JPH10154882A - 制御モジュール - Google Patents
制御モジュールInfo
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- JPH10154882A JPH10154882A JP8313901A JP31390196A JPH10154882A JP H10154882 A JPH10154882 A JP H10154882A JP 8313901 A JP8313901 A JP 8313901A JP 31390196 A JP31390196 A JP 31390196A JP H10154882 A JPH10154882 A JP H10154882A
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- control module
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Abstract
かつ部品点数を減らして構造を簡素化する。 【解決手段】 半導体デバイス40を含む制御回路デバ
イスが実装された制御回路基板10を備える制御モジュ
ール。制御回路基板10を収容する金属製筐体30と、
導体22が貫通状態で一体化された蓋部材20とを備え
る。導体22と制御回路基板10とを接続し、かつ、半
導体デバイス40と筐体30とを接触させた状態で、蓋
部材20を筐体30の開口部に装着することにより、筐
体30内に制御回路基板10を密封し、かつ、導体22
を媒介として制御回路基板10と外部回路との接続を図
る。
Description
を構成して自動車等に搭載される制御モジュールに関す
るものである。
の要求が高まるにつれ、その電子回路化、特に、FET
(電界効果トランジスタ)等をはじめとする半導体デバ
イスによる自動制御化が急速に進められている。
は、その大半が回路基板上に実装され、この基板ごと自
動車等に搭載されているのが一般的である。
のうち、特に半導体デバイスは耐熱性が低く(パワー系
デバイスでも150℃が限界)、かつ、それ自身の発熱
量も大きいことから、その放熱をいかに行うかが大きな
課題となる。従来、このような放熱の手段としては、上
記半導体デバイスに放熱板を装着することが行われてい
る。しかし、このような放熱板によって十分な放熱を行
うには、かなりの放熱面積を確保する必要があり、特
に、自動車のエンジンルームのような高温雰囲気中に回
路基板を配する場合には半導体デバイスよりも面積の大
きい放熱板を用いなければならず、ユニット全体の大型
化は避けられない。
図9(a)(b)に示すように、各種デバイス91が実
装された制御回路基板90を熱伝導性の高い金属(アル
ミニウム等)からなるケース92内に入れ、上記制御回
路基板90に実装されたデバイスのうちの半導体デバイ
ス94を立直させてその一面を上記ケース92の側壁9
2aの内側面に密着させることにより、制御回路基板9
0のケース92を半導体デバイス94の放熱板として兼
用することが考えられる。
路基板90に組み込まれた制御回路を外部回路と接続す
るには、この制御回路基板90上に基板用コネクタ96
を実装し、かつ、この基板用コネクタ96を相手方コネ
クタと結合させるべくケース側壁92aに窓92bを設
けて、この窓92bから外方に基板用コネクタ96を臨
ませなければならず、構造の複雑化は避けられない。ま
た、基板用コネクタ96の存在自体が部品点数削減の妨
げとなる。
bの周縁部との間には必ず隙間が生じるので、たとえケ
ース92の上部開口を蓋で塞いだとしても、上記隙間か
ら水分が侵入しやすく、防水は非常に難しい。このた
め、コネクタの設置個所は大幅に制約される。
及び防水性に優れ、かつ部品点数が少なくて構造が簡素
な制御モジュールを提供することを目的とする。
の手段として、本発明は、半導体デバイスを含む制御回
路デバイスが実装された制御回路基板と、絶縁材料から
なる本体とこの本体を一方向に貫通する導体とが一体に
形成され、当該導体の一端が上記制御回路基板に接続さ
れた蓋部材と、一方向に開口する金属製の筐体とを備
え、この筐体の内側面に前記半導体デバイスを接触させ
た状態で当該筐体内に上記制御回路基板を収容し、か
つ、この筐体の開口部に上記蓋部材を装着することによ
り、当該筐体内に上記制御回路基板を密封したものであ
る。
体デバイスとの接触によって、半導体デバイスの放熱を
良好に促進できる。しかも、この筐体を塞ぐ蓋部材にこ
れを貫く導体が一体化されているため、部品点数の少な
い簡単な構造で、かつ、高い防水性を確保しながら、上
記導体を媒介として制御回路基板と外部回路との接続が
図れる。特に、上記筐体と蓋部材との間にシール部材を
設けることにより、さらに高い防水性が得られる。ま
た、制御回路基板及び半導体デバイス全体が金属製の筐
体で覆われているため、高いシールド作用も得られる。
した位置に配するようにしてもよいが、上記蓋部材の外
