(57)【要約】【課題】冷却用の突起を有する半導体モジュールの冷却効率を向上させることを目的とする。【解決手段】冷却用の複数の突起１２を有する半導体モジュール１０と、半導体モジュール１０で生じた熱を逃がすための冷却モジュール３０と、半導体モジュール１０と冷却モジュール３０を連結する連結面２１ａ、２１ｂを有する連結モジュール２０とを備えた半導体ユニット１であって、連結面２１ａ、２１ｂに放熱シート２５，２８を設けた。【選択図】図１
2017011006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却用の複数の突起を有する半導体モジュールと、
前記半導体モジュールで生じた熱を逃がすための冷却モジュールと、
前記半導体モジュールと前記冷却モジュールを連結する連結面を有する連結モジュールと、
前記連結モジュールの連結面に設けられた放熱部と、を備え、
前記連結モジュールを介して、前記半導体モジュールに前記冷却モジュールが取り付けられている
半導体ユニット。
【請求項２】
前記放熱部は、可撓性を有するシート部材であって、前記シート部材には、前記半導体モジュールが有する複数の突起と係合するための複数の孔が形成されている
請求項１に記載の半導体ユニット。
【請求項３】
前記半導体モジュールは、前記冷却用の複数の突起が形成された一の平面と、前記一の平面と反対側に、前記冷却用の複数の突起が形成された他の平面を有し、
前記連結モジュールを介して、前記半導体モジュールの一の平面及び他の平面に前記冷却モジュールが取り付けられている
請求項１又は２に記載の半導体ユニット。
【請求項４】
前記半導体モジュールの一の平面に取り付けられた冷却モジュールと、前記半導体モジュールの他の平面に取り付けられた冷却モジュールと、を連結して固定する固定部を設けた
請求項３に記載の半導体ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＧＢＴ(Insulated gate bipolar transistor)等の半導体モジュールを有する半導体ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド電気自動車用モータ等、大出力モータを制御するインバータには、ＩＧＢＴ等の半導体モジュールが使用されることが知られている。これらの半導体モジュールは発熱量が大きいため、半導体モジュールの冷却には、冷却効率の高い水冷方式が用いられるのが一般的である。また、水冷方式に用いられる半導体モジュールには、冷却用のフィン（突起）を有するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２５９７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、空冷方式を用いて、これらの冷却用の突起を有する半導体モジュールを冷却する場合には、さらに冷却効率を向上させなければならないという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、冷却用の突起を有する半導体モジュールの冷却効率を向上させることができる半導体ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、冷却用の複数の突起を有する半導体モジュールと、半導体モジュールで生じた熱を逃がすための冷却モジュールと、半導体モジュールと冷却モジュールを連結する連結面を有する連結モジュールと、連結モジュールの連結面に設けられた放熱部と、を備えた半導体ユニットであって、連結モジュールを介して、半導体モジュールに冷却モジュール取り付けることにより達成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の半導体ユニットによれば、冷却用の突起を有する半導体モジュールの冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体ユニットの基本構造を示す断面模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体モジュールの上面斜視図である。
