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JP5978705B2 - LED element mounting substrate, method for manufacturing the same, and semiconductor device using the LED element mounting substrate - Google Patents

LED element mounting substrate, method for manufacturing the same, and semiconductor device using the LED element mounting substrate Download PDF

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JP5978705B2 JP2012073534A JP2012073534A JP5978705B2 JP 5978705 B2 JP5978705 B2 JP 5978705B2 JP 2012073534 A JP2012073534 A JP 2012073534A JP 2012073534 A JP2012073534 A JP 2012073534A JP 5978705 B2 JP5978705 B2 JP 5978705B2
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Description

本発明は、LED(発光ダイオード)素子搭載用基板及びその製造方法、並びに当該LED素子搭載用基板を用いた半導体装置に関する。   The present invention relates to a substrate for mounting an LED (light emitting diode) element, a manufacturing method thereof, and a semiconductor device using the LED element mounting substrate.

近年、LED素子を基板上に実装した半導体装置が、表示装置のバックライト、各種電気機器や電子機器の表示灯、車載照明、一般照明等に用いられている。かかる半導体装置は、一般に、銅基板等の放熱性基板上に電気絶縁層を介して電極を形成し、この電極上にLED素子を実装してボンディングした後、透光性樹脂で当該LED素子を埋設するようにして封止した構造を有する。   In recent years, a semiconductor device in which an LED element is mounted on a substrate is used for a backlight of a display device, a display lamp of various electric devices and electronic devices, an in-vehicle illumination, a general illumination, and the like. In general, such a semiconductor device has an electrode formed on a heat-dissipating substrate such as a copper substrate via an electrical insulating layer, an LED element is mounted on the electrode and bonded, and then the LED element is bonded with a translucent resin. It has a structure sealed so as to be buried.

このような構造を有する半導体装置として、例えば、Cu配線層が形成されたCu基板にCu配線層側からプレス加工を施すことで所定の凹部(リフレクタ部)を形成し、当該凹部内(素子搭載部)にLED素子を実装した後にエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透光性樹脂で封止してなるものが知られている(特許文献1参照)。かかる半導体装置は、LED素子から発せられた光を効率的に取り出すために、Cu配線層上に設けられた、反射層としての役割を果たす銀めっき層を備えている。   As a semiconductor device having such a structure, for example, a predetermined concave portion (reflector portion) is formed by pressing from a Cu wiring layer side on a Cu substrate on which a Cu wiring layer is formed, and the inside of the concave portion (element mounting) (Part 1) is known in which an LED element is mounted and then sealed with a translucent resin such as an epoxy resin or a silicone resin (see Patent Document 1). Such a semiconductor device includes a silver plating layer provided on the Cu wiring layer and serving as a reflective layer in order to efficiently extract light emitted from the LED element.

このような半導体装置の封止に用いられる透光性樹脂としては、樹脂の種類により程度の差はあるもののガスバリア性が低いため、経時的には反射層としての銀めっき層にまで空気中の酸素や硫化水素等の腐食性ガスが浸透するおそれがある。特に、高輝度タイプの半導体装置に要求される耐候性を満足させ得るシリコーン樹脂は、ガスバリア性が低いものであるため、シリコーン樹脂を透光性樹脂として用いた半導体装置においては、経時的に反射層としての銀めっき層にまで空気中の酸素や硫化水素等の腐食性ガスが浸透するおそれがある。このような腐食性ガスが銀めっき層に接触すると、銀めっき層の変色が生じ、反射率が著しく低下してしまうという問題がある。   As a translucent resin used for sealing such a semiconductor device, the gas barrier property is low although there is a difference depending on the type of the resin. There is a risk that corrosive gases such as oxygen and hydrogen sulfide may permeate. In particular, a silicone resin that can satisfy the weather resistance required for a high-brightness type semiconductor device has a low gas barrier property. Therefore, in a semiconductor device using a silicone resin as a translucent resin, it is reflected over time. There is a possibility that corrosive gases such as oxygen and hydrogen sulfide in the air may permeate into the silver plating layer as the layer. When such a corrosive gas comes into contact with the silver plating layer, there is a problem that the silver plating layer is discolored and the reflectance is significantly reduced.

このような問題(腐食性ガスによる銀めっき層の変色の問題)を解決すべく、従来、基材上の銀又は銀合金からなる層の外層に銀又は銀合金以外の金属の金属酸化物層が設けられてなる半導体装置が提案されている(特許文献2参照)。   In order to solve such a problem (problem of discoloration of the silver plating layer due to corrosive gas), a metal oxide layer of metal other than silver or silver alloy is conventionally formed on the outer layer of the silver or silver alloy layer on the substrate. Has been proposed (see Patent Document 2).

また、上記半導体装置を長期的に使用していると、基板に含まれるCuが反射層の表面に向かって移動する、いわゆるパイルアップ現象が発生することがある。このパイルアップ現象によりCuが反射層の表面に向かって移動すると、当該Cuと酸素との結合により酸化銅が生成され、半導体装置における反射率が著しく低下してしまうという問題がある。   In addition, when the semiconductor device is used for a long time, a so-called pile-up phenomenon may occur in which Cu contained in the substrate moves toward the surface of the reflective layer. When Cu moves toward the surface of the reflective layer due to this pile-up phenomenon, there is a problem that copper oxide is generated due to the bond between the Cu and oxygen, and the reflectance in the semiconductor device is significantly reduced.

このようなCuのパイルアップによる反射率の低下を防止することを目的として、従来、基材と銀めっき層との間にニッケルめっき層等の中間めっき層が設けられてなる半導体装置が提案されている(特許文献3参照)。   Conventionally, a semiconductor device in which an intermediate plating layer such as a nickel plating layer is provided between a base material and a silver plating layer has been proposed for the purpose of preventing a decrease in reflectance due to such a pile-up of Cu. (See Patent Document 3).

特開2006−245032号公報JP 2006-245032 A 国際公開2011/004711号パンフレットInternational Publication 2011/004711 Pamphlet 特開2011−204790号公報JP 2011-204790 A

上記特許文献2に開示された半導体装置においては、銀又は銀合金からなる層の全面を覆うようにして金属酸化物層が設けられているため、空気中の酸素や硫化水素等の腐食性ガスによる銀又は銀合金からなる層の変色等を抑制することができるものの、半導体装置における反射率が金属酸化物層の反射率に依存することになる。そのため、当該金属酸化物層の反射率が銀又は銀合金からなる層の反射率よりも低いと、半導体装置の製造初期における反射率、すなわち腐食性ガス等により銀又は銀合金からなる層が変色する前における反射率が低下し、LED素子から発せられた光を効率的に取り出すことが困難となり、半導体装置の輝度が低下してしまうという問題がある。   In the semiconductor device disclosed in Patent Document 2, since the metal oxide layer is provided so as to cover the entire surface of the layer made of silver or silver alloy, corrosive gas such as oxygen or hydrogen sulfide in the air. Although the discoloration or the like of the layer made of silver or silver alloy due to the above can be suppressed, the reflectance in the semiconductor device depends on the reflectance of the metal oxide layer. Therefore, if the reflectance of the metal oxide layer is lower than the reflectance of the layer made of silver or silver alloy, the reflectance of the semiconductor device in the initial stage of manufacture, that is, the layer made of silver or silver alloy is discolored by corrosive gas or the like. Thus, there is a problem that the reflectivity before the light is reduced, it is difficult to efficiently extract the light emitted from the LED element, and the luminance of the semiconductor device is lowered.

一方、製造初期における反射率を低下させないようにすべく、上記特許文献2に開示された半導体装置において銀又は銀合金からなる層の一部を露出させるように金属酸化物層を設けることが考えられる。このような態様であれば半導体装置の製造初期における反射率を向上させることができるものの、銀又は銀合金からなる層の一部が露出していることで腐食性ガス等に対する耐性が低下し、経時的には、露出する一部の銀又は銀合金からなる層が変色してしまうという問題がある。すなわち、製造初期における反射率の向上及び銀又は銀合金からなる層の腐食性ガス等に対する耐性の向上という要求を、いずれも満足し得るような半導体装置は、未だ提案されていないという現状がある。   On the other hand, in order not to reduce the reflectance in the initial stage of manufacture, it is considered to provide a metal oxide layer so that a part of the layer made of silver or a silver alloy is exposed in the semiconductor device disclosed in Patent Document 2 above. It is done. Although it is possible to improve the reflectivity at the initial stage of manufacture of the semiconductor device with such an embodiment, the resistance to corrosive gas or the like is reduced because a part of the layer made of silver or a silver alloy is exposed, Over time, there is a problem that a part of the exposed layer made of silver or silver alloy is discolored. That is, there is a current situation that a semiconductor device that can satisfy both the requirements for improving the reflectance in the initial stage of manufacturing and improving the resistance of the layer made of silver or silver alloy to corrosive gas has not yet been proposed. .

また、上記特許文献3に開示された半導体装置においては、中間めっき層としてニッケルめっき層を有することで、基材からの銅のパイルアップを抑制するものであるが、ニッケルめっき層によるパイルアップ抑制効果は十分ではなく、経時的にはニッケルめっき層を通って基材中の銅がパイルアップしてしまい、それにより反射率が低下してしまうという問題がある。   Moreover, in the semiconductor device disclosed in Patent Document 3, the nickel plating layer is used as the intermediate plating layer to suppress copper pile-up from the base material, but the pile-up suppression by the nickel plating layer is suppressed. The effect is not sufficient, and the copper in the base material piles up over time through the nickel plating layer, thereby causing a problem that the reflectance is lowered.

上記のような現状に鑑みて、本発明は、製造初期における反射率が高く、かつ腐食性ガス等に対する耐性も高く、さらには反射層の下方に銅が存在する場合に当該銅のパイルアップによる反射率の低下を効果的に抑制し得るLED素子搭載用基板及びその製造方法、並びに当該LED素子搭載用基板を用いた半導体装置を提供することを目的とする。   In view of the current situation as described above, the present invention has high reflectivity at the initial stage of manufacture and high resistance to corrosive gases and the like. Further, when copper is present below the reflective layer, the present invention is based on the pile-up of the copper. An object of the present invention is to provide an LED element mounting substrate that can effectively suppress a decrease in reflectance, a method for manufacturing the same, and a semiconductor device using the LED element mounting substrate.

上記課題を解決するために、本発明は、LED素子を搭載するために用いられる基板であって、基材と、前記基材における前記LED素子を搭載するための搭載領域上に少なくとも設けられてなる第1金属めっき層と、前記第1金属めっき層上に設けられてなる第2金属めっき層と、前記第2金属めっき層上に設けられてなる第3金属めっき層とを備え、前記第1金属めっき層及び前記第3金属めっき層は、それぞれ、銀又は銀合金により構成され、前記第2金属めっき層は、インジウム又はインジウム合金により構成され、少なくとも前記第3金属めっき層中には、前記第2金属めっき層を構成するインジウム又はインジウム合金の一部が拡散しており、前記第2金属めっき層を構成するインジウム又はインジウム合金が、前記第3金属めっき層の表面における結晶粒界以外の部分を露出させるようにして前記第3金属めっき層の表面における結晶粒界選択的に被覆していることを特徴とするLED素子搭載用基板を提供する(発明1)。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a substrate used for mounting an LED element, and is provided at least on a base material and a mounting region for mounting the LED element in the base material. comprising a first metal plating layer made of a second metal plating layer thus provided on the first metal plating layer, and a third metal plated layer thus provided on the second metal plating layer, the second 1 metal plating layer and the third metal plating layer are each made of silver or a silver alloy, the second metal plating layer is made of indium or an indium alloy, and at least in the third metal plating layer, the portion of the indium or indium alloy constituting the second metal plating layer are diffused, indium or indium alloy constituting the second metal plating layer, the third metal Me To provide an LED device mounting board, characterized in that it selectively covers the grain boundary so as to expose portions other than the grain boundaries at the surface of the feeder layer at the surface of the third metal plated layer (Invention 1).

上記発明(発明1)においては、少なくとも前記第3金属めっき層の厚さ方向所定の断面において、前記第3金属めっき層を構成する銀又は銀合金の結晶粒子のうち断面積0.01μm2以上の当該結晶粒子が、前記断面の全面積の50%以上を占めているのが好ましく(発明2)、少なくとも前記第3金属めっき層の厚さ方向所定の断面において、当該第3金属めっき層の厚さの二乗以上の断面積を有する、前記第3金属めっき層を構成する銀又は銀合金の結晶粒子が少なくとも1個存在するのが好ましく(発明3)、前記第3金属めっき層の厚さが、1μm以下であるのが好ましく(発明4)、前記第1金属めっき層及び前記第3金属めっき層は、前記第2金属めっき層よりも波長400〜700nmの光に対する反射率に優れるのが好ましく(発明)、前記第1金属めっき層の厚さが、1〜10μmであるのが好ましく(発明)、前記基材は、銅を含む基材であるのが好ましく(発明)、前記基材と前記第1金属めっき層との間に、銅を含む下地めっき層を備えるのが好ましい(発明)。
In the above invention (Invention 1), at least in a predetermined cross section in the thickness direction of the third metal plating layer, a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more among silver or silver alloy crystal particles constituting the third metal plating layer It is preferable that the crystal particles occupy 50% or more of the total area of the cross section (Invention 2), and at least in the predetermined cross section in the thickness direction of the third metal plating layer, It is preferable that there is at least one crystal particle of silver or a silver alloy constituting the third metal plating layer having a cross-sectional area equal to or greater than the square of the thickness (Invention 3), and the thickness of the third metal plating layer but is preferably at 1μm or less (invention 4), before Symbol the first metal plating layer and the third metal plated layer, the excellent reflectance to light of the wavelength 400~700nm than the second metal plating layer Preferred (Invention 5 ), the thickness of the first metal plating layer is preferably 1 to 10 μm (Invention 6 ), and the substrate is preferably a substrate containing copper (Invention 7 ). It is preferable to provide a base plating layer containing copper between the base material and the first metal plating layer (Invention 8 ).

また、本発明は、上記発明(発明1〜)に係るLED素子搭載用基板と、前記搭載領域上に搭載されてなるLED素子と、前記LED素子を封止する封止部とを備えることを特徴とする半導体装置を提供する(発明)。
Moreover, this invention is equipped with the board | substrate for LED element mounting which concerns on the said invention (invention 1-8 ), the LED element mounted on the said mounting area | region, and the sealing part which seals the said LED element. A semiconductor device is provided (Invention 9 ).

さらに、本発明は、LED素子を搭載するために用いられる基板を製造する方法であって、基材における前記LED素子を搭載するための搭載領域上に銀又は銀合金をめっきして、第1金属めっき層を形成する第1金属めっき層形成工程と、少なくとも前記第1金属めっき層を被覆するようにインジウム又はインジウム合金をめっきして、第2金属めっき層を形成する第2金属めっき層形成工程と、少なくとも前記第2金属めっき層を被覆するように銀又は銀合金をめっきして、第3金属めっき層を形成する第3金属めっき層形成工程と、前記第1〜第3金属めっき層が形成された基材を加熱する加熱工程とを含み、前記加熱工程において、少なくとも前記第2金属めっき層を構成するインジウム又はインジウム合金の一部を前記第3金属めっき層中に拡散させて、前記第2金属めっき層を構成するインジウム又はインジウム合金が、前記第3金属めっき層の表面における結晶粒界以外の部分を露出させるようにして前記第3金属めっき層の表面における結晶粒界を選択的に被覆するように、前記基材を加熱することを特徴とするLED素子搭載用基板の製造方法を提供する(発明10)。
Furthermore, the present invention is a method of manufacturing a substrate used for mounting an LED element, wherein silver or a silver alloy is plated on a mounting region for mounting the LED element on a base material, A first metal plating layer forming step for forming a metal plating layer; and a second metal plating layer forming for forming a second metal plating layer by plating indium or an indium alloy so as to cover at least the first metal plating layer A step of forming a third metal plating layer by plating silver or a silver alloy so as to cover at least the second metal plating layer, and the first to third metal plating layers. There comprises a heating step of heating the formed substrate, wherein in the heating step, at least the third metal Me a part of indium or indium alloy constituting the second metal plating layer It is diffused into come layer, the indium or indium alloy constituting the second metal plating layer, the third metal plated layer so as to expose portions other than the grain boundaries at the surface of the third metal plated layer in so that to selectively cover the grain boundaries at the surface of, provides a method for manufacturing an LED device mounting board, which comprises heating a pre Kimotozai (invention 10).

上記発明(発明10)においては、前記加熱工程において、少なくとも加熱後の前記第3金属めっき層の厚さ方向所定の断面の全面積の50%以上が、断面積0.01μm2以上の前記銀又は銀合金の結晶粒子で占められるように前記基材を加熱するのが好ましく(発明11)、前記加熱工程において、少なくとも加熱後の前記第3金属めっき層の厚さ方向所定の断面において、当該第3金属めっき層の厚さの二乗以上の断面積を有する前記銀又は銀合金の結晶粒子が少なくとも1個存在するように前記基材を加熱するのが好ましく(発明12)、前記第3金属めっき層形成工程において、厚さ1μm以下の前記第3金属めっき層を形成するのが好ましく(発明13)、前記加熱工程において、前記基材を200〜500℃で加熱するのが好ましく(発明14、前記第1金属めっき層形成工程において、厚さ1〜10μmの第1金属めっき層を形成するのが好ましく(発明15)、前記基材は、銅を含む基材であるのが好ましく(発明16)、前記基材上に前記第1金属めっき層を形成する前に、銅を含む下地めっき層を形成する下地めっき層形成工程をさらに有するのが好ましい(発明17)。 In the above invention (Invention 10 ), in the heating step, at least 50% or more of the total area of the predetermined cross section in the thickness direction of the third metal plating layer after heating is the silver having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more. Alternatively , it is preferable to heat the base material so as to be occupied by crystal grains of silver alloy (Invention 11 ), and in the heating step, at least in a predetermined cross section in the thickness direction of the third metal plating layer after heating, Preferably, the substrate is heated so that there is at least one crystal grain of the silver or silver alloy having a cross-sectional area equal to or greater than the square of the thickness of the third metal plating layer (Invention 12 ). In the plating layer forming step, it is preferable to form the third metal plating layer having a thickness of 1 μm or less (Invention 13 ), and in the heating step, the substrate is preferably heated at 200 to 500 ° C. Mashiku (invention 14), before Symbol first metal plating layer forming step is preferably (invention 15) to form a first metal plating layer having a thickness of 1 to 10 [mu] m, the substrate is a substrate comprising a copper Preferably (Invention 16 ), before forming the first metal plating layer on the substrate, it is preferable to further include a base plating layer forming step of forming a base plating layer containing copper (Invention 17). ).

本発明によれば、製造初期における反射率が高く、かつ腐食性ガス等に対する耐性も高く、さらには反射層の下方に銅が存在する場合に当該銅のパイルアップによる反射率の低下を効果的に抑制し得るLED素子搭載用基板及びその製造方法、並びに当該LED素子搭載用基板を用いた半導体装置を提供することができる。   According to the present invention, the reflectance at the initial stage of manufacture is high, and the resistance to corrosive gas is high. Further, when copper is present below the reflective layer, the reflectance is effectively reduced by pile-up of the copper. It is possible to provide a substrate for mounting an LED element, a method for manufacturing the same, and a semiconductor device using the substrate for mounting an LED element.

