(57)【要約】【課題】発熱部品を放熱部材上に固定する際に、発熱部品が放熱部材上の定位置から滑り動いてしまうことを抑制することができる発熱部品モジュールを提供する。【解決手段】一実施形態に係る発熱部品モジュールは、放熱部材と、放熱部材上に配置される発熱部品と、発端部と、固定部と、座部と、屈曲部と、貫通孔と、剛性部と、弾性部と、押圧部とを有する弾性部材と、弾性部材を放熱部材に固定する固定部材とを備えている。これにより、発熱部品を放熱部材上に固定する際に、発熱部品が放熱部材上の定位置から滑り動いてしまうことを抑制することが可能となる。【選択図】図１
2017163096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置面と、前記載置面に形成されたねじ穴とを有する放熱部材と、
表面と、前記表面の反対側の面である裏面を有し、前記裏面が前記載置面に対向するように前記放熱部材上に配置される発熱部品と、
前記発熱部品に対向するように配置される端部と、前記載置面に接触し、前記端部に隣接している固定部と、前記固定部上に重なり合って接触している座部と、前記固定部と前記座部との間に設けられ、前記座部が前記固定部上に重なり合うように屈曲している屈曲部と、前記屈曲部を跨いて前記固定部及び前記座部を貫通している貫通孔と、前記座部の前記屈曲部の側の反対側から上方に折れ曲がっている剛性部と、前記剛性部の前記座部の側の反対側から下方に折れ曲がっている弾性部と、前記弾性部中に設けられ、前記裏面と接触することにより前記放熱部品を押圧する押圧部とを有する弾性部材と、
前記貫通孔に通され、前記ねじ穴に締結されることにより、前記弾性部材を前記放熱部材に固定する固定部材とを備える、発熱部品モジュール。
【請求項２】
前記剛性部は、前記座部に対して直角に折れ曲がっている、請求項１に記載の発熱部品モジュール。
【請求項３】
前記剛性部は、前記座部に対して鋭角に折れ曲がっている、請求項１に記載の発熱部品モジュール。
【請求項４】
前記発熱部品は、半導体素子を有しており、
前記押圧部は、前記表面上の前記半導体素子に対応する位置を押圧している、請求項１に記載の発熱部品モジュール。
【請求項５】
前記固定部と前記座部との間には、前記弾性部材を前記放熱部材及び前記発熱部品上に架け渡された状態であって、かつ前記弾性部材が前記固定部材により前記放熱部材に固定されていない状態において、前記固定部が前記載置面に対して傾かない間隔が設けられている、請求項１に記載の発熱部品モジュール。
【請求項６】
前記放熱部材は、前記載置面上に側壁を有する段差部を有しており、
前記端部は前記側壁に接触している、請求項１に記載の発熱部品モジュール。
【請求項７】
前記弾性部は、前記剛性部の側において第１の幅と、前記押圧部側において前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有している、請求項１に記載の発熱部品モジュール。
【請求項８】
前記載置面と前記裏面との間に配置された放熱シートをさらに備える、請求項１に記載の発熱部品モジュール。
【請求項９】
前記押圧部と前記表面との間に配置された絶縁シートをさらに備える、請求項１に記載の発熱部品モジュール。
【請求項１０】
載置面と、前記載置面に形成されたねじ穴とを有する放熱部材上に、表面と、前記表面の反対側の面である裏面とを有する発熱部品を、前記裏面が前記載置面に対向するように載置する工程と、
端部と、前記端部に隣接している固定部と、前記固定部上に重なり合っている座部と、前記固定部と前記座部との間に設けられ、前記座部が前記固定部上に重なり合うように屈曲している屈曲部と、前記屈曲部を跨いて前記固定部及び前記座部を貫通している貫通孔と、前記座部の前記屈曲部の側の反対側から上方に折れ曲がっている剛性部と、前記剛性部の前記座部の側の反対側から下方に折れ曲がっている弾性部と、前記弾性部中に設けられている押圧部とを有する弾性部材を、前記端部が前記発熱部品に対向し、前記固定部が前記載置面に接触し、かつ前記押圧部が前記表面に接触するように前記放熱部材及び前記発熱部品上に架け渡す工程と、
固定部材を前記貫通孔に通し、前記ねじ穴に締結することにより前記弾性部材を前記放熱部材に固定するとともに、前記固定部を前記座部に接触させる工程とを備える、発熱部品モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記固定部と前記座部との間には、前記弾性部材を前記放熱部材及び前記発熱部品上に架け渡された状態であって、かつ前記弾性部材が前記固定部材により前記放熱部材に固定されていない状態において、前記固定部が前記載置面に対して傾かない間隔が設けられている、請求項１０に記載の発熱部品モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱部品を有する発熱部品モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
