JP2009200106A - 放熱部材を有するリードフレーム及びリードフレームに放熱部材を固定する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よく放熱部材をリードフレームに固定させる方法、および簡単且つ快速的に製造できる放熱部材を有するリードフレームを提供する。
【解決手段】本発明は、リードフレームの本体を用意するステップと、前記本体に絶縁部材を設置するステップと、固定部を有する放熱部材を加熱してから、前記絶縁部材に設置することにより、その加熱された放熱部材と接触して溶融された絶縁部材の一部を、固定部に流し込み該固定部に固化させるステップとを含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に放熱部材を有するリードフレーム及びリードフレームに放熱部材を固定する方法に関するものである。

一般のリードフレームには、電子デバイスをリードフレームに固着するための射出成形された絶縁部材が設けられている。また、例えばフォトダイオードなど高い放熱性が要求される電子デバイスを設置する場合は、リードフレームにさらに放熱部材が設けられる。

図３に示すように、従来のリードフレームの製造は、放熱部材（９２）をリードフレームの本体（９０）に設けるため、先ず貫通孔（９１１）を有する射出成形された絶縁部材（９１）をリードフレームの本体（９０）に設け、突出部（９２１）とストッパー（９２２）とを備える放熱部材（９２）を該絶縁部材（９１）に固定し、該突出部（９２１）の前端が貫通穴（９１１）の前方まで突出する構成とし、そして、射出成形の方法により樹脂などのモードル部材（９３）で該絶縁部材（９１）及び放熱部材（９２）を被覆する。この構成により、前記突出部（９２１）の前端と、貫通穴（９１１）及び前記ストッパー（９２２）と、リードフレーム本体（９０）とが前記モードル部材により一体に組み合わされると共に、確実に固定される。

しかしながら、上記従来の、リードフレームに放熱部材を固定する方法は、少なくとも２回の射出成形の工程が必要となるので、コストが高くなると共に、複数の射出成形工程による製造上の複雑化も品質管理上の負荷となるので、歩留まりの低下に繋がる。故に、全体から見ると、前記従来の方法によれば、製造ステップが増加し、更には製造に、より多くの時間を必要とするので、商品の競争力に悪影響をもたらしてしまう。

そこで、出願されたのが本発明であって、１回の射出成形工程により短時間で放熱部材をリードフレームに固定させることができるリードフレームに放熱部材を固定する方法及び放熱部材を有するリードフレームを提供することを目的としている。

本願の請求項１の発明は、リードフレームの本体を用意するステップと、前記本体に絶縁部材を設置するステップと、固定部を有する放熱部材を加熱してから、前記絶縁部材に設置することにより、その加熱された放熱部材と接触して溶融された絶縁部材の一部を、固定部に流し込み該固定部に固化させるステップとを含むことを特徴とするリードフレームに放熱部材を固定する方法を提供するものである。

本願の請求項２の発明は、小径部と小径部より大径の大径部と溶融部とを備える設置孔を有すると共に、前端と後端とからなる絶縁部材が設置され、該絶縁部材の後端における、設置孔と対応する位置に開口が形成され、該大径部が設置孔の内周壁における開口の近傍に形成される本体と、固定部を有すると共に、前記絶縁部材における設置孔の小径部に嵌入される突出部と、該突出部の後端に設けられると共に、該設置孔の大径部に嵌入されるストッパーとを備える放熱部材と、を有することを特徴とする放熱部材を有するリードフレームを提供するものである。

本願の請求項３の発明は、前記固定部は少なくとも１つの前記突出部の外周壁における前記ストッパーの近傍に設けられ、前記溶融部が充填される一定の収容空間を有する環状溝を備えることを特徴とする請求項２に記載の放熱部材を有するリードフレームを提供するものである。

本願の請求項４の発明は、前記突出部の固定部と前記ストッパーとの間にリング部が設けられることを特徴とする請求項２又は３に記載の放熱部材を有するリードフレームを提供するものである。

