340 400nm的反射率提高，特別是在搭載有發光波長包含近紫外光區域的波長的光半導體晶片的光半導體裝置中可獲得良好的反射率。而且，通過該方法而可使可見光區域、即波長400 SOOnm的反射率提高至銀覆膜的理論值水平，並且，在由銀以外的金屬或其合金所構成的覆膜的情況下，達到作為光半導體引線框架所要求的從近紫外光區域到可見光區域的高反射率，從而例如在搭載有以往通用的發光波長為450nm附近的光半導體晶片的光半導體裝置中，均可獲得良好的反射率。即，根據本發明，可提供一種反射特性優異的光半導體裝置用引線框架，該光半導體裝置用引線框架在從近紫外光到可見光區域的大範圍內反射特性良好，特別是在使用波長340 400nm時、進而在一併使用可見光區域、即400 800nm的發光晶片時，較以往的鍍銀材料更優異。另外，通過使用該光半導體裝置用引線框架而能夠提供高亮度的光半導體裝置及照明裝置。而且，根據本發明的光半導體裝置用引線框架，在導電性基體上的最表面通過鍍法形成由銀所構成的反射層後，進一步對該反射層實施機械加工、例如軋制加工而使鍍組織的至少表面產生機械變形，且將與殘留在該表面的鍍組織形狀相似的形狀的面積比(以後稱為鍍組織殘留率)設為50%以下，從而可將可見光區域、即波長400 SOOnm的反射率提聞至85 %以上,進而在450nm以上的波長中可將反射率提聞至90%以上。另外，對於近紫外光區域內的反射率提高也具有優異效果。另外，通過使用這種引線框架，從而相比於直接向安裝基板上的電路形成，散熱性更加優異，可延緩因熱導致的光半導體裝置的劣化。而且，根據本發明的光半導體裝置用引線框架(例如LED用部件材料)，對于波長340 400nm的近紫外光區域與可見光區域(400nm附近 800nm附近)雙方的光區域的反射率優異，且具有高樹脂密合性。適當參照所附的附圖，可從下述記載中進一步明確本發明的上述及其他特徵及優點。


圖I是本發明的光半導體裝置用引線框架的第I實施方式的概略剖視圖。圖2是本發明的光半導體裝置用引線框架的第2實施方式的概略剖視圖。圖3是本發明的光半導體裝置用引線框架的第3實施方式的概略剖視圖。
圖4是本發明的光半導體裝置用引線框架的第4實施方式的概略剖視圖。
圖5是本發明的光半導體裝置用引線框架的第5實施方式的概略剖視圖。圖6是本發明的光半導體裝置用引線框架的第6實施方式的概略剖視圖。圖7是本發明的光半導體裝置用引線框架的第7實施方式的概略剖視圖。圖8是將本發明的發明例19的光半導體裝置用引線框架的反射率與以往例I的反射率一併不出的圖表。
具體實施例方式本發明的引線框架具有反射層，該反射層為如下所述通過鍍法初始形成成為反射層的銀或銀合金等金屬或其合金的層，進而對該層實施機械加工(例如軋制加工等塑性加工)，而通過機械加工使以鍍法形成的金屬組織(鍍組織)的至少表面產生機械變形。通過形成鍍層的至少表面發生了機械變形的反射層，可使波長345nm 355nm附近的不必要的吸收峰值消失或顯著抑制，可提高反射率，因此適合在搭載波長區域340 400nm、特別是發光波長375nm附近的發光晶片的光半導體裝置中使用。另外，同時在400nm SOOnm的可見光波長區域中，也可將反射率提高至Ag的理論值，並且，在由銀以外的金屬或其合金所構成的覆膜的情況下，可達到作為光半導體引線框架所要求的從近紫外光區域到可見光區域的高反射率。作為鍍法，可以是電鍍法或無電解鍍法等溼式鍍法，或也可以是濺射法等乾式鍍法。另外，作為機械加工，可以是軋制加工或衝壓加工等塑性加工，或也可以是使用了膠態氧化矽等的機械研磨加工。根據軋制加工或衝壓加工，由於包含基體在內的原材料整體受到塑性加工，因此其鍍組織的整體會受到塑性變形。另一方面，根據機械研磨加工，鍍組織的表面被平滑化，並且包含基體的表面在內也會受到機械變形。本發明的特徵在於通過對使用電鍍法、無電解鍍法或濺射法而形成的金屬組織(鍍組織)進行軋制加工或衝壓加工等塑性加工、或機械研磨加工，從而在最表面具有鍍組織的至少表面產生了機械變形的反射層。此處，經塑性變形的金屬組織在本案技術領域中如冶金學上可明了的那樣，與鑄造組織並不同，並且，與通過鍍處理而形成的變形前的鍍組織也不同。具體地講，通常在鍍處理後會在表面觀察到微細的結晶，會觀察到針狀組織或球狀粒子的析出狀態等。另一方面，例如在鍍處理後實施軋制加工或衝壓加工後的表面狀態由於會呈現軋制輥的輥紋或形成在衝壓模具表面上的加工花紋被轉印至引線框架側的表面性狀，因此例如通過使用通用的SEM以觀察倍率2000 10000倍進行表面觀察，從而能夠明確區分。另外，在鍍處理後實施了機械研磨加工的情況下，由於能夠確認在最表層上形成有其研磨紙、研磨粒的研磨條紋或通過剖面觀察所觀察到的加工變質層，因此這也能夠與鍍處理後的狀態明確區分。而且根據本發明的引線框架，不僅波長區域340 400nm，即使在可見光區域、即波長400 800nm，也可以無限地達到銀的反射率的物理理論值。對此，作為反射率，雖然例如通過濺射法在矽等鏡面基板上形成純銀時的反射率在波長450nm時為98%左右，但如果僅單純進行鍍處理，則該數值是即使使用光亮劑也無法容易達到的數值。另外，在由銀以外的金屬或其合金所構成的覆膜的情況下，能夠達到作為光半導體引線框架所要求的從近紫外光區域到可見光區域的高反射率。本發明人等通過在鍍處理後實施軋制加工等機械加工，從而使鍍組織產生機械變形，通過破壞鍍組織以降低微細的凹凸，且使晶界減少、消失，從而能夠使光的吸收現象降低至極限，結果明確了即使在可見光區域也可使反射率極限地接近於理論值。其結果，通過使用本發明的引線框架，即使是在以往的可見光區域的光半導體裝置中也能夠獲得優異的亮度，適合在搭載波長區域400 800nm、特別是發光波長450nm附近的藍色發光元件的光半導體裝置中使用。另外，本發明的由金屬或其合金、例如銀或銀合金所構成的反射層只要至少形成在有助於光反射的部分(也就是說，至少反射光半導體元件發出的光的區域)的最表面上即可。