JP4459848B2 - Ｃａｎパッケージ用取り付け治具 - Google Patents

Description

本発明は、発熱素子を実装したＣＡＮパッケージ用の取り付け治具に関し、特に、ＣＡＮパッケージの端子リード間の電気的絶縁を確保しつつ、放熱性を向上させることができるＣＡＮパッケージ用取り付け治具に関するものである。

高集積化につれて半導体素子の消費電力は大きくなり、発熱量も増えてきた。このような発熱素子を実装するパッケージとしてＣＡＮパッケージが用いられる（例えば、特許文献１参照）。ＣＡＮパッケージとは、平板形状の金属ボディにガラス封着や溶接により複数の端子リードを取り付けたパッケージである。

このＣＡＮパッケージ用のテスト治具又は基板実装時のホルダー等として用いられていた従来の取り付け治具を図６に示す。図６は、ＣＡＮパッケージと、そのＣＡＮパッケージ用の従来の取り付け治具を示す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。

ＣＡＮパッケージは、パッケージボディ１１と、パッケージボディ１１上に実装された発熱素子１２と、発熱素子１２を覆うキャップ１３と、先端がキャップ１３内で発熱素子１２に電気的に接続された端子リード１４とを備えている。

また、従来のＣＡＮパッケージ用取り付け治具４０は、ＣＡＮパッケージを載置する放熱板４１と、端子リード１４を通すためのソケット４２と、端子リード１４との電気導通をとるためのスリーブ４３とを備えている。また、放熱板４１には、端子リード１４全てを一度に通すために貫通穴４４が設けられている。

特開２０００−８１５５０号公報

従来の取り付け治具では、放熱板４１に一つの貫通穴４４を設けて全ての端子リード１４を通す構造であった。このため、ＣＡＮパッケージ１０と放熱板４１の接触部分は貫通穴４４の外周部に限られていた。従って、放熱経路となる接触部分の面積を広くとることができなかった。特に小型化によってＣＡＮパッケージにおいて端子リード１４の外側の部分の面積が狭い場合は接触部分が狭くなるため、放熱性が低くなり、パッケージ内に実装された素子の特性に影響を与える場合もあった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、ＣＡＮパッケージの端子リード間の電気的絶縁を確保しつつ、放熱性を向上させることができるＣＡＮパッケージ用取り付け治具を得るものである。

本発明に係るＣＡＮパッケージ用取り付け治具は、発熱素子を実装したＣＡＮパッケージを載置するための母材と、ＣＡＮパッケージの端子リードとの電気導通をとるためのスリーブとを備え、母材は、表面に絶縁処理を施した高熱伝導性材料から構成され、母材は、端子リードを通すための貫通穴を有し、貫通穴は、内壁に絶縁処理が施され、スリーブは、貫通穴を貫通した端子リードの先端が勘合するように母材の下面に配置されている。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。

本発明により、ＣＡＮパッケージの端子リード間の電気的絶縁を確保しつつ、放熱性を向上させることができる。

実施の形態１．
図１は、ＣＡＮパッケージと、それを取り付ける本発明の実施の形態１に係る治具を示す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。

ＣＡＮパッケージ１０は、パッケージボディ１１と、パッケージボディ１１上に実装された発熱素子１２と、発熱素子１２を覆うキャップ１３と、先端がキャップ１３内で発熱素子１２に電気的に接続された端子リード１４とを備えている。

また、ＣＡＮパッケージ用取り付け治具２０は、ＣＡＮパッケージを載置するための母材２１と、端子リード１４との電気導通をとるためのスリーブ２２とを備えている。

母材２１は、表面に絶縁処理を施した高熱伝導性材料から構成されている。具体的には、アルマイト処理したアルミニウム等、酸化や窒化などの手法を用いて表面絶縁処理を施した金属材料や、表面にＤＬＣ（Diamondlike Carbon）コーティング処理したカーボン等を用いる。

母材２１には、端子リード１４を通すための貫通穴２３を必要数加工されている。そして、スリーブ２２は、貫通穴２３を貫通した端子リード１４の先端が勘合するように母材２１の下面に配置されている。

貫通穴２３を設けた後に母材２１の絶縁処理を行う。従って、貫通穴２３の内壁は絶縁処理が施されている。これにより、端子リード１４間の電気的絶縁を確保することができる。

また、母材２１は、貫通穴２３以外の部分でＣＡＮパッケージの底面全体と接触するため、従来よりも接触面積を広くすることができ、放熱性を向上させることができる。

実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係るＣＡＮパッケージ用取り付け治具を示す斜視図である。図１と同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。

実施の形態１と同様に母材２１は、表面に絶縁処理を施した高熱伝導性及び導電性を有する材料から構成されている。そして、実施の形態２では、ＣＡＮパッケージのパッケージボディと接触する母材２１の上面２４の絶縁層を削り取って母材２１の導電性材料を露出させている。これにより、ＣＡＮパッケージの本体自体から電気導通を取ることができる。

実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３に係るＣＡＮパッケージ用取り付け治具を示す斜視図である。図１又は図２と同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。

