JP5089795B2 - 光半導体装置用リードフレーム、光半導体装置用リードフレームの製造方法、および光半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、光半導体装置用リードフレームとその製造方法、および光半導体装置に関する。

光半導体装置用リードフレームは、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子等の光半導体素子である発光素子を光源に利用した各種表示用・照明用光源の構成部材として広く利用されている。その光半導体装置は、例えば基板にリードフレームを配し、そのリードフレーム上に発光素子を搭載した後、熱、湿気、酸化等の外部要因による発光素子やその周辺部位の劣化を防止するため、発光素子とその周囲を樹脂やセラミックなどで封止している。
リードフレームを用いたＬＥＤの場合、銅条などの素材をプレスやエッチング加工により、抜き形状とした後にＡｇやＡｕ／Ｐｄなどのめっきが施されて使用される。

ところで、ＬＥＤ素子を照明用光源として用いる場合、リードフレームの反射材には可視光波長（４００〜８００ｎｍ）の全領域において反射率が高い（例えば硫酸バリウムや酸化アルミニウムなどの基準物質に対する反射率が８０％以上）ことが求められる。
さらに近年、紫外線（近紫外を含む）を発光するＬＥＤの用途が拡大しており、紫外線を用いる測定・分析機器の光源、光触媒作用による空気清浄装置、紫外線センサ、紫外硬化樹脂の硬化用光源などにもＬＥＤ素子を用いた光半導体装置が用いられるようになってきている。この光半導体装置の反射材には、近紫外域（波長３４０〜４００ｎｍ）において反射率が高いことが求められている。
さらに、白色光を用いる照明用やバックライト向けのＬＥＤにおいても、演色性の観点から、従来用いられていた青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体に代えて、紫色・近紫外・紫外ＬＥＤチップとＲＧＢ蛍光体（赤色、緑色、青色）を用いる手法が開発されている。この手法において、光半導体装置の反射材には、近紫外域（波長３４０〜４００ｎｍ）および可視光波長（４００〜８００ｎｍ）における反射率が高いことが求められる。

また、白色光を放射するＬＥＤを実現する手法としては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のすべての色を出すチップを３個並べる手法、青色ＬＥＤチップに黄色の蛍光体を分散した封止樹脂を用いる手法、さらには紫外から近紫外域の波長を発するＬＥＤチップにそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体を分散した封止樹脂を用いる手法の、主に３つに大別される。従来は青色チップに黄色の蛍光体を分散した封止樹脂を用いる手法が主流であったが、この方法では特に赤色系統の演色性が不十分であるなどの観点から、近年は発光波長帯に紫外域を含むＬＥＤチップを用いる手法が注目を集めており、例えば波長３７５ｎｍ近辺のＬＥＤ素子を使用し、ＲＧＢ蛍光体を封止樹脂に混ぜて白色光を発光する手法が検討されている。

このような要求に応じて、ＬＥＤ素子が実装されるリードフレーム上には、特に可視光域の光反射率（以下、反射率という）の向上を目的として、銀または銀合金からなる層（皮膜）が形成されているものが多い。銀の皮膜は、可視光域における反射率が高いことが知られており、具体的には、銀めっき層を反射面に形成すること（特許文献１）や、銀または銀合金皮膜形成後に２００℃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〜３０μｍとすること（特許文献２）が知られている。また、銀めっき後に圧延を実施後、加熱処理を行ったバネ用の電気接点材が知られており、圧延を行うことでめっき結晶粒間の結合力が強化され、耐摩耗性が向上することが知られている（特許文献３）。

特開昭６１−１４８８８３号公報 特開２００８−０１６６７４号公報 特許第３５１５２２６号

しかしながら、特許文献１のように、銀またはその合金皮膜を単純に形成しただけの場合、特に近紫外域（波長３４０〜４００ｎｍ）における反射率の低下が大きく、可視光域の約４００ｎｍ付近から短波長側（３００ｎｍ〜４００ｎｍ付近）の反射率低下が避けられないことが分かった。

また、特許文献２のように、表面粗さ０．５μｍ以上の下地材料表面に、銀または銀合金の皮膜の結晶粒径を０．５μｍ〜３０μｍとすると、可視光域の反射率は良好であり、全体的な反射率改善効果は認められるが、本件図８の従来例、並びに特許文献２の図８および図９に見られるように、近紫外域（３４０〜４００ｎｍ）、特に３４５〜３５５ｎｍ付近に吸収ピークが見られており、発光波長３７５ｎｍのＬＥＤチップを使用すると、可視光領域よりも反射率が低い部分に相当することがわかる。このとき、例えば発光波長４５０ｎｍの青色ＬＥＤチップ搭載の場合と比べると、発光波長３７５ｎｍのＬＥＤチップを使用したときと比べて反射率が約１０％も低いことが分かる。この吸収ピーク出現は、詳細に関しては不明であるが、単に結晶粒径の調整だけでは近紫外域、特に３４５〜３５５ｎｍ付近の反射率が改善されにくく、結晶粒径とは別の特性が反射率改善に寄与していることが示唆される結果である。

本発明者らは鋭意検討を行った結果、めっきで形成された結晶粒界が当該波長の吸収ピークを形成していることを突き止めた。この結晶粒界を減少させるか、粒界の間隙を狭くして光が吸収されないようにすることで、吸収ピークを消滅せしめることを試みた。
この問題を解決するために、特許文献２では、めっき後の熱処理によって銀めっきの結晶粒を粗大化させて、結晶粒と結晶粒の間隙を小さくし、その結果、反射率を上げる手法を採用している。しかし、熱処理によって結晶粒を粗大化させても、例えば、３つ以上の結晶粒が近接している領域を考えると、必ずしも、それらの結晶粒の間隙を完全に消滅させたり、間隙を狭くすることはできないことがわかった。このため、このような熱処理された材料を使って製品とした場合、光発光素子の発光に伴う発熱によって、前記めっきされた銀の結晶粒の間隙を介して、下地材料である基体や下地めっき層が外部の空気と接触して酸化され、また、めっきされた銀の酸化が促進されて、めっき剥がれの原因となっていると考えられる。さらに、結晶粒が表面側に粗大化すれば、表面での粗さが増大してしまうために、より大きくなった表面粗さに影響を受けて反射率が悪化することも考えられる。
また、表面を平滑にするためのめっきとして、レベラ（レベリング剤、平滑化剤）を使用するという手法がある。しかし、下地材料の表面粗さの影響を受けないで、めっき表面を平滑化するためには、ある程度のめっき厚さが必要で、例えば、表面粗さ０．５μｍ以上の下地材料の表面に、平滑なめっきを行う場合、めっき厚は例えば１０μｍ以上であれば、下地材料の表面粗さの影響を受けずに平滑なめっき表面での表面粗さが得られる。このようにめっき厚さを増加させることになるので、反射率改善手段としては、なお改善の余地があると考えられる。加えて、レベリング剤を用いて平滑化を図った場合には、得られる表面は前記リードフレームに要求される反射率、ワイヤボンド性、樹脂密着性などを満足することができないので、この点でも改善が必要であった。

