(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024115963
(43)【公開日】2024-08-27
(54)【発明の名称】半導体モジュール及びサーボドライバ
(51)【国際特許分類】
H01L 23/34 20060101AFI20240820BHJP
H05K 7/20 20060101ALI20240820BHJP
【ＦＩ】
H01L23/34 A
H05K7/20 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023021896
(22)【出願日】2023-02-15
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山田 周平
【テーマコード（参考）】
5E322
5F136
【Ｆターム（参考）】
5E322AA01
5E322AA03
5E322AB01
5E322AB04
5E322FA04
5F136BA03
5F136BC01
5F136EA35
5F136EA43
5F136FA01
(57)【要約】
【課題】プリント基板の実装密度をより高めることができる半導体モジュールを提供する。
【解決手段】本半導体モジュールは、電子部品と、上記電子部品と接触面で接触し、上記接触面を介して上記電子部品から受ける熱を放熱するヒートシンクと、上記電子部品を上記ヒートシンクの上記接触面に固定する固定部品と、を備える。上記固定部品は、上記電子部品の側面に沿って配置される側壁と、上記側壁の下端部から上記接触面に向けて突出する爪部と、上記側壁の上端部から上記接触面に向けて上記電子部品を押し当てる押圧部と、を有する。上記ヒートシンクは、上記接触面の上記爪部に対応する位置に設けられ、上記爪部に係合する係合凹部を有する。
【選択図】図３
【解決手段】本半導体モジュールは、電子部品と、上記電子部品と接触面で接触し、上記接触面を介して上記電子部品から受ける熱を放熱するヒートシンクと、上記電子部品を上記ヒートシンクの上記接触面に固定する固定部品と、を備える。上記固定部品は、上記電子部品の側面に沿って配置される側壁と、上記側壁の下端部から上記接触面に向けて突出する爪部と、上記側壁の上端部から上記接触面に向けて上記電子部品を押し当てる押圧部と、を有する。上記ヒートシンクは、上記接触面の上記爪部に対応する位置に設けられ、上記爪部に係合する係合凹部を有する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子部品と、
前記電子部品と接触面で接触し、前記接触面を介して前記電子部品から受ける熱を放熱するヒートシンクと、
前記電子部品を前記ヒートシンクの前記接触面に固定する固定部品と、を備え、
前記固定部品は、前記電子部品の側面に沿って配置される側壁と、前記側壁の下端部から前記接触面に向けて突出する爪部と、前記側壁の上端部から前記接触面に向けて前記電子部品を押し当てる押圧部と、を有し、
前記ヒートシンクは、前記接触面の前記爪部に対応する位置に設けられ、前記爪部に係合する係合凹部を有する、
半導体モジュール。
前記電子部品と接触面で接触し、前記接触面を介して前記電子部品から受ける熱を放熱するヒートシンクと、
前記電子部品を前記ヒートシンクの前記接触面に固定する固定部品と、を備え、
前記固定部品は、前記電子部品の側面に沿って配置される側壁と、前記側壁の下端部から前記接触面に向けて突出する爪部と、前記側壁の上端部から前記接触面に向けて前記電子部品を押し当てる押圧部と、を有し、
前記ヒートシンクは、前記接触面の前記爪部に対応する位置に設けられ、前記爪部に係合する係合凹部を有する、
半導体モジュール。
【請求項2】
前記爪部の前記接触面側の端部には、前記爪部の側面から突出する突出部が形成され、
前記突出部の上側の面は、前記接触面に向けて漸近するように形成された傾斜面が形成され、
前記係合凹部には、前記係合凹部の内側面から突出し、前記傾斜面に係合する係合突出部が形成される、
請求項１に記載の半導体モジュール。
前記突出部の上側の面は、前記接触面に向けて漸近するように形成された傾斜面が形成され、
前記係合凹部には、前記係合凹部の内側面から突出し、前記傾斜面に係合する係合突出部が形成される、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項3】
前記側壁の内側面には、前記電子部品に向けて突出する第１の弾性部材が設けられる、
請求項１に記載の半導体モジュール。
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項4】
前記固定部品には、前記固定部品から前記電子部品に向けて突出する第１の棒状部材が形成され、
前記電子部品には前記第１の棒状部材に対応する位置に第１の孔部が形成され、
前記側壁によって形成される空間内に前記電子部品が収容されると、前記第１の棒状部材が前記第１の孔部に挿入される、
請求項１に記載の半導体モジュール。
前記電子部品には前記第１の棒状部材に対応する位置に第１の孔部が形成され、
