DE112015001037B4 - Electronic device module and power supply module - Google Patents

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Abstract

Elektronikgerätmodul mit einem Wärme erzeugenden Element, wobei das Elektronikgerätmodul aufweist:
einen Kühler, der mit dem Wärme erzeugenden Element in Wärmekontakt steht; und
einen Wärmeleiter, der mit dem Wärme erzeugenden Element in Wärmekontakt steht und der eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, die höher als die des Wärme erzeugenden Element ist,
wobei der Wärmeleiter in einem Bereich, in dem der Wärmeleiter nicht in Kontakt mit dem Wärme erzeugenden Element steht, mit dem Kühler in Wärmekontakt steht,
wobei das Wärme erzeugende Element ein erstes Wärme erzeugendes Element ist, wobei das Elektronikgerätmodul weiterhin aufweist:
ein zweites Wärme erzeugendes Element, das ein anderes als das erste Wärme erzeugende Element ist,
wobei das zweite Wärme erzeugende Element mit einer Fläche des Wärmeleiters gegenüber dem ersten Wärme erzeugenden Element oder einem Bereich, in dem der Wärmeleiter mit dem Kühler in Wärmekontakt steht, in Wärmekontakt steht,
ein drittes Wärme erzeugendes Element, das ein anderes als das erste Wärme erzeugende Element und das zweite Wärme erzeugende Element ist, und
einen zweiten Wärmeleiter, der ein anderer als der Wärmeleiter, der ein erster Wärmeleiter ist, ist,
wobei das dritte Wärme erzeugende Element an einer Fläche gegenüber dem zweiten Wärme erzeugenden Element des Wärmeleiters angeordnet ist, und
wobei der zweite Wärmeleiter an einer Seite gegenüber der Seite, an der der erste Wärmeleiter angeordnet ist, angeordnet ist, wobei das dritte Wärme erzeugende Element sandwichartig dazwischen gesetzt ist und mit dem ersten Wärmeleiter oder dem Kühler in Wärmekontakt steht.

Figure DE112015001037B4_0000
An electronic device module having a heat generating element, the electronic device module comprising:
a cooler in thermal contact with the heat generating element; and
a heat conductor which is in thermal contact with the heat generating element and which has a thermal conductivity higher than that of the heat generating element,
wherein the heat conductor is in thermal contact with the cooler in an area in which the heat conductor is not in contact with the heat-generating element,
wherein the heat generating element is a first heat generating element, wherein the electronic device module further comprises:
a second heat generating element that is different from the first heat generating element,
wherein the second heat-generating element is in thermal contact with a surface of the heat conductor opposite the first heat-generating element or an area in which the heat conductor is in thermal contact with the cooler,
a third heat generating element other than the first heat generating element and the second heat generating element, and
a second thermal conductor that is different from the thermal conductor that is a first thermal conductor,
wherein the third heat generating element is arranged on a surface opposite to the second heat generating element of the heat conductor, and
wherein the second heat conductor is arranged on a side opposite to the side on which the first heat conductor is arranged, with the third heat generating element sandwiched therebetween and being in thermal contact with the first heat conductor or the radiator.
Figure DE112015001037B4_0000

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeableitungsstruktur eines Elektronikgerätmoduls, etwa eines Stromversorgungsmoduls, mit einem hohen Wärmeerzeug u ngsverhalten.The present invention relates to a heat dissipation structure of an electronic device module, such as a power supply module, with a high heat generation behavior.

Technischer HintergrundTechnical background

Es wurden bereits verschiedene Wärmeableitungsstrukturen für Elektronikgerätmodule entwickelt. JP 2012 - 238 794 A beschreibt ein Elektronikgerätmodul, welches eine Spule, einen Widerstand, einen Kondensator und eine Ableitplatte, die Wärme von der Spule und dem Widerstand ableitet, umfasst. Die Spule, der Widerstand und der Kondensator bilden einen Filterkreis.Various heat dissipation structures for electronic device modules have been developed. JP 2012 - 238 794 A describes an electronic device module that includes a coil, a resistor, a capacitor, and a dissipation plate that dissipates heat from the coil and resistor. The coil, resistor and capacitor form a filter circuit.

