JP2009027043A - Electronic component and its assembling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放熱板等の外部放熱体に部品側放熱部を固定した電子部品とその組立方法に関する。 The present invention relates to an electronic component in which a component-side heat radiating portion is fixed to an external heat radiating body such as a heat radiating plate, and an assembling method thereof.
従来、スイッチング電源装置などに代表される各種電気機器の内部には、半導体素子などの発熱体である電子部品を有しており、こうした電子部品の著しい温度上昇を防ぐために、電子部品から生じる熱を、当該電子部品に接触する受熱板に導いて、放熱ピンや放熱フィンなどの放熱部から輻射することにより、電子部品の温度上昇を低減する放熱器が設けられている。(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3)。
2. Description of the Related Art Conventionally, various electric devices represented by switching power supply devices have electronic components that are heating elements such as semiconductor elements, and heat generated from the electronic components is prevented in order to prevent a significant temperature rise of such electronic components. Is provided to a heat receiving plate in contact with the electronic component, and radiated from a heat radiating portion such as a heat radiating pin or a heat radiating fin, thereby providing a radiator that reduces the temperature rise of the electronic component. (For example, Patent Document 1,
この一例を図8に示すと、半導体素子などの電子部品101は、複数のリード端子103を有する本体102と部品側放熱部たる放熱端子104とを一体に有する。また、プリント配線基板105のスルーホール106に前記リード端子103を挿通し、半田付け部107により半田付けして実装し、前記部品側放熱部104に、熱伝導性に優れた銅板などから外部放熱体108の一側面を沿わせ、この外部放熱体108の他側に、複数のフィンを有するヒートシンク109を配置し、ビス110により、電子部品101に外部放熱体108とヒートシンク109とを固定する。
As shown in FIG. 8, an
これにより、電子部品101で発生した熱が、外部放熱体108に伝わって、ヒートシンク109により放熱される。尚、部品側放熱部104を放熱端子として用いる場合は、ヒートシンク109をプリント配線基板105に電気的に接続する。
Thereby, the heat generated in the
また、図9に示すように、メタル基板111の一側面の導電パターン112に、前記リード端子103を半田付け部113により半田付けし、前記放熱端子103を半田付け部113により導電パターン112に半田付けして実装する。
Further, as shown in FIG. 9, the
そして、前記メタル基板111の他側面にはヒートシンク114が設けられており、電子部品101で発生した熱が、外部放熱体108に伝わって、ヒートシンク114により放熱される。
上記図8に示した実装構造では、放熱端子104の外面が完全な平面ではなく凹凸面であるため、外部放熱体108と面接触せず、点接触となるため、熱的には熱抵抗が増加し、熱が逃げ難くなり、同時に電気的には接触抵抗が増加し、放熱端子104を端子として用いた場合、電流容量が不足すると、補助のバスバーなどが必要となり、コスト上昇を招く問題がある。
In the mounting structure shown in FIG. 8, since the outer surface of the
一方、上記図9に示した実装構造では、放熱端子104とリード端子103とをそれぞれ半田付けにより導電パターンに接続するため、熱抵抗が低減され、電子部品101の熱がメタル基板111側に伝わり易くなる。
On the other hand, in the mounting structure shown in FIG. 9, since the
しかし、導電パターン112のみに電流が流れるため、電気的抵抗が大きくなり、導電パターン112のみで不足する場合は、補助のバスバーなどが必要となり、コスト上昇を招き、また、メタル基板111は、通常のプリント配線基板105よりコストが掛かる。
However, since current flows only through the
本発明は上記の各問題点に着目してなされたもので、電子部品と外部放熱体との熱抵抗を低減することができ、放熱性に優れた電子部品とその組立方法を提供することを、その目的とする。 The present invention has been made paying attention to each of the above problems, and can provide an electronic component that can reduce the thermal resistance between the electronic component and the external heat radiating body and has excellent heat dissipation, and an assembling method thereof. And its purpose.
