JP2000150737A

JP2000150737A - ヒートシンクにおける半導体チップ取付装置

Info

Publication number: JP2000150737A
Application number: JP10326697A
Authority: JP
Inventors: Ryo Hashimoto; 凉橋本
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2000-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】基本的にヒートシンクを二部材構成とせず、
かつ取付ボルト等の他の部材も必要とすることなく、ヒ
ートシンクに半導体チップを簡単に取付けることができ
るようにする。【解決手段】板状部１両縁に横断面略逆Ｕ字状部４が
設けられ、両略逆Ｕ字状部４の外側壁５先端には、板状
部１の下面１ｂよりも突出した半導体チップ基板挟み用
壁８が設けられ、基板挟み用壁８の内面先端寄り部分ま
たは基板挟み用壁８の先端には半導体チップ３の基板６
縁部が嵌まり込む凹溝７が対向状に設けられており、半
導体チップ３を基板挟み用壁８間に押し込むことによ
り、基板挟み用壁８が外方へ弾性変形して半導体チップ
３の基板６縁部が基板挟み用壁８の凹溝７に嵌め入れら
れるようになされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートシンクにお
ける半導体チップ取付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６〜図８に示すように、ヒートシンク
(51)が左半部材(51A) と右半部材(51B) の二部材で構成
され、これら左右部材(51A)(51B)の上面(51a) に複数の
放熱用フィン(52)が間隔をあけて設けられ、左右部材(5
1A)(51B)の下面(51b) が半導体チップ取付面となされて
おり、左右部材(51A)(51B)の最も外側のフィン(52a)と
その内側のフィン(52b) 間には、それぞれファン取付用
のねじ孔(53)が設けられていた。また、左右部材(51A)
(51B)の各外側縁には、全体がヘアピン状であって、先
端側部分(54a) が内方へ一定角度折れ曲がった半導体チ
ップ取付部(54)が設けられていた。

【０００３】そして、図７に示すように、ファン(55)の
取付ボルト(56)の軸線に対して左右部材(51A)(51B)のフ
ァン取付用ねじ孔(53)が若干外側へ偏心した位置関係と
なされ、上記ねじ孔(53)にファン(55)の取付ボルト(56)
を挿入することによって、左右部材(51A)(51B)が互いに
接近して最終的に左右部材(51A)(51B)の内側縁同士が当
接し、次に側面から見てＶ形のクリップ(57)を介して左
右部材(51A)(51B)を連結することでヒートシンク(51)が
組立てられるようになされていた。

【０００４】そして、上記構成のヒートシンク(51)に半
導体チップ(58)を取付けるにあたっては、左右部材(51
A)(51B)の下面に半導体チップ(58)を当接した状態で、
左右部材(51A)(51B)上に上記取付ボルト(56)によるファ
ン(55)の取付けを行うことにより、左右部材(51A)(51B)
が互いに接近してそれらの半導体チップ取付部(54)に半
導体チップ(58)が挟み止められていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のヒートシンクにおける取付装置では、ヒートシ
ンクが左半部材(51A) と右半部材(51B) の二部材構成と
なり、また、これら左右部材(51A)(51B)のねじ孔(53)に
挿入される取付ボルト(56)も必要となることから、部品
点数が多くなり、部品管理が煩雑になる上、左右部材(5
1A)(51B)のねじ孔(53)にそれぞれ取付ボルト(56)を挿入
して左右の半導体チップ取付部(54)で半導体チップ(58)
を挟み止める作業に手間を要する等の不都合があった。

【０００６】本発明の目的は、基本的にヒートシンクを
二部材構成とせず、かつ取付ボルト等の他の部材も必要
とすることなく、ヒートシンクに半導体チップを簡単に
取付けることができる、ヒートシンクにおける半導体チ
ップ取付装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のヒートシンクに
おける半導体チップ取付装置は、板状部の上面に多数の
放熱用フィンが設けられ、板状部の下面に半導体チップ
が接触状態に配置されるアルミニウム製ヒートシンクに
おいて、板状部の両縁に横断面略逆Ｕ字状部が設けら
れ、両略逆Ｕ字状部の外側壁先端には、板状部の下面よ
りも突出した半導体チップ基板挟み用壁が設けられ、両
壁の先端部間が半導体チップの基板の幅よりも狭くなさ
れ、基板挟み用壁の先端部内縁が傾斜状または円弧状と
なされ、基板挟み用壁の内面先端寄り部分または基板挟
み用壁の先端には半導体チップの基板縁部が嵌まり込む
凹溝が対向状に設けられており、半導体チップの基板両
縁部を基板挟み用壁の先端部内縁に当接させつつ半導体
チップを基板挟み用壁間に押し込むことにより、基板挟
み用壁が外方へ弾性変形して半導体チップの基板縁部が
基板挟み用壁の凹溝に嵌め入れられるようになされてい
るものである。

