帶樹脂引線框、半導體裝置及其制造方法
【專利摘要】一種帶樹脂引線框、半導體裝置及其制造方法,所述帶樹脂引線框具備:載置LED元件的芯片焊盤,與所述芯片焊盤的周圍隔著空間設置的引線部,和形成在所述芯片焊盤和所述引線部的外側樹脂部,所述芯片焊盤和所述引線部分別具有對向面,所述芯片焊盤的所述對向面和所述引線部的所述對向面隔著空間彼此相對,所述芯片焊盤具有載置所述LED元件的載置面和位于所述載置面的相反側的底面,在所述芯片焊盤的所述對向面中的所述芯片焊盤的厚度方向中央部,形成向所述空間突出的突起部,在所述芯片焊盤的截面視中,在所述突起部和所述底面之間形成曲線,所述曲線在所述載置面側彎曲,所述外側樹脂部填充于所述芯片焊盤和所述引線部之間的所述空間。
【專利說明】
帶樹脂引線框、半導體裝置及其制造方法
[00011 本申請是申請日為2011年3月30日、申請號為201180014468.0、發明名稱為:"LED 用引線框或基板、半導體裝置和LED用引線框或基板的制造方法"的中國專利申請的分案申 請。
技術領域
[0002] 本發明涉及載置LED元件的LED用引線框或基板及其制造方法、具有這樣的LED用 引線框或基板的半導體裝置及其制造方法。
【背景技術】
[0003] 一直以來,將LED(發光二極管)元件作為光源使用的照明裝置被用于各種家電、OA 設備、車輛設備的顯示燈、普通照明、車載照明以及顯示器等。在這樣的照明裝置中,包含具 有LED用基板和LED元件的半導體裝置。
[0004] LED元件有進行紅、綠、藍所代表的可見光區域、紫外光區域的發光等的LED元件, 但基本上波長分布小,表觀上可以說是一種色。在實用化了的白色LED中,具有:使用發出如 紫外、藍色那樣的能量高的光的LED元件和將其光的一部分變換為更長波長的光的熒光體 來合成白色的LED;使用多種色的元件來合成白色的LED。
[0005] 作為這樣的半導體裝置,例如在專利文獻1中記載了:在Cu基板的一面側形成凹 部,將LED元件搭載于該凹部,在配設于該凹部側的絕緣層上形成連接用的Cu配線層,將LED 的端子部和Cu配線層進行線接合連接,并進行了樹脂封裝的半導體裝置。另外,在專利文獻 1中,在Cu配線層表面施加有Ag鍍層。
[0006] 現有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1:特開號公報
【發明內容】
[0009] 但是,特別是使用高亮度LED時,封裝LED用半導體裝置的樹脂遭受強光。因此,近 年對于樹脂開始要求耐氣候性,作為這樣的樹脂使用硅樹脂(有機硅樹脂;silicone resin)的要求在提高。但是,使用硅樹脂時,有氣體阻隔性差的傾向,因此空氣中的氧和硫 化氫氣體等腐蝕性氣體滲透至半導體裝置內部的Ag層中。Ag容易與硫化氫氣體等進行反應 得到硫化銀等的生成物,因此,其結果,產生以下的問題:外觀上Ag層變色,使Ag層的反射率 在整個可見光區域顯著降低。
[0010] 本發明是考慮這樣的問題而完成,其目的在于提供:能夠在高效率地反射來自LED 元件的光的同時,抑制氣體所致的腐蝕,維持來自LED元件的光的反射特性的LED用引線框 或基板及其制造方法、以及半導體裝置及其制造方法。
[0011] 本發明為一種引線框或基板,是載置LED元件的LED用引線框或基板,其特征在于, 具備:具有載置LED元件的載置面的主體部;和設置于主體部的載置面,作為用于反射來自 LED元件的光的反射層發揮功能的反射用金屬層,反射用金屬層包含金與銀的合金。
[0012] 本發明為引線框或基板,其特征在于,反射用金屬層具有以下組成:含有5~50重 量%金,其余量由銀和不可避免的雜質組成。
[0013] 本發明為一種半導體裝置,其特征在于,具備:具有包含載置LED元件的載置面的 主體部的LED用引線框或基板;載置于引線框或基板的主體部的載置面上的LED元件;將引 線框或基板與LED元件電連接的導電部;和將LED元件和導電部封裝的封裝樹脂部,在LED用 引線框或基板的主體部的載置面上,設置有作為用于反射來自LED元件的光的反射層發揮 功能的反射用金屬層,反射用金屬層包含金與銀的合金。
[0014] 本發明為半導體裝置,其特征在于,反射用金屬層具有以下組成:含有5~50重 量%金,其余量由銀和不可避免的雜質組成。
[0015] 本發明為半導體裝置,其特征在于,封裝樹脂部包含硅樹脂。
[0016] 本發明為半導體裝置,其特征在于,還具有包圍LED元件并且具有凹部的外側樹脂 部,封裝樹脂部填充于該外側樹脂部的凹部內。
[0017] 本發明為一種LED用引線框或基板的制造方法,其制造載置LED元件的LED用引線 框或基板,其特征在于,具備:準備具有載置LED元件的載置面的主體部的工序;和在主體部 的載置面側形成作為反射層發揮功能的反射用金屬層的工序,反射用金屬層包含金與銀的 合金。
[0018] -種半導體裝置的制造方法,其特征在于,具備:采用LED用引線框或基板的制造 方法制作引線框或基板的工序;在引線框或基板的主體部的載置面上載置LED元件的工序; 將LED元件與引線框或基板利用導電部進行連接的工序;以及將LED元件和導電部利用封裝 樹脂進行樹脂封裝的工序。
[0019] 本發明為一種引線框或基板,是載置LED元件的LED用引線框或基板,其特征在于, 具備:具有載置LED元件的載置面的主體部;設置于主體部的載置面,作為用于反射來自LED 元件的光的反射層發揮功能的反射用金屬層,反射用金屬層包含金與銀的合金,主體部包 含銅或銅合金,在反射用金屬層與主體部之間設置有中間介在層,中間介在層具有從主體 部側順序配置的鎳層和金層。
[0020] 本發明為引線框或基板,其特征在于,反射用金屬層具有以下組成:含有5~50重 量%金,其余量由銀和不可避免的雜質組成。
[0021 ]本發明為引線框或基板,其特征在于,中間介在層還具有設置于鎳層的主體部側 的銅層。
[0022] 本發明為一種半導體裝置,其特征在于,具備:具有包含載置LED元件的載置面的 主體部的LED用引線框或基板;載置于引線框或基板的主體部的載置面上的LED元件;將引 線框或基板與LED元件電連接的導電部;將LED元件和導電部封裝的封裝樹脂部,在LED用引 線框或基板的主體部的載置面上設置有作為用于反射來自LED元件的光的反射層發揮功能 的反射用金屬層,反射用金屬層包含金與銀的合金,主體部包含銅或銅合金,在反射用金屬 層與主體部之間設置有中間介在層,中間介在層具有從主體部側順序配置的鎳層和金層。
[0023] 本發明為半導體裝置,其特征在于,反射用金屬層具有以下組成:含有5~50重 量%金,其余量由銀和不可避免的雜質組成。
[0024] 本發明為半導體裝置,其特征在于,中間介在層還具有設置于鎳層的主體部側的 銅層。
[0025] 本發明為半導體裝置,其特征在于,封裝樹脂部包含硅樹脂。
[0026] 本發明為半導體裝置,其特征在于,還具有包圍LED元件并且具有凹部的外側樹脂 部,封裝樹脂部填充于該外側樹脂部的凹部內。
[0027] 本發明為一種LED用引線框或基板的制造方法,其制造載置LED元件的LED用引線 框或基板,其特征在于,具備:準備具有載置LED元件的載置面的主體部的工序;在主體部上 形成中間介在層的工序;和在中間介在層上形成作為反射層發揮功能的反射用金屬層的工 序,反射用金屬層包含金與銀的合金,主體部包含銅或銅合金,中間介在層具有從主體部側 順序配置的鎳層和金層。
[0028] 本發明為半導體裝置的制造方法,其特征在于,具備:準備具有載置LED元件的載 置面的主體部的工序;在主體部上,形成中間介在層的工序;在中間介在層上,形成作為反 射層發揮功能的反射用金屬層的工序;在主體部的載置面上載置LED元件,將LED元件和主 體部利用導電部連接的工序;將LED元件和導電部采用透光性的封裝樹脂部封裝的工序,反 射用金屬層包含金與銀的合金,主體部包含銅或銅合金,中間介在層具有從主體部側順序 配置的鎳層和金層。
[0029] 本發明為一種引線框或基板,是載置LED元件的LED用引線框或基板,其特征在于, 具備:具有載置LED元件的芯片焊盤(芯片安裝面積,die pad)和與芯片焊盤間隔地設置的 引線部的主體部;設置于主體部的芯片焊盤和引線部兩者上的銀鍍層(鍍銀層);和設置于 銀鍍層上,作為用于反射來自LED元件的光的反射層發揮功能的銦鍍層(鍍銦層)。
[0030] 本發明為引線框或基板,其特征在于,在主體部與銀鍍層之間,設置了提高主體部 與銀鍍層的接合性的基底鍍層。
[0031] 本發明為一種半導體裝置,其特征在于,具備:具有包含載置LED元件的芯片焊盤 和與芯片焊盤間隔地設置的引線部的主體部的LED用引線框或基板;載置于引線框或基板 的主體部的芯片焊盤上的LED元件;將引線框或基板與LED元件電連接的導電部;將LED元件 和導電部封裝的封裝樹脂部,在LED用引線框或基板的主體部的芯片焊盤和引線部兩者上 設置有銀鍍層,在銀鍍層上,設置有作為用于反射來自LED元件的光的反射層發揮功能的銦 鏈層。
[0032] 本發明為半導體裝置,其特征在于,在主體部與銀鍍層之間,設置了提高主體部與 銀鍍層的接合性的基底鍍層。
[0033 ]本發明為半導體裝置,其特征在于,封裝樹脂部包含硅樹脂。
[0034] 本發明為半導體裝置,其特征在于,還具有包圍LED元件并且具有凹部的外側樹脂 部,封裝樹脂部填充于該外側樹脂部的凹部內。
[0035] 本發明為一種LED用引線框或基板的制造方法,其制造載置LED元件的LED用引線 框或基板,其特征在于,具備:準備具有載置LED元件的芯片焊盤和與芯片焊盤間隔地設置 的引線部的主體部的工序;在主體部的芯片焊盤和引線部兩者上形成銀鍍層的工序;和在 銀鍍層上形成作為反射層發揮功能的銦鍍層的工序。
[0036] 本發明為LED用引線框或基板的制造方法,其特征在于,在形成銀鍍層的工序之 前,設置有以下工序:在主體部上,設置提高主體部與銀鍍層的接合性的基底鍍層的工序。
[0037] 本發明為一種半導體裝置的制造方法,其特征在于,具備:采用權利要求25所述的 LED用引線框或基板的制造方法制作引線框或基板的工序;將LED元件載置于引線框或基板 的主體部的芯片焊盤上的工序;將LED元件和引線框或基板利用導電部進行連接的工序;以 及將LED元件和導電部利用封裝樹脂進行樹脂封裝的工序。
[0038]本發明為一種引線框或基板,其是載置LED元件的LED用引線框或基板,其特征在 于,具備:具有載置LED元件的載置面的主體部;和設置于主體部的載置面、作為用于反射來 自LED元件的光的反射層發揮功能的反射用鍍層,反射用鍍層包含錫與銀的合金。
[0039]本發明為引線框或基板,其特征在于,反射用鍍層具有以下組成:含有10~50重 量%錫,其余量由銀和不可避免的雜質組成。
[0040] 本發明為一種半導體裝置,其特征在于,其具備:具有包含載置LED元件的載置面 的主體部的LED用引線框或基板;載置于引線框或基板的主體部的載置面上的LED元件;將 弓丨線框或基板與LED元件電連接的導電部;和將LED元件和導電部封裝的封裝樹脂部,在LED 用引線框或基板的主體部的載置面上設置有作為用于反射來自LED元件的光的反射層發揮 功能的反射用鍍層,反射用鍍層包含錫與銀的合金。
[0041] 本發明為半導體裝置,其特征在于,反射用鍍層具有以下組成:含有10~50重量% 錫,其余量由銀和不可避免的雜質組成。
[0042 ]本發明為半導體裝置,其特征在于,封裝樹脂部包含硅樹脂。
[0043] 本發明為半導體裝置,其特征在于,還具有包圍LED元件并且具有凹部的外側樹脂 部,封裝樹脂部填充于該外側樹脂部的凹部內。
[0044] 本發明為一種LED用引線框或基板的制造方法,其制造載置LED元件的LED用引線 框或基板,其特征在于,具備:準備具有載置LED元件的載置面的主體部的工序;和在主體部 的載置面側形成作為反射層發揮功能的反射用鍍層的工序,反射用鍍層包含錫與銀的合 金。
[0045] 本發明為LED用引線框或基板的制造方法,其特征在于,反射用鍍層具有以下組 成:含有10~50重量%錫,其余量由銀和不可避免的雜質組成。
[0046] 本發明為一種半導體裝置的制造方法,其特征在于,具備:采用LED用引線框或基 板的制造方法制作引線框或基板的工序;將LED元件載置于引線框或基板的主體部的載置 面上的工序;將LED元件與引線框或基板利用導電部進行連接的工序;以及將LED元件和導 電部利用封裝樹脂進行樹脂封裝的工序。
[0047] 根據本發明,反射用金屬層(反射用鍍層)在可高效率地反射來自LED元件的光的 同時,反射用金屬層(反射用鍍層)不會由于空氣中的氧、硫化氫氣體等腐蝕性氣體而腐蝕, 可將整個可見光區域、或整個紫外~可見光區域、或至少可見光區域的一部分的其反射特 性維持得較高。
【附圖說明】
[0048] 圖1是表示本發明的第1實施方式的引線框或基板的截面圖。
[0049] 圖2是表示本發明的第1實施方式的引線框或基板的變形例的截面圖。
[0050] 圖3是表示本發明的第1實施方式的半導體裝置的截面圖。
[0051]圖4是表示本發明的第1實施方式的引線框的制造方法的圖。
[0052]圖5是表示本發明的第1實施方式的半導體裝置的制造方法的圖。
[0053]圖6是表示本發明的第1實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0054]圖7是表示本發明的第1實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0055]圖8是表示本發明的第1實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0056]圖9是表示本發明的第1實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0057] 圖10是表示本發明的第1實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0058] 圖11是表示本發明的第1實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0059] 圖12是表示在實施例1-A中反射率的變化的曲線圖。
