特開 2024-122702 半導体装置の製造方法

(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】P2024122702

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/40 20060101AFI20240902BHJP

   H01L 23/473 20060101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

H01L23/40 E

H01L23/46 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023030382

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002365

【氏名又は名称】弁理士法人サンネクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田村 充敏

【テーマコード（参考）】

5F136

【Ｆターム（参考）】

5F136CB06

5F136DA27

5F136EA36

5F136FA02

5F136GA06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】組立性の向上、低背化、低コスト化を実現した半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】パワーモジュール８と、流路部材３５、３６と、板バネ３１と、プレート３２と、複数のスペーサ３３と、を備えた半導体装置を製造する方法であって、プレート３２上にパワーモジュール８および流路部材３５、３６を配置する第１工程と、流路部材３５においてパワーモジュール８と接触する面とは反対の面に板バネ３１を搭載し、複数のスペーサ３３の各先端に設けられかつ突出している筒状突起を、板バネ３１に設けられた複数の取付孔にそれぞれ挿通させる第２工程と、筒状突起を押圧して外径方向に塑性変形させることで、板バネ３１を複数のスペーサ３３にそれぞれ結合させ、かつ板バネ３１を付勢して弾性変形させて流路部材３５、３６を押圧する第３工程と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体素子を有するパワーモジュールと、
前記パワーモジュールの少なくとも一方の面側に配置され、かつ内部に冷媒が流通する空間を有する流路部材と、
前記流路部材を前記パワーモジュールに向かって押圧する弾性部材と、
前記パワーモジュールにおいて、前記弾性部材に押圧される面とは反対側の面側に配置されるベース部と、
前記ベース部からそれぞれ立設し、かつ前記弾性部材を固定するための複数の台座と、を備えた半導体装置を製造する方法であって、
前記ベース部上に前記パワーモジュールおよび前記流路部材を配置する第１工程と、
前記流路部材において前記パワーモジュールと接触する面とは反対の面に前記弾性部材を搭載し、かつ前記複数の台座の各先端に設けられかつ突出している筒状突起を、前記弾性部材に設けられた複数の取付孔にそれぞれ挿通させる第２工程と、
前記筒状突起を押圧して外径方向に塑性変形させることで、前記弾性部材を前記複数の台座にそれぞれ結合させ、かつ前記弾性部材を付勢して弾性変形させて前記流路部材を押圧する第３工程と、を備えた
半導体装置の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載された半導体装置の製造方法であって、
前記複数の台座は、前記複数の取付孔の各縁部と当接する当接面を有し、
前記流路部材に前記弾性部材を搭載した際に、前記当接面から突出する前記筒状突起の長さが、前記弾性部材の板厚よりも長くなるように形成する
半導体装置の製造方法。

【請求項3】

請求項２に記載された半導体装置の製造方法であって、
前記複数の筒状突起のうち、一対の前記筒状突起を他の前記筒状突起よりも長く形成する
半導体装置の製造方法。

【請求項4】

請求項１に記載された半導体装置の製造方法であって、
前記第３工程において、前記取付孔の内径よりも細い外径を有する前記筒状突起を塑性変形させ、前記筒状突起を前記取付孔の内周面に接触させる
半導体装置の製造方法。

【請求項5】

請求項１に記載された半導体装置の製造方法であって、
前記筒状突起を、前記台座を形成する材料よりも降伏応力が小さい材料で形成する
半導体装置の製造方法。

【請求項6】

請求項１に記載された半導体装置の製造方法であって、
前記第３工程において、前記筒状突起はピンを挿入するためのピン挿入孔を有し、
先端に向かって徐々に縮径した形状の前記ピンを前記ピン挿入孔に圧入することで、前記筒状突起を前記外径方向に塑性変形させる
半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電力変換装置における半導体装置は、搭載されているパワーモジュールを冷却部材で両面から挟むように配置して冷却することで放熱する形態が一般的である。しかしながら、放熱性を高めるためには、パワーモジュールに対しての冷却部材の密着性が重要であり、例えば、弾性部材による押圧などで、密着性を向上させることが重要になる。このような押圧用の弾性部材をパワーモジュールおよび冷却部材に対して固定するために、複数の固定部材が用いられる。例えば、下記の特許文献１では、パワーモジュールの両面に水路が配置され、バネ部材で水路を押圧し、バネ部材は、ネジ（あるいはボルト）締めによって固定される半導体冷却構造について開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－０７６６３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の技術では、バネ部材を水路に対して押圧するように弾性変形させながらネジ締結作業を行って固定する必要があるため、作業性の改善が必要になる。また、このようなネジ締結作業により締結されたネジの頭によって、実装部品の配置の際にスペースを取ったり、他の実装部品に当たることで傷つけたりする課題が生じる。これを鑑みて、本発明は、組立性の向上、低背化、低コスト化を実現した半導体装置の製造方法を提供することが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