さらに、特許文献３には反射率など光学特性に関する知見は一切なく、反射率を向上させる目的での圧延加工ではない。また、圧延加工後に接点材としての特性を持たせるための低温焼鈍（加熱処理）を行っているので、その加熱により基体成分が表層にまで拡散して反射率を低下させてしまうことが分かった。これは、通常の電気接点材用途の場合は、多少の表面拡散が生じていても摺動により新生面が露出して良好な導通が得られるので接点特性は保たれるが、光半導体装置に本技術を展開しようとした時、最表面の状態が光学的反射現象に最も寄与するので、反射率が低下してしまうものと考えられる。このことから、単純にめっき後に圧延を実施して焼鈍を行うだけでは、光半導体用リードフレーム用に容易に展開できないことが伺える。

ＬＥＤモジュールの発光効率は、ＬＥＤチップの発光効率のほか、リードフレーム表面の反射率にも影響を受ける。リードフレーム表面の反射率が低いと、ＬＥＤモジュールの発光効率が低下するだけでなく、リードフレーム表面における発熱が増大し、封止樹脂を劣化させるなど、ＬＥＤモジュールの寿命を短くする原因にもなる。
このため、紫外光を発するＬＥＤチップを用いた演色性の高いＬＥＤモジュールを実現しようとする場合、波長３４０〜４００ｎｍの近紫外域におけるリードフレームの反射率改善の要望は非常に強い。

また、現在もなお白色ＬＥＤモジュールに搭載されている光半導体チップの発光波長は４５０ｎｍ近辺が主流である。このため、可視光域における反射率向上は、ＬＥＤモジュールの輝度向上において非常に有効であり、銀皮膜の反射率理論値（４５０ｎｍ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ものの、未だに改善の余地がある。

そこで、本発明は、発光波長に近紫外〜可視光域（波長３４０〜８００ｎｍ）を含むＬＥＤ・フォトカプラ・フォトインタラプタなどに使用される光半導体装置用リードフレームにおいて、近紫外域（波長３４０〜４００ｎｍ）、特に波長３７５ｎｍ近辺および可視光域（波長４００〜８００ｎｍ）、特に波長４５０ｎｍ近辺を発光するチップ搭載時に反射率が良好で、高輝度かつ放熱性に優れた光半導体装置用リードフレームおよびその製造方法を提供することを目的とする。また、このリードフレームを用いた光半導体装置および照明装置を提供することをあわせて目的とする。

本発明者らは、上記従来技術の問題に鑑み誠意検討を進めた結果、基体上の最表面に銀または銀合金からなる反射層が電気めっき法等で形成された光半導体装置用リードフレームにおいて、前記反射層として、めっき層形成後に所定の加工率で圧延加工を施すことでめっき組織を潰して塑性変形された金属組織とすることによって、波長３４５ｎｍ〜３５５ｎｍ近傍の不要な吸収ピークを消滅させるかもしくは著しく抑制することができ、波長３４０〜４００ｎｍの近紫外域の光の反射率に優れた半導体装置用リードフレームが得られることを見出した。また、可視光域の反射率についても従来の銀めっき皮膜と比較して数％向上させることができ、銀の理論値に極限まで近づけられることで、優れた光の反射率をもつ半導体装置用リードフレームが得られることを見出し、この知見に基づき本発明をなすに至った。

すなわち、上記課題は以下の手段により解決される。
（１）基体の最表面の、少なくとも片面もしくは両面に、一部もしくは全面に反射層を具備してなる光半導体装置用リードフレームであって、前記反射層が、少なくとも光半導体素子の光を反射する反射領域の最表面において、圧延加工によって組織全体が塑性変形された銀または銀合金めっき組織を有し、該めっき組織の前記の圧延加工による加工率を３７％以上６０％以下とし、反射層の前記塑性変形後の厚さが０．２〜１０μｍであり、波長３４０ｎｍの光の反射率が６０％以上、波長３７５ｎｍの光の反射率が７５％以上、波長４００ｎｍの光の反射率が８０％以上、波長４５０ｎｍおよび波長６００ｎｍの光の反射率がそれぞれ９０％以上であり、かつ、波長３７５ｎｍの光の反射率が波長３４０ｎｍの光の反射率よりも大きいことを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム。
（２）前記反射層は、前記基体の上に少なくとも１層の金属層を介して設けられて耐熱性とされていることを特徴とする、（１）項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
（３）前記反射層を形成する銀または銀合金が、銀、銀−錫合金、銀−インジウム合金、銀−ロジウム合金、銀−ルテニウム合金、銀−金合金、銀−パラジウム合金、銀−ニッケル合金、銀−セレン合金、銀−アンチモン合金、または銀−白金合金であることを特徴とする、（１）または（２）項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
（４）前記基体が、銅、銅合金、鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金からなることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれか１項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
（５）少なくとも半田付けを要する部分に、銀、銀合金、スズ、スズ合金、金、または金合金のいずれかからなるめっき層を有してなることを特徴とする、（１）〜（４）のいずれか１項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
（６）（１）〜（４）のいずれか１項に記載の半導体装置用リードフレームの素材を製造する方法であって、基体の最表面であって少なくとも光半導体素子が発する光を反射する反射領域に銀または銀合金からなる反射層を、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成した後、圧延加工を施してめっき組織を塑性変形してなり、めっき組織の前記の圧延加工の加工率を３７％以上６０％以下とすることを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム素材の製造方法。
（７）（１）〜（４）のいずれか１項に記載の半導体装置用リードフレームを製造する方法であって、基体の最表面であって少なくとも光半導体素子が発する光を反射する反射領域に銀または銀合金からなる反射層を、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成した後、圧延加工を施してめっき組織が塑性変形された光半導体装置用リードフレーム素材を得て、該素材にプレス法もしくはエッチング法により抜き加工を施して、リードフレームを得てなり、めっき組織の前記の圧延加工の加工率を３７％以上６０％以下とすることを特徴とする、光半導体装置用リードフレームの製造方法。
（８）前記抜き加工後に、半田付け性の良好なめっきを部分的に施すことを特徴とする、（７）項に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
（９）前記半田付け性の良好なめっきは、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域以外の領域に施され、前記めっきの成分は、銀、銀合金、スズ、スズ合金、金、または金合金のいずれかであることを特徴とする、（８）項に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
（１０）光半導体素子と、（１）〜（５）のいずれか１項に記載の光半導体装置用リードフレームとを具備してなる光半導体装置であって、前記光半導体装置用リードフレームの反射層が、基体の最表面であって少なくとも前記光半導体素子から発生する光を反射する領域に設けられた、かつ、めっき組織が塑性変形された組織を有することを特徴とする光半導体装置。
（１１）前記光半導体素子の発光波長が３４０ｎｍから８００ｎｍであることを特徴とする、（１０）項に記載の光半導体装置。
（１２）装置から出力される光が白色光であることを特徴とする、（１０）または（１１）項に記載の光半導体装置。
（１３）装置から出力される光が紫外、近紫外または紫光であることを特徴とする、（１０）または（１１）項に記載の光半導体装置。
（１４）（１０）〜（１３）のいずれか１項に記載の光半導体装置を具備してなることを特徴とする照明装置。