在其他部分，無需設置反射層，並且即使形成反射層以外的層，從反射率的方面而言也不會有特別的問題。當詳細說明本發明中的製造方法時，對導電性的基體(例如條材)的雙面或單面的一部分或全部實施鍍法(例如，電鍍法、無電解鍍法或濺射法)，形成由金屬或其合金、例如銀或銀合金所構成的反射層，並實施軋制加工、衝壓加工、機械研磨(例如，使用了膠態氧化矽的研磨)等機械加工。接著，通過衝壓加工或蝕刻法等而成為引線框架的形狀。通過樹脂模具等在該引線框架上形成晶片搭載部，通過光半導體晶片的搭載、弓丨線接合、用含有螢光體的樹脂或玻璃進行密封而製造光半導體模塊。在以往的方法中，一般在通過衝壓或蝕刻加工使導電性的基體(條材等)成為引線框架的形狀後，進行鍍銀或金/鍍鈀/鍍鎳。另外，在記載於上述專利文獻2的方法中，在鍍處理後施加規定的加熱處理而使鍍層的粒徑粗大化。本發明與以往的方法相比，本發明將對鍍組織進行改質作為機械加工完成，與此相對，在以往方法中，為基於金屬包層的單純的加工完成、鍍完成或熱處理完成，或者鍍軋制熱處理完成，在上述方面組織完全不同。另外，反射層形成後的軋制加工或衝壓加工等塑性加工時的加工率(或減面率)在作為反射層來利用的部位的部分中優選為1%以上。加工率越高越能夠獲得優異的反射特性，從而成為更高亮度的LED用引線框架。另外，反射層形成後的軋制加工等塑性加工時的加工率如果超過80%，則不僅反射特性提高的效果飽和，也容易產生彎曲加工時的破損或裂痕，因此優選為80%以下。另外，所謂「加工率」，是指由「(加工前的板厚-加工後的板厚)X 100/(加工前的板厚)」所表示的比率。另外，所謂「作為反射層來利用的部位」，意味著雖然在形成光半導體模塊時對發光部以外的部分進行樹脂鑄膜而獲得光半導體模塊，但在該光半導體晶片發光時引線框架露出且產生光的反射現象的部位。
另外，本發明的光半導體裝置用引線框架通過使基體為銅或銅合金、鐵或鐵合金、或者鋁或鋁合金，從而能夠提供反射率特性優秀且容易形成覆膜，也可有助於成本降低的引線框架。另外，將這些金屬或合金作為基體的引線框架的散熱特性優異，能夠將發光體發光時所產生的熱能經由引線框架穩定地放出到外部，可期待發光元件的長壽命化及長期的反射率特性的穩定化。這依賴於基體的導電率，至少以IACS(International AnnealedCopper Standard,國際退貨銅標準)計優選為10%以上,更優選為50%以上。另外，本發明的光半導體裝置用引線框架通過將由金屬或其合金、例如銀或銀合金所構成的軋制加工等機械加工後的反射層的厚度設為O. 2μπι以上，從而可穩定地提高反射率，並且，可抑制因後續工程、即通過引線接合或樹脂或者玻璃的密封等的加熱所導致的劣化。關於軋制加工等機械加工後的反射層的厚度的上限，從作為貴金屬的銀的削減或鍍加工費等觀點而言，優選為ΙΟμπι以下。在比下限薄的情況(例如O. Ιμπι)時，產生因加熱所導致的變色，並且反射率提高的比率也少。因此，為進一步穩定地防止因加熱所導致的變色，軋制加工等機械加工後的反射層的厚度優選為O. 5 μ m以上。 另外，形成本發明的光半導體裝置用引線框架中的反射層的銀或銀合金由從由銀、銀-錫合金、銀-銦合金、銀-銠合金、銀-釕合金、銀-金合金、銀-鈀合金、銀-鎳合金、銀-硒合金、銀-銻合金、以及銀-鉬合金所構成的組中選擇的材料構成，從而可獲得反射率良好且生產性良好的引線框架，特別是就提高反射率的觀點而言，更優選為銀、銀-錫合金、銀-銦合金、銀-鈀合金、銀-硒合金、或銀-銻合金。另外，在本發明的光半導體裝置用引線框架中，也可以在基體與由金屬或其合金(例如銀或銀合金)所構成的反射層之間設置中間層，該中間層由從由鎳、鎳合金、鈷、鈷合金、銅及銅合金構成的組中選擇的金屬或合金構成。中間層例如通過鍍處理進一步適當地形成。例如，在使用了鐵系基體的情況下，由於材料的導熱率相對較低，因此通過設置銅或銅合金層作為中間層，從而可不損害反射率而能夠提高散熱性。而且，上述銅或銅合金層即鍍層也有助於鍍密合性的提高，因此可防止因發光元件發光時的發熱所導致的密合性的劣化。在使用了銅或銅合金基體的情況下，為了抑制因發光元件發光時的發熱所導致的基體成分向反射層的擴散，有效的是設置鎳、鎳合金、鈷或鈷合金的層作為中間層。另外，以防止透過密封樹脂的外部氣體中的硫化氣體或溼氣為目的，還進行樹脂的改良，在一部分中不斷進行玻璃密封，且利用樹脂或玻璃的密封步驟中的加工溫度也不斷上升。另外，在例如組裝到LED等光半導體裝置中的情況下，可以預料到通過LED晶片的發熱也使擴散現象進行。為了抑制上述步驟中或作為裝置使用時的擴散，設置中間層也是有效的。這些中間層的厚度在本發明中雖然並沒有特別限定，但優選為O. 08 2. Ομπι的範圍。中間層的厚度更優選為O. 2 2. Oym的範圍。另外，使反射層形成後的軋制加工等機械加工時的加工率為I %以上作為基於剛初始形成反射層後(剛鍍後)的板厚的加工率，製造光半導體用引線框架用原材料(條材)，從而能夠獲得至少在其表面產生有塑性變形等機械變形的、由銀及銀合金等金屬或其合金所構成的層，可獲得防止因在340 400nm中出現反射率吸收峰值所導致的反射率下降，且即使在可見光區域、即波長400 SOOnm中，也可獲得反射率比通過鍍法而獲得的銀或銀合金覆膜提高几個百分比的引線框架。另外，在反射層形成後的軋制加工等機械加工時的加工率小於1%時，塑性變形等機械變形不充分，其效果較小。接著，根據作為代表例的軋制加工而對機械加工進行說明。從剛初始形成反射層後(剛鍍後)的板厚變為光半導體用引線框架的產品板厚為止，雖然經過多少次作為塑性加工的軋制步驟都可以，但由於當增加軋制次數時生產性會變差，因此軋制次數優選為最多3次以下。反射層形成後的軋制加工時的加工率在各軋制中只要為1%以上即可。