本発明は、上記目的を達成するために、端子を有する本体と金属製の部品側放熱部とを一体に備え、前記部品側放熱部を外部放熱体に固定した電子部品において、前記部品側放熱部と前記外部放熱体とを半田付けした構成としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic component comprising a main body having a terminal and a metal component-side heat radiating portion, and the component-side heat radiating portion fixed to an external heat radiating body. And the external heat radiator are soldered.
また、本発明は、上記目的を達成するために、前記部品側放熱部の面と前記外部放熱体の面とを合わせて半田付けしたものである。 Moreover, in order to achieve the above-mentioned object, the present invention is one in which the surface of the component-side heat radiating portion and the surface of the external heat radiating body are combined and soldered.
さらに、本発明は、上記目的を達成するために、前記外部放熱体がヒートシンクを有するものである。 Furthermore, in the present invention, in order to achieve the above object, the external radiator has a heat sink.
さらに、本発明は、上記目的を達成するために、前記端子をバスバーに接続したものである。 Furthermore, in the present invention, in order to achieve the above object, the terminal is connected to a bus bar.
また、本発明は、上記目的を達成するために、前記部品側放熱部を前記外部放熱体に半田付けすると共に、前記端子をバスバーに半田付けする電子部品の組立方法において、前記外部放熱体と前記バスバーを載置部に配置し、それら外部放熱体とバスバーにクリーム半田を塗布し、前記部品側放熱部を前記外部放熱体に合わせる共に前記端子を前記バスバーに合わせて、前記電子部品を前記載置部に配置し、前記クリーム半田を加熱して半田付けする組立方法である。 In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic component assembling method in which the component side heat dissipating part is soldered to the external heat dissipating member and the terminal is soldered to a bus bar. The bus bar is disposed on the mounting portion, cream solder is applied to the external heat radiating body and the bus bar, the component-side heat radiating portion is aligned with the external heat radiating member, the terminal is aligned with the bus bar, and the electronic component is moved forward. It is an assembling method which arrange | positions to a description part and heats and solders the said cream solder.
さらに、本発明は、上記目的を達成するために、前記載置部が搬送ボードであり、この搬送ボードに、前記外部放熱体と前記バスバーの位置決め部をそれぞれ設けると共に、前記電子部品の位置決め部を設けた組立方法である。 Furthermore, in order to achieve the above object, the present invention provides that the mounting portion is a transport board, and the transport board is provided with positioning portions for the external radiator and the bus bar, respectively, and the positioning portion for the electronic component. Is an assembly method.
請求項1の発明によれば、部品側放熱部と外部放熱体とを半田付けすることにより、部品側放熱部の凹凸面が半田で埋められ、部品側放熱部と外部放熱体との間の熱抵抗を低減することができ、電子部品の放熱性を確保することができる。 According to the invention of claim 1, by soldering the component-side heat dissipation portion and the external heat dissipation body, the uneven surface of the component-side heat dissipation portion is filled with solder, and between the component-side heat dissipation portion and the external heat dissipation body. Thermal resistance can be reduced, and heat dissipation of electronic components can be ensured.
請求項2の発明によれば、凹凸面を半田で埋めて部品側放熱部と外部放熱体とを広い面積で接触させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the uneven surface can be filled with solder so that the component-side heat radiation portion and the external heat radiation body can be brought into contact with each other over a wide area.
