(57)【要約】【課題】半導体素子を放熱部材側に付勢する付勢部材を簡便な構造及び作業で取り付けて放熱部材の大型化を避ける。【解決手段】半導体素子１を放熱部材７の当接面７ｂ側に付勢するばね片９ｂを有する押え部材９を、放熱部材７の係止突起７ｆに対する規制片９ｄの係止や、放熱部材７が取り付けられる回路基板３に対する爪部９ｆの挿通によって、放熱部材７に取り付ける。これにより、押え部材９を放熱部材７にねじ止めしたり、そのためのねじ孔を放熱部材７に形成する必要をなくし、また、ねじ孔を形成するスペースを確保することで放熱部材７が大型化するのを防いで、簡便な構造及び作業で押え部材９を放熱部材７に取り付けることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板（３）に実装される半導体素子（１）と、
前記半導体素子（１）が取り付けられた放熱部材（７，７Ａ）と、
前記回路基板（３）及び前記放熱部材（７，７Ａ）に係止され、前記半導体素子（１）に弾接して該半導体素子（１）を前記放熱部材（７，７Ａ）側に付勢する付勢部材（９，９Ａ）と、
を備える半導体の放熱ユニット。
【請求項２】
前記半導体素子（１）が前記回路基板（３）に複数実装されており、前記付勢部材（９，９Ａ）は、前記各半導体素子（１）を前記放熱部材（７，７Ａ）側にそれぞれ付勢する請求項１記載の半導体の放熱ユニット。
【請求項３】
前記付勢部材（９，９Ａ）は、前記各半導体素子（１）にそれぞれ弾接される複数のばね片（９ｆ）を有している請求項２記載の半導体の放熱ユニット。
【請求項４】
前記付勢部材（９，９Ａ）は、前記回路基板（３）に挿通されて該回路基板（３）に係止される複数の爪部（９ｆ）を有しており、前記付勢部材（９，９Ａ）の隣り合う前記ばね片（９ｂ）間の部分に前記爪部（９ｆ）がそれぞれ形成されている請求項３記載の半導体の放熱ユニット。
【請求項５】
前記付勢部材（９，９Ａ）は、前記回路基板（３）上での前記各半導体素子（１）の配列方向における両端で、前記放熱部材（７，７Ａ）に係止されている請求項２、３又は４記載の半導体の放熱ユニット。
【請求項６】
前記放熱部材（７，７Ａ）は、互いに対向する一対の被係止部（７ｆ）をそれぞれ有しており、前記付勢部材（９，９Ａ）は、前記半導体素子（１）が絶縁部材（１１，１１Ａ）を介して当接される前記放熱部材（７，７Ａ）の当接面（７ｂ）に対する前記付勢部材（９，９Ａ）の相対移動を、前記各被係止部（７ｆ）に対する係止により規制する一対の規制部（９ｄ）を有している請求項１、２、３、４又は５記載の半導体の放熱ユニット。
【請求項７】
前記付勢部材（９，９Ａ）は、前記放熱部材（７，７Ａ）を実装した前記回路基板（３）の周縁部に係止される係止部（９ｇ）を有している請求項１、２、３、４、５又は６記載の半導体の放熱ユニット。
【請求項８】
前記放熱部材（７，７Ａ）は、同一断面形状が連続する外形で形成されている請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の半導体の放熱ユニット。
【請求項９】
半導体素子（１）と、
前記半導体素子（１）が実装面（３ａ）に実装される回路基板（３）と、
前記半導体素子（１）から発生する熱の放熱ユニット（５，５Ａ）とを備えており、
前記放熱ユニット（５，５Ａ）として、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の半導体の放熱ユニットを有している、
半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の冷却構造を有する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パワーデバイス等の半導体素子を用いた半導体装置には、半導体素子を冷却してその動作を正常に保つための冷却構造が欠かせない。このため、放熱板の当接面に当接させた半導体素子を、放熱板の当接面以外の面からの放熱により冷却する構造が従来から知られている。
【０００３】