半導体素子を有するパワーモジュールと、前記パワーモジュールの少なくとも一方の面側に配置され、かつ内部に冷媒が流通する空間を有する流路部材と、前記流路部材を前記パワーモジュールに向かって押圧する弾性部材と、前記パワーモジュールにおいて、前記弾性部材に押圧される面とは反対側の面側に配置されるベース部と、前記ベース部からそれぞれ立設し、かつ前記弾性部材を固定するための複数の台座と、を備えた半導体装置を製造する方法であって、前記ベース部上に前記パワーモジュールおよび前記流路部材を配置する第１工程と、前記流路部材において前記パワーモジュールと接触する面とは反対の面に前記弾性部材を搭載し、かつ前記複数の台座の各先端に設けられかつ突出している筒状突起を、前記弾性部材に設けられた複数の取付孔にそれぞれ挿通させる第２工程と、前記筒状突起を押圧して外径方向に塑性変形させることで、前記弾性部材を前記複数の台座にそれぞれ結合させ、かつ前記弾性部材を付勢して弾性変形させて前記流路部材を押圧する第３工程と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

組立性の向上、低背化、低コスト化を実現した半導体装置の製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】電力変換装置の全体分解図

【図2】本発明の一実施形態に係る、電力変換装置および半導体装置の断面図

【図3】本発明の一実施形態に係る、半導体装置の断面図と全体斜視図

【図4】本発明の一実施形態に係る、半導体装置の製造方法の工程を示す図

【図5】本発明の一実施形態に係る、固定部のカシメの形成についての説明図

【図6】本発明の一実施形態に係る、形成したカシメについての説明図

【図7】第１変形例

【図8】第２変形例

【0008】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。

【0009】

図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。

【0010】

（本発明の第１の実施形態と全体構成）
（図１）
電力変換装置１００は、第１ＤＣバスバ１と、ノイズフィルタ２と、平滑コンデンサ３と、直流回路格納部材４（以下ケース４）と、第２ＤＣバスバ５と、ＤＣコネクタ６と、ＡＣセンサ７と、パワーモジュール８と、ＡＣバスバ９と、ハウジング１０と、を備えている。

【0011】

ハウジング１０は、前述した電力変換装置１００の複数の構成部品を内部に有している。また、ハウジング１０はそれらの構成部品が内部に配置されていることで、電力変換装置１００全体を冷却する冷却流路を形成している。このように形成された冷却流路上にパワーモジュール８が配置されることで、発熱するパワーモジュール８を冷却できる。

【0012】

パワーモジュール８は、図示しない半導体素子を有し、ハウジング１０の内壁に沿って形成されているＡＣバスバ９と電気的に接続されている。パワーモジュール８は、電力変換装置１００へ外部から入力された直流電力を交流電力に変換している。また、ＡＣバスバ９は、中心が貫通した形状を有するＡＣセンサ７の中心を通って配線されていることで、ＡＣセンサ７がＡＣバスバ９に流れる交流電力を計測できる。

【0013】

ハウジング１０の内部に配置される２つのパワーモジュール８の間には、第２ＤＣバスバ５が配置される。第２ＤＣバスバ５は、２つのパワーモジュール８と電気的に接続されている。ケース４は金属製の格納部材であり、ハウジング１０にねじ止め固定される。ケース４は、第１ＤＣバスバ１、ノイズフィルタ２、平滑コンデンサ３、を収納および配置することで、直流回路のユニットとして機能している。