周部に上記半導体デバイスが嵌着可能な凹部を形成し、
この凹部に半導体デバイスが嵌着された状態で蓋部材が
筐体の開口部に装着されることにより当該半導体デバイ
スが筐体の側壁内側面に接触するようにすれば、半導体
デバイス配設用の空間を節減してモジュール全体をより
コンパクト化できる。
させるだけでもよいが、これらを積極的に圧接させる圧
接手段を備えれば、半導体デバイスから筐体への熱伝導
性を高めてより効果的なデバイスの冷却ができる。ま
た、筐体の外側面に放熱フィンを形成しても、高い放熱
性が得られる。
制御回路基板上に実装するようにしてもよいが、上記蓋
部材の本体内側部分にデバイス配設空間を形成してこの
デバイス配設空間内で導体の途中部分を露出させ、この
デバイス配設空間内に上記制御回路デバイスのうちのリ
ード線付回路デバイスを配設してそのリード線を上記導
体の途中部分に直接接続するようにすれば、制御回路基
板の構造の簡素化及び小型化が可能であり、ひいてはモ
ジュール全体のコンパクト化ができる。
わないが、上記導体の端部が突出している蓋部材本体の
外周面にコネクタ嵌合部を形成し、このコネクタ嵌合部
に他のコネクタが嵌合されることによりこのコネクタと
上記導体とが接続されるようにすれば、そのコネクタ嵌
合操作だけで簡単に外部回路との接続ができる。
るようにしてもよいし、複数のコネクタを同時接続する
ようにしてもよい。後者の場合、上記コネクタ嵌合部
を、外方に突出する第1の嵌合部と、この第1の嵌合部
の周囲に凹設された第2の嵌合部とで構成し、各嵌合部
から外方に上記導体の端部を突出させるとともに、上記
第1の嵌合部の端部に嵌合される第1のコネクタと、上
記第1の嵌合部が貫通可能な貫通穴を有し、この貫通穴
を第1の嵌合部が貫通する状態で上記第2の嵌合部に嵌
合される第2のコネクタとを備えるようにすれば、両コ
ネクタを重ねた状態で上記導体に同時接続することがで
き、これらコネクタを含めたモジュール全体のコンパク
ト化、及び構造の小型化ができる。
〜図7に基づいて説明する。
板10、蓋部材20、及び金属製の筐体30を備え、制
御回路基板10の表裏両面には、各種制御回路デバイス
(この実施の形態では放熱量の比較的小さな制御回路デ
バイス)12が実装されている。
る本体と、この本体を一方向(図1では上下方向)に貫
く複数本(図例では8本;図3等参照。)の導体22と
がインサートモールド成形等で一体に形成されたもので
ある。各導体22の一方の端部(図1では上端部)は、
制御回路基板10に設けられた貫通穴に差し込まれ、か
つ、半田付けによって制御回路基板10上の制御回路に
接続されている。蓋部材20の本体下面にはコネクタ嵌
合凹部24が形成され、このコネクタ嵌合凹部24内に
各導体22の下端部が突出している。また、この蓋部材
20の本体下端部にはフランジ部25が形成されてい
る。
たは複数(図例では4つ)の凹部26が形成され、各凹
部26に半導体デバイス40が嵌め込まれており、この
嵌め込み状態で半導体デバイス40の外側面と蓋部材2
0の本体外周面とが略合致した状態になっている。各凹
部26の上方には切欠27が形成され、この切欠27を
通じて半導体デバイス40の各端子(図例では3本の端
子)42が上方に突出した状態にあり、これらの端子4
2が前記制御回路基板10上の回路に接続されている。
すなわち、半導体デバイス40も他のデバイス12と同
様に制御回路基板10上に実装されている。これら半導
体デバイス40の下部には舌片44が形成され、この舌
片44にこれを水平方向に貫通するねじ孔46が形成さ
れている。
体的な種類は問わず、電界効果トランジスタ(FE
T)、バイポーラトランジスタ(BPT)、3端子レギ
ュレータ、5端子のインテリジェントパワーデバイス
(IPD、IPS)等の各種デバイスが適用可能であ
る。
いて、この部分にデバイス配設空間28が形成されてい
る。このデバイス配設空間28内では、適当な導体(図
例では4本の導体)22の途中部分が露出しており、こ
のデバイス配設空間28内にリード線付回路デバイス5
0が配設されている。
ば電解コンデンサや大容量ダイオードのように、その本
体から複数本のリード線52が導出されたもので、従来
は他のデバイスと同様に制御回路基板上に実装されてい
たものであるが、この制御モジュールでは、上記デバイ
ス配設空間28内で適当な導体22の途中部分に上記リ
ード線52が直接接続されている。この直接接続を行う
方法は特に問わず、単なる半田付けでもよいし、導体2
2の途中部分に図5に示すような溝23を切欠き、この
溝23にリード線52の端部を圧入して圧接接続させる
ようにしてもよい。
口し、かつ、この開口部に上記蓋部材20及び半導体デ
バイス40がほぼ隙間なく嵌入可能な形状をなしてい
る。この筐体30の材質は、金属材料の中でも熱伝導性
の高いもの、例えばアルミニウムやアルミニウム合金が
特に適している。この筐体30の天壁下面(内側面)の
両側部には、制御回路基板10を支持するための段部3
1が形成され、これら段部31同士の間にデバイス逃が