図1(A)は、本発明の一実施形態に係るLED用リードフレームを示す部分切断端面図であり、図1(B)は、本発明の一実施形態における金属層(第1金属めっき層、第2金属めっき層及び第3金属めっき層)の概略構成を示す、図1(A)におけるX部拡大切断端面図である。FIG. 1 (A) is a partially cut end view showing an LED lead frame according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (B) shows a metal layer (first metal plating layer) according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional end view of an X part in FIG. 1 (A) showing a schematic configuration of a second metal plating layer and a third metal plating layer). 図2は、本発明の一実施形態における基材の表面(LED素子搭載面)側を示す部分平面図である。FIG. 2 is a partial plan view showing the surface (LED element mounting surface) side of the substrate in one embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一実施形態に係るLED用リードフレームの製造工程を部分切断端面により示す工程フロー図である。FIG. 3 is a process flow diagram showing a manufacturing process of an LED lead frame according to an embodiment of the present invention by a partially cut end face. 図4は、本発明の一実施形態における半導体装置を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図5は、本発明の一実施形態における半導体装置の製造工程を部分切断端面により示す工程フロー図である。FIG. 5 is a process flow diagram showing a manufacturing process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention by a partially cut end face. 図6は、本発明の他の実施形態(その1)における半導体装置を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a semiconductor device according to another embodiment (part 1) of the present invention. 図7は、本発明の他の実施形態(その2)における半導体装置を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a semiconductor device according to another embodiment (part 2) of the present invention. 図8は、本発明の他の実施形態(その3)における半導体装置を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a semiconductor device according to another embodiment (part 3) of the present invention.

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
[LED用リードフレーム]
図1(A)は、本発明の一実施形態に係るLED用リードフレームを示す部分端面図であり、図1(B)は、本発明の一実施形態における金属層(第1金属めっき層、第2金属めっき層及び第3金属めっき層)の概略構成を示す、図1(A)におけるX部拡大端面図であり、図2は、本発明の一実施形態における基材の表面(LED素子搭載面)側を示す部分平面図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[LED lead frame]
FIG. 1A is a partial end view showing an LED lead frame according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B shows a metal layer (first metal plating layer, FIG. 2 is an enlarged end view of a portion X in FIG. 1 (A) showing a schematic configuration of a second metal plating layer and a third metal plating layer), and FIG. It is a partial top view which shows the mounting surface side.

図1及び図2に示すように、本実施形態に係るLED用リードフレーム1は、LED素子を搭載するための搭載領域MA(図2において、一点鎖線にて囲まれる各領域)を有する平板状の基材2と、基材2の少なくとも搭載領域MA上に第1金属めっき層31、第2金属めっき層32及び第3金属めっき層33がこの順に積層されてなる金属層3とを備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the LED lead frame 1 according to the present embodiment has a flat plate shape having a mounting region MA (each region surrounded by a one-dot chain line in FIG. 2) for mounting the LED element. And a metal layer 3 in which a first metal plating layer 31, a second metal plating layer 32, and a third metal plating layer 33 are laminated in this order on at least the mounting region MA of the substrate 2.

基材2としては、従来公知のリードフレーム用基材を用いることができ、例えば、銅、銅合金、42合金(ニッケル41%の鉄合金)等の金属基材(導電性基材);セラミックス、ガラス等の電気絶縁性基材表面に導電性材料層を設けてなる複合基材等を用いることができる。これらのうち、基材2の放熱性の観点から、金属基材(導電性基材)を用いるのが好ましい。   As the base material 2, a conventionally known lead frame base material can be used, for example, a metal base material (conductive base material) such as copper, copper alloy, 42 alloy (nickel 41% iron alloy); ceramics A composite substrate or the like obtained by providing a conductive material layer on the surface of an electrically insulating substrate such as glass can be used. Among these, it is preferable to use a metal substrate (conductive substrate) from the viewpoint of heat dissipation of the substrate 2.

LED素子を搭載するための搭載領域MAは、基材2上に少なくとも1つ設けられていればよいが、複数の搭載領域MAがマトリックス状(複数行×複数列)に所定のピッチで設けられていてもよい。なお、本実施形態においては、複数の搭載領域MAを有する基材2を例に挙げて説明する。   At least one mounting area MA for mounting the LED elements may be provided on the substrate 2, but a plurality of mounting areas MA are provided in a matrix (a plurality of rows × a plurality of columns) at a predetermined pitch. It may be. In the present embodiment, the substrate 2 having a plurality of mounting areas MA will be described as an example.

搭載領域MAは、基材2上のリフレクタ形成用領域RA(図2において二点鎖線にて囲まれる領域から搭載領域(一点鎖線にて囲まれる領域)MAを除いた領域)にリフレクタを設けた際に基材2の表面(第3金属めっき層33)が露出する略長円形状又は略方形状の領域であり、基材2上に所定のピッチでマトリックス状(複数行×複数列)に配列されている。基材2上における搭載領域MAの数は、特に限定されるものではなく、基材2の大きさ、LED素子の大きさ、各搭載領域MAのピッチ等に応じて適宜設定することができる。各搭載領域MAのピッチは、LED素子の大きさ等に応じて適宜設定することができるが、例えば、2〜10mm程度である。ここで、搭載領域MAのピッチとは、縦方向又は横方向に隣接する2つの搭載領域MAの各中心点間の距離を意味する。   The mounting area MA is provided with reflectors in the reflector formation area RA on the base material 2 (area excluding the mounting area (area surrounded by a one-dot chain line) MA in FIG. 2). When the surface of the substrate 2 (the third metal plating layer 33) is exposed, it is a substantially oval or substantially rectangular region, and is formed in a matrix (multiple rows x multiple columns) at a predetermined pitch on the substrate 2. It is arranged. The number of mounting areas MA on the base material 2 is not particularly limited, and can be appropriately set according to the size of the base material 2, the size of the LED elements, the pitch of each mounting area MA, and the like. The pitch of each mounting area MA can be set as appropriate according to the size of the LED elements, and is, for example, about 2 to 10 mm. Here, the pitch of the mounting area MA means a distance between the center points of two mounting areas MA adjacent in the vertical direction or the horizontal direction.

基材2の大きさは、搭載領域MAに実装されるLED素子の大きさや、搭載領域MAのピッチ等に応じて適宜設計され得る。また、基材2の厚みは、例えば、0.05〜0.5mm程度に設定され得る。   The size of the base material 2 can be appropriately designed according to the size of the LED elements mounted in the mounting area MA, the pitch of the mounting area MA, and the like. Moreover, the thickness of the base material 2 can be set to about 0.05-0.5 mm, for example.

基材2上には、各搭載領域MAを囲むようにしてリフレクタ形成用領域RAが設けられており、当該リフレクタ形成用領域RAには、一の搭載領域MAの外側を囲む、所定の深さを有する第1の溝部21が形成されている。基材2のリフレクタ形成用領域RAに第1の溝部21が形成されていることで、例えば基材2が金属基材であって、その金属基材のリフレクタ形成用領域に樹脂製リフレクタを形成したときに、金属基材と樹脂製リフレクタとの密着性を向上させることができる。なお、第1の溝部21の深さ、形状等は、樹脂製リフレクタとの密着性等を考慮して、適宜設定され得る。   On the base material 2, a reflector forming area RA is provided so as to surround each mounting area MA, and the reflector forming area RA has a predetermined depth surrounding the outside of one mounting area MA. A first groove 21 is formed. By forming the first groove portion 21 in the reflector formation region RA of the base material 2, for example, the base material 2 is a metal base material, and a resin reflector is formed in the reflector formation region of the metal base material. When this is done, the adhesion between the metal substrate and the resin reflector can be improved. Note that the depth, shape, and the like of the first groove portion 21 can be appropriately set in consideration of the adhesiveness with the resin reflector and the like.

本実施形態における基材2には、当該基材2における第1の溝部21が形成されている面(表面,LED素子搭載面)の対向面(裏面)側であって、隣接する2つの搭載領域MA,MAのそれぞれの外側を囲む2つの第1の溝部21,21の間に位置するようにして、基材2の縦方向及び横方向に延在する第2の溝部22が形成されている。当該第2の溝部22は、本実施形態に係るLED用リードフレーム1を用いて半導体装置を製造する過程における、個々の半導体装置に個片化する際のダイシングライン上に位置するように形成されているため、ダイシングされるべき金属量を低減することができ、ダイシングブレードにかかる負荷を低減することができる。   In the substrate 2 in the present embodiment, two adjacent mountings on the opposite surface (back surface) side of the surface (front surface, LED element mounting surface) on which the first groove portion 21 is formed in the substrate 2. A second groove portion 22 extending in the vertical direction and the horizontal direction of the base material 2 is formed so as to be positioned between the two first groove portions 21 and 21 that surround the outer sides of the areas MA and MA. Yes. The second groove portion 22 is formed so as to be positioned on a dicing line when individual semiconductor devices are separated in the process of manufacturing the semiconductor device using the LED lead frame 1 according to the present embodiment. Therefore, the amount of metal to be diced can be reduced, and the load on the dicing blade can be reduced.

基材2には、縦方向(又は横方向)に並列する複数の搭載領域MAを縦断(又は横断)するようにして貫通スリット23が形成されている。搭載領域MAを縦断(又は横断)する貫通スリット23が形成されていることで、LED用リードフレーム1がダイシングされて個片化されて得られる半導体装置において、搭載領域MAが大面積の第1リード部2A及び小面積の第2リード部2Bに分割され、第1リード部2A及び第2リード部2Bを電気的に独立したものとすることができる(図4参照)。なお、貫通スリット23の短手方向の幅Wは、特に限定されるものではないが、例えば、200〜600μmの範囲で適宜設定することができる。   A through slit 23 is formed in the base material 2 so as to vertically cut (or cross) a plurality of mounting areas MA arranged in parallel in the vertical direction (or horizontal direction). In the semiconductor device obtained by dicing and dicing the LED lead frame 1 by forming the through slit 23 that vertically cuts (or crosses) the mounting area MA, the mounting area MA has a first area with a large area. The lead part 2A and the second lead part 2B having a small area are divided, and the first lead part 2A and the second lead part 2B can be electrically independent (see FIG. 4). The width W in the short direction of the through slit 23 is not particularly limited, but can be set as appropriate within a range of 200 to 600 μm, for example.

基材2の搭載領域MA上に、第1金属めっき層31、第2金属めっき層32及び第3金属めっき層33がこの順で積層されて設けられた金属層3は、当該搭載領域MAに搭載されるLED素子からの発光を反射する反射層としての役割を果たす層であり、特に、第3金属めっき層33が当該反射層としての役割を主に果たす層である。   The metal layer 3 in which the first metal plating layer 31, the second metal plating layer 32, and the third metal plating layer 33 are stacked in this order on the mounting area MA of the base material 2 is provided in the mounting area MA. It is a layer that serves as a reflective layer that reflects light emitted from the mounted LED element, and in particular, the third metal plating layer 33 is a layer that mainly serves as the reflective layer.

これらのうちの第1金属めっき層31は、当該反射層の結晶状態を形作る役割を主に果たす層であり、第1金属材料としての銀又は銀合金(銀と、スズ、パラジウム、銅、金、インジウム、ロジウム、亜鉛等の他の金属とを含有する合金)が基材2の少なくとも搭載領域MA上に電気めっき等によりめっきされてなるものである。なお、銀合金中の他の金属の含有量は、銀合金の溶融温度、反射率等を考慮して設定することができ、例えば、50質量%以下に設定することができる。   Of these, the first metal plating layer 31 is a layer that mainly plays the role of shaping the crystal state of the reflective layer, and is silver or a silver alloy (silver, tin, palladium, copper, gold, or the like) as the first metal material. , An alloy containing other metal such as indium, rhodium, and zinc) is plated on at least the mounting region MA of the substrate 2 by electroplating or the like. In addition, content of the other metal in a silver alloy can be set in consideration of the melting temperature of a silver alloy, a reflectance, etc., for example, can be set to 50 mass% or less.

第1金属めっき層31の厚さは、1〜10μmであるのが好ましく、1〜5μmであるのがより好ましい。第1金属めっき層31の厚さが1μm未満であると、当該LED用リードフレーム1を用いて製造された半導体装置における製造初期の反射率や光沢度が低下するおそれがある。また、当該厚さが10μmを超えても、当該半導体装置における製造初期の反射率等がほとんど向上せず、第1金属材料の使用量が増大し、LED用リードフレーム1及びそれを用いて製造される半導体装置の製造コストが増大してしまう。   The thickness of the first metal plating layer 31 is preferably 1 to 10 μm, and more preferably 1 to 5 μm. When the thickness of the first metal plating layer 31 is less than 1 μm, there is a risk that the reflectance and glossiness at the initial stage of manufacture in a semiconductor device manufactured using the LED lead frame 1 may be reduced. Further, even if the thickness exceeds 10 μm, the reflectivity and the like at the initial stage of manufacture in the semiconductor device are hardly improved, the amount of the first metal material used is increased, and the LED lead frame 1 is manufactured using the same. This increases the manufacturing cost of the semiconductor device.

第3金属めっき層33は、第3金属材料としての銀又は銀合金(銀と、スズ、パラジウム、銅、金、インジウム、ロジウム、亜鉛等の他の金属とを含有する合金)が第2金属めっき層32上に電気めっき等によりめっきされてなるものである。なお、銀合金中の他の金属の含有量は、銀合金の溶融温度、反射率等を考慮して設定することができ、例えば、50質量%以下に設定することができる。また、第3金属めっき層33を構成する第3金属材料は、第1金属めっき層31を構成する第1金属材料と同一のものであってもよいし、異なるもの(例えば、第1金属材料が銀若しくは銀合金であって、第3金属材料が銀合金若しくは銀;第1金属材料及び第3金属材料がともに銀合金であって、合金を構成する他の金属が異なるもの;又は第1金属材料及び第3金属材料がともに銀合金であり、合金を構成する他の金属の種類は同一であるが、当該銀合金における他の金属材料の組成比が異なるもの等)であってもよい。   The third metal plating layer 33 is made of silver or a silver alloy (an alloy containing silver and other metals such as tin, palladium, copper, gold, indium, rhodium, and zinc) as the third metal material. The plating layer 32 is plated by electroplating or the like. In addition, content of the other metal in a silver alloy can be set in consideration of the melting temperature of a silver alloy, a reflectance, etc., for example, can be set to 50 mass% or less. The third metal material constituting the third metal plating layer 33 may be the same as or different from the first metal material constituting the first metal plating layer 31 (for example, the first metal material). Is silver or a silver alloy, and the third metal material is a silver alloy or silver; both the first metal material and the third metal material are silver alloys, and other metals constituting the alloy are different; or the first The metal material and the third metal material are both a silver alloy, and the other metals constituting the alloy are the same, but the composition ratio of the other metal materials in the silver alloy may be different. .

第3金属めっき層33の厚さは、好ましくは1μm以下であり、より好ましくは100nm〜1μmであり、特に好ましくは500nm以上1μm未満である。後述するように、本実施形態に係るLED用リードフレーム1においては、第3金属めっき層33中に第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム等)が拡散しているが、第3金属めっき層33の厚さが100μm未満であると、後述するLED用リードフレームの製造方法の加熱工程における加熱条件にもよるものの、第3金属めっき層33中に拡散する第2金属材料(インジウム等)により第3金属めっき層33の表面が被覆され過ぎてしまい、当該LED用リードフレーム1を用いて製造される半導体装置の製造初期における反射率が低下してしまうおそれがある。また、当該厚さが1μmを超えると、後述するLED用リードフレームの製造方法の加熱工程における加熱条件にもよるものの、第3金属めっき層33の表面における第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界が、第3金属めっき層33中に拡散する第2金属材料(インジウム等)により十分に被覆されないおそれがあり、腐食性ガス等による腐食を効果的に抑制することができなくなるおそれがある。   The thickness of the third metal plating layer 33 is preferably 1 μm or less, more preferably 100 nm to 1 μm, and particularly preferably 500 nm or more and less than 1 μm. As will be described later, in the LED lead frame 1 according to the present embodiment, the second metal material (indium or the like) constituting the second metal plating layer 32 is diffused in the third metal plating layer 33. If the thickness of the third metal plating layer 33 is less than 100 μm, the second metal material diffuses into the third metal plating layer 33 although it depends on the heating conditions in the heating process of the LED lead frame manufacturing method described later. There is a possibility that the surface of the third metal plating layer 33 is excessively covered with (indium or the like), and the reflectance at the initial stage of manufacture of the semiconductor device manufactured using the LED lead frame 1 may be lowered. Further, when the thickness exceeds 1 μm, the third metal material (silver or silver alloy) on the surface of the third metal plating layer 33 is formed depending on the heating conditions in the heating process of the LED lead frame manufacturing method described later. The crystal grain boundaries may not be sufficiently covered with the second metal material (such as indium) that diffuses into the third metal plating layer 33, and corrosion due to corrosive gas or the like may not be effectively suppressed. There is.

第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33のそれぞれは、その厚さ方向における所定の断面の全面積のうちの好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上100%未満が、所定の断面積(第1金属めっき層31においては1μm2、第3金属めっき層33においては0.01μm2)以上の銀又は銀合金の結晶粒子で占められる。特に、第3金属めっき層33の厚さ方向における所定の断面の全面積における、断面積0.01μm2以上の銀又は銀合金の結晶粒子の占める割合が上記範囲であれば、第3金属めっき層33における銀又は銀合金の結晶粒界が効果的に低減されていることになり、結果として、第2金属めっき層32から第3金属めっき層33へと拡散し、第3金属めっき層33表面に現れる第2金属材料により第3金属めっき層33表面の結晶粒界が十分に被覆されるため、半導体装置の製造初期における反射率をより向上させることができるとともに、第3金属めっき層33を構成する銀又は銀合金の腐食性ガス等による腐食をより抑制することができる。 Each of the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33 is preferably 50% or more, more preferably 70% or more and less than 100% of the total area of the predetermined cross section in the thickness direction. (1 [mu] m 2 in a first metal plating layer 31, in the third metal plated layer 33 0.01 [mu] m 2) cross-sectional area occupied by the crystal grains of more silver or silver alloy. In particular, if the proportion of crystal grains of silver or silver alloy having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more in the total area of the predetermined cross section in the thickness direction of the third metal plating layer 33 is within the above range, the third metal plating is performed. The grain boundaries of silver or silver alloy in the layer 33 are effectively reduced, and as a result, the second metal plating layer 32 diffuses into the third metal plating layer 33 and the third metal plating layer 33 is diffused. Since the crystal grain boundary on the surface of the third metal plating layer 33 is sufficiently covered with the second metal material appearing on the surface, it is possible to further improve the reflectivity at the initial stage of manufacture of the semiconductor device, and to increase the third metal plating layer 33. Corrosion due to corrosive gas or the like of silver or a silver alloy constituting the metal can be further suppressed.

