JP2002184919A - 半導体パッケージ及びその取付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体パッケージの放熱用金属板の小型化を
図り、固定用部材への取付において、ねじを固定用部材
から完全に取り外すことなく締めつけることができる半
導体パッケージ及びその取付方法を提供する。 【解決手段】 中央に半導体電子部品の搭載部１３が設
けられ、平面視して実質的に長方形の放熱用金属板１１
の両側に搭載部１３より突出するつば部１６が設けら
れ、つば部１６を介して固定用部材１７に取付けられる
半導体パッケージ１０において、放熱用金属板１１は平
板からなるつば部１６を備え、しかもつば部１６には固
定用部材１７への取付のための孔又は切欠きを有さな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長方形の放熱用金
属板の両側につば部を有する半導体電子部品搭載用の半
導体パッケージ、及びこの半導体パッケージを固定用部
材に固定する取付方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体電子部品は、半導体電子部
品からの高熱によって半導体電子部品自身の電気特性を
悪化させないために、例えば、図６に示すように、半導
体パッケージ５０の実質的に長方形の高放熱材料からな
る放熱用金属板５１上に載置される。そして半導体電子
部品の周囲を囲むために半導体パッケージ５０は半導体
電子部品を搭載するために放熱用金属板５１の長手方向
の実質的中央部を囲むように金属、又はセラミック等か
らなる枠体５２をロウ付けして製造している。そして、
半導体パッケージ５０の放熱用金属板５１上に搭載され
た半導体電子部品は、絶縁板５３等に形成された金属導
体パターンにワイヤボンドで接続し、枠体５２の外側で
は、金属リード等をロウ付けして形成された外部接続端
子５４を形成して外部との電気的接続を可能としてい
る。そして、半導体パッケージ５０の枠体５２の上部に
は、金属やセラミック等からなる蓋体が被せられ、ロウ
付け等で封止して半導体電子部品を気密に保っている。
その後、図７に示すように、半導体電子部品の実装がな
された半導体パッケージ５０は、放熱用金属板５１の両
側に円孔やＵ字状切欠きからなるねじ止め部５５を介し
て放熱構造を備えるボード等の固定用部材５６にねじ５
７等で締め付けて固定される。

【０００３】放熱用金属板５１に形成されるねじ止め部
５５は、例えば、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、放
熱用金属板５１の長手方向両端部に設けたＵ字状切欠き
５５ａによって形成され、その数は両端部に各１個、複
数ずつ、又は両端部で数を違えて配設されている。ま
た、図８（Ｄ）〜（Ｆ）に示すように、放熱用金属板５
１の長手方向両端部に貫通した円孔５５ｂによって形成
され、その数は両端部に各１個、複数ずつ、又は両端部
で数を違えて配設されている。更には、図８（Ｇ）に示
すように、放熱用金属板５１の長手方向の一方の端部に
Ｕ字状切欠き５５ａを形成し、他方の端部に貫通した円
孔５５ｂを形成してなり、その数は両端部に各１個、複
数ずつ、又は両端部で数を違えて配設されている。

【０００４】あるいは、特開平１１−３３０５６４号公
報で開示されているように、放熱用金属板とは別に、固
定用部材に取付けるためのねじ孔を有するＬ字状のフラ
ンジを、金属製の枠体に直接接合することでつば部を備
えた半導体パッケージを形成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の半導体パッケージ及びその取付方法は、
次のような問題がある。 （１）長方形の放熱用金属板は、ねじ止め部の形成のた
めに、中央部の半導体電子部品の搭載部より両側部分に
大きく突出させている。従って、半導体パッケージ自体
の大きさが大きくなり、半導体パッケージの重量の増加
となっている。 （２）放熱用金属板は、ねじ止め部を形成するために全
体の表面積が大きくなるので、めっきを施す面積が増加
し、コストの増加となっている。 （３）放熱用金属板とは別に、固定用部材に取付けるた
めのねじ孔を有するＬ字状のフランジを、金属製の枠体
に直接接合する場合は、接合のためのロウ付けが必要に
なり、工程の増加となっている。 （４）放熱用金属板のねじ止め部が孔や、Ｕ字状切欠き
の形状の場合は、半導体パッケージを固定用部材からの
取り外し交換及び再取付けに際して、ねじを固定用部材
から完全に取り除いて行わなければならないので、ねじ
を紛失したり、取り外しに時間が掛かったり、再度締め
つけのためのねじ穴探し等の作業時間を要して作業能率
を落としている。本発明は、かかる事情に鑑みてなされ
たものであって、半導体パッケージの放熱用金属板の小
型化を図り、固定用部材への取付において、ねじを固定
用部材から完全に取り外すことなく締めつけることがで
きる半導体パッケージ及びその取付方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る半導体パッケージは、中央に半導体電子部品の搭載
部が設けられ、平面視して実質的に長方形の放熱用金属
板の両側に搭載部より突出するつば部が設けられ、つば
部を介して固定用部材に取付けられる半導体パッケージ
において、放熱用金属板は平板からなるつば部を備え、
しかもつば部には固定用部材への取付のための孔又は切
欠きを有さない。放熱用金属板のつば部には固定用部材
への取付のための孔又は切欠きからなるねじ止め部を有
さないので、つば部を小さくすることができ、半導体パ
ッケージ自体を小さくすることができる。従って、半導
体パッケージの重量を軽くすることができ、めっき面積
も少なくすることができるので、製造コストを小さくで
きる。また、つば部はフランジをロウ付けして形成する
のではないので、余分な工程の増加もない。

