JPH0669390A - 放熱フィン - Google Patents
放熱フィンInfo
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- JPH0669390A JPH0669390A JP22180192A JP22180192A JPH0669390A JP H0669390 A JPH0669390 A JP H0669390A JP 22180192 A JP22180192 A JP 22180192A JP 22180192 A JP22180192 A JP 22180192A JP H0669390 A JPH0669390 A JP H0669390A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放熱フィンに関し、底板との接着性の向上を
目的とする。 【構成】 半導体パッケージの底板上に設けるスタッド
の形状が盃状あるいはＴ字状の断面を有しており、内部
にスタッドが嵌合する凹部をもち、二分割したフィンを
スタッドに接着剤を塗布して当接して一体化するか、或
いは、スタッドと嵌合するフィンとが、側面にピン挿入
孔を有して形成されており、接着剤を塗布したピンを挿
入孔に挿入し、スタッドとフィンとを一体化してなるこ
とを特徴として放熱フィンを構成する。
目的とする。 【構成】 半導体パッケージの底板上に設けるスタッド
の形状が盃状あるいはＴ字状の断面を有しており、内部
にスタッドが嵌合する凹部をもち、二分割したフィンを
スタッドに接着剤を塗布して当接して一体化するか、或
いは、スタッドと嵌合するフィンとが、側面にピン挿入
孔を有して形成されており、接着剤を塗布したピンを挿
入孔に挿入し、スタッドとフィンとを一体化してなるこ
とを特徴として放熱フィンを構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は安定性を向上した放熱フ
ィンの構造に関する。大量の情報を迅速に処理する必要
から、情報処理装置の主体を構成する半導体装置は単位
素子の小形化による大容量化が進んでLSI やVLSIが実用
化されているが、そのため、動作時の発熱量は10Ｗを超
えるに到っており、フィンによる放熱が不可欠となって
いる。
ィンの構造に関する。大量の情報を迅速に処理する必要
から、情報処理装置の主体を構成する半導体装置は単位
素子の小形化による大容量化が進んでLSI やVLSIが実用
化されているが、そのため、動作時の発熱量は10Ｗを超
えるに到っており、フィンによる放熱が不可欠となって
いる。
【０００２】一方、情報処理装置の小形化を実現するた
めに、これら半導体装置を含め、電子部品は高密度実装
が行なわれており、架台に格納するプリント配線基板の
相互間隔は縮小してきており、そのため放熱フィンの構
造も高さ方向の制限を受けるに到っている。
めに、これら半導体装置を含め、電子部品は高密度実装
が行なわれており、架台に格納するプリント配線基板の
相互間隔は縮小してきており、そのため放熱フィンの構
造も高さ方向の制限を受けるに到っている。
【０００３】
【従来の技術】LSI やVLSIなど半導体集積回路の最も信
頼性の高い外装方法はアルミナ(Al2O3) などのセラミッ
クパッケージに収容するハーメチックシール方法であっ
て、パッケージの基板に半導体チップを搭載し、半導体
チップの周辺にパターン形成してあるボンディングパッ
ドとパッケージに設けてあるボンディングパッドとをワ
イヤボンディングすることにより、パッケージのリード
端子に回路接続が行なわれている。
頼性の高い外装方法はアルミナ(Al2O3) などのセラミッ
クパッケージに収容するハーメチックシール方法であっ
て、パッケージの基板に半導体チップを搭載し、半導体
チップの周辺にパターン形成してあるボンディングパッ
ドとパッケージに設けてあるボンディングパッドとをワ
イヤボンディングすることにより、パッケージのリード
端子に回路接続が行なわれている。
【０００４】図５はかゝるセラミックパッケージにおい
て、半導体チップを搭載する基板上に設ける底板１とフ
