(57)【要約】  本発明はヒートシンク及び電子装置及び電子装置の製造方法に係り、半導体チップに熱的に接続されるベースと複数の放熱フィンを備えたヒートシンクにおいて、前記放熱フィンの内、半導体チップからの熱伝導温度が高い中央位置に配設された放熱フィンを長く形成すると共に、これより熱伝導温度が低くなるに従い放熱フィンを漸次短く形成する。また、放熱フィンが、ベースより直立した直立部と、このから外側に向け略直角に折り曲げられた水平部とを有する構成とする。
2008114381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体に熱的に接続されるベースと、
該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えたヒートシンクにおいて、
前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、
かつ、前記放熱フィンを外側に向け折り曲げたような形状としたことを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
前記ベース及び前記放熱フィンを冷却風の流れ方向から見た場合、前記ベース及び前記放熱フィンの外形形状が矩形状とされていることを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記放熱フィンは逆Ｊ字状の形状とされていることを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。
【請求項４】
発熱体に熱的に接続されるベースと、
該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えたヒートシンクにおいて、
前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、
かつ、前記放熱フィンを、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から外側に向け略直角に折り曲げられた水平部とにより構成したことを特徴とするヒートシンク。
【請求項５】
前記ベース及び前記放熱フィンを冷却風の流れ方向から見た場合、前記ベース及び前記放熱フィンの外形形状が矩形状とされていることを特徴とする請求項４記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記水平部の上面に情報表示部を設けたことを特徴とする請求項４記載のヒートシンク。
【請求項７】
前記放熱フィンは逆Ｌ字状の形状とされていることを特徴とする請求項４記載のヒートシンク。
【請求項８】
発熱体となる電子素子に熱的に接続されるベースと、該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えており、
前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、
かつ、前記放熱フィンを、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から外側に向け略直角に折り曲げられた水平部とにより構成したヒートシンクを有することを特徴とする電子装置。
【請求項９】
前記ベース及び前記放熱フィンを冷却風の流れ方向から見た場合、前記ベース及び前記放熱フィンの外形形状が矩形状とされていることを特徴とする請求項８記載の電子装置。
【請求項１０】
前記水平部の上面に情報表示部を設けたことを特徴とする請求項８記載の電子装置。
【請求項１１】
前記放熱フィンは逆Ｌ字状の形状とされていることを特徴とする請求項８記載の電子装置。
【請求項１２】
複数の放熱フィンを有したヒートシンクを、搬送装置を用いて発熱体となる電子素子上に搭載する工程を有する電子装置の製造方法において、
前記ヒートシンクの前記複数の放熱フィンを、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設されたものを長く形成すると共に前記熱伝導温度が低くなるに従いその長さを短く形成し、かつ、前記放熱フィンを途中位置で外側に折曲することにより、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から略直角に折り曲げられた水平部とを有する構成とし、
かつ、前記搬送装置が前記水平部を吸着することにより前記ヒートシンクを前記電子素子上に搬送することを特徴とする電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヒートシンク及び電子装置及び電子装置の製造方法に係り、特に複数の放熱フィンを有したヒートシンク及び電子装置及び電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、パワーデバイス等の電子装置は、高密度化及び高出力化が図られており、これに伴い発生する発熱量も増大する傾向にある。このため，これらの発熱する電子装置は、冷却を行うためのヒートシンクが設けられている。通常、この種のヒートシンクは、発熱体となる電子素子と熱的に接続されるベース上に、複数の放熱フィンを設けた構成とされている。【０００３】