前記側壁によって形成される空間内に前記電子部品が収容されると、前記第１の棒状部材が前記第１の孔部に挿入される、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項5】
前記固定部品には、前記固定部品から前記ヒートシンクに向けて突出する第２の棒状部材が形成され、
前記ヒートシンクには、前記第２の棒状部材に対応する位置に第２の孔部が形成され、
前記固定部品が前記ヒートシンクに装着されると、前記第２の棒状部材が前記第２の孔部に挿入される、
請求項１に記載の半導体モジュール。
前記ヒートシンクには、前記第２の棒状部材に対応する位置に第２の孔部が形成され、
前記固定部品が前記ヒートシンクに装着されると、前記第２の棒状部材が前記第２の孔部に挿入される、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項6】
請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体モジュールを実装した、
サーボドライバ。
サーボドライバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は半導体モジュール及びサーボドライバに関する。
【背景技術】
【0002】
電子部品には放熱のためヒートシンクが固定される。電子部品へのヒートシンクの固定には、ネジが用いられる（特許文献１－４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５６２３４６３号公報
【特許文献2】特開２０１０－１７８６２５号公報
【特許文献3】特許第６０１５４０５号公報
【特許文献4】特開２０１７－０２８０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
電子部品へのヒートシンクの固定にネジを用いる場合、電子部品を実装するプリント基板にはネジ穴があけられることになる。プリント基板上に形成される配線パターンは、当該ネジ穴を迂回して設けられることになるため、プリント基板の実装密度を高めることが困難であった。
【0005】
開示の技術の１つの側面は、プリント基板の実装密度をより高めることができる半導体モジュール及びサーボドライバ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】
開示の技術の１つの側面は、次のような半導体モジュールによって例示される。本半導体モジュールは、電子部品と、上記電子部品と接触面で接触し、上記接触面を介して上記電子部品から受ける熱を放熱するヒートシンクと、上記電子部品を上記ヒートシンクの上記接触面に固定する固定部品と、を備える。上記固定部品は、上記電子部品の側面に沿って配置される側壁と、上記側壁の下端部から上記接触面に向けて突出する爪部と、上記側壁の上端部から上記接触面に向けて上記電子部品を押し当てる押圧部と、を有する。上記ヒートシンクは、上記接触面の上記爪部に対応する位置に設けられ、上記爪部に係合する係合凹部を有する。
【0007】
上記半導体モジュールであれば、ヒートシンクに電子部品を固定する際にネジを用いないため、電子部品を実装するプリント基板にヒートシンクを固定するためのネジ穴を設けなくともよい。そのため、電子部品を実装するプリント基板に形成される配線はヒートシンクを固定するためのネジ穴を迂回する必要が無くなるため、電子部品を実装するプリント基板の実装密度を高めることができる。
【0008】
上記半導体モジュールは、次の特徴を備えてもよい。上記爪部の上記接触面側の端部には、上記爪部の側面から突出する突出部が形成され、上記突出部の上側の面は、上記接触面に向けて漸近するように形成された傾斜面が形成され、上記係合凹部には、上記係合凹部の内側面から突出し、上記傾斜面に係合する係合突出部が形成される。このような傾斜面が係合突出部と係合することで電子部品をヒートシンクに押し付ける力が働くため、電子部品とヒートシンクとの密着性が高まる。そのため、本半導体モジュールによれば、電子部品の熱をより効率的にヒートシンクに伝えることができ、ひいては、電子部品の熱を
効率的に放熱できる。
効率的に放熱できる。
【0009】
上記半導体モジュールは、次の特徴を備えてもよい。上記側壁の内側面には、上記電子部品に向けて突出する第１の弾性部材が設けられる。第１の弾性部材によって電子部品が押圧されることになるため、固定部品内において電子部品がより固定される。そのため、本半導体モジュールによれば、電子部品の振動に対する耐性をより高めることができる。
【0010】
上記半導体モジュールは、次の特徴を備えてもよい。上記固定部品には、上記固定部品から上記電子部品に向けて突出する第１の棒状部材が形成され、上記電子部品には上記第１の棒状部材に対応する位置に第１の孔部が形成され、上記側壁によって形成される空間内に上記電子部品が収容されると、上記第１の棒状部材が上記第１の孔部に挿入される。本半導体モジュールによれば、第１の棒状部材が第１の孔部に挿入されることで、電子部品と固定部品との相対的な位置関係を容易に決定できる。そのため、本半導体モジュールの製造がより容易になる。