さらには、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33のそれぞれの厚さ方向における所定の断面において、それらの厚さの二乗以上の断面積を有する銀又は銀合金の結晶粒子が少なくとも1個存在するのが好ましい。特に、第3金属めっき層33のそれぞれの厚さ方向における所定の断面において、そのような断面積を有する銀又は銀合金の結晶粒子が少なくとも1個存在していれば、第3金属めっき層33の結晶粒界が効果的に低減され、結晶粒界が第2金属材料により十分に被覆されているため、腐食性ガスによる銀又は銀合金の腐食を効果的に抑制することができる。   Furthermore, in a predetermined cross section in the thickness direction of each of the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33, at least one crystal grain of silver or a silver alloy having a cross-sectional area equal to or greater than the square of the thickness thereof. Preferably, there are present. In particular, if at least one silver or silver alloy crystal particle having such a cross-sectional area exists in a predetermined cross section in the thickness direction of each of the third metal plating layers 33, the third metal plating layer 33 is used. Since the grain boundaries are effectively reduced and the crystal grain boundaries are sufficiently covered with the second metal material, the corrosion of silver or the silver alloy by the corrosive gas can be effectively suppressed.

なお、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33のそれぞれの厚さ方向における所定の断面とは、基材2の搭載領域MA中から任意に選択された一の搭載領域MA上の第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33のそれぞれの厚さ方向における切断面のうち、SEMを用いて観察可能な領域であって、例えば、第1金属めっき層31においては、その厚さ方向及び面方向における長さが10μm×20μmの断面であり、第3金属めっき層33においては、その厚さ方向及び面方向における長さが2μm×1μmの断面である。   The predetermined cross section in the thickness direction of each of the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33 is the first cross section on one mounting area MA arbitrarily selected from the mounting area MA of the substrate 2. Of the cut surfaces in the thickness direction of each of the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33, the region can be observed using the SEM. For example, the thickness of the first metal plating layer 31 is the thickness thereof. The third metal plating layer 33 has a length of 2 μm × 1 μm in the thickness direction and the surface direction.

また、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33のそれぞれの所定の断面の全面積における所定の断面積以上の銀又は銀合金の結晶粒子の占める面積割合は、一の搭載領域MA上の反射層3の任意の複数箇所(例えば3箇所)を切断し、当該切断面における当該面積割合の算術平均値として算出され得る。   In addition, the area ratio of silver or silver alloy crystal grains having a predetermined cross-sectional area or more in the total area of each predetermined cross section of each of the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33 is the same on one mounting area MA. A plurality of arbitrary locations (for example, three locations) of the reflective layer 3 may be cut and calculated as an arithmetic average value of the area ratio on the cut surface.

さらに、銀又は銀合金の結晶粒子の断面積とは、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33のそれぞれの厚さ方向における所定の断面(SEMにより観察可能な領域)に現れる銀又は銀合金の結晶粒子切断面の面積を意味し、当該断面積は、例えばSEMを用いて当該切断面を観察し、EBSP検出器を用いて結晶方位を判別し、結晶粒像を撮影し、粒径分布を算出する方法により測定することができる。   Furthermore, the cross-sectional area of silver or silver alloy crystal particles refers to silver appearing in a predetermined cross-section (area observable by SEM) in each thickness direction of the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33. It means the area of the crystal grain cut surface of the silver alloy, and the cross-sectional area is obtained by, for example, observing the cut surface using an SEM, discriminating crystal orientation using an EBSP detector, photographing a crystal grain image, It can be measured by a method of calculating the diameter distribution.

第1金属めっき層31と第3金属めっき層33との間に位置する第2金属めっき層32は、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33を構成する第1金属材料及び第3金属材料(銀又は銀合金)よりも腐食性ガス(硫化水素等)に対する耐性の高い第2金属材料を、基材2の搭載領域MA上の第1金属めっき層31を被覆するように電気めっき等によりめっきしてなるものである。このような第2金属材料としては、例えば、インジウム、ロジウム、亜鉛若しくはスズ、又はそれらのうちの少なくとも1種を含む合金等が挙げられる。   The second metal plating layer 32 positioned between the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33 is composed of the first metal material and the third metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33. Electroplating a second metal material that is more resistant to corrosive gases (such as hydrogen sulfide) than the metal material (silver or silver alloy) so as to cover the first metal plating layer 31 on the mounting area MA of the substrate 2. It is formed by plating with, for example. Examples of such a second metal material include indium, rhodium, zinc, tin, or an alloy containing at least one of them.

第2金属めっき層32の厚さは、好ましくは10〜50nmであり、より好ましくは30〜50nmである。第2金属めっき層32の厚さが10nm未満であると、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム等)が、第3金属めっき層33の表面における第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界を十分に被覆し得る程度に第3金属めっき層33中に拡散することができず、第3金属めっき層33の表面に第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界が露出してしまい、腐食性ガス等による腐食を効果的に抑制することができなくなるおそれがある。また、当該厚さが50nmを超えても腐食性ガス等による腐食抑制効果をほとんど向上させることができず、第2金属材料の使用量が増大し、LED用リードフレーム1及びそれを用いる半導体装置の製造コストが増大してしまうおそれがある。   The thickness of the second metal plating layer 32 is preferably 10 to 50 nm, and more preferably 30 to 50 nm. When the thickness of the second metal plating layer 32 is less than 10 nm, the second metal material (indium or the like) constituting the second metal plating layer 32 is converted into the third metal material (silver) on the surface of the third metal plating layer 33. Or silver alloy) cannot be diffused into the third metal plating layer 33 to such an extent that the crystal grain boundary can be sufficiently covered, and the third metal material (silver or silver alloy) is formed on the surface of the third metal plating layer 33. The crystal grain boundaries may be exposed, and corrosion due to corrosive gas or the like may not be effectively suppressed. Further, even if the thickness exceeds 50 nm, the effect of inhibiting corrosion due to corrosive gas or the like can hardly be improved, the amount of the second metal material used increases, and the LED lead frame 1 and the semiconductor device using the same There is a risk that the manufacturing cost of the product will increase.

なお、本実施形態において、金属層3(第1金属めっき層31〜第3金属めっき層33)の厚さとは、蛍光X線測定装置(例えば、FISCHER社製,製品名:FISCHERSCOPE XDV−SDD)を用いて測定される各金属めっき層31〜33の厚さを意味し、複数の搭載領域MAがマトリックス状(複数行×複数列)に所定のピッチで設けられるLED用リードフレームにおいては、当該厚さは、複数の搭載領域MAのうちの任意に選択した2以上の搭載領域MA(例えば、5箇所の搭載領域MA)における各金属めっき層31〜33の厚さを蛍光X線測定装置により測定した測定値の算術平均値であるのが好ましい。   In the present embodiment, the thickness of the metal layer 3 (the first metal plating layer 31 to the third metal plating layer 33) is a fluorescent X-ray measurement device (for example, product name: FISCHERSCOPE XDV-SDD manufactured by FISCHER). In the LED lead frame in which a plurality of mounting areas MA are provided at a predetermined pitch in a matrix (multiple rows × multiple columns), the thickness of each of the metal plating layers 31 to 33 is measured using The thickness of each metal plating layer 31 to 33 in two or more arbitrarily selected mounting areas MA (for example, five mounting areas MA) of the plurality of mounting areas MA is measured by a fluorescent X-ray measurement apparatus. The arithmetic average value of the measured values is preferable.

なお、第3金属めっき層33の厚さを比較的厚く(例えば、800nm〜1μm程度)設定した場合、第3金属めっき層33の厚さは、第2金属めっき層32の厚さの15〜20倍程度であるのが好ましい。第2金属めっき層32と第3金属めっき層33との厚さの比を上記範囲内にすることで、腐食性ガスによる腐食抑制効果に優れたLED用リードフレーム1とすることができる。   When the thickness of the third metal plating layer 33 is set to be relatively thick (for example, about 800 nm to 1 μm), the thickness of the third metal plating layer 33 is 15 to 15 times the thickness of the second metal plating layer 32. It is preferably about 20 times. By setting the ratio of the thicknesses of the second metal plating layer 32 and the third metal plating layer 33 within the above range, the LED lead frame 1 excellent in the corrosion inhibition effect by the corrosive gas can be obtained.

本実施形態においては、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料の一部が少なくとも第3金属めっき層33中に拡散し、また、当該第2金属材料が、第3金属めっき層33の表面の一部を露出させるように、かつ当該第3金属めっき層33の表面における第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界を被覆している。第3金属めっき層33を構成する第3金属材料(銀又は銀合金)は、腐食性ガス(硫化水素等)に対する耐性の低いものである。しかしながら、第2金属めっき層32を構成する、第3金属材料よりも腐食性ガス(硫化水素等)に対する耐性の高い第2金属材料の一部が、第3金属めっき層33の表面の一部を露出させるように、かつ当該第3金属めっき層33の表面における第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界を被覆していることで、搭載領域MAに搭載されるLED素子からの発光の反射率に影響する第3金属めっき層33が腐食性ガス等により腐食するのを抑制することができる。   In the present embodiment, at least a part of the second metal material constituting the second metal plating layer 32 diffuses into the third metal plating layer 33, and the second metal material is the third metal plating layer 33. The crystal grain boundary of the third metal material (silver or silver alloy) on the surface of the third metal plating layer 33 is covered so that a part of the surface of the third metal plating layer 33 is exposed. The third metal material (silver or silver alloy) constituting the third metal plating layer 33 has low resistance to corrosive gas (hydrogen sulfide or the like). However, a part of the second metal material constituting the second metal plating layer 32 and having a higher resistance to a corrosive gas (such as hydrogen sulfide) than the third metal material is a part of the surface of the third metal plating layer 33. And the crystal grain boundary of the third metal material (silver or silver alloy) on the surface of the third metal plating layer 33 is covered so that the LED element mounted on the mounting area MA It can suppress that the 3rd metal plating layer 33 which influences the reflectance of light emission corrodes by corrosive gas etc.

ここで、腐食性ガスによる銀又は銀合金の腐食は、主に、銀又は銀合金の結晶粒界において生じると考えられる。そのため、第3金属めっき層33の表面における第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界が第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム等)により選択的に被覆されていれば、腐食性ガスによる第3金属材料(銀又は銀合金)の腐食を効果的に抑制することができるものと考えられる。その一方で、腐食性ガスによる腐食を防止するという観点のみから言えば、第3金属材料(銀又は銀合金)よりも腐食性ガスに対する耐性に優れる第2金属材料により、第3金属めっき層33の全表面を被覆するのが最良であると考えられる。しかしながら、本実施形態において、第2金属めっき層32は、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33よりも波長400〜700nm(特に波長460nm)の光に対する反射率の低いものである。そのため、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料により第3金属めっき層33の全表面が被覆されてしまうと、当該LED用リードフレーム1を用いて製造される半導体装置の製造初期における反射率が低下してしまうという問題がある。   Here, it is considered that corrosion of silver or a silver alloy by a corrosive gas mainly occurs at a crystal grain boundary of silver or a silver alloy. Therefore, the crystal grain boundary of the third metal material (silver or silver alloy) on the surface of the third metal plating layer 33 is selectively covered with the second metal material (such as indium) constituting the second metal plating layer 32. Thus, it is considered that the corrosion of the third metal material (silver or silver alloy) by the corrosive gas can be effectively suppressed. On the other hand, from the standpoint of preventing corrosion due to corrosive gas, the third metal plating layer 33 is made of the second metal material having better resistance to the corrosive gas than the third metal material (silver or silver alloy). It is considered best to cover the entire surface. However, in this embodiment, the 2nd metal plating layer 32 is a thing with a low reflectance with respect to the light of wavelength 400-700 nm (especially wavelength 460 nm) rather than the 1st metal plating layer 31 and the 3rd metal plating layer 33. FIG. Therefore, if the entire surface of the third metal plating layer 33 is covered with the second metal material constituting the second metal plating layer 32, the semiconductor device manufactured using the LED lead frame 1 at the initial stage of manufacture. There is a problem that the reflectance is lowered.

この点、本実施形態に係るLED用リードフレーム1においては、後述するように、第1〜第3金属めっき層31〜33を有する基材2が加熱されることにより、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム等)が第3金属めっき層33中に拡散されてなるものであるが、当該加熱により第3金属めっき層33の第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界が効果的に低減されることになる。そして、第3金属めっき層33中に拡散した第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム等)が第3金属めっき層33表面に現れることにより、加熱により低減した第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界(第3金属めっき層33表面における結晶粒界)が当該第2金属材料により選択的に被覆され、第3金属めっき層33表面における結晶粒界以外の部分は露出することになる。したがって、本実施形態に係るLED用リードフレーム1によれば、製造される半導体装置の製造初期において、第3金属めっき層33を構成する第3金属材料(銀又は銀合金)の反射率に応じた高い反射率を発揮し得るとともに、腐食性ガス等による腐食を効果的に抑制することができる。   In this regard, in the LED lead frame 1 according to the present embodiment, as described later, the base metal 2 having the first to third metal plating layers 31 to 33 is heated, whereby the second metal plating layer 32 is heated. The second metal material (indium or the like) constituting the material is diffused in the third metal plating layer 33, and the third metal material (silver or silver alloy) of the third metal plating layer 33 is heated by the heating. Grain boundaries are effectively reduced. Then, the second metal material (indium or the like) constituting the second metal plating layer 32 diffused in the third metal plating layer 33 appears on the surface of the third metal plating layer 33, thereby reducing the third metal material by heating. (Silver or silver alloy) crystal grain boundaries (crystal grain boundaries on the surface of the third metal plating layer 33) are selectively covered with the second metal material, and portions other than the crystal grain boundaries on the surface of the third metal plating layer 33 Will be exposed. Therefore, according to the LED lead frame 1 according to the present embodiment, in accordance with the reflectance of the third metal material (silver or silver alloy) constituting the third metal plating layer 33 in the initial stage of manufacturing the manufactured semiconductor device. In addition, high reflectance can be exhibited and corrosion caused by corrosive gas can be effectively suppressed.

なお、本実施形態においては、第1金属めっき層31中(第1金属めっき層31における第1金属めっき層31と第2金属めっき層32との境界部分から所定の深さ部分)にも第2金属めっき層32を構成する第2金属材料の一部が拡散しているのが好ましい。第2金属めっき層32を構成する第2金属材料の一部が第1金属めっき層31中にも拡散していることで、第2金属めっき層32が第1金属めっき層31から剥離し難くなるという効果も奏し得る。   In the present embodiment, the first metal plating layer 31 (the predetermined depth portion from the boundary between the first metal plating layer 31 and the second metal plating layer 32 in the first metal plating layer 31) is also included in the first metal plating layer 31. It is preferable that a part of the second metal material constituting the two-metal plating layer 32 is diffused. A part of the second metal material constituting the second metal plating layer 32 is also diffused in the first metal plating layer 31, so that the second metal plating layer 32 is difficult to peel from the first metal plating layer 31. The effect of becoming can also be produced.

また、本実施形態における基材2として銅を含む基材(銅基板、銅合金基板等)を用いた場合、本実施形態に係るLED用リードフレーム1を用いて製造される半導体装置において、経時的に基材2に含まれる銅が第3金属めっき層33上面に向かって移動する、いわゆるパイルアップ現象が生じることがあり、特に当該パイルアップ現象は、高輝度タイプのLED素子を用い、高温状態で長期間使用している場合に顕著に生じ得る。このときに、第3金属めっき層33上面に向かって移動した銅と酸素とが結合して生成される酸化銅が第3金属めっき層33の表面に露出することで、半導体装置における反射率が低下することになってしまう。しかしながら、本実施形態に係るLED用リードフレーム1においては、第1金属めっき層31を構成する第1金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界を通じて第3金属めっき層33上面に向かって移動する銅は第2金属めっき層32により遮られ、第3金属めっき層33の上方から当該第3金属めっき層33を構成する第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界を通じて第3金属めっき層33中に入り込む酸素も、第2金属めっき層32により遮られる。そのため、銅と酸素との結合により酸化銅が生成されるのを抑制することができ、この結果として、半導体装置における反射率の低下を抑制することができる。   Further, when a base material containing copper (a copper substrate, a copper alloy substrate, or the like) is used as the base material 2 in the present embodiment, in a semiconductor device manufactured using the LED lead frame 1 according to the present embodiment, In particular, the so-called pile-up phenomenon in which the copper contained in the substrate 2 moves toward the upper surface of the third metal plating layer 33 may occur. This can occur significantly when used for a long time in a state. At this time, copper oxide generated by the combination of copper and oxygen moving toward the upper surface of the third metal plating layer 33 is exposed on the surface of the third metal plating layer 33, so that the reflectance in the semiconductor device is increased. It will be reduced. However, in the LED lead frame 1 according to this embodiment, the first metal plating layer 31 moves toward the upper surface of the third metal plating layer 33 through the crystal grain boundary of the first metal material (silver or silver alloy). The copper to be shielded by the second metal plating layer 32 and the third metal through the crystal grain boundary of the third metal material (silver or silver alloy) constituting the third metal plating layer 33 from above the third metal plating layer 33. Oxygen that enters the plating layer 33 is also blocked by the second metal plating layer 32. Therefore, it can suppress that copper oxide is produced | generated by the coupling | bonding of copper and oxygen, As a result, the fall of the reflectance in a semiconductor device can be suppressed.

基材2上の第3金属めっき層33は、後述する実施例からも明らかなように、第3金属めっき層33における第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界が効果的に低減されてなるものであることで、第3金属めっき層33中に拡散し、第3金属めっき層33表面に現れる第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム等)により、第3金属めっき層33表面における第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界が十分に被覆され、第3金属めっき層33表面における当該結晶粒界以外の部分は露出している。その結果として、当該LED用リードフレーム1を用いて製造した半導体装置の製造初期において、第3金属材料(銀又は銀合金)により構成される第3金属めっき層33の反射率に応じた高い反射率を発揮することができるとともに、第3金属めっき層33を構成する第3金属材料(銀又は銀合金)の腐食性ガス等による腐食をより抑制することができる。   The third metal plating layer 33 on the substrate 2 effectively reduces the crystal grain boundaries of the third metal material (silver or silver alloy) in the third metal plating layer 33, as will be apparent from the examples described later. As a result, the second metal material (indium or the like) constituting the second metal plating layer 32 that diffuses into the third metal plating layer 33 and appears on the surface of the third metal plating layer 33 is used to form the third metal plating layer 33. The crystal grain boundary of the third metal material (silver or silver alloy) on the surface of the metal plating layer 33 is sufficiently covered, and the portion other than the crystal grain boundary on the surface of the third metal plating layer 33 is exposed. As a result, high reflectivity corresponding to the reflectivity of the third metal plating layer 33 made of the third metal material (silver or silver alloy) in the initial manufacturing stage of the semiconductor device manufactured using the LED lead frame 1. In addition to being able to exhibit the rate, corrosion by a corrosive gas or the like of the third metal material (silver or silver alloy) constituting the third metal plating layer 33 can be further suppressed.