[0060] 圖13是表示在比較例1_A(比較例3-A)中反射率的變化的曲線圖。
[0061] 圖14是表示本發明的第2實施方式的引線框或基板的截面圖。
[0062] 圖15是表示本發明的第2實施方式的引線框或基板的變形例的截面圖。
[0063]圖16是Ag-Sn合金的相圖。
[0064]圖17是表示本發明的第2實施方式的半導體裝置的截面圖(圖18的A-A線截面圖)。 [0065]圖18是表示本發明的第2實施方式的半導體裝置的平面圖。
[0066] 圖19是表示本發明的第2實施方式的引線框的制造方法的圖。
[0067] 圖20是表示本發明的第2實施方式的半導體裝置的制造方法的圖。
[0068] 圖21是表示本發明的第2實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0069]圖22是表示本發明的第2實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0070]圖23是表示本發明的第2實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0071]圖24是表示本發明的第2實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0072]圖25是表示本發明的第2實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0073]圖26是表示本發明的第2實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0074]圖27是表示本發明的第2實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0075]圖28是表示本發明的第2實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0076] 圖29是表示在本發明的第2實施方式中,進行了耐腐蝕試驗時的各基板的變化的 圖。
[0077] 圖30是表示本發明的第3實施方式的引線框或基板的截面圖。
[0078] 圖31是表示本發明的第3實施方式的引線框或基板的變形例的截面圖。
[0079]圖32是表示本發明的第3實施方式的半導體裝置的截面圖(圖33的B-B線截面圖)。 [0080]圖33是表示本發明的第3實施方式的半導體裝置的平面圖。
[0081] 圖34是表示本發明的第3實施方式的引線框的制造方法的圖。
[0082] 圖35是表示本發明的第3實施方式的半導體裝置的制造方法的圖。
[0083]圖36是表示本發明的第3實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0084]圖37是表示本發明的第3實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0085] 圖38是表示本發明的第3實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0086] 圖39是表示本發明的第3實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0087] 圖40是表示本發明的第3實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0088] 圖41是表示本發明的第3實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0089] 圖42是表示本發明的第3實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0090] 圖43是表示本發明的第3實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0091]圖44是表示在本發明的第3實施方式中,進行了耐腐蝕試驗時的各基板的變化的 圖。
[0092]圖45是表示在實施例3-A中反射率的變化的曲線圖。
[0093] 圖46是表示在實施例3-B中反射率的變化的曲線圖。
[0094] 圖47是表示本發明的第4實施方式的引線框或基板的截面圖。
[0095] 圖48是表示本發明的第4實施方式的引線框或基板的變形例的截面圖。
[0096]圖49是表示本發明的第4實施方式的半導體裝置的截面圖(圖50的C-C線截面圖)。 [0097]圖50是表示本發明的第4實施方式的半導體裝置的平面圖。
[0098] 圖51是表示本發明的第4實施方式的引線框的制造方法的圖。
[0099] 圖52是表示本發明的第4實施方式的半導體裝置的制造方法的圖。
[0100]圖53是表示本發明的第4實施方式的引線框的作用的截面圖。
[0101]圖54是表示本發明的第4實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0102]圖55是表示本發明的第4實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0103]圖56是表示本發明的第4實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0104]圖57是表示本發明的第4實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0105] 圖58是表示本發明的第4實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0106] 圖59是表示本發明的第4實施方式的半導體裝置的一變形例的截面圖。
[0107] 圖60是在實施例4-A與比較例4-A之間比較反射率變化的曲線圖。
【具體實施方式】
[0108] (第1實施方式)
[0109] 在本發明的第1實施方式中,參照圖1至圖13進行說明。
[0110] LED用引線框或基板的構成
[0111] 首先,通過圖1和圖2,對于LED用引線框或基板的概略進行說明。另外,在圖1和圖2 中,為了說明LED用引線框或基板的層構成,為方便起見將LED用引線框或基板的截面設為 矩形形狀來表示。
[0112] 如圖1所示,本實施方式的LED用引線框或基板10(以下,也稱為引線框10或者基板 10),是為載置LED元件21(后述)而使用的,其具備:具有載置LED元件21的載置面Ila的主體 部11;和設置于主體部11的載置面Ila上的反射用金屬層12。
[0113] 其中,主體部11包含金屬板。作為構成主體部11的金屬板的材料,例如可舉出銅、 銅合金、42合金(41%Ni的Fe合金)等。該主體部11的厚度,取決于半導體裝置的構成,但優 選在引線框10的場合為〇. 〇5mm~0.5mm、在基板10的場合為0.005mm~0.03mm。
[0114] 反射用金屬層12,是作為用于反射來自LED元件21的光的反射層發揮功能的,位于 LED用引線框或基板10的最表面側。該反射用金屬層12包含鉑(Pt)與銀(Ag)的合金、或者金 (Au)與銀(Ag)的合金,可見光的反射率高,且相對于氧氣和硫化氫氣體具有高的耐腐蝕性。
[0115] 反射用金屬層12包含鉑(Pt)與銀(Ag)的合金的場合,優選該合金具有以下組成: 含有10~40重量%鉑,其余量由銀和不可避免的雜質組成,特別優選具有以下組成:含有20 重量%鉬,其余量由銀和不可避免的雜質組成。
[0116] 另一方面,反射用金屬層12包含金(Au)與銀(Ag)的合金的場合,優選具有以下組 成:該合金含有5~50重量%金,其余量由銀和不可避免的雜質組成,特別優選具有以下組 成:含有金20重量%,其余量由銀和不可避免的雜質組成。
[0117]反射用金屬層12,其厚度非常薄地形成,具體地優選為0.005μπι~0.2μπι。
[0118] 另外,在主體部11與反射用金屬層12之間,從主體部11側順序地層疊有銅鍍層13 和銀鍍層14。
[0119] 其中,銅鍍層13是作為銀鍍層14的基底層使用的,具有提高銀鍍層14與主體部11 的接合性的功能。該銅鍍層13的厚度,優選為0.005μπι~0. Ιμπι。
[0120] 另外,銀鍍層14是作為反射用金屬層12的基底層使用的,具有提高銅鍍層13與反 射用金屬層12的接合性的功能。另外,銀鍍層14的厚度比反射用金屬層12厚,例如優選為1μ m ~5μπι〇
[0121] 銀鍍層14可以包含無光澤銀鍍層或光澤銀鍍層的任一種。如上述那樣,反射用金 屬層12的厚度非常薄,因此可以表現出銀鍍層14的輪廓。例如,在銀鍍層14包含無光澤鍍層 的場合,反射用金屬層12的表面也可以設為無光澤,在銀鍍層14包含光澤鍍層的場合,反射 用金屬層12的表面也可帶光澤。
[0122] 另外,如圖2(a)所示,也可以是不設置銅鍍層13的構成。此時,LED用引線框或基板 10具備:主體部11;設置于主體部11的載置面Ila的銀鍍層14;設置于銀鍍層14上的反射用 金屬層12。
[0123] 另外,如圖2(b)所示,也可以是不設置銀鍍層14的構成。此時,LED用引線框或基板 10具備:主體部11;設置于主體部11的載置面Ila的銅鍍層13;設置于銅鍍層13上的反射用 金屬層12。
[0124] 進而,另外,如圖2(c)所示,也可以是不設置銅鍍層13和銀鍍層14的構成。此時, LED用引線框或基板10具備:主體部11;直接設置于主體部11的載置面Ila的反射用金屬層 12。
[0125]半導體裝置的構成
[0126] 接著,通過圖3,對于使用了圖1所示的LED用引線框或基板的半導體裝置的第1實 施方式進行說明。圖3表示本發明的第1實施方式的半導體裝置(SON型)的截面圖。
[0127] 如圖3所示,半導體裝置20具備:LED用引線框10;載置于引線框10的主體部11的載 置面Ila上的LED元件21;將引線框10與LED元件21電連接的接合線(導電部)22。
[0128] 另外,以包圍LED元件21的形式設置有具有凹部23a的外側樹脂部23。該外側樹脂 部23,與引線框10-體化。進而,LED元件21與接合線22,由透光性的封裝樹脂部24封裝。封 裝樹脂部24,填充于外側樹脂部23的凹部23a內。
[0129] 以下,對于構成這樣的半導體裝置20的各構成部件,順次進行說明。
[0130] 引線框10具備:具有載置面Ila的主體部11;設置于主體部11上的銅鍍層13;設置 于銅鍍層13上的銀鍍層14;和設置于銀鍍層14上,作為用于反射來自LED元件21的光的反射 層發揮功能的反射用金屬層12。在引線框10的表面(上面),形成有用于提高引線框10與外 側樹脂部23的密著性的溝槽19。對于該引線框10的層構成,與使用圖1已經進行說明的構成 同樣,因此在此省略詳細的說明。另外,作為引線框10的層構成,也可使用圖2(a)-(c)所示 的構成。
[0131] 在本實施方式中,引線框10的主體部11具備:LED元件21側的第1部分25(芯片焊 盤);與第1部分25間隔的第2部分26(引線部)。在該第1部分25與第2部分26之間,填充有外 側樹脂部23,第1部分25與第2部分26相互電絕緣。另外,在第1部分25的底面形成有第1外弓丨 線部27,在第2部分26的底面形成有第2外引線部28。第1外引線部27和第2外引線部28,分別 從外側樹脂部23露出到外方。
[0132] LED元件21,作為發光層適宜選擇包含例如GaP、GaAs、GaAlAs、GaAsP、AlInGaPS InGaN等的化合物半導體單晶的材料,由此可選擇從紫外光到紅外光的發光波長。作為這樣 的LED元件21,可使用以往通常使用的LED元件。
[0133] 另外,LED元件21,利用焊料或芯片焊膏,在外側樹脂部23的凹部23a內固定于主體 部11的載置面Ila上(嚴格地講,固定在反射用金屬層12上)。另外,在使用芯片焊膏的場合, 可選擇包含具有耐光性的環氧樹脂、硅樹脂的芯片焊膏。
[0134] 接合線22,包含例如金等的導電性好的材料,其一端連接于LED元件21的端子部 21a,并且,其另一端連接于引線框10的主體部11的第2部分26表面上。
[0135] 外側樹脂部23,例如是在引線框10上將熱塑性樹脂或熱固性樹脂注射成形或傳遞 成形而形成的。外側樹脂部23的形狀,通過注射成形或傳遞成形中使用的金屬模的設計,可 以各種各樣地實現。例如,可使外側樹脂部23的整體形狀成為長方體、圓筒形和錐形等的形 狀。凹部23a的底面,可以設為圓形、橢圓形或多角形等。凹部23a的側壁的截面形狀,可以如 圖3那樣由直線構成,或者也可以由曲線構成。
[0136] 對于外側樹脂部23所使用的熱塑性樹脂或熱固性樹脂,特別優選耐熱性、耐氣候 性和機械性強度優異的樹脂。作為熱塑性樹脂的種類,可使用聚酰胺、聚鄰苯二甲酰胺、聚 苯硫醚、液晶聚合物、聚醚砜、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚酰亞胺等,作為熱固性樹脂的種 類,可使用有機硅系樹脂、環氧系樹脂和聚氨酯等。進而,另外,在這些樹脂中,通過添加二 氧化鈦、二氧化鋯、鈦酸鉀、氮化鋁和氮化硼中的任一種來作為光反射劑,在凹部23a的底面 (第1部分25與第2部分26之間)和側面,可增大來自LED元件21的光的反射率,增大半導體裝 置20整體的光取出效率。
[0137] 作為封裝樹脂部24,為了提高光的取出效率,優選在半導體裝置20的發光波長下 光透過率高、并且屈折率高的材料。因此,作為滿足耐熱性、耐氣候性和機械性強度高的特 性的樹脂,可選擇環氧樹脂、硅樹脂。特別是作為LED元件21使用高亮度LED的場合,封裝樹 脂部24遭受強光,因此封裝樹脂部24優選包含具有高的耐氣候性的硅樹脂。