【0011】
上記半導体モジュールは、次の特徴を備えてもよい。上記固定部品には、上記固定部品から上記ヒートシンクに向けて突出する第２の棒状部材が形成され、上記ヒートシンクには、上記第２の棒状部材に対応する位置に第２の孔部が形成され、上記固定部品が上記ヒートシンクに装着されると、上記第２の棒状部材が上記第２の孔部に挿入される。本半導体モジュールによれば、第２の棒状部材が第２の孔部に挿入されることで、ヒートシンクと固定部品との相対的な位置関係を容易に決定できる。そのため、本半導体モジュールの製造がより容易になる。
【0012】
開示の技術は、以上説明した半導体モジュールを実装したサーボドライバとして把握することも可能である。
【発明の効果】
【0013】
開示の技術によれば、プリント基板の実装密度をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
＜適用例＞
本適用例に係る半導体モジュール１は、例えば、図１に例示するように、ヒートシンク２、固定部品３及び電子部品４を備える。電子部品４は、固定部品３によってヒートシンク２に固定される。半導体モジュール１は略直方体形状である。なお、本明細書において、ヒートシンク２から電子部品４に向かう方向をＸ方向、Ｘ方向視における半導体モジュール１の短手方向をＹ方向、Ｘ方向視における半導体モジュール１の長手方向をＺ方向とする。また、本明細書において、電子部品４からヒートシンク２に向かう方向を下方向、ヒートシンク２から電子部品４に向かう方向を上方向とする。
本適用例に係る半導体モジュール１は、例えば、図１に例示するように、ヒートシンク２、固定部品３及び電子部品４を備える。電子部品４は、固定部品３によってヒートシンク２に固定される。半導体モジュール１は略直方体形状である。なお、本明細書において、ヒートシンク２から電子部品４に向かう方向をＸ方向、Ｘ方向視における半導体モジュール１の短手方向をＹ方向、Ｘ方向視における半導体モジュール１の長手方向をＺ方向とする。また、本明細書において、電子部品４からヒートシンク２に向かう方向を下方向、ヒートシンク２から電子部品４に向かう方向を上方向とする。
【0016】
固定部品３は、ヒートシンク２に電子部品４を固定する部品である。固定部品３は、矩形枠状に形成された側壁３１を有する。側壁３１は、電子部品４の側面を囲むように設けられる。また、側壁３１によって形成される第２位置決め部３５は、電子部品４の天面４１がヒートシンク２に向けて露出するように形成される。側壁３１には、図３に例示するように、側壁３１の下端からヒートシンク２に向けて突出する爪部３２が複数形成される。また、側壁３１には、図１に例示するように、電子部品４を上方向からヒートシンク２の接触面２２１（図４参照）に向けて押し当てる押圧部３３が形成される。
【0017】
電子部品４は、駆動されることで発熱する部品である。電子部品４は、天面４１をヒートシンク２に向けた状態で、固定部品３の側壁３１によって形成される開口部３６内に収容される。開口部３６内に収容された電子部品４は、背面４２が固定部品３の押圧部３３によって支持される。
【0018】
ヒートシンク２は、電子部品４の熱を放熱する放熱部品である。図３に例示するように、電子部品４の天面４１と対向する電子部品対向面２２は係合凹部２３が設けられる。係合凹部２３は、電子部品対向面２２において固定部品３の爪部３２に対応する位置に設けられる。そして、固定部品３の側壁３１の下端部からヒートシンク２に向けて突出する爪部３２が係合凹部２３に係合するスナップフィットによって、電子部品４がヒートシンク２に固定される。
【0019】
本適用例によれば、ヒートシンク２に電子部品４を固定する際にヒートシンク２とプリント基板とを螺合するネジを用いないため、電子部品４を実装するプリント基板にヒートシンク２を固定するためのネジ穴を設けなくともよい。そのため、電子部品４を実装するプリント基板に形成される配線はヒートシンク２を固定するためのネジ穴を迂回する必要が無くなるため、電子部品４を実装するプリント基板の実装密度を高めることができる。
【0020】
＜実施形態＞
以下、図面を参照して実施形態についてさらに説明する。図１は、実施形態に係る半導体モジュール１を電子部品４側から見た斜視図の一例を示す図である。図２は、実施形態に係る半導体モジュール１をヒートシンク２側から見た斜視図の一例を示す図である。図３は、実施形態に係る半導体モジュール１の分解斜視図である。半導体モジュール１は、適用例で説明した通り、ヒートシンク２、固定部品３及び電子部品４を備える。
以下、図面を参照して実施形態についてさらに説明する。図１は、実施形態に係る半導体モジュール１を電子部品４側から見た斜視図の一例を示す図である。図２は、実施形態に係る半導体モジュール１をヒートシンク２側から見た斜視図の一例を示す図である。図３は、実施形態に係る半導体モジュール１の分解斜視図である。半導体モジュール１は、適用例で説明した通り、ヒートシンク２、固定部品３及び電子部品４を備える。
