JP6926710B2

JP6926710B2 - 半導体積層ユニット用の加圧部材

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Publication number: JP6926710B2
Application number: JP2017117100A
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Inventors: 圭祐水尻
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Filing date: 2017-06-14
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Description

本発明は、半導体積層ユニット用の加圧部材に関する。

従来、半導体モジュールと、半導体モジュールを冷却する冷媒が流通する冷却管とが交互に積層されてなる半導体積層ユニットを備える電力変換装置において、半導体積層ユニットが積層方向に加圧されたものがある。例えば、特許文献１には、板バネからなる加圧部材により、半導体積層ユニットが積層方向に加圧される構成が開示されている。

特開２０１６−２９６９３号公報

特許文献１に開示の構成において、半導体積層ユニットが、加圧部材が設けられる側の端面にメンテナンス用冷媒流路、冷媒導入管あるいは冷媒排出管などが配置される場合がある。かかる場合には、加圧部材とこれらの部材とが干渉しないように、加圧部材を小型化する必要が生じる。しかしながら、加圧部材を小型化すると、板バネからなる加圧部材のストローク量が減少して、必要な加圧力が得られないおそれがある。また、加圧部材の小型化に伴って弾性変形する部分の形状が変更されると加圧部材の耐久性が低下するおそれがある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、周囲の部材と干渉することを抑制できるとともに、ストローク量及び耐久性を維持できる、半導体積層ユニット用の加圧部材を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、複数の半導体モジュール（１１０）と、該複数の半導体モジュールを冷却する複数の冷媒流路（１２０）とを積層してなる半導体積層ユニット（１００）を積層方向に加圧するための長板状の板材（１０）からなる、半導体積層ユニット用の加圧部材（１）であって、
支承部材（１４０）が当接するように構成されるとともに、上記板材の長手方向に並んだ一対の被支承部（２０）と、
該一対の被支承部の間において、上記支承部材が当接する側と反対側に凸状に湾曲して上記半導体積層ユニットにおける積層方向の端部に当接するように構成された当接部を有するバネ部（３０）と、
上記板材において、上記一対の被支承部よりも長手方向外側に形成されるとともに、上記バネ部を弾性変形させて上記一対の被支承部を変位させるための荷重をかけることができるように構成された一対の被荷重部（４０）と、を備え、
上記一対の被荷重部の少なくとも一方は、上記板材の一部を切り欠いてなる切り欠き部（４１、４１０、４１１）を有し、
上記切り欠き部は、該切り欠き部に上記半導体積層ユニットに接続されて冷媒を流通させる冷媒流通管（１３１、１３２、１３３）の少なくとも一部が位置することができるように構成されている、加圧部材にある。
また、本発明の他の態様は、複数の半導体モジュール（１１０）と、該複数の半導体モジュールを冷却する複数の冷媒流路（１２０）とを積層してなる半導体積層ユニット（１００）を積層方向に加圧するための長板状の板材（１０）からなる、半導体積層ユニット用の加圧部材（１）であって、
支承部材（１４０）が当接するように構成されるとともに、上記板材の長手方向に並んだ一対の被支承部（２０）と、
該一対の被支承部の間において、上記支承部材が当接する側と反対側に凸状に湾曲して上記半導体積層ユニットにおける積層方向の端部に当接するように構成された当接部を有するバネ部（３０）と、
上記板材において、上記一対の被支承部よりも長手方向外側に形成されるとともに、上記バネ部を弾性変形させて上記一対の被支承部を変位させるための荷重をかけることができるように構成された一対の被荷重部（４０）と、を備え、
上記一対の被荷重部の少なくとも一方は、上記板材の一部を切り欠いてなる切り欠き部（４１、４１０、４１１）を有し、
上記バネ部は、上記板材の一部を切り欠いて形成されて上記バネ部の応力集中を緩和する応力集中緩和部（３２）を有する、半導体積層ユニット用の加圧部材にある。
また、本発明のさらに他の態様は、複数の半導体モジュール（１１０）と、該複数の半導体モジュールを冷却する複数の冷媒流路（１２０）とを積層してなる半導体積層ユニット（１００）を積層方向に加圧するための長板状の板材（１０）からなる、半導体積層ユニット用の加圧部材（１）であって、
支承部材（１４０）が当接するように構成されるとともに、上記板材の長手方向に並んだ一対の被支承部（２０）と、
該一対の被支承部の間において、上記支承部材が当接する側と反対側に凸状に湾曲して上記半導体積層ユニットにおける積層方向の端部に当接するように構成された当接部を有するバネ部（３０）と、
上記板材において、上記一対の被支承部よりも長手方向外側に形成されるとともに、上記バネ部を弾性変形させて上記一対の被支承部を変位させるための荷重をかけることができるように構成された一対の被荷重部（４０）と、を備え、
上記一対の被荷重部の少なくとも一方は、上記板材の一部を切り欠いてなる切り欠き部（４１、４１０、４１１）を有し、
長手方向の中央を通り長手方向に垂直な第１仮想直線（Ｌ１）を基準として対称な形状を有するとともに、長手方向に垂直な方向の中央を通り長手方向に平行な第２仮想直線（Ｌ２）を基準として対称な形状を有している、半導体積層ユニット用の加圧部材にある。
本発明のさらに他の態様は、
複数の半導体モジュール（１１０）と、該複数の半導体モジュールを冷却する複数の冷媒流路（１２０）とを積層してなる半導体積層ユニット（１００）を積層方向に加圧するための長板状の板材（１０）からなる、半導体積層ユニット用の加圧部材（１）であって、
支承部材（１４０）が当接するように構成されるとともに、上記板材の長手方向に並んだ一対の被支承部（２０）と、
該一対の被支承部の間において、上記支承部材が当接する側と反対側に凸状に湾曲して上記半導体積層ユニットにおける積層方向の端部に当接するように構成された当接部を有するバネ部（３０）と、
上記板材において、上記一対の被支承部よりも長手方向外側に形成されるとともに、上記バネ部を弾性変形させて上記一対の被支承部を変位させるための荷重をかけることができるように構成された一対の被荷重部（４０）と、を備え、
上記一対の被荷重部の少なくとも一方は、上記板材の一部を切り欠いてなる切り欠き部（４１、４１０、４１１）を有し、
上記加圧部材（１）の中心位置（Ｃ）を基準として点対称である形状を成している、半導体積層ユニット用の加圧部材にある。