し空間32が確保されている。
0のフランジ部25に対応するフランジ部34が形成さ
れ、これらフランジ部25,34同士が上下に重ねられ
た状態で複数のボルト60及びナット62で締結される
ことにより、蓋部材20が筐体30に固定されている。
さらに、フランジ部25の上面とフランジ部34の下面
との間にはOリング(シール部材)64が介設され、こ
のOリング64により水分侵入路が完全に遮断されてい
る。このOリング64をはじめとするシール部材の具体
的な材質としては、従来から一般に知られている各種ゴ
ムが適用可能であるが、この制御モジュールをエンジン
ルーム等の高温雰囲気下に設置する場合には、耐熱性の
高いフッ素ゴムやシリコーンゴムが特に好適である。
40のねじ孔46と対応する位置に円錐台状の貫通孔3
6が形成されている。そして、この貫通孔36を通じて
ねじ孔46に皿ねじ66を挿入、螺合し、これを締付け
ることにより、半導体デバイス40の外側面と筐体30
の側壁内側面とを外部操作で圧接させることが可能とな
っている。
組立てることができる。
に回路デバイス50を入れ、そのリード線52を適当な
導体22の途中部分に接続する。また、各凹部26に半
導体デバイス40を嵌め込んでおく。
0の貫通孔に差し込み、半田付け等で接続する。と同時
に、各半導体デバイス40の端子42も制御回路基板1
0の適所に接続する。
の回路基板10及び蓋部材20に筐体30を被着し(換
言すれば筐体30内に制御回路基板10側から蓋部材2
0を嵌入し)、フランジ部25,34同士をボルト60
等で締結する。この時、制御回路基板10の周縁部は筐
体30内の段部31と当接し、制御回路基板10の上側
面に実装された各回路デバイス12はデバイス逃がし空
間32内に逃がされる。
ねじ66を挿入し、締め付けることにより、筐体30の
側壁と半導体デバイス40とを圧接させる。
ュールによれば、次の効果を得ることができる。
触によって、半導体デバイス40の放熱を促進し、効果
的に冷却できる。特に、この実施の形態では、皿ねじ6
6の操作によって筐体30と半導体デバイス40とを積
極的に圧接させることができるため、両者間の熱伝導性
を高めて放熱をさらに促進することが可能である。ま
た、図1や図2に示すように筐体30の表面に放熱フィ
ン38を形成することによっても、放熱性を向上させる
ことができる。
板10及び半導体デバイス40全体が覆われているた
め、高いシールド効果を得ることができる。すなわち、
外部からの電磁ノイズの影響を避け、かつ、外部への電
磁ノイズの放出を有効に防止できる。
れを貫通する導体22とを一体化しているので、この導
体22を通じて外部回路と内部の制御回路基板10との
接続を図りながら、高い防水性を確保できる。特に、筐
体30と蓋部材20との間にOリング64等のシール部
材を介在させることにより、防水はより確実なものとな
る。また、このような高い防水性により、モジュール全
体を外気に触れる個所、例えば自動車でいえばタイヤ直
上のボディ内側等に配設することが可能となる。
密閉性を増すと、その内外に圧力差が生じ、この圧力差
が大きいと筐体30や蓋部材20の破損につながるおそ
れがあるが、予め筐体30または蓋部材20の一部に通
気性は良好で水分は通しにくい多孔膜の窓を形成してお
けば、高い防水性は確保しながら、前記圧力差に起因す
る不都合を未然に回避することができる。
タと同等の役割(すなわち制御回路基板10と外部回路
との接続媒体としての役割)を担うため、部品点数を削
減でき、構造をより簡素化できる。特に、図例のよう
に、蓋部材20の外側面にコネクタ嵌合凹部24を形成
し、このコネクタ嵌合凹部24に他のコネクタが嵌合さ
れた状態で当該コネクタと導体22とが接続されるよう
にすれば、当該接続を簡単な操作で行うことが可能にな
る。
のコネクタを接続することも可能である。その形態の一
例を第2の実施の形態として図8に示す。図において、
蓋部材20の本体下端部中央が下方に突出していて第1
の嵌合部24aを形成しており、この第1の嵌合部24
aの周囲に上方に凹んだ第2の嵌合部24bが形成され
ている。そして、全導体22のうち中央よりの導体22
の下端部が第1の嵌合部24aの下面から下方に突出
し、外よりの導体22の下端部が第2の嵌合部24bの
下面から下方に突出している。
造体(図例では電気接続箱72)の上面に形成され、そ
の中央部に上記第1の嵌合部24aが貫通可能な貫通孔
76が形成されており、当該貫通状態で上記第2のコネ
クタ70Bが上記第2の嵌合部24bに嵌入され、この
嵌入によって第2のコネクタ70Bと外よりの導体22
とが接続されるようになっている。また、第1のコネク
タ70Aは上記第1の嵌合部24aの下端に外嵌可能に
構成され、この外嵌によって第1のコネクタ70Aと中
央よりの導体22とが接続されるようになっている。
ールに接続される2つのコネクタ70A,70Bを上下
に重ねて配置することができ、全体の構造をコンパクト
に収めることが可能になる。
