JP2000091479A - 半導体装置用放熱フィンの製造方法 - Google Patents
半導体装置用放熱フィンの製造方法Info
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- JP2000091479A JP2000091479A JP26896898A JP26896898A JP2000091479A JP 2000091479 A JP2000091479 A JP 2000091479A JP 26896898 A JP26896898 A JP 26896898A JP 26896898 A JP26896898 A JP 26896898A JP 2000091479 A JP2000091479 A JP 2000091479A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造コストが安く、寸法精度及び平面度の優
れた半導体装置用放熱フィンの製造方法を提供する。 【解決手段】 金属条等をプレス半抜き加工して、上面
に凹部を形成し、裏面に対応する凸部を形成した半製品
を製造し、次に、冷凍チャック装置のアイスプレート上
に半製品の上面を密着させ凍結水分によって半製品を固
定した後に、半製品の裏面の凸部を切削等により除去
し、半製品の裏面を平坦にし、続いて、凍結水分を解凍
して、製品を得る。
れた半導体装置用放熱フィンの製造方法を提供する。 【解決手段】 金属条等をプレス半抜き加工して、上面
に凹部を形成し、裏面に対応する凸部を形成した半製品
を製造し、次に、冷凍チャック装置のアイスプレート上
に半製品の上面を密着させ凍結水分によって半製品を固
定した後に、半製品の裏面の凸部を切削等により除去
し、半製品の裏面を平坦にし、続いて、凍結水分を解凍
して、製品を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩ，ＤＲＡＭ
など半導体装置に用いる放熱フィンの製造方法に関す
る。
など半導体装置に用いる放熱フィンの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】情報機
器の小型化に伴ない、半導体集積回路などを含む半導体
装置のパッケージも小型化、高密度化が進んでいる。現
在、ＴＡＢフィルムやフレキシブルプリント基板などの
配線基板を用い、この配線基板の各端子と半導体集積回
路の対応する各端子との間をワイヤーボンディングやフ
リップチィップによって電気的に接続する高密度実装技
術が実用化されている。
器の小型化に伴ない、半導体集積回路などを含む半導体
装置のパッケージも小型化、高密度化が進んでいる。現
在、ＴＡＢフィルムやフレキシブルプリント基板などの
配線基板を用い、この配線基板の各端子と半導体集積回
路の対応する各端子との間をワイヤーボンディングやフ
リップチィップによって電気的に接続する高密度実装技
術が実用化されている。
【０００３】しかし、ＴＡＢフィルムやフレキシブルプ
リント基板などの配線基板は剛性に劣り、反りが生ずる
のを防止するために、補強部材が必要である。また、半
導体集積回路の高密度化に伴ない発熱量が増加するため
にパッケージの放熱性を高める必要がある。そこで、図
４に示すような半導体装置用放熱フィンが用いられてい
る。図４（ａ）は半導体装置用放熱フィンの平面図であ
り、図４（ｂ）は半導体装置用放熱フィンの側面断面図
である。１つの角をインデックスとして切り落とした正
方形の金属板の上面６０１から中央に正方形の凹部６０
２を精密に形成してあり、凹部６０２の底面は所定板厚
の底部表面６０３が形成されている。一方、下面６０４
は平坦な平面となっている。そして、底部表面６０３の
四隅は直角二等辺三角形の窓６０５、６０６、６０７、
６０８が貫通されている。半導体装置用放熱フィン６の
凹部６０２の底部表面６０３には半導体チップが直接に
面接触して接着剤で接着固定されるものである。そのた
め、半導体チップと半導体装置用放熱フィンの凹部の底
部表面との間に気泡を形成させないことが重要であるこ
とから、半導体装置用放熱フィンの凹部の底部表面の反
り及び平面度は３０ｎｍ以下に抑えなければならない。
また、半導体装置用放熱フィン全体については反り及び
平面度を７０ｎｍ以下にしなければならない。
リント基板などの配線基板は剛性に劣り、反りが生ずる
のを防止するために、補強部材が必要である。また、半
導体集積回路の高密度化に伴ない発熱量が増加するため
にパッケージの放熱性を高める必要がある。そこで、図
４に示すような半導体装置用放熱フィンが用いられてい
る。図４（ａ）は半導体装置用放熱フィンの平面図であ
り、図４（ｂ）は半導体装置用放熱フィンの側面断面図