[0138] LED用引線框的制造方法
[0139] 接著,對于圖3所示的半導體裝置20中使用的LED用引線框10的制造方法,通過4 (a)-(g)進行說明。
[0140] 首先,如4(a)所示,準備包含金屬基板的主體部11。作為該主體部11,如上述那樣 可使用包含銅、銅合金、42合金(41 %Ni的Fe合金)等的金屬基板。另外,主體部11優選使用 對其兩面進行脫脂等并實施了洗滌處理的主體部。
[0141]接著,在主體部11的表面和背面涂布感光性抗蝕劑,并進行干燥,將其通過所希望 的光掩模進行曝光后,進行顯像,形成蝕刻用抗蝕劑層32、33(圖4(b))。另外,作為感光性抗 蝕劑,可使用以往公知的感光性抗蝕劑。
[0142]接著,將蝕刻用抗蝕劑層32、33作為耐腐蝕膜,用腐蝕液對主體部11實施蝕刻(圖4 (c))。腐蝕液,可根據使用的主體部11的材質適宜選擇,例如,作為主體部11使用銅的場合, 通常,可使用氯化鐵水溶液,從主體部11的兩面通過噴霧蝕刻來進行。
[0143] 接著,將蝕刻用抗蝕劑層32、33剝離除去。這樣進行操作,得到具有第1部分25和與 第1部分25間隔的第2部分26的主體部11 (圖4(d))。另外,此時,通過半蝕刻在主體部11的表 面(上面)形成溝槽19。
[0144] 接著,在主體部11的表面和背面設置分別具有所希望的圖案的鍍敷用抗蝕劑層 30、31(圖4(e))。其中,表面側的鍍敷用抗蝕劑層30,在相當于反射用金屬層12的形成部位 的地方形成有開口部30a,主體部11的載置面I Ia從該開口部30a露出。另一方面,背面側的 鍍敷用抗蝕劑層31,覆蓋主體部11的背面整體。
[0145] 接著,在被鍍敷用抗蝕劑層30、31覆蓋的主體部11的表面側,實施電解鍍。由此,在 主體部11上析出金屬(銅),在主體部11上形成銅鍍層13。此時,作為形成銅鍍層13的電解鍍 用鍍液,可使用以氰化銅和氰化鉀為主成分的銅鍍液。
[0146] 接著,同樣地操作,通過電解鍍在銅鍍層13上析出金屬(銀),形成銀鍍層14。此時, 作為形成銀鍍層14的電解鍍用鍍液,可使用以氰化銀和氰化鉀為主成分的銀鍍液。
[0147] 進而,在銀鍍層14上使金屬析出,形成反射用金屬層12(圖4(f))。
[0148] 如上述那樣,反射用金屬層12,包含鉑(Pt)與銀(Ag)的合金、或者金(Au)與銀(Ag) 的合金。在此,反射用金屬層12包含鉑與銀的合金的場合,反射用金屬層12可通過合金的濺 射、離子鍍或蒸鍍等來形成。另一方面,在反射用金屬層12包含金與銀的合金的場合,反射 用金屬層12可通過電解鍍來形成。此時,作為電解鍍用鍍液,可使用將氰化銀、氰化金和氰 化鉀作為主成分的銀鍍液。
[0149] 接著,通過剝離鍍敷用抗蝕劑層30、31,可得到圖3所示的半導體裝置20中所使用 的引線框1〇(圖4(g))。
[0150] 另外,在4(a)_(g)中,通過實施蝕刻使主體部11成為規定形狀后(4(a)_(d)),在主 體部11上形成銅鍍層13、銀鍍層14和反射用金屬層12(圖4(e)-(g))。但不限定于此,也可以 首先在主體部11上形成銅鍍層13、銀鍍層14和反射用金屬層12,其后,通過蝕刻將主體部11 加工成規定的形狀。
[0151] 半導體裝置的制造方法
[0152] 接著,對于圖3所示的半導體裝置20的制造方法,通過圖5(a)_(e)進行說明。
[0153] 首先,通過上述的工序(圖4(a)_(g)),制成引線框10,所述引線框10具備:具有載 置面Ila的主體部11和作為用于反射來自LED元件21的光的反射層發揮功能的反射用金屬 層12(圖5(a))。
[0154] 接著,對于該引線框10通過將熱塑性樹脂或熱固性樹脂注射成形或傳遞成形,形 成外側樹脂部23(圖5(b))。由此,外側樹脂部23與引線框10-體地形成。另外,此時,通過適 宜設計在注射成形或傳遞成形中使用的金屬模,使得在外側樹脂部23形成凹部23a的同時, 在該凹部23a底面,反射用金屬層12露出到外方。
[0155] 接著,在引線框10的主體部11的載置面Ila上,搭載LED元件21。此時,使用焊料或 芯片焊膏,將LED元件21載置于主體部11的載置面Ila上(反射用金屬層12上)并固定(管芯 安裝(Die Attach)工序)(圖5(c))。
[0156] 接著,利用接合線22將LED元件21的端子部21a和主體部11的第2部分26表面相互 電連接(線接合工序)(圖5(d))。
[0157] 其后,向外側樹脂部23的凹部23a內填充封裝樹脂部24,利用封裝樹脂部24將LED 元件21和接合線22封裝,可得到圖3所示的半導體裝置20(圖5(e))。
[0158] 此時,在引線框10上預先搭載多個LED元件21,將各LED元件21間的外側樹脂部23 分別進行切割,由此可制作各半導體裝置20(參照后述的第2實施方式至第4實施方式)。 [0159] 本實施方式的作用效果
[0160] 接著,對于本實施方式的作用效果進行說明。在本實施方式的半導體裝置20中,如 上述那樣,在主體部11的載置面Ila上,設置有作為反射層發揮功能的反射用金屬層12。該 反射用金屬層12,包含鉑與銀的合金、或者金與銀的合金。由此,可得到如下那樣的作用效 果。
[0161] 即,有時制造半導體裝置20后經過一定時間后,例如從外側樹脂部23與封裝樹脂 部24之間,空氣中的氧氣、硫化氫氣體等的腐蝕性氣體滲透至半導體裝置20內部。根據本實 施方式,在主體部11的載置面Ila上設置作為反射層發揮功能的反射用金屬層12,該反射用 金屬層12包含鉑與銀的合金、或金與銀的合金。由此,即使是腐蝕性氣體滲透至半導體裝置 20內部的場合,反射層(反射用金屬層12)變色或者腐蝕的情況也很少,其反射率不會降低。 另一方面,作為比較例,反射層僅包含銀鍍層時,腐蝕性氣體滲透了時,有反射層發生變色 或腐蝕之虞。
[0162] 另外,根據本實施方式,反射層包含反射用金屬層12,具有高的反射特性,因此可 高效地反射來自LED元件21的光。
[0163] 進而,根據本實施方式,反射用金屬層12如上述那樣包含非常薄的(0.005μπι~0.2 μπι)膜。因此,在管芯安裝時或者線接合中,由于該時施加的能量,反射用金屬層12被部分地 破壞。因此,可得到與在銀鍍層上直接進行管芯安裝或者線接合時大致同等的接合強度。
[0164] 進而,根據本實施方式,通過非常薄地形成反射用金屬層12,即使是使用比較高價 的鉑或金時,成本的上升幅度也較少。而且,通過反射用金屬層12包含鉑與銀的合金、或者 金與銀的合金,與作為反射用金屬層12的材料僅使用鉑或金時進行比較,可抑制制造成本。
[0165] 變形例
[0166] 以下,對于本實施方式的半導體裝置的各變形例,參照圖6至圖11進行說明。在圖6 至圖11中,對于與圖3所示的實施方式相同部分賦予相同的標記,詳細的說明省略。
[0167] 另外,在圖6至圖11所示的各變形例中,與圖3所示的實施方式同樣,反射用金屬層 12包含鉑與銀的合金、或者金與銀的合金。
[0168] 圖6是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(SON型)的截面圖。圖6所示的實 施方式,作為導電部,使用焊料球41a、41b,該點是不同的,其他的構成與上述圖3所示的實 施方式大致相同。
[0169] 在圖6所示的半導體裝置40中,在引線框10的主體部11的載置面Ila上,載置LED元 件21。此時,跨越主體部11的第1部分25(芯片焊盤)和第2部分26(引線部)而載置LED元件 21〇
[0170]另外,LED元件21,代替接合線22,利用焊料球(導電部)41a、41b連接于引線框10的 反射用金屬層12(倒裝片方式)。另外,如圖6所示,焊料球41a、41b中的、一方焊料球41a連接 于第1部分25,另一方焊料球41b連接于第2部分26。
[0171]另外,可使用包含金凸塊的導電部,來代替焊料球41a、41b。
[0172] 圖7是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(LGA型)的截面圖。圖7所示的實 施方式,基板10的構成等與圖3所示的實施方式不同。
[0173] 在圖7所示的半導體裝置50中,基板10具備:具有載置LED元件21的載置面Ila的主 體部11;和設置于主體部11的載置面Ila上、作為用于反射來自LED元件21的光的反射層發 揮功能的反射用金屬層12。
[0174] 其中,主體部11具有所載置LED元件21的第1部分(芯片焊盤)51和與第1部分51間 隔的第2部分(端子部)52。在該第1部分51與第2部分52之間填充有封裝樹脂部24,第1部分 51與第2部分52相互電絕緣。另外,在第1部分51的底面形成有第1外部端子53,在第2部分52 的底面形成有第2外部端子54。第1外部端子53和第2外部端子54,分別從封裝樹脂部24露出 到外方。
[0175] 另外,在圖7中,主體部11可包含將一個鍍層或多個鍍層層疊了的構成。
[0176] 此時,LED元件21,在第1部分51上,載置于主體部11的載置面I Ia上。另外,基板10 的第2部分52與LED元件21,利用接合線(導電部)22電連接。即,接合線22的一端連接于LED 元件21的端子部21a,接合線22的另一端連接于第2部分52的表面上。
[0177] 另一方面,透光性的封裝樹脂部24,將基板10的上側部分、LED元件21和接合線22 封裝。
[0178] 另外,在圖7中,沒有設置外側樹脂部23,但并不限定于此,也可以與圖3同樣地以 包圍LED元件21的形式設置外側樹脂部23。
[0179] 圖8是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(PLCC型)截面圖。圖8所示的實施 方式,引線框10的構成與圖3所示的實施方式不同。
[0180]在圖8所示的半導體裝置60中,引線框10具備:具有載置LED元件21的載置面Ila的 主體部11;和設置于主體部11的載置面Ila上、作為用于反射來自LED元件21的光的反射層 發揮功能的反射用金屬層12。
[0181] 其中,主體部11,具備:所載置LED元件21的第1部分(芯片焊盤)61和與第1部分61 間隔的第2部分(端子部)62以及第3部分(端子部)63。在該第1部分61與第2部分62之間、以 及第1部分61與第3部分63之間,分別填充有外側樹脂部23。由此,第1部分61與第2部分62相 互電絕緣,且第1部分61與第3部分63相互電絕緣。
[0182] 另外,第2部分62和第3部分63,分別彎曲為截面大致J字狀。而且,在第2部分62的 端部形成有第1外引線部64,在第3部分63的端部形成有第2外引線部65。該第1外引線部64 和第2外引線部65,分別從外側樹脂部23露出到外方。
[0183] 此時,LED元件21,在第1部分61上,載置于主體部11的載置面Ila上。另外,LED元件 21,分別利用接合線(導電部)22電連接于引線框10的主體部11的第2部分62和第3部分63。
[0184] 圖9是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(基板型)的截面圖。圖9所示的實 施方式,基板10配置于非導電性基板74上,該方面等與圖3所示的實施方式不同。
[0185] 在圖9所示的半導體裝置70中,基板10具備:具有載置LED元件21的載置面Ila的主 體部11;和設置于主體部11的載置面Ila上、作為用于反射來自LED元件21的光的反射層發 揮功能的反射用金屬層12。
[0186] 其中,主體部11具有第1部分71和與該第1部分71間隔的第2部分72。在該第1部分 71與第2部分72之間填充有封裝樹脂部24,第1部分71與第2部分72相互電絕緣。此時,跨越 第1部分71和第2部分72來載置LED元件21。
[0187] 另外,LED元件21,代替接合線22,利用焊料球(導電部)73a、73b連接于引線框10的 反射用金屬層12(倒裝片方式)。另外,如圖9所示,在焊料球73a、73b中,焊料球73a連接于第 1部分71,焊料球73b連接于第2部分72。
[0188] 另外,可使用包含金凸塊的導電部,來代替焊料球73a、73b。
[0189] 但是,在圖9中,基板10配置于非導電性基板74上。非導電性基板74,可以是有機基 板也可以是無機基板。作為有機基板,例如,可舉出包含聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)、聚酰胺、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、液晶聚 合物、氟樹脂、聚碳酸酯、聚降冰片烯系樹脂、聚砜、多芳基化合物、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞 胺或熱塑性聚酰亞胺等的有機基板,或它們的復合基板。另外,作為無機基板,例如,可舉出 玻璃基板、硅基板、陶瓷基板等。
[0190]在非導電性基板74上形成有多個通孔75。另外,在各通孔75內分別填充有導電性 物質76。接著,主體部11的第1部分71和第2部分72,分別利用各通孔75內的導電性物質76, 電連接于第1外部端子77以及第2外部端子78。另外,作為導電性物質76,可舉出通過鍍敷在 通孔75內形成的銅等的導電性金屬、或者含有銅粒子、銀粒子等導電性粒子的導電性糊等。 [0191]另外,在圖9中沒有設置外側樹脂部23,但并不限定于此,可以與圖3所示的實施方 式同樣地以包圍LED元件21的形式來設置外側樹脂部23。
[0192] 圖10是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(模塊型)的截面圖。圖10所示的 實施方式,在一個非導電性基板74上配置了多個基板10,該方面是不同的,其他的構成與上 述的圖9所示的實施方式大致相同。