本発明によれば、基体上の最表面に銀または銀合金からなる反射層を電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成した後、さらにその反射層に所定の加工率で圧延加工が施されてめっき組織に塑性変形を生じさせることにより、上述した波長３４５ｎｍ〜３５５ｎｍ近傍の不要な吸収ピークを消滅させるかもしくは著しく抑制することができ、特に圧延加工時の加工率を３７％以上とすることで、近紫外域である３４０〜４００ｎｍにおける反射率が向上され、特に発光波長に近紫外域の波長を含む光半導体チップ搭載の光半導体装置において良好な反射率が得られる。さらに、同手法によって可視光域である波長４００〜８００ｎｍの反射率を銀皮膜の理論値レベルにまで向上させることができ、例えば従来の汎用されている発光波長が４５０ｎｍ近辺の光半導体チップ搭載の光半導体装置において、良好な反射率が得られる。すなわち、本発明によれば、近紫外光から可視光域までの広範囲にわたって反射特性が良好で、特に波長３４０〜４００ｎｍと、さらにはこれと併せて可視光域である４００〜８００ｎｍの発光チップを使用する際に従来の銀めっき材よりも優れた反射特性に優れた光半導体装置用リードフレームを提供することができる。また、この光半導体装置用リードフレームを用いることにより、高輝度の光半導体装置および照明装置を提供することができる。

本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第１の実施形態の概略断面図である。 本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第２の実施形態の概略断面図である。 本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第３の実施形態の概略断面図である。 本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第４の実施形態の概略断面図である。 本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第５の実施形態の概略断面図である。 本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第６の実施形態の概略断面図である。 本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第７の実施形態の概略断面図である。 本発明に係る発明例１９の光半導体装置用リードフレームの反射率を、従来例１の反射率と併せて示したグラフである。

本発明のリードフレームは、反射層となる銀または銀合金の層を電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で初期形成され、さらにその層に圧延加工が施されて、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成された金属組織（めっき組織）が塑性変形を生じた反射層を有する。めっき層が塑性変形した反射層を形成することにより、波長３４５ｎｍ〜３５５ｎｍ近傍の不要な吸収ピークを消滅させるかもしくは著しく抑制し、反射率を向上させることができるため、波長域３４０〜４００ｎｍ、特に発光波長３７５ｎｍ付近の発光チップを搭載する光半導体装置に好適に使用される。また、同時に４００ｎｍ〜８００ｎｍの可視光波長域においても、反射率をＡｇの理論値まで高めることができる。
めっき法としては、電気めっき法や無電解めっき法等の湿式めっき法でもよく、または、スパッタ法等の乾式めっき法でもよい。
また、圧延加工によれば、基体を含めた素材の全体が圧延加工を受けるので、そのめっき組織の全体が塑性変形を受ける。

本発明においては、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成された金属組織（めっき組織）に対して、圧延加工により塑性変形した反射層を最表面に有することを特徴とする。ここで、塑性変形した金属組織は、本件技術分野で冶金学的に明らかである通り、鋳造組織とは相違し、また、めっきによって形成された変形前のめっき組織とも相違する。具体的には、通常めっき後には表面に微細な結晶が見られ、針状組織や球状粒子の析出状態等が見られる一方、めっき後に圧延加工を施した後の表面状態は、圧延ロールのロール目に形成されている加工模様がリードフレーム側に転写されたような表面性状を呈しているため、例えば汎用的なＳＥＭで観察倍率２０００〜１００００倍で表面観察を行うことで、明確に区別が可能である。

さらに本発明のリードフレームによれば、波長域３４０〜４００ｎｍだけでなく、可視光域である波長４００〜８００ｎｍにおいても、銀の反射率の物理的理論値に限りなく到達することが出来る。これは、反射率は例えばシリコンなどの鏡面基板にスパッタ法で純銀を形成された時の反射率が波長４５０ｎｍで９８％程度であるが、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数値である。本発明者らは、めっき後に圧延加工を施すことでめっき組織に塑性変形を生じさせ、めっき組織を潰すことで微細な凹凸を低減し、かつ結晶粒界を低減・消滅させたことにより、光の吸収現象を極限にまで低減せしめることができた結果、可視光域においても反射率を理論値に極限まで近づけられることを明らかにした。この結果、本発明によるリードフレームを使用することにより、従来の可視光域における光半導体装置でも優れた輝度が得られ、波長域４００〜８００ｎｍ、特に発光波長４５０ｎｍ付近の青色の発光素子を搭載する光半導体装置に好適に使用される。

また、本発明における銀または銀合金からなる反射層は、少なくとも光の反射に寄与する部分（つまり、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域）の最表面に形成されていればよい。他の部分においては、反射層を設ける必要はなく、また反射層以外の層が形成されていても、反射率の点からは特に問題はない。

本発明での製造方法を詳しく説明すると、導電性の基体（例えば条材）の両面または片面の、一部又は全部に、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法を施して、銀または銀合金からなる反射層を形成し、圧延加工による塑性加工を施す。次に、プレス加工やエッチング法などによりリードフレームの形状とする。
このリードフレームに樹脂モールドなどによってチップ搭載部を形成し、光半導体チップの搭載、ワイヤーボンディング、蛍光体を含有させた樹脂やガラスで封止して光半導体モジュールを製造する。
従来の方法では、一般的に、導電性の基体（条材など）をプレスやエッチング加工によりリードフレームの形状とした後に、銀めっきや金／パラジウム／ニッケルめっきを行っている。また、前記特許文献２記載の方法では、めっき後に所定の加熱処理に付してめっき層の粒径を粗大化させている。
本発明と従来の方法とは、本発明が機械的な加工上がりとしてめっき組織を変性したものであるのに対して、従来法ではクラッドによる単なる加工上がりや、めっき上がりや熱処理上がりであるか又はめっき圧延熱処理上がりである点で、組織が全く相違する。

なお、圧延加工時の加工率（または減面率）が、反射層として利用される箇所における部分において３７％以上とする。加工率が高いほど優れた反射特性が得られ、より高輝度なＬＥＤ用リードフレームとなる。なお、反射層形成後の圧延加工時の加工率は、６０％を超えると反射特性向上の効果が飽和するだけでなく、曲げ加工時の割れやクラックが生じやすくなるため、６０％以下とする。
なお「加工率」とは、「（加工前の板厚−加工後の板厚）×１００／（加工前の板厚）」で示される割合のことを示すものである。また、「反射層として利用される箇所」とは、光半導体モジュールを形成する際に発光部以外のところを樹脂モールドして光半導体モジュールを得ているが、その光半導体チップが光を発した際にリードフレームが露出している箇所であって光の反射現象が起こる部分を意味する。