Bei dem in JP 2012 - 238 794 A beschriebenen Elektronikgerätmodul liegt die Spule an der Hauptfläche der Ableitplatte an, und der Widerstand liegt an der anderen Hauptfläche der Ableitplatte an. Die von der Spule und dem Widerstand abgestrahlte Wärme wird mit der Ableitplatte übertragen und die Wärme wird in dieser Konfiguration von der Ableitplatte abgeleitet.The in JP 2012 - 238 794 A described electronic device module, the coil rests on the main surface of the diverter plate, and the resistor rests on the other major surface of the diverter plate. The heat radiated from the coil and resistor is transferred with the dissipation plate and in this configuration the heat is dissipated from the dissipation plate.

Der Betrag der Wärmeerzeugung wird bei zum Beispiel integrierten Halbleiterschaltungen (ICs, kurz für Integrierte Schaltungen, vom engl. Integrated Circuits), die in Stromversorgungsmodulen genutzt werden, weiter erhöht und das Anliegen an den Ableitplatten allein kann keine ausreichenden Wärmeableitungswirkungen erreichen.The amount of heat generated is further increased in, for example, integrated semiconductor circuits (ICs, short for integrated circuits) that are used in power supply modules and the contact with the dissipation plates alone cannot achieve sufficient heat dissipation effects.

Demgemäß wurden bereits verschiedene Konfigurationen entwickelt, bei denen Kühler mit einer beschleunigten Kühlfunktion an Halbleiter-ICs, die Wärme erzeugende Elemente sind, anliegen. Es wurde zum Beispiel eine Struktur entwickelt, bei der eine Halbleiter-IC an einem Flüssigkeitskühlmantel anliegt. Wenn eine weitere Zunahme der Kühlwirkung erforderlich ist, wird zusätzlich zu dem Anlegen des Flüssigkeitskühlmantels an einer Fläche der Halbleiter-IC eine Struktur vorgeschlagen, bei der mehrere Flüssigkeitskühlmäntel an der Halbleiter-IC anliegen.Accordingly, various configurations have been developed in which coolers with an accelerated cooling function abut semiconductor ICs that are heat generating elements. For example, a structure has been developed in which a semiconductor IC is attached to a liquid cooling jacket. When a further increase in the cooling effect is required, in addition to applying the liquid cooling jacket to a surface of the semiconductor IC, a structure is proposed in which a plurality of liquid cooling jackets are applied to the semiconductor IC.

Druckschriften DE 10 2008 019 797 A1 , DE 60 2005 000 529 T2 und JP 2008 - 41 893 A zeigen weitere Wärmeableitungsstrukturen eines Elektronikgerätmoduls.Pamphlets DE 10 2008 019 797 A1 , DE 60 2005 000 529 T2 and JP 2008 - 41 893 A show further heat dissipation structures of an electronic device module.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Technisches ProblemTechnical problem

Wenn aber die mehreren Flüssigkeitskühlmäntel an der Halbleiter-IC anliegen, wird die Struktur kompliziert und die Verwendung der mehreren Flüssigkeitskühlmäntel steigert die Kosten. Bei einer solchen Konfiguration ist es ferner erforderlich, die Halbleiter-IC an den mehreren Flüssigkeitskühlmänteln zu befestigen, wodurch die Befestigungsstruktur kompliziert wird.However, when the plural liquid cooling jackets are abutted against the semiconductor IC, the structure becomes complicated and the use of the plural liquid cooling jackets increases the cost. With such a configuration, it is also necessary to fix the semiconductor IC to the plurality of liquid cooling jackets, thereby complicating the mounting structure.