[0193] 在圖10所示的半導體裝置80中,在一個非導電性基板74上配置有多個基板10。各 基板I0具備:具有載置LED元件21的載置面Ila的主體部11;和設置于主體部11的載置面 11a、作為用于反射來自LED元件21的光的反射層發揮功能的反射用金屬層12。
[0194] 此外,在圖10中,對于與圖9所示的實施方式相同部分賦予相同的標記,詳細的說 明省略。
[0195] 圖11表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(SON型)的截面圖。圖11所示的實 施方式,在主體部11的第1部分(芯片焊盤)91的周圍,設置有2個引線部(第2部分92和第3部 分93),該方面是不同的,其他的構成與上述的與圖3所示的實施方式大致相同。
[0196] 即,在圖11所示的半導體裝置90中,主體部11具備:載置LED元件21的第1部分(芯 片焊盤)91;設置在第1部分(芯片焊盤)91的周圍的、夾著第1部分91而相互對向的位置的一 對引線部(第2部分92和第3部分93)。
[0197] 在圖11中,LED元件21具有一對端子部21a,該一對端子部21a,分別利用接合線22 連接于第2部分92以及第3部分93。
[0198] 在以上說明的本實施方式的各變形例的半導體裝置40、50、60、70、80、90(圖6至圖 11)中,可得到與圖3所示的半導體裝置20大致相同的作用效果。
[0199] 實施例
[0200] 接著,對于本實施方式的LED用引線框或基板的具體實施例進行說明。
[0201 ]制作了以下所示的3種基板(實施例1-A、實施例1-B、比較例I-A)。
[0202](實施例 1-A)
[0203] 在包含銅板的主體部11上,形成銅鍍層13(厚度0.05μπι),在該銅鍍層13上施加了 銀鍍層14(厚度3μπι)。接著,在銀鍍層14上,鍍敷形成包含金(Au)與銀(Ag)的合金的反射用 金屬層12(厚度Ο.?μπι),由此制作了基板10(實施例1-A)。此時,反射用金屬層12具有以下組 成:含有50重量%金,其余量由銀和不可避免的雜質組成。
[0204] (實施例卜Β)
[0205]反射用金屬層12具有以下組成:含有30重量%金,其余量由銀和不可避免的雜質 組成,除此以外,與實施例1-A同樣操作,制作了基板10(實施例1-Β)。
[0206] (比較例 1-Α)
[0207] 在包含銅板的主體部上,形成銅鍍層(厚度0.05μπι),在該銅鍍層上形成銀鍍層,由 此制作了基板(比較例1-Α)。
[0208] <初期反射率>
[0209] 測定這3種基板(實施例1-A、實施例1-B、比較例I-A)的表面的反射率(初期反射 率)。另外,反射率的測定,使用島津制作所制的分光光度計MPC-2200、UV-2550。
[0210] <溶液試驗后的反射率>
[0211] 為了調查上述3種基板(實施例1-A、實施例1-B、比較例1-A)的耐硫化性,對各基板 進行溶液試驗。具體地說,將各基板在0.25%硫化銨水溶液(R.T)中浸漬5分鐘。其后,利用 與上述初期反射率時同樣的方法來測定反射率(溶液試驗后的反射率)。
[0212] <氣體試驗后的反射率>
[0213]為了調查上述3種基板(實施例1-A、實施例1-B、比較例1-A)的耐硫化性,對各基板 進行氣體試驗。具體地說,將各基板在含有3ppn^^H2S、溫度40°C、濕度80%Rh的氣體中暴露 1小時。其后,利用與上述初期反射率的場合同樣的方法來測定反射率(氣體試驗后的反射 率)。
[0214] 將其結果示于圖12和圖13。圖12和圖13,是分別對于實施例1-A(50重量%金)和比 較例I-A(銀),表示初期反射率、溶液試驗后的反射率和氣體試驗后的反射率的曲線圖。
[0215]其結果可知,實施例1_A( 50重量%金)的基板,溶液試驗后的反射率和氣體試驗后 的反射率的任一個都在整個紫外-可見光區域中從初期反射率的降低較小,反射用金屬層 12被硫化氫氣體等腐蝕性氣體腐蝕的擔心小。
[0216]實施例1-B(30重量%金)的基板,在整個可見光區域中,具有與銀(比較例1-A)同 等的高的初期反射率,溶液試驗后的反射率和氣體試驗后的反射率兩方,反射率從初期反 射率稍稍降低,在長波長區域的降低為一點點,且在藍色區域(例如波長460nm)中的反射率 值,維持了與上述實施例1_A(50重量%金)的場合同等。
[0217] 比較例I-A(銀)的基板,在整個可見光區域中,溶液試驗后的反射率和氣體試驗后 的反射率的任一個都從初期反射率的降低較大,特別是在藍色區域(例如波長460nm)中的 反射率值,也比上述實施例1_A(50重量%金)、實施例1-B(30重量%金)的場合低。因此,可 以說存在銀鍍層被硫化氫氣體等腐蝕性氣體腐蝕之虞。
[0218] <線接合(W/B)的連續性>
[0219] 調查是否能夠在上述3種基板(實施例1-A、實施例1-B、比較例1-A)的表面連續地 進行線接合。具體地說,使用線接合試驗裝置- 制,HW27U-HF),對基板連續地進行20次線接合,調查此時接合線是否切斷。
[0220] <線接合(W/B)強度>
[0221] 對于在上述3種基板(實施例1-A、實施例1-B、比較例1-A)的表面進行了線接合時 的線接合強度進行調查。具體地說,使用牽拉試驗機(DAGE社制求^ K于只夕一4000),以 0.2mm/秒來拉伸接合線時,測定接合線切斷的載荷。
[0222] <焊料潤濕性>
[0223] 對于上述3種基板(實施例1-A、實施例1-B、比較例1-A)的焊料潤濕性進行調查。具 體地說,使用可焊性測試儀(P只力社制,SAT-5200),利用弧面狀沾錫試驗(meniscograph) 法測定基板的焊料潤濕性。此時,設為以下條件,即,焊料溫度:240°C,浸漬時間:10秒,浸漬 深度:2mm、速度:2mm/秒。另外,所謂弧面狀沾錫試驗法,是將試驗片(基板)浸漬于熔融的焊 料中,測定:焊料對試驗片未浸潤而排斥的力,向在浸潤后拉伸試驗片的力變化的時間,進 行焊料潤濕性的評價。此時,測定直至焊料對試驗片浸潤的潤濕力的矢量發生變化的時間 "零交叉時間"。
[0224] 其結果,上述3種基板(實施例1-A、實施例1-B、比較例1-A)全部是,線接合(W/B)的 連續性、線接合(W/B)強度和焊料潤濕性均良好。將以上的結果匯總示于表1。
[0225] 表 1
[0227] (第2實施方式)
[0228] 接著,對于本發明的第2實施方式,參照圖14至圖29進行說明。圖14至圖29所示的 第2實施方式,是在主體部11的載置面Ila上設置的各層的構成不同,其他的構成與上述的 第1實施方式大致相同。在圖14至圖29中,對于與上述的第1實施方式相同的部分賦予相同 的標記并省略詳細的說明。
[0229] LED用引線框或基板的構成
[0230] 首先,通過圖14至圖16,對于LED用引線框或基板的概略進行說明。另外,在圖14和 圖15中,為了說明LED用引線框或基板的層構成,為方便起見將LED用引線框或基板的截面 設為矩形形狀來表示。
[0231 ]如圖14所示,本實施方式的LED用引線框或基板IOA(以下,也可稱為引線框IOA或 者基板10A),具備:具有載置LED元件21的載置面Ila的主體部11;和設置于主體部11的載置 面Ila上的反射用鍍層12A。
[0232]其中,主體部11包含金屬板。作為構成主體部11的金屬板的材料,例如可舉出銅、 銅合金、42合金(41 %Ni的Fe合金)等。該主體部11的厚度,也取決于半導體裝置的構成,但 優選在引線框IOA的場合為0.05mm~0.5mm、在基板IOA的場合為0.005mm~0.03mm。
[0233] 反射用鍍層12A,是作為用于反射來自LED元件21的光的反射層發揮功能的,位于 LED用引線框或基板IOA的最表面側。此時,反射用鍍層12A包含錫(Sn)與銀(Ag)的合金,可 見光的反射率尚,且對于氧氣和硫化氛氣體具有尚的耐腐蝕性。
[0234] 反射用鍍層12A,優選具有以下組成:含有10~50重量%錫,其余量由銀和不可避 免的雜質組成,特別地進一步優選具有以下組成:含有10~25重量%錫,其余量由銀和不可 避免的雜質組成。
[0235] 圖16表示Ag-Sn合金的相圖(出典:長崎誠三,平林真編著,"二元合金狀態圖集", 7夕''氺技術中心刊)。一般地,在制造半導體裝置時的接合工序、管芯安裝工序中,LED用引 線框或基板IOA,有時加熱至例如400 °C左右。因此,當構成反射用鍍層12A的錫的比例超過 25重量%時,LED用引線框或基板IOA被加熱了時,反射用鍍層12A會再結晶化,因此,其性能 容易變化。另外,當錫的比例低于10重量%時,錫的比例變少,因此擔心反射用鍍層12A容易 被空氣中的氧、硫化氫氣體等腐蝕性氣體腐蝕。
[0236] 而且,當構成反射用鍍層12A的錫的比例超過70重量%時,反射用鍍層12A的熔點 下降(參照圖16 ),因此,LED用引線框或基板IOA被加熱至例如400 °C左右時,擔心反射用鍍 層12A熔融。另外,構成反射用鍍層12A的錫的比例超過50重量%時,擔心反射用鍍層12A的 反射特性、接合性降低。
[0237] 另外,根據制造半導體裝置的方法,LED用引線框或基板IOA,也有未必被加熱至高 溫(例如400°C左右)的情況。此時,不用擔心反射用鍍層12A由于熱的作用而再結晶化、或者 熔融。因此,構成反射用鍍層12A的錫的比例,并不限定于上述的范圍。
[0238] 另外,反射用鍍層12A,其厚度非常薄地形成,具體地優選為0.005μπι~0.2μπι。
[0239] 另一方面,在主體部11與反射用鍍層12Α之間,介有基底鍍層13Α。作為構成基底鍍 層13Α的金屬鍍層,可舉出例如銅鍍層或鎳鍍層。
[0240]該基底鍍層13Α,是作為反射用鍍層12Α的基底層使用的,具有提高反射用鍍層12Α 與主體部11的接合性的功能。該基底鍍層13Α的厚度,優選為0.005ym~0. ιμπι。
[0241]另外,如圖15所示,也可以是未設置基底鍍層13Α的構成。此時,LED用引線框或基 板10A,具有主體部11和直接設置于主體部11的載置面Ila上的反射用鍍層12A。
[0242]半導體裝置的構成
[0243] 接著,通過圖17和圖18,對于使用圖14所示的LED用引線框或基板的半導體裝置的 第2實施方式進行說明。圖17和圖18是表示本發明的第2實施方式的半導體裝置(SON型)的 圖。
[0244] 如圖17和圖18所示,本實施方式的半導體裝置20A具備:LED用引線框10A;載置于 引線框IOA的主體部11的載置面Ila上的LED元件21;和將引線框IOA和LED元件21電連接的 接合線(導電部)22。
[0245] 另外,以包圍LED元件21的形式設置有具有凹部23a的外側樹脂部23。該外側樹脂 部23,與引線框IOA-體化。而且,LED元件21與接合線22,利用透光性的封裝樹脂部24封裝。 該封裝樹脂部24,填充于外側樹脂部23的凹部23a內。
[0246] 引線框IOA具備:具有載置面Ila的主體部11;設置于主體部11上的基底鍍層13A; 和設置于基底鍍層13A上、作為用于反射來自LED元件21的光的反射層發揮功能的反射用鍍 層12A。在引線框IOA的表面(上面),形成有用于提高引線框IOA與外側樹脂部23的密著性的 溝槽19。對于該引線框IOA的層構成,與使用圖14已經進行說明的構成同樣,因此在此省略 詳細的說明。另外,作為引線框IOA的層構成,也可以使用圖15所示的構成。
[0247] 除此以外,構成半導體裝置20A的各構成部件的構成,與上述的第1實施方式相同, 因此對于與上述的第1實施方式相同的部分賦予相同的標記并省略詳細的說明。
[0248] LED用引線框的制造方法
[0249] 接著,對于圖17和圖18所示的半導體裝置20A中所使用的LED用引線框IOA的制造 方法,通過圖19(a)_(g)進行說明。另外,以下,對于與上述的第1實施方式相同的部分,省略 一部分說明。
[0250]首先,與第1實施方式時同樣(4(a)-(d)),制作具有第1部分25和與第1部分25間隔 的第2部分26的主體部11(圖19(a)-(d))。
[0251] 接著,在主體部11的表面和背面分別設置具有所希望的圖案的鍍敷用抗蝕劑層 30、31(圖19(E)),對被鍍敷用抗蝕劑層30、31覆蓋的主體部11的表面側實施電解鍍。由此, 在主體部11上析出金屬(銅),在主體部11上形成基底鍍層13A。基底鍍層13A包含銅鍍層時, 作為電解鍍用鍍液,可使用將氰化銅和氰化鉀作為主成分的銅鍍液。
[0252] 接著,通過電解鍍在基底鍍層13A上析出金屬,形成反射用鍍層12A(圖19(f))。
[0253] 如上述那樣,反射用鍍層12A包含錫(Sn)與銀(Ag)的合金。作為用于形成反射用鍍 層12A的電解鍍用的鍍液,可使用含有銀和錫的鹽的非氰酸性鍍液。
[0254]接著,通過剝離鍍敷用抗蝕劑層30、31,可得到半導體裝置20A中所使用的引線框 IOA(圖 19(g))。
[0255] 另外,在圖19(a)_(g)中,通過實施蝕刻使主體部11成為規定形狀后(圖19(a)-(d)),在主體部11上形成基底鍍層13A和反射用鍍層12A(圖19(e)-(g))。但是并不限定于 此,也可以首先在主體部11上形成基底鍍層13A和反射用鍍層12A,其后,通過蝕刻將主體部 11加工成為規定的形狀。
[0256] 半導體裝置的制造方法
[0257] 接著,對于圖17和圖18所示的半導體裝置20A的制造方法,通過圖20(a)_(g)進行 說明。另外,在圖20(a)_(g)中,對與上述的第1實施方式相同的部分賦予相同的標記。
[0258] 首先,通過圖19(a)_(g)所示的工序,制作引線框IOA(圖20(a)),對于該引線框 10A,通過將熱塑性樹脂或熱固性樹脂注射成形或傳遞成形,形成外側樹脂部23(圖20(b))。
[0259] 接著,在引線框IOA的主體部11的載置面11 a上,搭載LED元件21。此時,使用焊料或 芯片焊膏,將LED元件21載置于主體部11的載置面Ila上(反射用鍍層12A上)并固定(管芯安 裝工序)(圖20(c))。