なお、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33を構成する第1金属材料及び第3金属材料が銀合金である場合、上述した第2金属めっき層32を構成する第2金属材料は、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33を構成する銀合金よりも腐食性ガスに対する耐性の高いものである限り、当該第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33を構成する銀合金と同一金属種を含む合金であってもよい。例えば、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33を構成する第1金属材料及び第3金属材料が銀インジウム合金である場合に、当該合金よりもインジウムの組成比が大きく、腐食性ガスに対する耐性の高い銀インジウム合金を、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料として用いてもよい。   In addition, when the 1st metal material and 3rd metal material which comprise the 1st metal plating layer 31 and the 3rd metal plating layer 33 are silver alloys, the 2nd metal material which comprises the 2nd metal plating layer 32 mentioned above is As long as the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33 are more resistant to corrosive gas than the silver alloy constituting the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33, the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33 are configured. An alloy containing the same metal species as the silver alloy may be used. For example, when the first metal material and the third metal material constituting the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33 are a silver indium alloy, the composition ratio of indium is larger than the alloy, and the corrosive gas. A silver indium alloy having a high resistance to heat may be used as the second metal material constituting the second metal plating layer 32.

本実施形態に係るLED用リードフレーム1において、第1〜第3金属めっき層31〜33がこの順に積層されてなる金属層3は、貫通スリット23により二分される各搭載領域MAの一の搭載領域上に設けられてなる第1金属層3Aと、他の搭載領域上に設けられてなる第2金属層とから構成される。そして、第1金属層3Aと第2金属層3Bとの各縁部3Ae,3Beが、貫通スリット23を介して対向している。   In the LED lead frame 1 according to the present embodiment, the metal layer 3 in which the first to third metal plating layers 31 to 33 are stacked in this order is mounted in one mounting area MA divided by the through slit 23. The first metal layer 3A provided on the region and the second metal layer provided on the other mounting region. The respective edge portions 3Ae and 3Be of the first metal layer 3A and the second metal layer 3B are opposed to each other through the through slit 23.

本実施形態に係るLED用リードフレーム1は、基材2と第1金属めっき層31との間に下地めっき層(図示せず)を備えていてもよい。このような下地めっき層としては、例えば、無電解めっき、電気めっきにより形成した銅めっき層、ニッケルめっき層等が挙げられる。かかる下地めっき層の厚さは、例えば、10〜1000nmに適宜設定され得る。   The LED lead frame 1 according to this embodiment may include a base plating layer (not shown) between the substrate 2 and the first metal plating layer 31. Examples of such a base plating layer include a copper plating layer and a nickel plating layer formed by electroless plating and electroplating. The thickness of the base plating layer can be appropriately set to 10 to 1000 nm, for example.

下地めっき層としてのニッケルめっき層の直上に第1金属めっき層31を形成しようとすると、当該第1金属めっき層31が剥離しやすくなるおそれがある。その一方で、第1金属めっき層31との密着性を考慮して、ニッケルめっき層上に銅ストライクめっき層を形成したり、さらに銅ストライクめっき層上に銀ストライクめっき層を形成したりすると、かかるLED用リードフレームから製造される半導体装置において、経時的に当該銅ストライクめっき層から第1金属めっき層31を通じて第3金属めっき層33の表面に向かっての銅のパイルアップ現象が生じるおそれがある。また、ニッケルめっき層は、基材2からの銅のパイルアップを抑止する効果があるものの、当該ニッケルめっき層の厚さが薄い(10〜200nm程度)と、パイルアップの抑止効果が不十分であり、基材2から銅が第3金属めっき層33表面に向かって移動してしまう。しかしながら、本実施形態に係るLED用リードフレーム1によれば、第2金属めっき層32が第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33の間に設けられていることで、当該LED用リードフレーム1から製造された半導体装置において、ニッケルめっき層上に銅ストライクめっき層が形成されている場合や、ニッケルめっき層の厚さが薄い場合であっても、第1金属めっき層31の下方(基材2、銅ストライクめっき層)から移動してきた銅が第3金属めっき層33の表面にまで移動するのを防止することができる。その結果として銅のパイルアップ現象を起因として半導体装置における反射率が低下するのを抑制することができる。   If the first metal plating layer 31 is to be formed immediately above the nickel plating layer as the base plating layer, the first metal plating layer 31 may be easily peeled off. On the other hand, in consideration of the adhesion with the first metal plating layer 31, when a copper strike plating layer is formed on the nickel plating layer, or when a silver strike plating layer is further formed on the copper strike plating layer, In a semiconductor device manufactured from such an LED lead frame, a copper pile-up phenomenon from the copper strike plating layer to the surface of the third metal plating layer 33 through the first metal plating layer 31 may occur over time. is there. Moreover, although the nickel plating layer has an effect of suppressing copper pile-up from the base material 2, when the thickness of the nickel plating layer is thin (about 10 to 200 nm), the effect of suppressing pile-up is insufficient. Yes, copper moves from the substrate 2 toward the surface of the third metal plating layer 33. However, according to the LED lead frame 1 according to the present embodiment, the second metal plating layer 32 is provided between the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33, so that the LED lead In the semiconductor device manufactured from the frame 1, even when the copper strike plating layer is formed on the nickel plating layer or the thickness of the nickel plating layer is thin, the first metal plating layer 31 ( It can prevent that the copper which has moved from the base material 2 and the copper strike plating layer) moves to the surface of the third metal plating layer 33. As a result, it is possible to suppress a decrease in the reflectance of the semiconductor device due to the copper pile-up phenomenon.

なお、本実施形態に係るLED用リードフレーム1においては、各搭載領域MAを囲むリフレクタ形成用領域RAに樹脂製リフレクタ11が形成されていてもよいし(図5(B)等参照)、当該樹脂製リフレクタ11が形成されていなくてもよい(図8参照)。   In the LED lead frame 1 according to the present embodiment, a resin reflector 11 may be formed in the reflector formation region RA surrounding each mounting region MA (see FIG. 5B, etc.). The resin reflector 11 may not be formed (see FIG. 8).

[LED用リードフレームの製造方法]
上述したような構成を有するLED用リードフレーム1は、以下のようにして製造することができる。図3は、本実施形態に係るLED用リードフレーム1の製造工程を示す工程フロー図である。
[LED lead frame manufacturing method]
The LED lead frame 1 having the above-described configuration can be manufactured as follows. FIG. 3 is a process flow diagram showing the manufacturing process of the LED lead frame 1 according to the present embodiment.

(第1金属めっき工程)
まず、第1の溝部21、第2の溝部22及び貫通スリット23が形成されてなる基材2を用意し、当該基材2の表面に、各搭載領域MAに相当する所定形状の開口部を有する絶縁性レジスト層4を設けるとともに、貫通スリット23内部と基材2の裏面に絶縁性レジスト層4を設ける(図3(A))。なお、絶縁性レジスト層4が有する開口部の大きさ、形状等は、基材2上に形成される金属層3(第1〜第3金属めっき層31〜33)の部位、形状等に応じて適宜設定され得る。
(First metal plating process)
First, the base material 2 in which the first groove portion 21, the second groove portion 22 and the through slit 23 are formed is prepared, and openings having predetermined shapes corresponding to the mounting areas MA are formed on the surface of the base material 2. The insulating resist layer 4 is provided, and the insulating resist layer 4 is provided inside the through slit 23 and on the back surface of the substrate 2 (FIG. 3A). Note that the size, shape, and the like of the opening of the insulating resist layer 4 depend on the portion, shape, and the like of the metal layer 3 (first to third metal plating layers 31 to 33) formed on the base material 2. Can be set appropriately.

次に、基材2を給電層として、電気めっき法により、絶縁性レジスト層4の開口部に露出している基材2の表面に第1金属材料(銀又は銀合金)をめっきし、第1金属めっき層31を形成する。このとき、第1金属めっき層31の厚さが1〜10μm、好ましくは1〜5μmとなるように、第1金属めっき層31を形成する。   Next, a first metal material (silver or silver alloy) is plated on the surface of the base 2 exposed at the opening of the insulating resist layer 4 by electroplating using the base 2 as a power feeding layer, One metal plating layer 31 is formed. At this time, the first metal plating layer 31 is formed so that the thickness of the first metal plating layer 31 is 1 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm.

なお、第1金属めっき層31下に下地めっき層を設ける場合、第1金属めっき工程を行う前に、基材2の表面に下地めっき層(銅めっき層や所定の厚さ(10〜200nm程度)のニッケルめっき層、所望によりそれらの上に銅ストライクめっき層(厚さ50〜200nm程度)及び銀ストライクめっき層(厚さ50〜200nm程度)等)を形成する下地めっき層形成工程を行うことができる。   In addition, when providing a base plating layer under the 1st metal plating layer 31, before performing a 1st metal plating process, a base plating layer (a copper plating layer and predetermined thickness (about 10-200 nm) is formed on the surface of the base material 2. ), And if necessary, a base plating layer forming step for forming a copper strike plating layer (thickness of about 50 to 200 nm) and a silver strike plating layer (thickness of about 50 to 200 nm) on them is performed. Can do.

(第2金属めっき工程)
続いて、基材2の上に形成された第1金属めっき層31上に第2金属材料(インジウム等)を電気めっき法によりめっきし、第2金属めっき層32を形成する。このとき、第2金属めっき層32の厚さが好ましくは10〜50nm、より好ましくは30〜50nmとなるように、第2金属めっき層32を形成する。
(Second metal plating process)
Subsequently, a second metal plating layer 32 is formed by plating a second metal material (such as indium) on the first metal plating layer 31 formed on the substrate 2 by electroplating. At this time, the second metal plating layer 32 is formed so that the thickness of the second metal plating layer 32 is preferably 10 to 50 nm, more preferably 30 to 50 nm.

(第3金属めっき工程)
次に、基材2上に形成された第2金属めっき層32上に第3金属材料(銀又は銀合金)を電気めっき法によりめっきし、第3金属めっき層33を形成する。このとき、第3金属めっき層33の厚さが好ましくは1μm以下、より好ましくは100nm〜1μm、特に好ましくは500nm以上1μm未満となるように、第3金属めっき層33を形成する。上記第1〜第3金属めっき工程により、基材2の搭載領域MA上に金属層3(第1〜第3金属めっき層31〜33)が形成される(図3(B))。
(Third metal plating process)
Next, a third metal plating layer 33 is formed by plating a third metal material (silver or silver alloy) on the second metal plating layer 32 formed on the substrate 2 by an electroplating method. At this time, the third metal plating layer 33 is formed so that the thickness of the third metal plating layer 33 is preferably 1 μm or less, more preferably 100 nm to 1 μm, and particularly preferably 500 nm or more and less than 1 μm. Through the first to third metal plating steps, the metal layer 3 (first to third metal plating layers 31 to 33) is formed on the mounting region MA of the base material 2 (FIG. 3B).

(加熱工程)
続いて、金属層3(第1〜第3金属めっき層31〜33)が形成された基材2を加熱する。基材2の加熱温度は、第3金属めっき層33を構成する第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒子を再結晶化させることによって当該結晶粒子のサイズを増大させ得るとともに、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料を少なくとも第3金属めっき層33側に拡散させ、それにより第3金属めっき層33表面に現れた第2金属材料により第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界が被覆され得る程度の温度である。具体的には、200〜500℃で加熱するのが好ましく、300〜450℃で加熱するのがより好ましい。
(Heating process)
Subsequently, the base material 2 on which the metal layer 3 (first to third metal plating layers 31 to 33) is formed is heated. The heating temperature of the base material 2 can increase the size of the crystal particles by recrystallizing the crystal particles of the third metal material (silver or silver alloy) constituting the third metal plating layer 33, and the second The second metal material constituting the metal plating layer 32 is diffused at least to the third metal plating layer 33 side, whereby the second metal material appearing on the surface of the third metal plating layer 33 causes the third metal material (silver or silver alloy). The temperature at which the crystal grain boundaries can be coated. Specifically, heating at 200 to 500 ° C. is preferable, and heating at 300 to 450 ° C. is more preferable.

このような温度で加熱することにより、第3金属めっき層33の表面における第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界を低減させ、かつ第2金属めっき層32を構成する第2金属材料により当該結晶粒界を十分に被覆することができる。また、この加熱処理により、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料を第1金属めっき層31中にも拡散させることができるため、第2金属めっき層32が第1金属めっき層31から剥離し難くなるという効果も奏し得る。   By heating at such a temperature, the grain boundaries of the third metal material (silver or silver alloy) on the surface of the third metal plating layer 33 are reduced, and the second metal constituting the second metal plating layer 32 is formed. The crystal grain boundary can be sufficiently covered with the material. In addition, since the second metal material constituting the second metal plating layer 32 can also be diffused into the first metal plating layer 31 by this heat treatment, the second metal plating layer 32 becomes the first metal plating layer 31. The effect that it becomes difficult to peel from can also be produced.

基材2の加熱時間は、1〜10分間であるのが好ましく、2〜5分間であるのがより好ましい。基材2の加熱時間が1分未満であると、第3金属めっき層33を構成する銀又は銀合金の結晶粒子のサイズを効果的に増大させることができず、また第3金属めっき層33の厚さにもよるが、第2金属材料が第3金属めっき層33表面に十分に現れないおそれがあり、10分を超えると、第3金属めっき層33表面に現れる第2金属材料量が多くなりすぎてしまい、第3金属めっき層33表面の結晶粒界以外の部分も第2金属材料により被覆されてしまうおそれがあり、その結果、得られる半導体装置における製造初期の反射率が低下してしまうおそれがある。   The heating time of the substrate 2 is preferably 1 to 10 minutes, and more preferably 2 to 5 minutes. If the heating time of the substrate 2 is less than 1 minute, the size of the silver or silver alloy crystal particles constituting the third metal plating layer 33 cannot be increased effectively, and the third metal plating layer 33 is not formed. Depending on the thickness of the second metal material, the second metal material may not sufficiently appear on the surface of the third metal plating layer 33, and if it exceeds 10 minutes, the amount of the second metal material appearing on the surface of the third metal plating layer 33 will be There is a risk that the portion of the surface of the third metal plating layer 33 other than the crystal grain boundary may be covered with the second metal material, and as a result, the reflectance at the initial stage of manufacture in the obtained semiconductor device is lowered. There is a risk that.

上記基材2の加熱は、窒素等の不活性ガス雰囲気下にて行うのが好ましい。不活性ガス雰囲気下にて基材2を加熱することで、加熱中における銀又は銀合金の腐食(酸化)をより抑制することができる。   The substrate 2 is preferably heated in an inert gas atmosphere such as nitrogen. By heating the base material 2 in an inert gas atmosphere, corrosion (oxidation) of silver or a silver alloy during heating can be further suppressed.

加熱工程後、絶縁性レジスト層4を取り除くことで、本実施形態に係るLED用リードフレーム1を製造することができる(図3(C))。   By removing the insulating resist layer 4 after the heating step, the LED lead frame 1 according to the present embodiment can be manufactured (FIG. 3C).

(樹脂製リフレクタ形成工程)
なお、本実施形態に係るLED用リードフレーム1の製造方法においては、上述の過熱工程後、搭載領域MAを囲むリフレクタ形成用領域RAに樹脂製リフレクタ11を形成する樹脂製リフレクタ形成工程をさらに有していてもよいし(図5(B)参照)、当該樹脂製リフレクタ形成工程を有していなくてもよい。かかる樹脂製リフレクタ形成工程を有する場合、後述する半導体装置の製造方法(図5参照)において、LED用リードフレーム1のリフレクタ形成用領域RAに樹脂製リフレクタを形成する工程(図5(B)参照)を省略することができる。
(Resin reflector forming process)
Note that the LED lead frame manufacturing method 1 according to the present embodiment further includes a resin reflector forming step of forming the resin reflector 11 in the reflector forming region RA surrounding the mounting region MA after the overheating step. (Refer to Drawing 5 (B)), and it does not need to have the resin reflector formation process concerned. In the case of having such a resin reflector forming step, a step of forming a resin reflector in the reflector forming region RA of the LED lead frame 1 in a semiconductor device manufacturing method (see FIG. 5) described later (see FIG. 5B). ) Can be omitted.

なお、上記LED用リードフレーム1の製造方法において、第1金属材料及び第3金属材料として銀合金を用いて第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33を形成した場合、上述した第2金属めっき層32を構成する第2金属材料は、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33を構成する銀合金よりも腐食性ガスに対する耐性の高いものである限り、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33を構成する銀合金と同一金属種を含む合金であってもよい。例えば、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33が銀インジウム合金により形成される場合に、当該合金よりもインジウムの組成比が大きく、腐食性ガスに対する耐性の高い銀インジウム合金を用いて第2金属めっき層32が形成されていてもよい。   In the method of manufacturing the LED lead frame 1, when the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33 are formed using a silver alloy as the first metal material and the third metal material, the above-described second As long as the 2nd metal material which comprises the metal plating layer 32 is a thing with higher tolerance with respect to corrosive gas than the silver alloy which comprises the 1st metal plating layer 31 and the 3rd metal plating layer 33, a 1st metal plating layer 31 and the alloy containing the same metal seed | species as the silver alloy which comprises the 3rd metal plating layer 33 may be sufficient. For example, when the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33 are formed of a silver indium alloy, a silver indium alloy having a higher indium composition ratio and higher resistance to corrosive gases than the alloy is used. A second metal plating layer 32 may be formed.

上述したように、本実施形態に係るLED用リードフレーム1の製造方法によれば、基材2上に第1〜第3金属めっき層31〜33をこの順で積層した後に当該基材2を加熱することで、第3金属めっき層33を構成する第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界を少なくすることができるとともに、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料が第3金属めっき層33中に拡散し、第3金属めっき層33表面における第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界を選択的に被覆することができる。これにより、第3金属めっき層33の腐食性ガス等による腐食を効果的に抑制することができるとともに、当該LED用リードフレーム1を用いて製造される半導体装置において、第3金属めっき層33を構成する第3金属材料(銀又は銀合金)の反射率に応じた高い反射率を発揮することができる。   As described above, according to the method for manufacturing the LED lead frame 1 according to the present embodiment, after the first to third metal plating layers 31 to 33 are laminated in this order on the base material 2, the base material 2 is By heating, the grain boundaries of the third metal material (silver or silver alloy) constituting the third metal plating layer 33 can be reduced, and the second metal material constituting the second metal plating layer 32 can be reduced. It diffuses in the 3rd metal plating layer 33, and can selectively coat the crystal grain boundary of the 3rd metal material (silver or silver alloy) in the 3rd metal plating layer 33 surface. Thereby, corrosion by the corrosive gas etc. of the 3rd metal plating layer 33 can be suppressed effectively, and in the semiconductor device manufactured using the said lead frame 1 for LED, the 3rd metal plating layer 33 is formed. The high reflectance according to the reflectance of the 3rd metal material (silver or silver alloy) to comprise can be exhibited.

また、上記加熱工程において第2金属めっき層32を構成する第2金属材料が第1金属めっき層31中にも拡散することで、第1金属めっき層31と第2金属めっき層32との密着性が向上するため、本実施形態に係るLED用リードフレーム1においては、第2金属めっき層32が第1金属めっき層31から剥離し難くなるという効果も奏し得る。   In addition, the second metal material constituting the second metal plating layer 32 diffuses also into the first metal plating layer 31 in the heating step, so that the first metal plating layer 31 and the second metal plating layer 32 are in close contact with each other. Therefore, in the LED lead frame 1 according to this embodiment, the second metal plating layer 32 can hardly be peeled off from the first metal plating layer 31.