である。１つの角をインデックスとして切り落とした正
方形の金属板の上面６０１から中央に正方形の凹部６０
２を精密に形成してあり、凹部６０２の底面は所定板厚
の底部表面６０３が形成されている。一方、下面６０４
は平坦な平面となっている。そして、底部表面６０３の
四隅は直角二等辺三角形の窓６０５、６０６、６０７、
６０８が貫通されている。半導体装置用放熱フィン６の
凹部６０２の底部表面６０３には半導体チップが直接に
面接触して接着剤で接着固定されるものである。そのた
め、半導体チップと半導体装置用放熱フィンの凹部の底
部表面との間に気泡を形成させないことが重要であるこ
とから、半導体装置用放熱フィンの凹部の底部表面の反
り及び平面度は３０ｎｍ以下に抑えなければならない。
また、半導体装置用放熱フィン全体については反り及び
平面度を７０ｎｍ以下にしなければならない。
【０００４】次に、半導体装置用放熱フィンの従来の製
造方法について説明する。
造方法について説明する。
【０００５】第１の従来製造方法 中央に所定形状・寸法の穴を備えたダイ２の上に、銅合
金、鉄合金、アルミニウム合金などを素材とする金属板
を、所定の位置に載置し、金属板の上面に所定の形状・
寸法のパンチを押圧して、所定深さまで押し込み、第１
の凹部を形成するとともに、金属板の下面に第１の凸部
を形成する。パンチの過度の押圧によって金属板が打ち
抜かれないように、第１の凹部の内径寸法は第１の凸部
の外形寸法よりも大きくなるように設計されている。
金、鉄合金、アルミニウム合金などを素材とする金属板
を、所定の位置に載置し、金属板の上面に所定の形状・
寸法のパンチを押圧して、所定深さまで押し込み、第１
の凹部を形成するとともに、金属板の下面に第１の凸部
を形成する。パンチの過度の押圧によって金属板が打ち
抜かれないように、第１の凹部の内径寸法は第１の凸部
の外形寸法よりも大きくなるように設計されている。
【０００６】次に、第１の押圧工程によって金属板の下
面に形成された第１の凸部を切削し、下面３０４が平坦
な平面になるように加工する。この第１の切削工程にお
いて、第１の凹部の底部表面が変位しないように押圧工
具を第１の凹部に挿入し所定の圧力で第１の凹部の底部
表面を押圧した状態で切削するのが好ましい。
面に形成された第１の凸部を切削し、下面３０４が平坦
な平面になるように加工する。この第１の切削工程にお
いて、第１の凹部の底部表面が変位しないように押圧工
具を第１の凹部に挿入し所定の圧力で第１の凹部の底部
表面を押圧した状態で切削するのが好ましい。
【０００７】続いて、第１の凹部をさらに深くするため
に、ダイ及びパンチを用いて所定深さまで押し込み第２
の凹部を形成するとともに、金属板の下面に第２の凸部
を形成する。
に、ダイ及びパンチを用いて所定深さまで押し込み第２
の凹部を形成するとともに、金属板の下面に第２の凸部
を形成する。
【０００８】第２の押圧工程によって金属板の下面に形
成された第２の凸部を切削し、下面が平坦な平面になる
ように加工するものである。この第２の切削工程におい
ても、第２の凹部の底部表面が変位しないように押圧工
具を第２の凹部に挿入し所定の圧力で第２の凹部の底部
表面を押圧した状態で切削するものが好ましい。
成された第２の凸部を切削し、下面が平坦な平面になる
ように加工するものである。この第２の切削工程におい
ても、第２の凹部の底部表面が変位しないように押圧工
具を第２の凹部に挿入し所定の圧力で第２の凹部の底部
表面を押圧した状態で切削するものが好ましい。
【０００９】上記のように、第１の従来製造方法におい
ては、金属板に過度の応力を与えない程度に押圧した後
に徐々に切削することを繰り返しているので、残留応力
が少なく、かつ、所定値以下の反り及び平面度の半導体
装置用放熱フィンを得ることができる。
ては、金属板に過度の応力を与えない程度に押圧した後
に徐々に切削することを繰り返しているので、残留応力
が少なく、かつ、所定値以下の反り及び平面度の半導体
装置用放熱フィンを得ることができる。
【００１０】第２の従来製造方法 金属板の上面から放電加工あるいはレーザー加工によっ
て掘り込んで、所定形状・寸法の半導体装置用放熱フィ
ンを製造していた。
て掘り込んで、所定形状・寸法の半導体装置用放熱フィ
ンを製造していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来製造方法においては、切削工程において、押圧工具
で金属板の上面に垂直に押圧しつつ下面に平行に切削す
るために不要な変形が生じやすく、加工設計が難しく、
加工装置も複雑であり、完全自動化ができず、製造コス
トが高く、かつ、不良品が発生しやすいという問題があ
る。また、第１の従来製造方法においては、第１の押圧