上記加圧部材においては、一対の被荷重部が、一対の被支承部よりも長手方向外側に形成されている。そして、一対の被荷重部には切り欠き部が形成されている。これにより、半導体積層ユニットが、加圧部材が設けられる側の端面に設けられた周囲部材を当該切り欠き部の内側に位置させることにより、加圧部材と当該周囲部材との干渉を抑制することができる。さらに、一対の被荷重部は、当該加圧部材を半導体積層ユニットに組み付ける際に、バネ部を弾性変形させる際に用いて、半導体積層ユニットに組み付けた後は、使用されない。従って、一対の被荷重部はバネ部や一対の被支承部ほどは高い耐久性を要しない。そのため、一対の被荷重に切り欠き部を設けても耐久性の低下による問題は生じない。その結果、加圧部材と周囲の部材との干渉を抑制しつつ、加圧部材のストローク量及び耐久性を維持できる。

以上のごとく、本発明によれば、周囲の部材と干渉することを抑制できるとともに、ストローク量及び耐久性を維持できる、半導体積層ユニット用の加圧部材を提供することができる。

なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、電力変換装置の平面模式図。実施形態１における、加圧部材の正面図。実施形態１における、加圧部材の上面図。図４（ａ）は実施形態１における加圧部材の正面における応力分布を示す図、図４（ｂ）は変形形態６における加圧部材の正面における応力分布を示す図。実施形態１における、加圧部材の組み付け態様を説明するための模式図。変形形態１における、加圧部材の正面図。変形形態２における、加圧部材の正面図。変形形態３における、加圧部材の正面図。変形形態３における、加圧部材の組み付け態様を説明するための模式図。変形形態４における、加圧部材の正面図。変形形態５における、加圧部材の正面図。実施形態２における、電力変換装置の平面模式図。実施形態２における、加圧部材の正面図。実施形態２における、加圧部材の組み付け態様を説明するための模式図。