イン２との関係を示す断面図と平面図である。すなわ
ち、方形状の底板１はこの下に半導体チップが搭載して
あることから、 熱抵抗が少ないこと、 半導体
（Si) と熱膨張係数が近似していること、の条件を満た
す材料であることが必要であり、この見地より銅・タン
グステン（Cu・Ｗ）またはモリブデン(Mo)が使用さてお
り、この上にスタッド３が突出して設けられている。
て、半導体チップを搭載する基板上に設ける底板１とフ
イン２との関係を示す断面図と平面図である。すなわ
ち、方形状の底板１はこの下に半導体チップが搭載して
あることから、 熱抵抗が少ないこと、 半導体
（Si) と熱膨張係数が近似していること、の条件を満た
す材料であることが必要であり、この見地より銅・タン
グステン（Cu・Ｗ）またはモリブデン(Mo)が使用さてお
り、この上にスタッド３が突出して設けられている。
【０００５】また、円筒状をしたフィン２はアルミニウ
ム(Al)合金よりなり、放熱効率を高めるために複数個の
フイン（ひれ）を有すると共に下面の中央にスタッド３
が嵌合する凹部４を備えており、スタッド３に接着剤を
塗布してフィン２を底板１に接着固定するよう構成され
ている。
ム(Al)合金よりなり、放熱効率を高めるために複数個の
フイン（ひれ）を有すると共に下面の中央にスタッド３
が嵌合する凹部４を備えており、スタッド３に接着剤を
塗布してフィン２を底板１に接着固定するよう構成され
ている。
【０００６】かゝる放熱フィンについて、従来は高さ方
向に余裕があるために例えばフィンは７枚構成で高さ14
mm 程度のもので構成されていた。然し、高密度実装の
必要から、パッケージの小形化と共にフィンの高さとし
て３ mm 程度しか許容されない場合も生じ、そのために
フィンの構造の変更が必要となった。
向に余裕があるために例えばフィンは７枚構成で高さ14
mm 程度のもので構成されていた。然し、高密度実装の
必要から、パッケージの小形化と共にフィンの高さとし
て３ mm 程度しか許容されない場合も生じ、そのために
フィンの構造の変更が必要となった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】LSI やVLSIのような半
導体集積回路は発熱量が大きいことから、これを搭載す
るパッケージには放熱フィンを設けて放熱し、素子の温
度を許容温度以内に保持することが必要である。
導体集積回路は発熱量が大きいことから、これを搭載す
るパッケージには放熱フィンを設けて放熱し、素子の温
度を許容温度以内に保持することが必要である。
【０００８】然し、装置を小形化する必要からパッケー
ジの小形化と高さ方向の制限が生じ、従来のような放熱
フィンの構成は不可能となった。こゝで、小形化に伴っ
て問題となるのは接着強度の減少であって、プリント配
線基板への部品装着や加速温度試験などパッケージが加
熱された状態においては、スタッドとフィンとの接着強
度が弱いためにフィンが取れ易いと云う問題があり、改
良が必要であった。
ジの小形化と高さ方向の制限が生じ、従来のような放熱
フィンの構成は不可能となった。こゝで、小形化に伴っ
て問題となるのは接着強度の減少であって、プリント配
線基板への部品装着や加速温度試験などパッケージが加
熱された状態においては、スタッドとフィンとの接着強
度が弱いためにフィンが取れ易いと云う問題があり、改
良が必要であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、 半導
体パッケージの底板上に設けるスタッドを盃状あるいは
Ｔ字状の断面をもつように形成し、一方、フィンは内部
にスタッドが嵌合する凹部をもつと共に二分割して形成
し、スタッドに接着剤を塗布して両者を当接して一体化
するか、 半導体パッケージの底板上に設けるスタッ
ドと、このスタッドと嵌合するフィンとが、共に側面に
ピン挿入孔を有するように形成すると共に、接着剤を塗
布したピンを挿入孔に挿入し、スタッドとフィンとを一
体化するか、 半導体パッケージの底板上にあるスタ
ッドと嵌合するフィンがこのフインの底面に方形の突出