この種の放熱構造では、半導体素子を放熱板の当接面に密着させて半導体素子から放熱板に効率よく伝熱することが肝要である。その一方で、半導体素子と放熱板の当接面との間に絶縁シートを介在させて放熱板を半導体素子から電気的に絶縁させる必要がある。この絶縁シートは、半導体素子から放熱板への熱伝導率を低下させて半導体素子と放熱板との間の熱抵抗を高くする要因となる。
【０００４】
そこで、放熱板の当接面に絶縁シートを挟んで当接させた半導体素子を、放熱板の端面にねじ止めしたばね板により、絶縁シート越しに放熱板の当接面側に付勢する構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−１２８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の提案に係る放熱構造では、半導体素子を実装するプリント基板への放熱板の取り付け作業とは別に、放熱板に対するばね板のねじ止め作業が必要となるので、工具を用いた組み付け工程の数が増えてしまう。しかも、ばね板をねじ止めする放熱板の端面が当接面よりも小さい面であることから、工具を用いたばね板のねじ止め作業を行う空間は自ずと狭い空間となる。したがって、上述した放熱構造では、組み付け工程が煩雑化してしまう。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、半導体素子を放熱部材側に付勢する付勢部材を半導体素子毎にねじ止めする必要のない半導体素子の放熱ユニットと、この放熱ユニットを用いて好適な半導体装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様による半導体素子の放熱ユニットと半導体装置は、
回路基板に実装される半導体素子と、
半導体素子が取り付けられた放熱部材と、
前記回路基板及び前記放熱部材に係止され、前記半導体素子に弾接して該半導体素子を前記放熱部材側に付勢する付勢部材と、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体素子を放熱部材側に付勢する付勢部材を半導体素子毎にねじ止めする必要をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る半導体装置を回路基板の実装面側から見た斜視図、（ｂ）は同じく回路基板の裏面側から見た斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は図１の半導体装置の組み付け工程を示す斜視図である。
【図３】図２（ｃ）の押え部材の爪部の延設部分を拡大して示す要部拡大斜視図である。
【図４】図１（ａ）の半導体装置のＩ矢視平面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る半導体装置を回路基板の実装面側から見た斜視図、（ｂ）は同じく回路基板の裏面側から見た斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は図５の半導体装置の組み付け工程を示す斜視図である。
【図７】図６（ｃ）の押え部材の係止片の延設部分を拡大して示す要部拡大斜視図である。
【図８】（ａ）は図５（ａ）の半導体装置のＩＩ矢視平面図、（ｂ），（ｃ）は図５（ａ）の回路基板に対する半導体素子及び放熱ユニットの組み付け工程を示す（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る半導体装置について、図１乃至図４を参照して説明する。
【００１２】
図１（ａ）は本発明の第１実施形態に係る半導体装置を回路基板の実装面側から見た斜視図、図１（ｂ）は同じく回路基板の裏面側から見た斜視図である。図２（ａ）〜（ｄ）は図１の半導体装置の組み付け工程を示す斜視図である。図３は図２（ｃ）の押え部材の係止片の延設部分を拡大して示す要部拡大斜視図である。図４は図１（ａ）の半導体装置のＩ矢視平面図である。
【００１３】
