JPH06112674A - 電子部品搭載装置用のヒートシンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子部品搭載用基板の両面に搭載した電子部
品からの熱を効率良く外部へ放出することができて、電
子部品の搭載について全く悪影響を与えずに行うことの
できるヒートシンクを提供すること。 【構成】 電子部品搭載装置を構成するための電子部品
搭載用基板に一体化されて、これに搭載される電子部品
からの熱を外部に放出するためのヒートシンクにおい
て、電子部品搭載用基板に形成した凹所内に嵌合されて
電子部品が収納される嵌合凹部１１と、この嵌合凹部１
１の端縁から横方向に一体的に延びる放熱フランジ部１
３と、この放熱フランジ部１３と嵌合凹部１１との境界
部に形成されて、この嵌合凹部１１内に収納した電子部
品と電子部品搭載用基板側の導体回路とを接続するボン
ディングワイヤを通す開口１４とを備えたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品搭載装置を構
成するための電子部品搭載用基板に一体化されて、これ
に搭載される電子部品からの熱を外部に放出するための
ヒートシンクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品搭載用基板としては、その表面
に電子部品を実装してこれをポッティング樹脂によって
封止するようにするものもあるが、近年においては、図
５に示すように、電子部品を実装した電子部品搭載用基
板の全体をモールド樹脂によってリードのみが突出する
ような状態に封止することにより、所謂電子部品搭載装
置を構成するようにするものが主流を含めるようになっ
てきている。このように、電子部品全体が封止されてし
まうと、当該電子部品の発生する熱を外部に放出しにく
くなるから、放熱面のみがモールド樹脂の外側に露出す
るヒートシンクが使用されるようになってきている。

【０００３】このような電子部品は、電子部品搭載装置
からの熱を効率良く放出するものではあるが、その放出
面をモールド樹脂から露出させなければならない必要
上、その設置場所が限定されるものである。まして、近
年の電子部品搭載装置のように、搭載されるべき電子部
品の性能が非常に向上してその放熱量も多くなり、しか
も複数の電子部品を搭載する必要性が生じてくると、図
５に示したような態様のものでは対処し切れなくなって
きたのである。

【０００４】このため、例えば図６に示すような形態の
電子部品搭載装置とすることが考えらた。つまり、電子
部品搭載装置内の電子部品搭載用基板の両面に電子部品
をそれぞれ実装するとともに、各電子部品のためのヒー
トシンクをそれぞれ設けるようにすることが考えられた
のであるが、これだと当該電子部品搭載装置の裏面側に
放熱面が露出することになるヒートシンクは、その放熱
効果が非常に小さくなるのである。何故なら、この種の
電子部品搭載装置は、これから突出している各リードに
よって、マザーボードと呼ばれる他の大型基板上の導体
回路と接続されるものであるが多いものであるが、図６
に示した状態のものとすると、この電子部品搭載装置の
裏面側に露出している放熱面がマザーボードと近接状態
で対向することになり、放熱が良好に行えないだけでな
く、マザーボードに対して熱による悪影響を及ぼすおそ
れがあるからである。

【０００５】そこで、本発明者等は、電子部品搭載装置
の両面に電子部品を搭載する場合に、放熱を効果的に行
えるヒートシンクとするにはどうしたらよいかについて
種々検討を重ねてきた結果、本発明を完成したのであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な実状を改善するためになされたものであり、その解決
しようとする課題は、電子部品搭載用基板の両面に電子
部品を搭載する場合の放熱特性の低下である。

【０００７】そして、本発明の目的とするところは、電
子部品搭載用基板の両面に搭載した電子部品からの熱を
効率良く外部へ放出することができて、電子部品の搭載
について全く悪影響を与えずに行うことのできるヒート
シンクを簡単な構成によって提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明の採った手段は、実施例において使用する
符号を付して説明すると、「電子部品搭載装置を構成す
るための電子部品搭載用基板２０に一体化されて、これ
に搭載される電子部品３０からの熱を外部に放出するた
めのヒートシンク１０において、電子部品搭載用基板２
０に形成した凹所２３内に嵌合されて電子部品３０が収
納される嵌合凹部１１と、この嵌合凹部１１の端縁から
横方向に一体的に延びる放熱フランジ部１３と、この放
熱フランジ部１３と嵌合凹部１１との境界部に形成され
て、この嵌合凹部１１内に収納した電子部品３０と電子
部品搭載用基板２０側の導体回路２２とを接続するボン
ディングワイヤ３１を通す開口１４とを備えたことを特
徴とするヒートシンク１０」である。