【0021】
電子部品４は、例えば、パワーモジュール、プロセッサ等である。電子部品４は、背面４２側に突出する複数の端子４３を有する。電子部品４は、例えば、プリント基板上に形成される配線に端子４３が接続されて使用される。電子部品４のＺ方向の両端の夫々には、位置決め孔４４が設けられる。
【0022】
ヒートシンク２は、電子部品４の天面４１が接触する接触面２２１とは反対側の面に複数のフィン２１を備える。図４は、実施形態に係るヒートシンク２を上方向から見た図である。ヒートシンク２の上方向には、固定部品３に収容された電子部品４の天面４１に対向する電子部品対向面２２に、電子部品４の天面４１に接触する接触面２２１が形成される。接触面２２１には、例えば、グリスが塗布されることで、接触面２２１と天面４１との熱伝導性が高められる。電子部品対向面２２及び接触面２２１は、例えば、Ｘ方向視において矩形に形成される。電子部品対向面２２の四隅の夫々には、位置決め孔２４が設けられる。また、電子部品対向面２２のＺ方向の両端の夫々、及び、電子部品対向面２２のＺ方向の中央かつＹ方向の両端の夫々には、係合凹部２３が設けられる。
【0023】
固定部品３は、側壁３１、爪部３２、押圧部３３、第１位置決め部３４及び第２位置決め部３５を有する。図５は、実施形態に係る固定部品３を例示する図である。固定部品３において側壁３１の下方には、側壁３１からヒートシンク２に向かって突出する爪部３２及び第１位置決め部３４が設けられる。また、側壁３１の下方には、側壁３１の内側面から開口部３６に向けて突出する下方支持部３７が設けられる。側壁３１の上方には、側壁３１から電子部品４に向かって突出する第２位置決め部３５が設けられる。
【0024】
第１位置決め部３４は、ヒートシンク２の位置決め孔２４に対応する位置に設けられる。固定部品３がヒートシンク２に取り付けられると、第１位置決め部３４は位置決め孔２４に挿入される。第１位置決め部３４が位置決め孔２４に挿入されることで、固定部品３とヒートシンク２との相対的な位置関係が決定される。
【0025】
第２位置決め部３５は、電子部品４の位置決め孔４４に対応する位置に設けられる。電子部品４が開口部３６に収容されると、第２位置決め部３５は位置決め孔４４に挿入される。第２位置決め部３５が位置決め孔４４に挿入されることで、固定部品３と電子部品４との相対的な位置関係が決定される。
【0026】
押圧部３３は、側壁３１を形成する４つの辺の夫々に設けられる。押圧部３３は、側壁３１から開口部３６方向に若干突出しており、開口部３６に収容された電子部品４を上方向から支持する。
【0027】
図６は、図１のＡ－Ａ線断面における第２位置決め部３５付近を示す図である。固定部品３に収容された電子部品４は天面４１のうちの側壁３１側を下方から下方支持部３７によって支持される。すなわち、固定部品３に収容された電子部品４は、上方からは押圧部３３によって支持され、下方からは下方支持部３７によって支持されることで、固定部品３から抜け落ちることが抑制される。また、ヒートシンク２の電子部品対向面２２には電子部品４の天面４１に向けて突出する接触面２２１が形成される。接触面２２１が天面４１に向けて突出することで、下方支持部３７の厚さによってヒートシンク２と電子部品４との隙間が形成されることが抑制される。すなわち、接触面２２１が電子部品対向面２２から天面４１に向けて突出することで、電子部品４の天面４１とヒートシンク２の接触面２２１とを密着させることができる。
【0028】
図７は、図２のＢ－Ｂ線断面における爪部３２付近を示す図である。係合凹部２３には、係合凹部２３の内側面から爪部３２に向けて突出する係合突出部２３１が形成される。また、爪部３２の先端部には、爪部３２の先端側の側面から係合凹部２３の内側面に向けて突出する突出部３２２が形成される。突出部３２２は、固定部品３がヒートシンク２に装着された状態において、下方から係合凹部２３に接する位置に設けられる。突出部３２２の上側の面には、爪部３２の電子部品４側からヒートシンク２に向けてヒートシンク２に漸近するように傾斜する傾斜面３２１が形成される。このような傾斜面３２１が係合突出部２３１と係合することで、電子部品４の天面４１をヒートシンク２の接触面２２１に
押し付ける力が働くようになる。
押し付ける力が働くようになる。
【0029】
（実装例）
以上説明した実施形態に係る半導体モジュール１をプリント基板に実装する場合、例えば、以下のようになる。図８は、実施形態に係る半導体モジュール１を実装したプリント基板５の一例を示す図である。図９は、実施形態に係る半導体モジュール１が実装されるプリント基板５の一例を示す図である。図８及び図９では、プリント基板５上に形成される配線パターンの図示は省略している。半導体モジュール１では、電子部品４のヒートシンク２に対する固定は固定部品３によって実現されている。そのため、ヒートシンク２をネジによってプリント基板５に螺合しなくともよい。そのため、図９に例示するように、プリント基板５にはヒートシンク２を固定するためのネジ穴は設けられない。プリント基板５には、電子部品４の天面４１を接続する被接続端子５１と、所望の配線パターンが形成されればよい。