（実施形態１）
加圧部材の実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。
本実施形態の加圧部材１は、図１に示すように、複数の半導体モジュール１１０と、該複数の半導体モジュール１１０を冷却する複数の冷媒流路１２０とを積層してなる半導体積層ユニット１００を積層方向Ｙに加圧するための半導体積層ユニット用の加圧部材１である。加圧部材１は、長板状の板材１０からなる。
そして、加圧部材１は、一対の被支承部２０、バネ部３０及び一対の被荷重部４０を備える。
一対の被支承部２０は、支承部材１４０が当接するように構成されるとともに、板材１０の長手方向Ｘに並んでいる。
バネ部３０は、一対の被支承部２０の間において、支承部材１４０が当接する側と反対側に凸状に湾曲して半導体積層ユニット１００における積層方向Ｙの端部１２５に当接するように構成された当接部３１を有する。
一対の被荷重部４０は、板材１０において、一対の被支承部２０よりも長手方向外側に形成されるとともに、バネ部３０を弾性変形させて一対の被支承部２０を変位させるための荷重をかけることができるように構成されている。
図２に示すように、一対の被荷重部４０の少なくとも一方は、板材１０の一部を切り欠いてなる切り欠き部４１を有する。

以下、本実施形態の半導体積層ユニット用の加圧部材１について、詳述する。なお、本明細書では、半導体積層ユニット用の加圧部材１を単に加圧部材１ともいう。
図１に示すように、加圧部材１は、半導体積層ユニット１００を積層方向Ｙに加圧する。本実施形態では、半導体積層ユニット１００はケース１５０内に収納されており、電力変換装置５００を構成している。半導体積層ユニット１００において、複数の冷媒管１２１が所定間隔をあけて積層方向Ｙに沿って配列している。冷媒管１２１は扁平形状を成しており、冷媒管１２１の内部に冷媒流路１２０が形成されている。積層方向Ｙにおいて隣り合う冷媒管１２１同士の間には、両者の冷媒流路１２０を連通させる連結管１２２が設けられている。連結管１２２は積層方向Ｙに変形可能となっている。

図１に示すように、積層方向Ｙにおける第１方向Ｙ１の最も端に位置する冷却管１２３には、冷却管３ａに冷媒を導入する冷媒導入管１３１と、冷却管１２３から冷媒を導出する冷媒導出管１３２とが接続されている。また、本実施形態では、積層方向Ｙにおける第１方向Ｙ１と反対向きの第２方向Ｙ２の最も端に位置する冷却管１２４には、メンテナンス用パイプ１３３が接続されている。メンテナンス用パイプ１３３を介して、メンテナンス時に冷媒流路１２０から冷媒等を排出したり冷媒流路１２０に冷媒等を導入したりすることができる。メンテナンス用パイプ１３３は、冷却管１２４における幅方向、すなわち板材１０の長手方向Ｘの一方側Ｘ１の端部に設けられ、積層方向Ｙにおける第２方向Ｙ２に延びている。

図１に示すように、隣り合う冷媒管１２１同士の間に半導体モジュール１１０が挿入されている。これにより、積層方向Ｙに沿って、半導体モジュール１１０と冷媒管１２１とが交互に積層された状態となっている。半導体モジュール１１０は所定厚さの平板状を成しており、その両主面１１１、１１２が冷媒管１２１と当接している。

図１に示すように、半導体積層ユニット１００の第２方向Ｙ２側には、加圧部材１が設けられている。本実施形態では、図３に示すように、加圧部材１は板材１０と補助板１５とからなる。板材１０は、板材１０と補助板１５とが互いに重ね合わされている。加圧部材１は支承部材１４０により支持されている。板材１０において、支承部材１４０が当接する部分に一対の被支承部２０が設けられている。図２に示すように、一対の被支承部２０は長手方向Ｘに並ぶとともに、長手方向Ｘに垂直な幅方向Ｚに沿って形成されている。図１に示すように、一対の被支承部２０はそれぞれ、支承部材１４０側、すなわちＹ２側に凸状に湾曲している。

図１、図２、図３に示すように、板材１０において一対の被支承部２０の間にバネ部３０が設けられている。図１に示すように、バネ部３０は、支承部材１４０が一対の被支承部２０に当接する側であるＹ２側と反対側Ｙ１に凸状に湾曲している。そして、バネ部３０の凸状部の頂点位置において、半導体積層ユニット１００における積層方向Ｙの端部を構成する受圧プレート１２５に当接する当接部３１が形成されている。本実施形態では、当接部３１は、板材１０と補助板１５とを挿通して取り付けられた挿通部材からなる。そして、当接部３１は、受圧プレート１２５に形成された図示しない凹部に嵌合している。