請求項3の発明によれば、ヒートシンクにより放熱性を向上することができる。
According to invention of
請求項4の発明によれば、端子側の通電量を確保することができる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、外部放熱体とバスバーへの半田付け工程を効率よく行うことができ、組立作業性が向上する。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、搬送ボードに対して外部放熱体とバスバーとを位置決めすることができ、半田付け作業の自動化を容易に行うことができる。
According to invention of
以下、本発明における電子部品とその組立方法の好ましい実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Preferred embodiments of an electronic component and an assembling method thereof according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1〜図5は、本実施例で提案する電子部品とその組立方法を示したものである。同図に示すように、1は半導体素子などの電子部品であり、発熱源となる本体2の下部に複数のリード端子3を並設し、その本体2の一側面に部品側放熱部である放熱端子4を一体に備え、この放熱端子4は略平板状をなす。前記本体2は樹脂でモールドされており、その本体2の発熱が放熱端子4を伝わって外部に放熱される。また、前記リード端子3は本体2から下方に突設され、そのリード端子3の先端側は、前記本体2の一側に向いている。
1 to 5 show an electronic component proposed in this embodiment and an assembling method thereof. As shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electronic component such as a semiconductor element. A plurality of
5は前記電子部品1を含む電源装置の各種電子部品を片面又は両面に実装するプリント配線基板であり、例えばガラスエポキシなどの絶縁材料の片面又は両面に所望の導電パターンを形成したものである。
前記放熱端子4の一側面4Aには、外部放熱体6の他側面6Aを沿わせ、その外部放熱体6は、熱伝導性に優れた銅板などからなり、前記放熱端子4に外部放熱体6を半田付け部7により固定している。この場合、放熱端子4の一側面4Aが凹凸面であっても、放熱端子4の外部放熱体6の他側面6Aと交差する端面4Bなどに半田材料を沿わせて半田材料を溶かすことにより、溶融半田が一側面4Aと他側面6Aとの間に入り込み、一側面4Aと他側面6Aとの間の隙間を埋め、一側面4Aと他側面6Aとが広い面積で面接触する。すなわち、突き合わせた状態で発生する一側面4Aと他側面6Aとの間の隙間を、半田付け部7により埋めるようにする。
The
また、前記外部放熱体6の一側面にはヒートシンク8が面接触し、このヒートシンク8の一側には複数の放熱フィン9が設けられている。尚、前記ヒートシンク8は前記外部放熱体6に適宜手段により固定されている。この場合、ビス(図示せず)などにより、前記放熱端子4と外部放熱体6とヒートシンク8とを固定してもよいし、放熱端子4と外部放熱体6とは半田付け部7により固定されているから、外部放熱体6とヒートシンク8とを固定するようにしてもよい。
A
また、前記リード端子3の先端は、半田付け部10によりバスバー11の他側面11Aに固定されている。前記バスバー11は、導電性金属の平板などからなり、前記リード端子3を接続する側が幅狭になった略略L字形状をなす。尚、前記バスバー11の他側面11Aと前記外部放熱体6の他側面6Aとは略平行であり、この例では、それら他側面11Aと他側面6Aとは略同一平面上に位置する。
The leading end of the
そして、前記バスバー11が前記プリント配線基板5に固定されると共に、該プリント配線基板5の導電パターンに電気的に接続され、これにより電子部品1がプリント配線基板5に実装される。また、必要に応じて、前記ヒートシンク8をプリント配線基板5に電気的に接続する。
The
次に、前記電子部品1の組立方法の一例について説明する。前記電子部品1と外部放熱体6及びバスバー11との半田付けには、リフロー半田付け装置が用いられる。このリフロー半田付け装置は、載置部たる搬送ボード21の上に、前記電子部品1、外部放熱体6及びバスバー11を載置し、無端状チェーンなどの駆動手段により、前記搬送ボード21を搬送する間に、図示しない加熱手段により半田を徐々に溶融し、半田付けを行うものである。尚、前記搬送ボード21はマグネシウム合金などからなる。
Next, an example of a method for assembling the electronic component 1 will be described. A reflow soldering device is used for soldering the electronic component 1 to the