パワー半導体素子は、直流と交流との電力変換、又は電圧、周波数の調整等に用いられる半導体素子である。パワー半導体素子は、電力系統分野、交通輸送分野等の産業機器に用いられている。
【０００３】
発熱部品は、パワー半導体素子と、回路基板と、外装部材とを有している。パワー半導体素子は、ボンディングワイヤ等の配線部材、はんだ等の接合部材を用いて、回路基板に電気的に接続されている。パワー半導体素子が接続された回路基板等は、エポキシ樹脂等の外装部材により封止されている。パワー半導体素子は、発熱部品の中央付近に位置している。外装部材は、貫通孔を有している。貫通孔は、外装部材の端部に設けられている。
【０００４】
従来のモジュールは、発熱部品と、放熱部材と、固定部材を有している。固定部材は、ねじ等である。従来のモジュールにおいては、発熱部品の外装部材の端部に設けられた貫通孔に固定部材を通し、固定部材を放熱部材に締結することにより、発熱部品を放熱部材に固定している。
【０００５】
しかしながら、このような従来のモジュールは、発熱部品の冷却効率が低い。これは、貫通孔が放熱部材の外装部材の端部に設けられているため、パワー半導体素子が配置されている発熱部品の中央付近が放熱部材と密着しないからである。
【０００６】
このような従来のモジュールの問題点に対処するための冷却構造を有するモジュールとしては、特開２００２−１９８４７７号公報（特許文献１）記載のモジュールがある。特許文献１記載のモジュールは、発熱部品と、放熱部材と、弾性部材と、固定部材とを有している。放熱部材には、ねじ穴が設けられている。
【０００７】
弾性部材は、板ばねである。弾性部材は、固定部と、剛性部と、弾性部と押圧部とを有している。固定部は、放熱部材と接触している部分である。固定部は、貫通孔を有している。弾性部材は、貫通孔に固定部材を通し、固定部材を放熱部材のねじ穴に締結することにより、放熱部材に固定されている。剛性部は、固定部から垂直方向に折れ曲がっている部分である。
【０００８】
弾性部は、剛性部の固定部側とは反対側の端から、斜め下方向に折れ曲がっている部分である。弾性部は、途中で折り曲げられている。この折り曲げられている部分が押圧部となっている。弾性部は、押圧部が発熱部品の中央付近に位置するように折り曲げられている。そのため、弾性部材は、押圧部が発熱部品の中央付近に接触することにより、発熱部品を放熱部材に押圧する。これにより、発熱部品は、放熱部材に固定されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１９８４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１記載のモジュールの組み立てに際しては、まず、放熱部材上に発熱部品が載置される。次に、発熱部品の中央付近に弾性部材の押圧部が接触し、かつ弾性部材の貫通孔が放熱部材のねじ穴上に位置するように、弾性部材を放熱部材上に架け渡す。さらに、固定部材が貫通孔に通され、ねじ穴に締結される。
【００１１】
弾性部材を放熱部材上に架け渡した後であって、固定部材をねじ穴に締結する前の状態においては、弾性部材は、固定部の剛性部側が上に持ち上がって傾いている。そのため、固定部材をねじ穴に締結する際に、発熱部品が熱部材上の定位置から滑り動いてしまうおそれがある。
【００１２】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。具体的には、本発明は、発熱部品を放熱部材上に固定する際に、発熱部品が放熱部材上の定位置から滑り動いてしまうことを抑制することができる発熱部品モジュールを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施形態に係る発熱部品モジュールは、載置面と、載置面に形成されたねじ穴とを有する放熱部材と、表面と、表面の反対側の面である裏面を有し、裏面が載置面に対向するように放熱部材上に配置される発熱部品と、発熱部品に対向するように配置される端部と、載置面に接触し、端部に隣接している固定部と、固定部上に重なり合って接触している座部と、固定部と座部との間に設けられ、座部が固定部上に重なり合うように屈曲している屈曲部と、屈曲部を跨いて固定部及び座部を貫通している貫通孔と、座部の屈曲部の側の反対側から上方に折れ曲がっている剛性部と、剛性部の座部の側の反対側から下方に折れ曲がっている弾性部と、弾性部中に設けられ、放熱部品を押圧する弾性部とを有する弾性部材と、貫通孔に通され、ねじ穴に締結されることにより、弾性部材を放熱部材に固定する固定部材とを備えている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一実施形態に係る半導体モジュールによると、発熱部品を放熱部材上に固定する際に、発熱部品が放熱部材上の定位置から滑り動いてしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る発熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る発熱部品モジュールの発熱部品の構造を示す上面図である。