図２に示すように、バネ部３０には一対の応力集中緩和部３２が設けられている。一対の応力集中緩和部３２は板材１０の一部を切り欠いて形成されている。例えば、図４（ｂ）に示すように、応力集中緩和部３２を有しない加圧部材１では、応力の高い領域が、当接部３１を含む長手方向Ｘの中央領域に集中していた。一方、図４（ａ）に示すように、本実施形態の加圧部材１では、応力集中緩和部３２により、応力の高い領域が、比較的広い範囲に分散するとともに、応力の高い領域も広がってバネ部３０の応力集中が緩和されることとなる。

図１〜図３に示すように、板材１０において、一対の被支承部２０よりも長手方向外側に形成されている。ここで、「一対の被支承部２０よりも長手方向外側」とは、一対の被支承部２０のうち長手方向Ｘの一方側Ｘ１に位置する被支承部２０よりも一方側Ｘ１の位置と、一対の被支承部２０のうち長手方向Ｘの他方側Ｘ１２に位置する被支承部２０よりも他方側Ｘ２の位置との両方をいう。なお、「一対の被支承部２０よりも長手方向内側」とは、一対の被支承部２０よりも当接部３１に近い位置をいう。

図１に示すように、一対の被荷重部４０はそれぞれ、半導体積層ユニット１００側、すなわちＹ１側に緩やかに凸状に湾曲している。そして、一対の被荷重部４０は、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、バネ部３０を弾性変形させて一対の被支承部２０を変位させるための荷重Ｐをかけることができるように構成されている。

図２に示すように、一対の被荷重部４０には、板材１０の一部を切り欠いてなる切り欠き部４１が形成されている。本実施形態では、切り欠き部４１は板材１０の長手方向Ｘの両端部１１ａ、１１ｂにそれぞれ形成されている。切り欠き部４１の壁面４２は平面視で略Ｕ字状を成している。そして、一方の切り欠き部４１内にメンテナンス用パイプ１３３の一部が位置している。切り欠き部４１は、メンテナンス用パイプ１３３の断面の外形よりも大きく切り欠かれており、壁面４２はメンテナンス用パイプ１３３と接していない。

図２に示すように、加圧部材１は、平面視で略長板状を成している。さらに、加圧部材１は、長手方向Ｘの中央Ｘ０を通り長手方向Ｘに垂直な第１仮想直線Ｌ１を基準として対称な形状を有するとともに、長手方向Ｘに垂直な方向Ｚの中央Ｚ０を通り長手方向Ｘに平行な第２仮想直線Ｌ２を基準として対称な形状を有している。

次に、加圧部材１の組み付け態様について、図５（ａ）〜図５（ｄ）を用いて説明する。まず、図５（ａ）に示すように、半導体積層ユニット１００をケース１５０内に載置した状態で、加圧部材１を半導体積層ユニット１００とケース１５０の内面１５１との間に紙面上方から差し入れるとともに、図２に示すように、長手方向Ｘの一方側Ｘ１にずらしてメンテナンス用パイプ１３３の一部を切り欠き部４１内に位置させる。なお、図５（ａ）に示す初期状態では、ケース１５０の内面１５１と一対の被支承部２０との間隔ｄは、図５（ｃ）に示す支承部材１４０の高さｔ、すなわち積層方向Ｙの長さｔよりも小さい。

次に、図５（ｂ）に示すように、一対の被荷重部４０に荷重Ｐをかける。これにより、バネ部３０を弾性変形させて、一対の被支承部２０を半導体積層ユニット１００側、すなわちＹ１側に変位させる。図５（ｂ）に示す、ケース１５０の内面１５１と一対の被支承部２０との間隔ｄが、図５（ｃ）に示す支承部材１４０の高さｔよりも大きくなるまで、一対の被荷重部４０に荷重Ｐをかける。

その後、図５（ｃ）に示すように、一対の被支承部２０とケース１５０の内面１５１との間に支承部材１４０をそれぞれ配置する。図５（ｄ）に示すように、一対の被荷重部４０への荷重Ｐを解除することにより、弾性変形していたバネ部３０を復元させて一対の被支承部２０を支承部材１４０当接させる。これにより、バネ部３０に生じる反力により、当接部３１が受圧プレート１２５をＹ１側に押圧する。その結果、半導体積層ユニット１００がＹ１側に加圧されることとなる。