また放熱フィンの構造としては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されものが知られている。図１に示されるヒートシンク１Ａは、特許文献１に開示されているものを模倣的に示したものである。また、図２に示されるヒートシンク１Ｂは、特許文献２に開示されているものを模倣的に示したものである。【０００４】
各図に示すように、ヒートシンク１Ａ，１Ｂは、発熱体となる電子素子５と熱的に接続されるベース２上に複数の放熱フィン３Ａ，３Ｂを形成した構成とされている。このように複数の放熱フィン３Ａ，３Ｂを設けることにより、放熱フィン３Ａ，３Ｂの全体としての放熱面積を増大させることができ放熱効率を高めることができる。【０００５】
尚、図１及び図２に示される状態において、ヒートシンク１Ａ，１Ｂを冷却する冷却風は、図の紙面に対して垂直方向に送風される。【０００６】
ここで、図１に示されるヒートシンク１Ａに注目すると、このヒートシンク１Ａは放熱フィン３Ａが全て等しい長さとされている。このように、放熱フィン３Ａが全て等しい長さであると、ヒートシンク１Ａはその全体形状が略直方体形状となる。このため、このヒートシンク１Ａは後述するようにスペース効率が高く、よって従来では一般に広く用いられてきた。【０００７】
これに対して図２に示されるヒートシンク１Ｂは、ベース２の中央位置における放熱フィン３Ｂの長さが長く、外側に向かうに従い放熱フィン３Ｂの長さが短くなるよう設定されている。【０００８】
図２は、ベース２における温度分布を示している。同図におけるＡ１〜Ａ３は、図２に示したベース２のＡ１〜Ａ３の位置に対応している。図３に示すように、発熱体となる電子素子５が配設される位置Ａ２は、最も高い温度となっており、これより外側に向かうに従いベース２の温度は低くなっている。【０００９】
よって、ヒートシンク１Ｂのようにベース２の温度が高い部位に、放熱効率が高い長い放熱フィン３Ｂを配置し、外側に向かうに従い温度低下に伴い放熱フィン３Ｂの長さを短くすることにより、放熱効率が高く無駄のないヒートシンク１Ｂを実現できる。また、放熱フィン３Ｂの長さはベース２の温度分布に対応しており、不要に長く設定されていないため、材料の低減及び軽量化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００６―１０８２３９号公報
【特許文献１】特開２００３―００８２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで電子機器内において、電子装置が装着される装着空間は、一般に直方体形状とされている場合が多い。従って、図１に示すような全体的な形状が立方体状であるヒートシンク１Ａは、電子機器への装着性が良好であり電子機器に対するスペース効率は高い。【００１１】
しかしながら、放熱フィン３Ａの長さを全て等しくする場合、放熱フィン３Ａの長さはベース２上における温度が最も高い部位における、最も長い放熱フィン３Ａを基準とする必要がある。このため、図１に示すヒートシンク１Ａは、スペース効率は高いものの、不要な長さの放熱フィン３Ａを形成する必要があるため大型化してしまい、よって材料を多く必要とし、これに伴い重量が重くなってしまうという問題点があった。【００１２】
一方、図２に示すヒートシンク１Ｂは、上記のように放熱効率は高いものの、正面視した形状が山形状である。このため、ヒートシンク１Ｂを設けた電子装置では、電子機器内にヒートシンク１Ｂの形状に合った装着空間を形成する必要があり、電子機器内にいわゆるデッドスペースが生じやすくなる。よって、ヒートシンク１Ｂでは、これを電子機器に装着する際のスペース効率が低下するという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上述した従来技術の問題を解決する、改良された有用なヒートシンク及び電子装置及び電子装置の製造方法を提供することを総括的な目的とする。【００１４】
本発明のより詳細な目的は、スペース効率の向上と放熱効率の向上を共に図ることができるヒートシンク及び電子装置及び電子装置の製造方法を提供することにある。【００１５】
この目的を達成するために、本発明は、発熱体に熱的に接続されるベースと、該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えたヒートシンクにおいて、前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、かつ、前記放熱フィンを外側に向け折り曲げたような形状としたことを特徴とするものである。【００１６】