【図３】図３Ａは本発明の実施形態に係る連結モジュールの上面斜視図であり、図３Ｂは本発明の実施形態に係る連結モジュールの断面模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る放熱シートの斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る放熱シートの斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る冷却モジュールの上面斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る半導体ユニットの連結モジュールに放熱シート取り付けるための実装治具の全体斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係る半導体ユニットの連結モジュールに放熱シート取り付けるための実装治具の分解斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る実装治具を使った連結モジュールの製造手順についての説明図（その１）である。
【図１０】本発明の実施形態に係る実装治具を使った連結モジュールの製造手順についての説明図（その２）である。
【図１１】本発明の実施形態に係る実装治具を使った連結モジュールの製造手順についての説明図（その３）である。
【図１２】本発明の実施形態に係る実装治具を使った連結モジュールの製造手順についての説明図（その４）である。
【図１３】本発明の実施形態に係る実装治具を使った連結モジュールの製造手順についての説明図（その５）である。
【図１４】本発明の実施形態に係る実装治具を使った連結モジュールの製造手順についての説明図（その６）である。
【図１５】本発明の実施形態に係る実装治具を使った連結モジュールの製造手順についての説明図（その７）である。
【図１６】本発明の実施形態に係る連結モジュールに半導体モジュール及び冷却モジュールを取り付けるための半導体ユニット実装治具の全体斜視図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る半導体ユニット実装治具の上面図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る実装治具本体に載置された半導体モジュールに、連結モジュールを取り付ける際に使用する連結モジュールガイドの概略構成図である。
【図１９】２つの半導体モジュールが連結固定されたセット部材の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係る半導体ユニットの一例を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではない。
【００１０】
［半導体ユニットの構成］
図１に、本発明の実施形態に係る半導体ユニット１の基本構造を示す断面模式図である。図１に示すように、本実施形態の半導体ユニット１は、半導体モジュール１０と、連結モジュール２０と、冷却ユニット３０とからなる。
【００１１】
図２は、本発明の実施形態に係る半導体モジュール１０の上面斜視図である。
半導体モジュール１０は、図２に示すように、回路パターン等が形成されたＩＧＢＴ等のパワー半導体素子からなる矩形状のチップ部１１と、チップ部１１の平面１１ａに設けられたパワー半導体素子に生じる熱を逃がすための複数の突起１２とからなる。本実施の形態では、複数の突起１２は、半導体モジュール１０の一の平面であるチップ部１１の表面１１ａ及び半導体モジュール１０の他の平面であるチップ部１１の裏面１１ｂの両面に設けられているが、チップ部１１の片面にだけ突起１２を設けるようにしてもよい。
【００１２】
図３Ａは、本発明の実施形態に係る連結モジュール２０の上面斜視図であり、図３Ｂは、その断面模式図である。
連結モジュール２０は、図３Ａに示すように、長方形状の本体受け部２１と、本体受け部２１の短手方向の端部に沿って設けられた四角柱状の連結受け部２２とで構成されている。連結受け部２２は、本体受け部２１上で対向するように配置され、連結受け部２２の間に凹部２１ｃを形成している。本体受け部２１の中央部には、半導体モジュール１０の突起１２を貫通させるための複数の貫通孔２３が形成されている。図３Ｂに示すように、貫通孔２３は、本体受け部２１を貫通するように形成されている。連結受け部２２が設けられている側の本体受け部２１の平面２１ａには、半導体モジュール１０側の放熱部２４が設けられている。なお、この平面２１ａを連結面として、半導体モジュール１０に連結モジュール２０を取り付ける。
【００１３】
