JPH0666397B2 - Ｉｃパッケージ用放熱フィンとその製造方法 - Google Patents
Ｉｃパッケージ用放熱フィンとその製造方法Info
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- JPH0666397B2 JPH0666397B2 JP1276604A JP27660489A JPH0666397B2 JP H0666397 B2 JPH0666397 B2 JP H0666397B2 JP 1276604 A JP1276604 A JP 1276604A JP 27660489 A JP27660489 A JP 27660489A JP H0666397 B2 JPH0666397 B2 JP H0666397B2
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- heat
- heat dissipation
- plate
- package
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16152—Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ＩＣパッケージ用放熱フィンおよびその製造
方法、さらに詳しくはＩＣで発生する熱を空冷あるいは
水冷で放散するための複数の環状放熱板を有するフィン
およびその製造方法に関するものである。
方法、さらに詳しくはＩＣで発生する熱を空冷あるいは
水冷で放散するための複数の環状放熱板を有するフィン
およびその製造方法に関するものである。
（従来の技術） ＩＣパッケージはＩＣを気密封着した最も基本的なデバ
イスである。第１図(イ)はその典型的なセラミックスパ
ッケージの一例を平面図で示し、第１図(ロ)は略式断面
図で示す。ＩＣチップ１はセラミックスベース２とセラ
ミックスキャップ３で構成された気密空間４内に収納さ
れ、セラミックスベース２の中心凹み部に固定されてい
る。セラミックスベース２とセラミックスキャップ３の
合わせ面はリード５をはさんだ状態でガラス層６で封着
される。リード５とＩＣチップ１はリードワヤ７で連結
される。ここで、ＩＣチップ１、セラミックスベース
２、セラミックスキャップ３、リード５、ガラス層６の
線膨張係数は略々同一となるようにその材質が選定さ
れ、パッケージの気密性、信頼性が保たれるように細心
の注意が払われている。
イスである。第１図(イ)はその典型的なセラミックスパ
ッケージの一例を平面図で示し、第１図(ロ)は略式断面
図で示す。ＩＣチップ１はセラミックスベース２とセラ
ミックスキャップ３で構成された気密空間４内に収納さ
れ、セラミックスベース２の中心凹み部に固定されてい
る。セラミックスベース２とセラミックスキャップ３の
合わせ面はリード５をはさんだ状態でガラス層６で封着
される。リード５とＩＣチップ１はリードワヤ７で連結
される。ここで、ＩＣチップ１、セラミックスベース
２、セラミックスキャップ３、リード５、ガラス層６の
線膨張係数は略々同一となるようにその材質が選定さ
れ、パッケージの気密性、信頼性が保たれるように細心
の注意が払われている。
ところで、ＩＣの集積度が向上するにつて、ＩＣチップ
で発生する熱を外部に放散する必要が生ずる。これは熱
によってＩＣが誤動作を生じたり、パッケージの気密性
が損なわれる危険が生ずるためである。第１図(ロ)に示
すセラミックスベース２を熱伝導率が良い材料から製作
するのも一つの方法であるが、その熱放散性には限界が
ある。そこで、積極的に熱放散する機構を備えたＩＣパ
ッケージが使用されている。
で発生する熱を外部に放散する必要が生ずる。これは熱
によってＩＣが誤動作を生じたり、パッケージの気密性
が損なわれる危険が生ずるためである。第１図(ロ)に示
すセラミックスベース２を熱伝導率が良い材料から製作
するのも一つの方法であるが、その熱放散性には限界が
ある。そこで、積極的に熱放散する機構を備えたＩＣパ
ッケージが使用されている。
第２図はその一例で、ピングリッドアレイ型のセラミッ
クスパッケージである。ＩＣチップ１は伝熱基板12、セ
ラミックスプレート９、10、およびリッド13で構成され
た気密空間14内に収納され、伝熱基板12の上に固定され
る。伝熱基板12、セラミックスプレート９、10、および
リッド13は、例えばロウ付けで一体化されており、伝熱
基板12の下面には放熱フィン８が連設されている。ＩＣ
チップ１とリードピン11は、セラミックスプレート10の
上面10aに描かれた導通回路とリードワイヤ７で連結さ
