(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板上に実装され、放熱板がバネ付勢手段によって上部に固定された半導体集積回路であって、前記放熱板は、前記半導体集積回路上に配置される底面部と、前記底面部上に形成される羽状形状部とを有し、前記バネ付勢手段は、前記羽状形状部が入り込む抜き穴部と、複数箇所に形成され前記底面部に接触するＶ字形状の接触部とを有し、前記プリント基板上でかつ前記半導体集積回路の両側の位置にはそれぞれ金属製のピンがハンダ付けによって固定され、前記バネ付勢手段は、前記バネ付勢手段のスライド可能な平坦部を有する一端が前記ピンの一方に接するように置かれ、そのまま前記バネ付勢手段の他端が前記ピンの他方側に移動するように回転動作され、前記バネ付勢手段の他端が前記ピンの他方に掛かる位置まで回転された後、前記バネ付勢手段の他端が前記ピンの他方に掛かるようにスライドされることで、前記一方及び他方のピンを支点として前記放熱板を前記半導体集積回路に押圧固定させたことを特徴とする半導体集積回路。
【請求項２】
前記金属製のピンが、プリント基板にハンダ付けされた後、前記支点となるべき部分とプリント基板との隙間が一定となるような構造を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路。
【請求項３】
前記金属製のピンは、プリント基板にハンダ付けされる際、回路のシグナルグランドに接続されることを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放熱板が取りつけられたフラットパッケージタイプの半導体集積回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路の高密度化に伴い、フラットパッケージタイプの半導体集積回路は、発熱量が増大する傾向にあり、自然放熱により半導体集積回路の温度を下げることが困難な状況である。高温にさらされると半導体集積回路が誤動作を起こすため、半導体集積回路を冷却する必要がある。
【０００３】
フラットパッケージタイプの半導体集積回路を冷却する手段としては、放熱板（ヒートシンク）を取り付けて空冷する方法、冷却ファンを取り付けて強制空冷する方法、ペルチェ素子を取り付けてペルチェ効果により冷却する方法等が知られている。
【０００４】
冷却ファンやペルチェ素子を用いる方法は、冷却効果に優れた方法であるが、冷却ファンやペルチェ素子を作動させるための電源を確保せねばならず、また冷却ファンやペルチェ素子に伴うコスト増を避けることができなかった。
【０００５】
【発明が解決しようする課題】
冷却ファンやペルチェ素子を用いる方法に比べ、放熱板を取り付ける方法は低コストで半導体集積回路を冷却することができる。従来、フラットパッケージタイプの半導体集積回路に放熱板を取り付けるには、放熱板と半導体集積回路とを接着剤や両面テープ等で接着固定する方法が取られていた。
【０００６】
しかしながら、接着固定した放熱板に振動や落下等の衝撃が加わった際に、接着部分の剥離により、放熱板が半導体集積回路から離れて放熱の機能を果たせなくなるという欠点があった。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、従来技術のような衝撃に伴う放熱板剥離のない、半導体集積回路への放熱板の取付構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プリント基板上に実装され、放熱板がバネ付勢手段によって上部に固定された半導体集積回路であって、前記放熱板は、前記半導体集積回路上に配置される底面部と、前記底面部上に形成される羽状形状部とを有し、前記バネ付勢手段は、前記羽状形状部が入り込む抜き穴部と、複数箇所に形成され前記底面部に接触するＶ字形状の接触部とを有し、前記プリント基板上でかつ前記半導体集積回路の両側の位置にはそれぞれ金属製のピンがハンダ付けによって固定され、前記バネ付勢手段は、前記バネ付勢手段のスライド可能な平坦部を有する一端が前記ピンの一方に接するように置かれ、そのまま前記