さらに、上記加熱工程において第3金属めっき層33を構成する第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界が低減し、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料が第3金属めっき層33表面の結晶粒界を選択的に被覆しており、かつ第1金属めっき層31と第3金属めっき層32との間に第2金属めっき層32が介在していることで、本実施形態に係るLED用リードフレーム1を用いて製造される半導体装置において、第1金属めっき層31の下方(基材2、下地めっき層としての銅ストライクめっき層等)側から表面に向かって移動してきた銅が、第3金属めっき層33の表面にまで移動してくるのを防止することができるとともに、第3金属めっき層33上の酸素が結晶粒界を通じて第3金属めっき層33内に入り込むのを防止することができる。その結果として、銅と酸素とが結合し酸化銅が生成されるのを抑制することができ、長期間にわたる半導体装置の使用によって当該半導体装置における反射率が低下するのを抑制することができる。   Furthermore, the grain boundary of the third metal material (silver or silver alloy) constituting the third metal plating layer 33 is reduced in the heating step, and the second metal material constituting the second metal plating layer 32 is the third metal. Since the crystal grain boundary on the surface of the plating layer 33 is selectively covered and the second metal plating layer 32 is interposed between the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 32, the present In the semiconductor device manufactured using the LED lead frame 1 according to the embodiment, the first metal plating layer 31 moves from the lower side (base material 2, copper strike plating layer, etc. as a base plating layer) toward the surface. The copper that has been transferred can be prevented from moving to the surface of the third metal plating layer 33, and oxygen on the third metal plating layer 33 can enter the third metal plating layer 33 through the grain boundaries. Prevent entry It is possible. As a result, it is possible to suppress copper and oxygen from being combined with each other to generate copper oxide, and it is possible to suppress a decrease in reflectance in the semiconductor device due to the use of the semiconductor device for a long time.

[半導体装置]
続いて、上述したような構成を有するLED用リードフレーム1を用いた半導体装置について説明する。図4は、本実施形態における半導体装置を示す断面図である。
[Semiconductor device]
Next, a semiconductor device using the LED lead frame 1 having the above-described configuration will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the semiconductor device according to this embodiment.

図4に示すように、本実施形態における半導体装置10は、上述した本実施形態に係るLED用リードフレーム1の基材2と、LED用リードフレーム1の基材2のリフレクタ形成用領域RAに、搭載領域MAを取り囲むように、かつ搭載領域MAを露出させるようにして設けられてなる樹脂製リフレクタ11と、LED用リードフレーム1の基材2の搭載領域MAに実装されてなるLED素子12と、LED素子12を封止するために、樹脂製リフレクタ11により囲まれた空間内に封止樹脂が充填されてなる封止部13とを備える。   As shown in FIG. 4, the semiconductor device 10 in the present embodiment includes the base material 2 of the LED lead frame 1 and the reflector forming region RA of the base material 2 of the LED lead frame 1 according to the above-described embodiment. The resin reflector 11 provided so as to surround the mounting area MA and exposing the mounting area MA, and the LED element 12 mounted on the mounting area MA of the base material 2 of the LED lead frame 1. And in order to seal the LED element 12, the sealing part 13 by which sealing resin is filled in the space enclosed by the resin-made reflectors 11 is provided.

樹脂製リフレクタ11を構成する樹脂材料としては、電気絶縁性を有する材料であれば特に制限されるものではなく、例えば、ポリフタルアミド、エポキシ、シリコーン、液晶高分子等の1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、基材2の貫通スリット23には、樹脂製リフレクタ11と同一の樹脂材料が充填されている。   The resin material constituting the resin reflector 11 is not particularly limited as long as it is a material having electrical insulation properties. For example, one or more of polyphthalamide, epoxy, silicone, liquid crystal polymer and the like are used. Can be used in combination. The through slit 23 of the substrate 2 is filled with the same resin material as that of the resin reflector 11.

本実施形態において、基材2の搭載領域MAは、貫通スリット23を介して第1リード部2Aと第2リード部2Bとに分割され、かつ貫通スリット23には樹脂製リフレクタ11を構成する樹脂材料と同一の樹脂材料が充填されている。これにより、第1リード部2Aと第2リード部2Bとは、それぞれ電気的に独立したものとなっている。   In the present embodiment, the mounting area MA of the base material 2 is divided into the first lead portion 2A and the second lead portion 2B through the through slit 23, and the resin constituting the resin reflector 11 is formed in the through slit 23. The same resin material as the material is filled. Thus, the first lead portion 2A and the second lead portion 2B are electrically independent from each other.

LED素子12は、その一の端子(図示せず)が基材2における大面積の第1リード部2Aに接続され、他の端子が小面積の第2リード部2Bにボンディングワイヤ14により接続されることで、搭載領域MAに実装されている。   One terminal (not shown) of the LED element 12 is connected to the first lead portion 2A having a large area on the substrate 2, and the other terminal is connected to the second lead portion 2B having a small area by a bonding wire 14. Thus, it is mounted in the mounting area MA.

基材2上の金属層3は、貫通スリット23により二分されてなる第1リード部2A及び第2リード部2Bのそれぞれの表面に形成されてなる第1金属層3Aと第2金属層3Bとからなり、第1金属層3Aと第2金属層3Bとの各縁部3Ae,3Beが貫通スリット23を介して対向している。   The metal layer 3 on the base 2 is divided into two by the through slits 23. The first metal layer 3A and the second metal layer 3B are formed on the surfaces of the first lead portion 2A and the second lead portion 2B, respectively. The edge portions 3Ae and 3Be of the first metal layer 3A and the second metal layer 3B are opposed to each other through the through slit 23.

封止部13を構成する封止樹脂としては、一般に半導体装置におけるLED素子の封止に用いられる透光性樹脂を用いることができ、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透光性樹脂や、それらの透光性樹脂に、蛍光物質、シリカ、アルミナ、酸化チタン等の拡散材料の1種又は2種以上が含有されてなるもの等が挙げられるが、かかる透光性樹脂として、シリコーン樹脂を用いるのが好ましい。半導体装置10の封止部13を構成する封止樹脂は、半導体装置10のリフローはんだ付けの際の加熱により熱に暴露されたり、LED素子として高輝度LEDを用いる場合に当該高輝度LEDから発せられる強い光に暴露されたりする。この点において、シリコーン樹脂は、他の透光性樹脂(エポキシ樹脂等)に比して熱や光による変色等の透光性の劣化等を生じ難い樹脂材料であるため好ましい。その一方で、シリコーン樹脂は、他の透光性樹脂(エポキシ樹脂等)に比してガスバリア性が低いものであるものの、本実施形態に係るLED用リードフレーム1においては、腐食性ガス等による金属層3(特に第3金属めっき層33)の腐食が効果的に抑制されている。したがって、本実施形態における半導体装置10において、封止部13を構成する封止樹脂としてガスバリア性の低いシリコーン樹脂を用いたとしても、金属層3(第3金属めっき層33)を構成する第3金属材料(銀又は銀合金)の反射率に応じた良好な反射率を得ることができる。   As the sealing resin constituting the sealing portion 13, a translucent resin that is generally used for sealing an LED element in a semiconductor device can be used. For example, a translucent resin such as an epoxy resin or a silicone resin, Examples of these translucent resins include those containing one or more of diffusing materials such as fluorescent materials, silica, alumina, and titanium oxide. As such translucent resins, silicone resins are used. It is preferable to use it. The sealing resin constituting the sealing portion 13 of the semiconductor device 10 is emitted from the high-brightness LED when exposed to heat by heating during reflow soldering of the semiconductor device 10 or when a high-brightness LED is used as the LED element. Exposed to strong light. In this respect, the silicone resin is preferable because it is a resin material that hardly causes deterioration of translucency such as discoloration due to heat or light as compared with other translucent resins (epoxy resin or the like). On the other hand, the silicone resin has a lower gas barrier property than other translucent resins (such as an epoxy resin), but in the LED lead frame 1 according to the present embodiment, a corrosive gas or the like is used. Corrosion of the metal layer 3 (particularly the third metal plating layer 33) is effectively suppressed. Therefore, in the semiconductor device 10 according to the present embodiment, even if a silicone resin having a low gas barrier property is used as the sealing resin that constitutes the sealing portion 13, the third that constitutes the metal layer 3 (third metal plating layer 33). Good reflectivity according to the reflectivity of the metal material (silver or silver alloy) can be obtained.

本実施形態における半導体装置10は、波長400〜700nmの光を発することのできる装置であるのが好ましい。かかる範囲の波長を有する光は、半導体装置10の金属層3(第3金属めっき層33)の腐食により反射率の低下を招きやすい。しかし、本実施形態における半導体装置10においては、金属層3(第3金属めっき層33)の腐食が抑制され、かつ半導体装置10の製造初期における反射率も高いものとなっている。そのため、本実施形態における半導体装置10においては、波長400〜700nmの光の反射率を製造初期から経時的に高いレベルで維持することができる。   The semiconductor device 10 in the present embodiment is preferably a device that can emit light having a wavelength of 400 to 700 nm. Light having a wavelength in such a range tends to cause a decrease in reflectance due to corrosion of the metal layer 3 (third metal plating layer 33) of the semiconductor device 10. However, in the semiconductor device 10 in the present embodiment, the corrosion of the metal layer 3 (third metal plating layer 33) is suppressed, and the reflectance at the initial manufacturing stage of the semiconductor device 10 is high. Therefore, in the semiconductor device 10 according to the present embodiment, the reflectance of light having a wavelength of 400 to 700 nm can be maintained at a high level over time from the initial stage of manufacture.

[半導体装置の製造方法]
本実施形態における半導体装置10は、下記のようにして製造することができる。図5は、本実施形態における半導体装置の製造方法を示す工程フロー図である。
[Method for Manufacturing Semiconductor Device]
The semiconductor device 10 in this embodiment can be manufactured as follows. FIG. 5 is a process flow diagram illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment.

まず、本実施形態に係るLED用リードフレーム1を準備し(図5(A))、LED用リードフレーム1のリフレクタ形成用領域RAに樹脂製リフレクタ11を形成する(図5(B))。   First, the LED lead frame 1 according to the present embodiment is prepared (FIG. 5A), and the resin reflector 11 is formed in the reflector forming region RA of the LED lead frame 1 (FIG. 5B).

次いで、当該LED用リードフレーム1の第1リード部2AにLED素子12の一の端子(図示せず)を接続し(図5(C))、第2リード部2BにLED素子12の他の端子をボンディングワイヤ14により接続する(図5(D))。   Next, one terminal (not shown) of the LED element 12 is connected to the first lead portion 2A of the LED lead frame 1 (FIG. 5C), and the other lead element 2B is connected to the other lead element 2B. The terminals are connected by bonding wires 14 (FIG. 5D).

そして、LED素子12を搭載した搭載領域MA上の樹脂製リフレクタ11により囲まれる空間内に封止樹脂を充填し、LED素子12及びボンディングワイヤ14を封止する封止部13を形成する(図5(E))。その後、ダイシングラインに沿ってダイシングすることにより個片化された半導体装置10を得ることができる(図5(F))。   Then, a sealing resin is filled into a space surrounded by the resin reflector 11 on the mounting area MA on which the LED element 12 is mounted, and a sealing portion 13 for sealing the LED element 12 and the bonding wire 14 is formed (FIG. 5 (E)). After that, dicing along the dicing line can obtain the separated semiconductor device 10 (FIG. 5F).

上述した半導体装置10を構成するLED用リードフレーム1は、腐食性ガス等による金属層3(第3金属めっき層33)の腐食を効果的に抑制し得るものであるため、封止部13を構成する封止樹脂として特にガスバリア性の低いシリコーン樹脂等を使用したとしても金属層3(第3金属めっき層33)を構成する第3金属材料(銀又は銀合金)の腐食を効果的に抑制することができる。したがって、本実施形態における半導体装置10においては、封止部13を構成する封止樹脂として、熱や光の暴露等により変色等が生じ難いシリコーン樹脂を用いるのが好適である。   Since the LED lead frame 1 constituting the semiconductor device 10 described above can effectively suppress the corrosion of the metal layer 3 (third metal plating layer 33) due to corrosive gas or the like, the sealing portion 13 is provided. Even if a silicone resin having a low gas barrier property is used as the constituent sealing resin, corrosion of the third metal material (silver or silver alloy) constituting the metal layer 3 (third metal plating layer 33) is effectively suppressed. can do. Therefore, in the semiconductor device 10 according to the present embodiment, it is preferable to use a silicone resin that does not easily change color due to exposure to heat, light, or the like as the sealing resin constituting the sealing portion 13.

上述した構成を有する半導体装置10によれば、当該半導体装置10の製造に用いられるLED用リードフレーム1において、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料が第3金属めっき層33中に拡散するとともに、第3金属めっき層33表面における第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶粒界を選択的に被覆している。しかも、LED用リードフレーム1の製造過程における加熱工程により、第3金属めっき層33を構成する第3金属材料(銀又は銀合金)の結晶サイズが増大し、結晶粒界が少なくなっている。この結果として、腐食性ガス等による金属層3(第3金属めっき層33)の腐食が効果的に抑制されるとともに、第3金属めっき層33を構成する第3金属材料(銀又は銀合金)の反射率に応じた良好な反射率を得ることができる。   According to the semiconductor device 10 having the above-described configuration, in the LED lead frame 1 used for manufacturing the semiconductor device 10, the second metal material constituting the second metal plating layer 32 is present in the third metal plating layer 33. While diffusing, the crystal grain boundary of the third metal material (silver or silver alloy) on the surface of the third metal plating layer 33 is selectively covered. Moreover, the crystal size of the third metal material (silver or silver alloy) constituting the third metal plating layer 33 is increased by the heating process in the manufacturing process of the LED lead frame 1, and the crystal grain boundaries are reduced. As a result, the corrosion of the metal layer 3 (third metal plating layer 33) due to corrosive gas or the like is effectively suppressed, and the third metal material (silver or silver alloy) constituting the third metal plating layer 33 is suppressed. Good reflectivity according to the reflectivity can be obtained.

また、経時的に第1金属めっき層31の下方(基材2、下地めっき層としての銅ストライクめっき層等)から銅が第3金属めっき層33表面側に移動してきたとしても、第1金属めっき層31と第3金属めっき層33との間に第2金属めっき層32が介在していることで、当該銅が第3金属めっき層33の表面にまで移動してくるのを防止することができるとともに、第3金属めっき層33の結晶粒界が第2金属めっき層32を構成する第2金属材料により被覆されていることで、第3金属めっき層33上の酸素が第3金属めっき層33内に入り込むのを防止することができる。その結果として、銅と酸素とが結合して酸化銅が生成されるのを抑制することができるため、半導体装置の長期間の使用によって当該半導体装置における反射率が低下するのを抑制することができる。   In addition, even if copper moves from the lower side of the first metal plating layer 31 (base material 2, copper strike plating layer as an undercoat layer, etc.) to the surface side of the third metal plating layer 33 over time, the first metal By preventing the copper from moving to the surface of the third metal plating layer 33, the second metal plating layer 32 is interposed between the plating layer 31 and the third metal plating layer 33. In addition, the crystal grain boundary of the third metal plating layer 33 is covered with the second metal material constituting the second metal plating layer 32, so that oxygen on the third metal plating layer 33 is converted to the third metal plating. Intrusion into the layer 33 can be prevented. As a result, it is possible to suppress copper oxide from being combined with copper and oxygen, and thus suppressing the reflectance of the semiconductor device from being lowered by long-term use of the semiconductor device. it can.

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

上記実施形態において、LED用リードフレーム1のダイシングラインは、個片化される1つの半導体装置10に一のLED素子12(搭載領域MA)が含まれるように設定されているが、これに限定されるものではなく、1つの半導体装置10に複数個(例えば、4個)のLED素子12(搭載領域MA)が含まれるように設定されていてもよい。   In the above embodiment, the dicing line of the LED lead frame 1 is set so that one LED element 12 (mounting area MA) is included in one semiconductor device 10 to be singulated. Instead, a single semiconductor device 10 may be set to include a plurality of (for example, four) LED elements 12 (mounting area MA).

上記実施形態において、LED用リードフレーム1における搭載領域MAは、基材2の縦方向(又は横方向)に並列する搭載領域MAを縦断(又は横断)する貫通スリット23により、大面積の第1リード部2A及び小面積の第2リード部2Bに分割されているが、これに限定されるものではなく、例えば、基材2の縦方向(又は横方向)に並列する搭載領域MAの略中央を縦断(又は横断)する貫通スリット23により、略同一面積の第1リード部2A及び第2リード部2Bに分割されていてもよい。この場合において、当該LED用リードフレーム1を用いて得られる半導体装置10は、図6に示すように、第1リード部2A及び第2リード部2Bを跨ぐようにして、LED素子12の一方の端子部12aが第1リード部2Aに接続され、他方の端子部12bが第2リード部2Bに接続された構成とすることができる。   In the above-described embodiment, the mounting area MA in the LED lead frame 1 is a first large-area area due to the through slit 23 that vertically (or crosses) the mounting area MA parallel to the vertical direction (or the horizontal direction) of the substrate 2. Although it is divided into the lead part 2A and the second lead part 2B having a small area, the present invention is not limited to this. For example, approximately the center of the mounting region MA parallel to the vertical direction (or the horizontal direction) of the substrate 2 May be divided into a first lead portion 2A and a second lead portion 2B having substantially the same area by a through slit 23 that vertically cuts (or crosses). In this case, the semiconductor device 10 obtained using the LED lead frame 1 has one of the LED elements 12 straddling the first lead portion 2A and the second lead portion 2B as shown in FIG. The terminal portion 12a can be connected to the first lead portion 2A, and the other terminal portion 12b can be connected to the second lead portion 2B.

また、図7に示すように、搭載領域MAは、基材2の縦方向(又は横方向)に並列する搭載領域MAを縦断(又は横断)する、2つの平行する貫通スリット23,23により、第1〜第3リード部2A〜2Cに分割されていてもよい。この場合において、当該LED用リードフレーム1を用いて得られる半導体装置10は、搭載領域MAの中央(2つの貫通スリット23,23の間)に位置する第3リード部2CにLED素子12が実装され、LED素子12の一方の端子部12aが第1リード部2Aに接続され、他方の端子部12bが第2リード部2Bに接続された構成とすることができる。   Further, as shown in FIG. 7, the mounting area MA includes two parallel through slits 23, 23 that longitudinally (or cross) the mounting area MA parallel to the vertical direction (or horizontal direction) of the base material 2. It may be divided into first to third lead portions 2A to 2C. In this case, in the semiconductor device 10 obtained using the LED lead frame 1, the LED element 12 is mounted on the third lead portion 2C located at the center of the mounting area MA (between the two through slits 23, 23). Then, one terminal portion 12a of the LED element 12 can be connected to the first lead portion 2A, and the other terminal portion 12b can be connected to the second lead portion 2B.