れている。
クスパッケージである。ＩＣチップ１は伝熱基板12、セ
ラミックスプレート９、10、およびリッド13で構成され
た気密空間14内に収納され、伝熱基板12の上に固定され
る。伝熱基板12、セラミックスプレート９、10、および
リッド13は、例えばロウ付けで一体化されており、伝熱
基板12の下面には放熱フィン８が連設されている。ＩＣ
チップ１とリードピン11は、セラミックスプレート10の
上面10aに描かれた導通回路とリードワイヤ７で連結さ
れている。
放熱フィン８は伝熱基板取付部8a、複数の放熱板8b、放
熱板支持部8cから成る。ＩＣチップ１で発生した熱は伝
熱基板12によって放熱フィン８に導かれ、空冷あるいは
水冷された放熱板8bから放出される。
熱板支持部8cから成る。ＩＣチップ１で発生した熱は伝
熱基板12によって放熱フィン８に導かれ、空冷あるいは
水冷された放熱板8bから放出される。
伝熱基板12は熱伝導率が優れていること、ＩＣチップ１
と線膨張係数が略々同一であることを条件に材質が選択
され、例えば銅を含浸させたモリブデン、銅とコバール
との複合材料などが用いられる。放熱フィンも当然のこ
とながら熱伝導率が良いことを条件にその材質が選択さ
れ、アルミニウム、銅などが使用される。
と線膨張係数が略々同一であることを条件に材質が選択
され、例えば銅を含浸させたモリブデン、銅とコバール
との複合材料などが用いられる。放熱フィンも当然のこ
とながら熱伝導率が良いことを条件にその材質が選択さ
れ、アルミニウム、銅などが使用される。
放熱フィン８の形状は各種のものがあるが、ここでは第
３図(イ)、(ロ)に示すような回転対称形状のものを対象に
説明する。もちろん、これらに限定されるものでないこ
とはいうまでもない。
３図(イ)、(ロ)に示すような回転対称形状のものを対象に
説明する。もちろん、これらに限定されるものでないこ
とはいうまでもない。
第３図(イ)、(ロ)のいずれの場合も複数枚数の環状の放熱
板8bが放熱板支持部8cに一体的に取付けられており、最
上部にはパッケージ取付部8aが設けてある。放熱板8bの
外径d1、 放熱板8bの枚数ｎ、厚さt1、 放熱板間隙部8fの幅g1は、ＩＣチップからの伝達熱量
と、空気あるいは水への放熱熱量とがバランスするよう
に決定する。放熱板外径d1は、通常はＩＣパッケージの
外径寸法ａ（第２図）と略々同一の大きさである。放熱
板厚さt1は0.5〜1.5mm、放熱板間隙g1は1.5〜2.5mmであ
る。放熱板の幅ｈは間隙g1の５〜10倍である。また、放
熱板数ｎは２〜７枚が一般的である。
板8bが放熱板支持部8cに一体的に取付けられており、最
上部にはパッケージ取付部8aが設けてある。放熱板8bの
外径d1、 放熱板8bの枚数ｎ、厚さt1、 放熱板間隙部8fの幅g1は、ＩＣチップからの伝達熱量
と、空気あるいは水への放熱熱量とがバランスするよう
に決定する。放熱板外径d1は、通常はＩＣパッケージの
外径寸法ａ（第２図）と略々同一の大きさである。放熱
板厚さt1は0.5〜1.5mm、放熱板間隙g1は1.5〜2.5mmであ
る。放熱板の幅ｈは間隙g1の５〜10倍である。また、放
熱板数ｎは２〜７枚が一般的である。
伝熱基板取付部8aの外径d3は、第２図に示す伝熱基板12
がおさまる寸法に決定される。
がおさまる寸法に決定される。
放熱板支持部8cは、第３図(イ)では棒状、同(ロ)では管状
である。第３図(イ)に示す放熱フィン８はアルミニウ
ム、銅などの単一金属で製作される。銅の場合には熱伝
導性が優れているが、重量が問題となる場合にはアルミ
ニウムが使用される。第３図(ロ)に示す放熱フィン８
は、放熱板支持部8cの内側に丸棒状の芯材8dが隙間がな
いように、例えば圧入によって嵌め込まれている。芯材
8dには、一般に銅が使用され、第２図に示す伝熱基板12
からの熱を下方に効率的に伝達する。芯材8d以外の部分
にアルミニウムを使用すれば、放熱フィン８全体の重量
を軽減することができる。なお、第３図(ロ)の放熱フィ
ン８では、芯材8dがないものを製作し、第４図のように
略式側面図で示すようにあらかじめ伝熱基板12と芯材8d
をロウ付などで接合しておき、これとはめ合わせて使用
することも可能である。
である。第３図(イ)に示す放熱フィン８はアルミニウ
ム、銅などの単一金属で製作される。銅の場合には熱伝
導性が優れているが、重量が問題となる場合にはアルミ
ニウムが使用される。第３図(ロ)に示す放熱フィン８
は、放熱板支持部8cの内側に丸棒状の芯材8dが隙間がな
いように、例えば圧入によって嵌め込まれている。芯材