另一方面，作為從剛初始形成反射層後(剛鍍後)的板厚到製成產品板厚的合計加工率，考慮到可進一步提聞反射率並穩定、抑制基體的機械性質的變化、及可對反射層的鍍組織均勻地進行塑性加工，優選使反射層形成後的軋制加工時的加工率合計成為10%以上。 當過度增大反射層形成後的軋制加工時的加工率時，因為反射層初始形成時(鍍時)的鍍厚度的增加，所以不僅伴隨鍍加工費的上升，而且環境負擔增大。另外，根據不僅反射層形成後的軋制加工次數增加會導致加工費上升及反射率提高效果達到飽和，且也容易產生彎曲加工時的破損或裂痕等理由，反射層形成後的軋制加工時的加工率優選設為合計80%以下。另外，在具有在搭載了光半導體晶片後實施彎曲加工的步驟的光半導體裝置的情況下，如果考慮彎曲加工性，則加工率更優選為合計20 60%。而且，為了控制所要求的機械特性，通過在軋制加工等機械加工後使用批量式或輸送帶式等方法實施熱處理(也稱為調質或低溫退火)，從而進行調質並且在晶界使晶體粒彼此的結合力強化而能夠使粒界間隔進一步變窄，但必須停留於不使反射率下降程度的熱處理。作為這種在軋制加工等機械加工後實施的熱處理的條件，雖然並沒有特別限制，但例如優選為在溫度50 150°C下進行O. 08 3小時的熱處理。如果該熱處理的溫度過高或時間過長，則熱過程過剩，反射率下降。如上所述，由銀或銀合金等金屬或其合金所構成的表面的反射層可通過電鍍法或無電解鍍法以溼式實施鍍處理而形成，或者，也可通過濺射法對上述金屬基體表面通過乾式實施鍍處理使其析出而形成。此處，雖然將電鍍法作為代表例並對其進行了說明，但在無電解鍍法或濺射法的情況下，可分別通過常用的方法，與電鍍法的情況同樣地形成由銀或銀合金等金屬或其合金構成的層。例如在無電解鍍法的情況下，只要使用市售浴(例如工7夕Y Ag40 ;佐佐木化學藥品公司製造)等形成即可，在濺射法時也可使用常用方法的裝置(例如SX-200 ；ULVAC公司製造)等來製作。由銀或銀合金等金屬或其合金所構成的反射層在上述軋制加工等機械加工後的厚度雖然並沒有特別限定，但優選為O. 5 ΙΟμπι的範圍。為達到該機械加工後的厚度的加工前的覆蓋厚度(初始厚度)雖然並沒有特別限定，但例如優選為I 50μπι的範圍。關於針對導電性基體的一部分或全部覆蓋銀或銀合金等金屬或其合金的材料的機械加工，例如可通過基於冷軋機的軋制加工來進行。雖然軋制加工機有2級輥、4級輥、6級輥、12級輥、20級輥等，但任意軋制加工機都可以使用。軋制加工或衝壓加工中的加工率(減面率)為1%以上，優選為10%以上，可使銀或銀合金的晶界的間隙變窄且充分破壞而製成塑性變形組織。關於在軋制加工中使用的軋制輥，當考慮提高通過輥紋的轉印而形成的引線框架側的反射率時，以表面粗度的算術平均(Ra)計優選為小於O. I μ m。此處，作為機械加工的代表例，雖然對基於冷軋加工的塑性加工進行了說明，但在衝壓加工(例如壓印)或機械研磨(例如，基於膠態氧化矽的研磨)的情況下，能夠分別通過常用方法，與冷軋加工的情況同樣地實施塑性加工或機械錶面加工。例如在衝壓加工法的情況下，可通過使衝壓壓力為O. lN/mm2以上且通過壓力調整來調整加工率使其發生塑性變形，從而能夠實現。另外，如果是機械研磨法，則例如可通過使粒徑10 300nm的膠態氧化矽分散且控制研磨秒數，並調整加工度來獲得。在研磨的情況下，雖然該加工度根據所使用的研磨粒及研磨時間而變化，但例如是基於膠態氧化娃(0P-S懸池液MarumotoStruers公司製造)的研磨的情況下，優選為10 60秒的研磨時間。另外，本發明的光半導體裝置通過使用具有至少在反射從光半導體元件發出的光的部位上設置通過由銀或銀合金等金屬或其合金所構成的鍍層，通過軋制加工等機械加 工，使其整體發生塑性變形，或至少其表面發生了機械變形的層作為反射層的本發明的引線框架，而能夠以低成本且有效地獲得反射率特性。這是因為，通過僅在光半導體元件的搭載部上形成由銀或銀合金所構成的反射層，從而充分提高反射率特性的效果。在LED的搭載面僅為引線框架的單面的情況下，也可以使雙面鍍材料的光半導體元件搭載面變厚，使非搭載面變薄。而且，由銀或銀合金等金屬或其合金所構成的反射層可局部地形成，也可以通過單面鍍、條紋鍍或點狀鍍等局部鍍而形成，之後通過軋制加工等機械加工而形成。製造局部地形成反射層的引線框架可削減不需要反射層的部分的金屬使用量，因此可獲得環境負擔較小的引線框架，其結果可獲得環境負擔小的光半導體裝置。但是，關於光半導體模塊形成後的外部引線中的焊接，在對兩面鍍了銀或銀合金等金屬或其合金後施加軋制等機械加工而形成了反射層的材料(條材)的情況下，由於之後進行落料加工或蝕刻加工而加工成規定的引線框架形狀，因此必然在所得到的引線框架的端面有基體露出。當在露出了基體的狀態下保管衝壓或蝕刻加工後的引線框架時，存在基體成分腐蝕或對基體表面的焊接性劣化等的顧慮，因此優選為根據情況實施對策。例如，在對基體的雙面覆蓋了銀或銀合金的情況下，基體的露出面積相對於整個表面非常少，幾乎未觀察到針對外部引線中的焊接性等的影響。另外，基體的露出在較薄的板厚或較寬的引線寬度的情形下也不成問題。但是，在較厚的板厚或較窄的引線寬度的情況下，對引線的焊接會產生影響，對外部引線進行鍍加工的情況下焊接的可靠性提高。而且，在僅對基體的單面覆蓋了銀或銀合金等金屬或其合金的情況或進行包含光半導體元件搭載部的局部鍍(例如點狀或條紋狀的鍍)的情況下，由於外部引線部中的基體的露出面積較大，因此優選為在衝壓或蝕刻後設置焊料潤溼性良好的鍍覆膜。在對外部引線進行鍍時，在對銀或銀合金等金屬或其合金進行鍍後施加軋制等機械加工而形成了反射層的材料(條材)進行衝壓後，在引線框架的反射區域以外至少進行焊接的外部引線部分附著銀、錫、金或它們的合金等焊料潤溼性良好的鍍覆膜(焊接改善層)，從而改善焊料潤溼性。另外，在晶片搭載以後的步驟中加熱溫度較高的情況下也同樣，就外部引線的焊接性的觀點而言，衝壓後的鍍是有效的。