工程、第１の切削工程、第２の押圧工程、続いて、第２
の切削工程と工程数が多く、生産効率が悪く、製造コス
トが高いという問題がある。
従来製造方法においては、切削工程において、押圧工具
で金属板の上面に垂直に押圧しつつ下面に平行に切削す
るために不要な変形が生じやすく、加工設計が難しく、
加工装置も複雑であり、完全自動化ができず、製造コス
トが高く、かつ、不良品が発生しやすいという問題があ
る。また、第１の従来製造方法においては、第１の押圧
工程、第１の切削工程、第２の押圧工程、続いて、第２
の切削工程と工程数が多く、生産効率が悪く、製造コス
トが高いという問題がある。
【００１２】一方、第２の従来製造方法においては、放
電加工やレーザー加工によって掘り込んで凹部を形成す
るために、製造コストが高く、生産効率が悪いという問
題がある。
電加工やレーザー加工によって掘り込んで凹部を形成す
るために、製造コストが高く、生産効率が悪いという問
題がある。
【００１３】そこで、本発明の目的は、比較的製造コス
トが安く、かつ、寸法精度及び平面度の優れた、半導体
装置用放熱フィンの新たな製造方法を提供するにある。
トが安く、かつ、寸法精度及び平面度の優れた、半導体
装置用放熱フィンの新たな製造方法を提供するにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１に
記載の半導体装置用放熱フィンの製造方法、すなわち、
金属条あるいは金属板をプレス半抜き加工して、上面に
凹部を形成し、裏面に対応する凸部を形成した半製品を
製造し、次に、アイスプレート、コントローラー及びウ
ォーターサーキュレーターを備えた冷凍チャック装置の
アイスプレート上に半製品の上面を密接させ凍結水分に
よって半製品を固定した後に、半製品の裏面の凸部を切
削、研削または放電加工によって取り除き、半製品の裏
面を平坦にし、続いて、凍結水分を解凍して、製品を得
ることを特徴とする半導体装置用放熱フィンの製造方法
によって達成される。
記載の半導体装置用放熱フィンの製造方法、すなわち、
金属条あるいは金属板をプレス半抜き加工して、上面に
凹部を形成し、裏面に対応する凸部を形成した半製品を
製造し、次に、アイスプレート、コントローラー及びウ
ォーターサーキュレーターを備えた冷凍チャック装置の
アイスプレート上に半製品の上面を密接させ凍結水分に
よって半製品を固定した後に、半製品の裏面の凸部を切
削、研削または放電加工によって取り除き、半製品の裏
面を平坦にし、続いて、凍結水分を解凍して、製品を得
ることを特徴とする半導体装置用放熱フィンの製造方法
によって達成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体装置用放熱
フィンの製造方法の実施形態について、添付図面を参照
して、詳細に説明する。
フィンの製造方法の実施形態について、添付図面を参照
して、詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明の実施形態におけるハーフ
ダウン加工工程を示す概略図である。同一厚さの金属板
３を、上方からは正方形断面のポンチ１により、下方か
らは正方形凹部を形成したダイス２によって、同時に圧
縮して、ハーフダウン加工を行う。金属板３の上面３０
１には正方形の凹部３０２が形成され、金属板３の裏面
３０４には正方形の凸部３０３が形成される。パンチ１
の寸法及びダイス２の凹部の寸法などの設計によって、
ダレやバリが生じない凹部３０２を形成することができ
る。また、パンチ１の下面１０１の平面度などの設計に
よって、底面が平滑な凹部３０２を形成することができ
る。
ダウン加工工程を示す概略図である。同一厚さの金属板
３を、上方からは正方形断面のポンチ１により、下方か
らは正方形凹部を形成したダイス２によって、同時に圧
縮して、ハーフダウン加工を行う。金属板３の上面３０
１には正方形の凹部３０２が形成され、金属板３の裏面
３０４には正方形の凸部３０３が形成される。パンチ１
の寸法及びダイス２の凹部の寸法などの設計によって、
ダレやバリが生じない凹部３０２を形成することができ
る。また、パンチ１の下面１０１の平面度などの設計に
よって、底面が平滑な凹部３０２を形成することができ
る。
【００１７】次に、必要に応じて、金属板３の上面につ
いて脱脂処理を行う。図２は、本発明の実施形態におけ
る裏面凸部除去加工工程を示す概略図である。金属板３
の上面３０１に水分を吹きかけ、冷凍チャック装置のア
イスプレート４に金属板３の上面３０１を密接させる
と、約数十秒で水分が凍結して、金属板３が保持され
る。
いて脱脂処理を行う。図２は、本発明の実施形態におけ
る裏面凸部除去加工工程を示す概略図である。金属板３