枠をもつように形成し、この方形の突出枠を底板に設け
た方形の溝に嵌合させ、接着剤により接着固定するか、
の何れかの方法をとることにより解決することができ
る。
体パッケージの底板上に設けるスタッドを盃状あるいは
Ｔ字状の断面をもつように形成し、一方、フィンは内部
にスタッドが嵌合する凹部をもつと共に二分割して形成
し、スタッドに接着剤を塗布して両者を当接して一体化
するか、 半導体パッケージの底板上に設けるスタッ
ドと、このスタッドと嵌合するフィンとが、共に側面に
ピン挿入孔を有するように形成すると共に、接着剤を塗
布したピンを挿入孔に挿入し、スタッドとフィンとを一
体化するか、 半導体パッケージの底板上にあるスタ
ッドと嵌合するフィンがこのフインの底面に方形の突出
枠をもつように形成し、この方形の突出枠を底板に設け
た方形の溝に嵌合させ、接着剤により接着固定するか、
の何れかの方法をとることにより解決することができ
る。
【００１０】
【作用】放熱フィンと底板との接着力が弱いのは底板に
あるスタッドとフィンの底部にある凹部との接触面積が
小さいからである。
あるスタッドとフィンの底部にある凹部との接触面積が
小さいからである。
【００１１】そこで発明者は放熱フィンと底板との接着
力を高める方法として、 機械的に嵌め込む構造をと
る、 ピン止め構造をとる、 接触面積を高める構
造をとる、の何れかを行なうもので、それぞれ効果を得
た。
力を高める方法として、 機械的に嵌め込む構造をと
る、 ピン止め構造をとる、 接触面積を高める構
造をとる、の何れかを行なうもので、それぞれ効果を得
た。
【００１２】の方法として図１はスタッドを盃状とす
ると共にフィンを二分割した構造であって、同図（Ａ）
は底板１の上に盃状のスタッド５が存在する状態を示す
断面図であり、同図（Ｂ）は平面図である。
ると共にフィンを二分割した構造であって、同図（Ａ）
は底板１の上に盃状のスタッド５が存在する状態を示す
断面図であり、同図（Ｂ）は平面図である。
【００１３】また、同図（Ｃ）はかゝる底板１の上に二
分割した第１のフィン７と第２のフィン８を載置した状
態を示す側面図であって、接合面には位置合わせのため
の凸部９と凹部10が設けてある。
分割した第１のフィン７と第２のフィン８を載置した状
態を示す側面図であって、接合面には位置合わせのため
の凸部９と凹部10が設けてある。
【００１４】また、同図（Ｄ）は接合面に接着剤を付け
た後、第１のフィン７と第２のフィン８を位置合わせし
接着固定した状態を示しており、機械的な嵌め込み構造
をとるために外れることはない。
た後、第１のフィン７と第２のフィン８を位置合わせし
接着固定した状態を示しており、機械的な嵌め込み構造
をとるために外れることはない。
【００１５】また、図２はの別の例であって、底板１
の上にＴ字型のスタッド12を設けた場合であって他は図
１と同じである。次に、の方法として図３（Ａ）はフ
ィン２の凹部４を通ってピンの挿入孔13を設けたもの、
また、同図（Ｂ）はスタッド３にピンの挿入孔13を設け
るもので、同図（Ｃ）に示すように両者を位置合わせし
て接合し、接着剤を塗布したピン14を挿入することによ
り固定する方法である。
の上にＴ字型のスタッド12を設けた場合であって他は図
１と同じである。次に、の方法として図３（Ａ）はフ
ィン２の凹部４を通ってピンの挿入孔13を設けたもの、
また、同図（Ｂ）はスタッド３にピンの挿入孔13を設け
るもので、同図（Ｃ）に示すように両者を位置合わせし
て接合し、接着剤を塗布したピン14を挿入することによ
り固定する方法である。
【００１６】また、図４はの方法を示すもので同図
（Ａ）に示すようにフィン２の底面に方形の突出枠15
を、また、同図（Ｂ）に示すように底板１にはこれが嵌
合する方形の溝16を設け、接着剤を用いて同図（Ｃ）に
示すようにスタッド３の部分の他に突出枠15と溝16の部
分も接着固定する。
（Ａ）に示すようにフィン２の底面に方形の突出枠15
を、また、同図（Ｂ）に示すように底板１にはこれが嵌
合する方形の溝16を設け、接着剤を用いて同図（Ｃ）に