在衝壓或蝕刻後的鍍中，只要掩蔽至少包含從光半導體元件發出的光的反射區域相當部的區域而進行鍍即可，可利用膠帶或抗蝕劑掩模、鼓式掩模、帶式掩模等任意的各種方法來進行。另外，也可進行IC半導體中常用的模塊(樹脂模具)形成後的外裝鍍處理。針對該外部引線的焊料潤溼性良好的鍍覆膜的厚度在本發明中並沒有特別規定，但只要確保焊接性及保管中的耐蝕性即可，只要是O. Ιμπι左右以上即可。鍍種類也同樣可以是銀、錫、金、進而是它們的合金鍍等，只要是能實現目的的金屬種類則都可以。以下，對本發明的其他優選的方式進行說明。另外，在以下的說明中，未特別提及的事項與上述說明相同。[以鍍組織殘留率為特徵的方式]在本發明的引線框架的一個優選方式中，其特徵在於，通過鍍法形成了由銀構成的反射層後，進而對該反射層實施軋制加工或衝壓加工等塑性加工、或機械研磨而使由銀構成的鍍組織至少在表面上產生機械變形。通過在鍍層上產生機械變形，從而可鞏固通過 鍍形成的晶界的結合力並排除位錯，並且通過塑性加工的能量使銀再結晶，同時通過機械地作用的力使表面的凹凸平滑。其結果，可提高波長400 SOOnm的反射率，因此特別適合在搭載波長450nm SOOnm的光半導體發光晶片的光半導體裝置中使用。即使在光半導體裝置中，特別是在LED中也發揮效果。另外，對近紫外光區域中的反射率提高也發揮優異的效果。以下，對本方式進行詳細說明。此處，未實施機械加工的鍍組織殘留率優選為被利用為反射層的部位的區域的50%以下，更優選為30%以下。此處，所謂鍍組織殘留率，典型地說是通過電鍍法形成鍍銀層時，大致遍及整個區域地形成鍍組織(針狀組織或球狀粒子的析出狀態)，即使對其實施機械加工而產生機械變形且該鍍組織消失，之後的表面殘留與鍍組織形狀相似形狀時的與該殘留的鍍組織相似形狀的面積比[與所殘留的鍍組織相似形狀的面積/測量對象區域的面積](% )。該比例越低越可獲得優異的反射特性，能夠作為更高亮度的LED用引線框架來應用。另外，機械加工的結果為，由於還存在完全不殘留鍍組織或與該鍍組織相似的形狀的情形，因此鍍組織殘留率的下限值為0%。在本方式中，鍍組織殘留率越接近0%越好，就反射率提高的觀點而言，鍍組織殘留率最優選為0%。此處，所謂「被利用為反射層的部位」，表示形成LED模塊時對發光部以外的部分進行樹脂鑄膜而成為LED模塊，但在該LED晶片發光時引線框架露出的部位產生光的反射現象的部分。也就是說，有助於反射現象的引線框架露出部位的鍍組織殘留率優選為50%以下，整個表面的鍍組織殘留率為50%以下固然良好，但也可以例如以條紋狀或點狀實施塑性加工，該部位的鍍組織殘留率為50%以下，且是僅該區域成為被利用為LED的反射層的部位的狀態。本方式的光半導體裝置用引線框架通過使機械變形後的由銀所構成的反射層的厚度成為O. 2μηι以上,從而能夠確保長期可靠性。另一方面,通過成為ΙΟμπι以下,從而無需必要以上地使用貴金屬而能夠實現成本降低。這是因為，長期可靠性的效果在反射層的厚度為ΙΟμπι時飽和。如果是O. 2 10 μ m，則可期待充分的效果，但優選為O. 5 7 μ m，更優選為I 5μηι。這意味著，當由銀構成的機械變形後的反射層覆蓋厚度小於O. 2 μ m時，基體的銅成分容易擴散到表面，因此優選形成至少O. 2 μ m以上的最表層覆蓋厚度。實際上，製作上述下限值以上的覆蓋厚度，與低於該下限值的覆蓋厚度相比，可確認到耐熱性提聞。另外，當使反射層為銀合金時，存在在波長400 800nm時反射率難以確保90 %的情況，因此在本方式中在反射層中優選使用銀，其純度優選為99%以上。在本方式中，當製造半導體裝置用引線框架的方法中的機械加工為軋制加工的情況下，雖然也存在電鍍後的表面粗度的影響，但例如軋制加工率對於鍍後的板厚優選為10%以上，更優選為40%以上。通過以這種加工率的範圍來製造光半導體用引線框架，可容易將鍍組織殘留率調整為優選的範圍，是優選的。在軋制加工率為上述下限值以上的情況下，鍍組織殘留率不易受到軋制輥的粗度的影響，因此可不依賴於輥粗度而使鍍組織殘留率穩定地成為50%以下，可充分提高反射率。軋制加工率的上限並沒有特別設定，但必須在考慮原材料所要求的強度、硬度、導電率的調整的基礎上決定，並且當軋制加工率高時，不僅軋制機所需要的電力變大、環境負擔變高，也容易產生彎曲加工時的破損或裂痕，因此實際上80%左右為上限。
另外，從鍍後的板厚變為光半導體用引線框架的產品板厚為止，經過多少次軋制步驟都可以。通過將軋制次數設為數次，從而軋制輥與鍍組織接觸的概率變高，其結果，容易降低鍍組織殘留率，但如果次數增加，則生產性變差，因此軋制次數優選為最多5次以下。另外，關於軋制加工中所使用的軋制輥，當考慮提高通過輥紋的轉印而形成的引線框架側的反射率時，以表面粗度的算術平均(Ra)計優選為小於O. I μ m。在本方式中，在光半導體裝置用引線框架的製造方法中的機械加工為衝壓加工時，與軋制加工相同，衝壓加工率對於鍍後的板厚優選為10%以上，更優選為40%以上。通過設為這種加工率的範圍來製造光半導體用引線框架，從而可容易地將鍍組織殘留率調整為適當的範圍，是優選的。衝壓加工的條件雖然並不限定，但例如可通過將衝壓壓力設為O. lN/mm2以上而使其發生塑性變形。衝壓加工率的上限並不特別設定，但實際上80%左右為上限。另外，雖然為了控制所需要的機械特性，可在軋制加工後或衝壓加工後經過通過批量式或輸送帶式等方法進行熱處理並進行調質的步驟，但必須停留於不使反射率下降的程度的熱處理。該熱處理的優選的條件如上所述。[以表面粗糙度為特徵的方式]對本發明的引線框架的另一優選方式進行說明。所謂本發明中的宏觀的表面粗糙度，是通過接觸式表面粗糙度計的測量距離而得到的表面粗糙度。具體以數值的形式表現基體自身的較小的波紋等。測量距離為數mm 數十mm之間較合適，由實驗的結果可知，4mm的測量距離最佳地顯示宏觀的表面粗糙度，且與樹脂密合性有關聯。通過基於JIS B 6010-2001的方法而求出表面粗糙度Ra，對軋制方向、垂直方向這2個方向分別進行5點測量，將其平均值作為宏觀的表面粗糙度。