[0260]接著,將LED元件21的端子部21a與主體部11的第2部分26表面,利用接合線22相互 電連接(線接合工序)(圖20(d))。
[0261] 其后,向外側樹脂部23的凹部23a內填充封裝樹脂部24,利用封裝樹脂部24將LED 元件21和接合線22封裝(圖20 (e))。
[0262] 接著,通過切割各LED元件21間的外側樹脂部23,將引線框IOA分離成為各個LED元 件21(圖20(f))。此時,首先將引線框IOA載置于切割帶37上并固定,其后,采用包含例如金 剛石磨粒等的刀片(blade)38,在垂直方向上切斷各LED元件21間的外側樹脂部23。
[0263]這樣進行操作,可得到圖17和圖18所示的半導體裝置20A(圖20(g))。
[0264] 本實施方式的作用效果
[0265] 接著,對于本實施方式的作用效果進行說明。在本實施方式的半導體裝置20A中, 如上述那樣,在主體部11的載置面Ila上設置有作為反射層發揮功能的反射用鍍層12A。該 反射用鍍層12A,包含錫與銀的合金。由此,與上述的第1實施方式時同樣,即使是制造半導 體裝置20A后經過一定時間后,腐蝕性氣體滲透到半導體裝置20A內部的場合,反射層(反射 用鍍層12A)變色或者腐蝕的情況也很少,其反射率不會降低。
[0266] 另外,根據本實施方式,反射用鍍層12A包含錫與銀的合金,具有高的反射特性,因 此可高效地反射來自LED元件21的光。
[0267] 進而,根據本實施方式,反射用鍍層12A,如上述那樣包含非常薄的(0.005μπι~0.2 μπι)膜。因此,在管芯安裝時或者線接合時,由于此時所施加的能量,反射用鍍層12Α被部分 地破壞。因此,可得到與在銀鍍層上直接進行管芯安裝或者線接合時大致同等的接合強度。
[0268] 變形例
[0269] 以下,對于本實施方式的半導體裝置的各變形例,參照圖21至圖28進行說明。在圖 21至圖28中,對于與圖6至圖11所示的形態相同的部分賦予相同的標記,并省略詳細的說 明。
[0270] 在圖21至圖28所示的各變形例中,與圖17和圖18所示的實施方式同樣,反射用鍍 層12Α包含錫與銀的合金。
[0271] 圖21是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(SON型)的截面圖。圖21所示的 半導體裝置40A,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖6所示的半導體裝置40的構成大致相同。
[0272] 圖22是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(LGA型)的截面圖。圖22所示的 半導體裝置50A,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖7所示的半導體裝置50的構成大致相同。
[0273] 圖23是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(PLCC型)的截面圖。圖23所示的 半導體裝置60A,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖8所示的半導體裝置60的構成大致相同。
[0274]圖24是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(基板型)的截面圖。圖24所示的 半導體裝置70A,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖9所示的半導體裝置70的構成大致相同。
[0275]圖25是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(模塊型)的截面圖。圖25所示的 半導體裝置80A,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖10所示的半導體裝置80的構成大致相同。
[0276]圖26是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(SON型)的截面圖。圖26所示的 半導體裝置90A,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖11所示的半導體裝置90的構成大致相同。
[0277]圖27是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(帶透鏡總括模塑型)的截面圖。 圖27所示的實施方式,在LED元件21的周圍未設置外側樹脂部23,在封裝樹脂部24設置有透 鏡101,上述這些方面是不同的,其他的構成與上述的圖21所示的實施方式大致相同。
[0278] 即,在圖27所示的半導體裝置100A中,外側樹脂部23填充于主體部11的第1部分25 與第2部分26之間。另一方面,與圖21所示的實施方式不同,在引線框IOA上未設置外側樹脂 部23。
[0279]另外,在圖27中,在封裝樹脂部24的表面(上面),形成有控制來自LED元件21的光 的照射方向的拱頂(dome)狀的透鏡101。
[0280]圖28是表示半導體裝置的一變形例(總括模塑型)的截面圖。圖28表示的實施方 式,僅利用封裝樹脂部24封裝LED元件21和接合線22,該點是不同的,其他的構成與上述的 圖17和圖18所示的實施方式大致相同。
[0281] 即,在圖28所示的半導體裝置IlOA中,不使用外側樹脂部23,僅利用封裝樹脂部24 將LED元件21和接合線22總括封裝。在主體部11的第1部分25與第2部分26之間填充有封裝 樹脂部24。
[0282] 在以上說明的本實施方式的各變形例的半導體裝置40A、50A、60A、70A、80A、90A、 IOOA、11OA(圖21至圖28)中,可得到與圖17和圖18所示的半導體裝置20A大致相同的作用效 果。
[0283] 實施例
[0284] 接著,使用圖29對于本實施方式的LED用引線框或基板的具體實施例進行說明。
[0285] 制作了以下所示的3種基板(實施例2-1、實施例2-2、比較例2-1)。
[0286] (實施例2-1)
[0287] 在矩形狀的包含銅板的主體部11上,作為基底鍍層13A施加了鎳鍍層。接著,在該 基底鍍層13A上,形成包含錫(Sn)與銀(Ag)的合金的反射用鍍層12A,由此制作了基板IOA (實施例2-1)。此時,反射用鍍層12A具有以下組成:含有20重量%錫,其余量由銀和不可避 免的雜質組成。
[0288] (實施例2-2)
[0289] 反射用鍍層12A具有以下組成:含有35重量%錫,其余量由銀和不可避免的雜質組 成,除此以外,與實施例2-1同樣操作,制作了基板10A(實施例2-2)。
[0290] (比較例2-1)
[0291] 反射用鍍層包含銀鍍層,除此以外,與實施例2-1同樣操作,制作了基板(比較例2-1)〇
[0292] 接著,測定這3種基板(實施例2-1、實施例2-2、比較例2-1)的表面的光澤度。另外, 在光澤度的測定中,使用微小面分光色差計(日本電色工業株式會社(NIPPON DENSH0KU INDUSTRIES CO.,LTD.)制VSR300)。其結果,對于實施例2-1的基板IOA,光澤度為0.32,呈現 半光澤(乳白色)的外觀。另外,對于實施例2-2的基板10A,光澤度為1.25~0.47,與實施例 2-1的基板IOA比較,光澤提高。另一方面,比較例2-1的基板的光澤為1.28。作為結果,3種基 板(實施例2-1、實施例2-2、比較例2-1)的光澤度,都是足以作為反射來自LED元件的光的反 射層使用的值。
[0293] 接著,對于上述的3種基板(實施例2-1、實施例2-2、比較例2-1)進行耐腐蝕試驗。 具體地說,將3種基板直接分別放置于含有SO 2(IOppm)和H2S(3ppm)的混合氣體中。另外,該 期間,將基板周圍的溫度維持在40°C,將濕度維持在75%Rh。其后,目視觀察開始放置后2小 時后、5小時后和10小時后的基板的表面狀態,比較研究其優劣(圖29)。
[0294] 其結果,比較例2-1的基板,在2小時后已經開始產生變色,在10小時后完全變色。 相對于此,實施例2-1和實施例2-2的基板,經過10小時后也基本沒有看到變色。
[0295] (第3實施方式)
[0296] 接著,對于本發明的第3實施方式,參照圖30至圖46進行說明。圖30至圖46所示的 第3實施方式,設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述的第1 實施方式以及第2實施方式大致相同。在圖30至圖46中,對與上述的第1實施方式以及第2實 施方式相同的部分賦予相同的標記并省略詳細的說明。
[0297] LED用引線框或基板的構成
[0298] 首先,通過圖30和圖31,對于LED用引線框或基板的概略進行說明。另外,在圖30和 圖31中,為了說明LED用引線框或基板的層構成,為方便起見將LED用引線框或基板的截面 設為矩形形狀來表示。
[0299] 如圖30所示,LED用引線框或基板IOB(以下,也稱為引線框IOB或者基板10B),是為 了載置LED元件21(后述)而使用的,具備:具有載置LED元件21的載置面Ila的主體部11;和 設置于主體部11的載置面I Ia側的銦鍍層12B。
[0300] 其中,主體部11包含金屬板。作為構成主體部11的金屬板的材料,可舉出例如銅、 銅合金、42合金(41 %Ni的Fe合金)等。該主體部11的厚度,也取決于半導體裝置的構成,但 優選在引線框IOB的場合為0.05mm~0.5mm、在基板IOB的場合為0.005mm~0.03mm。
[0301] 銦鍍層12B,是作為用于反射來自LED元件21的光的反射層發揮功能的,位于LED用 引線框或基板IOB的最表面側。該銦鍍層12B包含銦(In)鍍層,可見光的反射率高,且對于氧 氣和硫化氫氣體具有高的耐腐蝕性。另外,銦鍍層12B,其厚度非常薄地形成,具體地優選為 0 · 005μπι~0 · 2μπι〇
[0302] 另一方面,在主體部11與銦鍍層12Β之間,從主體部11側順序介有基底鍍層13Β和 銀鏈層14。
[0303]其中,基底鍍層13Β,是作為銀鍍層14的基底層使用的,具有提高銀鍍層14與主體 部11的接合性的功能。作為構成基底鍍層13Β的金屬鍍層,可舉出例如銅鍍層或鎳鍍層。該 基底鍍層13Β的厚度,優選為0 · 005μπι~0 · Ιμπι。
[0304] 另外,銀鍍層14,是作為銦鍍層12Β的基底層使用的,具有提高基底鍍層13Β與銦鍍 層12Β的接合性的功能。另外,銀鍍層14的厚度,比銦鍍層12Β厚,例如優選為Ιμπι~5μπι。
[0305] 銀鍍層14,可以包括無光澤銀鍍層或光澤銀鍍層的任一種。如上述那樣,銦鍍層 12Β的厚度非常薄,因此可表現出銀鍍層14的輪廓。例如,銀鍍層14包含無光澤鍍層時,銦鍍 層12Β的表面也可為無光澤,銀鍍層14包含光澤鍍層時,銦鍍層12Β的表面也可帶光澤。 [0306]另外,如圖31所示,也可以是沒有設置基底鍍層13Β的構成。此時,LED用引線框或 基板IOB具備:主體部11;設置于主體部11的載置面Ila上的銀鍍層14;和設置于銀鍍層14上 的銦鍍層12B。
[0307]半導體裝置的構成
[0308]接著,通過圖32和圖33,對于使用了圖30所示的LED用引線框或基板的半導體裝置 的第3實施方式進行說明。圖32和圖33是表示本發明的第3實施方式的半導體裝置(SON型) 的圖。
[0309] 如圖32和圖33所示,本實施方式的半導體裝置20B具備:LED用引線框IOB;載置于 引線框IOB的主體部11的載置面Ila上的LED元件21;和將引線框IOB和LED元件21電連接的 接合線(導電部)22。
[0310] 另外,以包圍LED元件21的形式設置有具有凹部23a的外側樹脂部23。該外側樹脂 部23與引線框IOB-體化。進而,LED元件21和接合線22,利用透光性的封裝樹脂部24封裝。 該封裝樹脂部24,填充于外側樹脂部23的凹部23a內。
[0311] 引線框IOB具備:具有載置面Ila的主體部11;設置于主體部11上的基底鍍層13B; 設置于基底鍍層13B上的銀鍍層14;和設置于銀鍍層14上、作為用于反射來自LED元件21的 光的反射層發揮功能的銦鍍層12B。在引線框IOB的表面(上面),形成有用于提高引線框IOB 與外側樹脂部23的密著性的溝槽19。對于該引線框IOB的層構成,與使用圖30已進行說明的 構成同樣,因此在此省略詳細的說明。另外,作為引線框IOB的層構成,也可以使用圖31所示 的構成。
[0312]除此以外,構成半導體裝置20B的各構成部件的構成,與上述的第1實施方式和第2 實施方式相同,因此對與上述的第1實施方式和第2實施方式相同的部分賦予相同的標記并 省略詳細的說明。
[0313] LED用引線框的制造方法
[0314] 接著,對于圖32和圖33所示的半導體裝置20B中所使用的LED用引線框IOB的制造 方法,通過圖34(a)-(g)進行說明。另外,以下,對于與上述的第1實施方式和第2實施方式相 同的部分,省略一部分說明。
[0315] 首先,與第1實施方式和第2實施方式的情況同樣(4(a)_(d)和圖19(a)_(d))地,制 作具有第1部分25和與第1部分25間隔的第2部分26的主體部11(圖34(a)-(d))。
[0316] 接著,在主體部11的表面和背面分別設置具有所希望的圖案的鍍敷用抗蝕劑層 30、31(圖34(e)),對被鍍敷用抗蝕劑層30、31覆蓋的主體部11的表面側實施電解鍍。由此, 在主體部11上析出金屬,在主體部11上形成基底鍍層13B。在基底鍍層13B包含銅時,作為形 成基底鍍層13B的電解鍍用鍍液,可使用將氰化銅和氰化鉀作為主成分的銅鍍液。