8dには、一般に銅が使用され、第２図に示す伝熱基板12
からの熱を下方に効率的に伝達する。芯材8d以外の部分
にアルミニウムを使用すれば、放熱フィン８全体の重量
を軽減することができる。なお、第３図(ロ)の放熱フィ
ン８では、芯材8dがないものを製作し、第４図のように
略式側面図で示すようにあらかじめ伝熱基板12と芯材8d
をロウ付などで接合しておき、これとはめ合わせて使用
することも可能である。
（発明が解決しようとする課題） 第３図に示す放熱フィン８は旋盤による切削加工で製作
されている。切削加工での問題点は３つある。
されている。切削加工での問題点は３つある。
第１の問題点は、第５図に示すように、丸棒状の素材９
に放熱板間隙部8fを切削加工する際のバイト10の寿命で
ある。前述したように放熱板間隙g1は1.5〜2.5mmの小さ
な寸法であり、かつその幅ｈはg1の５〜10倍であること
から、狭幅でかつ長い刃先のバイトを使用せざるを得な
い。このようなバイトは刃先損傷が生じ易く、その管理
がわずらわしい。
に放熱板間隙部8fを切削加工する際のバイト10の寿命で
ある。前述したように放熱板間隙g1は1.5〜2.5mmの小さ
な寸法であり、かつその幅ｈはg1の５〜10倍であること
から、狭幅でかつ長い刃先のバイトを使用せざるを得な
い。このようなバイトは刃先損傷が生じ易く、その管理
がわずらわしい。
第２の問題点は製品１個当りの加工工数が大きいことで
ある。切削加工は第５図のように長尺の素材９の端面か
ら放熱フィン１個分の放熱板と伝熱基板取付部を削り出
し、切落とした後、次の放熱フィンを削るという手順で
行われる。第３図に示す製品形状から明らかなように切
屑となる量が多い上に、薄い放熱板8bの形状がくずれな
いようにバイトの切込み速度を制限する必要もある。そ
の結果として加工工数がかさみ、大量に製造する場合に
は多数の工作機械を用意せねばならない。
ある。切削加工は第５図のように長尺の素材９の端面か
ら放熱フィン１個分の放熱板と伝熱基板取付部を削り出
し、切落とした後、次の放熱フィンを削るという手順で
行われる。第３図に示す製品形状から明らかなように切
屑となる量が多い上に、薄い放熱板8bの形状がくずれな
いようにバイトの切込み速度を制限する必要もある。そ
の結果として加工工数がかさみ、大量に製造する場合に
は多数の工作機械を用意せねばならない。
第３図の問題点は、切削性を考慮して放熱フィンの材質
を決定せざるを得ないことである。これは上述の加工工
数がかさむという欠点を少しでも改善するためである。
例えばアルミニウム製の放熱フィンの場合は、純アルミ
ニウムは切削性が劣るためにCu、Pbを添加した快削性の
アルミニウム合金、あるいはCu、Mn、Mgを添加した硬質ア
ルミニウム合金が使用される。すなわち、切削性の点か
らコストアップとなる材質を選択せざるを得ないのであ
る。
を決定せざるを得ないことである。これは上述の加工工
数がかさむという欠点を少しでも改善するためである。
例えばアルミニウム製の放熱フィンの場合は、純アルミ
ニウムは切削性が劣るためにCu、Pbを添加した快削性の
アルミニウム合金、あるいはCu、Mn、Mgを添加した硬質ア
ルミニウム合金が使用される。すなわち、切削性の点か
らコストアップとなる材質を選択せざるを得ないのであ
る。
ここに、本発明の目的は、切削加工を大幅に省略したＩ
Ｃパッケージ用放熱フィンおよびその製造方法を提供す
ることである。
Ｃパッケージ用放熱フィンおよびその製造方法を提供す
ることである。
（課題を解決するための手段） かくして、本発明の要旨とするところは、最も広義に
は、ＩＣパッケージのＩＣ搭載伝熱基板への取付部、熱
を外部に放散する放熱板、および伝熱基板からの熱を放
熱板に伝導する放熱板支持部が一体となったＩＣパッケ
ージ用放熱フィンであって、少なくとも放熱板と放熱板
支持部との接触面にあらかじめロウ材を介在せしめてお
き、組立後加熱ロウ付けして一体的に接合されて成るこ
とを特徴とするＩＣパッケージ用放熱フィンとその製造
方法である。
は、ＩＣパッケージのＩＣ搭載伝熱基板への取付部、熱
を外部に放散する放熱板、および伝熱基板からの熱を放
熱板に伝導する放熱板支持部が一体となったＩＣパッケ
ージ用放熱フィンであって、少なくとも放熱板と放熱板
支持部との接触面にあらかじめロウ材を介在せしめてお
き、組立後加熱ロウ付けして一体的に接合されて成るこ
とを特徴とするＩＣパッケージ用放熱フィンとその製造
方法である。
また、別の面からは本発明は、板状の放熱板の中央部に
透孔をあけ、該透孔部に同一径の棒材あるいは同一外径