【図３】第１の実施形態に係る発熱部品モジュールの発熱部品の構造を示す断面図である。
【図４】弾性部材を第１の放熱部材上に架け渡した後であって固定部材をねじ穴に締結する前の状態における第１の実施形態に係る放熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。
【図５】第１の実施形態の変形例に係る発熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。
【図６】従来の発熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。
【図７】弾性部材を放熱部材上に架け渡した後であって固定部材をねじ穴に締結する前の状態における従来の放熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。
【図８】第２の実施形態に係る発熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。
【図９】弾性部材を第１の放熱部材上に架け渡した後であって固定部材をねじ穴に締結する前の状態における第２の実施形態に係る放熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。
【図１０】第３の実施形態に係る発熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。
【図１１】弾性部材を第１の放熱部材上に架け渡した後であって固定部材をねじ穴に締結する前の状態における第３の実施形態に係る放熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。なお、各図中同一または相当部分には同一符号を付している。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００１７】
（第１の実施形態）
以下に、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールの構造について説明する。
【００１８】
図１は、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールの斜視図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールは、第１の放熱部材１と、発熱部品２と、弾性部材４と、固定部材５とを有している。第１の実施形態に係る発熱部品モジュールは、放熱シート３をさらに有していてもよい。第１の実施形態に係る発熱部品モジュールは、絶縁シート６をさらに有していてもよい。
【００１９】
第１の放熱部材１は、平板状の部材である。第１の放熱部材１は、載置面１ａと、裏面（図示していない）とを有している。載置面１ａは、発熱部品２が載置される側の面である。裏面は、載置面１ａの反対側の面である。第１の放熱部材１は、第１のねじ穴１１を有している。第１のねじ穴１１は、例えばタップ穴である。第１のねじ穴１１は、載置面１ａ側に形成されている。
【００２０】
なお、図示されていないが、第１の放熱部材１は突起を有していてもよい。突起は、第１の放熱部材１の裏面に形成されている。これにより、第１の放熱部材１の放熱性をさらに高めることができる。また、図示されていないが、第１の放熱部材１の裏面に、第２のねじ穴が設けられていてもよい。第２のねじ穴にねじを締結することにより、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールは、機器の筐体等に固定されるとともに、グランドに導通している。
【００２１】
第１の放熱部材１には、熱伝導率が高い材料が用いられる。第１の放熱部材１には、例えばＡｌ（アルミニウム）が用いられる。
【００２２】
図２は、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールの発熱部品２の上面図である。図２においては、外装部材２６の内部に位置している部分は点線で示している。図２に示すように、発熱部品２は、半導体素子２１と、第２の放熱部材２２と、接合部材２３と（図３参照）、配線部材２４と、リード２５と、外装部材２６とを有している。発熱部品２は、表面２ａと、裏面２ｂ（図３参照）とを有している。