【０００８】上記構成の本発明によれば、板状部両縁の
横断面略逆Ｕ字状部における基板挟み用壁間に半導体チ
ップを押し入れるだけで、該半導体チップが両側の基板
挟み用壁に挟み止められた状態となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。なお、本明細書において、上下は図
１を基準とし、上とは図１の上側を、下とは同図下側を
指す。また、アルミニウムという語には、純アルミニウ
ムとアルミニウム合金の両方を含むものとする。

【００１０】［実施形態１］図１および図２に示すよう
に、板状部(1) の上面(1a)に多数の放熱用フィン(2)が
間隔をあけて設けられ、板状部(1) の下面(1b)に半導体
チップ(3) が接触状態に配置されるアルミニウム製ヒー
トシンクにおいて、板状部(1) の両縁に横断面逆Ｕ字状
部(4) が設けられ、両逆Ｕ字状部(4) の外側壁(5) 先端
には、板状部(1)の下面(1b)よりも突出した半導体チッ
プ基板挟み用壁(8) が延長状に設けられ、両壁(8) の先
端部間が半導体チップ(3) の基板(6) の幅よりも狭くな
され、基板挟み用壁(8) の先端部内縁(8a)が円弧状とな
され、基板挟み用壁(8) の内面先端寄り部分には半導体
チップ(3) の基板(6) 縁部が嵌まり込む凹溝(7) が対向
状に設けられている。

【００１１】板状部(1) の下面(1b)には、サーマルシー
ト(11)を貼付する際の位置決めとなる凹部(12)が設けら
れ、該凹部(12)の底面にサーマルシート(11)が貼付され
ている。

【００１２】基板挟み用壁(8) の先端部内縁(8a)は、基
板挟み用壁(8) の内面よりも若干内方へ突出した形態と
なされ、これにより上記凹溝(7) の一側壁(7a)の高さが
増して半導体チップ(3) の基板(6) 縁部の嵌め込みがよ
り強固となされている。

【００１３】半導体チップ(3) は、回路が形成された半
導体材料よりなるチップ(13)が基板(6) 上に取付けられ
たものであり、基板(6) は合成樹脂製である。

【００１４】そして、上記ヒートシンクに半導体チップ
(3) を取付ける場合、半導体チップ(3) の基板(6) 両縁
部を基板挟み用壁(8) の先端部内縁(8a)に当接させつつ
半導体チップ(3) を基板挟み用壁(8) 間に押し込むこと
により、基板挟み用壁(8) が外方へ弾性変形して半導体
チップ(3) の基板(6) 縁部が基板挟み用壁(8) の凹溝
(7) に嵌め入れられ、半導体チップ(3) が両側の基板挟
み用壁(8) に挟み止められた状態となる。

【００１５】この状態において、半導体チップ(3) の熱
が上記サーマルシート(11)を介してヒートシンクに伝導
する。

【００１６】［実施形態２］図３および図４に示すよう
に、本実施形態のヒートシンクは、上側にファン(41)が
取付ボルト(42)を介して取付けられたものであり、その
他の点は上記実施形態１と同様である。従って、実施形
態１と同様の部分については、同じ符号を付すことによ
って説明を省略する。

【００１７】本実施形態では、ヒートシンクの板状部
(1) の各角部付近における放熱用フィン(2) 間にボルト
穴(43)が形成され、ファン(41)の各隅部に形成された挿
通穴に取付ボルト(42)が貫通状に差し込まれて、その先
端部分(42a) がそれぞれ対応する上記ボルト穴(43)に嵌
合されることにより、ファン(41)がヒートシンク上に取
付けられている。