放熱部２４は、図４に示すように、長方形状の放熱シート２５で構成されている。放熱シート２５の大きさは、本体受け部２１の平面２１ａの面積と同じ大きさに構成されている。また、放熱シート２５の中央部には、半導体モジュール１０に形成されている突起１２と同じ間隔で形成された複数の貫通孔２６が設けられている。
【００１４】
放熱シート２５は、熱伝導性に優れたシリコンやアクリルで構成された熱伝導シートであり、半導体モジュール１０で発生した熱を連結モジュール２０に伝導する。また、放熱シート２５は、可撓性を有する軟らかい素材で構成されており、連結モジュール２０を半導体モジュール１０に取り付けた際に、半導体モジュール１０と連結モジュール２０との間に生じる隙間を埋める役割を果たす。なお、隙間は、半導体モジュール１０及び連結モジュール２０の表面に存在する微小な凹凸により生じる。本実施の形態では、放熱シート２５を用いることにより、空気が隙間に存在することがなくなり、半導体モジュール１０から連結モジュール２０への熱伝導が低下することを防ぐことができる。
【００１５】
本体受け部２１の連結受け部２２が設けられている側の平面２１ａと反対側の平面２１ｂには、冷却モジュール３０側の放熱部２７が設けられている。なお、この平面２１ｂを連結面として、冷却モジュール３０が連結モジュール２０に取り付けられる。
【００１６】
放熱部２７は、図５に示すように、長方形状の放熱シート２８で構成されている。放熱シート２８の大きさは、連結モジュール２０の平面２１ｂの面積と同じ大きさで構成されている。放熱シート２８は、熱伝導性に優れたシリコンやアクリルで構成された熱伝導シートであり、半導体モジュール１０から連結モジュール２０に伝導した熱を冷却ユニット３０に伝導する。また、放熱シート２８は、可撓性を有する軟らかい素材で構成されており、冷却モジュール３０を連結モジュール２０に取り付けた際に、冷却モジュール３０と連結モジュール２０との間に生じる隙間を埋める役割を果たす。なお、連結モジュール２０から冷却モジュール３０への熱伝導率の低下を防ぐために、放熱シート２８には、放熱シート２５に形成されているような貫通孔は設けられていない。
【００１７】
なお、本実施の形態では、放熱部２４，２７をシート状の部材で構成しているが、例えば、グリース等を塗布することにより放熱部を構成してもよい。
【００１８】
図６は、本発明の実施形態に係る冷却モジュール３０の上面斜視図である。
冷却モジュール３０は、図６に示すように、矩形状に形成された本体部３１と、本体部３１の周囲に沿って等間隔で設けられた複数の連結部３２と、からなる。本体部３１は、半導体モジュール１０で発生した熱を逃がすための複数のフィン（図示せず）を有している。連結部３２は、一対の冷却モジュール３０を連結固定するためのものであり、一方の冷却モジュール３０の連結部３２は貫通孔で構成されており、他の冷却モジュール３０の連結部３２は、ねじ切りが設けられた穴で構成されている。
【００１９】
図１に示すように、半導体ユニット１は、突起１２を有する半導体モジュール１０の上下方向に、連結モジュール２０がそれぞれ取り付けられている。２つの連結モジュール２０は、それぞれの連結受け部２２を合致させた状態で、半導体モジュール１０を挟み込むように取り付けられている。このように、連結受け部２２を合致させた状態で連結モジュール２０を取り付けることにより、半導体モジュール１０に取り付ける際に、連結モジュール２０にかかる余分な力を連結受け部２２で吸収することができる。これにより、半導体モジュール１０に余計な力がかかることを防ぎ、半導体素子の回路パターンや突起１２が破損することを防止できる。
【００２０】
また、上述したように、半導体モジュール１０と連結モジュール２０との間には、放熱シート２５が設けられている。これにより、半導体モジュール１０と連結モジュール２０と間の微小な隙間を埋め、半導体モジュール１０と連結モジュール２０との間の熱伝導率の低下を抑えることができる。
【００２１】
連結モジュール２０の半導体モジュール１０が取り付けられている面２１ａと反対側の面２１ｂには、冷却モジュール３０が取り付けられている。冷却モジュール３０は、それぞれのモジュールに形成された連結部３２を対向させた状態で、半導体モジュール１０及び連結モジュール２０を挟むようにして取り付けられている。
【００２２】
連結部３２が貫通孔である冷却モジュール側からボルト状の連結具３３が挿入されており、連結具３３の先端部分が一方の冷却モジュールの連結部３２に形成されたねじ切り穴で固定されている。このように、固定部としての連結部３２及び連結具３３によって、２つの冷却モジュール３０が半導体モジュール１０を挟んだ状態で連結固定されている。
【００２３】