【０００９】

【発明の作用】以上のように構成した本発明に係るヒー
トシンク１０の作用は、次の通りである。まず、このヒ
ートシンク１０は、底面１２を有する嵌合凹部１１と、
この嵌合凹部１１の端縁から横方向に延びる放熱フラン
ジ部１３を一体的に形成するとともに、嵌合凹部１１と
放熱フランジ部１３の境界部分に開口１４を形成したも
のであり、その構成が非常に簡単なものとなっていて、
その製造それ自体も容易なものとなっているのである。
このヒートシンク１０の形成は、金属板に対して型成形
によって行うか、あるいは単純に折曲加工によって行え
るものであり、この場合開口１４の形成は同時形成して
もよく、あるいは整形した後に後加工によって形成して
もよいものである。

【００１０】このヒートシンク１０の電子部品搭載用基
板２０に対する一体化は、電子部品搭載用基板２０に形
成した凹所２３内に、ヒートシンク１０の嵌合凹部１１
を、その底面１２が電子部品搭載用基板２０内となるよ
うに強制嵌合することによって容易になされるものであ
る。勿論、このヒートシンク１０の放熱フランジ部１３
の上面（嵌合凹部１１とは反対側の面）を、電子部品搭
載装置として完成後の封止樹脂４０の外側に露出させな
ければならないものであるから、嵌合凹部１１の凹所２
３内への嵌合量は封止樹脂４０との関係で自ずと決定さ
れるものである。なお、この嵌合された嵌合凹部１１の
底面１２の外側は、図３あるいは第４図に示す実施例に
おけるように、他の電子部品３０の搭載部とし得るもの
である。

【００１１】以上のようにして電子部品搭載用基板２０
に一体化されたヒートシンク１０の嵌合凹部１１内に、
図２〜図４に示すように、所定の電子部品３０を収納し
て固定するのである。一方、このヒートシンク１０の、
嵌合凹部１１と放熱フランジ部１３との境界部分に開口
１４が形成してあって、この開口１４を通して電子部品
搭載用基板２０上の導体回路２２が露出している。この
ため、嵌合凹部１１内に収納固定した電子部品３０と端
子と、電子部品搭載用基板２０上の導体回路２２とはワ
イヤーボンダー装置を使用したボンディングワイヤ３１
による電気的接続が行えるものとなっているのである。
勿論、開口１４を十分大きなものとしておくことによっ
て、ボンディングワイヤ３１が当該ヒートシンク１０に
接触することがないようにし得るのである。

【００１２】そして、搭載した各電子部品３０及び電子
部品搭載用基板２０の全体を封止樹脂４０によって封止
して、電子部品搭載装置とした状態が、図２〜図４に示
してあるが、この電子部品搭載装置の各ヒートシンク１
０においては、封止樹脂４０がその各開口１４内にも入
り込んでいるのであり、これにより、ヒートシンク１０
は電子部品搭載用基板２０に対して確実に一体化されて
いるのである。また、この状態にあっては、ヒートシン
ク１０の放熱フランジ部１３は封止樹脂４０から露出し
ていて、所謂放熱面となっているのである。そして、こ
の放熱フランジ部１３は、嵌合凹部１１と直接的につな
がっており、この嵌合凹部１１の底面１２上には放熱源
である電子部品３０が搭載されているのであるから、電
子部品３０からの熱は嵌合凹部１１を介して放熱フラン
ジ部１３に早期に伝導され、その放熱面から効率良く放
出されるのである。

【００１３】ここで重要なことは、図２及び図３に示し
たように、本発明のヒートシンク１０における放熱フラ
ンジ部１３のすぐ隣に従来より一般に使用されているヒ
ートシンク５０の放熱面が露出しているか、あるいは図
４に示したように、本発明に係る別のヒートシンク１０
の放熱フランジ部１３の放熱面が露出していることであ
る。図２及び図３に示した従来のヒートシンク５０は、
その図示下面側に電子部品３０を搭載するものであり、
この電子部品３０は電子部品搭載用基板２０の図示下面
側の導体回路２２とボンディングワイヤ３１等によって
電気的接続が行われているものである。また、図４に示
した場合には、別のヒートシンク１０の底面１２の図示
下面に、二個目の電子部品３０を搭載したものである。

【００１４】つまり、本発明に係るヒートシンク１０と
従来のヒートシンク５０とを併用するか、あるいは本発
明に係る二個のヒートシンク１０を採用してその各底面
１２を有効に使用することによって、電子部品搭載用基
板２０の両側に電子部品３０を搭載して電子部品搭載用
基板２０の効率良い使用がなし得るものである。これと
ともに、従来のヒートシンク５０を採用する場合には、
このヒートシンク５０の放熱面と、当該ヒートシンク１
０における放熱フランジ部１３の放熱面とを電子部品搭
載装置の同じ側、本実施例では図示上側にて露出し得る
ものとなっているのである。