また、本発明の光半導体装置用リードフレームは、基体を銅もしくは銅合金、鉄もしくは鉄合金、またはアルミニウムもしくはアルミニウム合金とすることで、反射率特性がよくかつ皮膜を形成するのが容易であり、コストダウンにも寄与できるリードフレームが提供できる。また、これらの金属または合金を基体とするリードフレームは放熱特性に優れており、発光体が発光する際に発生する熱エネルギーを、リードフレームを介してスムーズに外部に放出することができ、発光素子の長寿命化及び長期にわたる反射率特性の安定化が見込まれる。これは、基体の導電率に依存するものであり、少なくともＩＡＣＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｎｎｅａｌｅｄ Ｃｏｐｐｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄ）で１０％以上あるものが好ましく、５０％以上であるものがさらに好ましい。

また、本発明の光半導体装置用リードフレームは、銀または銀合金からなる圧延加工等の塑性加工後の反射層の厚さを０．２μｍ以上とすることにより、反射率を安定して高めることができ、また、後工程であるワイヤーボンドや樹脂またはガラスでの封止などでの加熱による劣化を抑えることができる。圧延加工等の塑性加工後の反射層の厚さの上限は、貴金属である銀の削減やめっき加工費などの点から、１０μｍ以下とする。下限よりも薄い場合（例えば、０．１μｍ）には、加熱による変色が発生するとともに、反射率の向上する割合も少ない。このため、加熱による変色をより安定して防止するには、圧延加工等の塑性加工後の反射層の厚さは０．５μｍ以上が好ましい。

また、本発明の光半導体装置用リードフレームにおける反射層を形成する銀または銀合金は、銀、銀−錫合金、銀−インジウム合金、銀−ロジウム合金、銀−ルテニウム合金、銀−金合金、銀−パラジウム合金、銀−ニッケル合金、銀−セレン合金、銀−アンチモン合金、及び銀−白金合金からなる群から選ばれた材料からなることにより、反射率が良好で生産性の良いリードフレームが得られ、特に銀、銀−錫合金、銀−インジウム合金、銀−パラジウム合金、銀−セレン合金、または銀−アンチモン合金が反射率向上の観点から、より好ましい。

また、本発明の光半導体装置用リードフレームには、基体と銀または銀合金からなる反射層との間に、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、および銅合金からなる群から選ばれた金属または合金からなる中間層を設けてもよい。中間層は、例えばめっきにより好適に形成される。

例えば、鉄系の基体を用いた場合は材料の熱伝導度が比較的低いため、中間層として銅または銅合金層を設けることにより、反射率を損なうことなく放熱性を向上させることができる。さらに、前記の銅または銅合金層であるめっき層は、めっき密着性の向上にも寄与するため発光素子が発光する際の発熱による密着性の劣化を防止できる。
銅または銅合金基体を用いた場合は、発光素子が発光する際の発熱による基体成分の反射層への拡散を抑制するために、中間層としてニッケル、ニッケル合金、コバルト、またはコバルト合金の層を設けることが有効である。

また、封止樹脂を透過する外気中の硫化ガスや湿気を防止する目的で、樹脂の改良も進んでおり、一部では、ガラス封止もされつつあり、樹脂またはガラスによる封止工程中の加工温度も上昇しつつある。また、例えばＬＥＤなどの光半導体装置に組み込まれた場合、ＬＥＤチップの発熱によっても拡散現象が進行することが予想される。このような工程中や装置として使用される際の拡散を抑えるためにも、中間層を設けることは有効である。
これらの中間層の厚さは、本発明においては特に限定されるものではないが、０．０８〜２．０μｍの範囲が好ましい。

また、圧延加工時の加工率を、反射層初期形成直後（めっき直後）の板厚に基づく加工率として３７％以上として光半導体用リードフレーム用素材（条材）を製造することで、塑性変形を生じた銀および銀合金からなる層を得ることができ、３４０〜４００ｎｍでの反射率吸収ピーク出現による反射率低下を防ぎ、かつ可視光域である波長４００〜８００ｎｍにおいても、めっき法で得られた銀または銀合金皮膜よりも反射率が数％向上させたリードフレームが得られる。なお、反射層形成後の圧延加工時の加工率が１％未満の場合は、塑性変形が不十分であり、その効果は少ない。

次に、圧延加工について説明する。
反射層初期形成直後（めっき直後）の板厚から光半導体用リードフレームの製品板厚になるまでには、圧延工程を何回経ても構わないが、圧延回数が増えると生産性が悪くなるため、圧延回数は多くても３回以下が好ましい。反射層形成後の圧延加工時の加工率は各圧延において３７％以上であればよい。一方、反射層初期形成直後（めっき直後）の板厚から製品板厚とするまでの合計の加工率として、反射率がより向上し安定できること、基体の機械的性質の変化を抑制すること、及び、反射層のめっき組織を均一に圧延加工できることを考慮して、反射層形成後の圧延加工時の加工率を合計で３７％以上とする。

反射層形成後の圧延加工時の加工率を大きくしすぎると、反射層初期形成時（めっき時）のめっき厚の増加から、めっき加工費の上昇を伴うだけでなく、環境負荷が増大する。また、反射層形成後の圧延加工の回数増加による加工費の上昇や、反射率向上の効果が飽和するだけでなく、曲げ加工時の割れやクラックが生じやすくなるなどの理由から、反射層形成後の圧延加工時の加工率は合計で６０％以下とする。
また、光半導体チップを搭載した後で曲げ加工を施す工程がある光半導体装置となる場合は、曲げ加工性を考慮すると加工率は合計で３７〜６０％とする。

更に、要求される機械特性を制御するため、圧延加工の後にバッチ型あるいは走間型などの手法によって熱処理（調質又は低温焼鈍ともいう）を施すことで、調質するとともに、結晶粒界で結晶粒同士の結合力を強化して粒界間隔をより狭くすることができるが、反射率を低下させない程度の熱処理に留める必要がある。
このような圧延加工の後に施される熱処理の条件としては、特に制限されるものではないが、例えば、温度５０〜１５０℃で、０．０８〜３時間の熱処理を行うことが好ましい。この熱処理の温度が高すぎたり時間が長すぎると熱履歴が過剰となり、反射率が低下してしまう。

銀または銀合金からなる表面の反射層は、前記の通り、電気めっき法や無電解めっき法により湿式でめっきを施して形成してもよく、あるいは、スパッタ法により前記金属基体表面に乾式によりめっきを施して析出させることで形成させてもよい。ここでは、電気めっき法を代表例としてこれについて説明したが、無電解めっき法やスパッタ法の場合には、それぞれ常法により、電気めっき法の場合と同様にして、銀または銀合金からなる層を形成することができる。例えば無電解めっき法の場合は、市販浴（例えばエスダイヤＡｇ４０；佐々木化学薬品社製）等を用いて形成すればよく、スパッタ法においても常法の装置（例えばＳＸ−２００；アルバック社製）などを使用して作製できる。
銀または銀合金からなる反射層の、前記圧延加工後の厚さは、特に限定するものではないが、０．５〜１０μｍの範囲とすることが好ましい。この圧延加工後の厚さを達成するための加工前の被覆厚さ（初期厚さ）は、特に限定するものではないが、例えば、１〜５０μｍの範囲とすることが好ましい。
導電性基体の一部または全部に銀または銀合金が被覆された材料への圧延加工は、例えば、冷間圧延機による圧延加工によって行う。圧延加工機は、２段ロール、４段ロール、６段ロール、１２段ロール、２０段ロール等があるが、いずれの圧延加工機でも使用することができる。
圧延加工での加工率（減面率）は、３７％以上で、銀または銀合金の結晶粒界の間隙を狭く十分に潰して塑性変形組織とすることができる。
圧延加工に用いる圧延ロールは、ロール目の転写によって形成されるリードフレーム側の反射率を向上させることを考慮すると、表面粗度の算術平均（Ｒａ）で０．１μｍ未満であることが好ましい。