以上説明した実施形態に係る半導体モジュール１をプリント基板に実装する場合、例えば、以下のようになる。図８は、実施形態に係る半導体モジュール１を実装したプリント基板５の一例を示す図である。図９は、実施形態に係る半導体モジュール１が実装されるプリント基板５の一例を示す図である。図８及び図９では、プリント基板５上に形成される配線パターンの図示は省略している。半導体モジュール１では、電子部品４のヒートシンク２に対する固定は固定部品３によって実現されている。そのため、ヒートシンク２をネジによってプリント基板５に螺合しなくともよい。そのため、図９に例示するように、プリント基板５にはヒートシンク２を固定するためのネジ穴は設けられない。プリント基板５には、電子部品４の天面４１を接続する被接続端子５１と、所望の配線パターンが形成されればよい。
【0030】
（比較例）
図１０は、比較例に係る半導体モジュール６００を実装したプリント基板６０１の一例を示す図である。図１１は、比較例に係る半導体モジュール６００が実装されるプリント基板６０１の一例を示す図である。図１０及び図１１では、プリント基板６０１上に形成される配線パターンの図示は省略している。半導体モジュール６００は、ヒートシンク６０２がネジ６０３によってプリント基板６０１に螺合されることで、ヒートシンク６０２が電子部品に固定される。プリント基板６０１には、図１１に例示されるように、ネジ６０３を挿通するためのネジ穴６０４が形成されることになる。そのため、プリント基板６０１上の配線パターンは、ネジ穴６０４を迂回して形成されることになる。
図１０は、比較例に係る半導体モジュール６００を実装したプリント基板６０１の一例を示す図である。図１１は、比較例に係る半導体モジュール６００が実装されるプリント基板６０１の一例を示す図である。図１０及び図１１では、プリント基板６０１上に形成される配線パターンの図示は省略している。半導体モジュール６００は、ヒートシンク６０２がネジ６０３によってプリント基板６０１に螺合されることで、ヒートシンク６０２が電子部品に固定される。プリント基板６０１には、図１１に例示されるように、ネジ６０３を挿通するためのネジ穴６０４が形成されることになる。そのため、プリント基板６０１上の配線パターンは、ネジ穴６０４を迂回して形成されることになる。
【0031】
（実施形態の効果）
上記の通り、比較例では、ネジ穴６０４を迂回してプリント基板６０１上の配線パターンを形成することになる。一方、実装例では、ネジ穴６０４が形成されないため、比較例と比較して、より高い実装密度でプリント基板５上に配線パターンを形成できる。そのため、実施形態に係る半導体モジュール１によれば、プリント基板５の実装密度をより高めることができる。
上記の通り、比較例では、ネジ穴６０４を迂回してプリント基板６０１上の配線パターンを形成することになる。一方、実装例では、ネジ穴６０４が形成されないため、比較例と比較して、より高い実装密度でプリント基板５上に配線パターンを形成できる。そのため、実施形態に係る半導体モジュール１によれば、プリント基板５の実装密度をより高めることができる。
【0032】
また、本実施形態では、爪部３２の突出部３２２には傾斜面３２１が形成される。そして、傾斜面３２１は、係合突出部２３１と係合する。傾斜面３２１の傾斜により、電子部品４をヒートシンク２に押し付ける力が働く。そのため、本実施形態によれば、電子部品４とヒートシンク２との密着性を高め、ひいては、電子部品４の熱を効率的に放熱できる。
【0033】
また、本実施形態では、電子部品４が固定部品３に収容されるときには、第２位置決め部３５が位置決め孔４４に挿通される。換言すれば、第２位置決め部３５が位置決め孔４４に挿通されるように電子部品４と固定部品３との相対位置を決めることで、容易に電子部品４を固定部品３に収容できる。そのため、本実施形態によれば、半導体モジュール１の製造がより容易になる。
【0034】
また、本実施形態では、固定部品３がヒートシンク２に装着されるときには、第１位置決め部３４が位置決め孔２４に挿通される。換言すれば、第１位置決め部３４が位置決め孔２４に挿通されるように固定部品３とヒートシンク２との相対位置を決めることで、容易に固定部品３をヒートシンク２に装着できる。そのため、本実施形態によれば、半導体モジュール１の製造がより容易になる。
【0035】
＜グリスの広がりについて＞
実施形態に係る半導体モジュール１の放熱性能を検証するため、ヒートシンク２の接触面２２１に塗布するグリスの広がりについて検証を行ったので、結果について説明する。図１２は、グリスの広がりについての検証結果を例示する図である。図１２では、実施形態に係る半導体モジュール１、比較例に係る半導体モジュール６００の夫々について検証を行った。また、半導体モジュール６００については、ネジ６０３の締め付けトルクを「１Ｎ・ｃｍ」、「３Ｎ・ｃｍ」及び「６８Ｎ・ｃｍ」の３パターンについて検証を行った。なお、「６８Ｎ・ｃｍ」は電子部品４のメーカーによって規定された締め付けトルクである。また、「１Ｎ・ｃｍ」は、半導体モジュール６００について温度上昇試験を行った結果、締め付けトルク「６８Ｎ・ｃｍ」と同等の放熱性能が確認された締め付けトルクである。