【０００７】ここで、つば部の上には溝が形成されてい
てもよい。これにより、半導体パッケージを固定用部材
に取付ける時にクランプの先端を溝で受けることがで
き、半導体パッケージとクランプのずれを防止して、強
固に締め付けて固定することができる。

【０００８】前記目的に沿う本発明に係る半導体パッケ
ージの取付方法は、中央に半導体電子部品の搭載部が設
けられ、平面視して実質的に長方形の放熱用金属板の両
側に搭載部より突出するつば部が設けられた半導体パッ
ケージを固定用部材に固定する半導体パッケージの取付
方法であって、つば部の上にＬ字状のクランプの一端を
載置する第１工程と、つば部をクランプと固定用部材と
の間でねじで締め付け、半導体パッケージを固定用部材
に固定する第２工程を有する。これにより、クランプで
固定用部材に固定されている半導体パッケージを固定用
部材から取り外す時に、クランプのねじを完全に取り外
すことなく緩めるだけで半導体パッケージを取り外すこ
とができ、ねじの紛失を発生させない。また、半導体パ
ッケージを再度固定用部材に取付ける場合も固定用部材
に取付けられた状態のクランプに差し込んで、クランプ
のねじを締め付けるだけで簡単に取付けることができ
る。

【０００９】ここで、つば部と当接するクランプの先端
を鋭角に形成することが好ましい。これにより、つば部
への締め付けを強固にすることができるので、固定用部
材からの半導体パッケージの脱落を防止することができ
る。

【００１０】また、クランプの鋭角な先端とつば部の上
に設けられた溝とが当接することが好ましい。これによ
り、固定用部材と半導体パッケージを決められた位置で
強固に固定することができ、脱落の発生を防止すること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本
発明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の
形態に係る半導体パッケージの斜視図、図２（Ａ）、
（Ｂ）はそれぞれ同半導体パッケージの放熱用金属板の
変形例の平面図、正面図、図３は同半導体パッケージの
固定用部材への取付方法の説明図、図４は同半導体パッ
ケージの固定用部材への取付方法の変形例の説明図、図
５は同半導体パッケージの固定用部材への取付方法の他
の変形例の説明図である。

【００１２】図１に示すように、本発明の一実施の形態
に係る半導体パッケージ１０は、中央に放熱用金属板１
１と枠体１２とで形成された凹部からなる半導体電子部
品の搭載部１３が設けられ、この搭載部１３の底部に半
導体電子部品が実装可能な状態となっている。そして、
枠体１２が金属で形成されている場合には、その壁面の
一部をくり抜いて形成された窓にセラミック体１４が嵌
め込まれ、セラミック体１４に形成されている導体配線
を使って、枠体１２の内部とリードフレーム等からなる
外部接続端子１５との導通を形成している。更に、平面
視して実質的に長方形の放熱用金属板１１の両側には、
半導体電子部品の搭載部１３より突出するつば部１６が
形成されている。このつば部１６を介して半導体パッケ
ージ１０は固定用部材１７（図３参照）に取付けられ
る。つば部１６は、平板からなる放熱用金属板１１の一
部で形成されており、この平板には、固定用部材１７へ
の取付のための孔、又は切欠きが形成されていない。平
板からなるつば部１６には孔、又は切欠きを形成する必
要がないので、つば部１６の面積を小さくでき、半導体
パッケージ１０を小型にすることができる。

【００１３】図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、放熱用
金属板１１ａのつば部１６ａに溝１８を形成することも
できる。この溝１８は、溝の形状を特に限定するもので
はなく、Ｖ字状、Ｕ字状、凹形状等の何れでもよく、固
定用部材１７に固定する時にクランプ２１（図３参照）
の先端がはまり込んで半導体パッケージ１０ａを移動さ
せないために形成されている。