【００２３】
半導体素子２１は、例えばパワー半導体素子である。パワー半導体素子としては、例えばトランジスタ、ダイオード等が用いられる。トランジスタとしては、例えば縦型のＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor  Field  Effect  Transistor）、縦型でトレンチゲート型のＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）等が用いられる。ダイオードとしては、ＰＩＮ（p-intrinsic-n）ダイオード、ショットキーバリアダイオード等が用いられる。
【００２４】
半導体素子２１は、表面２１ａ（図３参照）と、裏面２１ｂ（図３参照）とを有している。裏面２１ｂは、表面２１ａの反対側の面である。半導体素子２１は、表面電極２１ｃと、裏面電極２１ｄ（図３参照）とを有している。表面電極２１ｃは、表面２１ａ上に形成されている。裏面電極２１ｄは、裏面２１ｂ上に形成されている。
【００２５】
第２の放熱部材２２は、表面２２ａと裏面２２ｂとを有している。裏面２２ｂは、表面２２ａの反対側の面である。半導体素子２１は、裏面２１ｂが表面２２ａに対向するように、第２の放熱部材２２上に配置されている。
【００２６】
配線部材２４は、例えばワイヤである。ワイヤには、Ａｌ、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）等が用いられる。配線部材２４は、一方端と、他方端とを有している。配線部材２４の一方端は、表面電極２１ｃに接合されている。配線部材２４の他方端は、リード２５に接合されている。配線部材２４と表面電極２１ｃおよびリード２５の接合は、例えばワイヤボンディングにより行われる。
【００２７】
外装部材２６は、半導体素子２１と、第２の放熱部材２２と、接合部材２３と、配線部材２４と、リード２５とを封止している。外装部材２６には、例えばエポキシ樹脂が用いられる。
【００２８】
図３は、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールの発熱部品２の断面図である。図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩに対応している。図３（Ａ）に示すように、裏面電極２１ｄは、表面２２ａに接合されている。裏面電極２１ｄと表面２２ａの接合は、接合部材２３により行われる。第２の放熱部材２２には、例えばＡｌが用いられる。接合部材２３には、例えばＰｂ（鉛）とＳｎ（錫）とを含有する高温はんだが用いられる。
【００２９】
裏面２２ｂは、外装部材２６により封止されておらず、外部に露出している。但し、図３（Ｂ）に示すように、裏面２２ｂは外装部材２６により封止されており、外部に露出していなくてもよい。
【００３０】
図１に示すように、発熱部品２は、裏面２ｂが載置面１ａと対向するように、第１の放熱部材１上に載置される。発熱部品２は、第１の放熱部材１の載置面１ａ上に、複数載置されていてもよい。第２の放熱部材２２の裏面２２ｂが外装部材２６から露出している場合には、裏面２２ｂと載置面１ａの間に、放熱シート３が挿入される。放熱シート３を介して、第２の放熱部材２２から第１の放熱部材１に、発熱部品２において発生した熱が伝導する。
【００３１】
上記のとおり、第１の放熱部材１は、グランドに導通している。そのため、第２の放熱部材２２が外装部材２６から露出している場合に発熱部品２が第１の放熱部材１上に直接載置されると、半導体素子２１がグランドに導通してしまう。
【００３２】
そのため、放熱シート３は熱伝導性及び絶縁性を有している。放熱シート３に用いられる材料は、例えばガラス繊維を含有するシリコーン樹脂シートである。
【００３３】
弾性部材４は、発熱部品２を第１の放熱部材１に対して押圧することにより発熱部品２を第１の放熱部材１に固定する部材である。弾性部材４は、例えば板ばねである。板ばねには、例えば、板ばね用のステンレス鋼等が用いられる。弾性部材４は、第１の放熱部材１の載置面１ａ上に載置される発熱部品２の個数に対応した数が用いられる。
【００３４】
弾性部材４は、端部４０と、固定部４１と、座部４２と、屈曲部４３と、貫通孔４４と、剛性部４５と、弾性部４６と、押圧部４７とを有している。弾性部材４は、例えば１枚の板ばねに対して曲げ加工を行うことにより形成される。貫通孔４４は、例えば板ばねに対して打ち抜き加工を行うことにより形成される。
【００３５】
端部４０は、弾性部材４の端となる部分である。端部４０は、発熱部品２に対向するように配置される。
【００３６】
