JPH09199646A - 半導体素子及び半導体素子の取付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートシンクへねじ固定するための特別の空
間を必要とせず、プリント基板の実装面を有効利用す
る。 【解決手段】 半導体素子１のパッケージには、内周面
にめねじが形成されたねじ穴３が設けられている。プリ
ント基板７の端部には貫通穴が形成されたヒートシンク
４が設けられている。ヒートシンク４側からねじ６を半
導体素子１のねじ穴３に螺合することで、半導体素子１
は背面をヒートシンク４に密着させて固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートシンクに固
定するための取付け穴が設けられた半導体素子及びその
取付け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トランジスタなど発熱量の大きい
半導体素子には、プリント基板に実装後、放熱のための
ヒートシンクに取り付けられる構造のものがある。図５
は、従来の、ヒートシンクに取り付けられる構造の半導
体素子の正面図である。図５において、半導体素子１０
１のパッケージ１０２の部分に、取付け穴１０３が設け
られている。そして、図６に示すように、半導体素子１
０１の前面側から取付け穴１０３にねじ１０６を挿入
し、ねじ穴１０５が形成されたヒートシンク１０４にね
じ１０６を螺合することで、半導体素子１０１はその背
面をヒートシンク１０４に密着させて固定される。

【０００３】一方、ヒートシンク１０４は、図７に示す
ように、プリント基板１０７の実装面を有効に活用し、
かつ、他の部品の温度上昇を抑える目的で、プリント基
板１０７の最も外側に設けられ、半導体素子１０１はヒ
ートシンク１０４が配置される位置よりも内側に実装さ
れる。そのため、半導体素子１０１をヒートシンク１０
４に固定するためのねじ１０６は、プリント基板１０７
の内側から取り付けられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の取付け
構造では、半導体素子をヒートシンクに固定するための
ねじを半導体素子側から取り付ける構造であったので、
半導体素子の前方には、ドライバーでねじを回すための
空間が必要であった。しかし、半導体素子の前方に背の
高い電気部品や電子部品が実装されていると、ドライバ
ーでねじを回せるだけの空間がとれず、半導体素子のヒ
ートシンクへのねじ固定が困難、または不可能となって
しまうという問題点があった。

【０００５】この問題点を解決するため、ナットを用
い、ヒートシンクとナットとで半導体素子を挟んで固定
する方法が考えられる。これにより、ねじをヒートシン
ク側から取り付けることができるので、半導体装置の前
方にはドライバーのための空間が必要なくなる。しか
し、ナットが半導体装置の前面に位置するため、少なく
ともナットの分だけの空間は必要であり、また、ナット
が他の電気部品や電子部品と接触しショートするおそれ
もある。そのため、特に電気部品や電子部品が高密度で
実装されるような場合には、この方法は好ましくない。

【０００６】そこで本発明は、ヒートシンクへねじ固定
するための特別の空間を必要とせず、プリント基板の実
装面を有効利用できる半導体素子及び半導体素子の取付
け構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の半導体素子は、背面をヒートシンクに密着させ
てねじ固定するための取付け穴が設けられた半導体素子
において、前記取付け穴をめねじ部としたことを特徴と
する。

【０００８】また、前記めねじ部が、内部の半導体チッ
プを封止するパッケージと別体の部材で構成されるもの
や、前記ねじ固定用のねじが、前記ヒートシンク側から
前記めねじ部に螺合されるものであってもよい。

【０００９】本発明の半導体素子の取付け構造は、取付
け穴が設けられた半導体素子が、プリント基板の端部に
配置されたヒートシンクに背面を密着させてねじ固定さ
れる、半導体素子の取付け構造において、前記取付け穴
が前記ねじ固定用のねじが螺合されるめねじ部となると
ともに、前記ねじが挿入される貫通穴が前記ヒートシン
クに設けられ、前記ねじが、前記ヒートシンク側から前
記めねじ部に螺合されていることを特徴とする。

【００１０】また、前記貫通穴の端面には座ぐりが形成
されているものであってもよい。

【００１１】上記のとおり構成された本発明では、半導
体素子の取付け穴がめねじ部となっており、ヒートシン
クに固定するためのねじはヒートシンク側から螺合され
る。これにより、半導体素子の前方に空間がなくても、
半導体素子はヒートシンクに密着してねじ固定される。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。

【００１３】図１は、本発明の半導体素子の一実施例の
正面図である。図１に示すように、半導体素子１は、プ
ラスチックモールドからなるパッケージ２を有し、この
パッケージ２の内部に半導体チップ（不図示）を封止し
ている。パッケージ２には、内周面にめねじが形成され
たねじ穴３が設けられている。

【００１４】図１に示した半導体素子をプリント基板に
実装した状態を図２に示し、その状態での半導体素子の
ねじ穴が形成された部分の断面を図３に示す。図２にお
いて、プリント基板７の端部にはヒートシンク４が固定
され、このヒートシンク４の近傍に半導体素子１が実装
されている。なお、プリント基板７には、半導体素子１
の他にも種々の電気部品や電子部品が実装されている
が、それらは図２では省略している。ヒートシンク４に
は、図３に示すように、ねじ６が挿入される貫通穴５が
形成されており、この貫通穴５にねじ６を挿入し、半導
体素子１のねじ穴３に螺合させることで、半導体素子１
は、その背面をヒートシンク４に密着させて固定され
る。

