(57)【要約】【課題】  可及的簡易にヒートシンクの鉄層を除去して可及的高度な放熱効率を呈する半導体パッケージ用アイレットを提供する。【解決手段】  表面の鉄層１ａ，中間の銅層１ｂ，裏面の鉄層１ｃを３層に重合接合したクラッド材１を用いて，表面にヒートシンク２の断面形状に合せた薄い隆起部６を突出形成した後にこの隆起部６をクラッド材１の面方向に沿って切除してクラッド材１の面内に部分的な鉄層除去部７を配置し，該鉄層除去部７位置に中間の銅層１ｂを塑性変形したヒートシンク２をプレスによって一体成形することによってアイレットＡとする。これによってヒートシンク２は鉄層１ｂから露出するとともに中間の銅層１ｂと一体となって高度な放熱効率を発揮するものとなる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシンク断面形状に合わせてクラッド材表面に形成した隆起部をクラッド材面方向に沿って切除することによってクラッド材表面の鉄層を部分的に除去し，該鉄層除去部にヒートシンクを起立配置してなることを特徴とする半導体パッケージ用アイレット。
【請求項２】
上記クラッド材表面の鉄層の除去を，クラッド材表面と面一に行なうことによってヒートシンクをクラッド材表面から露出して起立配置してなることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ用アイレット。
【請求項３】
上記ヒートシンクを，クラッド材の上記鉄層下位に配置した銅層と一体に形成することによって起立配置してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体パッケージ用アイレット。
【請求項４】
ヒートシンク断面形状に合わせてクラッド材表面に隆起部を形成する隆起部形成工程と，該隆起部をクラッド材面方向に沿って切除してクラッド材表面の鉄層を部分的に除去する隆起部切除工程と，該鉄層除去部にヒートシンクを起立配置するヒートシンク配置工程とを備えてなることを特徴とする半導体パッケージ用アイレットの製造方法。
【請求項５】
上記隆起部形成工程を，クラッド材に対するプレスの加圧成形によって行なうことを特徴とする請求項４に記載の半導体パッケージ用アイレットの製造方法。
【請求項６】
上記隆起部切除工程を，クラッド材を固定してスライドカッターをスライドさせることによって行なうことを特徴とする請求項４又は５に記載の半導体パッケージ用アイレットの製造方法。
【請求項７】
ヒートシンク断面形状に合わせてクラッド材表面に隆起部を形成する隆起部形成用金型と，該隆起部をクラッド材面方向に沿って切除してクラッド材表面の鉄層を部分的に除去する隆起部切除用スライドカッターと，該鉄層除去部にヒートシンクを起立配置するヒートシンク配置用金型とをクラッド材の送り方向に備えてなることを特徴とする半導体パッケージ用アイレット製造用プレス金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，半導体パッケージ用アイレット，その製造方法及びこれに用いるプレス金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種半導体用アイレットとして，例えば表面及び裏面の鉄層とその間の銅層よりなるクラッド材の表面に，例えばＬＤ（レーザーダイオード）等高出力用の半導体チップをマウントしてその放熱を行うヒートシンクを起立配置したものが知られており，半導体チップをマウントしたアイレットには，その面内に表裏を貫通するように透設された透孔に半導体チップのリードを挿通しガラスによって絶縁固定してステムとし，その表面の鉄層に抵抗溶接等によって窒素ガスを封入したキャップを被嵌固定することによって半導体パッケージとして使用するものとされている。
【０００３】
このとき半導体チップの放熱を行なうヒートシンクは，クラッド材をプレスの加圧成形によって形成して表面の鉄層によって被覆された従前のものに代えて，ヒートシンクの鉄層に銅メッキを施し又は鉄層を除去して銅層を露出させることによって，ヒートシンクの放熱効率を可及的高度に確保するようにしたものが提案されており，このとき該鉄層の除去は，クラッド材に予めエッチング又は研磨を施し，若しくはヒートシンク形成後にエッチング又は研磨を施すことによってこれを行なうものとされている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クラッド材表面の鉄層を除去することは，高出力用の半導体チップの加熱を防止し，ステムの動作不良や劣化，及び半導体出力の低下を防止する上で有効であるが，一般にアイレットの径は数ｍｍ程度，厚さは１ｍｍ強程度，ヒートシンクの径，高さも１〜１．