そして、図１（ａ）に示す本実施形態の半導体装置は、６つの半導体素子１と、これらの半導体素子１が実装面３ａに実装される回路基板３と、各半導体素子１と共に回路基板３の実装面３ａに実装されて各半導体素子１から発生する熱の放熱ユニット５とを備えている。
【００１４】
本実施形態の半導体装置は、三相交流電動機の励磁回路や、三相交流電動機のＵ，Ｖ，Ｗの各相に供給するインバータのパワー半導体をオンオフさせる駆動回路で用いられる。そのため、本実施形態の半導体装置には、インバータのＵ，Ｖ，Ｗの各相の上アーム及び下アーム用に合計６つ設けられた不図示のパワー半導体に対応して、それぞれをオンオフさせるための６つの半導体素子１が設けられている。
【００１５】
なお、半導体素子１には、例えば、３端子構造のＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）やパワーＭＯＳＦＥＴが用いられる。このため、各半導体素子１は、本体１ａから延出された３本の端子１ｂ（図１（ｂ）参照）をそれぞれ有している。各端子１ｂは回路基板３を貫通し、図１（ｂ）に示すように、実装面３ａの裏側に位置する回路基板３のパターン面３ｂ（請求項中の回路基板の貫通側の面に相当）にはんだ付けされる。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、放熱ユニット５は、各半導体素子１から発生する熱を放熱する放熱部材７と、各半導体素子１の本体１ａに弾接して本体１ａを放熱部材７の当接面７ｂ側に付勢する６つのばね片９ｂを基部９ａに有する押え部材９（請求項中の付勢部材に相当）とを有している。
【００１７】
放熱部材７は、絶縁シート１１を介して各半導体素子１の本体１ａが当接される当接面７ｂを有する基部７ａと、基部７ａの両端にそれぞれ連なり基部７ａと交差して互いに対向する一対の保持部７ｃ，７ｃとを有している。放熱部材７の基部７ａと各保持部７ｃとの境界付近の端面には、図１（ｂ）に示すように、ねじ孔７ｄ，７ｄがそれぞれ形成されている。
【００１８】
なお、本実施形態ではねじ孔７ｄを２つ設けているが、ねじ孔の数は３つ以上でもよい。また、放熱部材７は、インバータ等が収容されるパワーコントロールユニットのケース（固定対象）に取り付けられるものであり、回路基板を固定するブラケットとして機能する。本実施形態では、放熱部材７をブラケットとして用いた回路基板のケースに対する取り付け構造についての図示を省略する。なお、放熱部材７を、上述したケース以外の他の固定対象に取り付けてもよい。
【００１９】
各ねじ孔７ｄには、パターン面３ｂから回路基板３を貫通させた取付ねじ１３がそれぞれ螺着されている。この取付ねじ１３により放熱部材７は、図１（ａ）に示すように、回路基板３の実装面３ａに取り付けられている。
【００２０】
基部７ａの当接面７ｂに連なる各保持部７ｃの対向面７ｅには、当接面７ｂと平行に係止突起７ｆ（請求項中の被係止部に相当）がそれぞれ形成されている。
【００２１】
以上に説明した放熱部材７は、熱伝導率の高い材料（例えば、アルミ等の金属）で構成されている。本実施形態における放熱部材７は、押し出し成形により形成されたものであり、そのため、当接面７ｂと直交する断面形状が同一になっている。なお、このような押し出し成形では、鋳造と比較して、成形品の密度が高く熱伝達性に優れていることが知られている。
【００２２】
また、放熱部材７の形状は、単なる板状としてもよく、この場合には、後述する押え部材９の両端の規制片９ｄを、放熱部材７の各係止突起７ｆの裏側に回り込ませて係止したり、放熱部材７の側面（対向面７ｅ）に溝を形成して、そこに押え部材９の規制片９ｄを引っ掛けるようにしてもよい。
【００２３】
押え部材９は、放熱部材７の当接面７ｂに対応する大きさの金属薄板により形成した矩形状の基部９ａを有している。この基部９ａには、長辺方向に間隔をおいて打ち抜き加工により形成した６つの片持ちのばね片９ｂと、隣り合うばね片９ｂ間にバーリング加工により形成した５つの補強フランジ部９ｃとを有している。
【００２４】