Um die vorstehenden Probleme zu lösen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Elektronikgerätmodul und ein Stromversorgungsmodul vorzusehen, die einen einfachen Aufbau aufweisen, der Wärme effektiv von einem Wärme erzeugenden Element ableiten kann.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide an electronic device module and a power supply module which are simple in structure and which can effectively dissipate heat from a heat generating element.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Diese Aufgabe wird durch ein Elektronikgerätmodul gemäß Anspruch 1 und ein Stromversorgungsmodul gemäß Anspruch 5 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by an electronic device module according to claim 1 and a power supply module according to claim 5. Preferred embodiments of the present invention are the subject of the subclaims.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Elektronikgerätmodul vor, das ein Wärme erzeugendes Element umfasst und das die folgenden Merkmale aufweist. Das Elektronikgerätmodul umfasst zusätzlich zu dem Wärme erzeugenden Element einen Kühler und einen Wärmeleiter. Der Kühler leitet Wärme aktiv ab und ist zum Beispiel ein Flüssigkeitskühlmantel. Der Kühler steht mit dem Wärme erzeugenden Element in Wärmekontakt. Der Wärmeleiter weist eine Wärmeleitfähigkeit auf, die höher als die des Wärme erzeugenden Elements ist. Der Wärmeleiter steht mit dem Wärme erzeugenden Element in Wärmekontakt. Ferner steht der Wärmeleiter in einem Bereich, in dem der Wärmeleiter nicht in Kontakt mit dem Wärme erzeugenden Element steht, mit dem Kühler in Wärmekontakt.The present invention provides an electronic device module that includes a heat generating element and that has the following features. The electronic device module comprises, in addition to the heat generating element, a cooler and a heat conductor. The cooler actively dissipates heat and is, for example, a liquid cooling jacket. The cooler is in thermal contact with the heat generating element. The heat conductor has a thermal conductivity higher than that of the heat generating element. The heat conductor is in thermal contact with the heat-generating element. Furthermore, the heat conductor is in thermal contact with the cooler in an area in which the heat conductor is not in contact with the heat-generating element.

Mit der vorstehenden Konfiguration wird die von dem Wärme erzeugenden Element abgestrahlte Wärme direkt auf den Kühler übertragen. Ferner wird die von dem Wärme erzeugenden Element abgestrahlte Wärme durch den Wärmeleiter auf den Kühler übertragen. Demgemäß wird verglichen mit einem Fall, bei dem nur die direkte Wärmeübertragung zu dem Kühler durchgeführt wird, die Wärmeableitungswirkung für das Wärme erzeugende Element verbessert. Da weiterhin der Wärmeleiter durch zum Beispiel eine Metallplatte mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit verwirklicht ist, ist es verglichen mit dem Kühler möglich, den Wärmeleiter mit einer einfachen Konstruktion kostengünstig zu verwirklichen.With the above configuration, the heat radiated from the heat generating element is directly transmitted to the radiator. Furthermore, the heat radiated from the heat generating element is transferred to the cooler through the heat conductor. Accordingly, compared with a case where only the direct heat transfer to the radiator is performed, the heat dissipation effect for the heat generating element is improved. Furthermore, since the heat conductor is realized by, for example, a metal plate having a high thermal conductivity, it is possible to realize the heat conductor with a simple structure at low cost compared with the cooler.

Bei dem erfindungsgemäßen Elektronikgerätmodul ist bezüglich des Wärme erzeugenden Elements der Wärmeleiter bevorzugt an einer Seite gegenüber der Seite, an der der Kühler angeordnet ist, angeordnet.In the electronic device module according to the invention, with respect to the heat-generating element, the heat conductor is preferably arranged on a side opposite the side on which the cooler is arranged.

Mit der vorstehenden Konfiguration ist es möglich, die Wärme weiter effektiv abzuleiten.With the above configuration, it is possible to further effectively dissipate the heat.

Bei dem erfindungsgemäßen Elektronikgerätmodul weist der Wärmeleiter eine Plattenform auf und der Wärmeleiter umfasst einen Vorsprung, der einen das Wärme erzeugende Element umschließenden Raum zwischen dem Wärmeleiter und dem Kühler ausbildet.In the electronic device module according to the invention, the heat conductor has a plate shape and the heat conductor comprises a projection which forms a space between the heat conductor and the cooler that encloses the heat-generating element.

Mit der vorstehenden Konfiguration ist es möglich, die Wärme von dem Wärme erzeugenden Element mit dem eine einfache Konfiguration aufweisenden Wärmeleiter effektiv abzuleiten.With the above configuration, it is possible to effectively dissipate the heat from the heat generating element with the heat conductor having a simple configuration.

Das erfindungsgemäße Elektronikgerätmodul weist die folgende Konfiguration auf. Das Elektronikgerätmodul umfasst ferner ein zweites Wärme erzeugendes Element, das ein anderes als das Wärme erzeugende Element, das ein erstes Wärme erzeugendes Element ist, ist. Das zweite Wärme erzeugende Element steht mit einer Fläche des Wärmeleiters gegenüber dem ersten Wärme erzeugenden Element oder einem Bereich, in dem der Wärmeleiter mit dem Kühler in Wärmekontakt steht, in Wärmekontakt.The electronic device module of the present invention has the following configuration. The electronic device module further includes a second heat generating element that is different from the heat generating element that is a first heat generating element. The second heat-generating element is in thermal contact with a surface of the heat conductor opposite the first heat-generating element or a region in which the heat conductor is in thermal contact with the cooler.