連結モジュール２０と冷却モジュール３０の間には、放熱シート２８が設けられている。これにより、連結モジュール２０と冷却モジュール３０との間の微小な隙間を埋め、連結モジュール２０と冷却モジュール３０との間の熱伝導率の低下を抑えることができる。
【００２４】
このように、本実施形態の半導体ユニット１は、半導体モジュール１０に連結モジュール２０を介して冷却モジュール３０を取り付けている。また、半導体モジュール１０と連結モジュール２０との間、及び連結モジュール２０と冷却モジュール３０との間には、放熱シート２５，２８を設けている。このため、半導体モジュール１０と連結モジュール２０との間、及び連結モジュール２０と冷却モジュール３０との間の熱伝導率の低下を抑え、半導体モジュール１０の冷却効率を向上させることができる。
【００２５】
このように、本実施形態の半導体ユニット１によれば、冷却用の突起を有する半導体モジュール１０の冷却効率を向上させることにより、例えば、水冷方式に用いられている半導体モジュールを空冷方式に転用させることができる。
【００２６】
なお、本実施の形態では、両面に冷却用の突起１２を有する半導体モジュール１０を用いた半導体ユニット１について説明したが、片面にのみ冷却用の突起を有する半導体モジュールに適用することもできる。
【００２７】
次に、半導体ユニット１の製造工程について説明する。
【００２８】
［連結モジュール２０の製造装置］
図７は、本実施形態の半導体ユニット１の連結モジュール２０に放熱シート２５，２８を取り付けるための実装治具４０の全体斜視図であり、図８は、その実装治具４０の分解斜視図である。
【００２９】
図７に示すように、連結モジュール２０に放熱シート２５，２８を取り付けるための実装治具４０は、箱状の実装治具本体４１と、実装治具本体４１の上部に置かれた蓋部を兼ねる第１加圧治具４２と、実装治具本体４１内に収納されている第２加圧治具５０と、を備えている。第１加圧治具４２は、放熱シート２８を連結モジュール２０に取り付ける際に使用される。また、第２加圧治具５０は、放熱シート２５を連結モジュール２０に取り付ける際に使用される。
【００３０】
第１加圧治具４２は、実装治具本体４１の上面に形成された開口部４１ａの形状と合致する平板状の加圧治具本体４３を備えている。加圧治具本体４３には、開口部４１ａを通じて、第１加圧治具４２を出し入れする際に使用する把持部４３ａが設けられている。
【００３１】
図８は、実装治具４０の分解斜視図である。図８に示すように、実装治具本体４１は、角筒状の収納治具４４と、収納治具４４の下方に固定螺子４５によって固定される連結モジュール保持治具４６と、で構成される。収納治具４４の中央部分には、連結モジュール２０を収納するための矩形状の空間部４４ａが形成されている。なお、空間部４４ａの上下には、開口部４１ａが形成される。収納治具４４の外周面の下部には、固定螺子４５を着脱可能に挿入するための挿入穴４４ｂが形成されている。挿入穴４４ｂは、収納治具４４の外周面の一側面とその側面に対向する側面に形成されており、１つの側面に二個ずつ設けられている。
【００３２】
連結モジュール保持治具４６は、長方形状の保持治具本体４７と、保持治具本体４７の上面に立設された複数の保持部材４８とで構成される。保持治具本体４７は、開口部４１ａと合致する形状で形成されている。保持治具本体４７の側面部には、固定螺子４５の先端が挿入される挿入穴４７ａが形成されている。挿入穴４７ａは、保持治具本体４７の一側面とその側面に対向する側面に形成されており、１つの側面に二個ずつ設けられている。保持治具本体４７は、固定螺子４５で収納治具４４に固定されることによって、下側の開口部４１ａを塞ぎ、実装治具本体４１の底部を構成する。また、保持治具本体４７の保持部材４８が設けられている側と反対側の面には、凹部が形成されており、その凹部には把持部４９（図示せず）が設けられている。
【００３３】
保持治具本体４７に設けられた保持部材４８は、棒状に形成されたピン部材であり、ピン部材の先端にはテーパが形成されている。複数の支持部材４８の配置は、連結モジュール２０の本体受け部２１に形成された貫通孔２３の配置と同じにされている。また、保持部材４８の長さは、少なくとも連結モジュール２０の本体受け部２１の厚さよりも長くなるように設定されている。
【００３４】