所謂本發明中的微觀的表面粗糙度，是通過原子力顯微鏡(Atomic ForceMicroscope AFM)的觀察視野而得到的表面粗糙度。該微觀的表面粗糙度在宏觀的表面粗糙度中無法測量，但其對反射率具有較大影響。具體地講，鍍完成的樹枝狀結晶狀的析出的頻率等以該數值的形式來表現。發現表面的數十納米級的凹凸為反射率下降的原因。為了測量該微觀的表面粗糙度，適當的是使用AFM，在數微米 數十微米視野內進行測量，由實驗的結果可知，基於6. 16微米X6. 16微米的視野的測量最佳地表現微觀的表面粗糙度，且與反射率有關聯。使用AFM，在6. 16微米X6. 16微米的視野內求出了表面粗糙度Sa。另夕卜，由於減小引線框架的較大的表面傷痕、軋制條紋的影響，因此在引線框架的任意5點中進行測量且將平均值作為微觀的表面粗糙度。發現通過在保留宏觀的表面粗糙度的同時極力控制微觀的表面粗糙度，從而得到對于波長340 400nm的近紫外光區域與400nm附近 800nm附近的可見光區域的光雙方反射率優異且具有高樹脂密合性的半導體裝置用引線框架。根據該知識見解而完成了本發明。利用AFM測量表面的粗糙度作為微觀的表面粗糙度，利用觸針式表面粗糙度計來測量表面的波紋的高度作為宏觀的表面粗糙度。宏觀的表面粗糙度可通過基體的中間軋制、或最終軋制而決定。通過改變軋制條件或輥順序等而可使宏觀的表面粗糙度發生變化。微觀的表面粗糙度可通過對鍍後的最表面實施使用了微細粒子的機械研磨等處 理而變化。例如在機械研磨的情況下，通過改變順序或研磨時間等而可改變微觀的表面粗糙度。另外，作為非接觸的研磨，可使用化學研磨、電解研磨等方法。另外，在軋制等塑性加工中，同時控制微觀的表面粗糙度與宏觀的表面粗糙度在工業上也有用。例如，在基體上利用鍍法等形成反射覆蓋膜層後進行軋制，從而可通過適當設定軋制條件來控制宏觀的表面粗糙度，並且也可通過減小了表面粗度的平滑輥而控制微觀的表面粗糙度。本方式的特徵之一在於，通過研究明確了迄今為止有助於反射率提高的晶體粒徑、方位等因素(例如專利文獻2)不是本質上提高的因素，且發現僅表面的平滑性對反射率造成影響。由此，明確了即使在實施了所有塑性加工的情況下，無需在意晶體粒徑、方位等因素，僅單純地關注表面的平滑性即可。另外，明確了不僅只關注對反射率造成影響的微觀的表面粗糙度並使表面平滑，也使與基體的較小的波紋等對應的宏觀的表面粗糙度變粗來提高樹脂密合性。通過使2種表面粗糙度平衡，而可提供從近紫外光區域到可見光區域中的反射率良好、高亮度且與密封材料的密合性優異的引線框架。如果對本發明的光半導體裝置用引線框架的其他優選的製造方法進行說明的話，例如對導電性材料的雙面或單面實施金屬鍍。金屬鍍是通過使用電鍍法使得在上述金屬材料表面上析出的方法來進行。金屬鍍覆膜由Au、Ag、Cu、Pt、Al、Rh中的任意一個或它們的合金來形成。優選為Ag或其合金。金屬鍍方法自身可通過一般的方法來進行。對所得到的鍍表面通過基於膠態氧化矽等的研磨來使表面平滑。除此以外，使鍍表面平滑的手段可以是所有加工中的任意一個，例如也可以是上述軋制加工或衝壓加工等塑性加工。軋制加工或衝壓加工中的優選的加工率與上述相同。在本發明中，金屬基體上的金屬鍍膜自身的厚度可通過電鍍條件或之後的加工實施方法來決定，在上述研磨或塑性加工後，優選成為O. 01 20 μ m,更優選成為O. I 10 μ m。作為金屬基體雖然並沒有特別限制，但可使用銅或銅基合金、或者鐵或鐵基合金等。作為該基體，就光半導體裝置用引線框架的散熱性的觀點而言，優選為導電率為60%IACS以上的銅合金的條材。作為導電率為60% IACS以上的銅合金材料，可使用作為CDA刊載合金的C19400、C14410、及古河電氣工業(株式會社)制的EFTEC64T(C18045)(商品
名)等°在製造上述金屬基體時的軋制加工步驟中，通過改變最後實施的精軋制時的輥粗度，第一，使宏觀的表面粗糙度變化並進行某種程度控制。在實際的條產品中由於出現某種程度的不均，因此從改變條件來製作的條中選擇成為所期望的粗糙度的條，並對其實施上述鍍。在輥粗度較小的情況下，獲得宏觀的表面粗糙度較小的基體，在輥粗度較大的情況下，獲得宏觀的表面粗糙度較大的基體。宏觀的表面粗糙度是通過觸針式表面粗糙度計來測量。宏觀的表面粗糙度Ra優選為O. 010 μ m以上，更優選為O. 020 μ m以上，進一步優選為O. 030 μ m以上，最優選為O. 040 μ m以上。通過設為為這樣的宏觀的表面粗糙度，從而提高樹脂密合性。另外，當宏觀的表面粗糙度超過O. IOOym時，基體表面的起伏(波紋的高度)變大，因此密封材料沒有充分進入到起伏的谷底內。雖然本質的樹脂密合性並沒有下降，但接觸面積減少，因此作為結果，由此優選使宏觀的表面粗糙度為O. 060 μ m以下。此處，所謂「提高樹脂密合性」是指在下述實施例中進行評價的樹脂密合性試驗中不產生剝離。在金屬基體上的至少單面或雙面的一部分或整個面上，通過電鍍法等的電析或無 電解鍍法或者濺射法使鍍覆膜析出後，對上述鍍覆膜的表面進行加工而得到的本方式的光半導體裝置用引線框架中，第二，限制微觀的表面的粗糙度。微觀的表面粗糙度可通過原子力顯微鏡在視角6. 16umX6. 16 μ m下進行測量來得到。通過將微觀的表面粗糙度Ra設為優選為50nm以下，更優選為30nm以下，特別優選為IOnm以下，最優選為5nm以下，從而提高LED用部件材料的反射率。此處，所謂「提高反射率」是指具有以下所述的優選的反射率。另外，當微觀的表面粗糙度成為2. Onm左右以下時，與宏觀的表面粗糙度無關，樹脂密合力下降，因此微觀的表面粗糙度優選為3. Onm以上。由於在形成上述由Ag等金屬或其合金構成的鍍層後，經過軋制步驟，因此宏觀的表面粗糙度與微觀的表面粗糙度同時變化。此處，通過改變軋制加工率而可同時改變宏觀的表面粗糙度與微觀的表面粗糙度。