专利名称：镀覆结构和电材料的制造方法
技术领域：
本发明涉及表面特性的劣化得到改善的镀覆结构、尤其是需要防止硫化的电部件 用材料的镀覆结构、以及具有该镀覆结构的电部件用材料的制造方法。详细而言，涉及优选 用作金属引线框或使用了金属条的引线、设置于陶瓷等非导电性基板上的引线、引脚、反射 板或端子、连接器、开关等电触点材料的镀覆结构及该材料的制造方法。更详细而言，涉及 耐硫化性优异的电部件用材料的镀覆结构及其制造方法。尤其是，本发明涉及耐硫化性优 异且接触电阻低、或者表面的反射率高的电材料的镀覆结构及其制造方法。
背景技术：
搭载了 LED这种发光器件的发光装置为了提高亮度而设置了光反射面(例如，参 照专利文献1、2)。光反射面搭载在发光器件的周围，以使得向发光器件的侧部发散的光朝 向例如照射主轴的方向。光反射面通过金属镀覆而形成。其中，从高反射的观点来看，优选 为镀银。然而，银镀层存在如下问题在含有硫的环境下，经时或升温会导致硫化，反射率 降低。因此，公开了一种在反射面形成有机物的保护覆膜的对策(例如，参照专利文献 3、4)。或者，已知一种在金属基板上形成半氟化含硫化合物等物质的自组装单分子膜 (Self-Assembled Monolayers)来保护表面的方法(例如，参照专利文献5)。这些对策虽然有相应的效果，但在封装中使用树脂的情况下的搭载工序中由于树 脂的固化等引起的升温，用于防止银镀层硫化的保护皮膜飞散，抗硫化效果大幅减少，从防 止反射面的硫化、发光器件的放热所致的硫化、和装置的长时间使用时的硫化的观点来看， 可以说未必能获得令人满意的效果。鉴于这一点，期望一种耐热性优异的反射面。此外，镀银结构还作为开关的触点而被广泛使用(例如，参照专利文献6)，该镀银 表面也由于经时硫化或者由于制作开关时或开闭时的放电引起升温从而导致用于防止银 镀层硫化的保护皮膜飞散、抗硫化效果大幅降低而硫化，导致表面受损。鉴于这一点，期望 一种耐热性优异的镀覆触点。这样，期望一种不会因经时或升温而硫化从而不会使表面受损的镀覆结构。另外，一直以来，在各种用途中用银或银合金对各种金属基材的表面进行镀覆，从 而改良耐腐蚀性、电连接性等，在LED中利用银特有的反射性能而用作反射板。例如，已知的是将导电性、导热性优异且从机械强度和加工性的观点来看也优异 的铜或铜合金的表面用银层包覆而成的材料，不仅具备铜合金的优异的各种特性，还具备 银的优异的耐腐蚀性、电连接性等，作为电子仪器领域中的电触点材料或引线的材料而被 广泛使用。然而，存在银表面容易因硫化而变色的问题。由于该原因以及从赋予焊接特性的 观点出发，公开了在银表面形成锡或锡合金层的技术(例如，参照专利文献7)。
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此时，若锡或锡合金层变厚，则会产生接触电阻增大的问题。另外，反射率也降低， 银原本的光泽和反射性能丧失。或者，还在银表面形成有机薄膜来防止硫化，但有机薄膜缺乏耐热性，高温下的耐 硫化性存在问题。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2008-205501号公报专利文献2 日本特开2006-041179号公报专利文献3 日本特开2008-010591号公报专利文献4 日本特开2003-188503号公报专利文献5 日本特开2002-327283号公报专利文献6 日本特开2008-248295号公报专利文献7 日本特开平9-78287号公报
发明内容
发明要解决的问题本发明的目的在于提供一种不会因经时或升温而硫化从而不会使表面受损的镀 覆结构。此外，目的在于提供一种搭载了发光器件的发光装置用的发光器件收纳用支撑体， 其具备反射面，所述反射面具有与防止硫化相关的耐热性优异的镀覆结构。此外，本发明的目的在于提供一种可以获得具有这种镀覆结构、不易因硫化而变 色、具有银原本的光泽、且接触电阻小的电部件用包覆材料的电部件用包覆方法。用于解决问题的方案本发明的主旨在于一种镀覆结构，其为通过对镀银结构体进行热处理而获得的镀 覆结构所述镀银结构体通过在镀覆用基体的表面形成银镀层、进而在该银镀层的表面形 成厚度0. 001 0. 1 μ m的锡或铟或锌的镀层而成。