第２加圧治具５０は、矩形状の加圧治具本体５１と、加圧治具本体５１の短手方向の端部に沿って設けられた四角柱状の凸部５２と、矩形状の加圧面部５３と、で構成されている。凸部５２は、加圧治具本体５１上で対向するように配置されている。加圧治具本体５１の形状は、開口部４１ａと合致するように形成されている。また、凸部５２が設けられている側の加圧治具本体５１の面には、把持部５４が設けられている。加圧面部５３は、加圧治具本体５１の把持部５４が設けられている側と反対側の面に取り付けられている。加圧面部５３の形状は、連結モジュール２０の凹部２１ｃと嵌合するように形成されている。また、加圧面部５３には、連結モジュール保持治具４６の保持部材４８の先端を挿入するための挿入穴５５（図示せず）が形成されている。
【００３５】
［連結モジュール２０の製造手順］
次に、実装治具４０を使った連結モジュール２０の製造手順について、図９〜図１５を用いて説明する。
【００３６】
先ず、実装治具４０から第１加圧治具４２を取り外して、実装治具本体４１に収納されている第２加圧治具５０を取り出す。第２加圧治具５０を取り出した後に、図９に示すように、本体受け部２１の平面２１ｂを下向きにした状態で、連結モジュール２０を空間部４４ａに挿入する。連結モジュール２０の本体受け部２１と開口部４１ａとの形状は合致しているので、連結モジュール２０は、収納治具４４の内周壁４４ｃにガイドされながら、実装治具本体４１の下方に移動する。
【００３７】
連結モジュール２０が下方に移動すると、連結モジュール２０の本体受け部２１の貫通孔２３に連結モジュール保持治具４６の保持部材４８が挿入されて、図１０に示すように、連結モジュール２０が実装治具本体４１にセットされる。このとき、連結モジュール２０は、保持部材４８の先端が連結モジュール２０の貫通孔２３から突出した状態で、セットされる。なお、保持部材４８の先端にはテーパが形成されているので、連結モジュール２０の貫通孔２３を容易に挿入することができる。
【００３８】
次に、放熱シート２５を空間部４４ａに挿入する。挿入した放熱シート２５の貫通孔２６と保持部材４８の先端とを合わせるようにして、放熱シート２５を実装治具本体４１にセットする。放熱シート２５は、可撓性を有する薄い部材で構成されているため、図１１に示すように、連結モジュール２０から突出した保護部材４８の途中で係止された状態で保持される。
【００３９】
次に、第２加圧治具５０の加圧面部５３を下向きにした状態で、空間部４４ａに挿入する。第２加圧治具５０の治具本体５１と開口部４１ａとの形状は合致しているので、第２加圧治具５０の治具本体５１は、内周壁４４ｃにガイドされながら、実装治具本体４１の下方へ移動する。下方へ移動した第２加圧治具５０の挿入穴５５が保持部材４８の先端に挿入され、さらに、第２加圧治具５０を下方へ移動させると、加圧面部５３が保持部材４８の途中で係止されている保護シート２５に接触し、押圧する。さらに第２加圧治具５０を下方へ移動させると、図１２に示すように、加圧面部５３が連結モジュール２０の凹部２１ｃと嵌合して、保護シート２５が連結モジュール２０の平面２１ａに取り付けられる。このように、本実施の形態の実装治具４０によれば、連結モジュール２０に保護シート２５を簡単に取り付けることができる。また、第２加圧治具５０の加圧面部５３で保護シート２５を均等な押圧力で押圧するので、人手で保護シートを取り付ける場合と比べて、保護シート２５を破損するおそれがない。
【００４０】
次に、実装治具４０の上下を反転させる。実装治具４０の上下を反転させると、連結モジュール２０及び第２加圧治具５０の自重によって、図１３に示すように、連結モジュール２０及び第２加圧治具５０と連結モジュール保持治具４６の保持部材４８との係合が解除され、第２加圧治具５０の上に連結モジュール２０が載置された状態となる。この状態で、実装治具本体４１から固定螺子４５を取り外し、連結モジュール保持治具４６の把持部４９を持って、連結モジュール保持治具４６を実装治具本体４１から取り外す。
【００４１】
次に、放熱シート２８を空間部４４ａに挿入する。放熱シート２８は、連結モジュール２０の面２１ｂと同じ大きさに形成されており、連結モジュール２０の面２１ｂの上に載置される。次に、第１加圧治具４２の把持部４３ａを持って、空間部４４ａに挿入する。第１加圧治具４２と開口部４１ａとの形状は合致しているので、第１加圧治具４２は、収納治具４４の内周壁４４ｃにガイドされて、図１４に示すように、放熱シート２８の上に載置される。次に、第１加圧治具４２で放熱シート２８を加圧することにより、放熱シート２８を連結モジュール２０の平面２１ｂに取り付ける。このように、本実施の形態の実装治具４０によれば、保護シート２８を連結モジュール２０に簡単に取り付けることができる。また、第１加圧治具４２で保護シート２８を均等な押圧力で押圧するので、人手で保護シートを取り付ける場合に比べて、保護シート２５を破損するおそれがない。