また、本発明の光半導体装置は、少なくとも光半導体素子から発生する光を反射する箇所に、銀または銀合金からなるめっきにより設けられてなり、圧延加工により塑性変形された層を反射層として持つ本発明のリードフレームを用いることにより、低コストで効果的に反射率特性を得ることができる。これは、光半導体素子の搭載部にのみ銀または銀合金からなる反射層を形成することで、反射率特性は十分効果が上げられるためである。ＬＥＤの搭載面がリードフレームの片面のみである場合においては、両面めっき材の光半導体素子搭載面を厚く、非搭載面を薄くしてもよい。

さらには、銀または銀合金からなる反射層は部分的に形成されていてもよく、片面めっきや、ストライプめっき、スポットめっきなどの部分めっきで形成し、その後圧延加工により形成してもよい。反射層が部分的に形成されるリードフレームを製造することは、反射層が不要となる部分の金属使用量を削減できるので、環境負荷が少ないリードフレームを得ることができ、その結果環境負荷が少ない光半導体装置を得ることができる。

ところで、光半導体モジュール形成後の外部リードでの半田付けに関して、両面に銀または銀合金等の金属またはその合金をめっきした後に圧延加工に付して反射層を形成した材料（条材）の場合、その後にプレス抜き加工やエッチング加工を行って所定のリードフレーム形状に加工するため、必然的に得られるリードフレームの端面に基体の露出がある。プレスやエッチング加工後のリードフレームを基体が露出したまま保管すると、基体成分の腐食や基体表面への半田付け性の劣化などが懸念されるため、状況により対策を施すことが好ましい。
例えば、基体の両面に銀または銀合金を被覆した場合では、全表面に対して、基体の露出面積は非常に少なく、外部リードでの半田付け性などへの影響は、ほとんど見られない。また、基体の露出は、薄い板厚または広いリード幅の場合にも問題とならない。しかし、厚い板厚または狭いリード幅の場合には、リードでの半田付けでは、影響がでることがあり、外部リードをめっき加工したほうが半田付けの信頼性は高まる。
さらに、基体の片面にのみ、銀または銀合金等の金属またはその合金を被覆した場合や光半導体素子搭載部を含む部分めっき（例えばスポット状やストライプ状のめっき）を行う場合には、外部リード部での基体の露出面積が大きいために、プレスやエッチング後に半田濡れの良好なめっき皮膜を設けることが好ましい。

外部リードをめっきするには、銀または銀合金等の金属またはその合金をめっきした後に圧延加工に付して反射層を形成した材料（条材）をプレスした後に、リードフレームの反射領域以外で少なくとも半田付けを行う外部リード部分につき、銀や錫、金、これらの合金などの半田濡れの良好なめっき皮膜（半田付け改善層）をつけることで、半田濡れが改善される。また、チップ搭載以降での工程で加熱温度が高い場合にも同様に、プレス後のめっきは外部リードの半田付け性の観点からは有効である。
プレスやエッチング後のめっきにおいては、光半導体素子から発する光の反射領域相当部を少なくとも含む領域をマスキングしてめっきすれば良く、テープやレジストマスク、ドラムマスク、ベルトマスクなど任意の各種手法で行うことができる。また、ＩＣ半導体で常用されるモジュール（樹脂モールド）形成後の外装めっきを行っても良い。
この外部リードへの半田濡れの良好なめっき皮膜の厚さは、本発明においては特に規定されるものではないが、半田付け性および保管中での耐食性が確保されれば良く、０．１μｍ程度以上あれば良い。めっき種も同様に、銀、錫、金、さらにはこれらの合金めっきなど、目的を達成する金属種でかまわない。

以下、本発明の光半導体装置用リードフレームの実施の形態を、図面を用いて説明する。各図において、リードフレームに光半導体素子が搭載されている状態を示すものもある。なお、各実施形態はあくまでも一例であり、本発明の範囲は各実施形態に限定されるものではない。
また、図示した形態は説明に必要な限度で省略して示しており、寸法や具体的なリードフレームないしは素子の構造が図示したものに限定して解釈されるものではない。

図１は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第１の実施形態の概略断面図である。本実施形態のリードフレームは、基体１上に銀または銀合金からなる反射層２が形成され、反射層２の一部の表面上に光半導体素子３が搭載されている。さらにボンディングワイヤ７によって、破断部９（図中折れ線形状の領域として省略的に示している。）にて絶縁された他方のリードフレームと、光半導体素子３とが、電気的に接続されて回路が形成されている。本発明において、本実施形態のリードフレームは、反射層２は例えば電気めっきで形成された後、圧延加工により塑性変形を生じており、近紫外域及び可視光領域（波長３４０ｎｍ〜８００ｎｍ）の反射特性に優れた光半導体装置用リードフレームとなる。

図２は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第２の実施形態の概略断面図である。図２に示す実施形態のリードフレームが、図１に示すリードフレームと異なる点は、基体１と反射層２との間に、中間層４が形成されていることである。その他の点については、図１に示すリードフレームと同様である。

図３および図４は、光半導体素子が搭載される側の片面のみに例えば電気めっき後に圧延加工が施された反射層２を配置した第３および第４の実施形態の概略断面図であり、図３と図４との相違点は、中間層４の有無である。

図５は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第５の実施形態の概略断面図である。図５は、モールド樹脂５および封止樹脂６によって光半導体モジュールが形成されている様子を便宜的に示しており、光半導体素子３が搭載される部分と、その近傍である反射現象を起こす箇所と、モールド樹脂５の内部とにのみ反射層２が形成されている。本実施形態において、中間層４は基体１の全面に形成されているが、基体１と反射層２との間に介在する形態であれば、部分的に形成されていてもよい。また、モールド樹脂５の下部の途中まで反射層２が形成されているが、反射現象に寄与する部分である領域が覆われていれば良く、モールド樹脂５の外側まであるいはモールド樹脂内部のみが覆われている状態でもよい。
本発明においては、このように、光反射に寄与する部分にのみに銀または銀合金からなる反射層２を形成することも可能である。

図６は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第６の実施形態の概略断面図である。図６は、図５同様、モールド樹脂５および封止樹脂６によって光半導体モジュールが形成されている様子を便宜的に示している。図６の実施形態が図５と異なる点は、基体１の光半導体素子３が配置される面にのみ中間層４が設けられていることと、反射層２が基体１の全面に設けられていることである。