Mit der vorstehenden Konfiguration wird die von dem ersten Wärme erzeugenden Element abgestrahlte Wärme mit dem Kühler und dem mit dem Kühler in Wärmekontakt stehenden Wärmeleiter abgeleitet, und die von dem zweiten Wärme erzeugenden Element abgestrahlte Wärme wird mit dem mit dem Kühler in Wärmekontakt stehenden Wärmeleiter abgeleitet. Selbst wenn das Elektronikgerätmodul mehrere Wärme erzeugende Elemente umfasst, kann demgemäß die von jedem Wärme erzeugenden Element abgestrahlte Wärme effektiv abgeleitet werden. Das Verwenden einer Struktur, bei der das zweite Wärme erzeugende Element an dem ersten Wärme erzeugenden Element vorgesehen ist, verbessert hier die Wärmeableitungswirkung, ohne die ebene Fläche des Elektronikgerätmoduls zu vergrößern.With the above configuration, the heat radiated from the first heat generating element is dissipated with the cooler and the heat conductor in thermal contact with the cooler, and the heat radiated from the second heat generating element is dissipated with the heat conductor in thermal contact with the cooler. Accordingly, even if the electronic device module includes a plurality of heat generating elements, the heat radiated from each heat generating element can be effectively dissipated. Here, employing a structure in which the second heat generating element is provided on the first heat generating element improves the heat dissipation effect without increasing the flat area of the electronic device module.

Das erfindungsgemäße Elektronikgerätmodul weist in einem ersten unabhängigen Aspekt die folgende Konfiguration auf. Das Elektronikgerätmodul umfasst ein drittes Wärme erzeugendes Element, das ein anderes als das erste Wärme erzeugende Element und das zweite Wärme erzeugende Element ist, und einen zweiten Wärmeleiter, der ein anderer als der Wärmeleiter, der ein erster Wärmeleiter ist, ist. Das dritte Wärme erzeugende Element ist an einer Fläche gegenüber dem zweiten Wärme erzeugenden Element des Wärmeleiters angeordnet. Der zweite Wärmeleiter ist an einer Seite gegenüber der Seite, an der der erste Wärmeleiter angeordnet ist, angeordnet, wobei das dritte Wärme erzeugende Element sandwichartig dazwischen gesetzt ist und mit dem ersten Wärmeleiter oder dem Kühler in Wärmekontakt steht.The electronic device module according to the invention has the following configuration in a first independent aspect. The electronic device module includes a third heat generating element that is different from the first heat generating element and the second heat generating element, and a second heat conductor other than the heat conductor that is a first heat conductor. The third heat-generating element is arranged on a surface opposite the second heat-generating element of the heat conductor. The second heat conductor is arranged on a side opposite to the side on which the first heat conductor is arranged, with the third heat generating element sandwiched therebetween and in thermal contact with the first heat conductor or the cooler.

Mit der vorstehenden Konfiguration kann die von allen Wärme erzeugenden Elementen abgestrahlte Wärme effektiv abgeleitet werden, selbst wenn das dritte Wärme erzeugende Element ein anderes als das erste und das zweite Wärme erzeugende Element ist. Das Verwenden einer Struktur, bei der das dritte Wärme erzeugende Element ferner an dem ersten und dem zweiten Wärme erzeugenden Element vorgesehen ist, verbessert hier die Wärmeableitungswirkung, ohne die ebene Fläche des Elektronikgerätmoduls zu vergrößern.With the above configuration, the heat radiated from all of the heat generating elements can be effectively dissipated even when the third heat generating element is different from the first and second heat generating elements. Here, employing a structure in which the third heat generating element is further provided on the first and second heat generating elements improves the heat dissipation effect without increasing the flat area of the electronic device module.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Stromversorgungsmodul vor. Das Stromversorgungsmodul weist die vorstehend beschriebene Konfiguration des Elektronikgerätmoduls auf. Das Wärme erzeugende Element ist eine Halbleiter-IC für eine Stromversorgung.The present invention provides a power module. The power supply module has the configuration of the electronic device module described above. The heat generating element is a semiconductor IC for a power supply.