の上面３０１に水分を吹きかけ、冷凍チャック装置のア
イスプレート４に金属板３の上面３０１を密接させる
と、約数十秒で水分が凍結して、金属板３が保持され
る。
【００１８】図３は、冷凍チャック装置の概略図であ
る。冷凍チャック装置はアイスプレート７０３、コント
ローラー７０５、ウォーターサーキュレーター７０１で
構成されており、コントローラ−７０５とアイスプレー
ト７０３との間はケーブル７０４で接続され、ウォータ
ーサーキュレーター７０１とアイスプレート７０３との
間は循環ホース７０２で接続されている。アイスプレー
ト７０３はフライス盤のベンチ５０２などに取り付ける
ことができる。
る。冷凍チャック装置はアイスプレート７０３、コント
ローラー７０５、ウォーターサーキュレーター７０１で
構成されており、コントローラ−７０５とアイスプレー
ト７０３との間はケーブル７０４で接続され、ウォータ
ーサーキュレーター７０１とアイスプレート７０３との
間は循環ホース７０２で接続されている。アイスプレー
ト７０３はフライス盤のベンチ５０２などに取り付ける
ことができる。
【００１９】図２に示すように、金属板３の上面３０１
をアイスプレート４の上面４０１に密接させ、水分を凍
結させて保持した状態で、金属板３の裏面３０４の凸部
３０３をフライス盤のカッター５０１によって切削し除
去する。
をアイスプレート４の上面４０１に密接させ、水分を凍
結させて保持した状態で、金属板３の裏面３０４の凸部
３０３をフライス盤のカッター５０１によって切削し除
去する。
【００２０】本実施形態においては冷凍チャック装置の
アイスプレートのみでワーク（被加工物）を保持してい
るが、着脱時間のさらなる短縮を図るために、真空チャ
ックを併用してもよい。
アイスプレートのみでワーク（被加工物）を保持してい
るが、着脱時間のさらなる短縮を図るために、真空チャ
ックを併用してもよい。
【００２１】
【発明の効果】本発明においては、プレス半抜き加工
（ハーフダウン加工）によって、凹部を形成するため
に、寸法精度及び平面度の優れた凹部を比較的安価に高
速度で製造することができるという効果が得られる。
（ハーフダウン加工）によって、凹部を形成するため
に、寸法精度及び平面度の優れた凹部を比較的安価に高
速度で製造することができるという効果が得られる。
【００２２】また、本発明においては、裏面に生ずる凸
部を除去する必要があるが、冷凍チャック装置を使用す
ることによって、変形を生じさせることなく、比較的短
時間に確実に着脱することができ、氷によって上面を強
固に保持した状態で切削、研削、放電加工を行って、安
価に凸部を除去することができ、寸法精度の優れた製品
を再現性良く製造できるという効果が得られる。
部を除去する必要があるが、冷凍チャック装置を使用す
ることによって、変形を生じさせることなく、比較的短
時間に確実に着脱することができ、氷によって上面を強
固に保持した状態で切削、研削、放電加工を行って、安
価に凸部を除去することができ、寸法精度の優れた製品
を再現性良く製造できるという効果が得られる。
【００２３】さらに、本発明においては、半製品を冷凍
チャック装置を用いて保持し、切削、研削、放電加工を
行うものであるから、半製品が低温になり、バリが少な
く、変形も少なく、切削性、研磨性が向上し、結果とし
て、精度の高い放熱フィンを容易に製造することができ
るという効果が得られる。
チャック装置を用いて保持し、切削、研削、放電加工を
行うものであるから、半製品が低温になり、バリが少な
く、変形も少なく、切削性、研磨性が向上し、結果とし
て、精度の高い放熱フィンを容易に製造することができ
るという効果が得られる。
【図１】本発明の半導体装置用放熱フィンの製造方法の
実施形態におけるハーフダウン加工工程を示す概略図で
ある。
実施形態におけるハーフダウン加工工程を示す概略図で
ある。
【図２】本発明の実施形態における裏面凸部除去加工工
程を示す概略図である。
程を示す概略図である。
【図３】冷凍チャック装置の概略図である。
【図４】半導体装置用放熱フィンを示す図である。
１ パンチ １０１ 下面 １０２ 側面 １０３ 側面 ２ ダイス ３ 金属板 ３０１ 上面 ３０２ 凹部 ３０３ 凸部 ３０４ 裏面 ４ アイスプレート ４０１ 上面 ５０１ カッター ５０２ ベンチ ６ 放熱フィン ６０１ 上面 ６０２ 凹部 ６０３ 底部表面 ６０４ 下面 ６０５ 窓 ６０６ 窓 ６０７ 窓 ６０８ 窓 ７０１ ウォーターサーキュレーター ７０２ 循環ホース ７０３ アイスプレート ７０４ ケーブル ７０５ コントローラー
フロントページの続き (72)発明者 山田 和夫 山梨県北都留郡上野原町上野原2222番地 株式会社エノモト内 Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BB05 BD01