また、上記発明に係るヒートシンクにおいて、前記ベース及び前記放熱フィンを冷却風の流れ方向から見た場合、前記ベース及び前記放熱フィンの外形形状が矩形状とされた構成としてもよい。【００１７】
また、上記発明に係るヒートシンクにおいて、前記放熱フィンは逆Ｊ字状に折り曲げられた構成としてもよい。【００１８】
また、上記の目的を達成するために、本発明は、発熱体に熱的に接続されるベースと、該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えたヒートシンクにおいて、前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、かつ、前記放熱フィンを、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から外側に向け略直角に折り曲げられた水平部とにより構成したことを特徴とするものである。【００１９】
また、上記発明に係るヒートシンクにおいて、前記ベース及び前記放熱フィンを冷却風の流れ方向から見た場合、前記ベース及び前記放熱フィンの外形形状が矩形状とされた構成としてもよい。【００２０】
また、上記発明に係るヒートシンクにおいて、前記水平部の上面に情報表示部を設けた構成としてもよい。【００２１】
また、上記発明に係るヒートシンクにおいて、前記放熱フィンは逆Ｌ字状に折り曲げられている構成としてもよい。【００２２】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る電子装置は、発熱体となる電子素子に熱的に接続されるベースと、該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えており、前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、かつ、前記放熱フィンを、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から外側に向け略直角に折り曲げられた水平部とにより構成したヒートシンクを有することを特徴とするものである。【００２３】
また、上記発明に係る電子装置において、前記ベース及び前記放熱フィンを冷却風の流れ方向から見た場合、前記ベース及び前記放熱フィンの外形形状が矩形状とされた構成としもよい。【００２４】
また、上記発明に係る電子装置において、前記水平部の上面に情報表示部を設けた構成としてもよい。【００２５】
また、上記発明に係る電子装置において、前記放熱フィンは逆Ｌ字状に折り曲げられた構成としてもよい。【００２６】
また、上記の目的を達成するために、本発明は、複数の放熱フィンを有したヒートシンクを、搬送装置を用いて発熱体となる電子素子上に搭載する工程を有する電子装置の製造方法において、前記ヒートシンクの前記複数の放熱フィンを、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設されたものを長く形成すると共に前記熱伝導温度が低くなるに従いその長さを短く形成し、かつ、前記放熱フィンを途中位置で外側に折曲することにより、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から略直角に折り曲げられた水平部とを有する構成とし、かつ、前記搬送装置が前記水平部を吸着することにより前記ヒートシンクを前記電子素子上に搬送することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された放熱フィンを長く形成すると共に、これより熱伝導温度が低くなるに従い放熱フィンを短く形成したことにより、各放熱フィンの長さは発熱体からの熱伝導した熱を放熱するのに適当な長さとなるため、小型化を図りつつ放熱効率を高めることができる。また、放熱フィンを外側に向け折り曲げたような形状としたことにより、ヒートシンクの全体的な形状を調整することができる。このため、ヒートシンクの全体な形状を当該ヒートシンクが装着される装着空間の形状に対応させることも可能となり、スペース効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１従来例であるヒートシンクを示す正目図である。
【図２】第２従来例であるヒートシンクを示す正目図である。
【図３】ヒートシンクのベースの温度分布を示す図である。
【図４】本発明の一実施例である電子装置及びヒートシンクを示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施例であるヒートシンクを示す正面図である。
【図６】本発明の一実施例であるヒートシンクの第１変形例を示す正面図である。
【図７】本発明の一実施例であるヒートシンクの第２変形例を示す正面図である。
【図８】本発明の一実施例である電子装置の製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０Ａ，１０Ｂ  半導体装置