次に、本実施形態の加圧部材１における作用効果について、詳述する。
本実施形態の加圧部材１によれば、一対の被荷重部４０が一対の被支承部２０よりも長手方向外側に形成されている。そして、一対の被荷重部４０には切り欠き部４１が形成されている。これにより、半導体積層ユニット１００が、加圧部材１が設けられる側に設けられたメンテナンス用パイプ１３３を切り欠き部４１の内側に位置させることにより、加圧部材１とメンテナンス用パイプ１３３との干渉を抑制することができる。さらに、一対の被荷重部４０は、加圧部材１を半導体積層ユニット１００に組み付ける際に、バネ部３０を弾性変形させるために荷重がかけられるが、加圧部材１を半導体積層ユニット１００に組み付けた後は荷重がかけられない。従って、一対の被荷重部４０は、組み付け後に常に荷重がかかっているバネ部３０や一対の被支承部２０に比べて、高い耐久性を必要としない。そのため、一対の被荷重部４０に切り欠き部４１を設けても耐久性の低下による問題は生じない。その結果、加圧部材１とメンテナンス用パイプ１３３との干渉を抑制しつつ、加圧部材１のストローク量及び耐久性を維持できる。

また、本実施形態では、切り欠き部４１は、板材１０の長手方向Ｘの端部１１ａ、１１ｂに形成されている。そのため、加圧部材１の組み付け時に、切り欠き部４１内にメンテナンス用パイプ１３３等の周囲部材を位置させる際に、加圧部材１を長手方向Ｘにずらすだけで良いことから、組み付け時の作業性を向上することができる。

また、本実施形態では、切り欠き部４１は、切り欠き部４１に半導体積層ユニット１００に接続されて冷媒を流通させる冷媒流通管であるメンテナンス用パイプ１３３の少なくとも一部が位置することができるように構成されている。これにより、メンテナンス用パイプ１３３を備えた半導体積層ユニット１００に対して、本実施形態の加圧部材１を好適に使用することができる。

なお、本実施形態では、支承部材１４０はケース１５０と別部材からなることとしたが、これに替えて、支承部材１４０をケース１５０と一部材として形成してもよい。例えば、ケース１５０自体を支承部材１４０として、ケース１５０の内面１５１が一対の被支承部２０に当接して、加圧部材１を支承することとしてもよい。

なお、本実施形態では、切り欠き部４１を板材１０の長手方向Ｘにおける両端部１１ａ、１１ｂにそれぞれ設けたが、これに替えて、図６に示す変形形態１のように、板材１０の長手方向Ｘの一方側Ｘ１の端部１１ａに切り欠き部４１を設けて、他方の長手方向Ｘの他方側Ｘ２の端部１１ｂに切り欠き部４１を設けないこととしてもよい。

また、本実施形態では、バネ部３０は、板材１０の一部を切り欠いて形成されてバネ部の応力集中を緩和する応力緩和部を有する。これにより、応力集中緩和部３２により、応力の高い領域が比較的広い範囲に広がって、バネ部３０の応力集中が緩和されることとなる。この結果、加圧部材１の耐久性を低下させることなく、加圧部材１のストローク量を維持することができる。

また、本実施形態では、加圧部材１は、長手方向Ｘの中央Ｘ０を通り長手方向Ｘに垂直な第１仮想直線Ｌ１を基準として対称な形状を有するとともに、長手方向Ｘに垂直な方向Ｚの中央Ｚ０を通り長手方向Ｘに平行な第２仮想直線Ｌ２を基準として対称な形状を有している。これにより、加圧部材１におけるバネ荷重の均一化が図られてバネ荷重を高めやすくなる。また、加圧部材１の製造性や組み付け性を向上できる。

本実施形態では、図２に示すように、切り欠き部４１の壁面４２は略Ｕ字状としたが、これに替えて、図７に示す変形形態２のように、切り欠き部４１の長手方向Ｘにおける開口側を狭く、切り欠き部４１の内側を広くなるように壁面４２０を、鍵型に屈折した面としてもよい。この場合には、板材１０の長手方向Ｘの端部１１ａ、１１ｂの長さを長く確保できるため、組み付け時に一対の被荷重部４０に荷重をかけやすくなる。