表面に絶縁処理を施した板状の高熱伝導性材料で母材２１を構成する。この母材２１に貫通穴２３を複数個加工する。これにより、複数のＣＡＮパッケージを載置することができる一体型の治具を安価に製作することができる。

また、実施の形態２と同様に母材２１の上面２４の絶縁層を削り取ることで電気導通を取ることもできる。さらに、母材２１の一部に放熱面積を稼ぐ為のフイン構造２５を加工することでさらに放熱性を向上させることができる。

実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４に係るＣＡＮパッケージ用取り付け治具を示す斜視図である。

ＣＡＮパッケージ用取り付け治具３０は、発熱素子を実装したＣＡＮパッケージを載置するための母材３１と、母材３１の側面に設けられた複数の部品３２とを備えている。そして、母材３１と部品３２の接触面に、ＣＡＮパッケージの端子リードを通すための溝３３が設けられている。

母材３１は、ＣＡＮパッケージの端子リード間の絶縁を確保すると同時にＣＡＮパッケージからの放熱を行うため、表面に絶縁処理を施した高熱伝導性材料から構成されている。そして、複数の部品３２は、ＣＡＮパッケージの端子リードとの電気導通を取るために、溝３３部分において導電性を有する。

また、複数の部品３２は、それぞれ端子リードごとに設けられ、お互いの電気接触を防ぐため隣同士の接触面に絶縁処理が施されている。これにより、端子リード１４間の電気的絶縁を確保することができる。

上記のように端子リードの内側と外側で治具を分割したことで、ＣＡＮパッケージの端子リードの内側にも放熱経路を確保することができるため、放熱性を向上させることができる。また、溝３３を設けることで、母材３１と部品３２の間隔を最小限にして放熱面積を広く取ることができ、放熱性を向上させることができる。そして、スリーブ等の余分な部品が不要となり、加工が容易となる。さらに、多ピンデバイスの着脱が容易になる。

実施の形態５．
図５は、本発明の実施の形態５に係るＣＡＮパッケージ用取り付け治具にＣＡＮパッケージを取り付けた状態を示す断面図である。図４と同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。

実施の形態５では、母材３１及び部品３２の上面に、ＣＡＮパッケージのパッケージボディを勘合するための凹部を設けている。その他の構成は、実施の形態４と同様である。この凹部に勘合するようにＣＡＮパッケージを取り付けることで、ＣＡＮパッケージのパッケージボディ１１の側面部位と部品３２を接触させることができ、さらに放熱性を向上させることができる。

ＣＡＮパッケージと、それを取り付ける本発明の実施の形態１に係る治具を示す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。 本発明の実施の形態１に係るＣＡＮパッケージ用取り付け治具を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係るＣＡＮパッケージ用取り付け治具を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４に係るＣＡＮパッケージ用取り付け治具を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５に係るＣＡＮパッケージ用取り付け治具にＣＡＮパッケージを取り付けた状態を示す断面図である。 ＣＡＮパッケージと、そのＣＡＮパッケージ用の従来の取り付け治具を示す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。

符号の説明

１０ パッケージ
１１ パッケージボディ
１２ 発熱素子
１３ キャップ
１４ 端子リード
２０，３０ ＣＡＮパッケージ用取り付け治具
２１，３１ 母材
２２ スリーブ
２３ 貫通穴
２４ 上面
３２ 部品
３３ 溝

Claims (5)

1. 発熱素子を実装したＣＡＮパッケージを載置するための母材と、
   前記ＣＡＮパッケージの端子リードとの電気導通をとるためのスリーブとを備え、
   前記母材は、表面に絶縁処理を施した高熱伝導性材料から構成され、
   前記母材は、前記端子リードを通すための貫通穴を有し、
   前記貫通穴の内壁は絶縁処理が施され、
   前記スリーブは、前記貫通穴を貫通した前記端子リードの先端が勘合するように前記母材の下面に配置されていることを特徴とするＣＡＮパッケージ用取り付け治具。
2. 前記母材の上面において前記高熱伝導材料が露出し、
   前記高熱伝導材料は導電性を有することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＮパッケージ用取り付け治具。
3. 前記母材は、前記貫通穴を複数個有し、複数のＣＡＮパッケージを載置することができることを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＡＮパッケージ用取り付け治具。
4. 発熱素子を実装したＣＡＮパッケージを載置するための母材と、
   前記母材の側面に設けられた複数の部品とを備え、
   前記母材と前記部品の接触面に前記ＣＡＮパッケージの端子リードを通すための溝が設けられ、
   前記母材は、表面に絶縁処理を施した高熱伝導性材料から構成され、
   前記複数の部品は、隣同士の接触面に絶縁処理が施され、前記溝部分において導電性を有することを特徴とするＣＡＮパッケージ用取り付け治具。
5. 前記母材及び前記部品の上面に、前記ＣＡＮパッケージのパッケージボディを勘合するための凹部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のＣＡＮパッケージ用取り付け治具。

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