通過使軋制中所使用的輥粗度變化，從而能夠控制某種程度的微觀的表面粗糙度。即使在相同的軋制加工率時，只要輥粗度較小，則微觀的表面粗糙度變小。在本發明中，微觀的表面粗糙度的控制直接有助於反射率，該粗糙度小的一方反射率(特別是紫外光區域中的反射率)提高。另外，宏觀的表面粗糙度有助於焊料潤溼性、樹脂密合性的提高，在對光半導體裝置用引線框架賦予適合的特性的同時，維持優異的平滑性。在本方式中，關於反射率，可通過將上述微觀的表面粗糙度與宏觀的表面粗糙度雙方分別設為優選的範圍內的值並進行組合，從而進一步提高其作用。這種情況與如上述的以往的著眼於金屬的再結晶粒徑或取向的情況無關。本發明中的優選的反射率在優選的金屬鍍覆膜、即鍍銀的情況下，優選為以下的方式。根據以下的(a)、(b)、(c)、(d)的順序敘述優選的條件。以下的(d)為最佳的條件。(a)鍍銀在可見光區域(例如400 800nm)總反射率為80%以上(使光直接反射的白色LED用)，在近紫外光區域(例如375nm)總反射率為70%以上(紫外光區域為黃色的螢光體中通過反彈藍色波長而成為白色的LED用)。(b)鍍銀在可見光區域(例如400 800nm)總反射率為85%以上，在近紫外光區域(例如375nm)總反射率為75%以上。(c)鍍銀在可見光區域(例如400 800nm)總反射率為90%以上，在近紫外光區域(例如375nm)總反射率為90%以上。(d)鍍銀在可見光區域(例如400 800nm)總反射率為95%以上，在近紫外光區域(例如375nm)總反射率為95%以上。另外，在金屬鍍覆膜為金的情況下，優選為以下的方式。在近紫外光區域(例如375nm)及可見光區域(例如400 800nm)的整個區域內總反射率為30%以上，特別是可見光區域的長波長側的總反射率高。在金屬鍍覆膜為銅的情況下，優選為以下的方式。 在近紫外光區域(例如375nm)及可見光區域(例如400 800nm)的整個區域內總反射率為35%以上，特別是可見光區域的長波長側的總反射率高。而且，在金屬鍍覆膜為鉬的情況下，優選為以下的方式。在可見光區域(例如400 800nm)內總反射率為55%以上，在近紫外光區域(例如375nm)內總反射率為55%以上。而且，在金屬鍍覆膜為鋁的情況下，優選為以下的方式。在可見光區域(例如400 800nm)內總反射率為85%以上，在近紫外光區域(例如375nm)內總反射率為95%以上。在金屬鍍覆膜為銠的情況下，優選為以下的方式。在近紫外光區域(例如375nm)及可見光區域(例如400 800nm)的整個區域內總反射率為75%以上，特別是可見光區域的長波長側的總反射率高。銀或銀合金鍍、進而除此以外的金屬鍍可通過使用電鍍法或無電解鍍法或濺射法而使得在上述金屬材料表面上析出的方法來進行。銀或銀合金鍍覆膜並沒有特別限定，但可使用純銀、銀-銻合金、銀-硒合金、銀-銦合金、銀-錫合金、銀-金合金等。鍍的厚度雖然並沒有特別限定，但在塑性加工後，通常在O. 2 10 μ m的範圍內進行。對導電性基體的一部分或全部覆蓋有銀或銀合金或除此以外的金屬的材料通過冷軋機來進行軋制加工。雖然軋制加工機有2級輥、4級輥、6級輥、12級輥、20級輥等，但是使用任意一個軋制加工機都可以。軋制加工率(也稱為減面率、或簡單地稱為加工率)為1%以上時可使銀或銀合金或除此以外的金屬的晶界的間隔變窄。加工率更優選為10 50%。在軋制加工中使用的軋制輥的表面粗度以Ra計優選為小於O. I μ m。以下，使用附圖對本發明的光半導體裝置用引線框架的實施方式進行說明。在各圖中，還存在表示在引線框架上搭載有光半導體元件的狀態的圖。另外，各實施方式僅為一例，本發明的範圍並不限定於各實施方式。另外，圖示的方式以說明所需的限度來省略示出，尺寸或具體的引線框架或元件的構造並非限定於附圖來解釋。圖I是本發明的光半導體裝置用引線框架的第I實施方式的概略剖視圖。在本實施方式的引線框架中，在基體I上形成有由銀或銀合金構成的反射層2，在反射層2的一部分的表面上搭載有光半導體元件3。而且，通過斷裂部9(作為圖中折線形狀的區域而省略地示出)而絕緣的另一引線框架和光半導體元件3，通過焊接線7而電連接而形成電路。在本發明中，本實施方式的引線框架在通過電鍍等形成反射層2後，例如產生因軋制加工所導致的塑性變形等，成為近紫外光及可見光區域(波長340nm 800nm)的反射特性優異的光半導體裝置用引線框架。圖2是本發明的光半導體裝置用引線框架的第2實施方式的概略剖視圖。圖2所示的實施方式的引線框架與圖I所示的引線框架的不同點在於，在基體I與反射層2之間形成有中間層4。其他方面與圖I所示的引線框架相同。圖3及圖4是僅在搭載有光半導體元件的側的單面上例如在電鍍後配置通過軋制等而變形的反射層的第3及第4實施方式的概略剖視圖，圖3與圖4的不同點在於中間層4的有無。圖5是本發明的光半導體裝置用引線框架的第5實施方式的概略剖視圖。圖5適當地示出了通過模具樹脂5及密封樹脂6形成了光半導體模塊的情況，且僅在搭載光半導體元件3的部分、其附近即產生反射現象的部位和模具樹脂5的內部形成有反射層2。在本 實施方式中，中間層4形成在基體I的整個面上，但如果是介在於基體I與反射層2之間的形態，則也可以局部地形成。另外，反射層2雖然形成到模具樹脂5的下部的中途，但只要覆蓋作為有助於反射現象的部分的區域即可，也可以是覆蓋到模具樹脂5的外側或僅覆蓋模具樹脂內部的狀態。在本發明中，如上所述，也可以僅在有助於光反射的部分上形成由銀或銀合金等金屬或其合金構成的反射層2。圖6是本發明的光半導體裝置用引線框架的第6實施方式的概略剖視圖。圖6與圖5相同，適當地示出通過模具樹脂5及密封樹脂6而形成了光半導體模塊的狀況。圖6的實施方式與圖5的不同點在於僅在基體I的配置光半導體元件3的面上設置有中間層4以及反射層2設置在基體I的整個面上。圖7是本發明的光半導體裝置用引線框架的第7實施方式的概略剖視圖。