実施形態に係る半導体モジュール１の放熱性能を検証するため、ヒートシンク２の接触面２２１に塗布するグリスの広がりについて検証を行ったので、結果について説明する。図１２は、グリスの広がりについての検証結果を例示する図である。図１２では、実施形態に係る半導体モジュール１、比較例に係る半導体モジュール６００の夫々について検証を行った。また、半導体モジュール６００については、ネジ６０３の締め付けトルクを「１Ｎ・ｃｍ」、「３Ｎ・ｃｍ」及び「６８Ｎ・ｃｍ」の３パターンについて検証を行った。なお、「６８Ｎ・ｃｍ」は電子部品４のメーカーによって規定された締め付けトルクである。また、「１Ｎ・ｃｍ」は、半導体モジュール６００について温度上昇試験を行った結果、締め付けトルク「６８Ｎ・ｃｍ」と同等の放熱性能が確認された締め付けトルクである。
【0036】
図１２では、接触面２２１にグリスを塗布した状態（図中では、「塗布状態」と記載）と、ヒートシンク２に電子部品４を固定した後に、電子部品４をヒートシンク２から外したときにおけるグリスの広がった状態（図中では、「広がり状態」と記載）が例示される。グリスは、実施形態及び比較例のいずれにおいても、電子部品４の天面４１の四隅夫々に対応する位置に塗布される。図１２を参照すると、実施形態に係る半導体モジュール１における「広がり状態」は、比較例に係る半導体モジュール６００においてネジ６０３の締め付けトルクを「１Ｎ・ｃｍ」に設定した場合と同等となっている。そのため、実施形態に係る半導体モジュール１の放熱性能は、電子部品４の実運用上問題無いものと考えられる。
【0037】
＜第１変形例＞
以上説明した実施形態に係る半導体モジュール１に対し、電子部品４の振動を抑制するリブを固定部品３に設けた第１変形例について説明する。図１３は、第１変形例に係る半導体モジュール１Ａの一例を示す図である。半導体モジュール１Ａは、固定部品３Ａに振動抑制リブ３８が設けられる点で、実施形態に係る半導体モジュール１とは異なる。振動抑制リブ３８は、例えばゴム等の弾性部材で形成される。振動抑制リブ３８は、固定部品３Ａの側壁３１の内側面において、Ｚ方向の両端部から開口部３６に収容された電子部品４に向けて突出するように設けられる。振動抑制リブ３８の大きさは、電子部品４とが開口部３６に収容されると、振動抑制リブ３８が弾性変形して縮む程度に設定される。開口部３６内に収容された電子部品４は、Ｚ軸方向の両端から振動抑制リブ３８によって押圧されることになる。
以上説明した実施形態に係る半導体モジュール１に対し、電子部品４の振動を抑制するリブを固定部品３に設けた第１変形例について説明する。図１３は、第１変形例に係る半導体モジュール１Ａの一例を示す図である。半導体モジュール１Ａは、固定部品３Ａに振動抑制リブ３８が設けられる点で、実施形態に係る半導体モジュール１とは異なる。振動抑制リブ３８は、例えばゴム等の弾性部材で形成される。振動抑制リブ３８は、固定部品３Ａの側壁３１の内側面において、Ｚ方向の両端部から開口部３６に収容された電子部品４に向けて突出するように設けられる。振動抑制リブ３８の大きさは、電子部品４とが開口部３６に収容されると、振動抑制リブ３８が弾性変形して縮む程度に設定される。開口部３６内に収容された電子部品４は、Ｚ軸方向の両端から振動抑制リブ３８によって押圧されることになる。
【0038】
＜振動に対する耐性について＞
第１変形例に係る半導体モジュール１Ａの振動に対する耐性について検証したので、結果について説明する。本検証では、比較のため、半導体モジュール１において爪部３２から突出部３２２を省略した構成「比較構成（１）」、比較形態（１）に振動抑制リブ３８を追加した構成「比較構成（２）」及び第１変形例に係る半導体モジュール１Ａについて検証を行った。本検証において、比較構成（１）及び比較構成（２）では、電子部品４をヒートシンク２に押し付ける力は７９Ｎであった。また、半導体モジュール１Ａでは、電子部品４をヒートシンク２に押し付ける力は１０７Ｎであった。半導体モジュール１Ａでは、突出部３２２に傾斜面３２１が形成されることで、電子部品４をヒートシンク２に押し付ける力が改善されたものと考えられる。本検証では、比較構成（１）、比較構成（２）及び半導体モジュール１Ａについて、ＸＹＺ方向に１．８Ｇの振動を５－３００Ｈｚの周波数で１２掃引行った。
第１変形例に係る半導体モジュール１Ａの振動に対する耐性について検証したので、結果について説明する。本検証では、比較のため、半導体モジュール１において爪部３２から突出部３２２を省略した構成「比較構成（１）」、比較形態（１）に振動抑制リブ３８を追加した構成「比較構成（２）」及び第１変形例に係る半導体モジュール１Ａについて検証を行った。本検証において、比較構成（１）及び比較構成（２）では、電子部品４をヒートシンク２に押し付ける力は７９Ｎであった。また、半導体モジュール１Ａでは、電子部品４をヒートシンク２に押し付ける力は１０７Ｎであった。半導体モジュール１Ａでは、突出部３２２に傾斜面３２１が形成されることで、電子部品４をヒートシンク２に押し付ける力が改善されたものと考えられる。本検証では、比較構成（１）、比較構成（２）及び半導体モジュール１Ａについて、ＸＹＺ方向に１．８Ｇの振動を５－３００Ｈｚの周波数で１２掃引行った。