固定部４１は、第１の放熱部材１の載置面１ａに接触する部分である。固定部４１は、端部４０に隣接して配置されている。座部４２は、固定部４１の上方側（すなわち、載置面１ａに垂直な方向において、載置面１ａからの距離が遠くなる側）に位置している。座部４２は、固定部４１に重なり合い接触している。屈曲部４３は、固定部４１と座部４２との間に形成されている。弾性部材４は、屈曲部４３において、Ｕ字型に折り曲がった形状を有している。すなわち、弾性部材４は、屈曲部４３において、座部４２が固定部４１上に重なり合うように折り曲げられている。
【００３７】
貫通孔４４は、屈曲部４３の中央に跨るように、固定部４１及び座部４２を貫通している。貫通孔４４には、固定部材５が通され、第１のねじ穴１１に締結される。弾性部材４は、屈曲部４３において中抜きされた状態となっている。そのため、弾性部材４は、屈曲部４３において、その他の部分よりも剛性が低い。そのため、固定部材５が貫通孔４４に通されて第１のねじ穴１１に締結されることにより、屈曲部４３が押し潰され、座部４２が固定部４１に接触する。
【００３８】
図４は、弾性部材４を第１の放熱部材１上に架け渡した後であって、固定部材５を第１のねじ穴１１に締結する前の状態における第１の実施形態に係る放熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。図４に示すように、弾性部材４を第１の放熱部材１上に架け渡した後であって、固定部材５を第１のねじ穴１１に締結する前の状態においては、固定部４１は第１の放熱部材１の載置面１ａに対して傾いていない。すなわち、この状態において、固定部４１の全面が第１の放熱部材１の載置面１ａと接触している。
【００３９】
弾性部材４を第１の放熱部材１上に架け渡した後であって、固定部材５を第１のねじ穴１１に締結する前の状態においては、座部４２は、固定部４１と接触していない。この状態における座部４２と固定部４１との間隔を、高さＨとする。高さＨは、弾性部材４を第１の放熱部材１上に架け渡した後であって、固定部材５を第１のねじ穴１１に締結する前の状態において、固定部４１が第１の放熱部材１の載置面１ａに対して傾かないように（固定部４１の全面が第１の放熱部材１の載置面１ａと接触するように）選択される。
【００４０】
図１に示すように、剛性部４５は、座部４２の屈曲部４３側とは反対側の端から上方側に立ち上がるように折れ曲がっている部分である。より具体的には、剛性部４５は、座部４２から第１の放熱部材１の載置面１ａに対して直角をなすように折れ曲がっている。但し、剛性部４５の座部４２に対する折れ曲がりの角度は、これに限られるものではない。
【００４１】
弾性部４６は、弾性部材４が剛性部４５の座部４２側とは反対側の端から下方側（載置面１ａに垂直な方向において、載置面１ａとの距離が近くなる側）に向かって折れ曲がっている部分である。弾性部４６は、第１の幅Ｗ１と、第２の幅Ｗ２とを有している。第１の幅Ｗ１は、剛性部４５側における弾性部４６の幅である。第２の幅Ｗ２は、押圧部４７側における弾性部４６の幅である。第２の幅Ｗ２は、第１の幅Ｗ１よりも狭いことが好ましい。この場合、弾性部４６の剛性は、押圧部４７側において、剛性部４５側よりも低くなる。その結果、弾性部４６の剛性部４５側の変形及び剛性部４５の変形が抑止される。
【００４２】
押圧部４７は発熱部品２を押圧する部分である。押圧部４７は、弾性部４６中に設けられている。具体的には、弾性部４６が部分的に上方に折れ曲がっている部分が、押圧部４７となっている。好ましくは、押圧部４７は、発熱部品２内の半導体素子２１に対応する位置を押圧するように形成されている。これにより、発熱部品２の発熱源となる部分を第１の放熱部材１に対して密着させ、冷却効率を向上させることができる。
【００４３】
剛性部４５の高さ、弾性部４６の剛性部４５に対する折れ曲がりの角度及び押圧部４７を形成する位置は、第１の放熱部材１上において発熱部品２が載置される位置、発熱部品２の厚さ、放熱シート３の厚さ及び絶縁シート６の厚さに応じて、固定部材５を第１のねじ穴１１に締結した状態で、押圧部４７が発熱部品２を押圧するように適宜設計される。
【００４４】
好ましくは、剛性部４５の高さ、弾性部４６の剛性部４５に対する折れ曲がりの角度及び押圧部４７を形成する位置は、発熱部品２の厚さ、放熱シート３の厚さ及び絶縁シート６の厚さに応じて、押圧部４７が固定部材５を第１のねじ穴１１に締結した状態で発熱部品２中の半導体素子２１に対応する位置に接触して押圧するように設計される。
【００４５】
弾性部材４の形状は、上記のものに限られない。弾性部材４は、座部４２が固定部４１上に重なり合っており、かつ押圧部４７が発熱部品２を押圧することにより、発熱部品２を第１の放熱部材１上に固定できるものであればよい。
【００４６】