示すようにスタッド３の部分の他に突出枠15と溝16の部
分も接着固定する。
【００１７】このようにすると、フィン２と底板１との
接着面積が増加しているため、従来に較べて優れた接着
強度を付与することができる。
接着面積が増加しているため、従来に較べて優れた接着
強度を付与することができる。
【００１８】
実施例１：（請求項１対応）図１において、底板１と盃
状のスタッド５を共にCu・Ｗ合金で形成した。
状のスタッド５を共にCu・Ｗ合金で形成した。
【００１９】こゝで、底板１の大きさは15 mm 角であ
り、盃状のスタッド５の上面の直径は４ mm ，底面の直
径は３ mm ，また高さを3.8 mm にとった。一方、フイ
ンはAl合金を用いて形成してあり、第１のフィン７と第
２のフィン８は直径が20 mm の二分割体から構成されて
おり、分割面には盃状のスタッド５が嵌合する凹部が設
けてある。
り、盃状のスタッド５の上面の直径は４ mm ，底面の直
径は３ mm ，また高さを3.8 mm にとった。一方、フイ
ンはAl合金を用いて形成してあり、第１のフィン７と第
２のフィン８は直径が20 mm の二分割体から構成されて
おり、分割面には盃状のスタッド５が嵌合する凹部が設
けてある。
【００２０】かゝるフィンとスタッドとをエポキシ接着
剤を用いて接着固定したものを試料とし、250 ℃に加熱
してリムーブ試験を行なったところ、従来の構造のもの
は10の荷重すなわち、パッケージの自重でフィンがスタ
ッドより抜けていたのに対し、100Kg の荷重にも耐え、
フィンと底板との分離は生じなかった。 実施例２：（請求項１対応）図２においてＴ字型のスタ
ッドの大きさとして長さ５ mm ，幅１ mm また、底板ま
での高さを７ mm にとった以外は実施例１と全く同様に
して放熱フィンを形成した。
剤を用いて接着固定したものを試料とし、250 ℃に加熱
してリムーブ試験を行なったところ、従来の構造のもの
は10の荷重すなわち、パッケージの自重でフィンがスタ
ッドより抜けていたのに対し、100Kg の荷重にも耐え、
フィンと底板との分離は生じなかった。 実施例２：（請求項１対応）図２においてＴ字型のスタ
ッドの大きさとして長さ５ mm ，幅１ mm また、底板ま
での高さを７ mm にとった以外は実施例１と全く同様に
して放熱フィンを形成した。
【００２１】そして、フィン引張り強度試験を行なった
ところ100Kg の荷重にも耐え、フィンと底板との分離は
生じなかった。 実施例３：（請求項２対応）図３において、底板１とス
タッド３はCu・Ｗ合金で形成してあり、底板１の大きさ
は15 mm 角、また、スタッド３の直径は５ mm である。
ところ100Kg の荷重にも耐え、フィンと底板との分離は
生じなかった。 実施例３：（請求項２対応）図３において、底板１とス
タッド３はCu・Ｗ合金で形成してあり、底板１の大きさ
は15 mm 角、また、スタッド３の直径は５ mm である。
【００２２】このスタッド３に直径２ mm の貫通孔を設
けた。一方、フィン２は直径が20 mm でAl合金よりなる
が、このフィン２の下部のスタッドの貫通孔に対応する
位置に直径２ mm の貫通孔を設け、両者を位置合わせし
接着固定した後、直径が1.5mm で長さが15 mm のCu・Ｗ
合金よりなるピン14にエポキシ接着剤を塗布して挿入し
固定した。
けた。一方、フィン２は直径が20 mm でAl合金よりなる
が、このフィン２の下部のスタッドの貫通孔に対応する
位置に直径２ mm の貫通孔を設け、両者を位置合わせし
接着固定した後、直径が1.5mm で長さが15 mm のCu・Ｗ
合金よりなるピン14にエポキシ接着剤を塗布して挿入し
固定した。
【００２３】かゝる放熱フィンについてフィン引張り強
度試験を行なったところ100Kg の荷重にも耐え、フィン
と底板との分離は生じなかった。 実施例４：（請求項３対応）図４において、フィン２の
底部に設ける突出枠15を正方形で内側寸法が10 mm, 幅
２ mm ，高さ0.3mm に形成し、また、厚さが0.7mm の底
板の溝16も同様に内側寸法が10 mm , 幅２ mm ，深さ0.