【0014】

第１ＤＣバスバ１は、平滑コンデンサ３と電気的に接続されており、これにより第１ＤＣバスバ１に流れる直流電力を平滑化している。ノイズフィルタ２とＤＣコネクタ６は、電気的に接続される。第１ＤＣバスバ１と第２ＤＣバスバ５は、電気的に接続される。

【0015】

（図２）
図２（ａ）の電力変換装置１００の断面図を説明する。複数の平滑コンデンサ３は、第１ＤＣバスバ１とパワーモジュール８との間に配置されている。第１ＤＣバスバ１は、複数の平滑コンデンサ３の間を通ってパワーモジュール８の配置側へ延伸する凸部１７と、平滑コンデンサ３においてパワーモジュール８が配置される側とは反対側の面で平滑コンデンサ３と接続する第１接続部２０と、を有している。平滑コンデンサ３と第１ＤＣバスバ１は、第１接続部２０で溶接接続される。

【0016】

第１ＤＣバスバ１は、凸部１７において第２ＤＣバスバ５と接続する第２接続部２１を有している。また、第２ＤＣバスバ５は、第１ＤＣバスバ１の第２接続部２１と接続する第４接続部２３を有している。第１ＤＣバスバ１と第２ＤＣバスバ５は、第２接続部２１及び第４接続部２３が接続されることで互いに電気的に接続される。

【0017】

第１ＤＣバスバ１の凸部１７および第２ＤＣバスバ５は、それぞれ断面がＵの字形状である。凸部１７および第２ＤＣバスバ５は、それぞれがＵの字形状の開口側とは逆側で互いに接続されるように配置されている。第２ＤＣバスバ５は第３接続部２２を有している。第２ＤＣバスバ５は、２つのパワーモジュール８それぞれと第３接続部２２（溶接端子）を介して、電気的に接続されている。

【0018】

第１ＤＣバスバ１および第２ＤＣバスバ５は、それぞれケース４で覆われるように配置されている。また、ケース４は、平滑コンデンサ３とパワーモジュール８との間に配置される。このような電気接続構成にすることで、渦電流効果でインダクタンスを低減できる。さらにケース４は、平滑コンデンサ３とパワーモジュール８との間に配置することで、第１ＤＣバスバ１と第２ＤＣバスバ５との電気的接続によるＤＣラインに対して、ケース４の金属板遮蔽を用いたシールド効果を奏する。このため、ＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）性能の向上によりノイズを低減できる。

【0019】

図２（ｂ）は、図２（ａ）のパワーモジュール８の周辺の拡大図であり、ケース４に対しての半導体装置の配置関係を示した断面図である。半導体装置が備えるパワーモジュール８に対して流路部材３５を押圧して固定するために、弾性部材である板バネ３１が固定されている。板バネ３１は、パワーモジュール８および流路部材３５を押圧しつつ、かつ固定される必要がある。そのため、板バネ３１は固定部材を取り付けるための図示しない複数の取付孔を有している。

【0020】

この板バネ３１の取付孔に、プレート３２の端部から立設して形成されているスペーサ３３の先端を位置合わせして、カシメ３０を形成することで板バネ３１が固定できる。従来では、この固定部分にボルト等の固定部材を用いていたが、本発明でカシメ３０を形成する固定方法を適用することで半導体装置の低背化に貢献し、板バネ３１の固定部分がケース４に抵触することを回避できる。また、板バネ３１の固定にボルトやネジ等の部材が不要になるため、部品点数を削減でき低コスト化に貢献できる。

【0021】

（図３）
図２（ｂ）で前述した低背化、低コスト化を実現した半導体装置の構造について具体的に説明する。図３（ａ）は、カシメ３０を形成する前の板バネ３１の配置状態を示した断面図である。図３（ｂ）は、カシメ３０を形成して板バネ３１を固定した半導体装置の全体斜視図である。

【0022】

パワーモジュール８は、ベース部であるプレート３２上において、内部に冷媒が流通する空間を有する管状の流路部材である上水路３５および下水路３６に挟まれて配置されている。プレート３２は、半導体装置の組み立ての際の補強板の役割を有する。なお、パワーモジュール８を冷却する目的が達成されるだけであれば、パワーモジュール８の両面でなく、一方の面に上水路３５だけを配置して冷却する構成であってもよい。

