JP5113507B2 - 放熱板収納トレー - Google Patents

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Description

一面に矩形状凹部を有する放熱板を複数個収納するための収納トレーに関する。
半導体パッケージ用放熱板は、基板上に搭載された半導体素子が発する熱を伝熱放散させるため、半導体素子に接合させて用いられる。図１に示すように、一面に矩形状凹部を有する半導体パッケージ用放熱板１００は、基板３００の上に搭載された半導体チップ２００と接合部材４００を介して熱的に接続される。放熱板１００は、放熱板１００の凹部の内側壁部１５０の底面であるフランジ部１２０が、基板３００とエポキシ系接着剤５００によって接着され固定される。
放熱板１００をこのように基板３００上に接着し実装化する前に、多数個の放熱板１００を一度に運搬する場合には、図３に示す収納トレー６０ａの複数の収納部６２の各々の上に複数の放熱板１００（図示せず）をそれぞれ搭載し、図２に示すようにそれらの上に別の同一形状の収納トレー６０ｂを重ね運搬していた。最も近い従来技術を示す文献を特許文献１として以下に挙げる。
特許第３２８０４２１号公報
しかしながら、放熱板１００を収納トレー６０ａに搭載して運搬する間、又は長期保管中に、放熱板１００のフランジ部１２０が収納トレー６０ａに長期間接触していると、収納トレー６０ａの材料であるＡＢＳ樹脂や、帯電防止剤に含まれる成分がフランジ部１２０に付着することがあった。これら成分中に含まれるステアリン酸アミドなどの脂肪酸アミド、炭化水素系の成分が放熱板１００のフランジ部１２０に付着すると、放熱板１００を基板３００に接着する際の接合力が弱くなるという問題があった。これは、放熱板１００のフランジ部１２０に付着した成分が、基板３００と接合するときに用いるエポキシ系接着剤との密着性を阻害するためである。また、収納トレーの材料である樹脂にはこの密着性を阻害する成分が種々含まれており、これらの代表的な阻害成分を除くことも考えられるが、阻害成分全てを除くことは難しいという問題もあった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、放熱板を収納するときに、放熱板のフランジ部と収納トレーが接触しない構造を有した、放熱板の収納トレーを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
本発明によれば、一面に矩形状凹部を有する放熱板を複数個収納するための収納トレーであって、一面に、前記放熱板を搭載するための収納部を複数個配列し、前記収納部の各々は、前記放熱板の凹部の隅部を支持する４ヶ所の位置に、前記凹部の側壁部の高さより高い突起部を設け、他面に、前記放熱板の前記凹部が形成された面とは反対側の面に搭載した際に、前記放熱板の外側壁を包囲する、前記放熱板の外側壁の高さよりも低い突起部を設けた、放熱板収納トレーにより解決することができる。
また、一面に矩形状凹部を有する放熱板を複数個収納する収納トレーであって、一面に、前記放熱板を搭載するための収納部を複数個配列し、前記収納部の各々は、前記放熱板の凹部の隅部を含む二辺を支持する２ヶ所の位置に、前記凹部の側壁部の高さより高い突起部を設け、他面に、前記放熱板の前記凹部が形成された面とは反対側の面に搭載した際に、前記放熱板の外側壁を包囲する、前記放熱板の外側壁の高さよりも低い突起部を設けた、
放熱板収納トレーであっても良い。
また、一面に矩形状凹部を有する放熱板を複数個収納する収納トレーであって、一面に、前記放熱板を搭載するための収納部を複数個配列し、前記収納部の各々は、前記放熱板の凹部の四辺の各々を少なくとも部分的に支持する４ヶ所の位置に、前記凹部の側壁部の高さより高い突起部を設け、他面に、前記放熱板の前記凹部が形成された面とは反対側の面に搭載した際に、前記放熱板の外側壁を包囲する、前記放熱板の外側壁の高さよりも低い突起部を設けた、放熱板収納トレーであっても良い。
また、前記収納部の各々は、平面視正方形または長方形の中央部が開口された枠状の突起部が設けられている、放熱板収納トレーであっても良い。
また、前記収納部に設けられた突起部の上部外側に張り出し部を備えた、放熱板収納トレーであっても良い。
また、他面に、前記放熱板の外側壁の外側に対応する４ヶ所の位置に、前記放熱板の外側壁を包囲する突起部を設けた、放熱板収納トレーであっても良い。