図７は、本発明に係る光半導体装置用リードフレームの第７の実施形態の概略断面図である。図７において、外部の半田付け相当部では、プレス端面および裏面に、半田付け性の良好なめっき（銀または銀合金めっき、錫または錫合金、金または金合金）からなる半田付け改善層７を施している。図７においては、リードフレームに搭載される光半導体素子（３）は図示を省略している。
このプレス後に設けられる、例えば銀、錫、金などのめっきからなる半田付け改善層７によって、より安定した半田付け性が確保できる。なお、この場合、反射層（２）が形成されている面であって、反射率が要求される部分（つまり、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域）以外の部分に、半田付け性改善層７が設けられていても差し支えない。

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１として、表１に示す幅１００ｍｍの基体に以下に示す前処理を行った後、以下に示す電気めっき処理を施した。圧延後の被覆厚さを含めた全板厚を０．２ｍｍとするべく、反射層形成後の圧延加工時の加工率を考慮して反射層初期形成時（めっき時）の板厚を変化させて、反射層をめっきにより初期形成した。その後、６段圧延機（日立製作所製）を用い、圧延ワークロールの表面粗度Ｒａがおよそ０．０３μｍのロールを使用して、表１に示す減面率によって厚さ０．２ｍｍに圧延加工を施すことにより、表１に示す構成の発明例１〜１４、１９及び２２〜３８および参考例１〜３のサンプル（圧延加工上がり品）を得た。なお参考例４は、特許文献３の比較例１を、参考例５は、特許文献３の実施例２を、それぞれ模したものであり、圧延加工を行った後に２４０℃で４時間の熱処理を実施したものを準備した（熱処理上がり品）。また、従来例１〜４については、板厚０．２ｍｍ、幅１００ｍｍの基体に、以下に示す前処理を行った後、以下に示す反射層を形成するための電気めっき処理を施すことで、表１に示すリードフレーム用の母材（条材）を作製した。（従来例１、２、４は、めっき上がり品である。）なお、従来例３に関しては、先述の特許文献２の実施例８記載の被覆状況を本実施例における基体にて再現するため、文献２記載の条件にてめっき層を形成後、熱処理を３２０℃で３０秒、残留酸素濃度５００ｐｐｍの雰囲気で実施したものを準備した（熱処理上がり品）。中間層のない発明例及び比較例が図１に示したリードフレームの構造に相当し、中間層のある発明例及び参考例が図２に示したリードフレームの構造に相当する。
なお、本実施例の評価では、簡便のためプレス加工は行わず、条形状にて評価した。

基体として用いられた材料のうち、「Ｃ１４４１０（Ｃｕ−０．１５Ｓｎ：古河電気工業（株）製 ＥＦＴＥＣ−３）」、「Ｃ１９４００（Ｃｕ−Ｆｅ系合金材料：Ｃｕ−２．３Ｆｅ−０．０３Ｐ−０．１５Ｚｎ）」、「Ｃ２６０００（黄銅：Ｃｕ−３０Ｚｎ）」、「Ｃ５２１００（リン青銅：Ｃｕ−８Ｓｎ−Ｐ）」、「Ｃ７７０００（洋白：Ｃｕ−１８Ｎｉ−２７Ｚｎ）」、および「Ｃ１８０４５（Ｃｕ−０．３Ｃｒ−０．２５Ｓｎ−０．５Ｚｎ：古河電気工業（株）製 ＥＦＴＥＣ−６４Ｔ）」は銅または銅合金の基体を表し、合金番号はＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格による種類を示す。なお、各元素の前の数字の単位は質量％である。
また、「Ａ１１００」、「Ａ２０１４」、「Ａ３００３」、および「Ａ５０５２」はアルミニウムまたはアルミニウム合金の基体を表し、それぞれ日本工業規格（ＪＩＳ Ｈ ４０００：２００６など）にその成分が規定されている。
また、「４２アロイ」は鉄系基体を表し、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を表す。
なお、基体がアルミニウムのときは電解脱脂・酸洗・亜鉛置換処理の工程を経て、その他の基体の場合は電解脱脂・酸洗の工程を経た前処理を行った。また、それぞれ銀または銀合金のめっきを行う前は、銀ストライクめっきを行い、最表層めっき厚は銀ストライクめっき厚を含めた圧延後の厚さとして表記した。

実施例１における前処理条件を以下に示す。
（前処理条件）
［陰極電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ ６０ｇ／リットル
脱脂条件：２．５Ａ／ｄｍ^２、温度６０℃、脱脂時間６０秒
［酸洗］
酸洗液：１０％硫酸
酸洗条件：３０秒 浸漬、室温
［亜鉛置換］（基体がアルミニウムの時に使用）
亜鉛置換液：ＮａＯＨ ５００ｇ／リットル、ＺｎＯ １００ｇ／リットル、酒石酸（Ｃ_４Ｈ_６Ｏ_６） １０ｇ／リットル、ＦｅＣｌ_２ ２ｇ／リットル
処理条件：３０秒 浸漬、室温
［Ａｇストライクめっき］被覆厚０．０１μｍ
めっき液：ＫＡｇ（ＣＮ）_２ ５ｇ／リットル、ＫＣＮ ６０ｇ／リットル、
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ^２、めっき時間 ４秒、温度 ２５℃

実施例１において使用した中間層めっきの液組成およびめっき条件を以下に示す。
（中間層めっき条件）
［Ｎｉめっき］
めっき液：Ｎｉ（ＳＯ_３ＮＨ_２）_２・４Ｈ_２Ｏ ５００ｇ／リットル、ＮｉＣｌ_２ ３０ｇ／リットル、Ｈ_３ＢＯ_３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ５Ａ／ｄｍ^２、温度 ５０℃
［Ｃｏめっき］
めっき液：Ｃｏ（ＳＯ_３ＮＨ_２）_２・４Ｈ_２Ｏ ５００ｇ／リットル、ＣｏＣｌ_２ ３０ｇ／リットル、Ｈ_３ＢＯ_３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ５Ａ／ｄｍ^２、温度 ５０℃
［Ｃｕめっき］
めっき液：ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２Ｏ ２５０ｇ／リットル、Ｈ_２ＳＯ_４ ５０ｇ／リットル、ＮａＣｌ ０．１ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ６Ａ／ｄｍ^２、温度 ４０℃