【００１４】次に、図３を参照して、本発明の一実施の
形態に係る半導体パッケージ１０の固定用部材１７への
取付方法を説明する。半導体電子部品の搭載部１３は、
全体が一枚の板材からなって、熱伝導率が高く高放熱材
料であるポーラス状のタングステンに銅を含侵させたり
して形成するＣｕ−Ｗ（銅タングステン）や、銅、モリ
ブデン、銅の３層構造の接合板であるＣＭＣ（Ｃｕ−Ｍ
ｏ−Ｃｕ）等の金属から所定の大きさに切り出しや打ち
抜き等の加工により形成する放熱用金属板１１と、ＫＶ
（コバール）等の金属を金属のブロック体から所定の大
きさに切削したり、中空の角パイプから輪切りに切り出
し等の加工により形成する金属枠体や、セラミックグリ
ーンシートに金属導体を印刷して複数枚を積層して中空
部を形成し、焼成して形成するセラミック枠体等からな
る枠体１２とを、放熱用金属板１１の中央部でロウ付
け、例えば、銀銅ロウ付けによって連接部分１９で接合
して形成している。因みに、Ｃｕ−Ｗの熱伝導率は２３
０Ｗ／ｍ・ｋ程度であり、ＣＭＣの熱伝導率は２６０Ｗ
／ｍ・ｋ程度であり、極めて放熱性に優れている。そし
て、放熱用金属板１１及び枠体１２の金属表面にはＮｉ
めっき、Ａｕめっきが施されている。

【００１５】このように形成された半導体電子部品の搭
載部１３には、半導体電子部品が実装可能な状態となっ
ており、半導体電子部品は、セラミック体１４に形成さ
れている枠体１２の内部側の内部接続端子とワイヤボン
ドで接続可能であり、更に接続された後は、金属、例え
ば、ＫＶや４２アロイ等からなる蓋体２０を枠体１２の
上に被せてロウ付け、例えば金錫ロウ付けで気密封止さ
れるようになっている。この半導体電子部品搭載用の半
導体パッケージ１０は、半導体電子部品を放熱性の優れ
た放熱用金属板１１に実装することができるので、半導
体電子部品の高周波化が進んで高放熱の要求にも対応で
き、半導体電子部品の高周波特性を維持させることがで
きる。

【００１６】そして、半導体パッケージ１０には、平面
視して実質的に長方形の放熱用金属板１１の両側に半導
体電子部品の搭載部１３より突出するつば部１６が設け
られており、このつば部１６を介して固定用部材１７に
固定される。その取付には、先ず、放熱用金属板１１の
平板からなる両側のつば部１６の上に、Ｌ字状のクラン
プ２１の一端側を載置し、次いで、クランプ２１に形成
されている孔２３にねじ２２を通し、固定用部材１７の
ねじ穴２４とでねじ２２を締め付けることで、半導体パ
ッケージ１０を固定用部材１７に固定する。これによ
り、例えば、半導体パッケージ１０が、クランプ２１の
孔２３を介してねじ２２で固定用部材１７に締め付けて
ある場合は、ねじ２２を固定用部材１７から取り外すこ
となく緩めるだけで半導体パッケージ１０を取り出すこ
とができる。また、再度半導体パッケージ１０を固定用
部材１７にセットする場合には、クランプ２１を持ち上
げ、クランプ２１の一端側を放熱用金属板１１のつば部
１６の上に載置し、固定用部材１７のねじ穴２４に取付
けられた状態のままのねじ２２を締め付けるだけで簡単
に固定用部材１７に固定することができる。なお、通
常、固定用部材１７は、フィン（図示せず）等が取付け
られ冷却機能を備えた金属からなるものが用いられてい
る。

【００１７】図４に示すように、放熱用金属板１１のつ
ば部１６と当接するクランプ２１の先端２１ａは、鋭角
に形成されているのが好ましい。クランプ２１の孔２３
を介してねじ２２で固定用部材１７に締め付けることに
よって、クランプ２１の先端２１ａが放熱用金属板１１
のつば部１６に食い込むようになり半導体パッケージ１
０を固定用部材１７に強固に取付けることができる。

【００１８】図５に示すように、クランプ２１の鋭角な
先端２１ａと、半導体パッケージ１０ａの放熱用金属板
１１ａのつば部１６ａの上に形成された溝１８とを、当
接することが好ましい。クランプ２１の孔２３を介して
ねじ２２で固定用部材１７に締め付ける時に、クランプ
２１の先端２１ａが放熱用金属板１１ａのつば部１６ａ
の溝１８に落とし込まれ、半導体パッケージ１０ａを決
められた位置に、移動させることなく固定用部材１７に
強固に取付けることができる。

