JP2007273860A - 半導体素子固定用クリップ - Google Patents

Abstract

【課題】半導体素子を放熱プレートに固定する際に用いるクリップの姿勢を安定させるとともに、脱落を防止する半導体素子固定用クリップを提供する。
【解決手段】半導体素子固定用クリップ１は、放熱プレート６と、この放熱プレート６の端縁部６１から若干離して配設した半導体素子とを、略門状に折り曲げた弾性板材の一方と他方の両脚部材２，３間に挟持して固定するようにした半導体素子固定用クリップ１であり、前記放熱プレート６の端縁部６１に接触する段差５を形成するとともに、半導体素子の表面に形成された凹部に掛合するための掛合構造を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器を構成するシャーシ等の放熱プレートに、ＩＣ等の半導体素子を圧接させて固定するために用いるクリップの構造に関するものである。

従来より、この種のクリップとしては、特許文献１等に開示されているような金属製のクリップが用いられている。このようなクリップを、電子機器を構成するシャーシの端縁部に被せ、クリップの弾性片によってＩＣをシャーシ面に圧接させて固定し、ＩＣの内部で発生する熱を前記シャーシに効率よく伝導させて、ＩＣの加熱を防止する。

実開平１−１６２２４９号公報の図１、２、４、５

ところが、特許文献１にて開示されているクリップでは、クリップとシャーシの端縁部との間に隙間が生じる。このような隙間があると、クリップがぐらついて姿勢が安定しないという問題がある。
また、従来のクリップでは、当該電子機器が落下したりして衝撃を受けた場合、クリップがシャーシから抜け落ちることがあった。

そこで、本発明は、クリップとシャーシの端縁部との間に隙間が生じないような構造のクリップを提案して、電子機器の安定性を向上させることを目的としてなされたものである。

本発明にかかる請求項１の半導体素子固定用クリップは、
放熱プレートと、この放熱プレートの端縁部から若干離して配設した半導体素子とを、略門状に折り曲げた弾性板材の一方と他方の両脚部材間に挟持して固定するようにした半導体素子固定用クリップにおいて、
前記他方の脚部材の根元部分を曲成して、前記放熱プレートの端縁部に接触するように形成した段差が形成されていることを特徴としている。
請求項２の発明では、
前記他方の脚部材には、前記半導体素子の表面に形成された凹部に掛合する掛合構造が形成されている。
請求項３の発明では、
前記他方の脚部材は２つ以上の脚部材に分岐し、
少なくとも何れか１つの脚部材に前記段差が形成されている。
請求項４の発明では、
少なくとも何れか１つの脚部材には、前記半導体素子の表面に形成された凹部に掛合する掛合構造が形成されている。

本発明にかかる半導体素子固定用クリップは、他方の脚部材の根元部分を曲成して、放熱プレートの端縁部に接触するように形成した段差が形成されているので、クリップの姿勢が安定する。
請求項２の発明では、
前記他方の脚部材には、前記半導体素子の表面に形成された凹部に掛合する掛合構造が形成されているので、この掛合構造が半導体素子の凹部に掛合し、クリップの脱落が防止される。
請求項３の発明では、
２つ以上に分岐した脚部材少なくとも何れか１つの脚部材に段差が形成されているので、クリップの姿勢が安定する。
請求項４の発明では、
少なくとも何れか１つの脚部材には、前記半導体素子の表面に形成された凹部に掛合する掛合構造が形成されているので、クリップの脱落が防止される。

以下に、本発明にかかる半導体素子固定用クリップを、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
図１の（ａ）は、本発明にかかる半導体素子固定用クリップの斜視図を示したものである。図中、１は半導体素子固定用クリップであり、側面断面形状がほぼ門状となっている。前記半導体素子固定用クリップ１の一方の脚部材２は放熱プレートの一面側を押圧するための押圧片となり、他方の脚部材３は半導体素子を前記放熱プレートに押圧する押圧片となっている。前記半導体素子固定用クリップ１は弾性のある金属板などで構成されている。
なお、前記他方の脚部材３の根元近傍から分岐して、３つの脚部材３２、３３、３４が形成されている。
そして、前記両脚部材２、３を連結している連結部４の長さＬ１１，Ｌ１２は、図１の（ｂ）に示した取り付け対象の放熱プレート６の厚さＬ２と半導体素子７１，７２の厚さＬ３１，Ｌ３２の合計より長くなっている。
Ｌ１１＞Ｌ２＋Ｌ３１，Ｌ１２＞Ｌ２＋Ｌ３２
また、中央の脚部材３３の部分における連結部４の長さＬ１２は、他の脚部材３２，３４の部分における連結部４の長さＬ１１より、ほぼ、固定する半導体の厚さの差の分（Ｌ３２−Ｌ３１）だけ長くなっている。
Ｌ１２−Ｌ１１≒Ｌ３２−Ｌ３１
したがって、図１の（ｂ）（ｃ）、図２に示したように、これらの脚部材３２、３３、３４によって、それぞれ厚さの異なる別の半導体素子７１，７２，７１を、確実に押圧して固定することができるのである。