【0039】
本検証の結果、比較構成（１）では電子部品４の端子４３の破損が確認された。一方、比較構成（２）及び半導体モジュール１Ａでは、電子部品４の端子４３について破損は確認されなかった。そのため、振動抑制リブ３８が設けられることで振動に対する耐性が向上することが理解できる。
【0040】
ここで、比較構成（２）について振動耐性の限界を確認するため掃引回数をさらに増加させたところ、１５掃引の時点で電子部品４の端子４３の破損が確認された。一方、半導体モジュール１Ａでは、１８掃引行っても端子４３の破損は確認されなかった。これは、突出部３２２の傾斜面３２１による電子部品４をヒートシンク２に押し付ける力が改善の効果と考えられる。すなわち、第１変形例に係る半導体モジュール１Ａによれば、ネジによってヒートシンク２とプリント基板５とを螺合しなくとも、より振動耐性の高い半導体モジュール１Ａを実現できる。
【0041】
＜その他の変形＞
実施形態において、固定部品３に第２位置決め部３５が設けられたが、第２位置決め部３５は省略されてもよい。また、実施形態において第２位置決め部３５は２か所に設けられたが、第２位置決め部３５は１か所または３か所以上に設けられてもよい。実施形態において押圧部３３は側壁３１を形成する４辺夫々に設けられたが、押圧部３３は、例えば、側壁３１において対向する２辺の夫々に設けられてもよい。実施形態において第１位置決め部３４は４つ設けられたが、第１位置決め部３４は３つ以下でもよいし、５つ以上であってもよい。
実施形態において、固定部品３に第２位置決め部３５が設けられたが、第２位置決め部３５は省略されてもよい。また、実施形態において第２位置決め部３５は２か所に設けられたが、第２位置決め部３５は１か所または３か所以上に設けられてもよい。実施形態において押圧部３３は側壁３１を形成する４辺夫々に設けられたが、押圧部３３は、例えば、側壁３１において対向する２辺の夫々に設けられてもよい。実施形態において第１位置決め部３４は４つ設けられたが、第１位置決め部３４は３つ以下でもよいし、５つ以上であってもよい。
【0042】
実施形態において爪部３２の突出部３２２には傾斜面３２１が形成されたが、傾斜面３２１は省略されてもよい。なお、第１変形例における「振動に対する耐性について」でも説明したように、突出部３２２に傾斜面３２１が形成されることで電子部品４をヒートシンク２に押し付ける力が改善され、ひいては、半導体モジュール１の振動耐性も向上する。
【0043】
また、本実施形態に係る半導体モジュール１や第１変形例に係る半導体モジュール１Ａは、様々な機器に搭載できる。図１４は、実施形態に係る半導体モジュール１を実装したサーボドライバ４００の一例を示す図である。プリント基板５の実装密度を高められる半導体モジュール１がサーボドライバ４００に実装されることで、サーボドライバ４００の小型化や多機能化が容易になる。半導体モジュール１や半導体モジュール１Ａは、例えば、サーボドライバ４００の他、産業用ロボット、パーソナルコンピュータ等にも搭載できる。
【0044】
以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。
【0045】
（付記１）
電子部品（４）と、
前記電子部品（４）と接触面（２２１）で接触し、前記接触面（２２１）を介して前記電子部品（４）から受ける熱を放熱するヒートシンク（２）と、
前記電子部品（４）を前記ヒートシンク（２）の前記接触面（２２１）に固定する固定部品（３）と、を備え、
前記固定部品（３）は、前記電子部品（４）の側面に沿って配置される側壁（３１）と、前記側壁（３１）の下端部から前記接触面（２２１）に向けて突出する爪部（３２）と、前記側壁（３１）の上端部から前記接触面（２２１）に向けて前記電子部品（４）を押し当てる押圧部（３３）と、を有し、
前記ヒートシンク（２）は、前記接触面（２２１）の前記爪部（３２）に対応する位置に設けられ、前記爪部（３２）に係合する係合凹部（２３）を有する、
半導体モジュール。
（付記２）
前記爪部（３２）の前記接触面（２２１）側の端部には、前記爪部（３２）の側面から突出する突出部（３３２）が形成され、
前記突出部（３３２）の上側の面は、前記接触面（２２１）に向けて漸近するように形成された傾斜面（３３１）が形成され、
前記係合凹部（２３）には、前記係合凹部（２３）の内側面から突出し、前記傾斜面（３３１）に係合する係合突出部（２３１）が形成される、
付記１に記載の半導体モジュール。
（付記３）
前記側壁（３１）の内側面には、前記電子部品（４）に向けて突出する第１の弾性部材（３８）が設けられる、
付記１または２に記載の半導体モジュール。
（付記４）
前記固定部品（３）には、前記固定部品（３）から前記電子部品（４）に向けて突出する第１の棒状部材（３５）が形成され、