図3及び図4に示すように、前記外部放熱体6は、複数(図では2個)の電子部品1の放熱端子4が接続可能な形状をなす。前記搬送ボード21の上面には、前記外部放熱体6の位置決め部たる位置決め凹部22と、前記バスバー11の位置決め部たる位置決め凹部23とが設けられ、このバスバー11の位置決め凹部23はバスバー11の数に対応して設けられている。そして、位置決め凹部22には、外部放熱体6が着脱可能に嵌って位置決めされ、位置決め凹部23にはバスバー11が着脱可能に嵌って位置決めされる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the external
前記位置決め凹部22,23,23は、電子部品1,1に対応して前記搬送ボード21に形成されており、それら位置決め凹部22,23の間に位置して、前記搬送ボード21には、前記電子部品1を位置決めする位置決め部たる突起24が設けられ、この位置決め突起24は前記電子部品1の本体2を左右から挟む位置に配置されている。
The positioning recesses 22, 23, 23 are formed in the
そして、ロボットハンドなどの移送手段(図示せず)により、外部放熱体6とバスバー11,11とを前記位置決め凹部22,23,23に配置し、この後、塗布手段(図示せず)により、それら位置決め状態の外部放熱体6とバスバー11,11の上面にクリーム半田25を印刷塗布する。この場合、前記各リード端子3,3の接続位置に対応して、前記クリーム半田25が前記バスバー11に印刷塗布され、また、前記一側面4Aと他側面6Aとの突合せ箇所に対応する他側面6A及び前記端面4Bの近傍の他側面6Aに、前記クリーム半田25を印刷する。図3では、前記突合せ箇所に対応する他側面6Aには、6つのクリーム半田25を印刷し、前記端面4Bの近傍の他側面6Aには、3つのクリーム半田25を印刷している。クリーム半田25を印刷した後、前記移送手段により、搬送ボード21上に電子部品1,1を配置する。この場合、突起24,24に挟まれる位置に、電子部品1を載置してセットする。
Then, the
この後、前記搬送ボード21を搬送する間に、図示しない加熱手段によりクリーム半田25が徐々に溶融し、この溶融したクリーム半田25が固まって前記半田付け部7,10が形成される。そして、組立後、電子部品1,1を搬送ボード21から取り外し、前記プリント配線基板5に実装する。
Thereafter, while the
このように構成した電子部品1においては、放熱端子4の一側面4Aに凹凸があっても、この放熱端子4の一側面4Aと外部放熱体6の他側面6Aとの隙間に半田が入り込み、一側面4Aと他側面6Aとを密着させることができ、本体2で発生する熱を外部放熱体6を通してヒートシンク8から効率よく放熱することができる。また、ヒートシンク8を前記導電パターンに電気的に接続し、放熱端子4を、外部放熱体6とヒートシンク8とを介してプリント配線基板5に電気的に接続した場合は、放熱端子4と外部放熱体6と間における通電容量を確保することができる。
In the electronic component 1 configured as described above, even if the one
以上のように本実施例では、端子たるリード端子3を有する本体2と金属製の部品側放熱部たる放熱端子4とを一体に備え、放熱端子4を外部放熱体6に固定した電子部品1において、放熱端子4と外部放熱体6とを半田付けしたから、放熱端子4の凹凸面が半田付け部7で埋められ、放熱端子4と外部放熱体6との間の熱抵抗を低減することができ、電子部品1の放熱性を確保することができる。また、放熱端子4を、プリント配線基板5に電気的に接続した場合は、面接触状態により放熱端子4と外部放熱体6と間における通電容量を確保することができる。
As described above, in this embodiment, the electronic component 1 including the
また、部品側放熱部たる放熱端子4の一側面4Aと外部放熱体6の他側面6Aとを合わせて半田付けしたから、放熱端子4の凹凸をなす一側面4Aを半田で埋めて放熱端子4と外部放熱体6とを広い面積で接触させることができる。
Further, since one
また、外部放熱体6がヒートシンク8を有するから、放熱性を向上することができる。
Moreover, since the
また、端子たるリード端子3をバスバー11に接続したから、リード端子3側の通電量を確保することができる。
Moreover, since the
以上のように本実施例では、部品側放熱部たる放熱端子4を外部放熱体6に半田付けすると共に、端子たるリード端子3をバスバー11に半田付けする電子部品の組立方法において、外部放熱体6とバスバー11を載置部たる搬送ボード21に配置し、それら外部放熱体6とバスバー11にクリーム半田25を塗布し、放熱端子4を外部放熱体6に合わせる共にリード端子3をバスバー11に合わせて、電子部品1を搬送ボード21に配置し、クリーム半田25を加熱して半田付けするから、外部放熱体6とバスバー11への半田付けを工程を効率よく行うことができ、その組立を容易に行うことができる。
As described above, in the present embodiment, in the method of assembling an electronic component in which the