另外，本发明的主旨在于一种发光器件收纳用支撑体，其为具有发光器件收纳用 的凹部且通过该凹部的壁部使光反射的发光器件搭载用支撑体，在该凹部的壁部，以该发 光器件搭载用支撑体的主体作为所述镀覆用基体而形成有所述镀覆结构。此外，本发明的主旨在于一种发光装置，其包括所述发光器件收纳用支撑体、和搭 载于该发光器件收纳用支撑体上的发光器件。此外，本发明的主旨在于一种开关触点，其由具有所述镀覆结构的镀覆部构成。另外，本发明的主旨在于一种部件端子，其由具有所述镀覆结构的镀覆部构成。此外，本发明的主旨在于一种部件触点，其由具有所述镀覆结构的镀覆部构成。另外，本发明的主旨在于一种包覆方法，其特征在于，其为获得所述镀覆结构的包 覆方法，所述方法将颗粒沉积物在非氧化气氛下加热，使点状析出颗粒熔融，从而形成覆 膜，所述颗粒沉积物为下述的颗粒沉积物通过颗粒沉积工序点状析出的锡或铟或锌的点 状析出颗粒配置在形成于基材面上的银层的表面上，使得点状析出颗粒在与所述表面垂直 的方向不重叠，且俯视时存在间隙，所述点状析出颗粒的平均粒径为20 80nm，该银层的表面的锡或铟或锌的点状析出颗粒的单位面积重量为2X 10_6 8X 10_6g/cm2。发明的效果根据本发明，可以提供一种因经时、尤其是因升温所致的抗硫化效果的减少较小 的镀覆结构。此外，提供一种搭载了发光器件的发光装置用的发光器件收纳用支撑体，其具 备反射面，所述反射面具有耐热性优异的镀覆结构。根据本发明，可以提供一种不易因硫化而变色、具有银原本的光泽、且接触电阻小 的电触点材料、电部件用反射材料及电部件用包覆材料。
图1 (a)所示为用于获得本发明的镀覆结构的镀银结构体的形态的一个例子的截 面说明图。图1 (b)所示为用于获得本发明的镀覆结构的镀银结构体的其他形态的一个例子 的截面说明图。图2所示为具有本发明的镀覆结构的引线框的形态的一个例子的截面说明图。图3所示为使用了通过本发明的防止硫化包覆方法制造的电部件用包覆材料的 LED灯的结构的一个例子的截面示意图。图4为具有本发明的镀覆结构的试样和比较试样的反射率的图表。图5所示为用于本发明的颗粒沉积物的形态的截面示意图。图6所示为以点状析出的颗粒(以下称为点状析出颗粒)在彼此相邻的点状析出 颗粒之间接触的状态下、即无间隙的状态下以面状排列而成的颗粒沉积物的截面示意图。图7所示为在彼此相邻的点状析出颗粒之间无间隙的状态下、且在与银层的表面 垂直的方向也重叠的状态下立体排列而成的颗粒沉积物的截面示意图。图8为通过本发明的防止硫化包覆方法制造的电部件用包覆材料的截面示意图。图9为对本发明中使用的颗粒沉积物的形态进行说明的显微镜照片。图10为对比较例中使用的颗粒沉积物的形态进行说明的显微镜照片。附图标记说明7 薄膜8:点状析出颗粒10:间隙IOlUOla 镀银结构体102 镀覆用基体104 银镀层106 保护镀层222:电部件用包覆材料
具体实施例方式本发明的镀覆结构是将镀银结构体101在150 600°C下进行热处理而获得的镀 覆结构，所述镀银结构体101如图1 (a)所示通过在镀覆用基体102的表面形成银镀层104、 再在银镀层104的表面形成厚度0. 001 0. 1 μ m的保护镀层106而成。热处理时间优选为1秒 60秒。基体102为能够镀银的基体。基体102可以由金属板构成。可例示出例如黄铜等 铜系金属、铁系金属、不锈钢的板，但不限于这些。另外，通常在使用铜系金属板的情况下， 在对镀覆用基体102镀银前，镀覆未图示的铜作为基底。在使用不锈钢板的情况下，在对镀 覆用基体102镀银前，镀覆未图示的镍等作为基底。或者，基体102也可以是以陶瓷或树脂作为基础(base)并通过化学镀、蒸镀、或利 用金属层的扩散形成的金属喷镀加工在其表面形成了导电性皮膜的基体。基体102不限于图1(a)所示那样的板状，也可以是棒状。即，本发明的镀覆结构 可以是将镀银结构体IOla在150 600°C下进行热处理而获得的镀覆结构，所述镀银结构 体IOla如图1(b)所示其基体102由金属线那样的长的构件构成、并通过在其圆周面上以 同心圆的方式依次形成银镀层104、保护镀层106而成。保护镀层106的厚度优选为0. 001 0. 1 μ m。若保护镀层106的厚度在该范围 内，则能够防止银镀层104因经时或热导致的硫化加剧。另外，镀覆结构具有银特有的表面 特性，例如良好的光反射性、良好的表面导电性、银特有的光泽。