【0023】

プレート３２と一体的に設けられ、かつプレート３２からそれぞれ立設している複数のスペーサ３３は、板バネ３１を固定するための台座であり、それぞれの各先端には筒状突起３４が突出して形成されている。この筒状突起３４を、板バネ３１が有する図示しない複数の取付孔にそれぞれ挿通して、板バネ３１を上水路３５の一方の面に配置する。このように板バネ３１を配置したあとに、筒状突起３４を加締めることで、カシメ３０を形成して板バネ３１を固定する。

【0024】

図３（ｂ）で図示するように、カシメ３０を形成して板バネ３１を固定することで、パワーモジュール８と上水路３５および下水路３６とは、板バネ３１とプレート３２によって両面から挟まれて押圧固定される。スペーサ３３の筒状突起３４に対して、それぞれカシメ３０を形成することで、板バネ３１は、パワーモジュール８と上水路３５および下水路３６に対して、均一に一定以上の押圧力を加えて固定することができる。

【0025】

上水路３５および下水路３６とパワーモジュール８との間には、熱伝導グリスが塗布されており、板バネ３１からの均一な押圧によって、熱伝導グリスが加圧されることで熱伝達性が向上する。このようにすることで、上水路３５および下水路３６はパワーモジュール８に対しての冷却性を確保できる。

【0026】

なお、上水路３５および下水路３６は、上下水路接続部３８によって流路接続されることでパワーモジュール８を冷却する冷媒流路を形成している。また、上水路３５および下水路３６は、電力変換装置１００内で形成される冷却流路と流路接続している。上水路３５および下水路３６は、通常はアルミなどの材料で形成される。下水路３６は、固定部材を挿入することで前述のハウジング１０へ半導体装置全体を固定するための水路取付穴３７を有している。

【0027】

（半導体装置の製造方法）
（図４）
図４（ａ）～図４（ｆ）の半導体装置の組み立て図を用いて、半導体装置の製造方法を説明する。まず、半導体装置の製造方法の第１工程について説明する。図４（ａ）に図示するように、複数のスペーサ３３を有しているプレート３２を用意する。また、このスペーサ３３の先端部において、それぞれ筒状突起３４を形成する。なお、筒状突起３４はスペーサ３３の一部である。次に、図４（ｂ）に図示するように、このプレート３２上において、複数のスペーサ３３同士の間の位置に下水路３６を設置する。次に、図４（ｃ）に図示するように、設置された下水路３６の上に図示しない放熱剤を塗布し、塗布した放熱剤の上に３相分のパワーモジュール８を設置する。そして、図４（ｄ）で図示するように、設置した３相分のパワーモジュール８の上面それぞれに同様に放熱剤を塗布し、塗布した放熱剤の上に上水路３５を配置する。このように、図４（ａ）～図４（ｄ）に図示した第１工程によって、プレート３２上でのパワーモジュール８および流路部材３５,３６の配置が完了する。

【0028】

つづいて、半導体装置の製造方法の第２工程について説明する。図４（ｅ）に図示するように、スペーサ３３に形成した筒状突起３４を、板バネ３１に形成されている取付孔に位置合わせしつつ、上水路３５においてパワーモジュール８と接触する面とは反対の面に板バネ３１を設置する。

【0029】

最後に、半導体装置の製造方法の第３工程について説明する。図４（ｆ）で図示するように、前述した筒状突起３４を図示しないプレス機によって荷重して加締めることで、カシメ３０を形成して板バネ３１を固定する。荷重される筒状突起３４は、上水路３５および下水路３６を押圧したまま、板バネ３１の取付孔の内周面に対して外径方向に塑性変形することでカシメ３０を形成する。これにより、カシメ３０を形成したときに、板バネ３１をスペーサ３３それぞれに結合させることができるため、安定した板バネ３１の固定を実現できる。またこれにより、板バネ３１を上水路３５および下水路３６とパワーモジュール８に対して面圧をかけたまま固定することができる。

