(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板に設けられる板状のヒートシンクであって、
前記ヒートシンクの板面上偏心した位置に貫通形成された位置決め孔を備え、
その位置決め孔は、前記貫通形成された位置によって前記プリント配線板の所定方向を明示することにより、位置決めに用いるものであることを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
請求項１に記載のヒートシンクにおいて、
前記位置決め孔は、前記ヒートシンクの任意の一辺を切り欠くように形成されていることを特徴とするヒートシンク。
【請求項３】
請求項１に記載のヒートシンクにおいて、
前記位置決め孔は、前記ヒートシンクの任意の一辺の付近に形成されていることを特徴とするヒートシンク。
【請求項４】
請求項１に記載のヒートシンクにおいて、
前記位置決め孔は、前記ヒートシンクの任意の角の付近に形成されていることを特徴とするヒートシンク。
【請求項５】
プリント配線板に設けられる板状のヒートシンクであって、
前記ヒートシンクの板面上略中央に貫通形成された位置決め孔を備え、
その位置決め孔は、所定の形状に形成されており、その所定の形状によって前記プリント配線板の所定方向を明示することにより、位置決めに用いるものであることを特徴とするヒートシンク。
【請求項６】
請求項５に記載のヒートシンクにおいて、
前記位置決め孔は、円の一部に矩形状の切欠が形成されており、その切欠によって前記プリント配線板の所定方向を明示することを特徴とするヒートシンク。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のヒートシンクを複数個連ねて形成されることを特徴とするヒートシンク集合体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートシンクおよびヒートシンク集合体に係り、詳しくは、プリント配線板に設けられる板状のヒートシンクと、そのヒートシンクを複数個連ねて形成されるヒートシンク集合体とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マイクロプロセッサ等の処理速度の高速化に伴い、半導体チップ等の発熱量が急速に増加した。そのため、半導体チップ等をプリント配線板に搭載したいわゆる半導体パッケージでは、このような熱を積極的に外部に逃がし冷却装置等に効果的に熱伝達する目的から、板状のヒートシンクを設けたものがある。
【０００３】
このようなヒートシンクは、半導体パッケージの入出力端子がない面のほぼ全面に設けられている場合が多い一方で、半導体パッケージ自体の形状は、殆どのものが矩形状または正方形状に成形されている。このため、半導体パッケージをヒートシンク方向から平面視した場合には、その左右方向あるいは上下方向を区別し難いので、所定方向を明示する位置決めマークをヒートシンクに付している。
【０００４】
これにより、例えばロボットアームによって半導体パッケージをつかみ、マザーボード等にそれを実装するような自動化された組付工程においても、このような位置決めマークをロボットに認識させることで半導体パッケージの実装方向を正確に識別することができるため、組付工程における半導体パッケージの誤実装を防止している。
【０００５】
一般に、このようなヒートシンクに付される位置決めマークは、印刷によるインクや、レーザ光による焼付等によって付けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなヒートシンクのなかには、伝熱特性の良好な金属を材料に用いることから金属材料自体の光沢や、防錆目的のためにその表面に施されるニッケル等によるメッキの光沢により、その表面が光を反射し易いものがある。そのため、このようなヒートシンクにおいては、ヒートシンクの表面に付けられた位置決めマークを組付工程のロボットが認識しようとすると、ヒートシンクの表面を反射する光の照り返しがロボットによる位置決めマークの正確な認識を困難にするという問題が生じている。
【０００７】
また、このようなヒートシンクによる反射光の存在を見込んで、位置決めマークを識別させるようにロボットの画像認識機能を設定したとしても、ヒートシンクごとにその表面の反射率や反射角度が微妙に異なる。そのため、現実にはそのような微妙な変化をも含めた設定は困難であることから、このような条件下でロボットに位置決めマークを正確に認識させることは極めて難しい。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、位置決め情報を正確に認識させ得るヒートシンクと、そのヒートシンクを用いたヒートシンク集合体とを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段・作用および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、プリント配線板に設けられる板状のヒートシンクであって、前記ヒートシンクの板面上偏心した位置に貫通形成された位置決め孔を備え、その位置決め孔は、前記貫通形成された位置によって前記プリント配線板の所定方向を明示することにより、位置決めに用いるものであることを技術的特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒートシンクにおいて、前記位置決め孔は、前記ヒートシンクの任意の一辺を切り欠くように形成されていることを技術的特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のヒートシンクにおいて、前記位置決め孔は、前記ヒートシンクの任意の一辺の付近に形成されていることを技術的特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のヒートシンクにおいて、前記位置決め孔は、前記ヒートシンクの任意の角の付近に形成されていることを技術的特徴とする。