さらに、上記実施形態においては、LED用リードフレーム1のダイシングラインに沿って複数の貫通孔が形成されていてもよい。このような構成を有するLED用リードフレーム1であれば、当該LED用リードフレーム1を用いて半導体装置を製造する過程において、LED用リードフレーム1をダイシングして個片化する際におけるダイシングすべき金属量をさらに低減することができ、ダイシングブレードにかかる負荷をさらに低減することができる。また、上金型及び下金型を用いて基材2をクランプし、金型のキャビティ内に樹脂を流し込んで硬化させることでリフレクタ形成用領域RAに樹脂製リフレクタを形成するときに、当該貫通孔を介してリフレクタ形成用領域RAに位置するキャビティのすべてに樹脂を行き渡らせることができる。   Further, in the above embodiment, a plurality of through holes may be formed along the dicing line of the LED lead frame 1. With the LED lead frame 1 having such a configuration, in the process of manufacturing a semiconductor device using the LED lead frame 1, the LED lead frame 1 should be diced when dicing into individual pieces. The amount of metal can be further reduced, and the load on the dicing blade can be further reduced. In addition, when the substrate 2 is clamped using the upper mold and the lower mold, and the resin reflector is formed in the reflector forming area RA by pouring the resin into the mold cavity and curing it, the penetration is made. The resin can be distributed to all of the cavities located in the reflector forming region RA through the holes.

さらにまた、上記実施形態においては、基材2の各搭載領域MAに相当する所定形状の開口部を有する絶縁性レジスト層8を設け、当該開口部にて露出する基材上に第1金属めっき層31を形成しているが、当該絶縁性レジスト層8を設けずに基材2の全面に第1金属めっき層31を形成してもよい。   Furthermore, in the above embodiment, the insulating resist layer 8 having an opening of a predetermined shape corresponding to each mounting area MA of the substrate 2 is provided, and the first metal plating is provided on the substrate exposed at the opening. Although the layer 31 is formed, the first metal plating layer 31 may be formed on the entire surface of the substrate 2 without providing the insulating resist layer 8.

また、上記実施形態において、半導体装置10は、搭載領域MAを取り囲み、かつ搭載領域MAを露出させる樹脂製リフレクタ11を有するが、図8に示すように、上記LED用リードフレーム1の基材2と、一の端子(図示せず)がLED用リードフレーム1の基材2における大面積の第1リード部2Aに接続され、他の端子が小面積の第2リード部2Bにボンディングワイヤ14により接続されることで、搭載領域MAに実装されてなるLED素子12と、基材2及びLED素子12を被覆する封止樹脂により構成される封止部13とを備え、樹脂製リフレクタ11を有しないものであってもよい。かかる半導体装置10において、LED用リードフレーム1の基材2には、隣接する2つの搭載領域MA,MAの間に位置するようにして、基材2の縦方向及び横方向に延在する第2の溝部22が形成されており、縦方向(又は横方向)に並列する複数の搭載領域MAを縦断(又は横断)するようにして貫通スリット23が形成されている。この第2の溝部22及び貫通スリット23には、電気絶縁性を有する樹脂材料(ポリフタルアミド、エポキシ、シリコーン、液晶高分子等の1種又は2種以上の組み合わせ)が充填されている。   Moreover, in the said embodiment, although the semiconductor device 10 has the resin-made reflectors 11 which surround mounting area MA and expose mounting area MA, as shown in FIG. 8, the base material 2 of the said LED lead frame 1 is shown. One terminal (not shown) is connected to the first lead portion 2A having a large area in the base 2 of the LED lead frame 1, and the other terminal is connected to the second lead portion 2B having a small area by a bonding wire 14. By being connected, the LED element 12 is mounted on the mounting area MA, and a sealing portion 13 made of a sealing resin that covers the base material 2 and the LED element 12 is provided, and the resin reflector 11 is provided. It may not be. In such a semiconductor device 10, the base material 2 of the LED lead frame 1 is provided with a first base member 2 extending in the vertical and horizontal directions of the base material 2 so as to be positioned between two adjacent mounting areas MA and MA. Two groove portions 22 are formed, and a through slit 23 is formed so as to vertically cut (or cross) a plurality of mounting areas MA arranged in parallel in the vertical direction (or horizontal direction). The second groove portion 22 and the through slit 23 are filled with an electrically insulating resin material (one or a combination of two or more of polyphthalamide, epoxy, silicone, liquid crystal polymer, etc.).

以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example etc. are given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to the following Example etc. at all.

〔実施例1〕
基材2として厚み0.2mm、横60mm×縦50mmの大きさの銅板を準備し、図2に示す形状の貫通スリット23をエッチングにより形成するとともに、第1の溝部21及び第2の溝部22をハーフエッチングにより形成した。なお、縦方向に隣接する搭載領域MAのピッチを3mmとし、横方向に隣接する搭載領域MAのピッチを4mmとし、基材2上に13行×13列のマトリックス状に配列された搭載領域MAを設けるように、第1の溝部21、第2の溝部22及び貫通スリット23を形成した。
[Example 1]
A copper plate having a thickness of 0.2 mm, a width of 60 mm, and a length of 50 mm is prepared as the substrate 2, and the through slit 23 having the shape shown in FIG. 2 is formed by etching, and the first groove portion 21 and the second groove portion 22 are formed. Was formed by half-etching. The pitch of the mounting areas MA adjacent in the vertical direction is 3 mm, the pitch of the mounting areas MA adjacent in the horizontal direction is 4 mm, and the mounting areas MA are arranged in a matrix of 13 rows × 13 columns on the substrate 2. The 1st groove part 21, the 2nd groove part 22, and the penetration slit 23 were formed so that it might provide.

このようにして得られた基材2の一方の面(表面)側に所定形状の開口部を有する絶縁性レジスト層を形成するとともに、他方の面(裏面)側の一面に絶縁性レジスト層を形成した。そして、基材2の表面側の開口部を介して露出する基材2上に、電気めっき法により銀をめっきし、第1金属めっき層31(厚さ:3μm)を形成した。   An insulating resist layer having an opening of a predetermined shape is formed on one surface (front surface) side of the substrate 2 thus obtained, and an insulating resist layer is formed on one surface of the other surface (back surface) side. Formed. And on the base material 2 exposed through the opening part of the surface side of the base material 2, silver was plated by the electroplating method, and the 1st metal plating layer 31 (thickness: 3 micrometers) was formed.

次に、基材2上に形成した第1金属めっき層31上に、電気めっき法によりインジウムをめっきし、第2金属めっき層32(厚さ:30nm)を形成し、当該第2金属めっき層32上に、さらに電気めっき法により銀をめっきし、第3金属めっき層33(厚さ:100nm)を形成した。   Next, on the first metal plating layer 31 formed on the substrate 2, indium is plated by an electroplating method to form a second metal plating layer 32 (thickness: 30 nm), and the second metal plating layer Silver was further plated on 32 by electroplating to form a third metal plating layer 33 (thickness: 100 nm).

このようにして第1金属めっき層31(厚さ:3μm)、第2金属めっき層32(厚さ:30nm)及び第3金属めっき層33(厚さ:100nm)をこの順で積層してなる金属層3が形成された基材2を、400℃で2分間、リフロー炉(製品名:RN−CS,パナソニック社製)を用いて加熱した。   In this way, the first metal plating layer 31 (thickness: 3 μm), the second metal plating layer 32 (thickness: 30 nm) and the third metal plating layer 33 (thickness: 100 nm) are laminated in this order. The base material 2 on which the metal layer 3 was formed was heated at 400 ° C. for 2 minutes using a reflow furnace (product name: RN-CS, manufactured by Panasonic Corporation).

このようにして形成されたLED用リードフレーム1中の搭載領域MAの中から、一の搭載領域MAを任意に選択し、当該搭載領域MA上の銀めっき層を、任意に選択した3箇所において切断した。そして、当該3箇所の切断面を、SEM(日本電子社製,製品名:JSM−7001F)を用いて観察した。また、上記LED用リードフレーム1中の搭載領域MA上の第3金属めっき層33表面を、SEM(日本電子社製,製品名:JSM−7001F)を用いて観察した。さらに、加熱後の第1〜第3金属めっき層31〜33のそれぞれの厚さを、蛍光X線膜厚計(FISCHER社製,製品名:FISCHERSCOPE XDV−SDD)を用いて測定した。   One mounting area MA is arbitrarily selected from the mounting areas MA in the LED lead frame 1 thus formed, and the silver plating layers on the mounting area MA are arbitrarily selected at three locations. Disconnected. And the cut surface of the said 3 places was observed using SEM (the JEOL company make, product name: JSM-7001F). Further, the surface of the third metal plating layer 33 on the mounting area MA in the LED lead frame 1 was observed using SEM (manufactured by JEOL Ltd., product name: JSM-7001F). Furthermore, the thickness of each of the first to third metal plating layers 31 to 33 after heating was measured using a fluorescent X-ray film thickness meter (manufactured by FISCHER, product name: FISCHERSCOPE XDV-SDD).

その結果、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33中に、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第1金属めっき層31の厚さは3.1μm、第2金属めっき層32の厚さは29nm、第3金属めっき層33の厚さは96nmであった。また、第3金属めっき層33の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積0.01μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は63%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は0.022μm2であった。さらに、第3金属めっき層33の表面は、第3金属めっき層33を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第2金属めっき層32を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。 As a result, it was confirmed that the second metal material (indium) constituting the second metal plating layer 32 was diffused in the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33. And the thickness of the 1st metal plating layer 31 after a heating was 3.1 micrometers, the thickness of the 2nd metal plating layer 32 was 29 nm, and the thickness of the 3rd metal plating layer 33 was 96 nm. Further, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more in the total area of the cut surface in the thickness direction of the third metal plating layer 33 (the arithmetic average value of the area ratios at the three cut surfaces) Was 63%, and the maximum cross-sectional area of silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional areas of silver crystal particles at each of the three cut surfaces) was 0.022 μm 2 . Furthermore, on the surface of the third metal plating layer 33, silver crystal grain boundaries constituting the third metal plating layer 33 are reduced, and indium constituting the second metal plating layer 32 is selectively present at the crystal grain boundaries. It was confirmed that it was coated.

この結果から、第1〜第3金属めっき層31〜33を形成してなる基材2を加熱処理に付することで、第3金属めっき層33を構成する第3金属材料(銀)の結晶粒子サイズを増大させ、当該第3金属材料(銀)の結晶粒界を低減することができるとともに、第3金属めっき層33の下方に位置する第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)を第3金属めっき層33側に拡散させることができ、第2金属めっき層から拡散した第2金属材料(インジウム)を第3金属めっき層33表面にまで移動させることで、第3金属めっき層33表面において低減した結晶粒界を選択的に第2金属材料(インジウム)により被覆可能であると考えられる。   From this result, a crystal of the third metal material (silver) constituting the third metal plating layer 33 is obtained by subjecting the substrate 2 formed with the first to third metal plating layers 31 to 33 to heat treatment. The second metal material that can increase the particle size, reduce the grain boundary of the third metal material (silver), and constitute the second metal plating layer 32 located below the third metal plating layer 33 (Indium) can be diffused to the third metal plating layer 33 side, and the third metal plating (indium) diffused from the second metal plating layer is moved to the surface of the third metal plating layer 33, so that the third It is considered that the crystal grain boundary reduced on the surface of the metal plating layer 33 can be selectively covered with the second metal material (indium).

〔実施例2〕
第2金属めっき層32の厚さが50nmとなるように当該第2金属めっき層32を形成した以外は、実施例1と同様にしてLED用リードフレーム1を作製し、当該LED用リードフレーム1中の搭載領域MAの断面及び当該搭載領域MA上の第3金属めっき層33の表面を、実施例1と同様にしてSEMを用いて観察した。また、加熱後の第1〜第3金属めっき層31〜33のそれぞれの厚さを、実施例1と同様にして測定した。
[Example 2]
An LED lead frame 1 is produced in the same manner as in Example 1 except that the second metal plating layer 32 is formed so that the thickness of the second metal plating layer 32 is 50 nm. The cross section of the mounting area MA inside and the surface of the third metal plating layer 33 on the mounting area MA were observed using SEM in the same manner as in Example 1. Moreover, each thickness of the 1st-3rd metal plating layers 31-33 after a heating was measured like Example 1. FIG.

その結果、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33中に、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第1金属めっき層31の厚さは2.9μm、第2金属めっき層32の厚さは48nm、第3金属めっき層33の厚さは97nmであった。また、第3金属めっき層33の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積0.01μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は66%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は0.024μm2であった。さらに、第3金属めっき層33の表面は、第3金属めっき層33を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第2金属めっき層32を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。 As a result, it was confirmed that the second metal material (indium) constituting the second metal plating layer 32 was diffused in the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33. And the thickness of the 1st metal plating layer 31 after a heating was 2.9 micrometers, the thickness of the 2nd metal plating layer 32 was 48 nm, and the thickness of the 3rd metal plating layer 33 was 97 nm. Further, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more in the total area of the cut surface in the thickness direction of the third metal plating layer 33 (the arithmetic average value of the area ratios at the three cut surfaces) Was 66%, and the maximum cross-sectional area of silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional areas of silver crystal particles at each of the three cut surfaces) was 0.024 μm 2 . Furthermore, on the surface of the third metal plating layer 33, silver crystal grain boundaries constituting the third metal plating layer 33 are reduced, and indium constituting the second metal plating layer 32 is selectively present at the crystal grain boundaries. It was confirmed that it was coated.

〔実施例3〕
第2金属めっき層32の厚さが10nmとなるように当該第2金属めっき層32を形成するとともに、第3金属めっき層33の厚さが500nmとなるように当該第3金属めっき層33を形成した以外は、実施例1と同様にしてLED用リードフレーム1を作製し、当該LED用リードフレーム1中の搭載領域MAの断面及び当該搭載領域MA上の第3金属めっき層33の表面を、実施例1と同様にしてSEMを用いて観察した。また、加熱後の第1〜第3金属めっき層31〜33のそれぞれの厚さを、実施例1と同様にして測定した。
Example 3
The second metal plating layer 32 is formed so that the thickness of the second metal plating layer 32 is 10 nm, and the third metal plating layer 33 is formed so that the thickness of the third metal plating layer 33 is 500 nm. Except for the formation, the LED lead frame 1 was produced in the same manner as in Example 1, and the cross section of the mounting area MA in the LED lead frame 1 and the surface of the third metal plating layer 33 on the mounting area MA were formed. These were observed using SEM in the same manner as in Example 1. Moreover, each thickness of the 1st-3rd metal plating layers 31-33 after a heating was measured like Example 1. FIG.

その結果、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33中に、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第1金属めっき層31の厚さは3.0μm、第2金属めっき層32の厚さは12nm、第3金属めっき層33の厚さは511nmであった。また、第3金属めっき層33の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積0.01μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は88%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は0.41μm2であった。さらに、第3金属めっき層33の表面は、第3金属めっき層33を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第2金属めっき層32を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。 As a result, it was confirmed that the second metal material (indium) constituting the second metal plating layer 32 was diffused in the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33. And the thickness of the 1st metal plating layer 31 after a heating was 3.0 micrometers, the thickness of the 2nd metal plating layer 32 was 12 nm, and the thickness of the 3rd metal plating layer 33 was 511 nm. Further, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more in the total area of the cut surface in the thickness direction of the third metal plating layer 33 (the arithmetic average value of the area ratios at the three cut surfaces) Was 88%, and the maximum cross-sectional area of silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional areas of silver crystal particles at each of the three cut surfaces) was 0.41 μm 2 . Furthermore, on the surface of the third metal plating layer 33, silver crystal grain boundaries constituting the third metal plating layer 33 are reduced, and indium constituting the second metal plating layer 32 is selectively present at the crystal grain boundaries. It was confirmed that it was coated.

〔実施例4〕
第2金属めっき層32の厚さが30nmとなるように当該第2金属めっき層32を形成した以外は、実施例3と同様にしてLED用リードフレーム1を作製し、当該LED用リードフレーム1中の搭載領域MAの断面及び当該搭載領域MA上の第3金属めっき層33の表面を、実施例1と同様にしてSEMを用いて観察した。また、加熱後の第1〜第3金属めっき層31〜33のそれぞれの厚さを、実施例1と同様にして測定した。
Example 4
An LED lead frame 1 is produced in the same manner as in Example 3 except that the second metal plating layer 32 is formed so that the thickness of the second metal plating layer 32 is 30 nm. The cross section of the mounting area MA inside and the surface of the third metal plating layer 33 on the mounting area MA were observed using SEM in the same manner as in Example 1. Moreover, each thickness of the 1st-3rd metal plating layers 31-33 after a heating was measured like Example 1. FIG.

その結果、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33中に、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第1金属めっき層31の厚さは3.0μm、第2金属めっき層32の厚さは28nm、第3金属めっき層33の厚さは501nmであった。また、第3金属めっき層33の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積0.01μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は85%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は0.43μm2であった。さらに、第3金属めっき層33の表面は、第3金属めっき層33を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第2金属めっき層32を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。 As a result, it was confirmed that the second metal material (indium) constituting the second metal plating layer 32 was diffused in the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33. And the thickness of the 1st metal plating layer 31 after a heating was 3.0 micrometers, the thickness of the 2nd metal plating layer 32 was 28 nm, and the thickness of the 3rd metal plating layer 33 was 501 nm. Further, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more in the total area of the cut surface in the thickness direction of the third metal plating layer 33 (the arithmetic average value of the area ratios at the three cut surfaces) Was 85%, and the maximum cross-sectional area of silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional areas of silver crystal particles at each of the three cut surfaces) was 0.43 μm 2 . Furthermore, on the surface of the third metal plating layer 33, silver crystal grain boundaries constituting the third metal plating layer 33 are reduced, and indium constituting the second metal plating layer 32 is selectively present at the crystal grain boundaries. It was confirmed that it was coated.

〔実施例5〕
第2金属めっき層32の厚さが50nmとなるように当該第2金属めっき層32を形成した以外は、実施例3と同様にしてLED用リードフレーム1を作製し、当該LED用リードフレーム1中の搭載領域MAの断面及び当該搭載領域MA上の第3金属めっき層33の表面を、実施例1と同様にしてSEMを用いて観察した。また、加熱後の第1〜第3金属めっき層31〜33のそれぞれの厚さを、実施例1と同様にして測定した。
Example 5
An LED lead frame 1 is produced in the same manner as in Example 3 except that the second metal plating layer 32 is formed so that the thickness of the second metal plating layer 32 is 50 nm. The cross section of the mounting area MA inside and the surface of the third metal plating layer 33 on the mounting area MA were observed using SEM in the same manner as in Example 1. Moreover, each thickness of the 1st-3rd metal plating layers 31-33 after a heating was measured like Example 1. FIG.

その結果、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33中に、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第1金属めっき層31の厚さは3.1μm、第2金属めっき層32の厚さは49nm、第3金属めっき層33の厚さは496nmであった。また、第3金属めっき層33の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積0.01μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は86%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は0.44μm2であった。さらに、第3金属めっき層33の表面は、第3金属めっき層33を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第2金属めっき層32を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。 As a result, it was confirmed that the second metal material (indium) constituting the second metal plating layer 32 was diffused in the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33. And the thickness of the 1st metal plating layer 31 after a heating was 3.1 micrometers, the thickness of the 2nd metal plating layer 32 was 49 nm, and the thickness of the 3rd metal plating layer 33 was 496 nm. Further, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more in the total area of the cut surface in the thickness direction of the third metal plating layer 33 (the arithmetic average value of the area ratios at the three cut surfaces) Was 86%, and the maximum cross-sectional area of silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional areas of silver crystal particles at each of the three cut surfaces) was 0.44 μm 2 . Furthermore, on the surface of the third metal plating layer 33, silver crystal grain boundaries constituting the third metal plating layer 33 are reduced, and indium constituting the second metal plating layer 32 is selectively present at the crystal grain boundaries. It was confirmed that it was coated.