本発明によれば、放熱板を収納し運搬する間、放熱板のフランジ部と収納トレーが接触しない構造を有した、放熱板の収納トレーを提供することが可能となる。
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
図４は、本発明に係る収納トレー６ａの収納部の一つに１個の放熱板１００を搭載し、放熱板１００の上に他の収納トレー６ｂを重ねた様子を表す断面図である。
図４に示す放熱板１００は、基板上に搭載された半導体素子が発する熱を伝熱放散させるために用いられる。そのため放熱板１００の一面には、半導体素子を覆うための、凹部１３０が形成されている。放熱板１００の凹部１３０は、平面視正方形状または長方形状であり、凹部１３０の外周には内側壁部１５０及び外側壁部１７０が形成されている。この内側壁部１５０及び外側壁部１７０の底面であるフランジ部１２０が、半導体素子が搭載された基板と接着される部分となる。
放熱板１００は、熱伝導性の良いアルミニウムや銅などの金属から形成されている。放熱板１００の一例を示すと、放熱板１００の全体の厚さは約３ｍｍであり、２７ｍｍ角、３７ｍｍ角、４８ｍｍ角等の平面視正方形に形成されたものがある。２７ｍｍ角の場合、凹部１３０は、おおよそ縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×奥行き１ｍｍであり、フランジ部１２０の幅は、約３ｍｍである。
図４に示す収納トレー６ａは、ＡＢＳ樹脂等に帯電防止剤等を含む材料から形成されている。また、図５に示すように、収納トレー６ａの一面には、複数個の放熱板１００を搭載するための、正方形状または長方形状の収納部８が等間隔で格子状に形成されている。各収納部８は、同一形状となるように、成形される。
図４に示す収納トレー６ａの上面側に形成されている収納部８には、放熱板１００の凹部１３０の底面を支持するための突起部１０ａが複数個設けられている。突起部１０ａは、縦断面視長方形状に形成されている。
突起部１０ａの高さＬ１は、放熱板１００の凹部１３０を突起部１０ａに向けて放熱板１００を突起部１０ａに搭載したときに、放熱板１００のフランジ部１２０が収納トレー６ａの上面７に接触しない高さとする。例えば、突起部１０ａの高さＬ１は、約１ｍｍから３ｍｍとする。フランジ部１２０と上面７の間には、隙間を約０．１から０．５ｍｍ空けると良い。
また、放熱板１００の凹部１３０の底面部において、搭載する半導体素子が接触する部分には、突起部１０ａが接触しないことが望ましい。さらに突起部１０ａと内側壁部１５０との間には、フランジ部１２０の内側壁部１５０側のエッジ部１２５が突起部１０ａと接触しないよう隙間を空けるようにする。このようにして形成される突起部１０ａの幅Ｌ２は、例えば、約１ｍｍから３ｍｍである。
図４に示すように、収納トレー６ａには放熱板１００を搭載し、その上に収納トレー６ｂを重ね、収納トレー６ｂに別の放熱板１００（図示せず）を搭載し、その上にさらに収納トレー６ｃ（図示せず）を重ね合わせて、収納トレー群６を構成する。このような構成により、放熱板１００を運搬する場合にも、放熱板１００が収納トレーから外れないようにする。
各収納トレー、例えば収納トレー６ｂの下面側（突起部１０ｂが形成されていない側）には、突起部９ｂが形成されている。この突起部９ｂは、放熱板１００の外側壁部１７０を包囲しあるいは覆うように形成されている。突起部９ｂの高さは、放熱板１００のフランジ部１２０に接触しないように、外側壁部１７０の高さよりも低くなるよう形成されている。例えば、突起部９ｂの高さは、約１．５ｍｍとする。これにより、放熱板１００を運搬する場合にも、各収納トレーがずれないよう位置を固定することが可能となる。
上述したように、収納トレーを重ね合わせて構成した収納トレー群６の各トレー６ａ、６ｂ、６ｃ…は、同一形状に成形されており、互いに同じ位置に整合して重ね合わされる。この収納トレー群６は収納トレーを２枚以上重ね合わせることができる。
［第１実施例］
図５は、本発明の第１実施例に係る収納トレー６ａの平面図である。収納トレー６ａの上に正方形状の収納部８が等間隔で格子状に１０個設けられている。各収納部８には、搭載すべき放熱板１００の外側壁部１７０及び凹部１３０の内側壁部１５０の位置が２点鎖線で示されている。