[0317] 接著,同樣進行操作,通過電解鍍在基底鍍層13B上析出金屬(銀),形成銀鍍層14。 此時,作為形成銀鍍層14的電解鍍用鍍液,可使用將氰化銀和氰化鉀作為主成分的銀鍍液。 [0318]進而,同樣操作,通過電解鍍在銀鍍層14上析出金屬(銦),形成銦鍍層12B(圖34 (F))。作為用于形成銦鍍層12B的電解鍍用的鍍液,可使用將有機酸銦鹽作為主成分的閃鍍 (沖擊鍍)液。
[0319]接著,通過剝離鍍敷用抗蝕劑層30、31,可得到半導體裝置20B中所使用的引線框 IOB(圖 34(g))。
[0320]另外,在圖34(a)_(g)中,通過實施蝕刻使主體部11成為規定形狀后(圖34(a)-(d)),在主體部11上形成基底鍍層13B、銀鍍層14和銦鍍層12B(圖34(e)-(g))。但并不限定 于此,也可以首先在主體部11上順次形成基底鍍層13B、銀鍍層14和銦鍍層12B,其后通過蝕 刻將主體部11加工成規定的形狀。
[0321] 半導體裝置的制造方法
[0322]接著,對于圖32和圖33所示的半導體裝置20B的制造方法,通過圖35(a)_(g)進行 說明。另外,在圖35(a)-(g)中,對與上述的第1實施方式和第2實施方式相同的部分賦予相 同的標記。
[0323] 首先,通過圖34(a)_(g)所示的工序,制作引線框IOB(圖35(a)),對于該引線框IOB 將熱塑性樹脂或熱固性樹脂注射成形或傳遞成形,由此形成外側樹脂部23(圖35(b))。
[0324] 接著,在引線框IOB的主體部11的載置面Ila上,搭載LED元件21。此時,使用焊料或 芯片焊膏,將LED元件21載置于主體部11的載置面Ila上(銦鍍層12B上)并固定(管芯安裝工 序)(圖35(c))。
[0325] 接著,將LED元件21的端子部21a與主體部11的第2部分26表面,利用接合線22相互 電連接(線接合工序)(圖35(d))。
[0326]其后,向外側樹脂部23的凹部23a內填充封裝樹脂部24,利用封裝樹脂部24將LED 元件21和接合線22封裝(圖35 (e))。
[0327]接著,通過切割各LED元件21間的外側樹脂部23,將引線框IOB分離成為各個LED元 件21(圖35(f))。
[0328]這樣進行操作,可得到圖32和圖33所示的半導體裝置20B(圖35(g))。
[0329] 本實施方式的作用效果
[0330]接著,對于本實施方式的作用效果進行說明。在本實施方式的半導體裝置20B中, 如上述那樣,在主體部11的載置面Ila側,設置有作為反射層發揮功能的銦鍍層12B。由此, 與上述的第1實施方式和第2實施方式的情況同樣,即使是制造半導體裝置20B后經過一定 時間后,腐蝕性氣體滲透到半導體裝置20B內部的場合,反射層(銦鍍層12B)變色或者腐蝕 的情況也很少,其反射率不會降低。
[0331] 另外,根據本實施方式,銦鍍層12B具有高的反射特性,因此可高效地反射來自LED 元件21的光。
[0332] 進而,根據本實施方式,銦鍍層12B,如上述那樣包含非常薄的(0·005μπι~0·2μπι) 膜。因此,在管芯安裝時或者線接合時,由于此時所施加的能量,銦鍍層12Β被部分地破壞。 因此,可得到與在銀鍍層上直接進行管芯安裝或者線接合時大致同等的接合強度。
[0333] 變形例
[0334] 以下對于本實施方式的半導體裝置的各變形例,參照圖36至圖43進行說明。在圖 36至圖43中,對與圖6至圖11以及圖21至圖28所示的形態相同的部分賦予相同的標記,省略 詳細的說明。
[0335] 在圖36至圖43所示的各變形例中,與圖32和圖33所示的實施方式同樣,在主體部 11的載置面Ila側設置有銀鍍層14,在該銀鍍層14上,設置有作為用于反射來自LED元件21 的光的反射層發揮功能的銦鍍層12B。
[0336]圖36是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(SON型)的截面圖。圖36所示的 半導體裝置40B,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖6所示的半導體裝置40和圖21所示的半導體裝置40A的構成大致相同。
[0337]圖37是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(LGA型)的截面圖。圖37所示的 半導體裝置50B,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖7所示的半導體裝置50和圖22所示的半導體裝置50A的構成大致相同。
[0338]圖38表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(PLCC型)的截面圖。圖38所示的半 導體裝置60B,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述的 圖8所示的半導體裝置60和圖23所示的半導體裝置60A的構成大致相同。
[0339]圖39是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(基板型)的截面圖。圖39所示的 半導體裝置70B,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖9所示的半導體裝置70和圖24所示的半導體裝置70A的構成大致相同。
[0340]圖40是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(模塊型)的截面圖。圖40所示的 半導體裝置80B,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖10所示的半導體裝置80和圖25所示的半導體裝置80A的構成大致相同。
[0341]圖41是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(SON型)的截面圖。圖41所示的 半導體裝置90B,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖11所示的半導體裝置90和圖26所示的半導體裝置90A的構成大致相同。
[0342]圖42是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(帶透鏡總括模塑型)的截面圖。 圖42所示的半導體裝置100B,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的 構成與上述的圖27所示的半導體裝置100A的構成大致相同。
[0343]圖43是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(總括模塑)的截面圖。圖43所示 的半導體裝置110B,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上 述的圖28所示的半導體裝置IlOA的構成大致相同。
[0344] 在以上說明的本實施方式的各變形例的半導體裝置40B、50B、60B、70B、80B、90B、 100B、IlOB(圖36至圖43)中,可得到與圖32和圖33所示的半導體裝置20B大致相同的作用效 果。
[0345] 實施例
[0346]接著,使用圖44至圖46對于本實施方式的LED用引線框或基板的具體實施例進行 說明。
[0347](實施例3-1)
[0348]首先,在矩形狀的包含銅板的主體部11上,作為基底鍍層13B施加了鎳鍍層。接著, 在該基底鍍層13B上,通過電解鍍形成了光澤性的銀鍍層14。其后,在銀鍍層14上,通過電解 鍍(閃鍍)形成了銦鍍層12B,由此制作了基板10B(實施例3-1)。
[0349] (比較例3-1)
[0350] 在矩形狀的銅板上,作為基底鍍層施加了鎳鍍層,接著,在該基底鍍層上形成銀鍍 層,由此制作了基板(比較例3-1)。此時,銀鍍層作為分散來自LED元件的光的反射層發揮功 能。
[0351] 接著,測定這2個基板(實施例3-1和比較例3-1)的表面的光澤度。另外,在光澤度 的測定中,使用微小面分光色差計(日本電色工業株式會社制VSR300)。其結果,對于實施例 3-1的基板10B,光澤度為1.33。另一方面,比較例3-1的基板的光澤為1.28。作為結果,這2個 基板(實施例3-1和比較例3-1)的光澤度,都是對作為反射來自LED元件的光的反射層使用 較充分的值。
[0352] 接著,對于上述的2個基板(實施例3-1和比較例3-1)進行耐腐蝕試驗。具體地說, 將這些基板立即分別放置于含有SO2(IOppm)和H 2S(3ppm)的混合氣體中。另外,該期間,將基 板周圍的溫度維持為40 °C,將濕度維持為75 % Rh。其后,目視觀察開始放置后2小時后、5小 時后和10小時后的基板的表面狀態,比較研究其優劣(圖44)。
[0353] 其結果,比較例3-1的基板,在2小時后已經開始產生變色,在10小時后完全變色。 相對于此,實施例3-1的基板10B,經過10小時后也基本沒有看到變色。由此可知,設置于基 板IOB的銀鍍層14上的銦鍍層12B,具有高的耐腐蝕性。
[0354] 接著,制作以下所示的3種基板(實施例3-A、實施例3-B、比較例3-A)。
[0355] (實施例 3-A)
[0356] 在包含銅板的主體部11上,形成包含鎳鍍層的基底鍍層13B(厚度Ο.?μπι),在該基 底鍍層13Β上施加了銀鍍層14(厚度3μπι)。接著,在銀鍍層14上,通過電解鍍(閃鍍敷)形成了 銦鍍層12Β(厚度約50nm),由此制作了基板10Β(實施例3-Α)。
[0357] (實施例 3_Β)
[0358] 將銦鍍層12Β的厚度設為約10nm,除此以外,與實施例3-A同樣操作,制作了基板 1(?(實施例3-8)。
[0359] (比較例 3-A)
[0360]在包含銅板的主體部11上,形成銅鍍層(厚度Ο.?μπι),在該銅鍍層上形成銀鍍層 (厚度3μπι),由此制作了基板(比較例3-Α)。另外,該基板(比較例3-Α)是與上述的比較例I-A 的基板同樣的。
[0361] <初期反射率>
[0362] 測定這3種基板(實施例3-Α、實施例3-Β、比較例3-Α)的表面的反射率(初期反射 率)。
[0363] <溶液試驗后的反射率>
[0364] 另外,為調查上述3種基板(實施例3-Α、實施例3-Β、比較例3-Α)的耐硫化性,對各 基板進行溶液試驗,測定溶液試驗后的反射率。
[0365] <氣體試驗后的反射率>
[0366] 進而,為了調查上述3種基板(實施例3-Α、實施例3-Β、比較例3-Α)的耐硫化性,對 各基板進行氣體試驗,測定溶液試驗后的反射率。
[0367] 另外,初期反射率、溶液試驗后的反射率和氣體試驗后的反射率的測定方法,與上 述的第1實施方式(實施例1-Α、實施例1-Β、比較例1-Α)的情況同樣。
[0368] 將該結果示于圖45、圖46和圖13。圖45、圖46和圖13,是分別對于實施例3-Α,實施 例3-Β和比較例3-Α,表示初期反射率、溶液試驗后的反射率和氣體試驗后的反射率的曲線 圖(對于圖13所示的比較例3-Α而言,與比較例I-A的情況同樣)。
[0369] 該結果可知,實施例3-Α(Ιη約50nm)的基板,初期反射率與比較例I-A(銀)相比,在 紫外區域的反射率高、良好,而且,初期反射的溶液試驗后的反射率和氣體試驗后的反射率 都在整個紫外-可見光區域中,與初期反射率相比基本沒有變化,銦鍍層12B被硫化氫氣體 等腐蝕性氣體腐蝕的擔心很小。
[0370] 實施例3-B(In約IOnm)的基板,初期反射率在整個可見光區域中與比較例I-A(銀) 同等、良好,而且,對于氣體試驗后的反射率,從初期反射率的降低,在整個紫外可見光區域 較小。另一方面,對于溶液試驗后的反射率,在長波長區域的降低為一點點,且對于藍色區 域而言,從初期反射率稍稍降低,是沒有問題的值。
[0371] 比較例3-A(銀)(比較例I-A(銀))的基板,溶液試驗后的反射率和氣體試驗后的反 射率都是從初期反射率的降低較大,可以說存在銀鍍層被硫化氫氣體等腐蝕性氣體腐蝕之 虞。
[0372] <線接合(W/B)的連續性>
[0373]調查了是否能夠在上述3種基板(實施例3-A、實施例3-B、比較例3-A)的表面連續 地進行線接合。
[0374] <線接合(W/B)強度>
[0375] 對于在上述3種基板(實施例3-A、實施例3-B、比較例3-A)的表面進行線接合時的 線接合強度進行調查。
[0376] <焊料潤濕性>
[0377] 對于上述3種基板(實施例3-A、實施例3-B、比較例3-A)的焊料潤濕性進行調查。
[0378] 另外,線接合(W/B)的連續性、線接合(W/B)強度和焊料潤濕性的測定方法,與上述 的第1實施方式(實施例1-A、實施例1-B、比較例I-A)的情況同樣。
[0379] 其結果,上述3種基板(實施例3-A、實施例3-B、比較例3-A)中,實施例3-B和比較例 3-A的基板,線接合(W/B)的連續性、線接合(W/B)強度和焊料潤濕性全部為良好。實施例3-A 的基板,對于線接合(W/B)的連續性、線接合(W/B)強度和焊料潤濕性而言,比實施例3-B的 基板低,根據所使用的地方,為沒有問題的水平。將以上的結果匯總示于表2。
[0380] 表 2
[0382] (第4實施方式)
[0383] 接著,對于本發明的第4實施方式,參照圖47至圖60進行說明。
[0384] LED用引線框或基板的構成
[0385] 首先,通過圖47和圖48,對于LED用引線框或基板的概略進行說明。另外,在圖47和 圖48中,為了說明LED用引線框或基板的層構成,為方便起見將LED用引線框或基板的截面 設為矩形形狀來表示。
[0386] 如圖47所示,LED用引線框或基板IOC(以下,也稱為引線框IOC或者基板10C),是為 了載置LED元件21(后述)而使用的,具備:具有載置LED元件21的載置面Ila的主體部11;和 設置于主體部11的載置面Ila上的反射用金屬層12C。