また、本実施形態では、図２に示すように、切り欠き部４１を板材１０の長手方向Ｘの端部１１ａ、１１ｂに設けたが、これに替えて、図８に示す変形形態３のように、切り欠き部４１０を板材１０の角部に設けることとしてもよい。変形形態３では、板材１０において、長手方向Ｘの一方側Ｘ１の端部１１ａと、幅方向Ｚの他方側Ｚ２の端部１３ｂとの角部に一つの切り欠き部４１０を設けるとともに、長手方向Ｘの他方側Ｘ２の端部１１ｂと、幅方向Ｚの一方側Ｚ１の端部１３ａとの角部に一つの切り欠き部４１０を設けている。当該変形形態３によれば、図９に示すように、加圧部材１を組み付ける際に、加圧部材１を矢印Ｑの方向にケース１５０に差し入れるだけで、図８に示すように、メンテナンス用パイプ１３３の一部を切り欠き部４１０内に位置させることができるため、組み付け作業性が向上する。変形形態３においても、切り欠き部４１０は、被荷重部４０に形成されており、被支承部２０及びバネ部３０には形成されていないため、加圧部材１の耐久性が維持されている。

さらに、図８、図９に示すように、変形形態３では、加圧部材１は、加圧部材１における第１仮想直線Ｌ１と第２仮想直線Ｌ２との交点である加圧部材１の中心位置Ｃを基準として点対称である形状を成している。これにより、加圧部材１におけるバネ荷重の均一化が図られてバネ荷重を高めやすくなる。さらに、加圧部材１を組み付ける際に、中心位置Ｃを基準に１８０°回転させた状態でも取り付け可能となるため、組み付け作業性が一層向上する。

また、変形形態３では、切り欠き部４１０を板材１０の角部に設けることとしたが、これに替えて、図１０に示す変形形態４のように、切り欠き部４１１を板材１０の幅方向Ｚの端部１３ａ、１３ｂに設けることとしてもよい。当該変形形態４においては、切り欠き部４１１は、切り欠き部４１１内にメンテナンス用パイプ１３３が位置できる程度の大きさに形成されている。そして、切り欠き部４１１の壁面４２２はメンテナンス用パイプ１３３に接触していない。この場合も、変形形態３と同等の作用効果を奏する。さらに、当該変形形態４では、変形形態３の場合に比べて、一対の被荷重部４０が比較的大きくなるため、組み付け時に一対の被荷重部４０に荷重をかけやすくなり、組み付け作業性が一層向上する。

また、本実施形態１では、図２に示すように、応力集中緩和部３２としてバネ部３０の一部に貫通孔を設けたが、これに替えて、図１１に示す変形形態５のように、板材１０の幅方向Ｚの端部１３ａ、１３ｂの一部を切り欠いて応力集中緩和部３２を形成してもよい。この場合には、応力集中緩和部３２は、バネ部３０が必要とされる耐久性を維持できる程度の大きさ、位置、範囲で形成することができる。この場合も実施形態１と同等の作用効果を奏する。

なお、本実施形態１では、図２に示すように、バネ部３０に応力集中緩和部３２を設けたが、図４（ｂ）に示す変形形態６のように、応力集中緩和部３２を設けないこととしてもよい。変形形態６では、本実施形態１における応力集中緩和部３２による作用効果を除いて、本実施形態１の場合と同等の作用効果を奏する。

（実施形態２）
実施形態１では、図１に示すように、加圧部材１は、半導体積層ユニット１００において、冷媒導入管１３１及び冷媒導出管１３２が設けられる側と反対側、すなわち、積層方向Ｙの第２方向Ｙ２側に設けられることとした。実施形態２では、これに替えて、図１２に示すように、加圧部材１は、半導体積層ユニット１００において冷媒導入管１３１及び冷媒導出管１３２が設けられる側に設けられている。そして、積層方向Ｙにおける第１方向Ｙ１の最も端に位置する冷却管１２３には受圧プレート１２５が積層されている。そして、半導体積層ユニット１００における積層方向Ｙの端部を構成する受圧プレート１２５に加圧部材１の当接部３１が当接している。これにより、加圧部材１は、半導体積層ユニット１００を積層方向Ｙにおける第２方向Ｙ２側に加圧する。