本実施例に係る収納トレー６ａの上面に設けられた収納部８には、平面視正方形状または長方形状の突起部１２（図４に断面が示された突起部１０ａの本実施例に於ける平面視）が４個立設されている（図５において実線で示す。）。各突起部１２は、放熱板１００の凹部１３０の四隅に対応する位置に形成されているため、放熱板１００が前後左右に移動又は傾くことを防止する。また各突起部１２の高さＬ１は、放熱板１００の凹部の内側壁部１５０の高さよりも高く形成されている。そのため、放熱板１００を収納トレー６ａに搭載した場合に、放熱板１００のフランジ部１２０が収納トレーの上面７に接触しないように、放熱板１００が突起部１２に支持される。
本実施例に係る収納トレー６ａの他面側（下面側すなわち突起部１２が形成されていない側）には、突起部９ａが形成されている。図５において、突起部９ａを破線で示している。この突起部９ａは、平面視Ｌ字形状に形成され、収納トレー６ａの下側に重ねる収納トレー（図示せず）に搭載される放熱板１００の外側壁部１７０を包囲する位置に形成される。この突起部９ａは、放熱板１００の外側壁部１７０を包囲する位置に、一部平面視長方形の突起部をさらに含んでも良く、また外側壁部１７０を囲むように形成された枠状であっても良い。この突起部９ａにより、放熱板１００を搭載した収納トレー群６を重ねて運搬する場合にも、各収納トレーがずれないよう位置を固定することが可能となる。
［第２実施例］
図６は、本発明の第２実施例に係る収納トレー６ａ上に設けられた１個の収納部８の平面図である。収納トレー６ａの上に搭載すべき放熱板１００の外側壁部１７０及び凹部１３０の内側壁部１５０の位置が２点鎖線で示されている。本実施例に係る収納トレー６ａの上面には、平面視長方形の突起部１３（図４に断面が示された突起部１０ａの本実施例に於ける平面視）が２個立設されている。各突起部１３は、放熱板１００の凹部１３０の二辺に対応する位置に形成されているため、放熱板１００が前後左右に移動又は傾くことを防止する。また各突起部１３の高さＬ１は、放熱板１００の凹部の内側壁部１５０の高さよりも高く形成されている。そのため、放熱板１００を収納トレー６ａに搭載した場合に、放熱板１００のフランジ部１２０が収納トレーの上面７に接触しないように、放熱板１００は突起部１３に支持される。
［第３実施例］
図７は、本発明の第３実施例に係る収納トレー６ａ上に設けられた１個の収納部８の平面図である。収納トレー６ａの上に搭載すべき放熱板１００の外側壁部１７０及び凹部１３０の内側壁部１５０の位置が２点鎖線で示されている。本実施例に係る収納トレー６ａの上面には、平面視正方形または長方形の中央部が開口された枠状の突起部１４（図４に断面が示された突起部１０ａの本実施例に於ける平面視）が形成されている。突起部１４は、放熱板１００の凹部１３０の四辺に対応する位置に形成されている。そのため、放熱板１００が前後左右に移動又は傾くことを防止する。また各突起部１４の高さＬ１は、放熱板１００の凹部の内側壁部１５０の高さよりも高く形成されている。そのため、放熱板１００を収納トレー６ａに搭載した場合に、放熱板１００のフランジ部１２０が収納トレーの上面７に接触しないように、放熱板１００は突起部１４に支持される。
［第４実施例］
図８は、本発明の第４実施例に係る収納トレーの上に設けられた１個の収納部８の平面図である。収納トレー６ａの上に搭載すべき放熱板１００の外側壁部１７０及び凹部１３０の内側壁部１５０の位置が２点鎖線で示されている。本実施例に係る収納トレー６ａの上面には、平面視正方形または長方形状の突起部１５（図４に断面が示された突起部１０ａの本実施例に於ける平面視）が立設されている。突起部１４は、放熱板１００の凹部１３０の四辺のそれぞれの辺の一部に対応する位置に形成されているため、放熱板１００が前後左右に移動又は傾くことを防止する。また各突起部１５の高さＬ１は、放熱板１００の凹部の内側壁部１５０の高さよりも高く形成されている。そのため、放熱板１００を収納トレー６ａに搭載した場合に、放熱板１００のフランジ部１２０が収納トレーの上面に接触しないように、放熱板１００は突起部１５に支持される。
［第５実施例］
図９は、本発明の第５実施例に係る１枚の収納トレー６ａの上に１個の放熱板１００を搭載し、放熱板１００の上に他の１枚の収納トレー６ｂを重ねた様子を表す断面図である。
図９に示すように、本実施例に係る収納トレー６ａの突起部１１ａは、その上部２０ａの外側に張り出し部２４が形成されている。張り出し部２４の張り出している長さＬ３は、この張り出し部２４が、内側壁部１５０の凹部１３０底面付近に接触することにより、フランジ部１２０の内側壁部１５０側のエッジ部１２５が突起部１１ａと接触するのを防ぐ長さ、例えば、約０．５ｍｍから１ｍｍとする。