Claims (1)
- 【請求項１】 金属条あるいは金属板をプレス半抜き加
工して、上面に凹部を形成し、裏面に対応する凸部を形
成した半製品を製造し、次に、アイスプレート、コント
ローラー及びウォーターサーキュレーターを備えた冷凍
チャック装置のアイスプレート上に半製品の上面を密接
させ凍結水分によって半製品を固定した後に、半製品の
裏面の凸部を切削、研削または放電加工によって取り除
き、半製品の裏面を平坦にし、続いて、凍結水分を解凍
して、製品を得ることを特徴とする半導体装置用放熱フ
ィンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26896898A JP2000091479A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 半導体装置用放熱フィンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26896898A JP2000091479A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 半導体装置用放熱フィンの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000091479A true JP2000091479A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=17465818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26896898A Pending JP2000091479A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 半導体装置用放熱フィンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000091479A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002326117A (ja) * | 2001-04-25 | 2002-11-12 | Nakamura Seisakusho Kk | 金属板へのキャビティ形成方法 |
| CN100394589C (zh) * | 2003-12-18 | 2008-06-11 | 日本电气株式会社 | 半导体元件热辐射结构及散热器 |
| CN103100762A (zh) * | 2013-02-22 | 2013-05-15 | 四川华力电子有限公司 | 一种散热片加工工装及加工工艺 |
| CN104741955A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-01 | 昆山市太祥科技电子有限公司 | 一种散热片铣削装夹系统 |
| CN104889781A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-09-09 | 佛山市普拉迪数控科技有限公司 | 一种高精度装夹散热片的工装夹具 |
-
1998
- 1998-09-07 JP JP26896898A patent/JP2000091479A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002326117A (ja) * | 2001-04-25 | 2002-11-12 | Nakamura Seisakusho Kk | 金属板へのキャビティ形成方法 |
| CN100394589C (zh) * | 2003-12-18 | 2008-06-11 | 日本电气株式会社 | 半导体元件热辐射结构及散热器 |
| CN103100762A (zh) * | 2013-02-22 | 2013-05-15 | 四川华力电子有限公司 | 一种散热片加工工装及加工工艺 |
| CN104741955A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-01 | 昆山市太祥科技电子有限公司 | 一种散热片铣削装夹系统 |
| CN104889781A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-09-09 | 佛山市普拉迪数控科技有限公司 | 一种高精度装夹散热片的工装夹具 |
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