【００１９】

【発明の効果】請求項１及び２記載の半導体パッケージ
においては、放熱用金属板は平板からなるつば部を備
え、しかもつば部には固定用部材への取付のための孔又
は切欠きを有さないので、つば部を小さくすることがで
き、半導体パッケージ自体を小さくすることができる。
従って、重量を軽くすることができ、めっき面積も少な
くすることができるので、製造コストを小さくできる。
また、つば部はフランジをロウ付けして形成するのでは
ないので、余分な工程の増加もない。特に、請求項２記
載の半導体パッケージにおいては、つば部の上には溝が
形成されているので、半導体パッケージを固定用部材に
取付ける時にクランプの先端を溝で受けることができ、
半導体パッケージのずれを防止して、強固に締め付けて
固定することができる。

【００２０】請求項３〜５記載の半導体パッケージの取
付方法においては、つば部の上にＬ字状のクランプの一
端を載置する第１工程と、つば部をクランプと固定用部
材との間でねじで締め付け、半導体パッケージを固定用
部材に固定する第２工程を有するので、クランプで固定
用部材に固定されている半導体パッケージを固定用部材
から取り外す時に、クランプのねじを完全に取り外すこ
となく緩めるだけで半導体パッケージを取り外すことが
でき、ねじの紛失を発生させない。また、半導体パッケ
ージを再度固定用部材に取付ける場合も固定用部材に取
付けられた状態のクランプに差し込んで、クランプのね
じを締め付けるだけで簡単に取付けることができる。特
に、請求項４記載の半導体パッケージの取付方法におい
ては、つば部と当接するクランプの先端を鋭角に形成す
るので、つば部への締め付けを強固にすることができ、
固定用部材からの半導体パッケージの脱落を防止するこ
とができる。また、請求項５記載の半導体パッケージの
取付方法においては、クランプの鋭角な先端とつば部の
上に設けられた溝とが当接するので、固定用部材と半導
体パッケージを決められた位置で強固に固定することが
でき、脱落の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体パッケージ
の斜視図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体パッケージ
の放熱用金属板の変形例の平面図、正面図である。

【図３】同半導体パッケージの固定用部材への取付方法
の説明図である。

【図４】同半導体パッケージの固定用部材への取付方法
の変形例の説明図である。

【図５】同半導体パッケージの固定用部材への取付方法
の他の変形例の説明図である。

【図６】従来の半導体パッケージの平面図である。

【図７】従来の半導体パッケージを固定用部材に取付け
る説明図である。

【図８】（Ａ）〜（Ｇ）はそれぞれ従来の半導体パッケ
ージに用いられる放熱用金属板の斜視図である。

【符号の説明】

１０、１０ａ：半導体パッケージ、１１、１１ａ：放熱
用金属板、１２：枠体、１３：搭載部、１４：セラミッ
ク体、１５：外部接続端子、１６、１６ａ：つば部、１
７：固定用部材、１８：溝、１９：連接部分、２０：蓋
体、２１：クランプ、２１ａ：先端、２２：ねじ、２
３：孔、２４：ねじ穴

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央に半導体電子部品の搭載部が設けら
   れ、平面視して実質的に長方形の放熱用金属板の両側に
   前記搭載部より突出するつば部が設けられ、該つば部を
   介して固定用部材に取付けられる半導体パッケージにお
   いて、前記放熱用金属板は平板からなる前記つば部を備
   え、しかも該つば部には前記固定用部材への取付のため
   の孔又は切欠きを有さないことを特徴とする半導体パッ
   ケージ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体パッケージにおい
   て、前記つば部の上には溝が形成されていることを特徴
   とする半導体パッケージ。
3. 【請求項３】 中央に半導体電子部品の搭載部が設けら
   れ、平面視して実質的に長方形の放熱用金属板の両側に
   前記搭載部より突出するつば部が設けられた半導体パッ
   ケージを固定用部材に固定する半導体パッケージの取付
   方法であって、前記つば部の上にＬ字状のクランプの一
   端を載置する第１工程と、前記つば部を前記クランプと
   前記固定用部材との間でねじで締め付け、前記半導体パ
   ッケージを前記固定用部材に固定する第２工程を有する
   ことを特徴とする半導体パッケージの取付方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の半導体パッケージの取付
   方法において、前記つば部と当接する前記クランプの先
   端を鋭角に形成することを特徴とする半導体パッケージ
   の取付方法。
5. 【請求項５】 請求項３又は４記載の半導体パッケージ
   の取付方法において、前記クランプの鋭角な先端と前記
   つば部の上に設けられた溝とが当接することを特徴とす
   る半導体パッケージの取付方法。