【００４２】
次に、把持部４３ａを持って、第１加圧治具４２を上方向に移動させて、実装治具本体４１から引き抜いた後、収納治具４４を上方向に移動させると、図１５に示すように、第２加圧治具５０の上に載置された状態の連結モジュール２０を取り出すことができる。最後に、第２加圧治具５０から連結モジュール２０を取り外すことにより、図３Ｂに示すような両面に放熱シート２５，２８が取り付けられた連結モジュール２０を得ることができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の実装治具４０を用いることにより、両面に放熱シート２５，２８が取り付けられた連結モジュール２０を容易に製造することができる。
【００４４】
［半導体ユニット１の製造装置］
図１６は、本実施形態の連結モジュール２０に半導体モジュール１０及び冷却モジュール３０を取り付けるための半導体ユニット実装治具６０の全体斜視図であり、図１７は、半導体ユニット実装治具６０の上面図である。
図１６に示すように、半導体ユニット実装治具６０は、半導体モジュール１０に連結モジュール２０を取り付ける際に使用する第１実装治具７０と、連結モジュール２０に冷却モジュール３０を取り付ける際に使用する第２実装治具８０とからなる。
【００４５】
第１実装治具７０は、矩形状の平板からなる実装治具本体７１からなる。実装治具本体７１の上面には、半導体モジュール１０を載置するための凹部７２と、半導体モジュール１０を連結支持するセット部材６５を取り付けるための凹部７３が形成されている。凹部７２の形状は、矩形状であって、載置される半導体モジュール１０の形状に合わせて形成される。本実施の形態では、２つの凹部７２が設けられており、２つの凹部７２は、実装治具本体７１の長手方向に沿って、所定の距離を隔てて設けられている。なお、本実施の形態では、凹部７２の数を２つとしたが、凹部の数は、セット部材６５に連結された半導体モジュール１０の数に合わせて、１つであってもよいし、３つ以上設けてもよい。凹部７３は、実装治具本体７１の長手方向に沿って形成された溝であり、セット部材６５の支持体６４が嵌合される溝部である。
【００４６】
第２実装治具８０は、矩形状の平板からなる実装治具本体８１からなる。実装治具本体８１の上面には、冷却モジュール３０を載置するための凹部８２と、半導体モジュール１０を連結支持するセット部材６５を取り付けるための凹部８３が形成されている。凹部８３は、実装治具本体８１の長手方向に沿って形成された溝であり、第１実装治具７０と第２実装治具８０とを合体させた際に、セット部材６５の支持体６４が嵌合される溝部である。
【００４７】
［半導体ユニット１の製造手順］
図１７は、半導体ユニット実装治具６０の上面図であり、並置した第１実装治具７０と第２実装治具８０を複数の蝶番６１で連結して構成される。また、第１実装治具７０の外側には取手７４が、第２実装治具８０の外側には８４が設けられている。
【００４８】
図１８は、実装治具本体７１に載置された半導体モジュール１０に、連結モジュール２０を取り付ける際に使用する連結モジュールガイド９０の概略構成図である。
図１８に示すように、連結モジュールガイド９０は、連結モジュール２０をガイドするコの字状に形成されたガイド本体９１と、ガイド本体９１の角部の下部に設けられた脚部９２と、で構成される。ガイド本体９１の大きさは、連結モジュール２０の大きさに合わせて形成されている。脚部９２は、実装治具本体７１の上面に設けられた係合孔（図示せず）に挿入されて、連結モジュールガイド９０の実装治具本体７１上の位置を決めるものである。なお、本実施の形態では、冷却モジュール３０をガイドする冷却モジュールガイドも使用するが、冷却モジュールガイドの構成は、ガイド本体のコの字部分の大きさが連希有モジュールガイド９０と異なるだけなので、ここでは説明を省略する。
【００４９】
まず、図１９に示すような長い平板状の支持体６４に連結部６３を介して２つの半導体モジュール１０が連結固定されたセット部材６５を準備する。次に、このセット部材６５の支持体６４を第１実装治具７０の実装治具本体７１の凹部７３に嵌合させて、セット部材６５を第１実装治具７０に取り付けると同時に、セット部材６５に連結された半導体モジュール１０を実装治具本体７１の凹部７２上に載置する。
【００５０】