在圖7中，在外部的焊接相當部中，在衝壓端面及背面實施有焊接性良好的通過鍍(銀或銀合金鍍、錫或錫合金、金或金合金)構成的焊接改善層7。在圖7中，省略了在引線框架上搭載的光半導體元件(3)的圖示。通過該衝壓後所設置的例如由鍍銀、鍍錫、鍍金等構成的焊接改善層7，可進一步確保穩定的焊接性。另外，在該情況下，也可以在作為形成有反射層的面且是要求反射率的部分(也就是說，至少反射光半導體元件發出的光的區域)以外的部分上，設置焊接改善層7。實施例以下，根據實施例對本發明進行更詳細的說明，但本發明並不限定於此。(實施例I)作為實施例1，在對表I所示的寬度IOOmm的基體進行以下所示的預處理之後，實施了以下所示的電鍍處理。為了使包含軋制後的覆蓋厚度的整個板厚成為O. 2mm，考慮反射層形成後的軋制加工時的加工率而使反射層初始形成時(鍍時)的板厚變化，並通過鍍而初始形成了反射層。之後，利用6級軋制機(日立製作所制)，使用軋制工件輥的表面粗度Ra約為O. 03 μ m的輥，根據表I所示的減面率實施軋制加工成為厚度O. 2mm,從而獲得表I所示的結構的發明例I 38及參考例I 3的樣品(軋制加工完成品)。另外，參考例4模擬專利文獻3的比較例1，參考例5模擬專利文獻3的實施例2，準備在進行軋制加工後在240°C下實施了 4小時熱處理的樣品(熱處理完成品)。另外，關於以往例I 4，通過對板厚O. 2mm、寬度IOOmm的基體進行以下所示的預處理之後，實施用於形成以下所示的反射層的電鍍處理，從而製作表I所示的引線框架用的母材(條材)。(以往例1、2、4為鍍完成品。)另外，關於以往例3，為使上述專利文獻2的實施例8記載的覆蓋情況在本實施例的基體中再現，準備了利用文獻2記載的條件形成鍍層之後，在320°C下、殘留氧氣濃度500ppm的氛圍氣下實施了 30秒的熱處理後的產品(熱處理完成品)。無中間層的發明例及比較例相當於圖I所示的引線框架的構造，有中間層的發明例及參考例相當於圖2所示的引線框架的構造。另外，在本實施例的評價中，為簡便起見，不進行衝壓加工而以條形狀進行評價。在作為基體而使用的材料中，「C14410(Cu_0. 15Sn :古河電氣工業(株式會社)
制 EFTEC-3) 」、「C19400 (Cu-Fe 系合金材料Cu-2. 3Fe_0. 03P-0. 15Zn) 」、「C26000(黃銅Cu-30Zn) 」、「C52100(磷青銅Cu-8Sn_P) 」、「C77000 (洋白Cu-18Ni_27Zn) 」、及「C18045 (Cu-0. 3Cr-0. 25Sn_0. 5Zn :古河電氣工業(株式會社)制EFTEC-64T) 」表示銅或銅合金的基體，合金編號表示基於CDA (Copper Development Association,銅質材發展協會)規格的種類。另外，各元素前的數字的單位為質量％。另夕卜，「A1100」、「A2014」、「A3003」、及「A5052」表示鋁或鋁合金的基體，分別在日本工業標準(JIS H 4000 2006等)中規定有其成分。另外，「42合金」表示鐵系基體，含有42質量％的鎳，剩餘部分表示由鐵和不可避免的雜質構成的合金。另外，在基體為鋁時，經過電解脫脂/酸洗/鋅置換處理的步驟，在其他基體的情況下，進行經過電解脫脂/酸洗步驟的預處理。另外，分別在進行銀或銀合金的鍍之前進行銀衝擊(strike)鍍，最表層鍍厚度記載為包含銀衝擊鍍厚度的軋制後的厚度。以下示出實施例I中的預處理條件。(預處理條件)[陰極電解脫脂]脫脂液NaOH60g/ 升脫脂條件2. 5A/dm2、溫度60°C、脫脂時間60秒[酸洗]酸洗液10%硫酸酸洗條件30秒浸潰、室溫[鋅置換](基體為鋁時使用)鋅置換液=NaOH500g/ 升、ZnO IOOg/ 升、酒石酸(C4H6O6) IOg/ 升、FeCl2 2g/ 升處理條件30秒浸潰、室溫[Ag衝擊鍍]覆蓋厚度O. OI μ m鍍液KAg(CN)25g/升、KCN 60g/ 升鍍條件電流密度2A/dm2、鍍時間4秒、溫度25°C以下示出實施例I中所使用的中間層鍍液組成及鍍條件。
(中間層鍍條件)[鍍Ni]鍍液Ni(SO3NH2)2 · 4H20 500g/ 升、NiCl2 30g/ 升、H3BO3 30g/ 升鍍條件電流密度5A/dm2、溫度50 V[鍍Co]鍍液Co(SO3NH2) 2 · 4H20 500g/ 升、CoCl2 30g/ 升、H3BO3 30g/ 升鍍條件電流密度5A/dm2、溫度50 V[鍍Cu] 鍍液:CuSO4· 5H20 250g/ 升、H2SO4 50g/ 升、NaCl O. Ig/ 升鍍條件電流密度6A/dm2、溫度40 V以下示出實施例I中所使用的反射層鍍液組成及鍍條件。(反射層鍍條件)[鍍Ag]鍍液=AgCN50g/ 升、KCN IOOg/ 升、K2CO3 30g/ 升鍍條件電流密度lA/dm2、溫度30°C[鍍Ag-Sn 合金]鍍液KCNIOOg/升、NaOH 50g/升、AgCN IOg/升、K2Sn (OH) 6 80g/升鍍條件電流密度lA/dm2、溫度40°C[鍍Ag-In 合金]鍍液KCNIOOg/升、NaOH 50g/升、AgCN IOg/升、InCl3 20g/升鍍條件電流密度2A/dm2、溫度30 V[鍍AS-Pd 合金]鍍液·KAg[CN]220g/ 升、PdCl2 25g/ 升、K4O7P2 60g/ 升、KSCN 150g/ 升鍍條件電流密度O. 5A/dm2、溫度40°C[鍍Ag-Se 合金]鍍液KCN150g/ 升、K2CO3 15g/ 升、KAg[CN]2 75g/ 升、Na2O3Seffi2O 5g/ 升鍍條件電流密度2A/dm2、溫度50 V[鍍Ag-Sb 合金]鍍液KCN150g/ 升、K2CO3 15g/ 升、KAg[CN]2 75g/ 升、C4H4KOSb IOg/ 升鍍條件電流密度I A/dm2、溫度50 V[表 I]
權利要求