【００１８】［実施形態３］図５に示すように、板状部
(21)の上面(21a) に多数の放熱用フィン(22)が設けら
れ、板状部(21)の下面(21b) に半導体チップ(23)が接触
状態に配置されるアルミニウム製ヒートシンクにおい
て、板状部(21)の両縁に横断面略逆Ｕ字状部(24)が設け
られ、両略逆Ｕ字状部(24)の外側壁(25)先端には、板状
部(21)の下面(21b)よりも突出した半導体チップ基板挟
み用壁(28)が設けられ、両壁(28)の先端部間が半導体チ
ップ(23)の基板(26)の幅よりも狭くなされ、基板挟み用
壁(28)の先端部内縁(28a)が円弧状となされ、基板挟み
用壁(28) の先端には半導体チップ(23)の基板(26)縁部
が嵌まり込む凹溝(27)が対向状に設けられており、半導
体チップ(23)の基板(26)両縁部を基板挟み用壁(28)の先
端部内縁(28a) に当接させつつ半導体チップ(23)を基板
挟み用壁(28)間に押し込むことにより、基板挟み用壁(2
8)が外方へ弾性変形して半導体チップ(23)の基板(26)縁
部が基板挟み用壁(28)の凹溝(27)に嵌め入れられるよう
になされている。

【００１９】本実施形態のヒートシンクに半導体チップ
(23)を取付ける場合、半導体チップ(23)の基板(26)両縁
部を基板挟み用壁(28)の先端部内縁(28a) に当接させつ
つ半導体チップ(23)を基板挟み用壁(28)間に押し込むこ
とにより、基板挟み用壁(28)が外方へ弾性変形して半導
体チップ(23)の基板(26)縁部が基板挟み用壁(28)先端の
凹溝(27)に嵌め入れられ、半導体チップ(23)が両側の基
板挟み用壁(28)に挟み止められた状態となる。

【００２０】上述したいずれの実施形態においても、ヒ
ートシンク上にはファンが取付けられていないが、必要
に応じてファンを取付けることは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、板状部両縁の横断面略
逆Ｕ字状部における基板挟み用壁間に半導体チップを押
し入れるだけで、該半導体チップが両側の基板挟み用壁
に挟み止められた状態となる。

【００２２】すなわち、本発明の場合、ヒートシンク自
体は一部材構成であって、かつ従来のような取付ボルト
等の他の部材も不要であり、しかもヒートシンクに半導
体チップをいわゆるワンタッチで装着することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１を示すヒートシンクの斜視
図であって、半導体チップの取付前の状態である。

【図２】同じく本発明の実施形態１を示すヒートシンク
の正面図であって、半導体チップの取付後の状態であ
る。

【図３】本発明の実施形態２を示すヒートシンクの斜視
図であって、半導体チップの取付後の状態である。

【図４】同じく本発明の実施形態２を示すヒートシンク
の正面図であって、半導体チップの取付後の状態であ
る。

【図５】本発明の実施形態３を示すヒートシンクの正面
図であって、半導体チップの取付後の状態である。

【図６】従来例を示すヒートシンクの斜視図である。

【図７】同従来例において、ヒートシンクへのファン取
付前の状態を示す一部切欠正面図である。

【図８】同従来例において、ヒートシンクへのファン取
付後の状態を示す一部切欠正面図である。

【符号の説明】

(1) (21)：板状部 (1a)(21a) ：板状部の上面 (1b)(21b) ：板状部の下面 (2) (22)：放熱用フィン (3) (23)：半導体チップ (4) (24)：横断面略Ｕ字状部 (5) (25)：外側壁 (6) (26)：基板 (7) (27)：凹溝 (8) (28)：半導体チップ基板挟み用壁 (8a)(28a)：基板挟み用壁の先端部内縁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状部(1) の上面(1a)に多数の放熱用フ
ィン(2) が設けられ、板状部(1) の下面(1b)に半導体チ
ップ(3) が接触状態に配置されるアルミニウム製ヒート
シンクにおいて、板状部(1) の両縁に横断面略逆Ｕ字状
部(4) が設けられ、両略逆Ｕ字状部(4) の外側壁(5) 先
端には、板状部(1) の下面(1b)よりも突出した半導体チ
ップ基板挟み用壁(8) が設けられ、両壁(8) の先端部間
が半導体チップ(3) の基板(6) の幅よりも狭くなされ、
基板挟み用壁(8) の先端部内縁(8a)が傾斜状または円弧
状となされ、基板挟み用壁(8) の内面先端寄り部分また
は基板挟み用壁(8) の先端には半導体チップ(3) の基板
(6) 縁部が嵌まり込む凹溝(7) が対向状に設けられてお
り、半導体チップ(3) の基板(6) 両縁部を基板挟み用壁
(8) の先端部内縁(8a)に当接させつつ半導体チップ(3)
を基板挟み用壁(8) 間に押し込むことにより、基板挟み
用壁(8) が外方へ弾性変形して半導体チップ(3) の基板
(6) 縁部が基板挟み用壁(8) の凹溝(7) に嵌め入れられ
るようになされている、ヒートシンクにおける半導体チ
ップ取付装置。