また、本実施形態では、図１３に示すように、切り欠き部４１０は、板材１０において、長手方向Ｘの一方側Ｘ１の端部１１ａと、幅方向Ｚの他方側Ｚ２の端部１３ｂとの角部に一つの切り欠き部４１０を設けられているとともに、長手方向Ｘの他方側Ｘ２の端部１１ｂと、幅方向Ｚの他方側Ｚ２の端部１３ｂとの角部に一つの切り欠き部４１０を設けられている。そして、加圧部材１は、第１仮想直線Ｌ１を基準として線対称の形状となっている。加圧部材１は、半導体積層ユニット１００に組み付けた状態において、長手方向Ｘの一方側Ｘ１の切り欠き部４１０には冷媒導入管１３１の一部が配置しているとともに、長手方向Ｘの一方側Ｘ２の切り欠き部４１０には冷媒導出管１３２の一部が配置している。その他の構成要素は実施形態１の場合と同様であり、本実施形態においても実施形態１の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。

本実施形態の加圧部材１によれば、変形形態３の場合と同様に、図１４に示すように、加圧部材１を組み付ける際に、加圧部材１を矢印Ｑの方向にケース１５０に差し入れるだけで、図１３に示すように、冷媒導入管１３１及び冷媒導出管１３２の一部を切り欠き部４１０内に位置させることができるため、組み付け作業性が向上する。本実施形態においても、切り欠き部４１０は、被荷重部４０に形成されており、被支承部２０及びバネ部３０には形成されていないため、加圧部材１の耐久性が維持されている。なお、本実施形態においても、実施形態１において、加圧部材１が点対称の形状を成していることによる作用効果を除いて、実施形態１の場合と同様の作用効果を奏する。

本発明は上記各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において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、実施形態２における応力集中緩和部３２を、変形形態５の幅方向Ｚの端部１３ａ、１３ｂに形成された応力集中緩和部３２に変更してもよい。

１加圧部材
１０板材
１１ａ、１１ｂ、１３ａ、１３ｂ端部
２０被支承部
３０バネ部
３２応力集中緩和部
４０被荷重部
４１、４１０、４１１切り欠き部
１００半導体積層ユニット
１３３メンテナンス用パイプ
１４０支承部材