本発明の、リードフレームに放熱部材を固定する方法は、上記の課題を解決するものであり、１回の射出成形工程により、放熱部材とリードフレームの本体とを確実に固定できるだけでなく、製造工程をより簡単にすることができるので、コストの低減のみならず、歩留まりをも向上させることができる。
また、本発明の放熱部材を有するリードフレームは、前記のような構造であるので、極めて簡単に製造することができる。故に本発明によれば、製造時間の短縮を図ることができると共に、製品の競争力を向上させることができる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

図１（Ａ）は本発明に係るリードフレームに放熱部材を固定する方法における第１工程を示す側面断面図であり、図１（Ｂ）は本発明に係るリードフレームに放熱部材を固定する方法における第２工程を示す側面断面図であり、図１（Ｃ）は本発明に係るリードフレームに放熱部材を固定する方法における第３工程を示す側面断面図であり、図２は本発明に係る放熱部材を有するリードフレームの分解斜視図である。

図１及び図２に示すように、本発明に係る放熱部材をリードフレームに固定する方法は、リードフレームの本体（１０）を用意するステップ（Ａ）と、前記本体（１０）に絶縁部材（２０）を設置するステップ（Ｂ）と、固定部（３１１）を有する放熱部材（３０）を加熱してから、前記絶縁部材（２０）に設置することにより、その加熱された放熱部材（３０）と接触して溶融された絶縁部材（２０）の一部を固定部（３１１）に流し込んで該固定部（３１１）に固化させるステップ（Ｃ）と、を含む。

第１工程である、前記リードフレームの本体（１０）を用意するステップ（Ａ）においては、パッケージ用のリードフレームであって金属製で帯状に形成された複数の本体（１０）を用意し、更に該本体（１０）において複数の貫通孔（図示せず）が形成される設置領域（符号なし）を特定することにより、該貫通孔を介して該設置領域に設置するための射出成形の部材を確実に本体（１０）に固定する。

第２工程である、前記本体（１０）に絶縁部材（２０）を設置するステップ（Ｂ）においては、該絶縁部材（２０）の後端に開口（２２）を有すると共に小径部（符号なし）と小径部より大径の大径部（符号なし）とを備える設置孔（２１）を形成し、更に、大径部において小径部の後端と対応する部分に半径方向へ拡張した底面（２３）を形成し、該底面（２３）に溶融部（２３１）を設ける。尚、前記大径部は、設置孔（２１）の内周壁における、開口（２２）の近傍に設けられる。

また、前記のステップにおいては、前記絶縁部材（２０）が本体（１０）の設置領域に設けられ、該絶縁部材（２０）が射出成形により本体（１０）に設けられる。

尚、前記大径部の底面（２３）は、階段状に形成されても良く、また、円弧状や不規則な形状に形成されてもよい。

第３工程である、放熱部材（３０）を加熱して前記絶縁部材（２０）に設置するステップ（Ｃ）においては、先ず該放熱部材（３０）に固定部（３１１）を形成し、加熱された放熱部材（３０）を該絶縁部材（２０）に嵌め込んで、該絶縁部材（２０）の一部を溶融させて流体にして該固定部（３１１）に流し込み、該固定部（３１１）の一部を固化させて、該放熱部材（３０）をしっかりと絶縁部材（２０）に固定させる。これにより、従来の、少なくとも２回の工程が必要であった欠点を、単に１回の工程で容易且つ快速的に実現できるようにした。

また、前記本実施例においては、放熱部材（３０）が円筒状に形成されているが、該放熱部材（３０）が円筒状を呈する実施態様においては、該放熱部材（３０）が、突出部（３１）と該突出部（３１）の後端に設けられるストッパー（３２）とを備え、該突出部（３１）が、設置孔（２１）の小径部に嵌入されると共に、該ストッパー（３２）が、設置孔（２１）の大径部に嵌入される。また、前記突出部（３１）に溶融部（２３１）と固定するための固定部（３１１）が設けられ、その固定の仕組みは、該加熱された放熱部材（３０）が溶融部（２３１）に接触することにより、底面（２３）の一部が溶融して流体となり、該固定部（３１１）に流れ込んで固化するものであるので、優れた固定効果を提供できる。