の管材を貫通せしめ、所定ピッチで位置決めされた放熱
板の透孔内面と前記棒材あるいは管材の外周面とを接触
面にあらかじめロウ材を介在せしておき、ロウ付けする
ことを特徴とする上記のＩＣパッケージ用放熱フィンと
その製造方法である。
透孔をあけ、該透孔部に同一径の棒材あるいは同一外径
の管材を貫通せしめ、所定ピッチで位置決めされた放熱
板の透孔内面と前記棒材あるいは管材の外周面とを接触
面にあらかじめロウ材を介在せしておき、ロウ付けする
ことを特徴とする上記のＩＣパッケージ用放熱フィンと
その製造方法である。
（作用） 次に、添付図面を参照しながら、本発明にかかるＩＣパ
ッケージ用放熱フィンとその製造方法について、さらに
詳しく説明する。
ッケージ用放熱フィンとその製造方法について、さらに
詳しく説明する。
本発明の放熱フィンは、各部分を構成する部材を例えば
あらかじめ接触面にロウ材を介在せしめておき、組立後
加熱ろう付けすることによって接合して全体を一体化し
たものである。
あらかじめ接触面にロウ材を介在せしめておき、組立後
加熱ろう付けすることによって接合して全体を一体化し
たものである。
第６図は全ての放熱板と伝熱基板取付部の平面部を利用
して接合して放熱フィンの構造例である。第６図(イ)
は、伝熱基板取付部となる円板11、複数の円形の放熱板
13、およびこれらの放熱板同志の間にはさんだ円板状の
スペーサ12、14から成る構造を示す。
して接合して放熱フィンの構造例である。第６図(イ)
は、伝熱基板取付部となる円板11、複数の円形の放熱板
13、およびこれらの放熱板同志の間にはさんだ円板状の
スペーサ12、14から成る構造を示す。
第６図(ロ)は、中心部に同心の透孔を有する伝熱基板取
付板11′、スペーサ12′、14′、放熱板13′を順次積層
し、中心部に芯材17を貫通させたものである。これらを
同一材質で構成すれば、第３図(イ)のタイプの放熱フィ
ンとなる。この場合の芯材17は、伝熱基板取付板11′、
スペーサ12′、14′、放熱板13′の芯合わせの役割を果
たすものであり、その直径は任意である。芯材17として
例えば直径ｄ４の銅を使用し、その他を例えばアルミニ
ウムで製作すれば、第３図(ロ)の放熱フィンとなる。
付板11′、スペーサ12′、14′、放熱板13′を順次積層
し、中心部に芯材17を貫通させたものである。これらを
同一材質で構成すれば、第３図(イ)のタイプの放熱フィ
ンとなる。この場合の芯材17は、伝熱基板取付板11′、
スペーサ12′、14′、放熱板13′の芯合わせの役割を果
たすものであり、その直径は任意である。芯材17として
例えば直径ｄ４の銅を使用し、その他を例えばアルミニ
ウムで製作すれば、第３図(ロ)の放熱フィンとなる。
第６図(ロ)の構造で第３図(イ)の放熱フィンを製作した場
合には、芯材17との嵌合部15が露出し、外観品質が問題
となることがある。この場合は第６図(ハ)に示すよう
に、芯材17の両端面に円形の伝熱基板取付板11と放熱板
13とをそれぞれ接合すればよい。
合には、芯材17との嵌合部15が露出し、外観品質が問題
となることがある。この場合は第６図(ハ)に示すよう
に、芯材17の両端面に円形の伝熱基板取付板11と放熱板
13とをそれぞれ接合すればよい。
第６図(ニ)、(ホ)はそれぞれ(ロ)、(ハ)における伝熱基板取付
板11、11′と芯材17とを一体化したものを芯材19として
使用する場合である。この場合には芯材19のフランジ部
19aが伝熱基板取付部となる。
板11、11′と芯材17とを一体化したものを芯材19として
使用する場合である。この場合には芯材19のフランジ部
19aが伝熱基板取付部となる。
次に、上述の放熱フィンの製造方法について説明する。
本発明においては、少なくとも放熱板と放熱板支持部材
との一体的接合をあらかじめ接触面にロウ材を介在せし
めておき、組立後加熱ロウ付けして行う。これは、製作
を容易にするばかりでなく、放熱板と他の部材の接合界
面を完全に金属で連結し、放熱板への熱の流れをスムー
スにするためである。その他の接合法としては溶接が考
えられるが、放熱板の間隙が小さいために放熱板１枚づ
つの溶接となり大量生産に適していない。したがって、
実用上はロウ付けが好ましく、以下の説明にあってもロ
ウ付けによる一体的接合法を説明する。
との一体的接合をあらかじめ接触面にロウ材を介在せし
めておき、組立後加熱ロウ付けして行う。これは、製作
を容易にするばかりでなく、放熱板と他の部材の接合界
面を完全に金属で連結し、放熱板への熱の流れをスムー
スにするためである。その他の接合法としては溶接が考