Die vorstehende Konfiguration zeigt einen Modus, in dem das Wärme erzeugende Element die Halbleiter-IC für die Stromversorgung ist und das Elektronikgerätmodul das Stromversorgungsmodul ist. Die Halbleiter-IC in dem Stromversorgungsmodul ist ein Element mit einem hohen Wärmeerzeugungsverhalten. Demgemäß kann die von der Halbleiter-IC abgestrahlte Wärme effektiv abgeleitet werden, um das Stromversorgungsmodul, das von ausgezeichnetem Wärmeableitungsverhalten ist, zu verwirklichen.The above configuration shows a mode in which the heat generating element is the semiconductor IC for power supply and the electronic device module is the power supply module. The semiconductor IC in the power supply module is an element with high heat generation performance. Accordingly, the heat radiated from the semiconductor IC can be effectively dissipated to realize the power supply module which is excellent in heat dissipation performance.

Die vorliegende Erfindung sieht in einem zweiten unabhängigen Aspekt ein Stromversorgungsmodul vor. Das Stromversorgungsmodul weist die vorstehend beschriebene Konfiguration des Elektronikgerätmoduls auf. Das erste Wärme erzeugende Element umfasst eine primärseitige Halbleiter-IC und eine sekundärseitige Halbleiter-IC für eine Stromversorgung. Das zweite Wärme erzeugenden Element ist ein Transformatorkern. Der Transformatorkern ist in einem Bereich angeordnet, der zwischen dem Bereich, in dem die primärseitige Halbleiter-IC angeordnet ist, und dem Bereich, in dem die sekundärseitige Halbleiter-IC angeordnet ist, liegt und in dem der Wärmeleiter mit dem Kühler in Wärmekontakt steht.In a second independent aspect, the present invention provides a power supply module. The power supply module has the configuration of the electronic device module described above. The first heat generating element includes a primary-side semiconductor IC and a secondary-side semiconductor IC for a power supply. The second heat generating element is a transformer core. The transformer core is arranged in an area which lies between the area in which the primary-side semiconductor IC is arranged and the area in which the secondary-side semiconductor IC is arranged and in which the heat conductor is in thermal contact with the cooler.

Mit der vorstehenden Konfiguration ist es möglich, die von der primärseitigen Halbleiter-IC und der sekundärseitigen Halbleiter-IC abgestrahlte Wärme in dem Stromversorgungsmodul effektiv abzuleiten, und es ist auch möglich, die von dem Haupttransformator abgestrahlte Wärme effektiv abzuleiten. Da der Haupttransformator zwischen der primärseitigen Halbleiter-IC und der sekundärseitigen Halbleiter-IC angeordnet ist, ist es ferner möglich, die Verdrahtung zwischen der primärseitigen Halbleiter-IC und dem Haupttransformator und die Verdrahtung zwischen dem Haupttransformator und der sekundärseitigen Halbleiter-IC mit einer einfachen Konfiguration zu verwirklichen.With the above configuration, it is possible to effectively dissipate the heat radiated from the primary-side semiconductor IC and the secondary-side semiconductor IC in the power supply module, and it is also possible to effectively dissipate the heat radiated from the main transformer. Further, since the main transformer is arranged between the primary-side semiconductor IC and the secondary-side semiconductor IC, it is possible to configure the wiring between the primary-side semiconductor IC and the main transformer and the wiring between the main transformer and the secondary-side semiconductor IC with a simple configuration to realize.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Erfindungsgemäß ist es möglich, einen einfachen Aufbau zu verwirklichen, der die von dem Wärme erzeugenden Element, das in dem Elektronikgerätmodul, etwa dem Stromversorgungsmodul, vorgesehen ist, abgestrahlte Wärme effektiv ableiten kann.According to the present invention, it is possible to realize a simple structure that can effectively dissipate the heat radiated from the heat generating element provided in the electronic device module such as the power supply module.