【0030】

このように、本発明の半導体装置の製造方法によれば、筒状突起３４自体が板バネ３１の固定のための位置決めの役割を果たしていることで、板バネ３１の配置の位置ずれを抑制している。また、複数箇所の締結を一括して作業できることで、組み立て性の向上に加えて板バネ３１の回転防止と傾きを防止している。また、板バネ３１の荷重をプレス荷重で相殺することで、プレート３２の反りを抑制し、パワーモジュール８への荷重を均一にしている。前述したように低背化と部品削減による低コスト化とを実現できる。

【0031】

なお、筒状突起３４を加締めてカシメ３０を形成する際に、カシメ３０から板バネ３１に加えられる押圧力によって上水路３５や下水路３６が変形してしまうことを抑制するため、筒状突起３４が塑性変形する降伏応力は、上水路３５や下水路３６の塑性変形する降状応力よりも小さい必要がある。つまり本発明では、筒状突起３４の材料の強度はそれほど高くなく、かつスペーサ３３は加締め時のプレス荷重を受けることができるよう、筒状突起３４よりも高い強度の材料で形成されている。これにより、カシメ３０の形成時に、上水路３５や下水路３６が変形することなく、筒状突起３４の塑性変形と板バネ３１の弾性変形を発生させた状態で、板バネ３１を固定できる。

【0032】

また、本発明の半導体装置の製造方法において、組み立ての際に、複数の筒状突起３４すべてを板バネ３１の取付孔に同時に挿通することが難しい場合が想定されるため、例えば、複数の筒状突起３４のうち対角同士に位置する一対の筒状突起３４だけをほかの筒状突起３４よりも長く形成することで、位置合わせの基準にしてもよい。これにより、板バネ３１の位置合わせを容易にすることができる。また、それに限らず、例えば１つの筒状突起３４だけを長くする、複数の筒状突起３４の長さを３種類以上にする、隣接する一対の筒状突起３４だけを長くする、など他の変形例も含むことができる。また、カシメ３０だけを形成して板バネ３１を固定することに限らず、ボルト固定と併用して固定を実施してもよい。

【0033】

（図５）
板バネ３１における取付孔３９と筒状突起３４との位置関係、プレス荷重の位置等について説明する。スペーサ３３は、板バネ３１の取付孔３９の各縁部と当接する当接面３３ａを有している。前述した上水路３５に板バネ３１を搭載する際に、当接面３３ａ中心径部分から突出している筒状突起３４の長さは、少なくとも板バネ３１の板厚（取付孔３９の穴の深さ）よりも長くなるように形成する。これにより、固定前の板バネ３１の配置時に、板バネ３１が傾いたり位置がずれたりした場合であっても、板バネ３１の位置決めを確保することができる。

【0034】

前述の第３工程で説明したように、本発明では、各筒状突起３４に対してプレス機２５を用いて押圧し、筒状突起３４を板バネ３１の各取付孔３９の内周面に対して外径方向に塑性変形させる。この工程では、後述する取付孔の内径３９ａよりも細い外径を有する筒状突起３４を塑性変形させており、筒状突起３４を取付孔３９の内周面に接触させていることで、カシメ３０を形成する。これにより、板バネ３１を複数のスペーサ３３（塑性変形した筒状突起３４）にそれぞれ結合させ、かつ板バネ３１を付勢して弾性変形させることで、上水路３５およびパワーモジュール８を押圧できる。

【0035】

このようにすることで、板バネ３１の位置決めと固定を同時に実施できるため、板バネ３１の傾きや回転を防止できる。また、板バネ３１の固定は各スペーサ３３が設置されている部分で実施されることで、各スペーサ３３はプレス荷重を受け止める台座として機能するため、電力変換装置１００内において、パワーモジュール８から突出する端子等が密集する部分に板バネ３１を固定する場合であっても、新たに固定のための台座を設ける必要がないため、固定の簡易化を実現できるだけでなく、端子の配置場所にも影響がない。

【0036】

なお、プレス機２５の押圧部分の幅は、スペーサ３３の横幅よりも短いことが望ましい。これにより、筒状突起３４および板バネ３１に対してプレス荷重する時に、プレス機２５の押圧部分がスペーサ３３の当接面３３ａからはみ出るのを防ぐことができるため、板バネ３１の支点の位置をプレス荷重によって変更されてしまうことを防ぐことができ、板バネ３１の弾性能力を保持したままプレス荷重を実施できる。