また、連結部４から中央の脚部材３３へつながる部分を内側に曲成して段差５が形成されている。
したがって、前記半導体素子固定用クリップ１を図１の（ｂ）に示した放熱プレート６の端縁部６１に装着した状態では、前記段差５が放熱プレート６の端縁部６１に当接・接触するので、前記半導体素子固定用クリップ１がぐらつくことが防止されて、姿勢が安定する。

一方の脚部材２を接触部２２で反り返らせることで、先端側に反り返り部２１が形成され、他方の脚部材３の先端側にも僅かな反り返り部３１が形成されている。
また、前記連結部４と一方の脚部材２との成す角は鋭角となり、前記連結部４と他方の脚部材３との成す角はほぼ直角になっている。

また、前記３つの片３２、３３、３４が半導体素子７と当接する面には、固定対象の半導体素子の表面に形成された凹部に掛合するための掛合構造８が、半導体素子側へ突出・形成されている。
この掛合構造８が半導体素子７に形成された凹部と掛合するので、この半導体素子固定用クリップ１の脱落は防止される。

自然状態における前記半導体素子固定用クリップ１の両脚部材間の隙間は、取り付け対象のシャーシの厚さと、半導体素子の厚さの合計より十分小さく設定されており、使用時には十分な弾性復元力が得られるようになっている。

図１の（ｂ）は、取付対象のシャーシと半導体素子の状態を示す斜視図である。
図中、６は放熱プレートとしての機能を備えたシャーシ（以下、単に「シャーシ」という。）であり、電子機器の構成部品である。
前記シャーシ６の端縁部６１の厚さはＬ２となっている。７は放熱すべき半導体素子であり、その厚さはＬ３となっている。
なお、前記半導体素子７とシャーシ６との間には、熱伝動性の絶縁シート７１が挟み込まれている。
前記連結部４の長さＬ１は、前記取り付け対象のシャーシの厚さＬ２と前記半導体素子７の厚さＬ３との合計より若干長くなっている。
８は、固定対象の半導体素子の表面に形成された凹部に掛合するための掛合構造であり、前記他方の脚部材３の一部を半導体素子側へ切り起こして突出・形成したものである。
この半導体素子固定用クリップ１を装着した状態では、この掛合構造８が半導体素子７の表面に形成された凹部と掛合するので、この半導体素子固定用クリップ１の脱落は防止される。
前記半導体素子固定用クリップ１の掛合構造８と、半導体素子７の表面の凹部の拡大断面図を図４に示した。図示したように、前記掛合構造８を切り起こすときは、反り返し部３１側は繋がったままで、反り返し部３１と反対側を切断して切り起こすことによって、半導体素子７の表面の凹部の縁に掛合しやすい構造とした。

図１の（ａ）に示した半導体素子固定用クリップ１を、図１の（ｂ）に示したシャーシ６の端縁部６１に被せて装着した状態を、図１の（ｃ）に示した。このとき、前記半導体素子固定用クリップ１の両脚２、３を押し広げて弾性変形させつつシャーシ６の端縁部６１に被せて、図１の（ｃ）に示したように装着する。
図２に示したように、一方の脚部材２の接触部２２でシャーシ６の裏面を押さえ、他方の脚部材３で、半導体素子７の表面を押さえる。
前記半導体素子固定用クリップ１は弾性のある金属板などで構成され、両脚部材２、３を押し広げて弾性変形させて装着したので、前記両脚部材２、３の弾性復元力によって、前記接触部２２と他方の脚部材３とで、前記シャーシ６と前記半導体素子７とを押圧して挟持する。