【００１５】以上説明したように、半導体素子１をヒー
トシンク４にねじ固定するために半導体素子１に設けら
れる穴をねじ穴３とすることで、ヒートシンク４側は貫
通穴５とし、ねじ６をヒートシンク４側から螺合できる
ようになる。その結果、半導体素子１の前方にねじ６を
回すドライバーのための空間がなくても、半導体素子１
をヒートシンク４に取り付けることができる。さらに、
半導体素子１の前方に空間を必要としなくなることによ
り、プリント基板７に実装される電気部品や電子部品の
配置の制限も少なくなるので、プリント基板７の実装面
を有効に利用することができるようになる。

【００１６】ここで、ねじ６はヒートシンク４側から螺
合されるので、図３に示すように、ねじ６の先端部はパ
ッケージ２の前面から突出するが、他の部品との接触が
ないようにねじ６の長さを選択すれば、ねじ６を介して
の電気回路のショートといった問題は発生しない。

【００１７】また、図３に示したように、ねじ６として
さら小ねじを用い、ヒートシンク４の貫通穴５の端面に
さら座ぐりを形成しているので、ねじ６の頭がヒートシ
ンク４の背面から突出することもない。これにより、プ
リント基板７をシステムの筐体に搭載する場合に必要な
スペースを最小限とすることができる。

【００１８】なお、ねじ６としては、さら小ねじに限ら
れるものではなく、他の種々のねじを用いることができ
る。この場合には、適宜な深座ぐりを形成すれば、ねじ
６の頭の突出をなくすることができる。ヒートシンク４
の背面側のスペースが問題とならない場合には、座ぐり
を形成せず、ねじ６として丸小ねじやさら小ねじ等を用
いてもよい。

【００１９】図４は、本発明の半導体素子の他の実施例
の正面図である。この実施例では、半導体素子１１のパ
ッケージ１２の部分に、パッケージ１２とは別体の、内
周面にめねじが形成された筒状のめねじ部材１３が設け
られている。めねじ部材１３は、パッケージ１２の形成
と同時にパッケージ１２に埋め込んでもよいし、パッケ
ージ１２の形成後にパッケージ１２に埋め込んでもよ
い。また、ねめじ部材１３の材料は、金属やプラスチッ
ク等、内周面にめねじを形成でき、かつ、半導体素子１
１のパッケージ１２に固定できるものであれば、どのよ
うなものを用いてもよいが、金属のような導電性を有す
る材料で構成する場合には、半導体素子１１の内部の半
導体チップと絶縁された構造とする必要がある。

【００２０】以上説明した実施例では、ヒートシンクに
取り付けるためのめねじ部を半導体素子のパッケージそ
のものに設けた例を示したが、取付け用の金具が一体的
に設けられた半導体素子については、この金具にめねじ
部を設ければよい。また、１つのヒートシンクに対して
１つの半導体素子を固定した例を示したが、１つのヒー
トシンクに対して複数の半導体素子を固定することもで
きる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、半導体
素子の取付け穴をめねじ部としたことで、半導体素子を
ヒートシンクに固定するためのねじをヒートシンク側か
ら螺合することができるようになる。その結果、半導体
素子の前方に、ねじを回すドライバーのための特別な空
間が必要なくなり、プリント基板の実装面を有効に利用
することができる。

【００２２】また、ヒートシンクに設けられる貫通穴の
端面に座ぐりを形成することで、ねじの頭がヒートシン
クから突出しないようにすることができ、プリント基板
を筐体に搭載するためのスペースを最小限とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体素子の一実施例の正面図であ
る。

【図２】図１に示した半導体素子をプリント基板に実装
した状態の斜視図である。

【図３】図２における、ねじ穴が形成された部分の横断
面図である。

【図４】本発明の半導体素子の他の実施例の正面図であ
る。

【図５】従来の半導体素子の正面図である。

【図６】図５に示した半導体素子をヒートシンクにねじ
固定した状態での、取付け穴が形成された部分の断面図
である。

【図７】図５に示した半導体素子をプリント基板に実装
した状態の斜視図である。

【符号の説明】

１，１１ 半導体素子 ２，１２ パッケージ ３ ねじ穴 ４ ヒートシンク ５ 貫通穴 ６ ねじ ７ プリント基板 １３ めねじ部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 背面をヒートシンクに密着させてねじ固
   定するための取付け穴が設けられた半導体素子におい
   て、 前記取付け穴をめねじ部としたことを特徴とする半導体
   素子。
2. 【請求項２】 前記めねじ部は、内部の半導体チップを
   封止するパッケージと別体の部材で構成される請求項１
   に記載の半導体素子。
3. 【請求項３】 前記ねじ固定用のねじが、前記ヒートシ
   ンク側から前記めねじ部に螺合される請求項１または２
   に記載の半導体素子。
4. 【請求項４】 取付け穴が設けられた半導体素子が、プ
   リント基板の端部に配置されたヒートシンクに背面を密
   着させてねじ固定される、半導体素子の取付け構造にお
   いて、 前記取付け穴が前記ねじ固定用のねじが螺合されるめね
   じ部となるとともに、前記ねじが挿入される貫通穴が前
   記ヒートシンクに設けられ、 前記ねじが、前記ヒートシンク側から前記めねじ部に螺
   合されていることを特徴とする半導体素子の取付け構
   造。
5. 【請求項５】 前記貫通穴の端面には座ぐりが形成され
   ている請求項４に記載の半導体素子の取付け構造。