【0037】

（図６）
プレス機２５によって筒状突起３４が塑性変形することで形成されたカシメ３０は、板バネ３１の取付孔の内径３９ａよりも大きいカシメ径３０ａになるまで押圧変形されて拡大形成される。このようにすることで、従来用いられた同じ穴系のボルト固定と比較して、固定部材の断面積が大きくなるため、締結強度が上昇する。

【0038】

（第１変形例）
（図７）
図７（ａ）～図７（ｃ）は、スペーサ３３の先端部である筒状突起３４にピン挿入孔３４ｂを形成し、そこにピン３４ａを挿入することで、カシメ３０を形成する工程を説明する図である。なお、前述した半導体装置の製造方法の工程において、この変形例の説明は第３工程にあたる。

【0039】

前述したスペーサ３３と筒状突起３４は、同一の材質である場合に、筒状突起３４を加締めるとスペーサ３３も合わせて変形してしまう課題がある。また、板バネ３１の傾きや回転を防止するためには、複数の筒状突起３４をすべて同時に加締める必要があり、筒状突起３４のみを塑性変形させつつプレス荷重の押圧を大きくする必要がある。第１変形例は、このような課題を解決するための変形例である。

【0040】

図７（ａ）に図示するように、固定する板バネ３１の台座部であるスペーサ３３は当接面３３ａを有し、当接面３３ａで板バネ３１の荷重を受ける。当接面３３ａは、固定時の板バネ３１の高さ方向の位置を規定している。当接面３３ａの中心径部分に、筒状突起３４を形成する。さらに、この筒状突起３４に、スペーサ３３に向かってピン挿入孔３４ｂを形成する。なお、挿入されるピン３４ａの長さに対して穴の長さを確保するために、筒状突起３４部分だけにピン挿入孔３４ｂを設けるのではなく、スペーサ３３の一部までピン挿入孔３４ｂを形成する。

【0041】

次に、図７（ｂ）に図示するように、下矢印方向に従って、筒状突起３４のピン挿入孔３４ｂにピン３４ａを挿入する。このピン３４ａの材質は、筒状突起３４よりも強度は高いが、スペーサ３３よりは強度が低い。そして、図７（ｃ）に図示するように、筒状突起３４にピン３４ａが挿入されると、筒状突起３４が取付孔３９の内周面に対して外形方向に塑性変形して、カシメ３０が形成される。

【0042】

このようにカシメ３０を形成する際に、取付孔３９の内周面との間の隙間を埋めることで、従来用いられた同じ穴径のボルト固定と比較して、締結部材の断面積が大きくなるため、より強固に板バネ３１を締結できる。また、このようにすることで、プレス荷重の低減を実現でき、プレス荷重時のスペーサ３３の変形防止だけでなく、スペーサ３３と比較して剛性の低い上水路３５および下水路３６の破壊防止も実現できる。

【0043】

なお、図７（ａ）～図７（ｃ）では、ピン３４ａの形状は矩形であるが、前述した第３工程において、挿入方向に凸であり、先端に向かって徐々に縮径した三角形状のピン３４ａを採用してもよい。このような三角形状のピン３４ａを用いて、ピン挿入孔３４ｂに圧入することで、ピン挿入孔３４ｂを外径方向に塑性変形させやすくなり、プレス荷重の低減ができる。また、ピン３４ａの挿入方向に凸である三角形状を有していることにより、ピン３４ａを筒状突起３４の穴に調芯できるため、ピン挿入孔３４ｂに対するピン３４ａの設置を容易にできる。また、カシメ３０形成に必要なスペーサ３３および筒状突起３４の変形時の体積移動量が低減するため、荷重の低いプレス機２５での押圧による板バネ３１の固定を実現できる。

【0044】

（第２変形例）
（図８）
前述の第１変形例で、スペース３３と筒状突起３４が同一の材質である場合に、筒状突起３４を加締めるとスペーサ３３も合わせて変形してしまう可能性があるという課題を解消できたが、他の方法を用いても課題解決を行ってもよい。例えば、スペーサ３３の上にスペーサ３３とは異なる材質であり、スペーサ３３よりも剛性の低い材質で形成したピン３４ａを設置して、前述のプレス機２５によってカシメ３０を形成する。このようにしても、前述と同様の効果を奏することができる。