２０  半導体チップ
２１  バンプ
２２  実装基板
３０Ａ〜３０Ｃ  ヒートシンク
３１  ベース
４０〜４８  放熱フィン
４０ａ〜４８ａ  直立部
４１ｂ〜４７ｂ  水平部
４９  中央フィン
５０〜５８  放熱フィン
５０ａ〜５８ａ  直立部
５１ｂ〜５７ｂ  湾曲部
６０  チップマウンター
６１  リフロー炉
６２  ヒートシンク実装装置
６４  搬送装置
７０  情報表示部
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。【００３１】
図１は本発明の一実施例である電子装置１０Ａ及びヒートシンク３０Ａを示す斜視図であり、図５は本発明の一実施例であるヒートシンク３０Ａの正面図である。尚、本実施例では、電子装置として半導体装置を用いた例を示について説明するものとする（以下、電子装置を半導体装置１０Ａという）
先ず、半導体装置１０Ａの全体構成について説明する。半導体装置１０Ａは、大略すると半導体チップ２０、実装基板２２、及びヒートシンク３０Ａ等により構成されている。半導体チップ２０は例えば高周波デバイス或いはパワーデバイス等の発熱を行う電子素子である。【００３２】
この半導体チップ２０は、下部にバンプ２１が形成されており実装基板２２にフリップチップ接合されている。よって、実装状態において、半導体チップ２０は回路形成面と反対側の面（以下、背面という）が上部に位置した状態となっている。【００３３】
ヒートシンク３０Ａは、この半導体チップ２０の背面に固定されている。具体的には、ヒートシンク３０Ａは、熱伝導性の高い接着剤を用いて半導体チップ２０の背面に固定されている。尚、ヒートシンク３０Ａの半導体チップ２０への固定方法はこれに限定されるものではなく、サーマルシート等を介して接合する構成としもよい。【００３４】
次に、ヒートシンク３０Ａの構成について説明する。ヒートシンク３０Ａは、ベース３１と、複数（本実施例では８枚）の放熱フィン４０〜４７により構成されている。このヒートシンク３０Ａは、アルミニウム等の熱伝導性の高い金属材料により形成されている。ベース３１と放熱フィン４０〜４７は一体的に形成してしても、またベース３１に放熱フィン４０〜４７を接合することにより形成してもよい。【００３５】
ベース３１は平板形状とされており、図中下面が半導体チップ２０と熱的に接続された構成とされている。また本実施例では、半導体チップ２０はベース３１の略中央位置で熱的に接続された構成とされている。従って、半導体チップ２０が発明したときの半導体チップ２０の温度分布は、図３に示した分布と略等しい分布となる。【００３６】
放熱フィン４０〜４７は、ベース３１の半導体チップ２０との接続面と反対側面から延出するよう形成されている。この放熱フィン４０〜４７の各長さは、図３に示した温度分布に対応するよう長さが設定されている。【００３７】
具体的には、半導体チップ２０からの熱伝導温度が高い中央部分に配設された放熱フィン４３，４４を長く形成すると共に、これより熱伝導温度が低くなるに従い、即ち外側に向かうに従い各放熱フィンを短く形成した構成としている。【００３８】
いま、各放熱フィン４０〜４７の長さをＬ40〜Ｌ4７とすると、中央に位置する放熱フィン４３，４４の長さＬ43，Ｌ44は等しく設定されており（Ｌ43＝Ｌ44）、これより外側に位置する放熱フィン４０〜４２、４５〜４７の各長さＬ40〜Ｌ42、Ｌ45〜Ｌ47は、Ｌ43>Ｌ42>Ｌ41>Ｌ40及びＬ44>Ｌ45>Ｌ46>Ｌ47とされている。【００３９】
この構成とすることにより、ベース３１の温度が高い部位に放熱効率が高い長い放熱フィン４３，４４を配置し、外側に向かうに従い温度低下に伴い放熱フィン４０〜４２、４５〜４７の長さを短くすることにより、放熱効率が高く無駄のないヒートシンク３０Ａを実現できる。また、放熱フィン４０〜４７の長さはベース３１の温度分布に対応しており、不要に長く設定されていないため、材料の低減及び軽量化を図ることができる。【００４０】
更に、本実施例に係るヒートシンク３０Ａは、放熱フィン４０〜４７の内、放熱フィン４１〜４６を外側に向け折り曲げたような形状としたことを特徴としている。具体的には、本実施例では各放熱フィン４１〜４６の途中位置を略直角に折り曲げることにより、ベース３１より直立した状態の部位である直立部４１ａ〜４６ａと、この直立部４１ａ〜４６ａから外側に向け略直角方向（水平方向）に延出する水平部４１ｂ〜４６ｂとを形成した構成としている。このように直立部４１ａ〜４６ａ及び水平部４１ｂ〜４６ｂを形成することにより、各放熱フィン４１〜４６は逆Ｌ字状の形状となる。【００４１】
本実施例では、各放熱フィン４１〜４６に直立部４１ａ〜４６ａ及び水平部４１ｂ〜４６ｂを形成するに際し、ベース３１に平板状の放熱フィン４１〜４６を形成した後にプレス加工等により折り曲げ形成したものを用いている。しかしながら、鋳造或いは機械加工により予め直立部４１ａ〜４６ａ及び水平部４１ｂ〜４６ｂが形成された放熱フィン４１〜４６を形成しておき、この放熱フィン４１〜４６をベース３１に接合する形成方法を採用してもよい。【００４２】