バネ付勢手段の他端が前記ピンの他方側に移動するように回転動作され、前記バネ付勢手段の他端が前記ピンの他方に掛かる位置まで回転された後、前記バネ付勢手段の他端が前記ピンの他方に掛かるようにスライドされることで、前記一方及び他方のピンを支点として前記放熱板を前記半導体集積回路に押圧固定させたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明に基づいて放熱板を固定した半導体集積回路が実装されたプリント基板ユニットの斜視図であり、１０１はコの字型のピン、１０２はバネ部材、１０３は放熱板、１０４はフラットパッケージの半導体集積回路（以下ＱＦＰＩＣという）、１０５はプリント基板である。
【００１１】
図２は図１中の放熱板取り付け部分のＡ−Ａ線に沿った断面図である。プリント基板１０５に半田付けされたコの字状の金属製ピン１０１ａ、１０１ｂの上辺を支点としてバネ部材１０２の付勢力により放熱板１０３はＱＦＰＩＣ１０４に押しつけられ、固定されている。
【００１２】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、前記コの字型のピン１０１、ＱＦＰＩＣ１０４、放熱板１０３及び、バネ部材１０２の取付け手順を示した図である。
【００１３】
図３（ａ）において、コの字型の金属製ピン１０１ａ及び１０１ｂは、プリント基板１０５にスルーホール３０２ａ及び３０２ｂの部分でハンダ付けされ固定される。また、ＱＦＰＩＣ１０４はそのリードの部分がプリント基板１０５にハンダ付けされる（３０１ａ及び３０１ｂ）。上記ハンダ付けは、プリント基板１０５に実装される他の部品のハンダ付けと同一工程でおこなわれる。この時、前記スルーホール３０２ａ及び３０２ｂの部分が回路のシグナルグランドに接続されるようにプリント基板を設計することにより、ハンダ付けされた前記コの字型のピン１０１ａ及び１０１ｂは回路のシグナルグランドに接続される。
【００１４】
次に図３（ｂ）において、放熱板１０３は前記ＱＦＰＩＣ１０４に接着剤や両面テープ等で仮接着固定される。この時用いる接着剤や両面テープは熱伝導性のよいものを使用するのはいうまでもない。
【００１５】
次に図３（ｃ）において、バネ部材１０２が前記コの字型のピン１０１ａ及び１０１ｂを支点として、前記放熱板１０３を前記ＱＦＰＩＣ１０４に押し付けるように取付けられる。その取付け手順は次の通りである。始めにバネ部材１０２を垂直に近い状態でその一端３０３がコの字型のピン１０１ａに接するように置き、そのまま前記バネ部材１０２を矢印３５０の向きに回転させる。この時前記バネ部材１０２の中央部分に開けられた抜き穴５０１に前記放熱板１０３の中央部の羽６０１が入り込むことでバネ部材と放熱板がぶつかるのを防ぐことができる。前記回転動作をさらに進めて、前記バネ部材１０２がプリント基板１０５とほぼ平行状態になると、前記バネ部材１０２の真ん中部分に設けられたＶ字型（３０５）の先端部分（３０６）が前記放熱板１０３に当たることになる。次にバネ部材１０２の他端３０４がコの字型のピン１０１ｂに掛るところまでバネ部材１０２を押し付けるように回転させた後、矢印し３５１の向き（図３（ｃ）上右側）にスライドさせる。この時前記バネ部材１０２のＶ字型加工の先端部分（３０６）において前記放熱板１０３を押し付ける力が働く。
【００１６】
図４は本実施形態で用いたコの字型のピン１０１の平面図である。４０１はプリント基板のスルーホールに挿入されてハンダ付けされる部分であり、４０２はプリント基板にハンダ付けされた後にプリント基板と支点となるピンの上辺との間に一定の隙間を保つ部分である。コの字型のピン１０１は、その材質が固い金属でできている。
【００１７】
図５（ａ）は本実施形態で用いたバネ部材１０２の平面図であり、（ｂ）は正面図である。このバネ部材はその材質がバネ弾性を持った金属でできている。バネ部材１０２の中央部分には、放熱板の羽を逃がすための抜き穴５０１が設けられている。
【００１８】
図６（ａ）は本実施形態で用いた放熱板１０３の正面図であり、（ｂ）は側面図である。この放熱板はその熱伝導率がよく、軽い金属（アルミニウム等）でできている。放熱板１０３は、放熱効率を上げるために複数の羽６０１が設けられている。