５ｍｍ程度といったごく小さな微小部品にして，現実には側面に段部や溝を備えた複雑断面形状をなすことも多いことによって，これにエッチングや研磨といった化学的措置や物理的措置を正確に施すことは，理論的には可能であっても，現実には著しく困難であり，従ってヒートシンクの鉄層除去が望まれながらもその実用化は困難な状況にある。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので，その解決課題とするところは，第１に，可及的簡易にヒートシンクの鉄層を除去して可及的高度な放熱効率を呈する半導体パッケージ用アイレットを提供するにあり，第２に，その可及的簡易にして正確に鉄層を除去して量産に適した製造方法を提供するにあり，第３に，その製造方法に好適に使用し得る順送プレス型を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に添って本発明は，アイレットに使用する表面に鉄層を備えたクラッド材にその表面にヒートシンク断面形状に合わせた隆起部を配置し，これをクラッド材面方向に沿って切除してクラッド材の面内に部分的な鉄層除去部を配置して，これにヒートシンクを，例えば一体に形成又は後付することによって起立配置するようにしたものであって，即ち上記第１の課題に沿って，請求項１に記載の発明を，ヒートシンク断面形状に合わせてクラッド材表面に形成した隆起部をクラッド材面方向に沿って切除することによってクラッド材表面の鉄層を部分的に除去し，該鉄層除去部にヒートシンクを起立配置してなることを特徴とする半導体パッケージ用アイレットとしたものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，鉄層の除去を，ヒートシンクの全体がクラッド材表面から露出するようにすることによって，その放熱効率を可及的に高度化した好ましい形態のものとし得るように，これを，上記クラッド材表面の鉄層の除去を，クラッド材表面と面一に行なうことによってヒートシンクをクラッド材表面から露出して起立配置してなることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ用アイレットとしたものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，ヒートシンクを鉄層下位に位置する銅層と一体に形成することによって，ヒートシンクの簡易な起立配置を可能とするとともに銅層をヒートシンクの放熱に使用可能としてその放熱効率を更に高度化し得る好ましい形態のものとするように，これを，上記ヒートシンクを，クラッド材の上記鉄層下位に配置した銅層と一体に形成することによって起立配置してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体パッケージ用アイレットとしたものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は，同様に上記第２の課題に沿って，その製造方法を提供するように，これを，ヒートシンク断面形状に合わせてクラッド材表面に隆起部を形成する隆起部形成工程と，該隆起部をクラッド材面方向に沿って切除してクラッド材表面の鉄層を部分的に除去する隆起部切除工程と，該鉄層除去部にヒートシンクを起立配置するヒートシンク配置工程とを備えてなることを特徴とする半導体パッケージ用アイレットの製造方法としたものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は，上記に加えて，隆起部形成工程を可及的簡易且つ精密にプレス加工によってなし得るものとするように，これを，上記隆起部形成工程を，クラッド材に対するプレスの加圧成形によって行なうことを特徴とする請求項４に記載の半導体パッケージ用アイレットの製造方法としたものである。
【００１２】
請求項６に記載の発明は，同じく上記に加えて，隆起部切除工程を可及的簡易且つ精密にカッターのスライドによってなし得るものとするように，これを，上記隆起部切除工程を，クラッド材を固定してスライドカッターをスライドさせることによって行なうことを特徴とする請求項４又は５に記載の半導体パッケージ用アイレットの製造方法としたものである。
【００１３】
請求項７に記載の発明は，同様に上記第３の課題に沿って，その量産性に適した順送乃至トランスファープレス金型を提供するように，これを，ヒートシンク断面形状に合わせてクラッド材表面に隆起部を形成する隆起部形成用金型と，該隆起部をクラッド材面方向に沿って切除してクラッド材表面の鉄層を部分的に除去する隆起部切除用スライドカッターと，該鉄層除去部にヒートシンクを起立配置するヒートシンク配置用金型とをクラッド材の送り方向に備えてなることを特徴とする半導体パッケージ用アイレット製造用プレス金型としたものである。