図１０乃至図１３は、それぞれ第１実施例乃至第４実施例と突起部の配置、形状等が同一であり、突起部１２、１３、１４および１５にそれぞれ張り出し部２４（図中、実線で示した突起部１１ａとの境目を破線で示す。）を形成した突起部１２ａ、１３ａ、１４ａおよび１５ａの実施例を示す平面図である。
なお、放熱板１００の全体の形状、凹部１３０の平面視の形状は、上記正方形状、長方形状の他、円形または多角形であっても良い。例えば、凹部１３０が平面視円形、多角形の場合には、突起部１２〜１５の形状は、円形、多角形に適宜変形することが可能である。
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能なものである。
図１は、半導体素子が搭載された基板に放熱板が接合された様子を示す断面図である。 図２は、従来の放熱板を運搬するための収納トレーを示す断面図である。 図３は、従来の放熱板を運搬するための収納トレーを示す平面図である。 図４は、本発明に係る収納トレーを説明するための断面図である。 図５は、本発明の第１実施例に係る収納トレーを示す平面図である。 図６は、本発明の第２実施例に係る収納トレーを示す平面図である。 図７は、本発明の第３実施例に係る収納トレーを示す平面図である。 図８は、本発明の第４実施例に係る収納トレーを示す平面図である。 図９は、本発明の第５実施例に係る収納トレーを示す断面図である。 図１０は、本発明の第５実施例（その１）に係る収納トレーを示す平面図である。 図１１は、本発明の第５実施例（その２）に係る収納トレーを示す平面図である。 図１２は、本発明の第５実施例（その３）に係る収納トレーを示す平面図である。 図１３は、本発明の第５実施例（その４）に係る収納トレーを示す平面図である。
符号の説明
６ａ，６ｂ 収納トレー
８ 収納部
９〜１５ 突起部
２４ 張り出し部
１００ 放熱板
１５０ 内側壁部
１７０ 外側壁部
１２０ フランジ部
２００ 半導体素子
３００ 基板
５００ 接着剤

Claims (6)

  1. 一面に矩形状凹部を有する放熱板を複数個収納するための収納トレーであって、
    一面に、前記放熱板を搭載するための収納部を複数個配列し、
    前記収納部の各々は、前記放熱板の凹部の隅部を支持する４ヶ所の位置に、前記凹部の側壁部の高さより高い突起部を設け、
    他面に、前記放熱板の前記凹部が形成された面とは反対側の面に搭載した際に、前記放熱板の外側壁を包囲する、前記放熱板の外側壁の高さよりも低い突起部を設けた、
    放熱板収納トレー。
  2. 一面に矩形状凹部を有する放熱板を複数個収納するための収納トレーであって、
    一面に、前記放熱板を搭載するための収納部を複数個配列し、
    前記収納部の各々は、前記放熱板の凹部の隅部を含む二辺を支持する２ヶ所の位置に、前記凹部の側壁部の高さより高い突起部を設け、
    他面に、前記放熱板の前記凹部が形成された面とは反対側の面に搭載した際に、前記放熱板の外側壁を包囲する、前記放熱板の外側壁の高さよりも低い突起部を設けた、
    放熱板収納トレー。
  3. 一面に矩形状凹部を有する放熱板を複数個収納するための収納トレーであって、
    一面に、前記放熱板を搭載するための収納部を複数個配列し、
    前記収納部の各々は、前記放熱板の凹部の四辺の各々を少なくとも部分的に支持する４ヶ所の位置に、
    前記凹部の側壁部の高さより高い突起部を設け、
    他面に、前記放熱板の前記凹部が形成された面とは反対側の面に搭載した際に、前記放熱板の外側壁を包囲する、前記放熱板の外側壁の高さよりも低い突起部を設けた、
    放熱板収納トレー。
  4. 前記収納部の各々は、平面視正方形または長方形の中央部が開口された枠状の突起部が設けられている、
    請求項３に記載の放熱板収納トレー。
  5. 前記収納部に設けられた突起部の上部外側に張り出し部を備えた、
    請求項１ないし４のいずれか一項に記載の放熱板収納トレー。
  6. 他面に、前記放熱板の外側壁の外側に対応する４ヶ所の位置に、
    前記放熱板の外側壁を包囲する突起部を設けた、
    請求項１ないし５のいずれか一項に記載の放熱板収納トレー。
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