【００１９】
以上により、ＱＦＰＩＣ１０４の両側の位置にハンダ付けされたコの字型のピン１０１ａ及び１０１ｂを支点として、バネ部材１０２を用い前記放熱板１０３を前記ＱＦＰＩＣ１０４に押し付けるように固定することが可能である。
【００２０】
また、上記説明とは逆の手順でバネ部材１０２を簡単に外すことができるため、放熱板１０３を外したり、ハンダ付けされたＱＦＰＩＣ１０４を交換することも容易に行うことが可能である。
【００２１】
（他の実施形態）
プリント基板にハンダ付けされる金属製のピンの形状はコの字型に限らない。図７はＥ字型のピン７０１の平面図である。７０２はプリント基板のスルーホールに挿入されてハンダ付けされる部分、７０３はプリント基板にハンダ付けされた後にプリント基板と支点となるピン上辺との間に一定の隙間を保つ部分である。
【００２２】
図８（ａ）は前記Ｅ字型のピン７０１のピン形状に合わせたバネ部材８０１の平面図、（ｂ）は正面図を示す。Ｅ字型ピンの場合は、ピン中央部にも足７０２があるため、バネ部材８０１の支点となる端部には、ピン中央部の足に接触しないようにするために、切り込み部を８０３を設けている。なお、第１の実施形態と同様に、バネ部材８０１の中央部には、放熱板の羽の抜き穴８０２を設けている。
【００２３】
その取付け手順は第１の実施形態と同じであるので説明は省略する。前記Ｅ字型のピン７０１及び、前記バネ部材８０１を用いた場合も第１の実施形態と同様にＱＦＰＩＣ１０４の両側の位置に前記Ｅ字型のピン７０１をハンダ付けし、前記バネ部材８０１を取り付けることにより、前記放熱板１０３を前記ＱＦＰＩＣ１０４に押し付けるように固定することが可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし３に記載した本発明によれば次のような効果がある。
【００２５】
１）半導体集積回路に取付けられた放熱板がバネ部材で固定されるので振動や落下等の衝撃が加わっても、放熱板が半導体集積回路から剥がれ落ちることがない。
【００２６】
２）放熱板を取り付けた半導体集積回路を交換する場合にも、バネ部材や放熱板を簡単に取り外すことができるので、半導体集積回路の交換が容易にできる。
また、請求項４に記載した本発明は次のような効果がある。
（３）金属製ピンとバネ部材を通して、ヒートシンクをシグナルグランドに接続することができるので、半導体集積回路の放射ノイズを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいて半導体集積回路に放熱板を取り付けたプリント基板ユニットの斜視図。
【図２】図１中の放熱板取り付け部分のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第１の実施形態におけるコの字型のピン、ＱＦＰＩＣ、放熱板及び、バネ部材の取付け手順を示した図。
【図４】第１の実施形態で用いたコの字型のピンの平面図。
【図５】（ａ）は第１の実施形態で用いたバネ部材の平面図、（ｂ）は第１の実施形態で用いたバネ部材の正面図。
【図６】（ａ）は第１の実施形態で用いた放熱板の正面図、（ｂ）は第１の実施形態で用いた放熱板の側面図。
【図７】第２の実施形態で用いたＥ字型のピンの平面図。
【図８】（ａ）は第２の実施形態で用いたバネ部材の平面図、（ｂ）は第２の実施形態で用いたバネ部材の正面図。
【符号の説明】
１０１…第１の実施例で用いたコの字型のピン
１０２…第１の実施例で用いたバネ部材
１０３…放熱板
１０４…フラットパッケージタイプの半導体集積回路（ＱＦＰＩＣ）
１０５…プリント基板
７０１…第２の実施例で用いたＥ字型のピン
８０１…第２の実施例で用いたバネ部材
【図１】
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【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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