JPH06310632A - 電子半導体素子の組立体 - Google Patents

電子半導体素子の組立体

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JPH06310632A
JPH06310632A JP6053667A JP5366794A JPH06310632A JP H06310632 A JPH06310632 A JP H06310632A JP 6053667 A JP6053667 A JP 6053667A JP 5366794 A JP5366794 A JP 5366794A JP H06310632 A JPH06310632 A JP H06310632A
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JP
Japan
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plate
heat sink
metal plate
exposed surface
electronic semiconductor
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JP6053667A
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English (en)
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Paolo Casati
カサティ パオロ
Giuseppe Marchisi
マルキシ ジュセッペ
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SGS THOMSON MICROELECTRONICS
STMicroelectronics SRL
Original Assignee
SGS THOMSON MICROELECTRONICS
SGS Thomson Microelectronics SRL
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子とヒートシンクと素子に取付ける
締結手段との組立体を提供する。 【構成】 電子半導体素子１３′の組立体は、金属プレ
ート２１′と大部分の表面２１ａを露出して金属プレー
トを包むプラスチック本体２０′とヒートシンクを素子
に締結する手段とからなる。外部の締結装置を用いずま
たプリント回路への素子ピンの半田づけ個所に過度の応
力をかけずに、素子にヒートシンクを固定するため、素
子はプレートの露出表面２１ａに近接した両側に切取り
部分２２′が設けられ、これに締結手段１１′が解放自
在に係合するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子回路のための取付け
構造に関し、特に、その表面の大部分が露出された金属
プレートと電子素子に取付けられプレートの露出された
表面部分と接触するようにしたヒートシンク（放熱器）
とを含むプラスチック本体を有する電子半導体素子の組
立体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上記種類の電子半導体素子は典型的には
集積回路（Ｉ．Ｃ．）を収容するようになっている複合
構造である。公知のように、集積回路（Ｉ．Ｃ．）は
２，３平方ミリメートルの表面積を有する半導体材料の
打抜き型（チップ）の上に置かれ、また絶縁材料で作ら
れたボード（板）上のプリント回路のような外部回路に
接続するため、回路を電気的に相互に連結することので
きる特殊の保持構造を必要としている。この要求を満た
す公知の構造は基本的にはチップを包囲するプラスチッ
ク本体で構成され、このチップは、その表面の特に設け
られ金属化された部分に半田づけされた細いワイヤの導
線によるなどして、プラスチック本体から引き出された
対応のターミナル（端子）導体に接続される。パワー
Ｉ．Ｃ．すなわち比較的大きな電流で作動しそのため相
当程度加熱されることがある素子の例において、このよ
うな構造はさらに金属プレートを含み、それによりこれ
に固定されたチップがその外部への作動中に生じた熱を
伝達できるようにしている。
【０００３】最後に述べた構造の製造は、打抜き工程に
よってシート金属、例えば銅板から形成されるべきプレ
ートを提供し、チップが次に金属プレートに、鉛−錫の
半田のような低溶融点の半田を用いる半田づけ工程によ
るかエポキシベースの接着剤のような適当な接着剤を用
いる接着工程によるかして、取付けられ、その後で素子
ピン又は端子導体を形成するようにされかつシート金属
から打ち抜かれしかも相互に連結する橋絡部分により依
然として一緒に保持されている一組の金属ストリップが
前記金属プレート上に電気絶縁された状態で取付けら
れ、細いワイヤ、通常は金のワイヤがついでその一端が
チップの金属化された部分に低溶融点半田を用いて半田
づけされ他端が金属ストリップの端部に熱と超音波が同
時に加えられる工程により半田づけされ、続いて全体
が、熱硬化性樹脂のようなプラスチック材料が液状で注
入される適当な成形型の中に置かれ、それから樹脂硬化
工程が、金属プレートの一面と金属ストリップの一部、
すなわち素子ピンを除き上記の要素を内部に包み込みか
つ橋絡部をその間で相互に連結する堅いプラスチック本
体をつくり出し、次に橋絡部が打ち抜きによって取除か
れ完成された電子素子を生産するようにしている。
【０００４】表面取付けのために、すなわちピンの端部
をプリント回路板の表面の特別に設けられた金属部分に
半田づけすることによりプリント回路板に取付けるため
に意図された素子の例において、これらのピンはその端
部分が全て素子の一方の面と同じ平面上に位置するよう
に曲げられる。この面はこれに代えて金属プレートの露
出された表面又はこれと反対側のプラスチック本体の表
面とすることができる。
【０００５】ピンの曲げ方向、したがってまたプリント
回路板に接触すべき素子の面は特定の回路用途における
素子自体の熱消失要求に適応するよう選択される。
【０００６】この消失されるべき熱の量が比較的小さい
場合、又は広い金属表面が熱消失目的のためにボード上
に得られる場合には、これらピンは、ボード、特にプレ
ートがピン半田づけ作用と同時に半田づけされる金属部
分にプレートの露出表面を接触させるよう曲げられる。
【０００７】大量の熱が消失され、又は熱消失のために
ボードの広い表面を用いることが望ましくなくもしくは
不可能である場合には、ピンは反対方向に曲げられ、ま
た大きな寸法のヒートシンクが、ボードと接触する平面