[0387] 其中,主體部11包含金屬板。作為構成主體部11的金屬板的材料,可舉出例如銅、 銅合金、42合金(41 %Ni的Fe合金)等。該主體部11的厚度,也取決于半導體裝置的構成,但 優選在引線框IOC時為0 · 05mm~0 · 5mm、在基板IOC時為0 · 005mm~0 · 03mm〇
[0388] 反射用金屬層12C,是作為用于反射來自LED元件21的光的反射層發揮功能的,位 于LED用引線框或基板IOC的最表面側。該反射用金屬層12C包含鉑(Pt)與銀(Ag)的合金、或 者金(Au)與銀(Ag)的合金,可見光的反射率高,且具有相對于氧氣和硫化氫氣體的高的耐 腐蝕性。
[0389] 反射用金屬層12C包含鉑(Pt)與銀(Ag)的合金時,該合金優選具有以下組成:含有 10~40重量%鉑,其余量由銀和不可避免的雜質組成,特別是進一步優選具有以下組成:含 有20重量%鉑,其余量由銀和不可避免的雜質組成。
[0390]另一方面,反射用金屬層12C包含金(Au)與銀(Ag)的合金時,該合金優選具有以下 組成:含有5~50重量%金,其余量由銀和不可避免的雜質組成,特別是進一步優選具有以 下組成:含有金20重量%,其余量由銀和不可避免的雜質組成。
[0391 ]反射用金屬層12C,其厚度非常薄地形成,具體地優選為0.005μπι~0.2μπι。
[0392] 另外,在主體部11與反射用金屬層12C之間,設置有中間介在層15。
[0393] 中間介在層15具有:從主體部11側順序配置的銅層16(Cu)、鎳層17(Ni)和金層18 (Au) 〇
[0394] 其中,銅層16,是作為鎳層17的基底層使用的,具有提高鎳層17與主體部11的接合 性的功能。該銅層16,可通過例如電解鍍形成。該銅層16的厚度優選設為0.005μηι~0.8μηι。
[0395] 另外,鎳層17,是在銅層16上使用例如電解鍍法形成的,具有例如0.5μπι~Ιμπι的厚 度。
[0396] 另外,金層18,是在鎳層17上使用例如電解鍍法形成的,包含非常薄的層,具有例 如0 · 002μηι~0 · Iym的厚度。
[0397] 另外,如圖48所示,也可以是沒有設置銅層16的構成。此時,中間介在層15具有:設 置于主體部11上的鎳層17;和設置于鎳層17上的金層18。
[0398]半導體裝置的構成
[0399] 接著,通過圖49和圖50,對于使用圖47所示的LED用引線框或基板的半導體裝置的 第4實施方式進行說明。圖49表示本發明的第4實施方式的半導體裝置(SON型)的截面圖,圖 50表示本發明的第4實施方式的半導體裝置的平面圖。
[0400] 如圖49和圖50所示,半導體裝置20C具備:LED用引線框10C;載置于引線框IOC的主 體部11的載置面11 a上的LED元件21;和將引線框IOC和LED元件21電連接的接合線(導電部) 22〇
[0401 ]另外,以包圍LED元件21的形式設置有具有凹部23a的外側樹脂部23。該外側樹脂 部23,與引線框IOC-體化。進而,LED元件21和接合線22,利用透光性的封裝樹脂部24封裝。 封裝樹脂部24填充于外側樹脂部23的凹部23a內。
[0402]引線框IOC具備:具有載置面Ila的主體部11;設置于主體部11上的中間介在層15; 和設置于中間介在層15上、作為用于反射來自LED元件21的光的反射層發揮功能的反射用 金屬層12C。中間介在層15,從主體部11側順序地具有銅層16、鎳層17和金層18。另外,在引 線框IOC的表面(上面),形成有用于提高引線框IOC與外側樹脂部23的密著性的溝槽19。對 于該引線框IOC的層構成,與使用圖47已經說明的構成同樣,因此在此省略詳細的說明。另 外,作為引線框IOC的層構成,也可以使用圖48所示的構成。
[0403]除此以外,構成半導體裝置20C的各構成部件的構成,與上述的第1實施方式至第3 實施方式相同,因此對與上述的第1實施方式至第3實施方式相同的部分賦予相同的標記并 省略詳細的說明。
[0404] LED用引線框的制造方法
[0405]接著,對于圖49和圖50所示的半導體裝置20C中所使用的LED用引線框IOC的制造 方法,通過圖51(a)-(g)進行說明。另外,以下,對于與上述的第1實施方式至第3實施方式相 同的部分,省略一部分說明。
[0406] 首先,與第1實施方式至第3實施方式的場合同樣(4(a)_(d)、圖19(a)_(d)和圖34 (a)-(d))地,制作了具有第1部分25和與第1部分25間隔的第2部分26的主體部11(圖51(a)-(d))〇
[0407] 接著,在主體部11的表面和背面,分別設置具有所希望的圖案的鍍敷用抗蝕劑層 30、31(圖51(e))。其中,表面側的鍍敷用抗蝕劑層30,在相當于反射用金屬層12C的形成部 位的地方形成有開口部30a,主體部11的載置面I Ia從該開口部30a露出。另一方面,背面側 的鍍敷用抗蝕劑層31,覆蓋主體部11的背面整體。
[0408] 接著,在主體部11的表面側,形成中間介在層15和反射用金屬層12C(圖51(f))。
[0409] 此時,首先,對被鍍敷用抗蝕劑層30、31覆蓋的主體部11的表面側實施電解鍍。由 此,在主體部11上析出金屬(銅),在主體部11上形成銅層16。作為形成銅層16的電解鍍用鍍 液,可使用將氰化銅和氰化鉀作為主成分的銅鍍液。
[0410] 接著,同樣進行操作,通過電解鍍在銅層16上析出金屬(鎳),形成鎳層17。作為形 成鎳層17的電解鍍用鍍液,可使用高鎳濃度的氨基磺酸鎳鍍液。
[0411]接著,通過電解鍍在鎳層17上析出金屬(金),形成金層18。作為形成金層18的電解 鍍用鍍液,可使用將氰化金和氰化鉀作為主成分的金鍍液。
[0412] 采用該銅層16、鎳層17和金層18,構成中間介在層15。
[0413] 進而,在中間介在層15的金層18上使金屬析出,形成反射用金屬層12C(圖51(f))。
[0414] 如上述那樣,反射用金屬層12C包含鉑(Pt)與銀(Ag)的合金、或者金(Au)與銀(Ag) 的合金。在此,反射用金屬層12C包含鉑與銀的合金時,反射用金屬層12C可通過合金的濺 射、離子鍍或蒸鍍等來形成。
[0415] 另一方面,反射用金屬層12C包含金與銀的合金時,反射用金屬層12C,除了合金的 濺射、離子鍍、蒸鍍以外,還可通過電解鍍來形成。此時,作為電解鍍用鍍液,可使用將氰化 銀、氰化金和氰化鉀作為主成分的銀鍍液。
[0416] 接著,通過剝離鍍敷用抗蝕劑層30、31,可得到圖49和圖50所示的半導體裝置20C 中所使用的引線框IOC(圖51(g))。
[0417]另外,在圖51(a)_(g)中,通過實施蝕刻而使主體部11成為規定形狀后(圖51(a)-(d)),在主體部11上形成銅層16、鎳層17、金層18和反射用金屬層12C(圖51 (e)-(g))。但是, 不限定于此,也可以首先在主體部11上形成銅層16、鎳層17、金層18和反射用金屬層12C,其 后通過蝕刻將主體部11加工成規定的形狀。
[0418] 或者,采用圖51(a)_(d)的工序通過蝕刻將主體部11加工為規定的形狀后,代替圖 51(e)_(g)的部分鍍的工序,在主體部全面上依次通過鍍敷形成銅層16、鎳層17、金層18和 反射用金屬層12C的各層。
[0419] 半導體裝置的制造方法
[0420]接著,對于圖49和圖50所示的半導體裝置20C的制造方法,通過圖52(a)-(g)進行 說明。另外,在圖52(a)-(g)中,對與上述的第1實施方式至第3實施方式相同的部分賦予相 同的標記。
[0421] 首先,通過圖51(a)_(g)所示的工序,制作引線框IOC(圖52(a)),對于該引線框IOC 通過將熱塑性樹脂或熱固性樹脂注射成形或傳遞成形,形成外側樹脂部23(圖52(b))。
[0422] 接著,在引線框IOC的主體部11的載置面Ila上,搭載LED元件21。此時,使用焊料或 芯片焊膏,將LED元件21載置于主體部11的載置面Ila上(反射用金屬層12C上)并固定(管芯 安裝工序)(圖52(c))。
[0423]接著,利用接合線22將LED元件21的端子部21a和主體部11的第2部分26表面相互 電連接(線接合工序)(圖52(d))。
[0424]其后,向外側樹脂部23的凹部23a內填充封裝樹脂部24,利用封裝樹脂部24來對 LED元件21和接合線22進行封裝(圖52 (e))。
[0425]接著,通過切割各LED元件21間的外側樹脂部23,將引線框IOC分離成為各個LED元 件21(圖52(f))。
[0426]這樣進行操作,可得到圖49和圖50所示的半導體裝置20C(圖52(g))。
[0427] 本實施方式的作用效果
[0428] 接著,對于本實施方式的作用效果進行說明。在本實施方式的半導體裝置20C中, 如上述那樣,在反射用金屬層12C與主體部11之間設置有中間介在層15,該中間介在層15具 有從主體部11側順序配置的銅層16和鎳層17以及金層18。由此,可得到如以下那樣的作用 效果。
[0429] 制造半導體裝置20C時,例如管芯安裝時(圖52(c))、或者線接合時(圖52(d)),有 時對引線框IOC施加熱。具體地說,在芯片接合時,例如釬焊時有被施以300 °C~400 °C左右 的加熱的情況,例如糊連接時有被施以150 °C~200°C左右的加熱的情況。另外,在線接合時 有被施以例如150 °C~250 °C左右的加熱的情況。
[0430] 此時,如圖53所示,來自主體部11或銅層16的銅(Cu),與上層的鎳形成合金。在本 實施方式中,來自主體部11或銅層16的銅(Cu)成為與鎳的合金,伴有濃度梯度而穩定化。作 為結果,其擴散被鎳層17阻止,不會趨向金層18的上方。
[0431] 在此,在主體部為銅合金、且沒有設置銅層16的場合,有時在鎳的合金形成時,銅 合金的銅以外的成分的擴散被阻礙,產生柯肯德爾空隙(Kirkendall Void),但通過設置銅 層16,可防止該空隙。
[0432] 因此,可防止來自主體部11或銅層16的銅(Cu)向反射用金屬層12C的表面擴散,因 此可防止:由于銅(Cu)的擴散而使反射用金屬層12C的表面的焊料潤濕性、接合性降低。 [0433]另外,來自鎳層17的鎳(Ni),向上方的Au進行擴散(堆積,pie up)。在此,所謂堆積 是指在Au晶體的位錯之間,通過由Au的熱振動所引起的晶體間的運動(再結晶),很少量的 Ni原子移動,在Au的表面極局部地出現Ni。該擴散在金層18與反射用金屬層12C的界面被阻 止,沒有趨向到反射用金屬層12C,因此可防止由于鎳(Ni)的擴散而使反射用金屬層12C的 表面的焊料潤濕性、接合性降低。
[0434] 另外,銀和銀合金可使空氣中的氧透過,使基底的金屬氧化,降低接合性,但金不 會使氧氣透過,因此來自空氣中的氧氣(O2)被金層18阻止,不會趨向到主體部11和鎳層17, 因此可防止氧氣(O 2)從反射用金屬層12C的表面向主體部11滲透。由此,可防止:鎳層17因 來自空氣中的氧氣(O2)而氧化,鎳層17與反射用金屬層12C之間的粘結強度降低,反射用金 屬層12C從鎳層17剝離。
[0435] 這樣,根據本實施方式,可在防止主體部11或銅層16中所含有的銅(Cu)向反射用 金屬層12C的表面擴散的同時,防止氧氣(O 2)從反射用金屬層12C的表面向主體部11透過。 由此,半導體裝置20C的耐熱性得到提高,并且可使反射用金屬層12C與主體部11之間的中 間介在層15的厚度較薄。
[0436] 但是,在本實施方式的半導體裝置20C中,如上述那樣,在主體部11的載置面I Ia上 設置有作為反射層發揮功能的反射用金屬層12C。該反射用金屬層12C,包含鉑與銀的合金、 或者金與銀的合金。由此,與上述的第1實施方式至第3實施方式的情況同樣地,即使存在制 造半導體裝置20C后經過一定時間后,腐蝕性氣體滲透到半導體裝置20C內部的情況,反射 層(反射用金屬層12C)變色或者腐蝕的情況也較少,其反射率不會降低。
[0437] 另外,根據本實施方式,反射層包含反射用金屬層12C,具有高的反射特性,因此可 高效地反射來自LED元件21的光。
[0438] 進而,根據本實施方式,通過非常薄地形成反射用金屬層12C,即使在使用比較高 價的鉑或金時,成本的上升幅度也較少。而且,通過反射用金屬層12C包含鉑與銀的合金、或 者金與銀的合金,與作為反射用金屬層12C的材料僅使用鉑或金時相比,可抑制制造成本。
[0439] 進而,根據本實施方式,可使中間介在層15的厚度較薄(例如約Ιμπι~2μπι),與使用 相對較厚的銀層(Ag層)的情況相比,可降低制造成本。
[0440] 進而,根據本實施方式,通過如圖51(g)所示那樣進行部分的金屬處理,與對全面 進行金屬處理的情況相比,可降低制造成本。
[0441] 進而,根據本實施方式,反射用金屬層12C、中間介在層15較薄,因此必然地可減少 厚度的偏差,因此在進行外側樹脂部23的成型時,可減少由于將金屬模按壓在金屬面而產 生的傷痕,可減少由于發生樹脂向金屬模與金屬面的間隙泄漏所引起的飛邊。
[0442] 進而,根據本實施方式,反射用金屬層12C、中間介在層15較薄,因此可使半導體裝 置20C較薄。
[0443] 以下,對于本實施方式的半導體裝置的各變形例,參照圖54至圖59進行說明。在圖 54至圖59中,對于與圖6至圖11、圖21至圖28以及圖36至圖43所示的形態相同的部分,賦予 相同的標記,省略詳細的說明。
[0444] 在圖54至圖59所示的各變形例中,與圖49和圖50所示的實施方式同樣地,在主體 部11的載置面Ila側設置有中間介在層15,在該中間介在層15上,設置有作為用于反射來自 LED元件21的光的反射層發揮功能的反射用金屬層12C。
[0445]圖54是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(SON型)的截面圖。圖54所示的 半導體裝置40C,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖6所示的半導體裝置40、圖21所示的半導體裝置40A和圖36所示的半導體裝置40B的構 成大致相同。