図５は、第１の実施形態の変形例に係る発熱部品モジュールの斜視図である。図５に示すように、第１の実施形態の変形例に係る発熱部品モジュールの弾性部材４は、端部４０と、固定部４１と、座部４２と、屈曲部４３と、貫通孔４４と、剛性部４５と、弾性部４６と、押圧部４７とを有している。しかしながら、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールの弾性部材４と異なり、剛性部４５及び弾性部４６は、曲面状に湾曲している。このような構成によっても、押圧部４７が発熱部品２を押圧することにより、発熱部品２を第１の放熱部材１上に固定することができる。
【００４７】
固定部材５は、弾性部材４を第１の放熱部材１に固定するための部材である。固定部材５は、例えばねじである。固定部材５には、例えばステンレス鋼が用いられる。固定部材５は、軸部５ａと、頭部５ｂとを有している。頭部５ｂは、軸部５ａの一方端に形成されている。
【００４８】
固定部材５の軸部５ａは、貫通孔４４に通され、第１のねじ穴１１に螺合されることにより、第１の放熱部材１に締結される。固定部材５の軸部５ａが第１の放熱部材１に締結されることにより、固定部材５の頭部５ｂは、弾性部材４の屈曲部４３を押し潰す。これによって、座部４２が固定部４１に接触する。座部４２が固定部４１に接触することにより、押圧部４７から発熱部品２に対する押圧力が発生する。
【００４９】
絶縁シート６は、弾性部材４の押圧部４７と発熱部品２の表面２ａとの間に挿入されている。絶縁シート６は、絶縁性を有するシート状の部材である。上記のとおり、第１の放熱部材１は、グランドに導通している。そのため、弾性部材４の押圧部４７と発熱部品２とが直接接触すると、弾性部材４と発熱部品２との間の絶縁が不足する場合がある。そのため、絶縁シート６を弾性部材４の押圧部４７と発熱部品２の表面２ａの間に挿入することにより、弾性部材４と発熱部品２との間の絶縁性を確保することができる。絶縁シート６には、例えば、ガラス繊維を含有するエポキシ樹脂板等が用いられる。
【００５０】
以下に、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールの組立方法について説明する。第１の実施形態に係る発熱部品モジュールの組立方法は、載置工程Ｓ１と、固定工程Ｓ２とを有する。
【００５１】
載置工程Ｓ１においては、まず、第１の放熱部材１の載置面１ａ上の所定位置に、発熱部品２が載置される。これに先立って、第１の放熱部材１の載置面１ａ上に放熱シート３が載置されていてもよい。次に、第１の放熱部材１の載置面１ａ上に、弾性部材４が架け渡される。弾性部材４が架け渡される際には、弾性部材４の押圧部４７が発熱部品２上に位置するように位置合わせが行われる。また、弾性部材４が架け渡される際には、弾性部材４の貫通孔４４が第１の放熱部材１の第１のねじ穴１１上に位置するように位置合わせが行われる。
【００５２】
なお、弾性部材４が第１の放熱部材１の載置面１ａ上に架け渡された状態において、弾性部材４の固定部４１の全面が、第１の放熱部材１の載置面１ａ上に接触している（弾性部材４の固定部４１が、第１の放熱部材１の載置面１ａに対して傾いていない）。
【００５３】
固定工程Ｓ２においては、固定部材５が弾性部材４の貫通孔４４に通され、第１の放熱部材１の第１のねじ穴１１に締結される。これにより、弾性部材４が第１の放熱部材１に固定される。この際、弾性部材４の屈曲部４３が押し潰され、座部４２が固定部４１上に接触する。これにより、弾性部材４の押圧部４７からの押圧力で発熱部品２が第１の放熱部材１上に密着、固定される。以上により、第１の実施形態に係る放熱部品モジュールの組立が終了する。
【００５４】
以下に、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールの効果を従来例と対比することにより説明する。
【００５５】
図６は、従来の発熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。図６に示すように、従来の発熱部品モジュールは、第１の放熱部材１と、発熱部品２と、弾性部材４と、固定部材５とを有している。従来の発熱部品モジュールは、放熱シート３をさらに有していてもよい。第１の実施形態に係る発熱部品モジュールは、絶縁シート６をさらに有していてもよい。
【００５６】
従来の発熱部品モジュールの弾性部材４は、固定部４１と、貫通孔４４と、剛性部４５と、弾性部４６と、押圧部４７とを有している。従来の発熱部品モジュールは、座部４２と屈曲部４３を有していない点において、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールと異なっている。
【００５７】
図７は、弾性部材４を第１の放熱部材１上に架け渡した後であって固定部材５を第１のねじ穴１１に締結する前の状態における従来の放熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。図７に示すように、弾性部材４を第１の放熱部材１上に架け渡した後であって固定部材５を第１のねじ穴１１に締結する前の状態においては、固定部４１が第１の放熱部材１の載置面１ａに対して傾いている。
