JPH03229444A - 実装金具付き半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要］ 筐体やンヤーシー等の実装相手に固定される実装金具付
き半導体装置の構成に関し、 実装させることによる特性変動を低減せしめ、従来装置
における実装金具の破損をなくすことを目的とし、 中央部に半導体素子を搭載した板状の半導体装置実装金
具には、実装相手に該実装金具を固定させる固定部材が
貫通する第１の貫通孔と、搭載された該半導体素子と該
第１の貫通孔との中間部に貫通する第２の貫通孔が設け
られ、 該第１の貫通孔の径より長い長孔である該第２の貫通孔
の長さ方向が、該半導体素子と該第１の貫通孔との対向
方向にほぼ直交する方向であることを特徴とし構成する
。

１産業上の利用分野］ 本発明は実装金具付き半導体装置の構成、特に筐体やシ
ャーシー等の実装相手に実装せしめたとき、実装による
特性の変動を低減せしめ、従来装置における実装金具の
破損をなくすための構成に関する。

（従、来の技術〕 最近の半導体装置は、高密度化、高出力化および複合化
が進むに従って、筐体やシャーシー等にしっかりと固定
されるように実装し、そのための機械的強度を確保する
と共に、放熱特性を満足させる必要がある。

このような半導体装置では、例えばねじによって固定さ
れる実装用の金具を具え、該金具の中央部に半導体素子
を直接的に搭載するまたは、半導体素子を収容した半導
体装置を搭載する構成であった。

第３図は実装金具付き半導体装置の従来の構成例を示す
平面図（イ）と側面図（ロ）および、その実装図（ハ）
である。

第３図において、実装金具付き半導体装置１は、銅等の
金属板より形成し表面塾理の施された実装金具６の中央
部に、光半導体装置２を搭載してなる。

光半導体装置２は、パッケージ４に光半導体素子３を収
容し、光半導体素子３に先端が対向する光ケーブル５が
パンケージ４より導出し、筐体やシャーシー等の実装相
手部材１２にねじ（固定部材）１１で固定される実装金
具６には、ねじ１１が貫通する一対の貫通孔（第１の貫
通孔）７を有する。

なお、第３図において、光半導体素子３は素子搭載基板
９に搭載され、外部リード端子１０が実装金具６の下方
に突出し、一般にゴムにてなるスリーブ８は、パッケー
ジ４より導出された光ケーブル５の導出部を機械的に保
護する。

かかる実装金具付き半導体装ｘｉは、実装金具６の厚さ
方向の反り、実装相手部材１２の反り、ねじ１１の締め
付けにより発生する実装金具６の内部応力等によって、
光半導体素子３の中心部に対向すべき光ケーブル５の先
端がすらされるようになり、光ケーブル５からの出力が
低減されるという問題点があった。

第４図は実装金具の変形による光半導体素子の出力特性
の変化を示す一例である。

第４図において、線軸は光半導体素子３の最大出力を１
００％とした出力特性変化率（％）、横軸は光半導体素
子３の中心に対する光ケーブル５の先端のずれδ　（μ
ｍ）であり、光半導体素子３の中心と光ケーブル５の先
端の中心とが一致した状態を零としたときのずれδが４
μＩ程度になると、光ケーブル５からの出力特性は約５
０％低減し、ずれδが１０μｍになると、光ケーブル５
からの出力はほぼ零になる。

かかる光ケーブル先端のずれδは、実装金具６を固定相
手に固定することによっても発生し、第１図においてδ
＝１μＩの出力低減率は数％程度に過ぎないが、高感度
、高出力である高性能光半導体素子では、δ＝１μｍに
て出力低減率が５０％程度に達するものもある。

第５図は、前記出力特性の低減（変動）に対処した従来
の実装金具付き半導体装置の平面図（イ）とその側面図
（ｒＪ）である。

第５図において、光半導体装置２を中央部に搭ｉＱ　Ｌ
でなる実装金具付き半導体装置１５は、実装金具】６の
中央部を残し左右に薄肉部１６ａを形成せしめたもので
ある。

かかる半導体装置１５は、ねじ等を用いて所望の実装相
手に実装せしめたとき、薄肉部１６ａの変形によって、
実装時の影響が光半導体装置２に及ばないようにしたも
のである。

［発明が解決しようとする課題〕 以上説明したように、実装時の特性変動に対処した従来
の実装金具付き半導体装置は、ねじ等によって固定され
る実装金具の一部を薄＜シ、そのことにより特性変動を
抑制する構成であった。

しかし、半導体素子の特性が向上されるに従って、特性
の安定化に対し不充分であり、その実装時にねじ等によ
って固定される実装金具の一部を１＜シたり溝を設けて
、実装したときの特性変動を抑制する構成であった。

しかし、半導体素子の特性が向上されるに従って、特性
の安定化に対し不充分であり、例えば高性能の光半導体
素子を搭載せしめたとき、素子に対する光ファイバのず
れδを数μｍ以下にさせることが困難であると共に、実
装金具１６は薄肉部１６ａの形成に伴いその全幅に渡る
段差部は、一方の端部にクラックが発生し易く、該クラ
ックの成長により破損されるという欠点があった。

第６図は前記欠点に対処するため試作した実装金具付き
半導体装置の平面図（イ）とその側面図（［１）であり
、第６図において、光半導体装置２を中央部に搭載して
なる実装金具付き半導体装Ｗ１７は、実装金具１８の中
央部と貫通孔７との中間部に、実装金具１８の全幅に渡
る溝１９を形成する。