えられるが、放熱板の間隙が小さいために放熱板１枚づ
つの溶接となり大量生産に適していない。したがって、
実用上はロウ付けが好ましく、以下の説明にあってもロ
ウ付けによる一体的接合法を説明する。
はじめに第６図に示す放熱フィンの製造方法を説明す
る。伝熱基板取付板11、11′、スペーサ12、12′、14、1
4′、放熱板13、13′はそれぞれの厚さを有する板材から
の打抜きで製造するのが能率的である。これらを積層し
てロウ付けするためには、少なくともスペーサ12、1
2′、14、14′上下面にロウ材を介在させておけばよい。
ロウ材を介在させる方法としては例えば次のような２つ
の方法を挙げることができる。
る。伝熱基板取付板11、11′、スペーサ12、12′、14、1
4′、放熱板13、13′はそれぞれの厚さを有する板材から
の打抜きで製造するのが能率的である。これらを積層し
てロウ付けするためには、少なくともスペーサ12、1
2′、14、14′上下面にロウ材を介在させておけばよい。
ロウ材を介在させる方法としては例えば次のような２つ
の方法を挙げることができる。
第１は、第７図(イ)に示す如く、芯材29の両面にロウ材3
0が付着した板材31を使用し、これを打抜いてスペーサ1
2、12′、14、14′とする方法である。ロウ材付きの板材3
1は芯材29とロウ材を積層し、熱間圧延で接合して製造
することができる。また、粉末状のロウ材と液状の樹脂
接着剤とを混合したものを芯材の表面に塗布し、乾燥さ
せて製造することもできる。接着剤は後述するロウ付け
工程での加熱によって気化し消滅する。
0が付着した板材31を使用し、これを打抜いてスペーサ1
2、12′、14、14′とする方法である。ロウ材付きの板材3
1は芯材29とロウ材を積層し、熱間圧延で接合して製造
することができる。また、粉末状のロウ材と液状の樹脂
接着剤とを混合したものを芯材の表面に塗布し、乾燥さ
せて製造することもできる。接着剤は後述するロウ付け
工程での加熱によって気化し消滅する。
接合界面にロウ材を介在させる第２の方法は、箔状のロ
ウ材をスペーサ12、12′、14、14′と同一寸法に打抜き、
これを界面にはさみ込む方法である。
ウ材をスペーサ12、12′、14、14′と同一寸法に打抜き、
これを界面にはさみ込む方法である。
第６図(ロ)、(ハ)の芯材17は棒線状の素材を所定寸法に切
断したものを使用する。また第６図(ニ)、(ホ)のフランジ
付き芯材19は棒線状の素材をアプセット加工して製造す
るのが経済的である。
断したものを使用する。また第６図(ニ)、(ホ)のフランジ
付き芯材19は棒線状の素材をアプセット加工して製造す
るのが経済的である。
この芯材17、19の場合にも、第７図に示すように外側に
ロウ材付きのものを使用してもよい。
ロウ材付きのものを使用してもよい。
ここに、第６図(イ)〜(ホ)のように組立てられた放熱フィ
ン全体を一度にロウ付けするには、真空ロウ付けが適し
ている。これは真空炉中でロウ材のみが溶融する温度ま
で昇温し、冷却して再凝固せしめ、界面を一体接合する
方法である。真空中でロウ付けを行うのは、溶融したロ
ウ材の中に気泡が混入することによる熱伝導性能の低下
や、接合強度の低下を防止するためである。
ン全体を一度にロウ付けするには、真空ロウ付けが適し
ている。これは真空炉中でロウ材のみが溶融する温度ま
で昇温し、冷却して再凝固せしめ、界面を一体接合する
方法である。真空中でロウ付けを行うのは、溶融したロ
ウ材の中に気泡が混入することによる熱伝導性能の低下
や、接合強度の低下を防止するためである。
ところで、ロウ付けを完全に行い、かつロウ付け後の寸
法精度を得るには、各部材の位置決めと接合予定界面を
密着させることが重要である。
法精度を得るには、各部材の位置決めと接合予定界面を
密着させることが重要である。
第８図は、第６図(イ)の放熱フィンをロウ付けする際に
使用する治具36の一例を示す。コンテナ32内に放熱板1
3、スペーサ12、14、伝熱基板取付板11を順次積層し、上
部より重錘33を乗せて接合予定界面に面圧を付加する。
放熱板13はコンテナ32の内壁面でガイドされ、スペーサ
12、14および伝熱基板取付板11は円周３方向から差し込
まれた位置決めピン34および35によって放熱板13と同心
に揃えられ、真空炉中に装入される。
使用する治具36の一例を示す。コンテナ32内に放熱板1
3、スペーサ12、14、伝熱基板取付板11を順次積層し、上
部より重錘33を乗せて接合予定界面に面圧を付加する。
放熱板13はコンテナ32の内壁面でガイドされ、スペーサ
12、14および伝熱基板取付板11は円周３方向から差し込
まれた位置決めピン34および35によって放熱板13と同心
に揃えられ、真空炉中に装入される。
第６図(ロ)〜(ホ)の放熱フィンの場合には、芯材17あるい
は19が、少なくともスペーサ12′、14′と放熱フィン1
3′との芯合わせを行うので位置決めは第６図(イ)の放熱
フィンよりも簡単である。なお、溶融したロウ材は芯材
17、19と他の部材の界面にも入り込み、ロウ付けによっ
て全部材が一体的に接合される。
は19が、少なくともスペーサ12′、14′と放熱フィン1
3′との芯合わせを行うので位置決めは第６図(イ)の放熱
フィンよりも簡単である。なお、溶融したロウ材は芯材
17、19と他の部材の界面にも入り込み、ロウ付けによっ
て全部材が一体的に接合される。
次に、ロウ材の厚みについて説明する。ロウ材の厚さは
必要最小でよい。
必要最小でよい。
第９図はロウ付けが理想的に行われた状態での放熱板と
その支持部材との接合を示す部分略式断面図である。
その支持部材との接合を示す部分略式断面図である。
第９図は第６図(イ)の放熱フィンの場合を示し、ロウ材
が放熱板13とスペーサ14で形成される隅部5bにあたかも
Ｒ面取をしたように付着しており、これによって接合強
度が向上する。
が放熱板13とスペーサ14で形成される隅部5bにあたかも
Ｒ面取をしたように付着しており、これによって接合強
度が向上する。
第６図(イ)の放熱フィンのスペーサ12、14を第７図(イ)の
ロウ材付着の板材から製作する場合のロウ材の厚みtbは
70〜100μｍが適当である。
ロウ材付着の板材から製作する場合のロウ材の厚みtbは
70〜100μｍが適当である。
以下に実施例を示し、本発明の作用効果をさらに具体的
に説明する。
に説明する。
実施例１ 第６図(イ)に示すように、板厚１mmのアルミニウム合金6
063の板材から打抜いた直径25mmの伝熱基板取付板11、
直径40mmの放熱板13、板厚２mmで芯材3003の両面に膜厚
90μｍのロウ材BA4004を有するアルミニウムブレージン
グシートから打抜いた直径14mmのスペーサ12、14を第８
図に示す治具36を用いて積層し、５kgの重錘で接触界面
に圧力を付加し、真空炉中で600℃の加熱と冷却を行っ
てロウ付けを完了した。
063の板材から打抜いた直径25mmの伝熱基板取付板11、
直径40mmの放熱板13、板厚２mmで芯材3003の両面に膜厚
90μｍのロウ材BA4004を有するアルミニウムブレージン
グシートから打抜いた直径14mmのスペーサ12、14を第８
図に示す治具36を用いて積層し、５kgの重錘で接触界面
に圧力を付加し、真空炉中で600℃の加熱と冷却を行っ
てロウ付けを完了した。
実施例２ 第６図(ロ)に示すように、実施例１と同一のアルミニウ
ム合金6063板材から打抜いた外径25mm、内径５mmのドー
ナツ型円板11′、外径40mm、内径12mmのドーナツ型放熱
板13′、実施例１と同一のアルミニウムブレージングシ
ートから打抜いた外径14mm、内径５mmのドーナツ型スペ
ーサ12′、14′を直径５mm、長さ16mmのアルミニウム11
00芯材17に圧入して各部材11′、12′、13′、14′を密
着せしめ、真空炉中で実施例１と同一条件でロウ付けを
行った。
ム合金6063板材から打抜いた外径25mm、内径５mmのドー
ナツ型円板11′、外径40mm、内径12mmのドーナツ型放熱
板13′、実施例１と同一のアルミニウムブレージングシ
ートから打抜いた外径14mm、内径５mmのドーナツ型スペ
ーサ12′、14′を直径５mm、長さ16mmのアルミニウム11
00芯材17に圧入して各部材11′、12′、13′、14′を密
着せしめ、真空炉中で実施例１と同一条件でロウ付けを
行った。
実施例３ 第６図(ロ)に示すように、実施例１と同一のアルミニウ
ム合金6063板材から打抜いた外径25mm、内径10mmのドー
ナツ型円板11′、外径40mm、内径10mmのドーナツ型放熱
板13′、実施例１と同一のアルミニウムブレージングシ
ートから打抜いた外径14mm、内径10mmのドーナツ型スペ
ーサ12′、14′を直径10mm、長さ16mmの純銅線材に順次
圧入して各部材11′、12′、13′、14′を密着せしめ、
真空炉中実施例１と同一条件でロウ付けを行った。
ム合金6063板材から打抜いた外径25mm、内径10mmのドー
ナツ型円板11′、外径40mm、内径10mmのドーナツ型放熱
板13′、実施例１と同一のアルミニウムブレージングシ
ートから打抜いた外径14mm、内径10mmのドーナツ型スペ
ーサ12′、14′を直径10mm、長さ16mmの純銅線材に順次
圧入して各部材11′、12′、13′、14′を密着せしめ、
真空炉中実施例１と同一条件でロウ付けを行った。
実施例４ 第６図(ニ)に示すように、実施例３と同一のドーナツ側
放熱板13′、ドーナツ型型スペーサ12′、14′を、直径
10mmのアルミニウム1100棒材からアプセット加工し、切
削加工で仕上げた外径25mm、厚み１mmのフランジ19aを
有する全長16mmの芯材19に順次圧入し、５kgの重錘で各
部材19a、12′、13′、14′を密着せしめ、真空炉中で実
施例１と同一条件でロウ付けを行った。
放熱板13′、ドーナツ型型スペーサ12′、14′を、直径
10mmのアルミニウム1100棒材からアプセット加工し、切
削加工で仕上げた外径25mm、厚み１mmのフランジ19aを
有する全長16mmの芯材19に順次圧入し、５kgの重錘で各
部材19a、12′、13′、14′を密着せしめ、真空炉中で実
施例１と同一条件でロウ付けを行った。
実施例５ 実施例４の芯材19を同一寸法の純銅で製作する他は実施
例４と同一の方法で放熱フィンを製作した。
例４と同一の方法で放熱フィンを製作した。
（発明の効果） 以上のように、本発明のＩＣパッケージ放熱フィンは、
放熱板やスペーサを板材の打抜加工とロウ材を介在せし
めて製作するのでその厚さと間隔の設定が自在で、かつ
放熱板やスペーサの組合せで放熱面積を自由に大きくす
ることができるので、手作業によるロウ付け作業が不用
となり従来の切削加工では加工が困難な寸法の放熱板を
有する放熱フィンとしたり、安価な放熱フィンとしたり
することができる。また、放熱板と他の部材との接合は
あらかじめロウ材を介在せしめて、加熱ロウ付けによっ
て一体的に行われるので、放熱板への熱の伝達もスムー
スに行われ、放熱フィンとしての機能も極めて良好であ
る。
放熱板やスペーサを板材の打抜加工とロウ材を介在せし
めて製作するのでその厚さと間隔の設定が自在で、かつ
放熱板やスペーサの組合せで放熱面積を自由に大きくす
ることができるので、手作業によるロウ付け作業が不用
となり従来の切削加工では加工が困難な寸法の放熱板を
有する放熱フィンとしたり、安価な放熱フィンとしたり
することができる。また、放熱板と他の部材との接合は
あらかじめロウ材を介在せしめて、加熱ロウ付けによっ
て一体的に行われるので、放熱板への熱の伝達もスムー
スに行われ、放熱フィンとしての機能も極めて良好であ
る。
第１図(イ)、(ロ)は、ＩＣパッケージのそれぞれ平面図お
よび断面図； 第２図は、ピングリッドアレイ型のセラミックスパッケ
ージの断面図； 第３図(イ)、(ロ)は放熱フィンの一部断面で示す側面図； 第４図は、ヒートシンクと芯材との取付形態の説明図； 第５図は、放熱板を切削で削り出す様子の説明図； 第６図(イ)〜(ホ)は、本発明にかかる放熱フィンの略式断
面図； 第７図(イ)、(ロ)は、斜視図で示すロウ材が付着した板材
の構造をそれぞれ示す略式断面図； 第８図は、治具を使って本発明にかかる放熱フィンのろ
う付けを行う様子を説明する略式断面図； および 第９図は、ロウ付け接合の様子の略式説明図である。 １：ＩＣチップ、２：セラミックスベース、 ３：セラミックスキャップ、 ４：気密空間、５：リード、 11：伝熱基板取付部、 12、14：スペーサ、 13：放熱板、15：嵌合部、 17、19：芯材
よび断面図； 第２図は、ピングリッドアレイ型のセラミックスパッケ
ージの断面図； 第３図(イ)、(ロ)は放熱フィンの一部断面で示す側面図； 第４図は、ヒートシンクと芯材との取付形態の説明図； 第５図は、放熱板を切削で削り出す様子の説明図； 第６図(イ)〜(ホ)は、本発明にかかる放熱フィンの略式断
面図； 第７図(イ)、(ロ)は、斜視図で示すロウ材が付着した板材
の構造をそれぞれ示す略式断面図； 第８図は、治具を使って本発明にかかる放熱フィンのろ
う付けを行う様子を説明する略式断面図； および 第９図は、ロウ付け接合の様子の略式説明図である。 １：ＩＣチップ、２：セラミックスベース、 ３：セラミックスキャップ、 ４：気密空間、５：リード、 11：伝熱基板取付部、 12、14：スペーサ、 13：放熱板、15：嵌合部、 17、19：芯材
Claims (4)
- 【請求項１】ＩＣパッケージのＩＣを搭載する伝熱基板
取付部、熱を外部に放散する放熱板、および前記伝熱基
板取付部からの熱を放熱板に伝導する放熱板支持部が一
体となったタワー型のＩＣパッケージ用放熱フィンにお
いて、前記伝熱基板取付部は円板であり、前記放熱板も
円板から構成し、前記放熱板支持部は該放熱板より径の
小さな円板であるスペーサであって、かつ前記伝熱基板
取付部に、円板状の放熱板とスペーサとを順次積層させ
て一体的に接合されてなる放熱部本体を一体的に取り付
けたことを特徴とするＩＣパッケージ用放熱フィン。 - 【請求項２】請求項１のＩＣパッケージ用放熱フィンで
あって、円筒状の前記放熱部本体と前記伝熱基板取付部
との中心部の一部に、前記放熱部本体を構成する同心の
前記放熱板と放熱板支持部の材質と異なる材質の芯材を
貫通させたことを特徴とする特徴とするＩＣパッケージ
用放熱フィン。 - 【請求項３】ＩＣパッケージのＩＣを搭載する伝熱基板
取付部、熱を外部に放散する放熱板、および前記伝熱基
板取付部からの熱を放熱板に伝導する放熱板支持部が一
体となったタワー型のＩＣパッケージ用放熱フィンの製
造方法において、放熱板を構成する円板を、放熱板支持
部を構成する円板をスペーサとしてその接触面にあらか
じめロウ材を介在させて順次積層して放熱部本体とし、
その頂部に伝熱基板取付け部を同じくロウ材を介在させ
て載置して組立て、次いで加熱ロウ付けすることにより
一体的に接合せしめることを特徴とするＩＣパッケージ
用放熱フィンの製造方法。 - 【請求項４】請求項３記載のＩＣパッケージ用放熱フィ
ンの製造方法であって、複数の円板状の放熱板とスペー
サである放熱板支持部のうち少なくとも一部の枚数が貫
通孔を有し、該貫通孔に周囲をあらかじめロウ材を介在
させた芯材を貫通させ、かつ前記伝熱基板取付板と放熱
板と放熱板支持部であるスペーサとを積層し、組立て
後、加熱ロウ付けすることにより一体的に接合せしめる
ことを特徴とするＩＣパッケージ用放熱フィンの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1276604A JPH0666397B2 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | Ｉｃパッケージ用放熱フィンとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1276604A JPH0666397B2 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | Ｉｃパッケージ用放熱フィンとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03138968A JPH03138968A (ja) | 1991-06-13 |
| JPH0666397B2 true JPH0666397B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=17571759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1276604A Expired - Lifetime JPH0666397B2 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | Ｉｃパッケージ用放熱フィンとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666397B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020144809A1 (en) * | 2001-04-09 | 2002-10-10 | Siu Wing Ming | Laminated heat transfer device and method of producing thereof |
| JP4723661B2 (ja) * | 2009-06-11 | 2011-07-13 | ファナック株式会社 | 受熱面平行フィン型扁平状放熱構造体 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5120916Y2 (ja) * | 1971-12-29 | 1976-05-31 | ||
| JPS51132967U (ja) * | 1975-04-18 | 1976-10-26 |
-
1989
- 1989-10-24 JP JP1276604A patent/JPH0666397B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03138968A (ja) | 1991-06-13 |
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