若保护镀层106的厚度低 于该范围，则其耐硫化性不充分，若保护镀层106的厚度超过该范围，则无法获得银特有的 表面特性，例如良好的光反射性、良好的表面导电性。作为构成保护镀层106的金属，可列举出锡、铟、锌。其中，锡、铟在耐硫化性方面 是优选的。本发明的镀覆结构中，保护镀层106还可以成为包含合金的层，所述合金是保护 镀层106通过上述的加热而与银镀层104借助迁移形成的银合金。银镀层104可通过常规方法在基体102的表面进行镀银而获得。也可以通过化学 镀等其他成膜法来形成银镀层104。银镀层104的厚度优选为0. 1 10 μ m。镀银的基体 102优选在表面实施镀镍等作为基底。镀银结构体101通过在150 600°C下进行热处理，从而尽管保护镀层106的厚 度薄至0. 001 0. 1 μ m，仍可获得极其良好的防止银镀层104硫化的效果。其原因可推测 为，通过该热处理，在银镀层104与保护镀层106的界面生成合金组织，对于硫化作用进行 防范。该热处理温度为250 300°C时可获得抗硫化效果和高反射率等良好的表面状态，是 进一步优选的。热处理的处理时间优选为1秒 60秒。若该热处理温度不到150°C，则加热产生的锡镀层的扩散效果不充分，可能无法获 得充分的抗硫化效果。若该热处理温度超过600°C，则基体的物性由于基体的退火而发生变 化，实际应用中必要的基体的机械特性受损。银镀层104的厚度优选为1 10 μ m。银镀层104、保护镀层106可以通过电镀或化学镀而形成。将具备本发明的镀覆结构的发光器件收纳用支撑体的形态的一个例子示于图2。 发光器件收纳用支撑体202具备被称为引线框的基板203，所述基板203具有收纳发光器 件204的凹部206。基板203(引线框)由焊盘(land) 208和引脚209构成，焊盘208形成 有凹部206。发光器件204放置于凹部206的底面，发光器件204的一个端子与焊盘208导 通，另一个端子介由线212与引脚209导通。在凹部206的圆周面上形成有反射面214。本发明中，反射面214如下获得对凹部206的圆周面上镀银后，通过薄镀等在该银镀层的表面形成较薄的锡镀层、铟镀层或 者锌镀层，进而，将在银镀层上形成有较薄的锡镀层、铟镀层或者锌镀层的基板在150 600°C下进行热处理，从而获得反射面214。作为发光器件204，可列举出LED。在图2所示的形态中搭载发光器件204而得到发光装置。存在如下问题由于发 光器件204的搭载工序如盒的模制、与芯片的引线接合、用于树脂固化的加热，用于防止硫 化的皮膜飞散导致抗硫化效果减少而引起反射面硫化加剧，从而使反射率降低。若发光器件204发光，则伴随有放热，当为以往的由银镀层构成的反射面时，这种 放热会与前述同样引起抗硫化效果减少而使硫化加剧。本发明的发光器件收纳用支撑体202的反射面214因经时或反射面的升温等而引 起的硫化极小，能够长期维持高的反射率。图3示出了应用本发明的电部件用包覆材料的LED灯20的结构的一个例子。在 LED灯20中，LED26放置于底座22上，收纳于外壳24中。在外壳24中以LED26掩埋于荧 光体28中的状态填充荧光体28，进而在荧光体28的上面设置透明树脂盖30。符号34为 引线。作为底座22的主体基材，使用铜合金等金属构件或者经金属喷镀加工而成的陶瓷构 件，在其表面形成实施了本发明的镀银与镀锡或镀铟的反射面32。反射面32具有与银面同 样的反射性，且基本上没有因经时产生的硫化所导致的变色，因而LED灯20的出射光量大， 且经时所致的出射光量的降低较少。本发明的镀覆结构能够应用于开关触点。具有本发明的镀覆结构的开关触点具有 银特有的光泽和良好的表面导电性，即使长期使用，硫化所致的这些表面特性的变化也较 少。例如，将器件搭载到引线框中，进行接合/树脂成型，镀覆后进行压力加工，组装成开关 触点等。本发明的镀覆结构能够应用于电子仪器的触点或端子。具有本发明的镀覆结构的 触点或端子具有银特有的光泽和良好的表面导电性，即使长期使用，硫化所致的这些表面 特性的变化也较少。本发明的效果通过以下所示的实验例来确认。[实验例]基本试样作为相当于图1的镀覆用基体102的物质，使用引线框用铜合金条(古河电工公 司制产品名EFTEC3)的Icm见方的片。在该片的一个面上镀覆1 μ m的铜基底后，镀覆厚 度2 μ m的银，将其作为基本试样，并根据以下的各实验标准对该基本试样进行镀锡和热处理等。