ここで、各放熱フィン４１〜４６における折り曲げ位置に注目する。本実施例では、放熱フィン４１〜４６に直立部４１ａ〜４６ａ及び水平部４１ｂ〜４６ｂが形成されることにより、ベース３１及びヒートシンク３０Ａを冷却風の流れ方向から見た状態、即ち図５に示す正面視した状態において、ヒートシンク３０Ａの外形形状が矩形状となるよう構成されている。【００４３】
ここでいうヒートシンク３０Ａの外形とは、図５に示されるように、ベース３１の図５における接触面、両側面、放熱フィン４０，４７ａの直立部４０ａ，４７ａ、各水平部４１ｂ〜４６ｂの先端部、及び水平部４３ｂ，４４ｂにより形成されるものであり、図５に一点鎖線Ｘで示す形状である。【００４４】
具体的には、ベース３１の図５中左側面、放熱フィン４０の直立部４０ａ、及び水平部４１ｂ〜４３ｂの先端部は同一平面に位置するよう構成されている。また、ベース３１の図５中右側面、放熱フィン４７の直立部４７ａ、及び水平部４４ｂ〜４６ｂの先端部は同一平面に位置するよう構成されている。更に、水平部４３ｂと水平部４４ｂは、同一平面に位置するよう構成されている。【００４５】
これにより、ベース３１及びヒートシンク３０Ａを正面視した場合、ヒートシンク３０Ａの外形形状は矩形状となる。また、このように正面視したヒートシンク３０Ａの外形形状が矩形状となることにより、図４に示されるように、ヒートシンク３０Ａの全体的な形状は直方体形状となる。【００４６】
上記のように、ヒートシンク３０Ａが設けられた半導体装置１０Ａが装着される電子機器は、一般に半導体装置１０Ａの装着空間は直方体形状とされている場合が多い。従って本実施例の構成とし、ヒートシンク３０Ａの全体的形状を直方体形状とすることにより、ヒートシンク３０Ａを有した半導体装置１０Ａの電子機器への装着性が良好であり、電子機器に対するスペース効率は高い。【００４７】
具体的には、先に説明した図２に示された従来技術に係るヒートシンク１Ｂの放熱条件、放熱フィン数、及び発熱体（電子素子５，半導体チップ２０）の発熱量、ヒートシンクの材料等が本実施例に係るヒートシンク３０Ａと同一であったと仮定すると、ヒートシンク１Ｂでは図２中矢印Ｈ２で示す高さが必要となる。【００４８】
これに対して、本実施例に係るヒートシンク３０Ａは、放熱フィン４１〜４６が折り曲げられた形状とされているため、その高さは図５に矢印Ｈ１で示す高さとなる。ここで、各高さＨ１，Ｈ２を比較すると、Ｈ１<Ｈ２であることは明白である。更に、ヒートシンク１Ｂ及びヒートシンク３０Ａは、その幅寸法Ｗは略同一となる。よって本実施例に係るヒートシンク３０Ａによれば、従来に比べて小型化を図りつつ、放熱効率を高く維持することができる。【００４９】
また、前記したように、半導体装置１０Ａが装着される電子機器内において、電子装置１０Ａが装着される装着空間は直方体形状である場合が多い。従って、本実施例のように、ヒートシンク３０Ａの全体的形状を直方体形状とすることにより、電子機器に対するスペース効率を高めることができ、電子機器内にいわゆるデッドスペースが発生することを抑制でき、電子機器の小型化に寄与することができる。【００５０】
上記のように、本実施例に係るヒートシンク３０Ａは、各放熱フィン４０〜４８の各々の長さが半導体チップ２０からの熱を放熱するのに適当な長さとされているため、小型化を図りつつ放熱効率を高めることができる。また、放熱フィン４１〜４７を外側に向け折り曲げたような形状としたことにより、折り曲げ位置を適宜選定することにより、ヒートシンク３０Ａの全体的な形状を調整することが可能となる。そして本実施例のように、全体的な形状を略直方体形状とすることにより、ヒートシンク３０Ａを電子機器の装着空間の形状に容易に対応させることができる。このように、本実施例に係るヒートシンク３０Ａは、放熱効率を高めると同時に、スペース効率の向上をも同時に図ることが可能となる。【００５１】
また、本実施例のように放熱フィン４１〜４７に水平部４１ｂ〜４７ｂを形成することにより、ベース３１の中央に設けられた放熱フィン４３，４４の水平部４３ｂ，４４ｂは、ヒートシンク３０Ａを平面視した場合、中央に溝が存在するもの、比較的広い平面を形成することとなる。そこで、本実施例では水平部４４ｂに情報表示部７０を配設した構成としている。【００５２】
この情報表示部７０は例えば半導体装置１０Ａの製品情報等が印刷されたシールであり、水平部４４ｂに貼着されている。通常、半導体装置に対するこの種の製品情報は、ヒートシンク１Ａ，１Ｂを有した従来の半導体装置ではその上面に設けることはできなかった（図１及び図２参照）。よって、電子素子５の側面や底面に設ける必要があり、視認性に劣るという問題点があった。【００５３】
しかしながら、本実施例では半導体装置１０Ａにヒートシンク３０Ａを設けても、その上部に水平部４３ｂ，４４ｂが存在するため情報表示部７０を配設することが可能となった。このため、半導体装置１０Ａを平面視することにより情報表示部７０を確認することが可能となり、情報表示部７０の視認性を向上させることができた。【００５４】