FigurenlisteFigure list

  • 1 umfasst eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Elektronikgerätmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 includes a top view and a side view of an electronic device module according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 ist eine Seitenansicht, die ein Wärmeableitungskonzept des Elektronikgerätmoduls gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 Fig. 13 is a side view showing a concept of heat dissipation of the electronic device module according to the first embodiment of the present invention.
  • 3 umfasst eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Elektronikgerätmoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 includes a top view and a side view of an electronic device module according to a second embodiment of the present invention.
  • 4 ist ein schematischer Schaltplan des Elektronikgerätmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4th Fig. 13 is a schematic circuit diagram of the electronic device module according to the second embodiment of the present invention.
  • 5 ist eine Seitenansicht, die ein Wärmeableitungskonzept eines Stromversorgungsmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 5 Fig. 13 is a side view showing a heat dissipation concept of a power supply module according to the second embodiment of the present invention.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

Hierin wird unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen ein Elektronikgerätmodul gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1(A) ist eine Draufsicht auf das Elektronikgerätmodul gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1(B) ist eine Seitenansicht des Elektronikgerätmoduls gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Herein, an electronic device module according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 (A) Fig. 13 is a plan view of the electronic device module according to the first embodiment of the present invention. 1 (B) Fig. 13 is a side view of the electronic device module according to the first embodiment of the present invention.

Ein Elektronikgerätmodul 10 umfasst einen Kühler 20, einen Wärmeleiter 30 und Halbleiter-ICs 41 und 42.An electronic device module 10 includes a cooler 20th , a heat conductor 30th and semiconductor ICs 41 and 42 .

Die Halbleiter-ICs 41 und 42 entsprechen erfindungsgemäßen „Wärme erzeugenden Elementen“. Die Halbleiter-IC 41 umfasst einen Hauptkörper 410 und Außenanschlussklemmen 413 und 414. Der Hauptkörper 410 weist einen Aufbau auf, bei dem ein Halbleiterträger, auf dem eine bestimmte Halbleiterschaltung ausgebildet ist, mit isolierendem Harz geformt ist. Der Hauptkörper 410 ist ein im Wesentlichen ebenes rechteckiges Parallelepiped mit einer Dicke (Höhe), die in Draufsicht kleiner als Maße in den zwei orthogonalen Richtungen ist. Die Außenanschlussklemmen 413 und 414 sind so ausgebildet, dass sie außen von Seiten des Hauptkörpers 410 nach außen vorstehen. Die Halbleiter-IC 42 umfasst einen Hauptkörper 420 und Außenanschlussklemmen 423. Die Halbleiter-IC 42 weist einen Aufbau ähnlich dem der Halbleiter-IC 41 auf, und auf eine Beschreibung des Aufbaus der Halbleiter-IC 42 wird hierin verzichtet.The semiconductor ICs 41 and 42 correspond to "heat generating elements" according to the invention. The semiconductor IC 41 includes a main body 410 and external connection terminals 413 and 414 . The main body 410 has a structure in which a semiconductor substrate on which a certain semiconductor circuit is formed is molded with insulating resin. The main body 410 Fig. 13 is a substantially planar rectangular parallelepiped having a thickness (height) that is smaller than dimensions in the two orthogonal directions in plan view. The external connection terminals 413 and 414 are formed to be outside of the main body side 410 protrude outwards. The semiconductor IC 42 includes a main body 420 and external connection terminals 423 . The semiconductor IC 42 has a structure similar to that of the semiconductor IC 41 on, and on a description of the structure of the semiconductor IC 42 is waived here.

Der Kühler 20 umfasst einen Kühlrahmen 21 und einen Kühlfunktionsabschnitt 22. Der Kühlrahmen 21 ist so aufgebaut, dass er eine Hauptfläche eines bestimmten Flächeninhalts aufweist. Der Kühlrahmen 21 besteht aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit. Im Einzelnen besteht der Kühlrahmen 21 aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit, die höher als die der Halbleiter-ICs 41 und 42 ist, und besteht bevorzugter aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit, die ausreichend höher als die der Halbleiter-ICs 41 und 42 ist (zum Beispiel ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit, die sich von der der Halbleiter-ICs 41 und 42 um eine Größenordnung oder mehr unterscheidet). Der Kühlfunktionsabschnitt 22 ist zum Beispiel ein Flüssigkeitskühlfunktionsabschnitt und ist an einer Innenseite der Flächenwand des Kühlrahmens 21 angeordnet. Der Kühlrahmen 21 wird durch den Kühlfunktionsabschnitt 22 gekühlt. Die Wärme wird mit anderen Worten mit dem Kühlfunktionsabschnitt 22 von dem Kühlrahmen 21 abgeleitet.The cooler 20th includes a cooling frame 21st and a cooling function section 22nd . The cooling frame 21st is constructed so that it has a major face of a certain area. The cooling frame 21st consists of a material with a high thermal conductivity. In detail there is the cooling frame 21st made of a material with a thermal conductivity higher than that of semiconductor ICs 41 and 42 is, and is more preferably made of a material having a thermal conductivity sufficiently higher than that of semiconductor ICs 41 and 42 is (for example a material with a thermal conductivity different from that of semiconductor ICs 41 and 42 differs by an order of magnitude or more). The cooling function section 22nd is, for example, a liquid cooling function portion, and is on an inside of the surface wall of the cooling frame 21st arranged. The cooling frame 21st is through the cooling function section 22nd chilled. In other words, the heat becomes with the cooling function portion 22nd from the cooling frame 21st derived.