Claims

複数の半導体モジュール（１１０）と、該複数の半導体モジュールを冷却する複数の冷媒流路（１２０）とを積層してなる半導体積層ユニット（１００）を積層方向に加圧するための長板状の板材（１０）からなる、半導体積層ユニット用の加圧部材（１）であって、
支承部材（１４０）が当接するように構成されるとともに、上記板材の長手方向に並んだ一対の被支承部（２０）と、
該一対の被支承部の間において、上記支承部材が当接する側と反対側に凸状に湾曲して上記半導体積層ユニットにおける積層方向の端部に当接するように構成された当接部を有するバネ部（３０）と、
上記板材において、上記一対の被支承部よりも長手方向外側に形成されるとともに、上記バネ部を弾性変形させて上記一対の被支承部を変位させるための荷重をかけることができるように構成された一対の被荷重部（４０）と、を備え、
上記一対の被荷重部の少なくとも一方は、上記板材の一部を切り欠いてなる切り欠き部（４１、４１０、４１１）を有し、
上記切り欠き部は、該切り欠き部に上記半導体積層ユニットに接続されて冷媒を流通させる冷媒流通管（１３１、１３２、１３３）の少なくとも一部が位置することができるように構成されている、半導体積層ユニット用の加圧部材。
上記バネ部は、上記板材の一部を切り欠いて形成されて上記バネ部の応力集中を緩和する応力集中緩和部（３２）を有する、請求項１に記載の半導体積層ユニット用の加圧部材。
長手方向の中央を通り長手方向に垂直な第１仮想直線（Ｌ１）を基準として対称な形状を有するとともに、長手方向に垂直な方向の中央を通り長手方向に平行な第２仮想直線（Ｌ２）を基準として対称な形状を有している、請求項１又は２に記載の半導体積層ユニット用の加圧部材。
上記加圧部材（１）の中心位置（Ｃ）を基準として点対称である形状を成している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体積層ユニット用の加圧部材。
複数の半導体モジュール（１１０）と、該複数の半導体モジュールを冷却する複数の冷媒流路（１２０）とを積層してなる半導体積層ユニット（１００）を積層方向に加圧するための長板状の板材（１０）からなる、半導体積層ユニット用の加圧部材（１）であって、
支承部材（１４０）が当接するように構成されるとともに、上記板材の長手方向に並んだ一対の被支承部（２０）と、
該一対の被支承部の間において、上記支承部材が当接する側と反対側に凸状に湾曲して上記半導体積層ユニットにおける積層方向の端部に当接するように構成された当接部を有するバネ部（３０）と、
上記板材において、上記一対の被支承部よりも長手方向外側に形成されるとともに、上記バネ部を弾性変形させて上記一対の被支承部を変位させるための荷重をかけることができるように構成された一対の被荷重部（４０）と、を備え、
上記一対の被荷重部の少なくとも一方は、上記板材の一部を切り欠いてなる切り欠き部（４１、４１０、４１１）を有し、
上記バネ部は、上記板材の一部を切り欠いて形成されて上記バネ部の応力集中を緩和する応力集中緩和部（３２）を有する、半導体積層ユニット用の加圧部材。
長手方向の中央を通り長手方向に垂直な第１仮想直線（Ｌ１）を基準として対称な形状を有するとともに、長手方向に垂直な方向の中央を通り長手方向に平行な第２仮想直線（Ｌ２）を基準として対称な形状を有している、請求項５に記載の半導体積層ユニット用の加圧部材。
上記加圧部材（１）の中心位置（Ｃ）を基準として点対称である形状を成している、請求項５又は６に記載の半導体積層ユニット用の加圧部材。
複数の半導体モジュール（１１０）と、該複数の半導体モジュールを冷却する複数の冷媒流路（１２０）とを積層してなる半導体積層ユニット（１００）を積層方向に加圧するための長板状の板材（１０）からなる、半導体積層ユニット用の加圧部材（１）であって、
支承部材（１４０）が当接するように構成されるとともに、上記板材の長手方向に並んだ一対の被支承部（２０）と、
該一対の被支承部の間において、上記支承部材が当接する側と反対側に凸状に湾曲して上記半導体積層ユニットにおける積層方向の端部に当接するように構成された当接部を有するバネ部（３０）と、
上記板材において、上記一対の被支承部よりも長手方向外側に形成されるとともに、上記バネ部を弾性変形させて上記一対の被支承部を変位させるための荷重をかけることができるように構成された一対の被荷重部（４０）と、を備え、
上記一対の被荷重部の少なくとも一方は、上記板材の一部を切り欠いてなる切り欠き部（４１、４１０、４１１）を有し、
長手方向の中央を通り長手方向に垂直な第１仮想直線（Ｌ１）を基準として対称な形状を有するとともに、長手方向に垂直な方向の中央を通り長手方向に平行な第２仮想直線（Ｌ２）を基準として対称な形状を有している、半導体積層ユニット用の加圧部材。
上記加圧部材（１）の中心位置（Ｃ）を基準として点対称である形状を成している、請求項８に記載の半導体積層ユニット用の加圧部材。
複数の半導体モジュール（１１０）と、該複数の半導体モジュールを冷却する複数の冷媒流路（１２０）とを積層してなる半導体積層ユニット（１００）を積層方向に加圧するための長板状の板材（１０）からなる、半導体積層ユニット用の加圧部材（１）であって、
支承部材（１４０）が当接するように構成されるとともに、上記板材の長手方向に並んだ一対の被支承部（２０）と、
該一対の被支承部の間において、上記支承部材が当接する側と反対側に凸状に湾曲して上記半導体積層ユニットにおける積層方向の端部に当接するように構成された当接部を有するバネ部（３０）と、
上記板材において、上記一対の被支承部よりも長手方向外側に形成されるとともに、上記バネ部を弾性変形させて上記一対の被支承部を変位させるための荷重をかけることができるように構成された一対の被荷重部（４０）と、を備え、
上記一対の被荷重部の少なくとも一方は、上記板材の一部を切り欠いてなる切り欠き部（４１、４１０、４１１）を有し、
上記加圧部材（１）の中心位置（Ｃ）を基準として点対称である形状を成している、半導体積層ユニット用の加圧部材。
上記切り欠き部（４１、４１０）は、上記板材の長手方向の端部（１１ａ、１１ｂ）の少なくとも一方に形成されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導体積層ユニット用の加圧部材。
上記切り欠き部（４１０）は、上記板材の角部に形成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の半導体積層ユニット用の加圧部材。