また、前記載置部が搬送ボード21であり、この搬送ボード21に、外部放熱体6とバスバー11の位置決め部たる位置22,23をそれぞれ設けると共に、電子部品1の位置決め部たる突起24を設けたから、搬送ボード21に対して外部放熱体6とバスバー11とを位置決めすることができ、搬送しながらの半田付け作業の自動化を容易に行うことができる。
Further, the mounting portion is the
図6は、本発明の実施例2を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、前記プリント配線基板5のスルーホール12にリード端子3を挿通し、半田付け部13により、プリント配線基板5に電子部品1を実装している。この場合、前記位置決め凹部23のない前記搬送ボード21により、半田付けすることができる。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same portions as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted. In this example, the through wiring of the printed
以上のように本実施例では、端子たるリード端子3を有する本体2と金属製の部品側放熱部たる放熱端子4とを一体に備え、放熱端子4を外部放熱体6に固定した電子部品において、放熱端子4と外部放熱体6とを半田付けしたから、放熱端子4の凹凸面が半田付け部7で埋められ、放熱端子4と外部放熱体6との間の熱抵抗を低減することができ、電子部品1の放熱性を確保することができ、この例のように、リード端子3をプリント配線基板5に電気的に接続して実装してもよい。
As described above, in this embodiment, in the electronic component in which the
図7は、本発明の実施例3を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、外部放熱体たるヒートシンク8の他側面と放熱端子4の一側面4Aとを合わせて半田付け部7により半田付けしている。
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same portions as those of the above-described embodiments, and detailed description thereof will be omitted. In this example, the
以上のように本実施例では、端子たるリード端子3を有する本体2と金属製の部品側放熱部たる放熱端子4とを一体に備え、放熱端子4を外部放熱体たるヒートシンク8に固定した電子部品において、放熱端子4とヒートシンク8とを半田付けしたから、放熱端子4の凹凸面が半田付け部7で埋められ、放熱端子4とヒートシンク8との間の熱抵抗を低減することができ、電子部品1の放熱性を確保することができ、
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では、外部放熱体とバスバーを凹部状の位置決め部により載置部に位置決めしたが、外部放熱体とバスバーとをそれぞれ囲む突起により位置決め部を構成してもよい。
As described above, in this embodiment, the
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible in the range of the summary of this invention. For example, in the embodiment, the external heat radiating body and the bus bar are positioned on the mounting portion by the recessed positioning portion, but the positioning portion may be configured by protrusions surrounding the external heat radiating body and the bus bar.
1 電子部品
2 本体
3 リード端子
4 放熱端子(部品側放熱部)
5 プリント配線基板
6 外部放熱体
7 半田付け部
8 ヒートシンク(外部放熱体)
10 半田付け部
11 バスバー
21 搬送ボード(載置部)
22 位置決め凹部(外部放熱体の位置決め部)
23 位置決め凹部(バスバーの位置決め部)
24 突起(電子部品の位置決め部)
25 クリーム半田
1
5 Printed
10
22 Positioning recess (Positioning part of external radiator)
23 Positioning recess (Busbar positioning part)
24 Protrusion (Electronic component positioning part)
25 Cream solder
Claims (6)
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