かかる半導体装置１７は、ねじ等を用いて所望の実装相
手に実装せしめたとき、溝１９の形成による薄肉部１８
ａの変形によって、実装時の影響が光半導体装置２に及
ばないようにしようとしたものであるが、第５図の半導
体装置１５に比べて特別な効果が得られなかった。

本発明の目的は、実装時における半導体素子の特性安定
化を一層向上せしめ、かつ、前記実装金具の破損をなく
すことである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、本発明の実施例を示す第１図によれば、中
央部に半導体素子（半導体素子）２２を搭載した板状の
半導体装置実装金具２６には、実装相手に実装金具２６
を固定させる固定部材が貫通する第１の貫通孔２７と、
搭載された半導体素子２２と第１の貫通孔２７との中間
部に貫通する第２の貫通孔２８が設けられ、 第１の貫通孔２７の径より長い長孔である第２の貫通孔
２８の長さ方向が、半導体素子２２と第１の貫通孔２７
との対向方向にほぼ直交する方向であることを特徴とす
る実装金具付き半導体装置２１によりて解決される。

〔作用〕

従来技術は実装金具にその全幅に渡る薄肉部を設け、実
装せしめたとき該薄肉部の変形Ｃ二よって、半導体装置
の特性変動を抑制した構成であったが、本発明による上
記手段は、実装金具の所定部に第２の貫通孔を設け、そ
のことによって、実装金具に変形容易な狭幅部を形成せ
しめたものである。

かかる狭幅部は従来技術の薄肉部に比べ、実装金具を実
装相手に固定させたとき、変形を容易ならしめることが
可能であり、破損の初期現象であるクラックが発生し難
くなるため、実装時における半導体装置の特性変動は低
減し、実装金具の破損をなくすことができる。

〔実施例〕

以下に、図面を用いて本発明による実装金具付き半導体
装置の実施例を説明する。

第１図は本発明の第１の実施例による実装金具付き半導
体装置の平面図（イ）と側面図（０）、第２図は本発明
の第２の実施例による実装金具付き半導体装置の平面図
である。

第１図において、実装金具付き半導体装置２１は、銅等
の金属板より形成し表面処理された実装金具２６の中央
部に半導体装置２２を搭載してなる。

半導体装置２２は、パ、ノケージ２３に半導体素子（図
示せ′ｆ）を収容し、リード端子２４がパッケージ２３
より垂下する。

筐体やシャーシー等の実装相手に固定部材（ねじ等）で
固定される実装金具２６には、該固定部材が貫通する一
対の第１の貫通孔２７と、半導体装置２２と各貫通孔２
７との中間に位置する第２の貫通孔（長孔）２８が形成
されてなる。

貫通孔２７の径をｄとし貫通孔２８の長さを！としたと
き１＞ｄであり、長さｌは、半導体装置２２と貫通孔２
７との対向方向に直交する方向である。

かかる実装金具付き半導体装置２１は、実装金具部材の
反り、固定部材の締め付けにより発生する実装金具２６
の内部応力等による影響は、長孔２８によって半導体装
置２２の搭載部に対し著しく弱められ、半導体装置２２
の特性変動が抑制されるようになる。

第２図において、実装金具付き半導体装置３１は、銅等
の金属板より形成し表面処理された実装金具３２の中心
部に半導体装置２２を搭載してなる。

筐体やシャーシー等の実装相手に固定部材（ねじ等）で
固定される実装金具３２の四隅には、該固定部材が貫通
する貫通孔２７が設けられ、半導体装置２２と各貫通孔
２７との中間に第２の貫通孔２８が形成されてなる。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明の実装金具付き半導体装置
において実装金具は、その実装に際して固定部材が貫通
する第１の貫通孔と半導体素子が搭載される搭載部との
間に、第１の貫通孔の径より長い第２の貫通孔（長孔）
を設ける構成としたことにより、実装金具の反り、搭載
相手の反り固定部材の締結による内部応力に対する安定
性が向上し、実装金具付き光半導体装置に本発明を適用
したとき、光半導体素子に対する光ファイバのずれを１
μ顛以下（出力特性の変化率が数％）に抑制できたと共
に、実装金具の破損を皆無になし得た効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例、 第２図は本発明の第２の実施例、 第３図は実装金具付き半導体装置の従来の構成例、 第４図は実装金具の変形による光半導体素子の出力変化
を示す図、 第５図は第３図に示す装置の欠点に対処した従来技術の
説明図、 第６図は第５図に示す装置の欠点に対処するため試作し
た装置の説明図、 である。 図中において、 ２Ｌ３１は実装金具付き半導体装置、 ２２は半導体装置（半導体素子）、 ２６．３２は実装金具、 ２７は第１の貫通孔、 ２８は第２の貫通孔、 ２１突装倉具付を半導体装置 （ロ） 本発明の昂１の実施例 第　１　図 本発明の第２の実施例 第２　図 １実装金具付吐許導体袈置 Ｑ＼） 男装金具付き半導体装１の従来のＳ或例第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中央部に半導体素子（２２）を搭載した板状の半導体装
   置実装金具（２６、３２）には、実装相手に該実装金具
   （２６、３２）を固定させる固定部材が貫通する第１の
   貫通孔（２７）と、搭載された該半導体素子（２２）と
   該第１の貫通孔（２７）との中間部に貫通する第２の貫
   通孔（２８）が設けられ、 該第１の貫通孔（２７）の径より長い長孔である該第２
   の貫通孔（２８）の長さ方向が、該半導体素子（２２）
   と該第１の貫通孔（２７）との対向方向にほぼ直交する
   方向であることを特徴とする実装金具付き半導体装置。