JPH0966336A - 半導体用ヒートシンク材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 欠陥の無い半導体用ヒートシンク材を効率よ
く製造する製造方法を提供する。 【構成】 半導体パッケージ内に埋め込まれ、少なくと
も一面がパッケージ外に露出した形で使用されるヒート
シンク材の製造方法において、ロールの円周方向に所定
の間隔で孔型を有したロールにより素材を圧延して孔型
部１４でヒートシンクとなる厚板部をその周囲で薄板部
を成形するヒートシンク材の圧延加工する孔型ロール１
１ａが、孔型ロールの円周上の孔型の向きを孔型ロール
回転方向に対して所定の角度を持たせて配置することに
より、圧延される条材の厚板部を条材長手方向に対して
所定の角度で成形するようにした半導体用ヒートシンク
材の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体用ヒートシン
ク材の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣやＬＳＩでの高速化、高集積化が進
に従い、半導体チップからの発熱が問題となっている。
このため、放熱性を考慮したパッケージ構造が種々検討
されている。図１に熱放散性を考慮した半導体用パッケ
ージ構造の例を示す。即ち、図１（ａ）はモールド樹脂
２内に比較的薄板の放熱板１を埋め込んだものであり、
チップ３の熱を放熱板１が吸収するように構成されてい
る。図１（ｂ）は本発明に関するもので、比較的に板厚
の厚い放熱板１ａをモールド樹脂２からなる半導体用パ
ッケージ内に埋め込み、放熱板１ａの一面が半導体用パ
ッケージ外に露出した構造になっている。このため、図
１（ａ）に示す構造のものよりもチップ３の大きな発熱
に対応させることが可能である。さらに、図１（ｃ）に
示すように放熱板１ｂにフィン４を取り付けることによ
って，放熱板１ｂの熱をフィン４から発散させてさらに
放熱性を向上させるものである。

【０００３】これらの半導体用パッケージに組み込まれ
る放熱板の材質としては、一般的に熱伝導性のよい銅・
銅合金やアルミニウム等が用いられ、また、モールド樹
脂２との密着性の面から表面にメッキを施して使用され
ることが多い。

【０００４】ところで、図１（ｂ）に示すタイプの放熱
板１ａでは、一部が半導体用パッケージ外に露出した形
で使用されるため、放熱板１ａとモールド樹脂２との密
着性によっては、境界部５より水分が半導体用パッケー
ジ内に侵入し易い点が問題となる。このため、図２に示
すように半導体用パッケージの外に露出する厚板部６の
周囲四方向に薄板部７を設けた放熱板１ａとすることに
より、水分侵入経路を長くし、かつ、モールド樹脂２と
の密着性を向上させている。

【０００５】このような、厚板部６の周囲四方向に薄板
部７を有する形の放熱板１ａの製造方法としては、第１
に、放熱板１ａの厚板部６の板厚を持つ平板素材から薄
板部７となる部分を切削する機械加工法がある。第２と
しては、平板素材からプレス加工により薄板部７を成形
し、その後、必要な寸法に打ち抜くプレス法が考えられ
る。また、塑性加工法の一つとして、図３に示すような
孔型１４を有する孔型ロール１１と平ロール１２により
平板素材１３を圧延し、厚板部６と薄板部７を成形した
後、必要寸法に打ち抜く方法がある。（特開平５−１１
５９３８号公報参照）

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記機
械加工法により製作する場合、薄板部を切削するための
歩留りが悪い上に、一つ一つ加工するため生産性が低く
なる。また、上記プレス加工法による場合、平板素材の
一部の板厚を薄くするようなコイニング加工では大きな
加工力が必要であり、従って、大型のプレス装置が必要
となる。また、プレス加工法では、コイル材のような連
続体として成形することは困難であるため、一つ一つ成
形・打ち抜きを行わなければならず、生産性が低くなっ
てしまう。

【０００７】また、機械加工法およびプレス加工法共に
放熱板にメッキを施す場合には、ピースメッキとなるた
め、メッキコストが高くなるという問題がある。

【０００８】これに対し、孔型ロール成形からプレス打
ち抜きによる製作方法は、圧延による成形のため生産性
が高く、また打ち抜きプレスも成形された薄板部の加工
であるため、小型装置での高速加工が可能となる。ま
た、放熱板にメッキが必要な場合には、圧延成形後のコ
イル材の状態で連続メッキが可能であり、メッキコスト
を小さくすることができる。しかし、孔型ロール成形で
は、厚板部を長手方向に断続的に成形するため、圧延の
位置により材料変形状態が変化する。このため、圧延状
態によって薄板部と厚板部の境界部分に欠陥が発生する
ことがある。