また、押え部材９の基部９ａの両端には、放熱部材７の各保持部７ｃの係止突起７ｆに当接面７ｂ側から係止される規制片９ｄ（請求項中の規制部に相当）と、係止突起７ｆの先端に弾接する可撓性の緩衝片９ｅとがそれぞれ形成されている。
【００２５】
なお、押え部材９には、図３に拡大して示すように、各半導体素子１の本体１ａの端子１ｂ側の端面の位置を規制するために、基部９ａの一方の長辺に折り曲げ部９ｊが形成されている。さらに、押え部材９は、折り曲げ部９ｊから延設された爪部９ｆを有している。
【００２６】
各爪部９ｆは、回路基板３を貫通し、図１（ｂ）に示すように、パターン面３ｂにはんだ付けされるものであり、各補強フランジ部９ｃと共に、基部９ａの長手方向において各半導体素子１の間に配置されている。
【００２７】
次に、上述した構成の半導体装置の特に放熱ユニット５の組み付け工程について、図２（ａ）〜（ｄ）の斜視図を参照して説明する。
【００２８】
まず、図２（ａ）に示す放熱部材７の基部７ａの当接面７ｂに、図２（ｂ）に示すように、絶縁シート１１を介して各半導体素子１の本体１ａを、押え部材９の各ばね片９ｂの間隔に応じた間隔でそれぞれ載置する。このとき、各半導体素子１の３本の端子１ｂは、放熱部材７のねじ孔７ｄが形成されている側に配置する。
【００２９】
続いて、図２（ｃ）に示すように、基部９ａの両端の各規制片９ｄを、放熱部材７の当接面７ｂ側から各保持部７ｃの係止突起７ｆにそれぞれ係止させて、放熱部材７に押え部材９を取り付ける。放熱部材７が取り付けられた状態では、図４に示すように、図中の上下方向において係止突起７ｆと半導体素子１の間に押え部材９が介在して、半導体素子１を当接面７ｂに向けて押圧しないようになっている。
【００３０】
なお、押え部材９の組み付けの際には、放熱部材７のねじ孔７ｄが形成されている端面側から各保持部７ｃの係止突起７ｆに押え部材９の各規制片９ｄを係止させ、かつ、放熱部材７の各係止突起７ｆの先端に押え部材９の各緩衝片９ｅを弾接させた状態で、係止突起７ｆに沿って押え部材９を放熱部材７に対しスライドさせる。このように、係止突起７ｆを当接面７ｂと平行に延在させたことで、押え部材９の取り付けを容易にすることができる。
【００３１】
そして、押え部材９の基部９ａの各爪部９ｆが延設された側の長辺の位置を、放熱部材７のねじ孔７ｄが形成されている端面の位置に合わせる。また、各半導体素子１の本体１ａの端子１ｂ側の端面を、押え部材９の基部９ａの折り曲げ部９ｊに当接させて、位置決めする。
【００３２】
以上により、押え部材９によって、基部７ａの当接面７ｂに各半導体素子１を付勢する放熱ユニット５が完成する。
【００３３】
完成した放熱ユニット５においては、各半導体素子１の本体１ａに押え部材９の各ばね片９ｂが、放熱部材７の当接面７ｂ側とは反対側から弾接すると共に、押え部材９の各緩衝片９ｅが放熱部材７の各保持部７ｃの係止突起７ｆの先端に弾接する。
【００３４】
そして、押え部材９の各ばね片９ｂの弾接により、各半導体素子１の本体１ａが放熱部材７の当接面７ｂ側に付勢される。また、放熱部材７の各係止突起７ｆに弾接した押え部材９の各緩衝片９ｅの復元力により、押え部材９の放熱部材７に対する基部９ａの長辺方向への相対移動（ガタ付き）が規制される。
【００３５】
次に、図２（ｃ）に示す状態の各半導体素子１と放熱ユニット５とを治具で固定した状態で、両者を回路基板３の実装面３ａに実装する。
【００３６】
その際には、各半導体素子１の端子１ｂと放熱ユニット５の押え部材９の各爪部９ｆとを、回路基板３の端子挿通孔及び爪部挿通孔（いずれも図示せず）に実装面３ａから挿入し、図２（ｄ）に示すように、パターン面３ｂ側に貫通させる。
【００３７】
そして、パターン面３ｂの不図示の対応するパターン部分に、半導体素子１の各端子１ｂと押え部材９の各爪部９ｆとを、はんだ付けする。また、放熱部材７を回路基板３に取付ねじ１３によって取り付ける。
【００３８】