前記電子部品（４）には前記第１の棒状部材（３５）に対応する位置に第１の孔部（４４）が形成され、
前記側壁（３１）によって形成される空間内に前記電子部品（４）が収容されると、前記第１の棒状部材（３５）が前記第１の孔部（４４）に挿入される、
付記１から３のうちのひとつに記載の半導体モジュール。
（付記５）
前記固定部品（３）には、前記固定部品（３）から前記ヒートシンク（２）に向けて突出する第２の棒状部材（３４）が形成され、
前記ヒートシンク（２）には、前記第２の棒状部材（３４）に対応する位置に第２の孔部（２４）が形成され、
前記固定部品（３）が前記ヒートシンク（２）に装着されると、前記第２の棒状部材（３４）が前記第２の孔部（２４）に挿入される、
付記１から４のいずれかひとつに記載の半導体モジュール。
（付記６）
付記１から５のいずれかひとつに記載の半導体モジュール（１、１Ａ）を実装した、
サーボドライバ。
電子部品（４）と、
前記電子部品（４）と接触面（２２１）で接触し、前記接触面（２２１）を介して前記電子部品（４）から受ける熱を放熱するヒートシンク（２）と、
前記電子部品（４）を前記ヒートシンク（２）の前記接触面（２２１）に固定する固定部品（３）と、を備え、
前記固定部品（３）は、前記電子部品（４）の側面に沿って配置される側壁（３１）と、前記側壁（３１）の下端部から前記接触面（２２１）に向けて突出する爪部（３２）と、前記側壁（３１）の上端部から前記接触面（２２１）に向けて前記電子部品（４）を押し当てる押圧部（３３）と、を有し、
前記ヒートシンク（２）は、前記接触面（２２１）の前記爪部（３２）に対応する位置に設けられ、前記爪部（３２）に係合する係合凹部（２３）を有する、
半導体モジュール。
（付記２）
前記爪部（３２）の前記接触面（２２１）側の端部には、前記爪部（３２）の側面から突出する突出部（３３２）が形成され、
前記突出部（３３２）の上側の面は、前記接触面（２２１）に向けて漸近するように形成された傾斜面（３３１）が形成され、
前記係合凹部（２３）には、前記係合凹部（２３）の内側面から突出し、前記傾斜面（３３１）に係合する係合突出部（２３１）が形成される、
付記１に記載の半導体モジュール。
（付記３）
前記側壁（３１）の内側面には、前記電子部品（４）に向けて突出する第１の弾性部材（３８）が設けられる、
付記１または２に記載の半導体モジュール。
（付記４）
前記固定部品（３）には、前記固定部品（３）から前記電子部品（４）に向けて突出する第１の棒状部材（３５）が形成され、
前記電子部品（４）には前記第１の棒状部材（３５）に対応する位置に第１の孔部（４４）が形成され、
前記側壁（３１）によって形成される空間内に前記電子部品（４）が収容されると、前記第１の棒状部材（３５）が前記第１の孔部（４４）に挿入される、
付記１から３のうちのひとつに記載の半導体モジュール。
（付記５）
前記固定部品（３）には、前記固定部品（３）から前記ヒートシンク（２）に向けて突出する第２の棒状部材（３４）が形成され、
前記ヒートシンク（２）には、前記第２の棒状部材（３４）に対応する位置に第２の孔部（２４）が形成され、
前記固定部品（３）が前記ヒートシンク（２）に装着されると、前記第２の棒状部材（３４）が前記第２の孔部（２４）に挿入される、
付記１から４のいずれかひとつに記載の半導体モジュール。
（付記６）
付記１から５のいずれかひとつに記載の半導体モジュール（１、１Ａ）を実装した、
サーボドライバ。
【符号の説明】
【0046】
１・・半導体モジュール
１Ａ・・半導体モジュール
２・・ヒートシンク
３・・固定部品
３Ａ・・固定部品
４・・電子部品
５・・プリント基板
２１・・フィン
２２・・電子部品対向面
２３・・係合凹部
２４・・位置決め孔
３１・・側壁
３２・・爪部
３３・・押圧部
３４・・第１位置決め部
３５・・第２位置決め部
３６・・開口部
３７・・下方支持部
３８・・振動抑制リブ
４１・・天面
４２・・背面
４３・・端子
４４・・位置決め孔
５１・・被接続端子
２２１・・接触面
２３１・・係合突出部
３２１・・傾斜面
３２２・・突出部
４００・・サーボドライバ
６００・・半導体モジュール
６０１・・プリント基板
６０２・・ヒートシンク
６０３・・ネジ
６０４・・ネジ穴
１Ａ・・半導体モジュール
２・・ヒートシンク
３・・固定部品
３Ａ・・固定部品
４・・電子部品
５・・プリント基板
２１・・フィン
２２・・電子部品対向面
２３・・係合凹部
２４・・位置決め孔
３１・・側壁
３２・・爪部
３３・・押圧部
３４・・第１位置決め部
３５・・第２位置決め部
３６・・開口部
３７・・下方支持部
３８・・振動抑制リブ
４１・・天面
４２・・背面
４３・・端子
４４・・位置決め孔
５１・・被接続端子
２２１・・接触面
２３１・・係合突出部
３２１・・傾斜面
３２２・・突出部
４００・・サーボドライバ
６００・・半導体モジュール
６０１・・プリント基板
６０２・・ヒートシンク
６０３・・ネジ
６０４・・ネジ穴
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】