次に凹部７２上に載置された半導体モジュール１０の位置にあわせて、連結モジュールガイド９０を実装治具本体７１に取り付ける。次に、連結モジュール２０を、連結モジュールガイド９０でガイドさせながら、凹部７２上に載置された半導体モジュール１０に取り付ける。連結モジュール２０を半導体モジュール１０に取り付けた後、連結モジュールガイド９０を実装治具本体７１から取り外す。本実施の形態では、連結モジュールガイド９０を使用するので、連結モジュール２０を半導体モジュール１０に取り付ける際に、連結モジュール２０の位置がずれることがないので、連結モジュール２０を半導体モジュールに正確に取り付けることができる。
【００５１】
つぎに、第２実装治具８０の実装治具本体８１に冷却モジュールガイドを取り付けた後、冷却モジュール３０を、冷却モジュールガイドでガイドさせながら、実装治具本体８１の凹部８２に載置する。冷却モジュール３０を凹部８２に載置した後、冷却モジュールガイドを実装治具本体８２から取り外す。冷却モジュールを使用することにより、冷却モジュール３０を、実装治具本体８１上に正確に載置することができる。
【００５２】
つぎに、第２実装治具８０の取手８４を把持し、蝶番６１を中心に第２実装治具８０を第１実装治具７０方向に回動させて、第１実装治具７０と第２実装治具８０とを合体させる。これにより、第２実装治具８０内の冷却モジュール３０が第１実装治具７０内の連結モジュール２０に取り付けられる。
【００５３】
つぎに、第１実装治具７０と第２実装治具８０とを合体させた状態で、上下方向を反転させる。反転させた後、第１実装治具７０の取手７４を把持し、第１実装治具７０を回動させて合体を解除し、第２実装治具８０と並置している最初の状態に戻す。このとき、第２実装治具８０の実装治具本体８１上には、冷却モジュール３０が取り付けられていない面を上方に向けた半導体モジュール１０が載置されている。
【００５４】
次に、実装治具本体８１上に載置された半導体モジュール１０の位置にあわせて、連結モジュールガイド９０を実装治具本体８１に取り付け、連結モジュール２０を、連結モジュールガイド９０でガイドさせながら、実装治具本体８１上に載置された半導体モジュール１０に取り付ける。連結モジュール２０を半導体モジュール１０に取り付けた後、連結モジュールガイド９０を実装治具本体８１から取り外し、実装治具本体８１に冷却モジュールガイドを取り付ける。次に、冷却モジュール３０を、冷却モジュールガイドでガイドさせながら、連結モジュール２０に取り付けた後、冷却モジュールガイドを実装治具本体８２から取り外す。
【００５５】
つぎに、実装治具本体８１から、連結モジュール２０及び冷却モジュール３０が取り付けられた半導体モジュール１０を取り出す。最後に、冷却モジュール３０に形成されている連結部３２をボルト状の連結具３３で固定して、図１に示すような半導体ユニット１を得ることができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、第２実装治具８０を用いて、冷却モジュール３０を第１実装治具７０上の連結モジュール２０に取り付けているが、第２実装治具８０を用いずに、第１実装治具７０上の連結モジュール２０に、直接冷却モジュール３０を取り付けるようにしてもよい。
【００５７】
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述の実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。例えば、上述した実施形態例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成について他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１…半導体ユニット、１０…半導体モジュール、１１…チップ部、２０…連結モジュール、２１…本体受け部、２４…放熱部、２５…放熱シート、２７…放熱部、２８…放熱シート、３０…冷却モジュール、３２…連結部、３３…連結具、４０…実装治具、４１…実装治具本体、４２…第１加圧治具、４３…加圧治具本体、４４…収納治具、４４ａ…空間部、４５…固定螺子、４６…連結モジュール保持治具、４７…保持治具本体、４８…保持部材、５０…第２加圧治具、５３…加圧面部、６０…半導体ユニット実装治具、７０…第１実装治具、８０…第２実装治具
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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