また、前記接触部２２と前記段差５とで、前記シャーシ６の端縁部６１を裏表から押圧して挟持する。このように、前記段差５が前記シャーシ６の端縁部６１の表面に当接・接触するので、半導体素子固定用クリップ１は、ぐらつかず安定した姿勢で、半導体素子７とシャーシ６とを挟持する。
また、図２、４に示したように、前記半導体素子固定用クリップ１の掛合構造８が半導体素子７の表面に形成された凹部と掛合するので、この半導体素子固定用クリップ１の脱落は防止される。
したがって、当該電子機器が落下したりして衝撃を受けた場合でも、半導体素子固定用クリップ１はぐらつかず、シャーシ６から抜け落ちることは防止され、半導体素子７の温度上昇は抑制され、当該電子機器の動作は不安定にはなりにくい。

また、前記連結部４から一方の脚部材２へ連なる角の部分には、外側へ広がる取り外し部９が形成されている。したがって、半導体素子を固定した状態では、図２に示すように、取り外し部９と放熱プレート６との間には隙間９Ｓが形成される。
この半導体素子固定用クリップ１を取り外すときには、一方の脚部材２に形成された前記取り外し部９をシャーシ側へ押すと、前記隙間９Ｓが狭くなり、前記掛合構造８が半導体素子７の表面の凹部から外れるので、当該半導体素子固定用クリップ１の取り外しが容易になる。
さらに、前記半導体素子固定用クリップ１の連結部４の側部には、左右の位置決め用の突起４１が突出して形成されている（図１の（ａ）参照。）ので、取り付ける周囲の状況によっては、左右の位置決めを確実、且つ容易にすることもできる。
また、前記両脚部材２、３の先端部には反り返り部２１、３１が形成されているので、シャーシの端縁に装着しやすい。

他方の脚部材３は複数の片３２、３３、３４に分かれているので、それぞれ別の半導体素子を押圧することができ、それら半導体素子の厚さが異なる場合でも、それぞれを確実に押圧することができる。
なお、前記段差５は、複数の片３２、３３、３４の少なくとも何れか１つの片の根元に形成されていればよい。

図３に示した実施例２の半導体素子固定用クリップ１Ｂは、他方の脚部材３Ｂが分かれていない形状であり、幅広い段差５Ｂが形成されている。また、前記脚部材３Ｂには掛合構造８Ｂが形成されている。なお、図３における段差５Ｂは、図１、２の段差５同じ作用効果であり、図３における掛合構造８Ｂは、図１、２の掛合構造８同じ作用効果であるので、それらの説明は省略する。
図３の半導体素子固定用クリップ１Ｂでは、幅の広い半導体素子を固定することができる。

本発明は、発熱する半導体素子を組み込んだ種々の機器に採用することができる。

本発明にかかる半導体素子固定用クリップの実施の形態の構成を示した斜視図である。 前記半導体素子固定用クリップの側面図である。 実施例２の半導体素子固定用クリップの斜視図である 前記半導体素子固定用クリップの掛合構造を説明する拡大断面図である。

符号の説明

１ 半導体素子固定用クリップ
２ 一方の脚部材
２２ 接触部
３ 他方の脚部材
２１ 反り返り部
３１ 反り返り部
４ 連結部
５ 段差
６ 放熱プレート、シャーシ
６１ 端縁部
７ 半導体素子
８ 掛合構造
９ 取り外し部
１Ｂ 半導体素子固定用クリップ
３Ｂ 他方の脚部材
５Ｂ 幅広い段差
８Ｂ 掛合構造

Claims (4)

1. 放熱プレートと、この放熱プレートの端縁部から若干離して配設した半導体素子とを、略門状に折り曲げた弾性板材の一方と他方の両脚部材間に挟持して固定するようにした半導体素子固定用クリップにおいて、
   前記他方の脚部材の根元部分を曲成して、前記放熱プレートの端縁部に接触するように形成した段差が形成されていることを特徴とする半導体素子固定用クリップ。
2. 前記他方の脚部材には、前記半導体素子の表面に形成された凹部に掛合する掛合構造が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子固定用クリップ。
3. 前記他方の脚部材は２つ以上の脚部材に分岐し、
   少なくとも何れか１つの脚部材に前記段差が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子固定用クリップ。
4. 少なくとも何れか１つの脚部材には、前記半導体素子の表面に形成された凹部に掛合する掛合構造が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体素子固定用クリップ。

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