実施例１において使用した反射層めっきの液組成およびめっき条件を以下に示す。
（反射層めっき条件）
［Ａｇめっき］
めっき液：ＡｇＣＮ ５０ｇ／リットル、ＫＣＮ １００ｇ／リットル、Ｋ_２ＣＯ_３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃
［Ａｇ−Ｓｎ合金めっき］
めっき液：ＫＣＮ １００ｇ／リットル、ＮａＯＨ ５０ｇ／リットル、ＡｇＣＮ １０ｇ／リットル、Ｋ_２Ｓｎ（ＯＨ）_６ ８０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ^２、温度 ４０℃
［Ａｇ−Ｉｎ合金めっき］
めっき液：ＫＣＮ １００ｇ／リットル、ＮａＯＨ ５０ｇ／リットル、ＡｇＣＮ １０ｇ／リットル、ＩｎＣｌ_３ ２０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃
［Ａｇ−Ｐｄ合金めっき］
めっき液：ＫＡｇ［ＣＮ］_２ ２０ｇ／リットル、ＰｄＣｌ_２ ２５ｇ／リットル、Ｋ_４Ｏ_７Ｐ_２ ６０ｇ／リットル、ＫＳＣＮ １５０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ０．５Ａ／ｄｍ^２、温度 ４０℃
［Ａｇ−Ｓｅ合金めっき］
めっき液：ＫＣＮ １５０ｇ／リットル、Ｋ_２ＣＯ_３ １５ｇ／リットル、ＫＡｇ［ＣＮ］_２ ７５ｇ／リットル、Ｎａ_２Ｏ_３Ｓｅ５Ｈ_２Ｏ ５ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ^２、温度 ５０℃
［Ａｇ−Ｓｂ合金めっき］
めっき液：ＫＣＮ １５０ｇ／リットル、Ｋ_２ＣＯ_３ １５ｇ／リットル、ＫＡｇ［ＣＮ］_２ ７５ｇ／リットル、Ｃ_４Ｈ_４ＫＯＳｂ １０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ^２、温度 ５０℃

（評価方法）
上記のようにして得られた、表１の発明例、参考例、および従来例のリードフレームについて、下記試験および基準により評価を行った。その結果を表２に示す。
（１Ａ）反射率測定：分光光度計（Ｕ−４１００（商品名、（株）日立ハイテクノロジーズ製））において、全反射率を３００ｎｍ〜８００ｎｍにかけて連続測定を実施した。このうち、紫外域〜近紫外域である３４０ｎｍ、３７５ｎｍ、４００ｎｍ、さらには可視光域である４５０ｎｍおよび６００ｎｍにおける全反射率（％）を表２に示す。それぞれ波長３４０ｎｍでの反射率を６０％以上、３７５ｎｍでの反射率を７５％以上、４００ｎｍでの反射率を８０％以上、可視光域の波長４５０ｎｍおよび６００ｎｍにおいては９０％以上であることが要求特性とした。
（１Ｂ）耐熱性：１５０℃および１９０℃の温度で３時間大気中にて熱処理を行った後の変色状況を目視観察した。変色が全くないものを「良」と判定して表に「○」を付し、やや褐色に変色しているものを「可」と判定して表に「△」、完全に褐色なものを「不可」と判定して表に「×」を付し、「可」以上を実用レベルとした。
（１Ｃ）曲げ加工性：曲げ半径０．２ｍｍにおいて、圧延筋に対して平行な方向に９０°曲げを１トンプレス機を使用して実施した。その曲げ加工部の頂点を実体顕微鏡にて１００倍で観察し、割れの有無を調査した。全く割れていないものを「優」と判定して表に「◎」を付し、最表層に軽微な割れが発生しているものの基体まで到達していないものを「良」と判定して表に「○」を付し、最表層に軽微な割れが発生しているが、基体の割れは認められないものを「可」と判定して表に「△」を付し、基体まで割れが発生しているものを「不可」と判定して表に「×」を付し、「可」以上を実用レベルとした。

これらの結果から明らかなように、圧延加工による減面加工を行っておらず、かつ熱処理も行っていない従来例１、２、４において、減面加工を施した本発明例と比較すると、次のことが分かる。紫外〜近紫外域である３４０ｎｍ〜４００ｎｍ、特に３７５ｎｍにおける反射率が本発明例の方が良好であり、３４０ｎｍで６０％以上、３７５ｎｍで７５％以上、さらに４００ｎｍで８０％以上を満足した。また、めっき後に熱処理を３２０℃で３０秒間の処理した従来例３では、全体的に、特に可視光領域において反射率が本発明例よりも低かった。これは、特許文献２の実施例はセラミックスであるアルミナ基板であるのに対し、本発明のような基体に金属を用いたリードフレーム材では、３２０℃で３０秒間という熱処理が施されることで、下地や基体成分の拡散が発生しているものと思われ、さらに熱処理を大気中で行うことによって基体成分の酸化が進行し、表２に示すように耐熱性が低下しているものと思われる。
また、Ａｇ厚が薄い場合には、従来例２および４にあるように、耐熱性に劣っている傾向にあることが分かる。

さらに参考例１においては、最表層の被覆厚が０．１μｍと薄いため、耐熱性に劣るとともに、波長３７５ｎｍおよび４００ｎｍにおける反射率が改善されるものの発明例１１より劣っていることが分かり、最表層被覆厚は０．２μｍ以上であることが好ましいことが分かる。
また参考例２では、反射層形成後の圧延加工時の加工率が０．５％と低いため、圧延なしよりは反射率が向上するものの、十分とはいえないレベルに留まっている。
さらに参考例３では、減面率が８０％を越えている状態であるが、反射率及び耐熱性は優れるものの、曲げ加工性において劣っていることが確認される。このため、減面率は１〜８０％であることが好ましいことが分かる。さらに曲げ加工性も重視すると、２０〜６０％の減面率がより好適である。
さらに参考例４及び参考例５では、めっき、圧延の後、熱処理（低温焼鈍）を行った例であるが、反射率が全体的に１０％程度低下しており、低温焼鈍による熱履歴が過剰であったために反射率が低下した。このように、圧延の後に熱処理を施す場合は、反射率を十分に考慮しつつ適用する必要があることが分かる。

図８に、従来例１と発明例１９における反射率を測定した結果を示す。これらは、従来の通常の手法でめっきしただけの（圧延加工も熱処理も行っていない）従来例１に対して、めっき後に圧延加工を施した発明例１９を対比して示した結果である。このように、本発明例は波長３４５〜３５５ｎｍにおける吸収ピークが消滅しており、かつ可視光域において大変優れた反射率を示すことが分かる。この反射率は銀の物理的限界反射率に極めて近く、従来にはない反射率を示しており、近紫外から可視光域の波長３４０〜８００ｎｍにおいて、光半導体装置用リードフレームとして大変好適に用いることが出来ることがわかる。なお、図示した従来例１の結果は、従来例３の場合よりも低波長側における反射率が低いと思われる。

（実施例２）
実施例２として、表３に示す幅１００ｍｍの基体に、前記実施例１と同様にして前処理を行った後、表３に示す電気めっき処理を前記実施例１と同様にして施した。０．２５ｍｍおよび０．８３ｍｍの板厚の基体を用いて、圧延加工後のＡｇ被覆厚が３μｍとなるように、基体の両面をＡｇめっきし、その後、反射層形成後の圧延加工時の加工率４０％で圧延加工を施し、０．１５ｍｍおよび０．５ｍｍの板厚の条材を得た。その後プレスによる打ち抜き加工を施した後、レジストマスクにより、外部リード部のみに半田濡れの良好なめっき皮膜を形成するための電気めっきを行い、レジストを除去して、表３に示す構成の発明例３９〜５０および参考例６〜９を得た。
また、従来例５〜８については、板厚０．１５ｍｍおよび０．５ｍｍ、幅１００ｍｍの条材をプレス抜き加工後にＡｇめっきし、表３に示すリードフレームを作製した。
いずれも、半田付けを行うリード部の幅は、３ｍｍと０．５ｍｍとした。