【００１４】
本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として，上記各課題の解決手段としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は以上のとおりに構成したから，請求項１に記載の発明は，可及的簡易にヒートシンクの鉄層を除去して可及的高度な放熱効率を呈する半導体パッケージ用アイレットを提供することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，鉄層の除去を，ヒートシンクの全体がクラッド材表面から露出するようにすることによって，その放熱効率を可及的に高度化した好ましい形態のものとすることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，ヒートシンクを鉄層下位に位置する銅層と一体に形成することによって，ヒートシンクの簡易な起立配置を可能とするとともに銅層をヒートシンクの放熱に使用可能としてその放熱効率を更に高度化し得る好ましい形態のものとすることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は，上記と同様に可及的簡易にして正確に鉄層を除去して量産に適した上記半導体パッケージ用アイレットの製造方法を提供することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は，上記に加えて，隆起部形成工程をプレス加工によって可及的簡易且つ精密になし得るものとすることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は，同じく上記に加えて，隆起部切除工程をカッターのスライドによって可及的簡易且つ精密になし得るものとすることができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は，同様に上記アイレットの製造方法に好適に使用し得るとともに量産性に適した順送乃至トランスファープレス金型を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下図面の例に従って本発明を更に具体的に説明すれば，Ａは半導体パッケージ，例えば高出力用ＬＤチップをマウントすることによって，例えばＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの書込み用ＬＤパッケージ用ステムを構成するために使用するアイレットであり，該アイレットＡは，ヒートシンク２断面形状に合わせてクラッド材１表面に形成した隆起部６をクラッド材１面方向に沿って切除することによってクラッド材１表面の鉄層１ａを部分的に除去し，該鉄層除去部７にヒートシンク２を起立配置したものとしてあり，本例にあってクラッド材１は，常法に従って表面の鉄層１ａ，中間の銅層１ｂ，裏面の鉄層１ｃを３層に重合接合したものを使用し，これに所定の加工を施すことによってその表面の鉄層１ａを上記部分的に除去して該部位にヒートシンク２を起立配置したものとしてある。
【００２３】
本例のアイレットＡは，例えば径を５ｍｍ程度，厚さを１ｍｍ強程度とし，図示されるようにそのヒートシンク２を，側面に湾曲面，折曲直線面，凹陥段部等を配置した最大径及び起立高さを１．５ｍｍ程度とした，一般の円形断面，矩形断面等のものとは異形にして複雑断面形状のものとしたものとしてある。
【００２４】
本例にあって上記クラッド材１表面の鉄層１ａの除去は，これを，クラッド材１表面と面一に行なうことによってヒートシンク２をクラッド材１表面から露出して起立配置し，また上記ヒートシンク２を，クラッド材１の上記鉄層１ａ下位に配置した銅層１ｂと一体に形成することによって起立配置したものとしてある。
【００２５】
即ち本例の鉄層１ａ除去は，これをヒートシンク２断面形状に合せてこれより幾分大きめの相似乃至類似の形状をなすようにこれを行い，該表面の鉄層１ａがクラッド材１と面一に存在するも，これがヒートシンク２側に突出することのないフラットな形態とすることによって，ヒートシンク２の全部を完全に，即ちヒートシンク２の上面はもとより，その下端から複雑断面形状の側面全面が完全に露出するように起立配置してあり，このときヒートシンク２を銅層１ｂと一体に形成することによって，好ましい熱伝導率を有する銅製のヒートシンク２が起立方向に露出してその放熱効率を可及的高度に確保し得るようにしてある。