尚、上記した実施例では、全ての放熱フィン４０〜４７を折り曲げた形状とすることなく、放熱フィン４１〜４６のみに折り曲げを行った構成とした。即ち、バンプ２１の両端部に設けられた放熱フィン４０及び放熱フィン４７は、直立部４０ａ，４７ａのみを有し、水平部を有しない構成とした。【００５５】
これは、本実施例においては放熱フィン４０，４７がベース３１の側面と面一とされていたためである。よって、ベース３１にスペース的な余裕がある場合には、放熱フィン４０，４７に水平部を形成する構成としてもよい。また、図４及び図５に示す構成において、放熱フィン４０，４７に内側に折り曲げられた水平部を形成することも可能である。【００５６】
図６及び図７は、上記した半導体装置１０Ａ及びヒートシンク３０Ａの変形例を示している。尚、図６及び図７において、図４及び図５に示した構成と対応する構成については同一符号を付してその説明を省略するものとする。【００５７】
図６に示す第１変形例に係るヒートシンク３０Ｂは、ベース３１の中央部に水平部を有しない中央フィン４９を形成したことを特徴とするものである。同図に示すように、ベース３１に奇数本（本変形例では９本）の放熱フィンの配設スペースがある場合、ベース３１の中央位置に中央フィン４９の形成位置が存在する構成となる。【００５８】
この場合、ヒートシンク３０Ｂの形状を全体として直方体形状とするため、補助フィン４９の形状を同図に示すように水平部を有しない形状としてもよい。この際、電子機器への装着性を重視して、中央フィン４９を設けない構成も考えられるが、中央フィン４９を設けた方が設けない構成に比べてヒートシンク３０Ｂの全体としての放熱特性を高めることができるため有利である。【００５９】
図７に示す第２変形例に係る半導体装置１０Ｂ及びヒートシンク３０Ｃは、直立部５１ａ〜５６ａから外側に延出する部分に湾曲部５１ｂ〜５６ｂを形成したことを特徴とするものである。前記した実施例では、直立部４１ａ〜４６ａから水平部４１ｂ〜４６ｂを外側に延出するよう形成した。【００６０】
しかしながら、各放熱フィンにおいて、直立部から外側（内側の場合もある）に延出する部分の形状は水平形状に限定されるものではなく、本変形例のように湾曲部５１ｂ〜５６ｂとしてもよい。この構成とすることにより、放熱フィン５１〜５６は、ヒートシンク３０Ｃを正面視した状態で逆Ｊ字状の形状となる。【００６１】
尚、直立部から外側（内側の場合もある）に延出する部分の形状は、放熱フィンの長さやヒートシンクが装着される装着空間の大きさ等に応じて、その形状を適宜変更することが可能である。【００６２】
続いて、図４に示した半導体装置１０Ａの製造方法について図８を参照して説明する。【００６３】
尚、図８において図４及び図５に示した構成と対応する構成については同一符号を付して、その説明を省略するものとする。また、本実施例に係る製造方法は、半導体チップ２０を実装基板２２に搭載するチップマウント工程から、ヒートシンク３０Ａを半導体チップ２０に実装する実装工程に特徴があるため、この各工程について説明し、他の製造工程についての説明は省略するものとする。【００６４】
図８は、半導体装置１０Ａの製造ラインを示している。半導体チップ２０が搭載される実装基板２２は、コンベヤー６５により図中矢印で示す方向に搬送される。また、同図に示す製造ラインは、チップマウンター６０、リフロー炉６１、及びヒートシンク実装装置６２がコンベヤー６５に沿って同図に矢印で示す順で設けられた構成とされている。【００６５】
チップマウンター６０は、コレット６３を有している。このコレット６３は半導体チップ２０を吸着し、この半導体チップ２０を実装基板２２上の所定搭載位置まで搬送する。そして、コレット６３は下降して、半導体チップ２０を実装基板２２上にフェイスダウンで搭載する。この際、半導体チップ２０はバンプ２１による本固定はされず、実装基板２２に対して仮止めされた状態となっている。尚、チップマウンター６０は、半導体チップ２０以外の電子部品も合わせて実装基板２２上に搭載する。【００６６】
上記ように実装基板２２に半導体チップ２０及び他の電子部品が搭載されると、実装基板２２はコンベヤー６５により搬送され、リフロー炉６１内に装着される。このリフロー炉６１は加熱処理を行うものであり、これによりバンプ２１（はんだよりなる）は溶融し、半導体チップ２０は実装基板２２にはんだ付けされる。また、他の電子部品も同様に実装基板２２にはんだ付けされる。これにより、半導体チップ２０及び他の電子部品は、実装基板２２に本固定された状態となる。【００６７】
上記したリフロー炉６１による加熱処理が終了すると、実装基板２２は冷却処理が行われた上で、コンベヤー６５によりヒートシンク実装装置６２に搬送される。このヒートシンク実装装置６２は、半導体チップ２０にヒートシンク３０Ａを実装する処理を行う。【００６８】