1.一種光半導體裝置用引線框架，其在基體的最表面的至少單面或雙面的一部分或整個面上具備反射層，其特徵在於， 所述反射層至少在反射光半導體元件發出的光的區域的最表面具有由金屬或其合金構成的鍍組織的至少表面發生了機械變形的組織。
2.根據權利要求I所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於， 所述反射層的利用接觸針式表面粗糙度計測量的表面粗糙度Ra為O. OlO μ m以上，且利用原子力顯微鏡測量的表面粗糙度Sa為50nm以下。
3.根據權利要求2所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於， 所述反射層由銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鉬(Pt)、鋁(Al)、銠(Rh)中的任意一種或它們的合金構成。
4.根據權利要求I所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於， 所述反射層由銀構成，至少在其表面，由於機械變形而殘留的由銀構成的鍍組織的面積比為50%以下。
5.根據權利要求I 4中的任意一項所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於， 發生了所述機械變形的反射層的厚度為O. 2 10 μ m。
6.根據權利要求I或5所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於， 形成所述反射層的金屬或其合金為銀、銀-錫合金、銀-銦合金、銀-銠合金、銀-釕合金、銀-金合金、銀-鈀合金、銀-鎳合金、銀-硒合金、銀-銻合金或銀-鉬合金。
7.根據權利要求I 6中的任意一項所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於， 所述基體由銅、銅合金、鐵、鐵合金、鋁或鋁合金構成。
8.根據權利要求I 7中的任意一項所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於， 所述基體在其之上具備η層金屬層，其中η為I以上的整數，且所述反射層直接或隔著至少I層所述金屬層而設置在所述基體上。
9.根據權利要求I 8中的任意一項所述的光半導體裝置用引線框架，其特徵在於， 至少在需要焊接的部分具有由銀、銀合金、錫、錫合金、金或金合金中的任意一種構成的鍍層。
10.一種光半導體裝置用引線框架原材料的製造方法，其用於製造權利要求I 8中的任意一項所述的半導體裝置用引線框架的原材料，該製造方法的特徵在於， 至少在基體的最表面的反射光半導體元件發出的光的區域中利用鍍法形成由金屬或其合金構成的反射層之後，實施機械加工而至少使所述反射層的表面的鍍組織機械變形。
11.根據權利要求10所述的光半導體裝置用引線框架原材料的製造方法，其特徵在於， 通過軋制加工來進行所述反射層形成後的機械加工，且使該軋制加工時的加工率為1%以上80%以下，或者通過衝壓加工來進行所述反射層形成後的機械加工，且使該衝壓加工時的加工率為1%以上80%以下，或者通過機械研磨來進行所述反射層形成後的機械加工。
12.—種光半導體裝置用引線框架的製造方法，其用於製造權利要求I 8中的任意一項所述的半導體裝置用引線框架，該製造方法的特徵在於， 在基體的最表面的至少反射光半導體元件發出的光的區域中利用鍍法形成由金屬或其合金構成的反射層之後，實施機械加工，得到至少所述反射層的表面的鍍組織發生了機械變形的光半導體裝置用引線框架原材料，利用衝壓法或蝕刻法對該原材料實施落料加工而得到引線框架。
13.根據權利要求12所述的光半導體裝置用引線框架的製造方法，其特徵在於， 通過軋制加工來進行所述反射層形成後的機械加工，且使該軋制加工時的加工率為1%以上80%以下，或者通過衝壓加工來進行所述反射層形成後的機械加工，且使該衝壓加工時的加工率為1%以上80%以下，或者通過機械研磨來進行所述反射層形成後的機械加工。
14.根據權利要求12或13所述的光半導體裝置用引線框架的製造方法，其特徵在於， 在所述落料加工之後，局部地施加焊接性良好的鍍層。
15.根據權利要求14所述的光半導體裝置用引線框架的製造方法，其特徵在於， 至少對反射光半導體元件發出的光的區域以外的區域施加所述焊接性良好的鍍層，所述鍍層的成分為銀、銀合金、錫、錫合金、金或金合金中的任意一種。
16.一種光半導體裝置，其具有光半導體元件；以及權利要求I 9中的任意一項所述的光半導體裝置用引線框架，該光半導體裝置的特徵在於， 所述光半導體裝置用引線框架的反射層設置在基體的最表面的至少反射從所述光半導體元件發出的光的區域，並且具有至少表面的鍍組織發生了機械變形的組織。
17.根據權利要求16所述的光半導體裝置，其特徵在於， 所述光半導體元件的發光波長為340nm到800nm。
18.根據權利要求16或17所述的光半導體裝置，其特徵在於， 從裝置輸出的光為白色光。
19.根據權利要求16或17所述的光半導體裝置，其特徵在於， 從裝置輸出的光為紫外光、近紫外光或紫光。
20.一種照明裝置，其特徵在於，該照明裝置具有權利要求16 19中的任意一項所述的光半導體裝置。
全文摘要
一種光半導體裝置用引線框架，在基體的最表面的至少單面或雙面的一部分或整個面上具備反射層，上述反射層至少在反射光半導體元件發出的光的區域的最表面具有由金屬或其合金構成的鍍組織的至少表面發生了機械變形的組織。
文檔編號H01L33/62GK102844897SQ20118001941
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月13日 優先權日2010年6月15日
發明者小林良聰, 松田晃, 鈴木智, 菊池伸, 橘昭賴, 座間悟 申請人:古河電氣工業株式會社