[0446]圖55是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(LGA型)的截面圖。圖55所示的 半導體裝置50C,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖7所示的半導體裝置50、圖22所示的半導體裝置50A和圖37所示的半導體裝置50B的構 成大致相同。
[0447] 圖56是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(PLCC型)的截面圖。圖56所示的 半導體裝置60C,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖8所示的半導體裝置60、圖23所示的半導體裝置60A和圖38所示的半導體裝置60B的構 成大致相同。
[0448] 圖57是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(基板型)的截面圖。圖57所示的 半導體裝置70C,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖9所示的半導體裝置70、圖24所示的半導體裝置70A和圖39所示的半導體裝置70B的構 成大致相同。
[0449]圖58是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(模塊型)的截面圖。圖58所示的 半導體裝置80C,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖10所示的半導體裝置80、圖25所示的半導體裝置80A和圖40所示的半導體裝置80B的構 成大致相同。
[0450]圖59是表示本實施方式的半導體裝置的一變形例(SON型)的截面圖。圖59所示的 半導體裝置90C,是設置于主體部11的載置面Ila上的各層的構成不同,其他的構成與上述 的圖11所示的半導體裝置90、圖26所示的半導體裝置90A和圖41所示的半導體裝置90B的構 成大致相同。
[0451 ] 在以上說明的本實施方式的各變形例的半導體裝置40C、50C、60C、70C、80C、90C (圖54至圖59)中,可得到與圖49和圖50所示的半導體裝置20C大致相同的作用效果。
[0452] 實施例
[0453] 接著,對于本實施方式的LED用引線框或基板的具體實施例進行說明。
[0454] (實施例4-1)
[0455] 制作包含圖47所示的構成的基板10C(實施例4-1)。該基板10C,是在主體部11 (銅 基材)上順次層疊了銅層16(Cu)、鎳層17(Ni)、金層IS(Au)以及反射用金屬層12C(金(Au)與 銀(Ag)的合金)的基板。以下,將這樣的層構成標記為"主體部(銅基材)/銅層(Cu)/鎳層 (Ni)/金層(Au)/反射用金屬層(合金)"。
[0456] (實施例4-2)
[0457] 制作包含圖48所示的構成的基板10C(實施例4-2)。該基板10C(實施例4-2)包含主 體部(銅基材)/鎳層(Ni)/金層(Au)/反射用金屬層(合金)這樣的層構成。
[0458] (比較例4-1)
[0459] 制作了以下基板:不設置中間介在層15,在主體部11上直接層疊了反射用金屬層 12C的基板(比較例4-1)。該基板(比較例4-1)包含主體部(銅基材)/反射用金屬層(合金)這 樣的層構成。
[0460] (比較例4-2)
[0461] 制作了在主體部11與反射用金屬層12C之間僅介有銅層16的基板(比較例4-2)。該 基板(比較例4-2)包含主體部(銅基材)/銅層(Cu)/反射用金屬層(合金)這樣的層構成。
[0462] (比較例4-3)
[0463] 制作了在主體部11與反射用金屬層12C之間僅介有銀層(Ag)的基板(比較例4-3)。 該基板(比較例4-3)包含主體部(銅基材)/銀層(Ag)/反射用金屬層(合金)這樣的層構成。
[0464] (比較例4-4)
[0465] 制作了在主體部11與反射用金屬層12C之間僅介有銅層16和銀層(Ag)的基板(比 較例4-4)。該基板(比較例4-4)包含主體部(銅基材)/銅層(Cu)/銀層(Ag)/反射用金屬層 (合金)這樣的層構成。
[0466] (比較例4-5)
[0467] 制作了在主體部11與反射用金屬層12C之間僅介有鎳層17的基板(比較例4-5)。該 基板(比較例4-5)包含主體部(銅基材)/鎳層(Ni)/反射用金屬層(合金)這樣的層構成。
[0468] (比較例4-6)
[0469] 制作了在主體部11與反射用金屬層12C之間介有銅層16和鎳層17的基板(比較例 4-6)。該基板(比較例4-6)包含主體部(銅基材)/銅層(Cu)/鎳層(Ni)/反射用金屬層(合金) 這樣的層構成。
[0470] (比較例 4_7)
[0471] 制作了在主體部11與反射用金屬層12C之間介有鎳層17和銅層的基板(比較例4-7)。該基板(比較例4-7)包含主體部(銅基材)/鎳層(Ni)/銅層(Cu)/反射用金屬層(合金)這 樣的層構成。
[0472] (比較例4-8)
[0473]制作了在主體部11與反射用金屬層12C之間介有銅層16、鎳層17和銅層的基板(比 較例4-8)。該基板(比較例4-8)包含主體部(銅基材)/銅層(Cu)/鎳層(Ni)/銅層(Cu)/反射 用金屬層(合金)這樣的層構成。
[0474] 接著,對于所述各基板(實施例4-1、4_2和比較例4-1~4-8),調查構成各層的金屬 間的粘結強度。另外,驗證在加熱了各基板時主體部11中所含有的銅是否擴散至反射用金 屬層12C的表面。將該結果不于表3。
[0475] 表 3
[0477] 〇:粘結性良好〇:無擴散
[0478] 如表3所示,實施例4-1、4_2的基板10C,構成各層的金屬間的粘結強度良好,且在 加熱時也不會銅擴散至反射用金屬層12C的表面。
[0479] 比較例4-3、4_4的基板,構成各層的金屬間的粘結強度良好,銀層(Ag)的厚度超過 IMi時,在加熱時不會銅擴散至反射用金屬層12C的表面。但是,銀層(Ag)的厚度為Ιμπι以下 時,在加熱時看到了銅擴散至反射用金屬層12C的表面的現象。
[0480] 其他的比較例(比較例4-1、4-2、4-5~4-8)的基板,構成各層的金屬間的粘結強 度,部分性地低(比較例4-3、4-5、4-6、4-7),或者,在加熱時發生了銅擴散至反射用金屬層 12C的表面的情況(比較例4-3、4-4、4-7、4-8)。
[0481] 另外,在所述各基板(實施例4-1、4_2和比較例4-1~4-8)中,作為反射用金屬層, 使用了金(Au)與銀(Ag)的合金,但即使是使用了鉑(Pt)與銀(Ag)的合金的場合也可得到同 樣的結果。
[0482] 接著,制作了以下所示的2種基板(實施例4-A和比較例4-A)。
[0483] (實施例 4-A)
[0484] 在包含銅基材的主體部11上,順次層疊銅層16(厚度Ο.?μπι)、鎳層17(厚度Ιμπι)、金 層18(厚度Ο.ΟΙμπι),在該金層18上形成包含金與銀的合金的反射用金屬層12C,由此制作了 基板l〇C(實施例4-Α)。此時,反射用金屬層12C,具有以下組成:含有50重量%金,其余量由 銀和不可避免的雜質組成。
[0485] (比較例 4-A)
[0486] 在包含銅板的主體部11上,形成銅鍍層(厚度Ο.?μπι),在該銅鍍層上形成銀鍍層 (厚度3μπι),由此制作了基板(比較例4-Α)。另外,該基板(比較例4-Α)與上述的比較例I-A的 基板同樣。
[0487] <初期反射率>
[0488] 測定這2種基板(實施例4-Α和比較例4-Α)的表面的反射率(初期反射率)。
[0489] <耐熱試驗后的反射率>
[0490] 另外,為了評價上述2種基板(實施例4-Α和比較例4-Α)的耐熱性,對各基板進行耐 熱試驗。具體地說,將各基板在150Γ的氣氛下放置1008小時(42天)。其后,采用與上述初期 反射率的情況同樣的方法測定了反射率(耐熱試驗后的反射率)。
[0491 ] 將該結果示于圖60。圖60是對于實施例4-Α和比較例4-Α,比較地表示初期反射率 和耐熱試驗后的反射率的曲線圖。
[0492] 其結果可知,實施例4-Α(鎳/金/金銀合金)的基板,耐熱試驗后的反射率,與初期 反射率相比沒有大的變化,反射用金屬層12C的耐熱性得到提高,由于熱而使反射率降低的 擔心較小。
[0493] 比較例I-A(銀)的基板,耐熱試驗后的反射率,與初期反射率相比大幅度降低。因 此,可以說存在銀鍍層由于熱而使反射率降低之虞。
[0494] <溶液試驗后的反射率>
[0495] 接著,為了調查上述2種基板(實施例4-Α和比較例4-Α)的耐硫化性,對各基板進行 溶液試驗,測定溶液試驗后的反射率。
[0496] <氣體試驗后的反射率>
[0497] 進而,為了調查上述2種基板(實施例4-Α和比較例4-Α)的耐硫化性,對各基板進行 氣體試驗,測定氣體試驗后的反射率。
[0498] <線接合(W/B)的連續性>
[0499] 調查是否能夠在上述2種基板(實施例4-Α和比較例4-Α)的表面連續地進行線接 合。
[0500] <線接合(W/B)強度>
[0501] 對于在上述2種基板(實施例4-Α和比較例4-Α)的表面進行線接合時的線接合強度 進行調查。
[0502] <焊料潤濕性>
[0503]對于上述2種基板(實施例4-Α和比較例4-Α)的焊料潤濕性進行調查。
[0504]另外,所述初期反射率、溶液試驗后的反射率、氣體試驗后的反射率、線接合(W/B) 的連續性、線接合(W/B)強度和焊料潤濕性的測定方法,與上述的第1實施方式(實施例1-Α、 實施例1-Β、比較例1-Α)的場合同樣。
[0505]將以上的結果匯總示于表4。
[0506]表4
[0508] 其結果,實施例4-A(鎳/金/金銀合金)的基板,溶液試驗后的反射率和氣體試驗后 的反射率都是與初期反射率相比基本沒有變化,可知反射用金屬層12C被硫化氫氣體等腐 蝕性氣體腐蝕的可能性小。
[0509] 比較例4-A(銀)的基板,溶液試驗后的反射率和氣體試驗后的反射率都是從初期 反射率的降低較大,可以說存在銀鍍層被硫化氫氣體等腐蝕性氣體腐蝕的可能性。
[0510] 另外,上述2種基板(實施例4-A和比較例4-A),線接合(W/B)的連續性、線接合(W/ B)強度和焊料潤濕性的全部為良好。
【主權項】
1. 一種帶樹脂引線框,其特征在于, 具備: 載置LED元件的芯片焊盤, 在所述芯片焊盤的周圍隔著空間設置的引線部,和 形成在所述芯片焊盤和所述引線部的外側樹脂部, 所述芯片焊盤和所述引線部分別具有對向面,所述芯片焊盤的所述對向面和所述引線 部的所述對向面隔著空間彼此對向, 所述芯片焊盤具有載置所述LED元件的載置面和位于所述載置面的相反側的底面, 在所述芯片焊盤的所述對向面中的所述芯片焊盤的厚度方向中央部,形成有向所述空 間突出的突起部, 在所述芯片焊盤的截面視圖中,在所述突起部和所述底面之間形成有曲線,所述曲線 在所述載置面側彎曲, 所述外側樹脂部填充于所述芯片焊盤和所述引線部之間的所述空間。2. -種半導體裝置,其特征在于, 具備: 芯片焊盤, 在所述芯片焊盤的周圍隔著空間設置的引線部, 載置于所述芯片焊盤上的LED元件, 電連接所述引線部和所述LED元件的導電部, 將所述LED元件和所述導電部封裝的封裝樹脂部,和 形成在所述芯片焊盤和所述引線部的外側樹脂部, 所述芯片焊盤和所述引線部分別具有對向面,所述芯片焊盤的所述對向面和所述引線 部的所述對向面隔著空間彼此對向, 所述芯片焊盤具有載置所述LED元件的載置面和位于所述載置面的相反側的底面, 在所述芯片焊盤的所述對向面中的所述芯片焊盤的厚度方向中央部,形成有向所述空 間突出的突起部, 在所述芯片焊盤的截面視圖中,在所述突起部和所述底面之間形成有曲線,所述曲線 在所述載置面側彎曲, 所述外側樹脂部填充于所述芯片焊盤和所述引線部之間的所述空間。3. -種帶樹脂引線框的制造方法,其特征在于, 包括: 通過蝕刻金屬基板,制作載置LED元件的芯片焊盤和在所述芯片焊盤的周圍隔著空間 設置的引線部的工序,和 在所述芯片焊盤和所述引線部形成外側樹脂部的工序, 所述芯片焊盤和所述引線部分別具有對向面,所述芯片焊盤的所述對向面和所述引線 部的所述對向面隔著空間彼此對向, 所述芯片焊盤具有載置所述LED元件的載置面和位于所述載置面的相反側的底面, 在所述芯片焊盤的所述對向面中的所述芯片焊盤的厚度方向中央部,形成有向所述空 間突出的突起部, 在所述芯片焊盤的截面視圖中,在所述突起部和所述底面之間形成有曲線,所述曲線 在所述載置面側彎曲, 所述外側樹脂部填充于所述芯片焊盤和所述引線部之間的所述空間。4. 一種半導體裝置的制造方法,其特征在于, 包括: 通過蝕刻金屬基板,制作載置LED元件的芯片焊盤和在所述芯片焊盤的周圍隔著空間 設置的引線部的工序, 在所述芯片焊盤和所述引線部形成外側樹脂部的工序, 在所述芯片焊盤上載置LED元件的工序, 通過導電部電連接所述引線部和所述LED元件的工序,和 通過透光性的封裝樹脂部將所述LED元件和所述導電部封裝的工序,所述芯片焊盤和 所述引線部分別具有對向面,所述芯片焊盤的所述對向面和所述引線部的所述對向面隔著 空間彼此對向, 所述芯片焊盤具有載置所述LED元件的載置面和位于所述載置面的相反側的底面, 在所述芯片焊盤的所述對向面中的所述芯片焊盤的厚度方向中央部,形成有向所述空 間突出的突起部, 在所述芯片焊盤的截面視圖中,在所述突起部和所述底面之間形成有曲線,所述曲線 在所述載置面側彎曲, 所述外側樹脂部填充于所述芯片焊盤和所述引線部之間的所述空間。
【文檔編號】H01L33/56GK106067511SQ201610709193
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2011年3月30日
【發明人】小田和范, 坂本章, 村田佳則, 川合研三郎, 鈴木綱, 鈴木綱一, 大石惠
【申請人】大日本印刷株式會社