から離れた平面に位置するプレートの露出表面に取付け
られる。
【０００８】最後に述べた状態は本明細書に添付した図
面の図１によって示されている。１０で示されるヒート
シンクを固定するため、ボード１２に取付けられたクリ
ップ１１を用いることと中央部分１１ｂと共にヒートシ
ンク１０をボードに対ししたがって１３で示される間に
挟まれた電子素子の金属プレート１３ａに対して中央部
に押しつけることは普通のやり方である。図示の実例で
は、クリップ１１はボード１２に形成された適当な形状
の各開口１２ａに嵌まるよう配設された拡大端部１１ａ
を有するばね鋼の一定形状ストリップである。
【０００９】しかしこの取付け構造はある欠点を有して
いる。特に、ボードの２つの部分が、クリップを取付け
るのに利用できるようにすることを必要とし、このため
全体としてプリント回路の簡潔さからはかけ離れたもの
となり、また１３ｂで示される素子ピンと１２ｂで示さ
れるプリント回路との間の電気的接点の品質を低下させ
ることとなるが、その理由は、クリップ１１によりヒー
トシンク１０上に加えられた圧力がプリント回路の特別
に設けられた部分１２ｃのピン１３ｂの図示しない半田
づけ個所に伝達されるからである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電子
半導体素子と、ヒートシンクと、一般にヒートシンクを
外部の締結具の助けによらずまたピンとプリント回路と
の半田づけ個所に過度に応力をかけることなく、電子素
子に取付けることのできる取付け手段との、組立体を提
供することである。
【００１１】上記の目的は、金属プレートと、金属プレ
ートをその少なくとも大部分の表面が実質的に露出され
るよう包み込むプラスチック本体と、ヒートシンクと、
ヒートシンクの表面を金属プレートの露出表面と熱伝導
の接触状態に保持するのに効果的な締結手段とを具備す
る電子半導体素子の組立体において、前記露出表面に近
接する両側に切取り部分を有し、前記締結手段が該切取
り部分に解放自在に係合するようにしていることを特徴
とする電子半導体素子の組立て体によって、達成され
る。
【００１２】
【実施例】本発明は、添付図面と関連して説明される典
型的なまた限定されない実施態様についての以下の詳細
な記載を参照することにより、さらに明瞭に理解するこ
とができる。
【００１３】本発明に組合せて用いるための適当な公知
の電子半導体素子は図２に示される構造と非常に似た構
造となっている。この構造はプラスチック材料で作られ
た本体２０を有し、この本体２０は、プレートの図では
見えない大部分の表面とこの露出された大部分の表面と
は反対側の２つの端縁部分２２とをそのまま残して金属
プレート２１を包み込んでいる。２組の電気接触ターミ
ナル（端子）２３が本体２０の両側から突出し２回曲げ
られその端部分がプレートの露出表面と同一平面上に位
置するようになっている。
【００１４】図２に示される素子は図示しないプリント
回路板上に、プレート２１の露出された表面とボード
（板）自体の特別に設けられた金属部分の接触端子２３
の端部分とを半田づけすることにより取付けられる。こ
の型式の構造のための成形型と製造方法とは本出願人に
より１９９１年１２月２０日に出願されたイタリー特許
出願ＭＩ９１Ａ００３４４０号に記載されている。プラ
スチックで占められていない端縁部分２２が、特別に製
造型を構成し金属プレート２１をこの型の空洞の底に密
接して保持することにより設けられ、それにより液体状
態の樹脂がその型への射出中に漏れ出ることがないよう
にする。
【００１５】図１及び２に示される部分と同一又は対応
の部分が同一参照符号にダッシュ符号をつけて示される
図３に電子半導体素子１３′が示されており、この素子
１３′はそのピン１３ｂ′の端部分をボード１２′上の
プリント回路１２ｂ′の各金属部分１２ｃ′に半田づけ
することによりプリント回路ボード１２′上に取付ける
ようになっている。図に見られるようにこの素子は図２
に示される素子とはピン１３ｂ′が最初に図２の素子と
は反対方向に曲げられそのため金属プレート２１′の露
出表面２１ａが素子１３′のボード１２′への取付け表
面から離れた側に位置するという点で異なっているだけ
である。プレートの２つの露出した端縁部分２２′は２
つの切取り部分を区画形成し、この切取り部分は本発明
によればヒートシンク１０′を取付けるのに利用され
る。これは図示の実施態様においては、図１に示す公知
の組立体と同様であるがその端部１１ａ′が内側に曲げ
られ素子１３′から切取り部分２２′に係合するように
しているクリップ１１′を用いて行われる。
【００１６】本発明の組立体を構成する種々の部品は、
まずヒートシンク１３′をボード１２′にそのピン１３
ｂ′を金属部分１２ｃ′に半田づけすることにより固定
しヒートシンク１０′を素子金属プレート２１′の露出
表面２１ａ上の平坦表面１０ａに当接するように配置
し、次にクリップ１１′を、その端部分１１ａ′がプレ
ート２１′の内側切取り部分２２′を越えるようになる
まで弾性変形させて付け加えることにより、組立てられ
る。ヒートシンクはクリップ１１′を適当に変形させク
リップを切取り部分２１′から解放することにより分離
することができる。
【００１７】したがって、大量の熱を消散することがで
き外部のヒートシンクを有しない素子と同じのプリント
回路板部分の必要条件を有しまた素子ピンの半田づけ個
所に特別の応力を課すことのない構造が提供される。
【００１８】本発明の組立体がその実施のために何ら特
別の電子素子を設ける必要がなく、取付け表面から離れ
た側に金属プレートの露出表面を有する状態でボード表
面に接触して金属プレートを取付けるよう意図された製
造装置のために使用されるのと同じ成形型の中で作られ
た素子の代わりをし、同じピン仕上げ及び曲げ装置を用
いるということは注目すべき重要なことである。
【００１９】理解されるように、本発明はまた、図示さ
れた素子とは異なりプレートの露出表面に近接した両側
に外部のヒートシンク締結手段を固定するための切取り
部分を構成する溝又は凹所が形成されているような素子
に、まさしく有利に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子素子と、ヒートシンクと前記した取付け手
段との公知の組立体の、拡大分解斜面図である。
【図２】公知の電子素子の拡大斜面図である。
【図３】本発明の組立体の拡大分解斜面図である。
【符号の説明】
１０′…ヒートシンク １０ａ…ヒートシンク表面 １１′…クリップ １１ｂ′…クリップ中央部分 １２′…プリント回路板 １３′…電子半導体素子 １３ｂ′…接触端子 ２０′…プラスチック本体 ２１′…プレート ２１ａ…プレート露出表面 ２２′…切取り部分