さらに、前記突出部（３１）の固定部（３１１）とストッパー（３２）との間に少なくとも１つのリング部（３４）が設けられ、該リング部（３４）は、ストッパー（３２）と共に底面（２３）に設けられた溶融部（２３１）と接触する。尚、前記リング部（３４）とストッパー（３２）とは、階段状となるように設けてもよい。

前記放熱部材（３０）を加熱する手段は通常、熱伝導ロッド（図示せず）を用い、熱量を、該放熱部材（３０）まで伝導させるが、必ずしも該熱伝導ロッドを用いる必要はなく、例えば超音波や高周波、平面干渉などの方法を用いて加熱してもよい。

前記溶融部（２３１）は、設置孔（２１）の大径部の底面（２３）から下方へ向かって突出するように設けられる。前記放熱部材（３０）を絶縁部材（２０）に設ける時は、該加熱された放熱部材（３０）を溶融部（２３１）と接触させることにより、前記底面（２３）の一部を溶かして固定部（３１１）に流し込んで固化させる。尚、前記底面（２３）における溶融部（２３１）は、接着剤であってもよい。

前記固定部（３１１）は、突出部（３１）の外周壁上における、ストッパー（３２）の近傍に形成される少なくとも１つの環状溝を備え、該各環状溝は、上述したように、溶融部（２３１）が流れ込んで充填されるので、一定の収容空間を有する。また、一旦、前記溶融部（２３１）が固定部（３１１）で固化すると、再び溶融部（２３１）を溶融させない限り、溶融部（２３１）を固定部（３１１）から分離することができないので、該放熱部材（３０）と絶縁部材（２０）とは分離不能に固定された状態となる。尚、前記各環状溝の収容空間は、三角形や方形、円弧形の断面を有する形状に形成されてもよい。

また、前記固定部（３１１）は、突出部（３１）の外周壁においてストッパー（３２）の近傍に設けられる、フック状や逆三角形などの形状に形成された複数の突起（図示せず）よりなるものであってもよく、この場合、該溶融部（２３１）が溶融して該複数の突起の間に入って固化すると、該放熱部材（３０）と絶縁部材（２０）とが分離不能に固定される。

図１及び図２に示すように、本発明に係る放熱部材を有するリードフレームは、小径部（符号なし）と小径部より大径の大径部（符号なし）と溶融部（２３１）とを備える設置孔（２１）を有すると共に、前端と後端とからなる絶縁部材（２０）が設置され、該絶縁部材（２０）の後端における、設置孔（２１）と対応する位置に開口（２２）が形成され、該大径部が設置孔（２１）の内周壁における開口（２２）の近傍に形成される本体（１０）と、固定部（３１１）を有すると共に、前記絶縁部材（２０）における設置孔（２１）の小径部に嵌入される突出部（３１）と、該突出部（３１）の後端に設けられると共に、該設置孔（２１）の大径部に嵌入されるストッパー（３２）とを備える放熱部材（３０）とを備える。

また、前記突出部（３１）の固定部（３１１）と前記ストッパー（３２）との間にリング部（３４）が設けられ、該リング部（３４）とストッパー（３２）とは階段状を呈するように設けてもよいが、他の形状にしてもよい。

更に、前記本体（１０）に設置領域（符号なし）が設けられ、該設置領域に複数の貫通孔（符号なし）が形成され、設置領域に設置するための射出成形の部材が前記貫通孔を通して確実に本体（１０）に固定されることができる。

なお、前記溶融部（２３１）は、設置孔（２１）の内周壁に沿って固定部（３１１）まで延出されても良く、前記溶融部（２３１）は、前記設置穴（２１）の内周壁に設けられる接着剤であっても良い。
上述したように、本発明においては、前記加熱された放熱部材（３０）が絶縁部材（２０）に嵌め込まれることにより、前記溶融部（２３１）が溶融して流体になり前記固定部（３１１）に流れ込んで固化するものであり、この固定方法によると、該固定部（３１１）は、突出部（３１）の外周壁に設けられるので、該溶融した溶融部（２３１）は、絶縁部（２０）の設置孔（２１）における小径部の内周壁から固定部（３１１）にスムーズ且つ隙間無く流れ込んで固化する。