【００１５】従って、本発明に係るヒートシンク１０
は、従来のヒートシンク５０と共用した場合には、電子
部品搭載用基板２０の両面に電子部品３０を実装するこ
とを可能とし、本発明に係る二個のヒートシンク１０を
使用する場合にも、図６に示すような効率の悪い放熱面
を形成することなく、全ての放熱面をマザーボードとは
反対側に配置することを可能にしているのである。

【００１６】

【実施例】次に、本発明に係るヒートシンク１０を、図
面に示した実施例に従って説明すると、図１には本発明
の典型的な実施例に係るヒートシンク１０の斜視図が示
してある。このヒートシンク１０は、電子部品３０が収
納される嵌合凹部１１と、この嵌合部１１の端縁から横
方向に一体的に延びる放熱フランジ部１３と、この放熱
フランジ部１３と嵌合凹部１１との境界部に形成され
て、この嵌合凹部１１内に収納した電子部品３０と電子
部品搭載用基板２０側の導体回路２２とを接続するボン
ディングワイヤ３１を通す開口１４とを備えたものであ
り、金属によって一体的に形成したものである。

【００１７】このヒートシンク１０は、その嵌合凹部１
１による電子部品搭載用基板２０側の凹所２３内への嵌
合、放熱フランジ部１３による放熱面の形成、及び各開
口１４によるボンディングワイヤ３１の挿通箇所の確保
さえできれば、例えば十字状に形成した金属板を、蓋を
開放して横に広げた状態のダンボール箱のようなものに
折曲加工して形成してもよいものであるが、図１の実施
例にて示したように、放熱フランジ部１３を帽子の「つ
ば」のように一体物として形成する方がよいようであ
る。このような形のものにするには、所謂打ち抜き加工
を利用するのがよいが、放熱フランジ部１３が一体的な
ものであると、電子部品搭載装置とするための封止樹脂
４０があらぬ方向に流れ出るのを防止できるし、何より
も開口１４を大きくすることができるという利点がある
ものである。

【００１８】また、ヒートシンクにおける嵌合凹部１１
は、その内部側に底面１２を有したものとすることが有
利である。その理由は、この底面１２を嵌合凹部１１内
に収納した電子部品３０と搭載部とすることができ、嵌
合凹部１１の電子部品搭載用基板２０側の凹所２３内へ
の嵌合時の剛性を十分なものとすることができるからで
あり、さらには、この底面１２の外側に電子部品３０を
搭載するという、図３または図４に示したような使い方
もできるからである。

【００１９】次に、このヒートシンク１０を実際に使用
して電子部品搭載装置を形成する例をそれぞれ説明する
と、図２には、図示上面側の導体回路２２に各リード２
１を直接接続して構成した電子部品搭載用基板２０が示
してあり、この電子部品搭載用基板２０には二箇所の凹
所２３が形成してある。すなわち、図２の図示左側に示
した凹所２３内には従来のヒートシンク５０が取付けら
れるものであり、この凹所２３は当該電子部品搭載用基
板２０を貫通する状態で形成したものである。また、図
２の図示右側に示した凹所２３内には、本発明に係るヒ
ートシンク１０が取付けられるものであり、この右側の
凹所２３は、当該電子部品搭載用基板２０の上面にこれ
を貫通しない状態で形成したものである。また、この右
側の凹所２３内には、本発明に係るヒートシンク１０が
その放熱フランジ部１３を図示上側にした状態で取付け
られるものである。

【００２０】そして、以上のようにした従来のヒートシ
ンク５０に対しては、その図示下面に電子部品３０を搭
載して、図示上面を封止樹脂４０から露出させて放熱面
とするものであり、一方本発明のヒートシンク１０に対
しては、その嵌合凹部１１内に電子部品３０を収納して
固定するものである。この電子部品３０と、電子部品搭
載用基板２０側の図示上面に形成した導体回路２２と
は、ヒートシンク１０の各開口１４を通したボンディン
グワイヤ３１によって電気的に接続したものである。