【００５８】
この状態で、弾性部材４の貫通孔４４に固定部材５を通し、固定部材５を第１のねじ穴１１に締結した場合、押圧部４７から発熱部品２に対して、図７中の矢印で示される方向にも押圧力が発生する。このような押圧力により、発熱部品２が第１の放熱部材１上において、所定位置から滑り動いてしまう。その結果、発熱部品２が第１の放熱部材１上において、所定位置からずれた位置に固定されてしまうことになる。
【００５９】
他方、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、弾性部材４が座部４２と屈曲部４３とを有している。そのため、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、弾性部材４を第１の放熱部材１上に架け渡した後であって固定部材５を第１のねじ穴１１に締結する前の状態で、固定部４１が第１の放熱部材１の載置面１ａに対して傾いていない。
【００６０】
そのため、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、固定部材５を第１の放熱部材１の第１のねじ穴１１に締結する際に、弾性部材４の押圧部４７から発熱部品２に対して、所定位置から滑り動かす押圧力が生じがたい。その結果、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、発熱部品２が第１の放熱部材１上において所定位置から滑り動いてしまうことが抑制される。ひいては、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、弾性部材４により発熱部品２上の適切な位置を押圧することが可能となり、冷却効率を確保することが可能となる。
【００６１】
（第２の実施形態に係る発熱部品モジュール）
以下に、第２の実施形態に係る発熱部品モジュールの構造について説明する。なお、ここでは、第１の実施形態と異なる点について主に説明する。
【００６２】
図８は、第２の実施形態に係る発熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。図８に示すように、第２の実施形態に係る発熱部品モジュールは、第１の放熱部材１と、発熱部品２と、弾性部材４と、固定部材５とを有している。第１の実施形態に係る発熱部品モジュールは、放熱シート３をさらに有していてもよい。第２の実施形態に係る発熱部品モジュールは、絶縁シート６をさらに有していてもよい。
【００６３】
第２の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいて、弾性部材４は、端部４０と、固定部４１と、座部４２と、屈曲部４３と、貫通孔４４と、剛性部４５と、弾性部４６と、押圧部４７とを有している。しかしながら、第２の実施形態に係る発熱部品モジュールの弾性部材４は、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールの弾性部材４とは剛性部４５の構造が異なっている。
【００６４】
第２の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、弾性部材４の剛性部４５は、座部４２の屈曲部４３側とは反対側の端から上方側に立ち上がるように折れ曲がっている。より具体的には、剛性部４５は、座部４２から第１の放熱部材１の載置面１ａに対して鋭角をなすように折れ曲がっている。
【００６５】
以下に、第２の実施形態に係る発熱部品モジュールの効果について説明する。
図９は、弾性部材４を第１の放熱部材１上に架け渡した後であって固定部材５を第１のねじ穴１１に締結する前の状態における第２の実施形態に係る放熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。図９に示すように、弾性部材４を第１の放熱部材１上に架け渡した後であって、固定部材５を第１のねじ穴１１に締結する前の状態においては、固定部４１は第１の放熱部材１の載置面１ａに対して傾いていない。すなわち、この状態において、固定部４１の全面が第１の放熱部材１の載置面１ａと接触している。
【００６６】
そのため、第２の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールと同様に、発熱部品２が第１の放熱部材１上において所定位置から滑り動いてしまうことが抑制される。
【００６７】