〔実施例6〕
第3金属めっき層33の厚さが1μmとなるように当該第3金属めっき層33を形成した以外は、実施例3と同様にしてLED用リードフレーム1を作製し、当該LED用リードフレーム1中の搭載領域MAの断面及び当該搭載領域MA上の第3金属めっき層33の表面を、実施例1と同様にしてSEMを用いて観察した。また、加熱後の第1〜第3金属めっき層31〜33のそれぞれの厚さを、実施例1と同様にして測定した。
Example 6
An LED lead frame 1 is produced in the same manner as in Example 3 except that the third metal plating layer 33 is formed so that the thickness of the third metal plating layer 33 is 1 μm. The LED lead frame 1 The cross section of the mounting area MA inside and the surface of the third metal plating layer 33 on the mounting area MA were observed using SEM in the same manner as in Example 1. Moreover, each thickness of the 1st-3rd metal plating layers 31-33 after a heating was measured like Example 1. FIG.

その結果、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33中に、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第1金属めっき層31の厚さは3.1μm、第2金属めっき層32の厚さは12nm、第3金属めっき層33の厚さは0.96μmであった。また、第3金属めっき層33の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積0.01μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は97%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は2.1μm2であった。さらに、第3金属めっき層33の表面は、第3金属めっき層33を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第2金属めっき層32を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。 As a result, it was confirmed that the second metal material (indium) constituting the second metal plating layer 32 was diffused in the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33. The thickness of the first metal plating layer 31 after heating was 3.1 μm, the thickness of the second metal plating layer 32 was 12 nm, and the thickness of the third metal plating layer 33 was 0.96 μm. Further, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more in the total area of the cut surface in the thickness direction of the third metal plating layer 33 (the arithmetic average value of the area ratios at the three cut surfaces) Was 97%, and the maximum cross-sectional area of the silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional areas of the silver crystal particles at each of the three cut surfaces) was 2.1 μm 2 . Furthermore, on the surface of the third metal plating layer 33, silver crystal grain boundaries constituting the third metal plating layer 33 are reduced, and indium constituting the second metal plating layer 32 is selectively present at the crystal grain boundaries. It was confirmed that it was coated.

〔実施例7〕
第2金属めっき層32の厚さが30nmとなるように当該第2金属めっき層32を形成した以外は、実施例6と同様にしてLED用リードフレーム1を作製し、当該LED用リードフレーム1中の搭載領域MAの断面及び当該搭載領域MA上の第3金属めっき層33の表面を、実施例1と同様にしてSEMを用いて観察した。また、加熱後の第1〜第3金属めっき層31〜33のそれぞれの厚さを、実施例1と同様にして測定した。
Example 7
An LED lead frame 1 is produced in the same manner as in Example 6 except that the second metal plating layer 32 is formed so that the thickness of the second metal plating layer 32 is 30 nm. The cross section of the mounting area MA inside and the surface of the third metal plating layer 33 on the mounting area MA were observed using SEM in the same manner as in Example 1. Moreover, each thickness of the 1st-3rd metal plating layers 31-33 after a heating was measured like Example 1. FIG.

その結果、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33中に、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第1金属めっき層31の厚さは3.0μm、第2金属めっき層32の厚さは29nm、第3金属めっき層33の厚さは0.98μmであった。また、第3金属めっき層33の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積0.01μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は97%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は2.4μm2であった。さらに、第3金属めっき層33の表面は、第3金属めっき層33を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第2金属めっき層32を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。 As a result, it was confirmed that the second metal material (indium) constituting the second metal plating layer 32 was diffused in the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33. The thickness of the first metal plating layer 31 after heating was 3.0 μm, the thickness of the second metal plating layer 32 was 29 nm, and the thickness of the third metal plating layer 33 was 0.98 μm. Further, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more in the total area of the cut surface in the thickness direction of the third metal plating layer 33 (the arithmetic average value of the area ratios at the three cut surfaces) Was 97%, and the maximum cross-sectional area of the silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional areas of the silver crystal particles at each of the three cut surfaces) was 2.4 μm 2 . Furthermore, on the surface of the third metal plating layer 33, silver crystal grain boundaries constituting the third metal plating layer 33 are reduced, and indium constituting the second metal plating layer 32 is selectively present at the crystal grain boundaries. It was confirmed that it was coated.

〔実施例8〕
第2金属めっき層32の厚さが50nmとなるように当該第2金属めっき層32を形成した以外は、実施例6と同様にしてLED用リードフレーム1を作製し、当該LED用リードフレーム1中の搭載領域MAの断面及び当該搭載領域MA上の第3金属めっき層33の表面を、実施例1と同様にしてSEMを用いて観察した。また、加熱後の第1〜第3金属めっき層31〜33のそれぞれの厚さを、実施例1と同様にして測定した。
Example 8
An LED lead frame 1 is produced in the same manner as in Example 6 except that the second metal plating layer 32 is formed so that the thickness of the second metal plating layer 32 is 50 nm. The cross section of the mounting area MA inside and the surface of the third metal plating layer 33 on the mounting area MA were observed using SEM in the same manner as in Example 1. Moreover, each thickness of the 1st-3rd metal plating layers 31-33 after a heating was measured like Example 1. FIG.

その結果、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33中に、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第1金属めっき層31の厚さは3.0μm、第2金属めっき層32の厚さは49nm、第3金属めっき層33の厚さは0.98μmであった。また、第3金属めっき層33の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積0.01μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は97%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は2.4μm2であった。さらに、第3金属めっき層33の表面は、第3金属めっき層33を構成する銀の結晶粒界が低減しており、当該結晶粒界に第2金属めっき層32を構成するインジウムが選択的に被覆されていることが確認された。 As a result, it was confirmed that the second metal material (indium) constituting the second metal plating layer 32 was diffused in the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33. The thickness of the first metal plating layer 31 after heating was 3.0 μm, the thickness of the second metal plating layer 32 was 49 nm, and the thickness of the third metal plating layer 33 was 0.98 μm. Further, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more in the total area of the cut surface in the thickness direction of the third metal plating layer 33 (the arithmetic average value of the area ratios at the three cut surfaces) Was 97%, and the maximum cross-sectional area of the silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional areas of the silver crystal particles at each of the three cut surfaces) was 2.4 μm 2 . Furthermore, on the surface of the third metal plating layer 33, silver crystal grain boundaries constituting the third metal plating layer 33 are reduced, and indium constituting the second metal plating layer 32 is selectively present at the crystal grain boundaries. It was confirmed that it was coated.

〔実施例9〕
第3金属めっき層33の厚さが1.5μmとなるように当該第3金属めっき層33を形成した以外は、実施例1と同様にしてLED用リードフレーム1を作製し、当該LED用リードフレーム1中の搭載領域MAの断面及び当該搭載領域MA上の第3金属めっき層33の表面を、実施例1と同様にしてSEMを用いて観察した。また、加熱後の第1〜第3金属めっき層31〜33のそれぞれの厚さを、実施例1と同様にして測定した。
Example 9
The LED lead frame 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the third metal plating layer 33 was formed so that the thickness of the third metal plating layer 33 was 1.5 μm, and the LED lead The cross section of the mounting area MA in the frame 1 and the surface of the third metal plating layer 33 on the mounting area MA were observed using SEM in the same manner as in Example 1. Moreover, each thickness of the 1st-3rd metal plating layers 31-33 after a heating was measured like Example 1. FIG.

その結果、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33中に、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)が拡散していることが確認された。そして、加熱後の第1金属めっき層31の厚さは3.1μm、第2金属めっき層32の厚さは29nm、第3金属めっき層33の厚さは1.5μmであった。また、第3金属めっき層33の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積0.01μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は99%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は3.8μm2であった。 As a result, it was confirmed that the second metal material (indium) constituting the second metal plating layer 32 was diffused in the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33. And the thickness of the 1st metal plating layer 31 after a heating was 3.1 micrometers, the thickness of the 2nd metal plating layer 32 was 29 nm, and the thickness of the 3rd metal plating layer 33 was 1.5 micrometers. Further, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more in the total area of the cut surface in the thickness direction of the third metal plating layer 33 (the arithmetic average value of the area ratios at the three cut surfaces) Was 99%, and the maximum cross-sectional area of silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional areas of silver crystal particles at each of the three cut surfaces) was 3.8 μm 2 .

しかしながら、第3金属めっき層33の表面においては、第3金属めっき層33を構成する銀の結晶粒界が低減しているものの、当該結晶粒界の一部が第2金属めっき層32を構成するインジウムで被覆されておらず、銀の結晶粒界の一部が露出していることが確認された。   However, on the surface of the third metal plating layer 33, although silver crystal grain boundaries constituting the third metal plating layer 33 are reduced, a part of the crystal grain boundaries constitutes the second metal plating layer 32. It was confirmed that a part of the silver grain boundary was exposed without being covered with indium.

なお、本実施例においては、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)の一部が第3金属めっき層33中に拡散しているものの、本実施例の加熱条件では、第3金属めっき層33中に拡散した第2金属材料(インジウム)が第3金属めっき層33の表面まで十分に上がりきることなく加熱処理が終了したために、第3金属めっき層33の表面の銀の結晶粒界の一部が露出したものと予想される。   In this embodiment, a part of the second metal material (indium) constituting the second metal plating layer 32 is diffused in the third metal plating layer 33. However, under the heating conditions of this embodiment, Since the second metal material (indium) diffused in the third metal plating layer 33 has not sufficiently reached the surface of the third metal plating layer 33 and the heat treatment has been completed, the silver on the surface of the third metal plating layer 33 is removed. It is expected that a part of the crystal grain boundary is exposed.

したがって、第3金属めっき層33の厚さを1.5μmとした場合、第3金属めっき層33中に拡散した第2金属材料(インジウム)が、第3金属めっき層33表面に現れてくるまでに必要な時間の加熱処理を施すことで、第3金属めっき層33を構成する銀の結晶粒界を第2金属材料(インジウム)により十分に被覆可能であると考えられる。   Therefore, when the thickness of the third metal plating layer 33 is 1.5 μm, the second metal material (indium) diffused in the third metal plating layer 33 appears on the surface of the third metal plating layer 33. It is considered that the silver crystal grain boundary constituting the third metal plating layer 33 can be sufficiently covered with the second metal material (indium) by performing the heat treatment for a necessary time.

〔比較例1〕
第3金属めっき層33を形成しなかった以外は、比較例1と同様にしてLED用リードフレーム1を作製し、当該LED用リードフレーム1中の搭載領域MAの断面及び当該搭載領域MA上の第2金属めっき層32の表面を、実施例1と同様にしてSEMを用いて観察した。また、加熱後の第1及び第2金属めっき層31,32のそれぞれの厚さを、実施例1と同様にして測定した。
[Comparative Example 1]
An LED lead frame 1 is produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the third metal plating layer 33 is not formed, and a cross-section of the mounting area MA in the LED lead frame 1 and the mounting area MA are formed. The surface of the second metal plating layer 32 was observed using SEM in the same manner as in Example 1. In addition, the thicknesses of the first and second metal plating layers 31 and 32 after heating were measured in the same manner as in Example 1.

その結果、第1金属めっき層31中に、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)が拡散し、加熱後の第1金属めっき層31の厚さは3.2μm、第2金属めっき層32の厚さは31nmであった。また、第1金属めっき層33の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積1μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は86%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は19.7μm2であった。しかし、LED用リードフレーム1の搭載領域MA上には、ほぼ均一な第2金属めっき層32が形成されていた。 As a result, the second metal material (indium) constituting the second metal plating layer 32 diffuses into the first metal plating layer 31, and the thickness of the first metal plating layer 31 after heating is 3.2 μm, The thickness of the two metal plating layer 32 was 31 nm. In addition, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 1 μm 2 or more (the arithmetic average value of the area ratios at three cut surfaces) occupying the entire area of the cut surface in the thickness direction of the first metal plating layer 33 is 86. The maximum cross-sectional area of the silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional area of the silver crystal particles at each of the three cut surfaces) was 19.7 μm 2 . However, the substantially uniform second metal plating layer 32 was formed on the mounting area MA of the LED lead frame 1.

〔比較例2〕
第2金属めっき層32及び第3金属めっき層33を形成しなかった以外は、実施例1と同様にしてLED用リードフレーム1を作製し、当該LED用リードフレーム1中の搭載領域MAの断面及び当該搭載領域MA上の第1金属めっき層31の表面を、実施例1と同様にしてSEMを用いて観察した。
[Comparative Example 2]
Except that the second metal plating layer 32 and the third metal plating layer 33 were not formed, the LED lead frame 1 was produced in the same manner as in Example 1, and the cross section of the mounting region MA in the LED lead frame 1 was produced. And the surface of the 1st metal plating layer 31 on the said mounting area | region MA was observed using SEM similarly to Example 1. FIG.

その結果、第1金属めっき層31の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積1μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は86%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は19.4μm2であり、第1金属めっき層31表面における銀の結晶粒界が低減していることが確認された。 As a result, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 1 μm 2 or more (the arithmetic average value of the area ratios at the three cut surfaces) in the total area of the cut surface in the thickness direction of the first metal plating layer 31 is 86%, the maximum cross-sectional area of the silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional areas of the silver crystal particles at each of the three cut surfaces) is 19.4 μm 2 , It was confirmed that the grain boundary of silver on the surface of the metal plating layer 31 was reduced.

〔比較例3〕
基材2を加熱しなかった以外は、比較例3と同様にしてLED用リードフレーム1を作製し、当該LED用リードフレーム1中の搭載領域MAの断面及び当該搭載領域MA上の第1金属めっき層31の表面を、実施例1と同様にしてSEMを用いて観察した。
[Comparative Example 3]
An LED lead frame 1 was produced in the same manner as in Comparative Example 3 except that the base material 2 was not heated. The cross section of the mounting area MA in the LED lead frame 1 and the first metal on the mounting area MA The surface of the plating layer 31 was observed using SEM in the same manner as in Example 1.

その結果、第1金属めっき層31の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積1μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は26%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は2.9μm2であり、第1金属めっき層31表面における銀の結晶粒界が低減していないことが確認された。 As a result, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 1 μm 2 or more (the arithmetic average value of the area ratios at the three cut surfaces) in the total area of the cut surface in the thickness direction of the first metal plating layer 31 is 26%, and the maximum cross-sectional area of the silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional area of the silver crystal particles at each of the three cut surfaces) is 2.9 μm 2 . It was confirmed that silver crystal grain boundaries on the surface of the metal plating layer 31 were not reduced.

〔比較例4〕
基材2を加熱しなかった以外は、実施例4と同様にしてLED用リードフレーム1を作製し、当該LED用リードフレーム1中の搭載領域MAの断面及び当該搭載領域MA上の第3金属めっき層33の表面を、実施例1と同様にしてSEMを用いて観察した。
[Comparative Example 4]
Except that the substrate 2 was not heated, the LED lead frame 1 was produced in the same manner as in Example 4, and the cross section of the mounting area MA in the LED lead frame 1 and the third metal on the mounting area MA The surface of the plating layer 33 was observed using SEM in the same manner as in Example 1.

その結果、第1金属めっき層31及び第3金属めっき層33中に、第2金属めっき層32を構成する第2金属材料(インジウム)が拡散していないことが確認された。また、第3金属めっき層33の厚さ方向の切断面の全面積に占める、断面積0.01μm2以上の銀の結晶粒子の面積割合(3箇所の切断面における面積割合の算術平均値)は19%であり、当該切断面に現れる銀の結晶粒子の最大断面積(3箇所の切断面のそれぞれにおける銀の結晶粒子の最大断面積の算術平均値)は0.018μm2であった。そして、第3金属めっき層33の表面における銀の結晶粒界は、第2金属めっき層32を構成するインジウムにより被覆されておらず、銀の結晶粒界が露出していることが確認された。 As a result, it was confirmed that the second metal material (indium) constituting the second metal plating layer 32 was not diffused in the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33. Further, the area ratio of silver crystal particles having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more in the total area of the cut surface in the thickness direction of the third metal plating layer 33 (the arithmetic average value of the area ratios at the three cut surfaces) Was 19%, and the maximum cross-sectional area of the silver crystal particles appearing on the cut surface (the arithmetic average value of the maximum cross-sectional areas of the silver crystal particles at each of the three cut surfaces) was 0.018 μm 2 . And it was confirmed that the silver crystal grain boundary in the surface of the 3rd metal plating layer 33 is not coat | covered with the indium which comprises the 2nd metal plating layer 32, and the silver crystal grain boundary is exposed. .

〔試験例1〕反射率評価試験
上述のようにして作製したLED用リードフレーム(実施例1〜9,比較例1〜4)について、分光光度計(島津製作所社製,UV−2550,MPC−2200)を用いて、波長460nmの光を照射したときにおける反射率(%)を測定した(初期)。
[Test Example 1] Reflectance Evaluation Test Regarding the LED lead frames (Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 4) produced as described above, a spectrophotometer (Shimadzu Corporation, UV-2550, MPC- 2200), the reflectance (%) when irradiated with light having a wavelength of 460 nm was measured (initial).

また、上記LED用リードフレーム(実施例1〜9,比較例1〜4)を、硫化水素濃度3ppm、温度40℃、湿度80%の雰囲気中に1時間暴露した後、同様にして波長460nmの光を照射したときにおける反射率(%)を測定した(試験後)。
上記反射率の測定結果を、表1に示す。
The LED lead frames (Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4) were exposed to an atmosphere of hydrogen sulfide concentration of 3 ppm, temperature of 40 ° C. and humidity of 80% for 1 hour, and the wavelength of 460 nm was similarly obtained. The reflectance (%) when irradiated with light was measured (after the test).
Table 1 shows the measurement results of the reflectance.

Figure 0005978705
Figure 0005978705

表1に示すように、実施例1〜9のLED用リードフレームにおいては、いずれも初期反射率が優れているとともに、腐食試験後の反射率の低下が抑制されており、特に第3金属めっき層33表面における銀の結晶粒界が第2金属材料(インジウム)により十分に被覆されているLED用リードフレーム(実施例1〜8)においては、腐食試験後の反射率の低下が顕著に抑制されていることが確認された。   As shown in Table 1, each of the LED lead frames of Examples 1 to 9 has excellent initial reflectivity and suppresses a decrease in reflectivity after the corrosion test. In LED lead frames (Examples 1 to 8) in which the silver grain boundaries on the surface of the layer 33 are sufficiently covered with the second metal material (indium), the decrease in reflectance after the corrosion test is remarkably suppressed. It has been confirmed.

一方、第3金属めっき層33表面における銀の結晶粒界が第2金属材料(インジウム)により被覆されていない比較例4のLED用リードフレームにおいては、初期反射率は優れているものの、腐食試験後の反射率の低下が著しかった。   On the other hand, in the LED lead frame of Comparative Example 4 in which the silver crystal grain boundary on the surface of the third metal plating layer 33 is not covered with the second metal material (indium), the initial reflectance is excellent, but the corrosion test is performed. The subsequent decrease in reflectivity was significant.