（評価方法）
上記のようにして得られた、表３の発明例、参考例、および従来例のリードフレームについて、下記試験および基準により評価を行った。その結果を表４に示す。
（２Ａ）反射率測定：分光光度計 Ｕ−４１００（商品名、（株）日立ハイテクノロジーズ製）において、全反射率を３００ｎｍ〜８００ｎｍにかけて連続測定を実施した。このうち、波長３４０ｎｍ、波長３７５ｎｍ、波長４００ｎｍ、波長４５０ｎｍおよび波長６００ｎｍにおける全反射率（％）を表４に示す。
全反射率は、実用性を考慮して、それぞれ、波長３４０ｎｍでの反射率を６０％以上、波長３７５ｎｍでの反射率を７５％以上、波長４００ｎｍでの反射率を８０％以上、可視光域の波長４５０ｎｍおよび６００ｎｍにおいては９０％以上であることを要求特性とした。
（２Ｂ）半田付け性：ソルダーチェッカー（ＳＡＴ−５１００（商品名、（株）レスカ製））において、１５０℃で３時間の大気加熱後にリード部の半田濡れ時間を評価した。測定条件詳細は以下の条件とし、半田濡れ時間が１秒以下であると良好であると判定した。
半田の種類：Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ
温度：２５０℃
フラックス：イソプロピルアルコール−２５％ロジン
浸漬速度：２５ｍｍ／秒
浸漬時間：１０秒
浸漬深さ：１０ｍｍ

上記実施例２により、本発明例、参考例、および従来例において、以下のことがわかった。
（ａ）めっきされたＡｇ被覆が圧延された反射層を３μｍ有していれば、反射率は実施例１と同様に良好である。
（ｂ）外部リードに半田濡れの良好なめっき皮膜としてＡｇ、ＳｎまたはＡｕをめっきした発明例は、いずれも半田付け性の問題はないことがわかった。
（ｃ）外部リードに半田濡れの良好なめっきを施していない参考例においては、薄い板厚で広い幅では問題ないが、狭い幅では、やや濡れ時間が長い。厚い板厚で広い幅でも若干濡れ時間が長くなっており、狭い幅になるとかなり濡れ時間が長くなっている。
（ｄ）上記（ｂ）、（ｃ）から、半田付けの信頼性の高度に要求される用途や、板厚・幅から半田濡れしにくい形状の場合には、外部リードへ半田濡れの良好なめっきを施すことが好ましい。
上記の実施例においては、外部リードへのめっきとして純金属（Ａｇ、ＳｎまたはＡｕ）でめっきした例を示したが、これらが合金でも同様な効果を奏することは確認している。

１ 基体
２ 反射層（圧延加工された層）
３ 光半導体素子
４ 中間層
５ モールド樹脂
６ 封止樹脂
７ ボンディングワイヤ
８ 半田付け改善層（Ａｇ、Ａｕ、Ｓｎ、それらの合金など）

Claims (14)

1. 基体の最表面の、少なくとも片面もしくは両面に、一部もしくは全面に反射層を具備してなる光半導体装置用リードフレームであって、前記反射層が、少なくとも光半導体素子の光を反射する反射領域の最表面において、圧延加工によって組織全体が塑性変形された銀または銀合金めっき組織を有し、該めっき組織の前記の圧延加工による加工率を３７％以上６０％以下とし、反射層の前記塑性変形後の厚さが０．２〜１０μｍであり、波長３４０ｎｍの光の反射率が６０％以上、波長３７５ｎｍの光の反射率が７５％以上、波長４００ｎｍの光の反射率が８０％以上、波長４５０ｎｍおよび波長６００ｎｍの光の反射率がそれぞれ９０％以上であり、かつ、波長３７５ｎｍの光の反射率が波長３４０ｎｍの光の反射率よりも大きいことを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム。
2. 前記反射層は、前記基体の上に少なくとも１層の金属層を介して設けられて耐熱性とされていることを特徴とする、請求項１に記載の光半導体装置用リードフレーム。
3. 前記反射層を形成する銀または銀合金が、銀、銀−錫合金、銀−インジウム合金、銀−ロジウム合金、銀−ルテニウム合金、銀−金合金、銀−パラジウム合金、銀−ニッケル合金、銀−セレン合金、銀−アンチモン合金、または銀−白金合金であることを特徴とする、請求項１または２に記載の光半導体装置用リードフレーム。
4. 前記基体が、銅、銅合金、鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金からなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
5. 少なくとも半田付けを要する部分に、銀、銀合金、スズ、スズ合金、金、または金合金のいずれかからなるめっき層を有してなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光半導体装置用リードフレーム。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置用リードフレームの素材を製造する方法であって、基体の最表面であって少なくとも光半導体素子が発する光を反射する反射領域に銀または銀合金からなる反射層を、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成した後、圧延加工を施してめっき組織を塑性変形してなり、めっき組織の前記の圧延加工の加工率を３７％以上６０％以下とすることを特徴とする、光半導体装置用リードフレーム素材の製造方法。
7. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置用リードフレームを製造する方法であって、基体の最表面であって少なくとも光半導体素子が発する光を反射する反射領域に銀または銀合金からなる反射層を、電気めっき法、無電解めっき法またはスパッタ法で形成した後、圧延加工を施してめっき組織が塑性変形された光半導体装置用リードフレーム素材を得て、該素材にプレス法もしくはエッチング法により抜き加工を施して、リードフレームを得てなり、めっき組織の前記の圧延加工の加工率を３７％以上６０％以下とすることを特徴とする、光半導体装置用リードフレームの製造方法。
8. 前記抜き加工後に、半田付け性の良好なめっきを部分的に施すことを特徴とする、請求項７に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
9. 前記半田付け性の良好なめっきは、少なくとも光半導体素子が発する光を反射する領域以外の領域に施され、前記めっきの成分は、銀、銀合金、スズ、スズ合金、金、または金合金のいずれかであることを特徴とする、請求項８に記載の光半導体装置用リードフレームの製造方法。
10. 光半導体素子と、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光半導体装置用リードフレームとを具備してなる光半導体装置であって、前記光半導体装置用リードフレームの反射層が、基体の最表面であって少なくとも前記光半導体素子から発生する光を反射する領域に設けられた、かつ、めっき組織が塑性変形された組織を有することを特徴とする光半導体装置。
11. 前記光半導体素子の発光波長が３４０ｎｍから８００ｎｍであることを特徴とする、請求項１０に記載の光半導体装置。
12. 装置から出力される光が白色光であることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の光半導体装置。
13. 装置から出力される光が紫外、近紫外または紫光であることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の光半導体装置。
14. 請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の光半導体装置を具備してなることを特徴とする照明装置。
    

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