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属プレート（２１′）と、金属プレー
    トをその少なくとも大部分の表面（２１ａ）を実質的に
    露出させて包み込むプラスチック本体（２０′）と、ヒ
    ートシンク（１０′）と、ヒートシンクの表面（１０
    ａ）を金属プレートの露出表面（２１ａ）と熱伝導接触
    状態に保持するのに有効な締結手段（１１′）とを具備
    する電子半導体素子（１３′）の組立体において、前記
    露出表面（２１ａ）に近接する両側に切取り部分（２
    ２′）を有し、前記締結手段（１１′）が切取り部分
    （２２′）に解放自在に係合することを特徴とする電子
    半導体素子の組立体。
  2. 【請求項２】 切取り部分（２２′）の各々が露出表面
    （２１ａ）の向き合う側に金属プレート（２１′）の端
    縁部分を具備していることを特徴とする請求項１に記載
    の組立体。
  3. 【請求項３】 締結手段が、プレート（２１′）の露出
    表面（２１ａ）に熱伝導接触する表面とは反対側のヒー
    トシンクの中央部分に係合するような中央部分（１１
    ｂ′）と切取り部分（２２′）に係合するような端部と
    を有し、それによりヒートシンク（１０′）をプレート
    の露出表面（２１ａ）に押しつけるようにする、ばね鋼
    の一定形状のストリップの形式のクリップ（１１′）か
    らなることを特徴とする請求項１又は２に記載の組立
    体。
  4. 【請求項４】 電子半導体素子が、プレートの露出表面
    に近接したプラスチック本体の両側から引出された複数
    の電気接触端子（１３ｂ′）を有し、該接触端子（１３
    ｂ′）がプリント回路板（１２′）に半田づけされてい
    ることを特徴とする前記請求項中の１項に記載の組立
    体。
  5. 【請求項５】 電子半導体素子（１３′）が、金属プレ
    ート（２１）と、大部分の表面と大部分の表面とは反対
    側の表面上の端縁部分（２２）とを実質的に露出させて
    金属プレートを包み込むプラスチック本体（２０）と、
    プラスチック本体（２０）の両側から引出され曲げられ
    その端部分がプリント回路板（１２）の金属部分に半田
    づけするためのプレート（２１）の露出した大部分の表
    面と同じ平面上に実質的に位置する複数の電気接触端子
    （２３）とを具備する公知の電子素子と構造が一致し、
    しかも前記公知の素子とはその接触端子（１３ｂ′）が
    反対方向に曲げられ、それによりプレート（２１′）の
    露出された大部分の表面がプリント回路板に対し素子取
    付け面とは反対側に位置しヒートシンク（１０′）の締
    結手段（１１′）が係合する切取り部分がプレート（２
    １′）の端縁部分（２２′）によって形成されるように
    している点で前記公知の素子とは相違していることを特
    徴とする前記請求項中の１項に記載の組立体。
JP6053667A 1993-04-05 1994-03-24 電子半導体素子の組立体 Pending JPH06310632A (ja)

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EP93830145A EP0619605B1 (en) 1993-04-05 1993-04-05 Combination of an electronic semiconductor device and a heat sink
IT93830145:4 1993-04-05

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JPH06310632A true JPH06310632A (ja) 1994-11-04

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