請求項５に記載の発明は、プリント配線板に設けられる板状のヒートシンクであって、前記ヒートシンクの板面上略中央に貫通形成された位置決め孔を備え、その位置決め孔は、所定の形状に形成されており、その所定の形状によって前記プリント配線板の所定方向を明示することにより、位置決めに用いるものであることを技術的特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のヒートシンクにおいて、前記位置決め孔は、円の一部に矩形状の切欠が形成されており、その切欠によって前記プリント配線板の所定方向を明示することを技術的特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のヒートシンクを複数個連ねて形成されることを技術的特徴とする集合体。
【００１１】
請求項１の発明では、ヒートシンクの板面上偏心した位置に位置決め孔を備える。この位置決め孔は、ヒートシンクを構成する辺または角のいずれか一つに対して最短距離で位置するとともに、到来する光を反射することなく、プリント配線板方向への通過を許容する。
また、請求項５の発明では、ヒートシンクの板面上略中央に位置決め孔を備える。この位置決め孔は、所定の形状に形成されており、その所定の形状によって前記プリント配線板の所定方向を指し示すとともに、到来する光を反射することなく、プリント配線板方向への通過を許容する。
これにより、ヒートシンクの辺または角のいずれか一つをこの位置決め孔により一義的に特定することができるので、このヒートシンクを設けたプリント配線板の所定方向を明示することができる。また、到来する光を反射することなくプリント配線板にまで到達させるため、このような位置決め孔の存在を明らかにすることができる。
したがって、請求項１または請求項５の発明によれば、ヒートシンクの表面に光を反射し易い光沢があっても、このような位置決め孔により位置決め情報を正確に認識させ得る効果がある。
なお、請求項１の位置決め孔を形成する位置は、請求項２〜４の発明のようにすればよい。
また、請求項５の位置決め孔は、請求項６の発明のように切欠を形成することにより、その切欠によってプリント配線板の所定方向を指し示すようにしてもよい。
そして、請求項７の発明によれば、請求項１〜６のいずれか１項に記載のヒートシンクを複数個連ねて形成されるヒートシンク集合体が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のヒートシンク集合体およびヒートシンクの実施形態について図を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るヒートシンク集合体２０を示す平面図であり、また図２は、ヒートシンク集合体２０にプリント配線板７０を実装した状態を示す平面図（同図(A) ）および背面図（同図(B) ）である。
【００１３】
図１に示すように、ヒートシンク集合体２０は、例えば、板厚０．５mm程度のリボン状の銅板をプレス加工により打ち抜いて成形したもので、両面にニッケルメッキをした上に、一方の面には後述するように黒化処理が施されている。そして、正方形状のヒートシンク２１を長手方向に複数個連なるように位置させるとともに、その周囲には切欠溝２２ａを介してキャリアフレーム２２を位置させ、ヒートシンク２１の四隅をつりピン２３によりキャリアフレーム２２に支持するように、ヒートシンク集合体２０は構成されている。
【００１４】
図２(A) に示すように、ヒートシンク２１は、正方形状のプリント配線板７０よりも僅かに小さな正方形状に形成されている。そして、本実施形態の場合は、その一辺である辺２１ｂを切り欠くように半円長孔形状を有する位置決め孔２５が形成されている。
この位置決め孔２５は、このようにヒートシンク２１の板面上偏心した位置に形成されるため、ヒートシンク２１を構成する辺または角のいずれか一つに対して最短距離に位置することができる。本実施形態の場合は、位置決め孔２５はヒートシンク２１の辺２１ｂに対して最短距離に位置する。これにより、位置決め孔２５によってヒートシンク２１の辺２１ｂを一義的に特定することができる。
【００１５】
なお、この位置決め孔２５を形成する位置は、ヒートシンク２１の辺２１ｂ上に限られることはなく、ヒートシンク２１の他の辺である辺２１ａ、辺２１ｃや辺２１ｄの上でも良い。またヒートシンク２１の板面上偏心した位置であれば後述する変形例に示すように辺と交錯する位置でなくても良い。
【００１６】
図１に示すように、キャリアフレーム２２は、切欠溝２２ａを介してヒートシンク２１の周囲に位置している。キャリアフレーム２２は、ヒートシンク２１を搬送するための枠部材であり、つりピン２３によってヒートシンク２１の四隅に接続されることによりヒートシンク２１を支持している。