これにより、回路基板３の実装面３ａに各半導体素子１と放熱ユニット５とが実装され、半導体装置が完成する。回路基板３に各半導体素子１と放熱ユニット５とを実装した状態では、図４の平面図に示すように、隣り合う半導体素子１の本体１ａ間において、押え部材９の爪部９ｆが、本体１ａに対するばね片９ｂの弾接位置よりも放熱部材７の基部７ａ側にオフセットした位置で、回路基板３を貫通する。
【００３９】
このため、各爪部９ｆの貫通箇所において回路基板３に支持された放熱ユニット５の押え部材９の各ばね片９ｂに、対応する各半導体素子１の本体１ａに対して弾接する付勢力を付与しやすい構造として、各ばね片９ｂにより半導体素子１の本体１ａを放熱部材７の基部７ａの当接面７ｂ側に確実に付勢することができる。
【００４０】
また、図４に示すように、押え部材９の基部９ａの隣り合うばね片９ｂ間にバーリング加工による補強フランジ部９ｃを形成したので、ばね片９ｂを基部９ａのうち抜き加工で形成することで低下するばね片９ｂ付近の基部９ａの強度が、隣り合うばね片９ｂ間の補強フランジ部９ｃによって補われる。このため、各ばね片９ｂに弾接対象の各半導体素子１の本体１ａからの反力が加わっても、その反力に耐えうる剛性を押え部材９に持たせることができる。
【００４１】
そして、上述した第１実施形態の半導体装置によれば、半導体素子１を放熱部材７の当接面７ｂ側に付勢するばね片９ｂを有する押え部材９を、放熱部材７の係止突起７ｆに対する規制片９ｄの係止や、放熱部材７が取り付けられる回路基板３に対する爪部９ｆの挿通によって、放熱部材７に取り付けることができる。
【００４２】
このため、押え部材９を放熱部材７にねじ止めしたり、そのためのねじ孔を放熱部材７に形成する必要をなくし、また、ねじ孔を形成するスペースを確保することで放熱部材７が大型化するのを防いで、簡便な構造及び作業で押え部材９を放熱部材７に取り付けることができる。
【００４３】
また、第１実施形態の半導体装置によれば、放熱部材７の各係止突起７ｆに押え部材９の各規制片９ｄが係止され、あるいは、各緩衝片９ｅが弾接するので、押え部材９から放熱部材７への熱伝達経路が形成される。このため、各半導体素子１の本体１ａから押え部材９に伝わった熱を、押え部材９から放熱部材７に伝熱して、放熱効率を高めることができる。
【００４４】
次に、本発明の第２実施形態に係る半導体装置について、図５乃至図８を参照して説明する。
【００４５】
図５（ａ）は本発明の第２実施形態に係る半導体装置を回路基板の実装面側から見た斜視図、図５（ｂ）は同じく回路基板の裏面側から見た斜視図である。図６（ａ）〜（ｄ）は図５の半導体装置の組み付け工程を示す斜視図である。図７は図６（ｃ）の押え部材の係止片の延設部分を拡大して示す要部拡大斜視図である。図８は図５（ａ）の半導体装置のＩＩ矢視平面図である。
【００４６】
そして、図５（ａ）に示す本実施形態の半導体装置は、第１実施形態の半導体装置と同じ、６つの半導体素子１及び回路基板３と、第１実施形態の半導体装置の放熱ユニット５とは異なる放熱ユニット５Ａとを備えている。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、放熱ユニット５Ａは、各半導体素子１から発生する熱を放熱する放熱部材７Ａと、各半導体素子１の本体１ａに弾接して本体１ａを放熱部材７Ａの当接面７ｂ側に付勢する６つのばね片９ｂを基部９ａに有する押え部材９Ａ（請求項中の付勢部材に相当）とを有している。
【００４８】
放熱部材７Ａは、図６（ａ）に示すように、基部７ａの側面に凹部７ｇを形成した点を除いて、第１実施形態の放熱部材７と同様に構成されている。
【００４９】
押え部材９Ａは、図６（ｃ）に示すように、基部９ａの折り曲げた一方の長辺の各補強フランジ部９ｃに対応する部分から係止片９ｇ（請求項中の係止部に相当）をそれぞれ延設し、図２（ｃ）に示した爪部９ｆを省略している点を除いて、第１実施形態の押え部材９と同様に構成されている。
【００５０】