また、第2金属めっき層32及び第3金属めっき層33が形成されていない比較例2及び比較例3のLED用リードフレームにおいては、第1金属めっき層31が最表面に位置することで、腐食性ガス(硫化水素)に暴露されて腐食してしまい、腐食試験後の反射率の低下が著しかった。   In the LED lead frames of Comparative Example 2 and Comparative Example 3 in which the second metal plating layer 32 and the third metal plating layer 33 are not formed, the first metal plating layer 31 is located on the outermost surface. Corrosion was caused by exposure to corrosive gas (hydrogen sulfide), and the reflectance decreased significantly after the corrosion test.

さらに、第1金属めっき層31上に第2金属めっき層32が形成されてなる比較例1のLED用リードフレームにおいては、腐食試験後の反射率の低下は抑制されているものの、最表面に一様に第2金属めっき層32が形成されていることで、初期反射率に劣る結果となった。   Further, in the LED lead frame of Comparative Example 1 in which the second metal plating layer 32 is formed on the first metal plating layer 31, although the decrease in reflectance after the corrosion test is suppressed, Since the second metal plating layer 32 was uniformly formed, the initial reflectance was inferior.

これらの結果を踏まえると、第2金属めっき層32上に第3金属めっき層33を形成した基材2を加熱処理に付することにより、第3金属めっき層33表面における低減した第3金属材料(銀)の結晶粒界が、第2金属めっき層32から拡散し、第3金属めっき層33表面に現れた第2金属材料(インジウム)により選択的に被覆されるため、製造初期における反射率を向上させ、かつ腐食性ガスによる腐食を抑制することができることが判明した。   Based on these results, the third metal material reduced on the surface of the third metal plating layer 33 is obtained by subjecting the base material 2 having the third metal plating layer 33 formed on the second metal plating layer 32 to a heat treatment. Since the grain boundary of (silver) diffuses from the second metal plating layer 32 and is selectively covered with the second metal material (indium) appearing on the surface of the third metal plating layer 33, the reflectance at the initial stage of manufacture It was found that corrosion can be improved and corrosion caused by corrosive gas can be suppressed.

〔試験例2〕ワイヤーボンディング性評価試験
上記LED用リードフレーム(実施例1〜9,比較例1〜4)の第1リード部2Aにボンディングワイヤをボンディングする第1ボンディング処理及び第2リード部2Bにボンディングワイヤをボンディングする第2ボンディング処理を含むボンディング処理を、ワイヤーボンダー(HW27U−HF,パナソニックファクトリーソリューションズ社製)を用いて20回連続して行うことができるか否かについて試験した。なお、第1ボンディング処理及び第2ボンディング処理の処理条件を表2に示す。
[Test Example 2] Wire Bonding Evaluation Test The first bonding process and the second lead part 2B for bonding a bonding wire to the first lead part 2A of the LED lead frame (Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 4). It was tested whether or not a bonding process including a second bonding process for bonding a bonding wire to a wire bonder (HW27U-HF, manufactured by Panasonic Factory Solutions Co., Ltd.) can be continuously performed 20 times. Table 2 shows the processing conditions of the first bonding process and the second bonding process.

また、このようにしてボンディングされたボンディングワイヤについて、ボンドテスター(万能型ボンドテスター4000,DAGE社製)を用いてプル試験を行った。これらの試験の結果を表3に示す。   Moreover, the pull test was done about the bonding wire bonded in this way using the bond tester (universal type bond tester 4000, the product made from DAGE). The results of these tests are shown in Table 3.

なお、表3において、「連続性」と表記するものは、上記ワイヤーボンダーを用いて20回連続ワイヤーボンディング処理を行うことができた場合を「○」と評価し、少なくとも1回はワイヤーボンディング処理を行うことができなかった場合を「×」と評価した。また、表3において「強度」と表記するものは、上記ボンドテスターを用いて測定されたボンディングワイヤの引張強度が4g以上のものを「○」と評価し、4g未満のものを「×」と評価した。   In Table 3, “continuity” is described as “◯” when 20 times of continuous wire bonding process can be performed using the wire bonder, and at least one time of wire bonding process. The case where it was not possible to evaluate was evaluated as “x”. In Table 3, “strength” is expressed as “◯” when the bonding wire measured using the above bond tester has a tensile strength of 4 g or more as “◯”, and less than 4 g as “x”. evaluated.

Figure 0005978705
Figure 0005978705

〔試験例3〕はんだ濡れ性評価試験
第1の溝部21、第2の溝部22及び貫通スリット23を有しない以外は同様の構成を有する基材2を用い、上記LED用リードフレーム(実施例1〜9,比較例1〜4)のそれぞれと同様にして作製した各試験片(13mm×3mm)について、はんだ濡れ性試験装置(製品名:SAT−5200,レスカ社製)を用いて、下記の条件により、はんだ濡れ性評価試験を行った。なお、はんだ濡れ性評価試験は、メニスコグラフ法を用いてゼロクロスタイム(秒)を測定し、はんだ濡れ性の閾値の範囲(ゼロクロスタイム3.0秒以内)に含まれるか否かを評価した。結果を表3にあわせて示す。なお、表3において、はんだ濡れ性の閾値の範囲に含まれるものを「○」、はんだ濡れ性の閾値の範囲に含まれないものを「×」と表記する。
[Test Example 3] Solder wettability evaluation test Using the base material 2 having the same configuration except that the first groove portion 21, the second groove portion 22, and the through slit 23 are not used, the LED lead frame (Example 1) ~ 9, each test piece (13 mm × 3 mm) produced in the same manner as in each of Comparative Examples 1 to 4), using a solder wettability tester (product name: SAT-5200, manufactured by Reska Co., Ltd.) Depending on conditions, a solder wettability evaluation test was performed. In the solder wettability evaluation test, the zero cross time (seconds) was measured using the meniscograph method, and it was evaluated whether or not it was included in the range of the solder wettability threshold value (zero cross time within 3.0 seconds). The results are shown in Table 3. In Table 3, those included in the solder wettability threshold range are indicated as “◯”, and those not included in the solder wettability threshold range are indicated as “x”.

<試験条件>
はんだ:鉛フリーはんだ(はんだ組成:Sn96.5%,Ag3%,Cu0.5%;製品名:エコソルダーソリューション M705,千住金属工業社製)
フラックス:ソルボンドR100−40(日本アルファメタルズ社製)
はんだ温度:240℃
浸漬時間:10秒
浸漬深さ:2mm
速度:2mm/sec
<Test conditions>
Solder: Lead-free solder (Solder composition: Sn 96.5%, Ag 3%, Cu 0.5%; Product name: Eco Solder Solution M705, manufactured by Senju Metal Industry Co., Ltd.)
Flux: Solbond R100-40 (Nippon Alpha Metals)
Solder temperature: 240 ° C
Immersion time: 10 seconds Immersion depth: 2 mm
Speed: 2mm / sec

Figure 0005978705
Figure 0005978705

表3に示すように、実施例1〜9のLED用リードフレームは、ワイヤーボンディング性及びはんだ濡れ性のいずれにおいても優れていることが確認された。そのため、LED用リードフレーム1の基材2全面に金属層3(第1〜第3金属めっき層31〜33)を形成することも可能であり、それにより、基材の腐食を防止したり、基材の裏面側の平滑性を向上させたりすることができると考えられる。   As shown in Table 3, it was confirmed that the LED lead frames of Examples 1 to 9 were excellent in both wire bonding and solder wettability. Therefore, it is also possible to form a metal layer 3 (first to third metal plating layers 31 to 33) on the entire surface of the substrate 2 of the LED lead frame 1, thereby preventing corrosion of the substrate, It is thought that the smoothness of the back surface side of the substrate can be improved.

〔試験例4〕長期耐久性試験
上記LED用リードフレーム(実施例1〜9,比較例1〜4)を150℃の温度雰囲気下に所定の期間(1000h)放置した後、分光光度計(島津製作所社製,UV−2550,MPC−2200)を用いて、波長460nmの光を照射したときにおける反射率(%)を測定した。結果を表4に示す。
[Test Example 4] Long-term durability test After the LED lead frames (Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4) were left in a temperature atmosphere of 150 ° C. for a predetermined period (1000 hours), a spectrophotometer (Shimadzu) The reflectivity (%) when irradiated with light having a wavelength of 460 nm was measured using Seisakusho, UV-2550, MPC-2200. The results are shown in Table 4.

Figure 0005978705
Figure 0005978705

表4に示すように、実施例1〜9のLED用リードフレームにおいては、反射率の低下が抑制されていることが確認された。一方、比較例2及び3のLED用リードフレームにおいては、反射率が低下していることが確認された。この結果から、第1金属めっき層31と第3金属めっき層33との間に第2金属めっき層32を介在させることにより、基材2からの銅のパイルアップが抑制され、反射率の低下を抑制することができたものと考えられる。   As shown in Table 4, in the LED lead frames of Examples 1 to 9, it was confirmed that the decrease in reflectance was suppressed. On the other hand, in the LED lead frames of Comparative Examples 2 and 3, it was confirmed that the reflectance was lowered. From this result, by interposing the second metal plating layer 32 between the first metal plating layer 31 and the third metal plating layer 33, the pile-up of copper from the base material 2 is suppressed, and the reflectance is lowered. It is thought that it was possible to suppress this.

本発明は、LED素子を利用する種々の半導体装置の製造に有用である。   The present invention is useful for manufacturing various semiconductor devices using LED elements.

1…LED用リードフレーム(LED素子搭載用基板)
2…基材
3…金属層
31…第1金属めっき層
32…第2金属めっき層
33…第3金属めっき層
10…半導体装置
12…LED素子
13…封止部
MA…搭載領域
1 ... LED lead frame (LED element mounting board)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Base material 3 ... Metal layer 31 ... 1st metal plating layer 32 ... 2nd metal plating layer 33 ... 3rd metal plating layer 10 ... Semiconductor device 12 ... LED element 13 ... Sealing part MA ... Mounting area

Claims (17)

LED素子を搭載するために用いられる基板であって、
基材と、
前記基材における前記LED素子を搭載するための搭載領域上に少なくとも設けられてなる第1金属めっき層と、
前記第1金属めっき層上に設けられてなる第2金属めっき層と、
前記第2金属めっき層上に設けられてなる第3金属めっき層と
を備え、
前記第1金属めっき層及び前記第3金属めっき層は、それぞれ、銀又は銀合金により構成され、
前記第2金属めっき層は、インジウム又はインジウム合金により構成され、
少なくとも前記第3金属めっき層中には、前記第2金属めっき層を構成するインジウム又はインジウム合金の一部が拡散しており、
前記第2金属めっき層を構成するインジウム又はインジウム合金が、前記第3金属めっき層の表面における結晶粒界以外の部分を露出させるようにして前記第3金属めっき層の表面における結晶粒界選択的に被覆していることを特徴とするLED素子搭載用基板。
A substrate used for mounting an LED element,
A substrate;
A first metal plating layer provided at least on a mounting region for mounting the LED element on the substrate;
A second metal plating layer provided on the first metal plating layer;
A third metal plating layer provided on the second metal plating layer,
The first metal plating layer and the third metal plating layer are each composed of silver or a silver alloy,
The second metal plating layer is made of indium or an indium alloy,
In at least the third metal plating layer, a part of indium or indium alloy constituting the second metal plating layer is diffused,
The indium or indium alloy constituting the second metal plating layer selects a crystal grain boundary on the surface of the third metal plating layer so that a portion other than the crystal grain boundary on the surface of the third metal plating layer is exposed. LED device mounting board, characterized by that to the coating.
少なくとも前記第3金属めっき層の厚さ方向所定の断面において、前記第3金属めっき層を構成する銀又は銀合金の結晶粒子のうち断面積0.01μm2以上の当該結晶粒子が、前記断面の全面積の50%以上を占めていることを特徴とする請求項1に記載のLED素子搭載用基板。 At least in a predetermined cross section in the thickness direction of the third metal plating layer, among the crystal particles of silver or silver alloy constituting the third metal plating layer, the crystal particles having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more are The LED element mounting substrate according to claim 1, which occupies 50% or more of the total area. 少なくとも前記第3金属めっき層の厚さ方向所定の断面において、当該第3金属めっき層の厚さの二乗以上の断面積を有する、前記第3金属めっき層を構成する銀又は銀合金の結晶粒子が少なくとも1個存在することを特徴とする請求項1又は2に記載のLED素子搭載用基板。 Silver or silver alloy crystal particles constituting the third metal plating layer having a cross-sectional area equal to or larger than the square of the thickness of the third metal plating layer in at least a predetermined cross section in the thickness direction of the third metal plating layer The LED element mounting substrate according to claim 1, wherein at least one of the LED elements is present. 前記第3金属めっき層の厚さが、1μm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のLED素子搭載用基板。   The board | substrate for LED element mounting in any one of Claims 1-3 whose thickness of a said 3rd metal plating layer is 1 micrometer or less. 前記第1金属めっき層及び前記第3金属めっき層は、前記第2金属めっき層よりも波長400〜700nmの光に対する反射率に優れることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のLED素子搭載用基板。 The first metal plating layer and the third metal plated layer according to any one of claims 1 to 4, characterized in that excellent reflectance to light of the wavelength 400~700nm than the second metal plating layer LED element mounting board. 前記第1金属めっき層の厚さが、1〜10μmであることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のLED素子搭載用基板。 The board | substrate for LED element mounting in any one of Claims 1-5 whose thickness of a said 1st metal plating layer is 1-10 micrometers. 前記基材は、銅を含む基材であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のLED素子搭載用基板。 The said base material is a base material containing copper, The board | substrate for LED element mounting in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 前記基材と前記第1金属めっき層との間に、銅を含む下地めっき層を備えることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のLED素子搭載用基板。 Between the first metal plating layer and the base material, LED device mounting board according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a base plating layer comprising copper. 請求項1〜のいずれかに記載のLED素子搭載用基板と、
前記搭載領域上に搭載されてなるLED素子と、
前記LED素子を封止する封止部と
を備えることを特徴とする半導体装置。
The LED element mounting substrate according to any one of claims 1 to 8 ,
An LED element mounted on the mounting area;
A semiconductor device comprising: a sealing portion that seals the LED element.
LED素子を搭載するために用いられる基板を製造する方法であって、
基材における前記LED素子を搭載するための搭載領域上に銀又は銀合金をめっきして、第1金属めっき層を形成する第1金属めっき層形成工程と、
少なくとも前記第1金属めっき層を被覆するようにインジウム又はインジウム合金をめっきして、第2金属めっき層を形成する第2金属めっき層形成工程と、
少なくとも前記第2金属めっき層を被覆するように銀又は銀合金をめっきして、第3金属めっき層を形成する第3金属めっき層形成工程と、
前記第1〜第3金属めっき層が形成された基材を加熱する加熱工程と
を含み、
前記加熱工程において、少なくとも前記第2金属めっき層を構成するインジウム又はインジウム合金の一部を前記第3金属めっき層中に拡散させて、前記第2金属めっき層を構成するインジウム又はインジウム合金が、前記第3金属めっき層の表面における結晶粒界以外の部分を露出させるようにして前記第3金属めっき層の表面における結晶粒界を選択的に被覆するように、前記基材を加熱することを特徴とするLED素子搭載用基板の製造方法。
A method of manufacturing a substrate used for mounting an LED element,
A first metal plating layer forming step of forming a first metal plating layer by plating silver or a silver alloy on a mounting region for mounting the LED element on a substrate;
A second metal plating layer forming step of forming a second metal plating layer by plating indium or an indium alloy so as to cover at least the first metal plating layer;
A third metal plating layer forming step of forming a third metal plating layer by plating silver or a silver alloy so as to cover at least the second metal plating layer;
A heating step of heating the base material on which the first to third metal plating layers are formed,
In the heating step, at least a part of indium or indium alloy constituting the second metal plating layer is diffused in the third metal plating layer, and indium or indium alloy constituting the second metal plating layer, in so that to selectively cover the grain boundaries in the third surface of the portion other than the grain boundaries at the surface of the metal plating layer so as to expose the third metal plated layer, heating the pre Kimotozai The manufacturing method of the board | substrate for LED element mounting characterized by the above-mentioned.
前記加熱工程において、少なくとも加熱後の前記第3金属めっき層の厚さ方向所定の断面の全面積の50%以上が、断面積0.01μm2以上の前記銀又は銀合金の結晶粒子で占められるように前記基材を加熱することを特徴とする請求項10に記載のLED素子搭載用基板の製造方法。 In the heating step, at least 50% or more of the total area of the predetermined cross section in the thickness direction of the third metal plating layer after heating is occupied by crystal grains of the silver or silver alloy having a cross-sectional area of 0.01 μm 2 or more. The method of manufacturing a substrate for mounting an LED element according to claim 10 , wherein the substrate is heated as described above. 前記加熱工程において、少なくとも加熱後の前記第3金属めっき層の厚さ方向所定の断面において、当該第3金属めっき層の厚さの二乗以上の断面積を有する前記銀又は銀合金の結晶粒子が少なくとも1個存在するように前記基材を加熱することを特徴とする請求項10又は11に記載のLED素子搭載用基板の製造方法。 In the heating step, at least in a predetermined cross section in the thickness direction of the third metal plating layer after heating, crystal grains of the silver or silver alloy having a cross-sectional area equal to or greater than the square of the thickness of the third metal plating layer The method for manufacturing a substrate for mounting an LED element according to claim 10 or 11 , wherein the base material is heated so that at least one substrate is present. 前記第3金属めっき層形成工程において、厚さ1μm以下の前記第3金属めっき層を形成することを特徴とする請求項1012のいずれかに記載のLED素子搭載用基板の製造方法。 The method for manufacturing a substrate for mounting an LED element according to any one of claims 10 to 12 , wherein in the third metal plating layer forming step, the third metal plating layer having a thickness of 1 µm or less is formed. 前記加熱工程において、前記基材を200〜500℃で加熱することを特徴とする請求項1013のいずれかに記載のLED素子搭載用基板の製造方法。 In the heating step, LED device manufacturing method of packaging board according to any one of claims 10 to 13, wherein heating the substrate at 200 to 500 ° C.. 前記第1金属めっき層形成工程において、厚さ1〜10μmの第1金属めっき層を形成することを特徴とする請求項1014のいずれかに記載のLED素子搭載用基板の製造方法。 The method for manufacturing a substrate for mounting an LED element according to any one of claims 10 to 14 , wherein a first metal plating layer having a thickness of 1 to 10 µm is formed in the first metal plating layer forming step. 前記基材は、銅を含む基材であることを特徴とする請求項1015のいずれかに記載のLED素子搭載用基板の製造方法。 The substrate, LED element manufacturing method of packaging board according to any one of claims 10 to 15, characterized in that a substrate comprising copper. 前記基材上に前記第1金属めっき層を形成する前に、銅を含む下地めっき層を形成する下地めっき層形成工程をさらに有することを特徴とする請求項1016のいずれかに記載のLED素子搭載用基板の製造方法。 Before forming the first metal plating layer on the base material, according to any of claims 10 to 16, further comprising a base plating layer forming step of forming a lower plating layer comprising copper Manufacturing method of LED element mounting substrate.
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