【００１７】
なお、このキャリアフレーム２２には、長手方向に所定間隔に位置する複数の孔２２ｂが形成されている。この複数の孔２２ｂは、ヒートシンク集合体２０を搬送したり、所定位置に位置決めしたりする場合等に用いられるものである。
【００１８】
このように構成されるヒートシンク集合体２０は、プリント配線板７０との密着性を高めるため、プリント配線板７０と接着する面には黒化処理が施される。これに対し、プリント配線板７０を接着しない面は、黒化処理を施す必要はないため、ニッケルメッキ等を施した表面がそのまま残される。
【００１９】
図２(B) に示すように、プリント配線板７０は、ガラスエポキシ等からなる積層構造を有する多層樹脂基板で、その中央には半導体チップを実装可能な穴部、つまりキャビティ７２が形成されている。このキャビティ７２の周囲には、ワイヤボンディング可能なボンディングパッド７３や入出力端子に対応するボールパッド７４がそれぞれ複数箇所に形成されている。
【００２０】
このように構成されるプリント配線板７０は、ヒートシンク集合体２０の黒化処理面に熱伝導特性の良好な接着剤によって接着固定される。
即ち、図２(A) に示すように、プリント配線板７０の入出力端子がない面にはヒートシンク２１の黒化処理面がほぼ全面に接着固定されている。そのため、ヒートシンク２１の位置決め孔２５が形成される部分には、プリント配線板７０の入出力端子がない面が露出することになる。
【００２１】
これにより、ヒートシンク２１のプリント配線板７０を接着しない面は、ニッケルメッキの金属光沢により光を反射するのに対し、この位置決め孔２５の形成部分においては到来する光を反射することなく、プリント配線板７０方向に光の通過を許容する。したがって、ほぼ全面にヒートシンク２１を接着固定したプリント配線板７０をヒートシンク２１方向、つまりニッケルメッキによる金属光沢がある方向から平面視しても、この位置決め孔２５の形成される部分では、光を反射することなくプリント配線板７０にまで到達させるため、このような位置決め孔２５の存在を明らかにすることができる。したがって、ヒートシンク２１の表面に光を反射し易い光沢があっても、このような位置決め孔２５により位置決め情報をロボット等の画像認識機能に正確に認識させることができる。
【００２２】
なお、このようなプリント配線板７０に設けられるヒートシンク２１を複数個連ねて形成されるヒートシンク集合体２０は、後工程によって、それぞれのプリント配線板７０のキャビティ７２に半導体チップが実装され、ワイヤボンディング等が完了した後、半導体チップの表面を樹脂剤等により封止する。
そして、このように完成した半導体パッケージ８０は、キャリアフレーム２２のつりピン２３を切断されることによって、キャリアフレーム２２から分離されるため、図３に示すような個々に独立した半導体パッケージ８０になる。
【００２３】
次に、本実施形態に係るヒートシンク集合体の変形例を図４に基づいて説明する。図４(A) には第１変形例、図４(B) には第２変形例、図４(C) には第３変形例によるヒートシンク集合体の平面図がそれぞれ示されている。なお、いずれの変形例も、キャリアフレーム２２は前述したものと同様であるので、同一の符号を付している。
【００２４】
図４(A) に示す第１変形例は、円形状の位置決め孔３５を、ヒートシンク３１を構成する辺３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに交錯させることなく、辺３１ｂの付近に設けたヒートシンク集合体３０である。つまり、ヒートシンクの板面上偏心した位置に位置決め孔を設けた他の例を示すものである。
【００２５】
この位置決め孔３５も、前述したヒートシンク２１の位置決め孔２５と同様、ヒートシンク３１を構成する辺３１ｂに対し最短距離で位置するので、この位置決め孔３５より、ヒートシンク３１の他の辺３１ａ、３１ｃ、３１ｄからこの辺３１ｂを一義的に特定することができる。これにより、このヒートシンク３５を設けたプリント配線板の所定方向、つまり辺３１ｂの方向を明示することができるため、ヒートシンク２１の位置決め孔２５と同様に、ヒートシンク３１の表面に光を反射し易い光沢があっても、このような位置決め孔３５により位置決め情報をロボット等の画像認識機能に正確に認識させることができる。
【００２６】
図４(B) に示す第２変形例は、円形状の位置決め孔４５を、ヒートシンク４１を構成する辺４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄに交錯させることなく、辺４１ａと辺４１ｂとによりなす角４１ｘの付近に設けたヒートシンク集合体４０である。つまり、ヒートシンクの板面上偏心した位置に位置決め孔を設けた他の例を示すものである。
【００２７】
この位置決め孔４５は、ヒートシンク４１を構成する辺４１ａと辺４１ｂとによりなす角４１ｘに対し最短距離で位置するので、この位置決め孔４５より、ヒートシンク４１の他の角４１ｗ、４１ｙ、４１ｚからこの角４１ｘを一義的に特定することができる。これにより、このヒートシンク４５を設けたプリント配線板の所定方向、つまり角４１ｘの方向を明示することができるため、ヒートシンク２１の位置決め孔２５と同様に、ヒートシンク４１の表面に光を反射し易い光沢があっても、このような位置決め孔４５により位置決め情報をロボット等の画像認識機能に正確に認識させることができる。
【００２８】