3mm に形成した。
度試験を行なったところ100Kg の荷重にも耐え、フィン
と底板との分離は生じなかった。 実施例４：（請求項３対応）図４において、フィン２の
底部に設ける突出枠15を正方形で内側寸法が10 mm, 幅
２ mm ，高さ0.3mm に形成し、また、厚さが0.7mm の底
板の溝16も同様に内側寸法が10 mm , 幅２ mm ，深さ0.
3mm に形成した。
【００２４】そして、スタッド３の凹部を含め接着剤を
用いてフィン２と底板１とを接着固定した。かゝる放熱
フィンを250 ℃に加熱してリムーブ試験を行なったとこ
ろ、従来の構造のものはパッケージの自重に近い約10ｇ
の荷重でフィンがスタッドより抜けていたのに対し、15
〜20ｇの荷重に耐えることができた。
用いてフィン２と底板１とを接着固定した。かゝる放熱
フィンを250 ℃に加熱してリムーブ試験を行なったとこ
ろ、従来の構造のものはパッケージの自重に近い約10ｇ
の荷重でフィンがスタッドより抜けていたのに対し、15
〜20ｇの荷重に耐えることができた。
【００２５】
【発明の効果】本発明の実施によりパッケージの小形化
と高密度実装により放熱フィンが小形化するにも拘ら
ず、フィンは充分な接着強度を保持することができ、こ
れにより信頼性を向上が可能となる。
と高密度実装により放熱フィンが小形化するにも拘ら
ず、フィンは充分な接着強度を保持することができ、こ
れにより信頼性を向上が可能となる。
【図１】スタッドを盃状としフィンを二分割した構造図
である。
である。
【図２】スタッドをＴ字状としフィンを二分割した構造
図である。
図である。
【図３】フィンとスタッドをピン止めする構造図であ
る。
る。
【図４】フィンに突出枠を底板に嵌合溝を設けた構造図
である。
である。
【図５】底板とフィンの関係を示す断面図（Ａ），
（Ｂ）と平面図（Ｃ）である。
（Ｂ）と平面図（Ｃ）である。
１ 底板 ２ フィン ３ スタッド ５ 盃状のスタッド ７ 第１のフィン ８ 第２のフィン 12 Ｔ字型のスタッド 13 ピン挿入孔 14 ピン 15 突出枠 16 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日下 克宏 福島県会津若松市門田町工業団地４番地 株式会社富士通東北エレクトロニクス内 (72)発明者 庄子 英明 福島県会津若松市門田町工業団地４番地 株式会社富士通東北エレクトロニクス内 (72)発明者 福西 隆一 福島県会津若松市門田町工業団地４番地 株式会社富士通東北エレクトロニクス内
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体パッケージの底板上に設けるスタ
ッドの形状が盃状あるいはＴ字状の断面を有しており、
内部に該スタッドが嵌合する凹部をもち、二分割したフ
ィンを該スタッドに接着剤を塗布して当接し、一体化し
てなることを特徴とする放熱フィン。 - 【請求項２】 半導体パッケージの底板上に設けるスタ
ッドと、該スタッドと嵌合するフィンとが、側面にピン
挿入孔を有して形成されており、接着剤を塗布したピン
を該挿入孔に挿入し、スタッドとフィンとを一体化して
なることを特徴とする放熱フィン。 - 【請求項３】 半導体パッケージの底板上にあるスタッ
ドと嵌合するフィンが該フインの底面に方形の突出枠を
有しており、該方形の突出枠を底板に設けた方形の溝と
嵌合させ、接着剤により接着固定してなることを特徴と
する放熱フィン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22180192A JPH0669390A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 放熱フィン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22180192A JPH0669390A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 放熱フィン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669390A true JPH0669390A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16772415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22180192A Withdrawn JPH0669390A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 放熱フィン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669390A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008244398A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Nissan Motor Co Ltd | 冷却装置 |
| JP2018174157A (ja) * | 2018-07-19 | 2018-11-08 | 三菱電機株式会社 | 放熱フィン、ヒートシンク及び照明器具 |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP22180192A patent/JPH0669390A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008244398A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Nissan Motor Co Ltd | 冷却装置 |
| JP2018174157A (ja) * | 2018-07-19 | 2018-11-08 | 三菱電機株式会社 | 放熱フィン、ヒートシンク及び照明器具 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |