JPH09283675A - 放熱フィン取付構造 - Google Patents

放熱フィン取付構造

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JPH09283675A
JPH09283675A JP8087829A JP8782996A JPH09283675A JP H09283675 A JPH09283675 A JP H09283675A JP 8087829 A JP8087829 A JP 8087829A JP 8782996 A JP8782996 A JP 8782996A JP H09283675 A JPH09283675 A JP H09283675A
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JP
Japan
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heat
fin
lsi
magnet
heat sink
Prior art date
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JP8087829A
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English (en)
Inventor
Masaya Sakurai
雅也 櫻井
Naoki Okano
直樹 岡野
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱膨張差が生じてもズレが吸収されてストレ
スを低減することができる等の効果を有する放熱フィン
取付構造を得ること。 【解決手段】 LSI1とLSI1を支持する金属板2
と金属板2を支持するセラミックス4とセラミクス4の
上部に上面がセラミックス4の上面と同じ高さになるよ
うに埋設した磁石6とからパッケージ状の基部Bを構成
すると共に、放熱フィン11と放熱フィン11の下面に
取付けた磁性金属12とからヒートシンク部Aを構成
し、金属板2の上面と放熱フィン11の下面及び磁石6
の上面と磁性金属12の下面とをそれぞれ吸着させるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器等の放熱
フィン取付構造に係り、より詳しくは、ヒートシンク部
を基部に磁力などで取付けることによって接触部におけ
るストレスを低減させた電子機器等の放熱フィン取付構
造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、従来のLSIパッケージの放熱
構造は、LSIを鉄系のリードフレームに搭載しこれら
をモールド樹脂によってパッケージングし、このパッケ
ージに放熱フィンを接着剤によって固定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成した
放熱フィン取付構造では、放熱フィンとパッケージが接
着剤によって固定されているので、熱膨張差によって発
生する応力で接着部にストレスが発生したり、パッケー
ジよりも大きいサイズの放熱フィンを取付ける場合にお
けるパッケージの自動搭載上の問題等によって放熱フィ
ンサイズが制約されたり、リフロー炉使用の場合に放熱
フィンの高さが制約を受けたり、放熱フィンの脱着が不
可能であったり、接着部の経時変化によって接着強度や
放熱効率が低下してしまう等の問題があった。
【0004】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたもので、接着部にストレスがかかることがな
く、放熱フィンサイズが制約されることもなく、放熱フ
ィンの脱着が可能で、接着部の接着強度が低下したり放
熱効率が低下するおそれのない放熱フィン取付構造を得
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる電子機器
等の放熱フィン取付構造は、次のように構成したもので
ある。 (1) LSI等を有する基部に放熱フィン等を有する
ヒートシンク部を取付けるための放熱フィン取付構造で
あって、基部とヒートシンク部のいずれか一方に磁石を
設け他方に磁性金属を設けたものである。
【0006】磁石と磁性金属とを磁力によって引き合う
ようにして、基部にヒートシンク部を取付け、放熱フィ
ン取付構造を形成する。こうしてLSIが作動して熱が
発生すると、この熱はヒートシンク部の放熱フィンに伝
導して、放熱フィンから外部に放出される。
【0007】(2) 上記(1)の放熱フィン取付構造
において、LSIとこのLSIと接触する金属板とこの
金属板を支持する絶縁部とを有するパッケージ状の基部
と、放熱フィンを有するヒートシンク部とを備え、基部
とヒートシンク部のいずれか一方に磁石を設けると共に
他方に磁性金属を設けたものである。この場合に、基部
又はヒートシンク部のいずれか一方に係合凹部を設ける
と共に他方に係合凸部を設けるようにしてもよい。この
とき、係合凹部の幅を係合凸部の幅よりも広く形成す
る。
【0008】基部の上面と放熱フィンの下面を接触させ
ると共に磁石と磁性金属を対向させて磁力によって引き
合うようにし、基部にヒートシンク部を取付けて放熱フ
ィン取付構造を形成する。こうしてLSIが作動して熱
が発生すると、この熱はヒートシンク部の放熱フィンに
伝導して、放熱フィンから外部に放出される。このと
き、係合凹部と係合凸部を係合させると、重力に対して
垂直に実装されたときに垂直方向へのずれを防止し、ま
た、係合時や熱膨脹差が生じた際に係合位置のずれを吸
収する。
【0009】(3) 上記(2)の放熱フィン取付構造
において、LSIとこのLSIを支持する金属板とこの
金属板を支持するセラミックスとこのセラミクスの上部
に上面がセラミックスの上面と同じ高さになるように埋
設した磁石とからパッケージ状の基部を構成すると共
に、放熱フィンとこの放熱フィンの下面に取付けた磁性
金属とからヒートシンク部を構成したものである。この
場合において、金属板の上部に熱伝導材を設けてこの熱
伝導材を介して金属板上面と放熱フィン下面とを接触さ
せるようにしてもよい。また、基部又はヒートシンク部
のいずれか一方に係合凹部を設けると共に他方に係合凸
部を設けるようにしてもよい。このとき、係合凹部の幅
を係合凸部の幅よりも広く形成する。
【0010】金属板の上面と放熱フィンの下面及び磁石
の上面と磁性金属の下面とをそれぞれ接触させて、基部
にヒートシンク部を取付け、放熱フィン取付構造を形成
する。こうしてLSIが作動すると熱が発生するが、こ
の熱は金属板からヒートシンク部の放熱フィンに伝導し
て、放熱フィンから外部に放出される。この場合、金属
板の上部に熱伝導材を設けてこの熱伝導材を介して金属
板上面と放熱フィン下面とを接触させると、熱は金属板
から熱伝導材を通ってヒートシンク部の放熱フィンに伝
導して、放熱フィンから外部に放出する。このとき、係
合凹部と係合凸部を係合させると、重力に対して垂直に
実装されたときに垂直方向へのずれを防止し、また、係
合時や熱膨脹差が生じた際に係合位置のずれを吸収す
る。
【0011】(4) 上記(2)の放熱フィン取付構造
において、LSIとこのLSIを支持する金属板とこの
金属板を支持するセラミックスとこのセラミックスの下
方に位置しこのセラミックスを支持するプリント基板と
このプリント基板に取付けられた磁石により基部を構成
すると共に、放熱フィンとこの放熱フィンの下面に取付
けた磁性金属とからヒートシンク部を構成したものであ
る。この場合、金属板の上部に熱伝導材を設けてこの熱
伝導材を介して金属板上面と放熱フィン下面とを接触さ
せるようにしてもよい。また、基部又はヒートシンク部
のいずれか一方に係合凹部を設けると共に他方に係合凸
部を設けるようにしてもよく、このとき、係合凹部の幅
を係合凸部の幅よりも広く形成する。
【0012】金属板の上面と加熱フィンの下面を接触さ
せると共に磁石と磁性金属を一定の間隙を隔てて対応さ
せるようにして、基部にヒートシンク部を取付け、放熱
フィン取付構造を形成する。LSIが作動して熱が発生
すると、この熱は金属板からヒートシンク部の放熱フィ
ンに伝導して、放熱フィンから外部に放出される。この
場合、金属板の上部に熱伝導材を設けてこの熱伝導材を
介して金属板上面と放熱フィン下面とを接触させると、
熱は金属板から熱伝導材を通ってヒートシンク部の放熱
フィンに伝導して、放熱フィンから外部に放出される。
このとき、係合凹部と係合凸部を係合させると、重力に
対して垂直に実装されたときに垂直方向へのずれを防止
し、また、係合時や熱膨脹差が生じた際に係合位置のず
れを吸収する。
【0013】(5) 上記(2)の放熱フィン取付構造
において、LSIとこのLSIが搭載された鉄系のリー
ドフレームとこのリードフレームの上方に設けた磁性金
属とをモールド樹脂によって一体にパッケージして基部
を構成すると共に、放熱フィンとこの放熱フィンの下部
に下面が放熱フィントの下面と同じ高さになるように埋
設した磁石とからヒートシンク部を構成したものであ
る。この場合において、基部又はヒートシンク部のいず
れか一方に係合凹部を設けると共に他方に係合凸部を設
けるようにしてもよく、このとき、係合凹部の幅を係合
凸部の幅よりも広く形成する。
【0014】モールドパッケージの上面に放熱フィンの
下面及び磁石の下面とを接触させて、磁性金属と磁石と
を引き合うようにして、基部にヒートシンク部を取付
け、放熱フィン取付構造を形成する。こうしてLSIが
作動して熱が発生すると、この熱はリードフレームから
磁性金属を通りヒートシンク部の放熱フィンに伝導し
て、放熱フィンから外部に放出される。このとき、係合
凹部と係合凸部を係合させると、重力に対して垂直に実
装されたときに垂直方向へのずれを防止し、また、係合
時や熱膨脹差が生じた際に係合位置のずれを吸収する。
【0015】(6) 上記(2)の放熱フィン取付構造
において、LSIが搭載された鉄系のリードフレームを
モールド樹脂によって一体にパッケージして基部を構成
すると共に、放熱フィンとこの放熱フィンの下部に下面
が放熱フィントの下面と同じ高さになるように埋設した
磁石とからヒートシンク部を構成したものである。この
場合において、基部又はヒートシンク部のいずれか一方
に係合凹部を設けると共に他方に係合凸部を設けるよう
にしてもよく、このとき、係合凹部の幅を係合凸部の幅
よりも広く形成する。
【0016】モールドパッケージの上面と放熱フィンの
下面及び磁石の下面とを接触させてモールドパッケージ
内のリードフレームと磁石とを引き合うようにして、基
部にヒートシンク部を取付け、放熱フィン取付構造を形
成する。LSIが作動して熱が発生すると、この熱はリ
ードフレームからヒートシンク部の放熱フィンに伝導し
て、放熱フィンから外部に放出される。このとき、係合
凹部と係合凸部を係合させ、重力に対して垂直に実装さ
れたときに垂直方向へのずれを防止し、また、係合時や
熱膨脹差が生じた際に係合位置のずれを吸収する。
【0017】(7) 上記(1)の放熱フィン取付構造
において、LSIが搭載されたプリント基板により基部
を構成し、放熱フィンによりヒートシンク部を構成する
と共に、基部又はヒートシンク部のいずれか一方に磁石
を設け他方に磁性金属を設けるようにしたものである。
こうして、LSIの上面と加熱フィンの下面を接触させ
ると共に磁石と磁性金属を対向させて、磁力によって引
き合うようにして、基部にヒートシンク部を取付け、放
熱フィン取付構造を形成する。LSIが作動して熱が発
生すると、この熱はヒートシンク部の放熱フィンに伝導
して、放熱フィンから外部に放出される。
【0018】(8) 上記(7)の放熱フィン取付構造
において、TABリードを介してLSIが搭載されたプ
リント基板とこのプリント基板に上面が基板の上面と同
じ高さになるように埋設した磁性金属とにより基部を構
成すると共に、放熱フィンとこの放熱フィンの下面に磁
性金属に対向して取付けた磁石とによりヒートシンク部
を構成したものである。この場合において、LSIの上
部に熱伝導材を設け、この熱伝導材を介してLSIの上
面と放熱フィンの下面を接触させるようにしてもよい。
【0019】LSIの上面と加熱フィンの下面を接触さ
せると共に磁性金属と磁石を一定の間隙を設けて引き合
うようにして、基部にヒートシンク部を取付け、放熱フ
ィン取付構造を形成する。こうしてLSIが作動して熱
が発生すると、この熱はヒートシンク部の放熱フィンに
伝導して、放熱フィンから外部に放出される。このと
き、LSIの上部に熱伝導材を設けたときは、熱はこの
熱伝導材を介してヒートシンク部の放熱フィンに伝導す
る。
【0020】(9) 上記(7)の放熱フィン取付構造
において、バンプを介してLSIが搭載されたプリント
基板とこのプリント基板に上面がプリント基板の上面と
同じ高さになるように埋設した磁石とのより基部を構成
すると共に、放熱フィンとこの放熱フィンの下面に磁石
に対向して取付けた磁性金属とからヒートシンク部を構
成したものである。この場合において、LSIの上部に
熱伝導材を設け、この熱伝導材を介してLSIの上面と
放熱フィンの下面を接触させるようにしてもよい。
【0021】LSIの上面と加熱フィンの下面を接触さ
せると共に磁石と磁性金属を一定の間隙を隔てて対向さ
せるようにして、基部にヒートシンク部を取付け、放熱
フィン取付構造を形成する。こうしてLSIが作動して
熱が発生すると、この熱はヒートシンク部の放熱フィン
に伝導して、放熱フィンから外部に放出される。このと
き、LSIの上部に熱伝導材を設けたときは、熱はこの
熱伝導材を介してヒートシンク部の放熱フィンに伝導す
る。
【0022】
【発明の実施の形態】
実施形態1 図1は本発明の第1の実施形態の縦断面図で、上部には
ヒートシンク部Aが、下部には基部Bが配設されてい
る。まず、パッケージ状に形成された基部B側から説明
すると、1はLSIであり、2はLSI1を下面に取付
けた断面ほぼ逆凸字状の金属板である。3は金属板2の
上面に取付けられた熱伝導材で、この熱伝導材3を介し
て金属板2が放熱フィン(後述)の下面に接触してい
る。なお、この熱伝導材3は省略してもよく、この場合
は金属板2は放熱フィンの下面に直接に接触することに
なる。
【0023】4は金属板2の両肩部2a,2bを下方か
ら支持するセラミックスで、その外周近傍の上部には磁
石取付穴5,5が設けられ、その中に上面がセラミック
ス4の表面4aと同一の高さになるようにした磁石6,
6が埋設されて、接着剤7,7によって固定されてい
る。8,8はセラミックス4の上面にあって上方に突設
した係合凸部で、金属基板2の外周側であって磁石7,
7の内側に設けられ、放熱フィン(後述)側に設けた係
合凹部(後述)に嵌合する。9,9はセラミックス4の
下部に取付けられたI/Oピン、10はセラミックス4
の下方開口部を下方から封止する封止キャップである。
【0024】次に、ヒートシンク部A側について説明す
ると、11は放熱フィンで、LSI1が作動して発生し
た熱を金属板2から熱伝導材3を通して外部に放出す
る。12,12は放熱フィン11の下面において磁石
1,1と対向する位置に接着剤13,13によって取付
けた磁性金属で、磁石6,6と接触して、ヒートシンク
部Aを磁力によって基部Bに接合する。14,14は放
熱フィン11の下部に設けた係合凹部で、セラミックス
4の係合凸部8,8に対向する位置に設けられ、係合凸
部8,8と係合させることにより、放熱フィン11が重
力に対して垂直に実装されたときのずれを防止する。な
お、係合凹部14の幅は係合凸部8の幅よりの多少の広
がりを持って形成されているが、この広がりによって係
合時や熱膨張差が生じた際等に係合位置のずれを吸収す
る。
【0025】ヒートシンク部Aと基部Bは上記のように
して接合されるが、この接合状態において、磁性金属1
2と磁石6、係合凹部14と係合凸部8、放熱フィン1
1の下面と熱伝導材3の上面(熱伝導材3を設けないと
きは金属板2の上面)とが相互に均一に接触するように
各構成要素の高さ位置を形成しておく。
【0026】上記のように構成した本実施形態の作用を
説明する。まず、ヒートシンク部Aと基部Bとを組み立
てるには、ヒートシンク部Aの放熱フィン11に設けら
れた係合凹部14,14と、基部Bのセラミックス4に
設けられた係合凸部8,8とを対峙させ、相互に係合す
る。こうすると、ヒートシンク部Aの加熱フィン11側
に設けられた磁性金属12,12と基部Bのセラミック
ス4側に設けた磁石6,6とが接触して磁力で引き合
い、また、放熱フィン11の下面と金属板2の上面に取
り付けた熱伝導材料3の上面とが接触して、ヒートシン
ク部Aと基部Bとが一体となって固定される。
【0027】LSI1が作動して熱が発生すると、この
熱は金属板2と熱伝導材3を介して、放熱フィン11に
伝導され、ここから外部に放出されて、LSI1の加熱
を防止する。なお、上記の説明では放熱フィン11側に
係合凹部14を設け、セラミックス4側に係合凸部8を
設けたが、放熱フィン11側に係合凸部を設け、セラミ
ックス4側に係合凹部を設けてもよい(以下の実施形態
でも同様)。
【0028】したがって、本実施形態によれば、ヒート
シンク部Aと基部Bとの間に熱膨張差が生じても、両者
A,Bの接触部において接触状態のままズレが生じるの
でズレが吸収されてストレスが低減され、また、基部B
の実装後においてもヒートシンク部Aの放熱フィン11
の着脱が可能となり、さらに、接着部の経時変化によっ
て接着強度または放熱効率が低下するということもな
い。
【0029】また、放熱フィン11の係合凹部14とセ
ラミックス4の係合凸部8とは相互に嵌合するようにな
っているので、放熱フィン11が重力に対して垂直に実
装されたときに垂直方向へのずれを防止することができ
る。さらに、放熱フィン11の係合凹部14の幅はセラ
ミクス4の係合凸部8の幅よりの多少の広がりを持って
形成されているので、係合時や熱膨張差が生じた際等に
係合位置のずれを吸収できる。
【0030】実施形態2 図2は本発明の第2の実施形態の縦断面図で、上部には
ヒートシンク部Aが、下部には基部Bが配設されてい
る。まず、パッケージ状に形成された基部B側から説明
すると、1はLSIであり、2はLSI1を下面に取付
けた断面ほぼ逆凸字状の金属板である。3は金属板2の
上面に取付けられた熱伝導材で、この熱伝導材3を介し
て金属板2が放熱フィン(後述)の下面に接触してい
る。なお、この熱伝導材3は省略してもよく、この場合
は金属板2が放熱フィンの下面に直接に接触することに
なる。
【0031】4は金属板2の両肩部2a,2aを両側下
方から支持するセラミックス、8,8はセラミックス4
の上面にあって上方に突設した係合凸部で、金属板2の
外側に設けられ、放熱フィン(後述)側に設けた係合凹
部(後述)に係合させる。9,9はセラミックス4の左
右下面に取付けられたI/Oピン、10はセラミックス
4の下方開口部を下方から封止する封止キャップであ
る。15は封止キャップ10の下方に封止キャップ10
とほぼ平行に配設されたプリント基板で、厚み方向に設
けたスルーホール16にI/Oピン9を差し込んで半田
17によって固定してある。
【0032】6,6はセラミックス4,4の外側におい
てプリント基板15の上面に取り付けた磁石で、下部を
プリント基板15のスルーホール16に差し込んで半田
17で固定したピン8の上部に取り付けられている。な
お、I/Oピン9やピン18はプリント基板15に設け
たスルーホール16に半田17を用いて固定している
が、半田17を使用せずにスルーホール16に押し込む
ことによって固定したり、磁石6をプリント基板15に
接着剤等によって直接固定するようにしてもよい。
【0033】次に、ヒートシンクA側について説明する
と、11は放熱フィンで、LSI1が作動して発生した
熱を金属板2から熱伝導材3を通して外部に放出する。
12,12は放熱フィン11の下面で磁石6,6と対向
する位置に接着剤13,13によって固定した磁性金属
で、磁石6,6と一定の間隙19を設けて対向させ、ヒ
ートシンク部Aを磁力によって基部B側に引き付けて接
合する。14,14は放熱フィン11の下面に設けた係
合凹部で、セラミックス4の係合凸部8,8に対向させ
てこれと係合させ、放熱フィン11が重力に対して垂直
に実装されたときのずれを防止する。なお、係合凹部1
4の幅は係合凸部8の幅よりの多少の広がりを持って形
成しているが、この広がりによって係合時や熱膨張差が
生じた際等に係合位置のずれを吸収する。
【0034】こうして、ヒートシンク部Aと基部Bは接
合されるが、この接合状態において、磁性金属12と磁
石6が一定の間隙19を隔てて対向すると共に、係合凹
部14と係合凸部8、加熱フィン11の下面と熱伝導材
3(熱伝導材3を設けないときは金属板2)の上面とが
相互に均一に接触するように各構成要素の高さ位置を形
成しておく。
【0035】上記のように構成した本実施形態の作用を
説明する。ヒートシンク部Aと基部Bとを組み立てるに
は、ヒートシンク部Aの放熱フィン11に設けた係合凹
部14,14と、基部Bのセラミックス4に設けた係合
凸部8,8とを対峙させ、係合させる。こうすると、ヒ
ートシンク部Aの放熱フィン11側に設けられた磁性金
属12,12と基部Bのセラミックス4側に設けた磁石
6,6とが一定の間隙19を隔てた状態で磁力で引き合
い、また、加熱フィン11の下面と金属板2の上面に取
り付けた熱伝導材2の上面とが接触して、ヒートシンク
部Aと基部Bとが一体となって固定される。LSI1が
作動して熱が発生すると、この熱は金属板2から熱伝導
材3を介して放熱フィン11に伝導され、ここから外部
に放出されて、LSI1の加熱が防止される。
【0036】したがって、本実施形態によれば、ヒート
シンク部Aと基部Bとの間に熱膨脹差が生じても、両者
A,Bの接触部において接触状態のままズレが生じるの
でズレが吸収されてストレスが低減され、また、基部B
の実装後にヒートシンク部Aの放熱フィン11の取り付
けが可能となり、さらに、接着部の経時変化によって接
着強度または放熱効果が低下するということもない。ま
た、一定の間隙19を介して磁力により固定するので非
接触状態であっても固定できてパッケージの高さバラツ
キや傾斜等を吸収することができ、そのうえ、放熱フィ
ン11の脱着が可能となる。
【0037】また、放熱フィン11の係合凹部14とセ
ラミックス4の係合凸部8とは相互に係合するようにな
っているので、放熱フィン11が重力に対して垂直に実
装されたときに垂直方向へのずれを防止することができ
る。さらに、放熱フィン11の係合凹部14の幅はセラ
ミクス4の係合凸部8の幅よりの多少の広がりを持って
形成されているので、係合時や熱膨張差が生じた際等に
係合位置のずれを吸収できる。
【0038】実施形態3 図3は本発明の第3の実施形態の縦断面図で、上部には
ヒートシンク部Aが、下部には基部B(本実施形態では
半導体装置である)が配設されている。まず、パッケー
ジ状に形成された基部B側から説明すると、20はLS
I1とリードフレーム21と磁性金属12とを内部にモ
ールドパッケージした半導体装置である。LSI1はリ
ードフレーム21に搭載され、リードフレーム21の上
部には僅かな距離を隔てて磁性金属12が設けられてい
る。22,22はリードフレーム21の複数のリード
で、その一部はモールドパッケージ20aでモールドさ
れている。8,8はモールドパッケージ20aの上面に
おいて上方に突設した係合凸部で、放熱フィン(後述)
側に設けた係合凹部(後述)に係合する。
【0039】次に、ヒートシンク部A側について説明す
ると、11は放熱フィンで、LSI1が作動して発生し
た熱をリードフレーム21、磁性金属12を通して外部
に放出する。23は放熱フィン11の下部中央部近傍に
設けた磁石取付穴で、その中に下面が放熱フィン11の
下面と同一平面になるようにした磁石6が埋設されて、
接着剤7によって固定されている。
【0040】14,14は放熱フィン11の下面に設け
た係合凹部で、モールドパッケージ20aの係合凸部
8,8と対向した位置に設けられ、係合凸部8,8と係
合するようにして、放熱フィン11が重力に対して垂直
に実装されたときのずれを防止する。なお、係合凹部1
4の幅は係合凸部8の幅よりの広がりを持って形成して
いるが、この広がりによって係合時や熱膨張差が生じた
際等に係合位置のずれを吸収する。このようにして、ヒ
ートシンク部Aと基部Bは接合されるが、この接合状態
において、磁石6、放熱フィン11の各下面とモールド
パッケージ20aの上面、及び係合凹部14と係合凸部
8とが相互に均一に接触するように各構成要素の高さ位
置を形成しておく。
【0041】上記のように構成した本実施形態の作用を
説明する。ヒートシンク部Aと基部Bとを組み立てるに
は、放熱フィン11に設けられた係合凹部14,14
と、モールドパッケージ20aに設けられた係合凸部
8,8とを対峙させて係合する。こうすると、放熱フィ
ン11側に設けた磁石6と、モールドパッケージ20a
内に設けた磁性金属12とが磁力で引き合い、ヒートシ
ンク部Aと基部Bとが一体となって固定される。そして
LSI1が作動して熱が発生すると、この熱はリードフ
レーム21から磁性金属12を経て放熱フィン11の磁
石6に伝導され、放熱フィン11を経て外部に放出され
てLSI1の加熱が防止される。
【0042】したがって、本実施形態によれば、ヒート
シンク部Aと基部Bとの間に熱膨張差が生じても、両者
A,Bの接触部において接触状態のままズレが生じるの
でズレが吸収されてストレスが低減され、また、放熱フ
ィン11の脱着が可能となり、さらに、接着部の経時変
化によって接着強度または放熱効率が低下するというこ
ともなく、また、基部Bの実装後に放熱フィン11の取
り付けが可能となり、そのうえ金属をモールドパッケー
ジ20a内にモールドしてあるので基部B自体の放熱性
が向上する。
【0043】また、放熱フィン11の係合凹部14とモ
ールドパッケージ20aの係合凸部8とは相互に係合す
るようになっているので、放熱フィン11が重力に対し
て垂直に実装されたときに垂直方向へのずれを防止する
ことができる。さらに、放熱フィン11の係合凹部14
の幅はモールド樹脂20の係合凸部8の幅より多少の広
がりを持って形成されているので、係合時や熱膨張差が
生じた際等に係合位置のずれを吸収できる。
【0044】実施形態4 図4は本発明の第4の実施形態の縦断面図で、上部には
ヒートシンク部Aが、下部には基部B(半導体装置2
0)が配設されている。まず、パッケージ状に形成され
た基部B側から説明すると、20aはLSI1と鉄系の
リードフレーム21を内部に樹脂モールドしたモールド
パッケージで、LSI1はリードフレーム21の下面に
取付けられている。22,22はリードフレーム21の
複数のリードで、その一部は樹脂モールドによりモール
ドパッケージ20aされている。8,8はモールドパッ
ケージ20aの左右上面にあって上方に突設した係合凸
部で、放熱フィン(後述)側に設けた係合凹部(後述)
に係合させる。
【0045】次に、ヒートシンク部A側について説明す
ると、11は放熱フィンで、LSI1が作動して発生し
た熱をリードフレーム21を通して外部に放出する。2
3は放熱フィン11の下部中央部近傍に設けた磁石取付
穴部で、その中に下面が放熱フィン11の下面と同一平
面になるようした磁石6が埋設されて、接着剤6によっ
て固定されている。
【0046】14,14は放熱フィン11の下部に設け
た係合凹部で、モールドパッケージ20aの係合凸部
8,8と対向した位置に設けられ、係合凸部8,8と係
合するようにして、放熱フィン11が重力に対して垂直
に実装されたときのずれを防止する。なお、係合凹部1
4の幅は係合凸部8の幅より広がりを持って形成してい
るが、この広がりによって係合時や熱膨張差が生じた際
等に係合位置のずれを吸収する。このようにして、ヒー
トシンク部Aと基部Bは接合されるが、この接合状態に
おいて、磁石6あるいは放熱フィン11の各下面とモー
ルド樹脂20上面、係合凹部14と係合凸部8が相互に
均一に接触するように各構成要素の高さ位置を形成して
おく。
【0047】上記のように構成した本実施形態におい
て、ヒートシンク部Aと基部Bを組み立てるには、ヒー
トシンク部Aの放熱フィン11に設けられた係合凹部1
4,14と、基部Bのモールドパッケージ20aに設け
られた係合凸部8,8とを対峙させて係合させる。こう
すると、ヒートシンク部Aの加熱フィン11側に設けた
磁石6と、基部Bのモールドパッケージ20a内に設け
たリードフレーム21とが磁力で引き合い、ヒートシン
ク部Aと基部Bとが一体となって固定される。このよう
にして形成されたLSI1が作動して熱が発生すると、
この熱は鉄系のリードフレーム21から放熱フィン11
の磁石6に伝導され、放熱フィン11を経て外部に放出
されてLSI1の加熱が防止される。
【0048】したがって、本実施形態によれば、ヒート
シンク部Aと基部Bとの間に熱膨張差が生じても、両者
A,Bの接触部において接触状態のままズレが生じるの
でズレが吸収されてストレスが低減され、また、接着部
の経時変化によって接着強度または放熱効率が低下する
ということもなく、さらに、基部Bの実装後にヒートシ
ンク部Aの放熱フィン11の取り付けが可能となり、そ
のうえ、放熱フィン11の脱着が可能となる。
【0049】また、放熱フィン11の係合凹部14とモ
ールドパッケージ20aの係合凸部8とは相互に係合す
るようになっているので、放熱フィン11が重力に対し
て垂直に実装されたときに垂直方向へのずれを防止する
ことができる。さらに、放熱フィン11の係合凹部14
の幅はモールド樹脂20の係合凸部8の幅より多少の広
がりを持って形成されているので、係合時や熱膨張差が
生じた際等に係合位置のずれを吸収できる。
【0050】実施形態5 図5は本発明の第5の実施形態の縦断面図で、上部には
ヒートシンク部Aが、下部には基部Bが配設されてい
る。まず、基部B側から説明すると、1,1はLSIで
あり、3,3はLSI1,1の上面に取り付けられた熱
伝導材で、この熱伝導材3,3を介して放熱フィン(後
述)の下面に接触している。なお、この熱伝導材3は省
略してもよく、この場合はLSI1の上面が放熱フィン
の下面に直接に接触することになる。25,25はLS
I1,1の下部に設けたTABリードである。15はプ
リント基板で、その上面にTABリード25,25を介
してLSI1,1が実装されている。26,26はLS
I1,1を実装した位置の外側でプリント基板15の厚
み方向に設けた金属取付穴26,26で、磁性金属1
2,12が埋め込まれて固定されている。
【0051】次に、ヒートシンク部A側について説明す
ると、11は放熱フィンで、LSI1,1が作動して発
生した熱を熱伝導材3,3を通して外部に放出する。
6,6は放熱フィン11の両端部の下面に取り付けた磁
石で、基部B側に設けた磁性金属12,12と一定の間
隙19を隔てて対向させ、磁力によって放熱フィン11
と引き合うようにしてある。なお、この磁石6,6は枠
部27,27の下方に設けられた穴部27a,27aに
嵌め込まれて接着剤7,7によって枠部27,27内に
固定され、さらに枠部27,27の上面は放熱フィン1
1の下面に接着剤7,7によって固定してある。
【0052】このようにして、ヒートシンク部Aと基部
Bは接合されるが、このとき、磁石6,6と磁性金属1
2,12とが一定の間隙19,19を隔てて相対すると
共に、放熱フィン11の下面と熱伝導材3,3(熱伝導
材3,3を設けないときはLSI1,1)の上面とが相
互に均一に接触するように各構成要素の高さ位置を形成
しておく。
【0053】上記のように構成した本実施形態の作用を
説明する。ヒートシンク部Aと基部Bを組み立てるに
は、ヒートシンク部Aの放熱フィン11下面と基部Bの
LSI1,1上部の熱伝導材3,3とを相互に接触させ
る。こうすると、ヒートシンク部Aの放熱フィン11に
取り付けた磁石6,6と、基部Bのプリント基板15に
取り付けた磁性金属12,12とが一定の間隙19,1
9を介した状態のまま磁力で引き合い、ヒートシンク部
Aと基部Bとが一体となって固定される。LSI1,1
が作動して熱が発生すると、この熱は熱伝導材3,3か
ら放熱フィン11に伝導され、ここから外部に放出され
てLSI1,1の加熱を防止する。
【0054】したがって、本実施形態によれば、ヒート
シンク部Aと基部Bとの間に熱膨張差が生じても、両者
A,Bの接触部において接触状態のままズレが生じるの
でズレが吸収されてストレスが低減され、また、放熱フ
ィン11の脱着が可能となり、さらに、接着部の経時変
化によって接着強度または放熱効率が低下するというこ
ともない。
【0055】実施形態6 図6は本発明の第6の実施形態の縦断面図で、図の上部
にはヒートシンク部Aが、下部には基部Bが配設されて
いる。まず、基部B側から説明すると、1,1はLSI
であり、3,3はLSI1,1の上面に取り付けられた
熱伝導材で、この熱伝導材3,3を介して放熱フィン
(後述)の下面に接触している。なお、この熱伝導材3
は省略してもよく、この場合はLSI1の上面が放熱フ
ィン11の下面に直接に接触することになる。なお、2
8,28はLSI1,1の下部に設けたバンプである。
15はプリント基板で、その上面にバンプ28,28を
介してLSI1,1が実装されている。29,29はL
SI1,1を取付けた位置の外側でプリント基板15の
厚み方向に設けた磁石取付穴で、磁石6,6が埋め込ま
れて固定されている。
【0056】次に、ヒートシンク部A側について説明す
ると、11は放熱フィンで、LSI1,1が作動して発
生した熱を熱伝導材3,3を通して外部に放出する。1
2,12は放熱フィン11の両端部の下面に接着剤7,
7によって取り付けた磁性金属で、基部B側に設けた磁
石6,6と一定の間隙19,19を隔てて対向させ、磁
力によってヒートシンク部Aと引き合うようにしてあ
る。
【0057】こうして、ヒートシンク部Aと基部Bとは
接合されるが、このとき、磁性体金属12,12と磁石
6,6とが一定の間隙19,19を隔てて相対すると共
に、放熱フィン11の下面と熱伝導材3,3(熱伝導材
3,3を設けないときはLSI1,1)の上面とが相互
に均一に接触するように各構成要素の高さ位置を形成し
ておく。
【0058】上記のように構成した本実施形態の作用を
説明する。ヒートシンク部Aと基部Bとを組み立てるに
は、ヒートシンク部Aの放熱フィン11下面と基部Bの
LSI1,1上部の熱伝導材3,3とを相互に接触させ
る。こうすると、ヒートシンク部Aの放熱フィン11側
に取り付けた磁性金属12,12と基部Bの基板15側
に取り付けた磁石6,6とが一定の間隙19,19を隔
てた状態で磁力で引き合い、ヒートシンク部Aと基部B
とが一体となって固定される。LSI1,1が作動する
と熱が発生するが、この熱は熱伝導材3,3から放熱フ
ィン11に伝導され、ここから外部に放出されてLSI
1,1の加熱を防止する。
【0059】したがって、本実施形態によれば、ヒート
シンク部Aと基部Bとの間に熱膨張差が生じても、両者
A,Bの接触部において接触状態のままズレが生じるの
でズレが吸収されてストレスが低減され、また、放熱フ
ィン11の脱着が可能となり、さらに、接着部の経時変
化によって接着強度または放熱効率が低下するというこ
ともない。
【0060】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下に示すような効果がある。 (1) LSI等を有する基部に放熱フィン等を有する
ヒートシンク部を取付けるための放熱フィン取付構造で
あって、基部とヒートシンク部のいずれか一方に磁石を
設け他方に磁性金属を設けて磁石と磁性金属を磁力によ
って引き合うようにして基部にヒートシンク部を取付け
たので、ヒートシンク部と基部との間に熱膨張差が生じ
ても接着部にストレスがかかるということがなく、放熱
フィンサイズが制約されることもない。また、放熱フィ
ン脱着が可能で、接着部の接着強度が低下したり放熱効
率が低下するということもない。
【0061】(2) LSIとこのLSIと接触する金
属板とこの金属板を支持する絶縁部とを有するパッケー
ジ状の基部と、放熱フィンを有するヒートシンク部とを
備え、基部とヒートシンク部のいずれか一方に磁石を設
けると共に他方に磁性金属を設けたので、ヒートシンク
部と基部との間に熱膨張差が生じても接着部にストレス
がかかるということがなく、放熱フィンサイズが制約さ
れることもなく、放熱フィン脱着が可能で、接着部の接
着強度が低下したり放熱効率が低下するということもな
い。また、基部をLSIとLSIに接触する金属板と金
属板を支持する絶縁部とからパッケージ状に形成したの
で、LSI等の保護も十分に行われる。
【0062】(3) LSIとこのLSIを支持する金
属板とこの金属板を支持するセラミックスとこのセラミ
クスの上部に上面がセラミックスの上面と同じ高さにな
るように埋設した磁石とからパッケージ状の基部を構成
すると共に、放熱フィンとこの放熱フィンの下面に取付
けた磁性金属とからヒートシンク部を構成したので、ヒ
ートシンク部と基部との間に熱膨張差が生じても接触部
において接触状態のままズレが生じるのでズレが吸収さ
れてストレスが低減される。また、基部の実装後にヒー
トシンク部の放熱フィンの取り付けが可能となり、さら
に、接着部の経時変化によって接着強度または放熱効率
が低下するということもなく、そのうえ基部の脱着が可
能となる。
【0063】(4) LSIとこのLSIを支持する金
属板とこの金属板を支持するセラミックスとこのセラミ
ックスの下方に位置しこのセラミックスを支持するプリ
ント基板とこのプリント基板に取付けられた磁石とによ
り基部を構成すると共に、放熱フィンとこの放熱フィン
の下面で磁石と対向する位置に取付けた磁性金属とから
ヒートシンク部を構成したので、ヒートシンク部と基部
との間に熱膨脹差が生じても接触部において接触状態の
ままズレが生じるのでズレが吸収されてストレスが低減
され、また、基部の実装後にヒートシンク部の放熱フィ
ンの取り付けが可能となり、さらに、接着部の経時変化
によって接着強度または放熱効果が低下するということ
もない。また、一定の間隙を隔てて磁力によって固定す
るので非接触状態であっても固定できてパッケージの高
さバラツキや傾斜等を吸収することができ、そのうえ、
基部の脱着が可能となる。
【0064】(5) 上記(3)又は(4)において、
金属板の上部に熱伝導材を設けてこの熱伝導材を介して
金属板上面と放熱フィン下面とを接触させたので、金属
板と放熱フィンの接触が確実になって熱伝導が迅速容易
になる。
【0065】(6) LSIとこのLSIが搭載された
鉄系のリードフレームとこのリードフレームの上部に設
けた磁性金属とをモールド樹脂によって一体にパッケー
ジして基部を構成すると共に、放熱フィンとこの放熱フ
ィンの下部に表面が放熱フィントの表面と同じ高さにな
るように埋設した磁石とからヒートシンク部を構成した
ので、ヒートシンク部と基部との間に熱膨張差が生じて
も接触部において接触状態のままズレが生じるのでズレ
が吸収されてストレスが低減され、また、放熱フィンの
脱着が可能となり、さらに、接着部の経時変化によって
接着強度または放熱効率が低下するということもない。
また、基部の実装後にヒートシンク部の放熱フィンの取
り付けが可能となり、そのうえ金属をモールド樹脂内に
モールドしてあるので基部自体の放熱性が向上する。
【0066】(7) LSIが搭載された鉄系のリード
フレームをモールド樹脂によって一体にパッケージして
基部を構成すると共に、放熱フィンとこの放熱フィン下
部に表面が放熱フィントの表面と同じ高さになるように
埋設した磁石とからヒートシンク部を構成したので、ヒ
ートシンク部と基部との間に熱膨張差が生じても接触部
において接触状態のままズレが生じるのでズレが吸収さ
れてストレスが低減され、また、接着部の経時変化によ
って接着強度または放熱効率が低下するということもな
く、さらに、基部の実装後にヒートシンク部の放熱フィ
ンの取り付けが可能となり、そのうえ、放熱フィンの脱
着が可能となる。
【0067】(8) 基部又はヒートシンク部のいずれ
か一方に係合凹部を設けると共に他方に係合凸部を設け
て両者を係合させるようにしたので、重力に対して垂直
に実装されたときに垂直方向へのずれを防止することが
できる。 (9) 係合凹部の幅を係合凸部の幅よりも広く形成し
たので、係合時や熱膨脹差が生じた際に係合位置のずれ
を吸収することができる。
【0068】(10) LSIが搭載されたプリント基
板により基部を構成し、放熱フィンによりヒートシンク
部を構成すると共に、基部又はヒートシンク部のいずれ
か一方に磁石を設け他方に磁性金属を設けたので、ヒー
トシンク部と基部との間に熱膨張差が生じても接着部に
ストレスがかかるということがなく、放熱フィンサイズ
が制約されることもない。また、放熱フィンの脱着が可
能で、接着部の接着強度が低下したり放熱効率が低下す
るということもなく、その上基部をLSIとLSIを支
持する基板とから形成したので、構造が簡易である。
【0069】(11) TABリードを介してLSIが
搭載されたプリント基板とこのプリント基板に上面がプ
リント基板の上面と同じ高さになるように埋設した磁性
金属とにより基部を構成すると共に、放熱フィンとこの
放熱フィンの下面に磁性金属に対向して取付けた磁石と
によりヒートシンク部を構成したので、ヒートシンク部
と基部との間に熱膨張差が生じても接触部において接触
状態のままズレが生じるのでズレが吸収されてストレス
が低減され、また、放熱フィンの脱着が可能となり、さ
らに、接着部の経時変化によって接着強度または放熱効
率が低下するということもない。
【0070】(12) バンプを介してLSIが搭載さ
れたプリント基板とこのプリント基板に上面がこのプリ
ント基板の上面と同じ高さになるように埋設した磁石と
により基部を構成すると共に、放熱フィンとこの放熱フ
ィンの両側下部に磁石に対向して取付けた磁性金属とか
らヒートシンク部を構成したので、ヒートシンク部と基
部との間に熱膨張差が生じても接触部において接触状態
のままズレが生じるのでズレが吸収されてストレスが低
減され、また、放熱フィンの脱着が可能となり、さら
に、接着部の経時変化によって接着強度または放熱効率
が低下するということもない。 (13) 上記(11)又は(12)において、LSI
の上部に熱伝導材を設け、この熱伝導材を介してLSI
の上面と加熱フィンの下面を接触させるようにしたの
で、金属板と加熱フィンの接触が確実になって熱伝導が
迅速容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の縦断面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態の縦断面図である。
【図3】本発明の第3の実施形態の縦断面図である。
【図4】本発明の第4の実施形態の縦断面図である。
【図5】本発明の第5の実施形態の縦断面図である。
【図6】本発明の第6の実施形態の縦断面図である。
【符号の説明】
1 LSI 2 金属板 3 熱伝導材 4 セラミックス 6 磁石 8 係合凸部 11 放熱フィン 12 磁性金属 14 係合凹部 15 プリント基板 19 間隙 20 半導体装置 20a モールドパッケージ 21 リードフレーム 25 TABリード 28 バンプ A ヒートシンク部 B 基部

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 LSI等を有する基部に放熱フィン等を
    有するヒートシンク部を取付けるための放熱フィン取付
    構造であって、 前記基部とヒートシンク部のいずれか一方に磁石を設け
    他方に磁性金属を設けて該磁石と磁性金属とを磁力によ
    って引き合うようにして前記基部に前記ヒートシンク部
    を取付けたことを特徴とする放熱フィン取付構造。
  2. 【請求項2】 LSIと該LSIと接触する金属板と該
    金属板を支持する絶縁部とを有するパッケージ状の基部
    と、放熱フィンを有するヒートシンク部とを備え、前記
    基部と前記ヒートシンク部のいずれか一方に磁石を設け
    ると共に他方に磁性金属を設け、前記基部の上面と前記
    放熱フィンの下面を接触させると共に前記磁石と前記磁
    性金属を対向させたことを特徴とする請求項1記載の放
    熱フィン取付構造。
  3. 【請求項3】 LSIと該LSIを支持する金属板と該
    金属板を支持するセラミックスと該セラミクスの上部に
    上面が該セラミックスの上面と同じ高さになるように埋
    設した磁石とからパッケージ状の基部を構成すると共
    に、放熱フィンと該放熱フィンの下面に取付けた磁性金
    属とからヒートシンク部を構成し、前記金属板の上面と
    前記放熱フィンの下面及び前記磁石の上面と前記磁性金
    属の下面とをそれぞれ接触させたことを特徴とする請求
    項2記載の放熱フィン取付構造。
  4. 【請求項4】 LSIと該LSIを支持する金属板と該
    金属板を支持するセラミックスと該セラミックスの下方
    に位置し該セラミックスを支持するプリント基板と該プ
    リント基板に取付けられた磁石とにより基部を構成する
    と共に、放熱フィンと該放熱フィンの下面に取付けた磁
    性金属とからヒートシンク部を構成し、前記金属板の上
    面と前記加熱フィンの下面を接触させると共に前記磁石
    と前記磁性金属を一定の間隙を設けて対向させるように
    したことを特徴とする請求項2記載の放熱フィン取付構
    造。
  5. 【請求項5】 金属板の上部に熱伝導材を設けて該熱伝
    導材を介して前記金属板上面と放熱フィン下面とを接触
    させたことを特徴とする請求項3又は4記載の放熱フィ
    ン取付構造。
  6. 【請求項6】 LSIと該LSIが搭載された鉄系のリ
    ードフレームと該リードフレームの上方に設けた磁性金
    属とをモールド樹脂によって一体にパッケージして基部
    を構成すると共に、放熱フィンと該放熱フィンの下部に
    下面が該放熱フィントの下面と同じ高さになるように埋
    設した磁石とからヒートシンク部を構成し、前記モール
    ドパッケージの上面に前記加熱フィンの下面及び磁石の
    下面とを接触させて前記磁性金属と前記磁石とを引き合
    うようにしたことを特徴とする請求項2記載の放熱フィ
    ン取付構造。
  7. 【請求項7】 LSIが搭載された鉄系のリードフレー
    ムをモールド樹脂によって一体にパッケージして基部を
    構成すると共に、放熱フィンと該放熱フィンの下部に下
    面が該放熱フィントの下面と同じ高さになるように埋設
    した磁石とからヒートシンク部を構成し、前記モールド
    パッケージの上面と前記加熱フィンの下面及び磁石の下
    面とを接触させて前記モールドパッケージ内のリードフ
    レームと前記磁石とを引き合うようにしたことを特徴と
    する請求項2記載の放熱フィン取付構造。
  8. 【請求項8】 基部又はヒートシンク部のいずれか一方
    に係合凹部を設けると共に他方に係合凸部を設けて両者
    を係合させ、重力に対して垂直に実装されたときに垂直
    方向へのずれを防止するようにしたことを特徴とする請
    求項1,2,3,4,5,6又は7記載の放熱フィン取
    付構造。
  9. 【請求項9】 係合凹部の幅を係合凸部の幅よりも広く
    形成して、係合時や熱膨脹差が生じた際に係合位置のず
    れを吸収するようにしたことを特徴とする請求項8記載
    の放熱フィン取付構造。
  10. 【請求項10】 LSIが搭載されたプリント基板によ
    り基部を構成し、放熱フィンによりヒートシンク部を構
    成すると共に、前記基部又はヒートシンク部のいずれか
    一方に磁石を設け他方に磁性金属を設けて、前記LSI
    の上面と前記加熱フィンの下面を接触させると共に前記
    磁石と前記磁性金属を対向させたことを特徴とする請求
    項1記載の放熱フィン取付構造。
  11. 【請求項11】 TABリードを介してLSIが搭載さ
    れたプリント基板と該プリント基板に上面が該プリント
    基板の上面と同じ高さになるように埋設した磁性金属と
    により基部を構成すると共に、放熱フィンと該放熱フィ
    ンの下面に前記磁性金属に対向して取付けた磁石とによ
    りヒートシンク部を構成し、前記LSIの上面と加熱フ
    ィンの下面を接触させると共に前記磁性金属と磁石を一
    定の間隙を隔てて対向させるようにしたことを特徴とす
    る請求項10記載の放熱フィン取付構造。
  12. 【請求項12】 バンプを介してLSIが搭載されたプ
    リント基板と該プリント基板に上面が該プリント基板の
    上面と同じ高さになるように埋設した磁石とにより基部
    を構成すると共に、放熱フィンと該放熱フィンの下面に
    前記磁石に対向して取付けた磁性金属とからヒートシン
    ク部を構成し、前記LSIの上面と加熱フィンの下面を
    接触させると共に前記磁石と前記磁性金属を一定の間隙
    を隔てて対向させるようにしたことを特徴とする請求項
    10記載の放熱フィン取付構造。
  13. 【請求項13】 LSIの上部に熱伝導材を設け、該熱
    伝導材を介して前記LSIの上面と加熱フィンの下面を
    接触させたことを特徴とする請求項11又は12記載の
    放熱フィン取付構造。
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