図４(C) に示す第３変形例は、位置決め孔５５を、ヒートシンク５１を構成する辺５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄに交錯させることなく、ヒートシンク５１の略中央に設けたヒートシンク集合体５０である。つまり、「プリント配線板に設けられる板状のヒートシンクを複数個連ねて形成されるヒートシンク集合体であって、前記ヒートシンクの板面上略中央に方向性を有する位置決め孔を備える」ものである。またヒートシンク５１は、「プリント配線板に設けられる板状のヒートシンクであって、前記ヒートシンクの板面上略中央に方向性を有する位置決め孔を備える」ものである。
【００２９】
この位置決め孔５５は、上述した位置決め孔３５、４５とは異なり、それ自体に方向性を有する。即ち、位置決め孔５５は、例えば円の一部に矩形状の切欠５５ａを有するいわゆる鍵穴形状に形成され、この切欠５５ａによって所定の一方向を明示することができるものである。
【００３０】
ところで、位置決め孔５５がヒートシンク５１の板面上の略中央に設けられている場合には、位置決め孔５５が方向性のない単なる円形孔であると所定の一方向を示すことはできない。それに対して、本第３変形例による位置決め孔５５には切欠５５ａが設けられているため、その切欠５５ａの位置によって所定の一方向である、ヒートシンク５１を構成する辺５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄの中から辺５５ｃの方向を知ることができる。
【００３１】
これにより、このヒートシンク５５を設けたプリント配線板の所定方向、つまり辺５１ｃの方向を明示することができるため、ヒートシンク２１の位置決め孔２５と同様に、ヒートシンク５１の表面に光を反射し易い光沢があっても、このような位置決め孔５５により位置決め情報をロボット等の画像認識機能に正確に認識させることができる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態に係るヒートシンク集合体２０、３０、４０によると、ヒートシンク２１、３１、４１の板面上偏心した位置に位置決め孔２５、３５、４５を備える。これにより、この位置決め孔２５、３５、４５は、ヒートシンク２１、３１、４１を構成する辺または角のいずれか一つに対して最短距離で位置するとともに、到来する光を反射することなく、プリント配線板方向への通過を許容する。これにより、ヒートシンク２１、３１、４１の辺または角のいずれか一つをこの位置決め孔により一義的に特定することができるので、このヒートシンク２１、３１、４１を設けたプリント配線板７０の所定方向を明示することができる。また、到来する光を反射することなくプリント配線板７０にまで到達させるため、このような位置決め孔２５、３５、４５の存在を明らかにすることができる。したがって、ヒートシンク２１、３１、４１の表面に光を反射し易い光沢があっても、このような位置決め孔２５、３５、４５により位置決め情報を正確に認識させ得る効果がある。
【００３３】
また、上述した第３変形例に係るヒートシンク集合体５０またはヒートシンク５１によると、ヒートシンク５１の板面上略中央に方向性を有する位置決め孔５５を備える。これにより、この位置決め孔５５は、その方向性から所定方向を指し示すとともに、到来する光を反射することなく、プリント配線板方向への通過を許容する。これにより、ヒートシンク５１の辺または角のいずれか一つをこの位置決め孔５５により一義的に特定することができるので、このヒートシンク５１を設けたプリント配線板７０の所定方向を明示することができる。また、到来する光を反射することなくプリント配線板７０にまで到達させるため、このような位置決め孔５５の存在を明らかにすることができる。したがって、ヒートシンク５１の表面に光を反射し易い光沢があっても、このような位置決め孔５５により位置決め情報を正確に認識させ得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るヒートシンク集合体を示す平面図である。
【図２】本実施形態に係るヒートシンク集合体に基板を実装した状態を示す図で、図２(A) は平面図（ヒートシンク側）、図２(B) は背面図（基板側）である。
【図３】本実施形態に係るヒートシンク集合体から切り離した後の半導体パッケージを示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係るヒートシンク集合体の変形例を示す平面図で、図４(A) は第１変形例を示す平面図、図４(B) は第２変形例を示す平面図、図４(C) は第３変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
２０、３０、４０、５０    ヒートシンク集合体
２１、３１、４１、５１    ヒートシンク
２２                      キャリアフレーム
２３                      つりピン
２５、３５、４５、５５    位置決め孔
７０                      プリント配線板
８０                      半導体パッケージ
【図１】
0004743955.tif 000002
【図２】
0004743955.tif 000003
【図３】
0004743955.tif 000004
【図４】
0004743955.tif 000005