实验试样标准L-I 坯料(以基本试样的状态)L-2 通过薄镀在基本试样的银面形成厚度0. 01 μ m的锡层。L-3 通过薄镀在基本试样的银面形成厚度0. 01 μ m的锡层后，将试样在300°C下 热处理10秒钟。L-4 通过薄镀在基本试样的银面形成厚度0. 02 μ m的锡层。L-5 通过薄镀在基本试样的银面形成厚度0. 02 μ m的锡层后，将试样在300°C下热处理10秒钟。L-6 通过薄镀在基本试样的银面形成厚度0. 2 μ m的锡层。L-7:在基本试样的银面上，使用可形成自组装单分子膜的抗硫化剂来形成用于防 止硫化的有机覆膜。表1示出了实验试样标准及其内容的一览表。硫化测验将试样在室温下于浸渍液中浸渍5分钟，从而进行硫化处理，所述浸渍液是在硫 化铵6重量％溶液20mL中添加水400cc而得到的。将浸渍完成后的片用纯水洗涤后用甲 醇置换，用氮气流吹风，之后将试样在各温度(表1)下加热1小时，促进硫化。目视判断硫 化的程度。该硫化处理后的加热对应于长期硫化作用的加速试验。另外，也对应于仪器的 组装时或使用时的升温。判断基准如下。◎…维持了银表面的光泽、色调(硫化处理前)。或者，表面没有确认到硫化，维持 了银表面的光泽、色调(硫化处理后)。〇…基本上维持了银表面的光泽、色调(硫化处理前)。或者，表面几乎没有确认 到硫化，基本上维持了银表面的光泽、色调(硫化处理后)。Δ…在能够容许的程度上维持了银表面的光泽、色调(硫化处理前)。或者，在表 面略微确认到硫化，但在能够容忍的程度上维持了银表面的光泽、色调(硫化处理后)。X…银表面的光泽、色调消失(硫化处理前)。或者，表面确认到硫化，银表面的光 泽、色调消失(硫化处理后)。反射率依据JIS R3106，利用D65光源中的波长范围380 780nm的光对实验试样的硫化 测验前后的反射率进行测定。表权利要求
一种镀覆结构，其通过对镀银结构体进行热处理而获得，所述镀银结构体通过在镀覆用基体的表面形成银镀层、进而在该银镀层的表面形成厚度0.001～0.1μm的锡或铟或锌的镀层而成。
2.一种发光器件收纳用支撑体，其为具有发光器件收纳用的凹部且通过该凹部的壁部 使光反射的发光器件搭载用支撑体，在该凹部的壁部，以该发光器件搭载用支撑体的主体 作为所述镀覆用基体而形成有权利要求1所述的镀覆结构。
3.一种发光装置，其包括权利要求2所述的发光器件收纳用支撑体、和搭载于该发光 器件收纳用支撑体上的发光器件。
4.一种开关触点，其由具有权利要求1所述的镀覆结构的镀覆部构成。
5.一种部件端子，其由具有权利要求1所述的镀覆结构的镀覆部构成。
6.一种部件触点，其由具有权利要求1所述的镀覆结构的镀覆部构成。
7.一种包覆方法，其特征在于，其为获得权利要求1所述的镀覆结构的包覆方法， 所述方法将颗粒沉积物在非氧化气氛下加热，使点状析出颗粒熔融，从而形成覆膜，所述颗粒沉积物为下述的颗粒沉积物通过颗粒沉积工序点状析出的锡或铟或锌的点状析出 颗粒配置在形成于基材面上的银层的表面上，使得点状析出颗粒在与所述表面垂直的方向 不重叠，且俯视时存在间隙，所述点状析出颗粒的平均粒径为20 80nm，该银层的表面的 锡或铟或锌的点状析出颗粒的单位面积重量为2X 10_6 8X 10_6g/cm2。
全文摘要
提供镀覆结构和电材料的制造方法。镀覆结构，其通过对镀银结构体进行热处理而获得，所述镀银结构体通过在镀覆用基体的表面形成银镀层、进而在该银镀层的表面形成厚度0.001～0.1μm的锡或铟或锌的镀层而成。包覆方法，其特征在于，所述方法将颗粒沉积物在非氧化气氛下加热，使点状析出颗粒熔融，从而形成覆膜，所述颗粒沉积物为通过颗粒沉积工序点状析出的锡或铟或锌的点状析出颗粒配置在形成于基材面上的银层的表面上，使得点状析出颗粒在与所述表面垂直的方向不重叠，且俯视时存在间隙，所述点状析出颗粒的平均粒径为20～80nm，该银层的表面的锡或铟或锌的点状析出颗粒的单位面积重量为2×10-6～8×10-6g/cm2。
文档编号H01L33/62GK101958392SQ20101022833
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月14日 优先权日2009年7月15日
发明者墨谷义则, 杉江欣也 申请人:协和电线株式会社