更に、前記固定部（３１１）は、突出部（３１）の外周壁上における、ストッパー（３２）の近傍に形成される少なくとも１つの環状溝を備え、該各環状溝は、上述したように、溶融部（２３１）が流れ込んで充填されるので、一定の収容空間を有する。また、一旦、前記溶融部（２３１）が固定部（３１１）で固化すると、再び溶融部（２３１）を溶融させない限り、溶融部（２３１）を固定部（３１１）から分離することができないので、該放熱部材（３０）と絶縁部材（２０）とは分離不能に固定された状態となる。尚、前記各環状溝の収容空間は、三角形や方形、円弧形の断面を有する形状に形成されてもよい。

また、前記固定部（３１１）は、突出部（３１）の外周壁における、ストッパー（３２）の近傍に設けられる、フック状や逆三角形などの形状に形成された複数の突起（図示せず）よりなるものであってもよく、この場合、該溶融部（２３１）が溶融して該複数の突起の間に入って固化すると、該放熱部材（３０）と絶縁部材（２０）とが分離不能に固定される。

本発明に係る放熱部材を有するリードフレーム及びリードフレームに放熱部材を固定する方法は、前記ステップと構造を有するので、従来の方法とリードフレームより簡単に製造することができる。従って製造時間の短縮、生産効率の向上、コストの削減及び競争力の改善を図ることができる。

本発明に係るリードフレームに放熱部材を固定する方法における各工程を示す側面断面図である。 本発明に係る放熱部材を有するリードフレームの分解斜視図である。 従来のリードフレームに放熱部材を固定する方法の流れを示す側面断面図である。

符号の説明

１０ 本体
２０ 絶縁部材
２１ 設置孔
２２ 開口
２３ 底面
２３１ 溶融部
３０ 放熱部材
３１ 突出部
３１１ 固定部
３２ ストッパー
３４ リング部
９０ 本体
９１ 絶縁部材
９１１ 貫通孔
９２ 放熱部材
９２１ 突出部
９２２ ストッパー
９３ モードル部材
Ａ リードフレームの本体を用意するステップ
Ｂ 本体に絶縁部材を設置するステップ
Ｃ 固定部を有する放熱部材を加熱して前記絶縁部材に設置するステップ

Claims (4)

1. リードフレームの本体を用意するステップと、
   前記本体に絶縁部材を設置するステップと、
   固定部を有する放熱部材を加熱してから、前記絶縁部材に設置することにより、その加熱された前記放熱部材と接触して溶融された前記絶縁部材の一部を、前記固定部に流し込んで該固定部に固化させるステップと、
   を含むことを特徴とするリードフレームに放熱部材を固定する方法。
2. 小径部と該小径部より大径の大径部と溶融部とを備える設置孔を有すると共に前端と後端とからなる絶縁部材が設置され、該絶縁部材の前記後端において前記設置孔と対応する位置に開口が形成され、前記大径部が前記設置孔の内周壁における開口の近傍に形成される本体と、
   固定部を有すると共に前記絶縁部材における前記設置孔の前記小径部に嵌入される突出部と、該突出部の後端に設けられると共に前記設置孔の前記大径部に嵌入されるストッパーと、を備える放熱部材と、
   を有することを特徴とする放熱部材を有するリードフレーム。
3. 前記固定部は、少なくとも１つの前記突出部の外周壁における前記ストッパーの近傍に設けられ、前記溶融部が充填される一定の収容空間を有する環状溝を備えることを特徴とする請求項２に記載の放熱部材を有するリードフレーム。
4. 前記突出部の前記固定部と前記ストッパーとの間にリング部が設けられることを特徴とする請求項２又は３に記載の放熱部材を有するリードフレーム。

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