【００２６】
アイレットＡは，隆起部形成工程と，隆起部切除工程と，ヒートシンク配置工程とを備えた製造方法によってこれを製造するものとしてあり，本例にあっては図示省略のプレス金型，例えば順送金型を用い，コイル乃至フープの帯材としたクラッド材１を該プレス金型に連続的に供給することによって，一連の連続工程としてその量産をなし得るようにしてあり，該金型は，隆起部形成用金型１０と，隆起部切除用スライドカッター２０と，ヒートシンク配置用金型３０とをクラッド材１の送り方向に備えたものとしてある。
【００２７】
隆起部形成工程は，ヒートシンク２断面形状に合わせてクラッド材１表面に隆起部６を形成する，本例にあってクラッド材１に対するプレスの加圧成形によって行う工程とし，隆起部切除工程は，隆起部６をクラッド材１面方向に沿って切除してクラッド材１表面の鉄層１ａを部分的に除去する，本例にあってクラッド材１を固定してスライドカッター２０をスライドさせることによって行なう工程とし，ヒートシンク配置工程は，該鉄層除去部７にヒートシンク２を起立配置する，本例にあってクラッド材１の鉄層除去部７に対するプレスの加圧成形によって行なう工程としてある。
【００２８】
本例にあって上記順送金型としたプレス金型は，これら工程に対応して，その隆起部形成用金型１０を，ヒートシンク２断面形状に合わせてクラッド材１表面に隆起部６を形成するためのものとし，例えば隆起部形成用ダイ３１と該ダイ３１に対して上下動自在のパンチ１４とを備えて構成した金型とし，隆起部切除用スライドカッター２０は，該隆起部６をクラッド材１面方向に沿って，本例にあってはクラッド材１表面と面一に切除してクラッド材１表面の鉄層１ａを部分的に除去するためのものとし，例えばクラッド材１固定用のワーク押え２１と，該ワーク押え２１と連動してクラッド材１送り方向に水平移動自在のカッターパンチ２４とを備えて構成したカッターとし，またヒートシンク配置用金型３０は，これを，該鉄層除去部７にヒートシンク２を起立配置する，本例にあって加圧成形用の，上記隆起部形成用金型１０と同様にヒートシンク形成用のダイ３１と該ダイ３１に対して上下動自在のパンチ３４とを備えた金型としてある。
【００２９】
隆起部形成用金型の上記ダイ１１は，本例にあってアイレットＡの外形を画するように，例えば浅い円形の凹陥部１２と該凹陥部１２の面内におけるヒートシンク２位置に配置した隆起部６の形状と同一形状の孔部１３とを備えたものとしてあり，従ってこれを用いた隆起部６の形成は，該ダイ１１にクラッド材１を載置してパンチ１４の上下動でクラッド材１を加圧成形することによって，これを塑性変形することによって，アイレットＡの外形形状を区画するとともにその面内にヒートシンク２断面形状に合せて，本例にあって該断面形状より外形を幾分大きめとする，例えば類似形状の隆起部６を隆起配置するものとしてあり，このとき該隆起部６は，その高さを表面の鉄層１ａの肉厚よりやや厚く，低突出の台形乃至矩形の断面形状を呈するようにその隆起を行うものとし，本例にあって該隆起部６は，表面の鉄層１ａにおける０．１ｍｍ程度の肉厚より幾分厚い０．２乃至０．３ｍｍ程度の高さとなるようにしてある。
【００３０】
隆起部切除用スライドカッター２０のカッターパンチ２４は，ワーク押え２１の上下動を転換した水平動により駆動ピン２３を往復動させることによって，該ワーク押え２１と連動して，両側のガイドプレート２２のスライド案内によって往復動するものとしてあり，従ってこれを用いた隆起部の切除は，該ガイドプレート２２間にクラッド材１を載架して，ワーク押え２１とカッターパンチ２４を作動して，ワーク押え２１による固定状態でカッターパンチ２４の先端刃が隆起部６を切除するようにしてあり，このときカッターパンチ２４の先端刃がクラッド材１表面に摺動乃至近接移動するように設定することによって，本例にあって該隆起部６の切除，即ち鉄層１ａの除去は，これを，クラッド材１表面と面一に行って，隆起部６をその根元部分から完全に除去するようにしてある。
【００３１】
ヒートシンク配置用金型３０のダイ３１は，隆起部形成用のものと同様に浅い円形の凹陥部３２と，該凹陥部３２の面内における上記鉄層除去部７に配置したヒートシンク２の断面形状と同一の上記複雑形状の孔部３３とを備えたものとしてあり，従ってこれを用いたヒートシンク２の形成は，同様に該ダイの上記凹陥部３２に，外形形状を画したクラッド材１を嵌合状に載置してパンチ３４の上下動で加圧成形することによって，該クラッド材１，特にその銅層１ｂを表面から一体に起立させるように塑性変形することによってこれを行うものとしてあり，このとき上記鉄層１ａの除去を，該ヒートシンク２断面形状に合せた相似乃至類似の形状，本例にあってはヒートシンク２より幾分大きめに，これと類似の形状をなすように行うことによって，ヒートシンク２の上面はもとよりその側面にも鉄層１ａが全く残存することなく，ヒートシンク２の全体がクラッド材１表面から完全に露出するようにクラッド材１の銅層１ｂが盛上り状となってこれと一体成形されるに至る。