例えば次のような形態をとることも可能である。
を有しており、この放熱フィンと筐体30とが接触する
おそれがある場合には、両者間に予め熱伝導性の高い絶
縁シートを挟み込んでおけばよい。例えば、フッ素系樹
脂にマイカ等の金属粉末を配合したものは、良好な伝熱
性及び絶縁性を兼ね備えており、特に好適である。
でなくてもよく、他の部品を兼用してもよい。例えば本
発明の制御モジュールを自動車に搭載する場合には、そ
のボディを上記筐体として兼用する(すなわちボディに
制御回路基板10の収容部を一体に形成する)ようにし
てもよい。
と独立して配するようにしてもよい。すなわち、半導体
デバイス40よりも筐体開口部側に蓋部材20を配する
ようにしてもよい。ただし、前記実施の形態のように蓋
部材20の本体に凹部26を形成し、この凹部26に半
導体デバイス40を嵌め込むようにすれば、制御回路基
板10と蓋部材20との隙間を小さくしてモジュール全
体をよりコンパクトにまとめることが可能になる。
は、従来と同様に制御回路基板10上に配するようにし
てもよい。ただし、前記実施形態のように、蓋部材20
に形成したデバイス配設空間28内で回路デバイス50
と導体22とを直接接続するようにすれば、制御回路基
板10の構造の簡素化及び小型化ができ、ひいてはモジ
ュール全体をよりコンパクト化できる利点が得られる。
収容する金属製筐体と、この金属製筐体内を密封する蓋
部材とを備えるとともに、上記制御回路基板に実装され
た半導体デバイスを上記金属製筐体に接触させ、かつ、
この蓋部材にその本体を一方向に貫通する導体を一体化
してこの導体により上記制御回路基板と外部回路との接
続を図るようにしたものであるので、放熱性及び防水性
に優れ、かつ、部品点数の少ないコンパクトな制御モジ
ュールを提供できる効果がある。また、上記金属製筐体
によって高いシールド効果も得ることができる。
部材を設ければ、防水性をより高めることができる。
的に圧接させる圧接手段を備えたり、筐体の外側面に放
熱フィンを形成したりすることにより、放熱性をさらに
高めることができる効果が得られる。
バイスが嵌着可能な凹部を形成し、この凹部に半導体デ
バイスが嵌着された状態で蓋部材が筐体の開口部に装着
されることにより当該半導体デバイスが筐体の側壁内側
面に接触するように構成すれば、半導体デバイス配設用
の空間を節減してモジュール全体をよりコンパクト化で
きる効果が得られる。
ス配設空間を形成してこのデバイス配設空間内で導体の
途中部分を露出させ、このデバイス配設空間内に上記制
御回路デバイスのうちのリード線付回路デバイスを配設
してそのリード線を上記導体の途中部分に直接接続する
ようにすれば、制御回路基板の構造の簡素化及び小型化
が可能であり、ひいてはモジュール全体のコンパクト化
ができる効果が得られる。
材本体の外周面にコネクタ嵌合部を形成し、このコネク
タ嵌合部に他のコネクタが嵌合されることによりこのコ
ネクタと上記導体とが接続されるようにすれば、そのコ
ネクタ嵌合操作だけで簡単に外部回路との接続ができる
効果が得られる。
接続する場合、上記コネクタ嵌合部を、外方に突出する
第1の嵌合部と、この第1の嵌合部の周囲に凹設された
第2の嵌合部とで構成し、各嵌合部から外方に上記導体
の端部を突出させるとともに、上記第1の嵌合部の端部
に嵌合される第1のコネクタと、上記第1の嵌合部が貫
通可能な貫通穴を有し、この貫通穴を第1の嵌合部が貫
通する状態で上記第2の嵌合部に嵌合される第2のコネ
クタとを備えることにより、両コネクタを重ねた状態で
配置でき、これらコネクタを含めたモジュール全体のコ
ンパクト化、及び構造の小型化ができる効果が得られ
る。
ールの断面正面図である。
バイスと導体との接続構造を示す斜視図である。
ールの断面正面図である。
例を示す一部断面正面図、(b)は一部断面平面図であ
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 半導体デバイスを含む制御回路デバイス
が実装された制御回路基板と、絶縁材料からなる本体と
この本体を一方向に貫通する導体とが一体に形成され、
当該導体の一端が上記制御回路基板に接続された蓋部材
と、一方向に開口する金属製の筐体とを備え、この筐体
の内側面に前記半導体デバイスを接触させた状態で当該
筐体内に上記制御回路基板を収容し、かつ、この筐体の
開口部に上記蓋部材を装着することにより、当該筐体内
に上記制御回路基板を密封したことを特徴とする制御モ
ジュール。 - 【請求項2】 請求項1記載の制御モジュールにおい
て、上記筐体と蓋部材との間にシール部材を設けたこと
を特徴とする制御モジュール。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の制御モジュール
において、上記蓋部材の外周部に上記半導体デバイスが
嵌着可能な凹部を形成し、この凹部に半導体デバイスが
嵌着された状態で蓋部材が筐体の開口部に装着されるこ
とにより当該半導体デバイスが筐体の側壁内側面に接触