各係止片９ｇの先端には、図７に示すように、平らな保持部９ｈと半円状のガイド部９ｉとが形成されている。このうち保持部９ｈには、各半導体素子１及び放熱ユニット５Ａを実装した回路基板３の実装面３ａの一方の長辺（周縁部）に弾接する。また、半円状のガイド部９ｉは、各半導体素子１及び放熱ユニット５Ａを実装した回路基板３の長辺（周縁部）に係止される。
【００５１】
なお、回路基板３の実装面３ａに実装された各半導体素子１の端子１ｂは、回路基板３を貫通して図５（ｂ）に示すように回路基板３のパターン面３ｂにはんだ付けされる。
【００５２】
また、図６（ａ）に示す放熱部材７Ａの基部７ａの当接面７ｂに、図６（ｂ）に示すように載置される絶縁シート１１Ａの、放熱部材７Ａの凹部７ｇを形成した側面側の長辺には、図６（ｂ）に示すように押え部材９Ａの各係止片９ｇを通すための凹部１１ａが、凹部７ｇの深さに対応する深さで形成されている。
【００５３】
次に、上述した構成の半導体装置の特に放熱ユニット５の組み付け工程について、図６（ａ）〜（ｄ）の斜視図を参照して説明する。
【００５４】
まず、図６（ａ）に示す放熱部材７Ａの基部７ａの当接面７ｂに、図６（ｂ）に示すように、絶縁シート１１Ａを介して各半導体素子１の本体１ａを、押え部材９Ａの各ばね片９ｂの間隔に応じた間隔でそれぞれ載置する。このとき、各半導体素子１の３本の端子１ｂと、絶縁シート１１Ａの凹部１１ａが形成された長辺とを、放熱部材７のねじ孔７ｄが形成されている側に配置する。
【００５５】
続いて、図６（ｃ）に示すように、各係止片９ｇを放熱部材７Ａのねじ孔７ｄが形成されている側に配置した押え部材９Ａの、基部９ａの両端の各規制片９ｄを、放熱部材７の当接面７ｂ側から各保持部７ｃの係止突起７ｆにそれぞれ係止させて、放熱部材７Ａに押え部材９Ａを取り付ける。
【００５６】
その際には、放熱部材７Ａのねじ孔７ｄが形成されている端面側から各保持部７ｃの係止突起７ｆに押え部材９Ａの各規制片９ｄを係止させ、かつ、放熱部材７Ａの各係止突起７ｆの先端に押え部材９Ａの各緩衝片９ｅを弾接させた状態で、係止突起７ｆに沿って押え部材９Ａを放熱部材７Ａに対しスライドさせる。
【００５７】
そして、押え部材９Ａの基部９ａの各係止片９ｇが延設された側の長辺の位置を、放熱部材７Ａのねじ孔７ｄが形成されている端面の位置に合わせる。また、各半導体素子１の本体１ａの端子１ｂ側の角部を、押え部材９Ａの基部９ａの折り曲げた一方の長辺に係止させる。
【００５８】
これにより、基部７ａの当接面７ｂに各半導体素子１を当接させた放熱部材７Ａに押え部材９Ａが、基部７ａの当接面７ｂから一定の間隔の位置に取り付けられて、放熱ユニット５Ａが完成する。
【００５９】
完成した放熱ユニット５Ａでは、放熱部材７Ａの基部７ａの側面に凹部７ｇが形成されていることから、放熱部材７Ａの基部７ａの側面と押え部材９Ａの各係止片９ｇとの間に隙間が生じ、放熱部材７Ａと押え部材９Ａとの絶縁が確保される。
【００６０】
そして、完成した放熱ユニット５Ａにおいても、第１実施形態の放熱ユニット５と同様に、押え部材９Ａの各ばね片９ｂの弾接により各半導体素子１の本体１ａが放熱部材７Ａの当接面７ｂ側に付勢される。
【００６１】
また、放熱部材７Ａの各係止突起７ｆに弾接した押え部材９Ａの各緩衝片９ｅの復元力により、押え部材９Ａの放熱部材７Ａに対する基部９ａの長辺方向への相対移動（ガタ付き）が規制される。
【００６２】
次に、図６（ｃ）に示す状態の各半導体素子１と放熱ユニット５Ａとを治具で固定した状態で、両者を回路基板３の実装面３ａに実装する。
【００６３】
その際には、各半導体素子１の端子１ｂを、回路基板３の端子挿通孔（図示せず）に実装面３ａから挿入し、図６（ｄ）に示すように、パターン面３ｂ側に貫通させる。そして、パターン面３ｂの不図示の対応するパターン部分に、半導体素子１の各端子１ｂをはんだ付けする。
【００６４】
なお、各半導体素子１の端子１ｂを回路基板３に貫通させる過程においては、図８（ｂ）に示すように、回路基板３の一方の長辺（周縁部）が、押え部材９Ａの各係止片９ｇのガイド部９ｉ上を摺動する。これにより、各係止片９ｇが放熱部材７Ａの基部７ａから離れる方向に弾性変形する。
【００６５】