【0045】

以上説明した本発明の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

【0046】

（１）半導体素子を有するパワーモジュール８と、パワーモジュール８の少なくとも一方の面側に配置され、かつ内部に冷媒が流通する空間を有する流路部材３５（３６）と、流路部材３５をパワーモジュール８に向かって押圧する弾性部材３１と、パワーモジュール８において、弾性部材３１に押圧される面とは反対側の面側に配置されるベース部３２と、ベース部３２からそれぞれ立設し、かつ弾性部材３１を固定するための複数の台座３３と、を備えた半導体装置を製造する方法であって、ベース部３２上にパワーモジュール８および流路部材３５，３６を配置する第１工程と、流路部材３５においてパワーモジュール８と接触する面とは反対の面に弾性部材３１を搭載し、かつ複数の台座３３の各先端に設けられかつ突出している筒状突起３４を、弾性部材３１に設けられた複数の取付孔３９にそれぞれ挿通させる第２工程と、筒状突起３４を押圧して外径方向に塑性変形させることで、弾性部材３１を複数の台座３３にそれぞれ結合させ、かつ弾性部材３１を付勢して弾性変形させて流路部材３５を押圧する第３工程と、を備える。このようにしたことで、半導体装置の組立性の向上、低背化、低コスト化を実現できる。

【0047】

（２）複数の台座３３は、複数の取付孔３９の各縁部と当接する当接面３３ａを有し、流路部材３５に弾性部材３１を搭載した際に、当接面３３ａから突出する筒状突起３４の長さが、弾性部材３１の板厚よりも長くなるように形成する。このようにしたことで、板バネ３１が傾いたり位置がずれたりした場合であっても、板バネ３１の位置決めを確保することができる。

【0048】

（３）複数の筒状突起３４のうち、一対の筒状突起３４を他の筒状突起３４よりも長く形成する。このようにしたことで、板バネ３１の位置合わせを容易にすることができる。

【0049】

（４）第３工程において、取付孔３９の内径３９ａよりも細い外径を有する筒状突起３４を塑性変形させ、筒状突起３４を取付孔３９の内周面に接触させる。このようにしたことで、安定した板バネ３１の固定を実現できる。

【0050】

（５）筒状突起３４を、台座３３を形成する材料よりも降伏応力が小さい材料で形成する。このようにしたことで、筒状突起３４の塑性変形と板バネ３１の弾性変形が発生した状態で、板バネ３１を固定できる。

【0051】

（６）第３工程において、筒状突起３４はピン３４ａを挿入するためのピン挿入孔３４ｂを有し、先端に向かって徐々に縮径した形状のピン３４ａをピン挿入孔３４ｂに圧入することで、筒状突起３４を外径方向に塑性変形させる。このようにしたことで、ピン挿入孔３４ｂに対するピン３４ａの設置を容易にできる。また、荷重の低いプレス機２５での押圧による板バネ３１の固定を実現できる。

【0052】

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や他の構成を組み合わせることができる。また本発明は、上記の実施形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。

【符号の説明】

【0053】

１ ＤＣバスバ
２ ノイズフィルタ
３ 平滑コンデンサ
４ ケース（直流回路格納部材）
５ 第２ＤＣバスバ
６ ＤＣコネクタ
７ ＡＣセンサ
８ パワーモジュール
９ ＡＣバスバ
１０ ハウジング
１７ 凸部
１８ 溶接端子
２０ 第１接続部
２１ 第２接続部
２２ 第３接続部
２３ 第４接続部
２５ プレス機
３０ カシメ
３０ａ カシメ径
３１ 板バネ
３２ プレート
３３ スペーサ
３３ａ 当接面
３４ 筒状突起
３４ａ ピン
３４ｂ ピン挿入孔
３５ 上水路
３６ 下水路
３７ 水路取付穴
３８ 上下水路接続部
３９ 取付孔
３９ａ 取付孔の内径
１００ 電力変換装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】