具体的には、ヒートシンク実装装置６２は搬送装置６４を有しており、ヒートシンク３０Ａは搬送装置６４に保持された状態で半導体チップ２０の背面位置にヒートシンク３０Ａが搬送され、続いてヒートシンク実装装置６２は搬送装置６４を下降させる。この半導体チップ２０の背面（ヒートシンク３０Ａが実装される面）には、図示しない熱伝導性の高い接着剤が塗布されている。よって、ヒートシンク３０Ａは、接着剤を介して半導体チップ２０に実装される。【００６９】
この際、搬送装置６４は、コレット６３と同様に先端部に吸着面を有しており、ヒートシンク３０Ａは搬送装置６４に吸着されることにより保持される構成とされている。前記したように、ヒートシンク３０Ａは、その上部に水平部４３ｂ，４４ｂが存在する。このため、搬送装置６４の吸着面で水平部４３ｂ，４４ｂを真空吸着することが可能となり、搬送装置６４によりヒートシンク３０Ａを搬送することが可能となった。【００７０】
これに対し、図１及び図２に示したヒートシンク１Ａ，１Ｂは、放熱フィン３Ａ，３Ｂが上方に向け延出した構成であるため、真空吸着することができなかった。よって、ヒートシンク１Ａ，１Ｂの側部等を把持する必要があり、組み立て効率を低下させる原因となっていた。【００７１】
本実施例に係る製造方法では、上記のようにヒートシンク３０Ａを半導体チップ２０と同様に上部から搬送装置６４により吸着し、この状態で搬送して半導体チップ２０上に搭載することが可能となる。よって、従来に比べてヒートシンク３０Ａの搬送処理が容易になり、半導体装置１０Ａの製造効率を高めることができる。【００７２】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、放熱フィンを有するヒートシンク、及びこれを有する電子装置に広く適用が可能なものである。
【図１】
2008114381.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年8月18日(2009.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体に熱的に接続されるベースと、
該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えたヒートシンクにおいて、
前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、
かつ、前記放熱フィンを外側に向け折り曲げたような形状としたことを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
前記ベース及び前記放熱フィンを冷却風の流れ方向から見た場合、前記ベース及び前記放熱フィンの外形形状が矩形状とされていることを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。
【請求項３】
発熱体に熱的に接続されるベースと、
該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えたヒートシンクにおいて、
前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、
かつ、前記放熱フィンを、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から外側に向け略直角に折り曲げられた水平部とにより構成したことを特徴とするヒートシンク。
【請求項４】
発熱体となる電子素子に熱的に接続されるベースと、該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えており、
前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、
かつ、前記放熱フィンを、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から外側に向け略直角に折り曲げられた水平部とにより構成したヒートシンクを有することを特徴とする電子装置。
【請求項５】
複数の放熱フィンを有したヒートシンクを、搬送装置を用いて発熱体となる電子素子上に搭載する工程を有する電子装置の製造方法において、
前記ヒートシンクの前記複数の放熱フィンを、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設されたものを長く形成すると共に前記熱伝導温度が低くなるに従いその長さを短く形成し、かつ、前記放熱フィンを途中位置で外側に折曲することにより、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から略直角に折り曲げられた水平部とを有する構成とし、
かつ、前記搬送装置が前記水平部を吸着することにより前記ヒートシンクを前記電子素子上に搬送することを特徴とする電子装置の製造方法。
【国際調査報告】
2008114381.tif 000011
2008114381.tif 000012