その後、図８（ｃ）に示すように、ガイド部９ｉを乗り越えた回路基板３の長辺に、変形から復元した押え部材９Ａの各係止片９ｇの保持部９ｈがそれぞれ弾接し、各係止片９ｇが回路基板３の長辺に係止された状態となる。これにより、回路基板３の実装面３ａ（パターン面３ｂ）の延在方向における各半導体素子１及び放熱ユニット５Ａに対する回路基板３の相対移動（ガタ付き）が規制される。
【００６６】
そして、放熱部材７Ａを回路基板３に取付ねじ１３によって取り付ける。これにより、回路基板３の実装面３ａに各半導体素子１と放熱ユニット５Ａとが実装され、半導体装置が完成する。
【００６７】
このように構成された第２実施形態の半導体装置でも、図８（ａ）の平面図に示すように、押え部材９Ａの基部９ａの隣り合うばね片９ｂ間に形成した補強フランジ部９ｃにより、ばね片９ｂ付近の基部９ａの強度を補い、各ばね片９ｂに弾接対象の各半導体素子１の本体１ａからの加わる反力に耐えうる剛性を押え部材９に持たせることができる。
【００６８】
そして、第２の実施形態の半導体装置によっても、放熱部材７Ａの係止突起７ｆに対する規制片９ｄの係止や、放熱部材７Ａが取り付けられる回路基板３に対する係止片９ｇの係止によって、押え部材９Ａを放熱部材７Ａに取り付けることができる。
【００６９】
このため、押え部材９Ａを放熱部材７Ａにねじ止めしたり、そのためのねじ孔を放熱部材７Ａに形成する必要をなくし、また、ねじ孔を形成するスペースを確保することで放熱部材７Ａが大型化するのを防いで、簡便な構造及び作業で押え部材９Ａを放熱部材７Ａに取り付けることができる。
【００７０】
また、第２実施形態の半導体装置によっても、押え部材９Ａから放熱部材７Ａへの熱伝達経路を形成し、各半導体素子１の本体１ａから押え部材９Ａに伝わった熱を、押え部材９Ａから放熱部材７Ａに伝熱して、放熱効率を高めることができる。
【００７１】
しかも、第２実施形態の半島体装置では、押え部材９Ａの基部９ａの各補強フランジ部９ｃに対応する長辺部分から延設された係止片９ｇが、回路基板３の一方の長辺にそれぞれ係止されることから、押え部材９Ａの各ばね片９ｂと回路基板３の実装面３ａとの間隔が、各係止片９ｇによって同じ間隔に規制される。
【００７２】
このため、回路基板３の実装面３ａに実装された各半導体素子１の本体１ａに押え部材９Ａの各ばね片９ｂから同じ付勢力が付与されるようにして、絶縁シート１１Ａを介した各半導体素子１の本体１ａから放熱部材７Ａの基部７ａの当接面７ｂへの伝熱効率を均一化し、各半導体素子１間での放熱効率のばらつきを防ぐことができる。
【００７３】
なお、上述した各実施形態では、インバータの駆動回路に用いるスイッチング素子としての半導体素子１の放熱ユニット５に本発明を適用したが、本発明は、半導体素子が実装された回路基板に取り付けた放熱部材に絶縁部材を介して当接する半導体装置を付勢部材により放熱部材側に付勢する半導体の放熱ユニットに広く適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、半導体素子の冷却構造を有する半導体装置において利用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１  半導体素子
１ａ  本体
１ｂ  端子
３  回路基板
３ａ  実装面
３ｂ  パターン面
５，５Ａ  放熱ユニット
７，７Ａ  放熱部材
７ａ  基部
７ｂ  当接面
７ｃ  保持部
７ｄ  ねじ孔
７ｅ  対向面
７ｆ  係止突起
７ｇ  凹部
９，９Ａ  押え部材
９ａ  基部
９ｂ  ばね片
９ｃ  補強フランジ部
９ｄ  規制片
９ｅ  緩衝片
９ｆ  爪部
９ｇ  係止片
９ｈ  保持部
９ｉ  ガイド部
９ｊ  折り曲げ部
１１，１１Ａ  絶縁シート
１１ａ  凹部
Ｘ  ねじ孔深さ方向
【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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