第２の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、剛性部４５は、座部４２から第１の放熱部材１の載置面１ａに対して鋭角をなすように折れ曲がっている。そのため、剛性部４５が座部４２から第１の放熱部材１の載置面１ａに対して直角をなすように折れ曲がっている場合と比較して、弾性部材４の頂点の位置（すなわち、剛性部４５と弾性部４６との境界となる位置）を低くすることが可能になる。その結果、第２の発熱部品モジュールにおいては、上記の効果に加え、モジュールの高さを小さくすることが可能となる。
【００６８】
（第３の実施形態に係る発熱部品モジュール）
以下に、第３の実施形態に係る発熱部品モジュールの構造について説明する。なお、ここでは、第１の実施形態と異なる点について主に説明する。
【００６９】
図１０は、第３の実施形態に係る発熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。図１０に示すように、第３の実施形態に係る発熱部品モジュールは、第１の放熱部材１と、発熱部品２と、弾性部材４と、固定部材５とを有している。第３の実施形態に係る発熱部品モジュールは、放熱シート３をさらに有していてもよい。第３の実施形態に係る発熱部品モジュールは、絶縁シート６をさらに有していてもよい。
【００７０】
第３の実施形態に係る発熱部品モジュールは、第１の放熱部材１の構造が、第２の実施形態に係る発熱部品モジュールと異なっている。第３の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、第１の放熱部材１の載置面１ａは、段差部１２を有している。載置面１ａの高さは、段差部１２において、その他の部分よりも高くなっている。段差部１２は、側壁１３を有している。
【００７１】
第３の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、弾性部材４の端部４０が、側壁１３に接触するように第１の放熱部材１上に載置される。
【００７２】
以下に、第３の実施形態に係る発熱部品モジュールの効果について説明する。
図１１は、弾性部材４を第１の放熱部材１上に架け渡した後であって固定部材５を第１のねじ穴１１に締結する前の状態における第３の実施形態に係る放熱部品モジュールの構造を示す斜視図である。図１１に示すように、弾性部材４を第１の放熱部材１上に架け渡した後であって、固定部材５を第１のねじ穴１１に締結する前の状態においては、固定部４１は第１の放熱部材１の載置面１ａに対して傾いていない。すなわち、この状態において、固定部４１の全面が第１の放熱部材１の載置面１ａと接触している。
【００７３】
そのため、第３の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、第１の実施形態に係る発熱部品モジュールと同様に、発熱部品２が第１の放熱部材１上において所定位置から滑り動いてしまうことが抑制される。
【００７４】
第３の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、弾性部材４の端部４０が段差部１２の側壁１３に接触している。そのため、固定部材５を第１のねじ穴１１に締結する際に、弾性部材４が回転しない。そのため、第３の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、図１１中の矢印で示される方向に押圧力が発生しにくい。その結果、第３の実施形態に係る発熱部品モジュールにおいては、発熱部品２が第１の放熱部材１上において所定位置から滑り動いてしまうことがさらに抑制される。
【符号の説明】
【００７５】
１  第１の放熱部材、１ａ  載置面、１１  第１のねじ穴、１２  段差部、１３  側壁、２  発熱部品、２１  半導体素子、２１ａ  表面、２１ｂ  裏面、２１ｃ  表面電極、２１ｄ  裏面電極、２２  第２の放熱部材、２３  接合部材、２４  配線部材、２５  リード、２６  外装部材、３  放熱シート、４  弾性部材、４０  端部、４１  固定部、４２  座部、４３  屈曲部、４４  貫通孔、４５  剛性部、４６  弾性部、４７  押圧部、５  固定部材  ５ａ  軸部、５ｂ  頭部、６  絶縁シート、Ｓ１  載置工程、Ｓ２  固定工程、Ｈ  高さ、Ｗ１  第１の幅、Ｗ２  第２の幅。
【図１】
2017163096.tif 000003
【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】
2017163096.tif 000009
【図８】
2017163096.tif 000010
【図９】
2017163096.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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