【０００９】この発明の目的は、このような点に鑑みて
なされたもので、従来技術の欠点を解消し、欠陥の無い
ヒートシンク材を効率よく製造する方法を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、半導体パッ
ケージ内に埋め込まれ、少なくとも一面がパッケージ外
に露出した形で使用されるヒートシンク材の製造方法に
おいて、ロールの円周方向に所定の間隔で孔型を有した
ロールにより素材を圧延して孔型部でヒートシンクとな
る厚板部をその周囲で薄板部を成形するヒートシンク材
の圧延加工する孔型ロールが、孔型ロール円周上の孔型
の向きを、孔型ロール回転方向に対して所定の角度を持
たせて配置することにより、圧延される条材の厚板部を
条材長手方向に対して所定の角度で成形するようにした
半導体用ヒートシンク材の製造方法である。

【００１１】

【作用】孔型の位置をロール周面に対し所定の角度を設
けて配置された孔型を有する孔型ロールによって素材を
圧延成形を行うことによって、厚板部成形の際の急激な
加工状態の変化を緩和させることにあり、これによっ
て、ヒートシンク材の圧延成形性を大幅に向上すること
ができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説
明する。図３は、本件発明者による先願の孔型ロールに
よるヒートシンク材の圧延状況を示す斜視図である。
（特開平５−１１５９３８号公報参照）即ち、孔型ロー
ル１１と平ロール１２により素材１３は矢印方向に送ら
れて圧延され、ヒートシンク材４が中央に間欠的に厚板
部６が形成され、この周囲で薄板部７，７´が形成され
る。この方法は圧延法であるため、効率よくヒートシン
ク材４を成形することができ、また、コイル材での成形
であるため連続メッキが可能となる利点を有している。

【００１３】しかし、図３のような孔型ロール１１と平
ロール１２により圧延すると、素材１３の板幅全面が薄
板部７，７´に加工される部分から、中央に厚板部６が
成形される部分に、加工状態が移る際に急激に加工条件
が変化する。このため、加工条件によっては、薄板部
７，７´と厚板部６の境界部に肉厚の減少が発生し、最
悪の場合には亀裂が発生することがある。

【００１４】図４は、この発明の孔型ロールを示すロー
ル表面の展開図である。即ち、孔型ロール１１ａの表面
に、ロール円周方向に対し４５度の角度で形成した孔型
１４を有している。この孔型ロール１１ａで素材１３を
圧延することで、孔型１４でヒートシンク部となる厚板
部６を、素材１３の長手方向に対して４５度の角度で成
形し、孔型１４の周辺で薄板部７，７´を成形するので
ある。この方法では、加工状態が条材の全面薄板部から
厚板部の成形に移る際、従来の図３に示すような孔型ロ
ール１１に較べて加工条件がゆっくりと変化していくた
め、薄板部７，７´と厚板部６の境界部に、肉厚減少な
どの欠陥のないヒートシンク材４を連続体として製造す
ることが可能となる。

【００１５】このようにして製作したヒートシンク材４
を、必要に応じてメッキを施した後、次工程として所定
の寸法に打ち抜くことによって、効率よく図２に示す放
熱板１ａを製造することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明のヒート
シンク材の製造方法によれば、薄板部から厚板部へ加工
が移る際、加工条件が急激に変化するのを抑え、厚板部
前面に発生する肉厚減少や亀裂を防止することができ、
効率的にヒートシンク材を製造することができる。ま
た、コイル材の成形であるため、連続メッキが可能とな
り低コストで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体パッケージの構成を示す断面図で、
（ａ）は放熱板を内部に収納したもの、（ｂ）は表面に
設けたもの、（ｃ）はフィンを設けたもの、

【図２】図１（ｂ）の外観を示す斜視図、

【図３】圧延工程を示す斜視図、

【図４】孔型ロールの表面展開図である。

【符号の説明】

６ 厚板部 ７，７´ 薄板部 １１，１１ａ 孔型ロール １２ 平ロール １３ 素材 １４ 孔型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体パッケージ内に埋め込まれ、少な
   くとも一面がパッケージ外に露出した形で使用されるヒ
   ートシンク材の製造方法において、ロールの円周方向に
   所定の間隔で孔型を有したロールにより素材を圧延して
   孔型部でヒートシンクとなる厚板部をその周囲で薄板部
   を成形するヒートシンク材の圧延加工する孔型ロール
   が、孔型ロールの円周上の孔型の向きを孔型ロール回転
   方向に対して所定の角度を持たせて配置することによ
   り、圧延される条材の厚板部を条材長手方向に対して所
   定の角度で成形するようにしたことを特徴とする半導体
   用ヒートシンク材の製造方法。