【００２１】図３には、各リード２１の上下両面に絶縁
基材を一体化して、これらの絶縁基材の表面側に導体回
路２２を形成した電子部品搭載用基板２０に、本発明の
ヒートシンク１０と従来のヒートシンク５０とを適用し
たものが示してある。これらのヒートシンク１０・５０
の適用は、図２に示したものと基本的には同じである
が、この実施例においては、本発明に係るヒートシンク
１０における嵌合凹部１１の底面１２の外側にも電子部
品３０を搭載している点が異っている。すなわち、本発
明に係るヒートシンク１０に対して、二個の電子部品３
０を実装しているのであり、図示下側の電子部品３０に
ついては絶縁接着層３２を利用することにより、ヒート
シンク１０とは絶縁した状態にしてあるものである。こ
れにより、一つのヒートシンク１０の放熱フランジ部１
３を、二つの電子部品３０のための放出面とすることが
できて、効率の良い実装ができるものである。

【００２２】図４には、従来のヒートシンク５０を全く
使用しないで、本発明のヒートシンク１０を二つ使用す
ることにより、電子部品搭載用基板２０の両面への電子
部品３０の実装を果した電子部品搭載装置が示してあ
る。すなわち、この電子部品搭載装置においては、電子
部品搭載用基板２０の二つの凹所２３に対して、二つの
ヒートシンク１０をその各放熱フランジ部１３が図示上
側となるように、つまり同じ状態で嵌合固定し、一方
（図示右側）のヒートシンク１０については、その嵌合
凹部１１内に電子部品３０を搭載し、他方（図示左側）
のヒートシンク１０については、嵌合凹部１１の底面１
２の外側に絶縁接着層３２を介して電子部品３０を搭載
しているのである。これにより、電子部品搭載用基板２
０の両面に対して二つの電子部品３０を搭載することが
あできるとともに、二つの電子部品３０のための放熱面
を両方とも上側に露出させることができるものなのであ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明においては、
上記各実施例にて例示した如く、「電子部品搭載装置を
構成するための電子部品搭載用基板２０に一体化され
て、これに搭載される電子部品３０からの熱を外部に放
出するためのヒートシンク１０において、電子部品搭載
用基板２０に形成した凹所２３内に嵌合されて電子部品
３０が収納される嵌合凹部１１と、この嵌合凹部１１の
端縁から横方向に一体的に延びる放熱フランジ部１３
と、この放熱フランジ部１３と嵌合凹部１１との境界部
に形成されて、この嵌合凹部１１内に収納した電子部品
３０と電子部品搭載用基板２０側の導体回路２２とを接
続するボンディングワイヤ３１を通す開口１４とを備え
たこと」にその特徴があり、これにより、電子部品搭載
用基板の両面に搭載した電子部品からの熱を効率良く外
部へ放出することができて、電子部品の搭載について全
く悪影響を与えずに行うことのできるヒートシンクを簡
単な構成によって提供することができるのである。特
に、ヒートシンク１０を構成している嵌合凹部１１の底
面１２の内側及び外側を有効に利用することによって、
電子部品搭載用基板２０に対する電子部品３０の搭載
を、その放熱効果を損うことなく確実に行うことができ
るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るヒートシンクの斜視図である。

【図２】同ヒートシンクを使用して構成した電子部品搭
載装置の断面図である。

【図３】同ヒートシンクを使用した他の電子部品搭載装
置の断面図である。

【図４】同ヒートシンクを使用したさらに他の電子部品
搭載装置の断面図である。

【図５】従来のヒートシンクを使用した電子部品搭載装
置の断面図である。

【図６】従来のヒートシンクを使用して電子部品搭載用
基板２０の両側に電子部品３０を搭載し、さらにこれを
使用して形成した電子部品搭載装置の断面図である。

【符号の説明】

１０ ヒートシンク １１ 嵌合凹部１ １２ 底面 １３ 放熱フランジ部 １４ 開口 ２０ 電子部品搭載用基板 ２１ リード ２２ 導体回路 ２３ 凹所 ３０ 電子部品 ３１ ボンディングワイヤ ３２ 絶縁接着層 ４０ 封止樹脂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品搭載装置を構成するための電子
   部品搭載用基板に一体化されて、これに搭載される電子
   部品からの熱を外部に放出するためのヒートシンクにお
   いて、 前記電子部品搭載用基板に形成した凹所内に嵌合されて
   前記電子部品が収納される嵌合凹部と、この嵌合凹部の
   端縁から横方向に一体的に延びる放熱フランジ部と、こ
   の放熱フランジ部と前記嵌合凹部との境界部に形成され
   て、この嵌合凹部内に収納した電子部品と前記電子部品
   搭載用基板側の導体回路とを接続するボンディングワイ
   ヤを通す開口とを備えたことを特徴とするヒートシン
   ク。