するようにしたことを特徴とする制御モジュール。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の制御モ
ジュールにおいて、上記半導体デバイスと筐体とを圧接
させる圧接手段を備えたことを特徴とする制御モジュー
ル。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の制御モ
ジュールにおいて、上記筐体の外側面に放熱フィンを形
成したことを特徴とする制御モジュール。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の制御モ
ジュールにおいて、上記蓋部材の本体内側部分にデバイ
ス配設空間を形成してこのデバイス配設空間内で導体の
途中部分を露出させ、このデバイス配設空間内にリード
線付回路デバイスを配設してそのリード線を上記導体の
途中部分に直接接続したことを特徴とする制御モジュー
ル。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の制御モ
ジュールにおいて、上記導体の端部が突出している蓋部
材本体の外周面にコネクタ嵌合部を形成し、このコネク
タ嵌合部に他のコネクタが嵌合されることによりこのコ
ネクタと上記導体とが接続されるようにしたことを特徴
とする制御モジュール。 - 【請求項8】 請求項7記載の制御モジュールにおい
て、上記コネクタ嵌合部を、外方に突出する第1の嵌合
部と、この第1の嵌合部の周囲に凹設された第2の嵌合
部とで構成し、各嵌合部から外方に上記導体の端部を突
出させるとともに、上記第1の嵌合部の端部に嵌合され
る第1のコネクタと、上記第1の嵌合部が貫通可能な貫
通穴を有し、この貫通穴を第1の嵌合部が貫通する状態
で上記第2の嵌合部に嵌合される第2のコネクタとを備
えたことを特徴とする制御モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31390196A JP3739873B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 制御モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31390196A JP3739873B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 制御モジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10154882A true JPH10154882A (ja) | 1998-06-09 |
JP3739873B2 JP3739873B2 (ja) | 2006-01-25 |
Family
ID=18046889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31390196A Expired - Fee Related JP3739873B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 制御モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3739873B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019163528A1 (ja) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | 住友電装株式会社 | 電気接続箱 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02276296A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-13 | Mitsubishi Electric Corp | 電子機器筐体 |
-
1996
- 1996-11-25 JP JP31390196A patent/JP3739873B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPWO2019163528A1 (ja) * | 2018-02-23 | 2021-01-14 | 住友電装株式会社 | 電気接続箱 |
US11056864B2 (en) | 2018-02-23 | 2021-07-06 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Electrical junction box |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3739873B2 (ja) | 2006-01-25 |
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