【００３２】
このようにヒートシンク２を形成したクラッド材１は，ヒートシンク２を形成した後にプレスによる打ち抜き工程により上記帯材から分離してアイレットＡとすればよく，その後に半導体チップ，リード等の実装を行って半導体パッケージ用ステムとすればよい。
【００３３】
図中３はリード挿通用の透孔，４は，本例においてプレスによるヒートシンクの形成時に同時に凹陥形成したフォトダイオード等他の半導体チップ設置用のマウントスペース，５はアイレットＡの位置決め用切欠き部を示す。
【００３４】
このように構成したアイレットＡは，ヒートシンク２の鉄層１ａを除去して可及的に高度な放熱効率を呈するものとなり，本例にあっては鉄層１ａの除去を，ヒートシンク２の全体をクラッド材１表面から露出するものとしてその放熱効率を可及的高度化することができ，またヒートシンク２を鉄層１ａ下位の銅層１ｂと一体に形成，特に銅製一体成形のものとしたことによって，ヒートシンク２の簡易な起立配置を可能とするとともに銅層１ｂをヒートシンク２の放熱に使用できるようにして，ヒートシンク２の放熱効率を更に高度化したものとすることができる。その製造方法は，隆起部形成工程と，隆起部切除工程と，ヒートシンク配置工程とを備えることによってこれをなし得るから，可及的簡易にして正確に鉄層１ａを除去して量産に適したものとすることができ，本例にあっては隆起部形成工程をプレス加工によって，隆起部切除工程をカッターパンチ３４のスライドによって行なうから，それぞれ更に簡易且つ精密になし得るものとすることができ，また本例にあっては上記順送金型を用いることによって量産性に適したものとすることができる。
【００３５】
図示した例は以上のとおりとしたが，隆起部をヒートシンクの断面形状より小さく形成しまた鉄層の除去を隆起部の上方部分として除去部分の周縁を含めてヒートシンクをプレス加工によって一体成形することによって，例えばヒートシンクの下部にクラッド材表面から立ち上るスカート部を残すように側面の一部に鉄層を適宜に残存した形態のものとすること，ヒートシンクを鉄層を除去して露出した鉄層除去部の露出銅層に対してロウ付け等により後付けすることによってその起立配置を行うようにすること，アイレットの製造をバッチ式に行うようにすること等を含めて，本発明の実施に当って，アイレット，クラッド材，隆起部，鉄層除去部，ヒートシンク等の具体的形状，構造，材質，用途，製造方法における隆起部形成工程，隆起部切除工程，ヒートシンク配置工程の具体的手段，プレス金型の隆起部形成用金型，隆起部切除用スライドカッター，ヒートシンク配置用金型の具体的構造，これらの相互の関係，これらに対する付加等は，上記発明の要旨に反しない限り様々の形態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】アイレットの斜視図である。
【図２】アイレットの平面図である。
【図３】アイレットの縦断面図である。
【図４】隆起部形成用金型の縦断面図である。
【図５】クラッド材の隆起部形成状態を示す縦断面図である。
【図６】隆起部切除用スライドカッターの縦断面図である。
【図７】クラッド材の隆起部切除前の状態を示す縦断面図である。
【図８】クラッド材の隆起部切除状態を示す縦断面図である。
【図９】ヒートシンク配置用金型の縦断面図である。
【図１０】ヒートシンク形成状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ  アイレット
１  クラッド材
１ａ  鉄層
１ｂ  銅層
１ｃ  鉄層
２  ヒートシンク
６  隆起部
７  鉄層除去部
１０  隆起部形成用金型
２０  隆起部切除用スライドカッター
３０  ヒートシンク配置用金型
【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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【図９】
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【図１０】
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