Die Halbleiter-ICs 41 und 42 sind an der Vorderflächenseite des Kühlrahmens 21 angeordnet. Die Halbleiter-IC 41 und die Halbleiter-IC 42 sind an der Vorderfläche des Kühlrahmens 21 von einander beabstandet angeordnet. Bei der Halbleiter-IC 41 liegt die gesamte Rückfläche 411 des Hauptkörpers 410 an dem Kühlrahmen 21 an. Bei der Halbleiter-IC 42 liegt die gesamte Rückfläche 421 des Hauptkörpers 420 an dem Kühlrahmen 21 an. Wenn der Hauptkörper des Kühlrahmens 21 aus einem leitenden Material besteht, kann zwischen dem Kühlrahmen 21 und den Halbleiter-ICs 41 und 42 eine Isolierungslage mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit vorgesehen werden. Dies lässt die Halbleiter-ICs 41 und 42 in Wärmekontakt mit dem Kühlrahmen 21 stehen.The semiconductor ICs 41 and 42 are on the front surface side of the cooling rack 21st arranged. The semiconductor IC 41 and the semiconductor IC 42 are on the front surface of the cooling rack 21st arranged spaced from each other. With the semiconductor IC 41 lies the entire back surface 411 of the main body 410 on the cooling frame 21st on. With the semiconductor IC 42 lies the entire back surface 421 of the main body 420 on the cooling frame 21st on. When the main body of the cooling rack 21st made of a conductive material can be placed between the cooling frame 21st and the semiconductor ICs 41 and 42 an insulation layer with a high thermal conductivity can be provided. This leaves the semiconductor ICs 41 and 42 in thermal contact with the cooling frame 21st stand.

Der Wärmeleiter 30 weist eine Plattenform auf und umfasst Vorsprünge 31 und 32, die in einer Richtung orthogonal zur Plattenfläche vorstehen. Die ebene Fläche des Vorsprungs 31 ist größer oder gleich der der Halbleiter-IC 41 und ist bevorzugt im Wesentlichen gleich der Fläche der Halbleiter-IC 41. Die ebene Fläche des Vorsprungs 32 ist größer oder gleich der der Halbleiter-IC 42 und ist bevorzugt im Wesentlichen gleich der Fläche der Halbleiter-IC 42. Der Wärmeleiter 30 weist demgemäß eine Form auf, die in einer in 1(B) gezeigten Seitenansicht gesehen die Vorsprünge 31 und 32 und Vertiefungen 33, 34 und 35 aufweist. Die Vertiefung 33 ist ein zwischen den Vorsprüngen 31 und 32 sandwichartig eingeschlossener Bereich. Die Vertiefung 34 ist bezüglich des Vorsprungs 31 ein Bereich hin zu einem Endabschnitt der Platte. Die Vertiefung 35 ist bezüglich des Vorsprungs 32 ein Bereich hin zu einem Endabschnitt der Platte.The heat conductor 30th has a plate shape and includes protrusions 31 and 32 protruding in a direction orthogonal to the plate surface. The flat surface of the ledge 31 is greater than or equal to that of the semiconductor IC 41 and is preferably substantially equal to the area of the semiconductor IC 41 . The flat surface of the ledge 32 is greater than or equal to that of the semiconductor IC 42 and is preferably substantially equal to the area of the semiconductor IC 42 . The heat conductor 30th accordingly has a shape that is in an in 1 (B) The side view shown seen the projections 31 and 32 and depressions 33 , 34 and 35 having. The depression 33 is one between the protrusions 31 and 32 sandwich-like enclosed area. The depression 34 is about the protrusion 31 an area towards an end portion of the plate. The depression 35 is about the protrusion 32 an area towards an end portion of the plate.

Der Wärmeleiter 30 besteht aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit, die höher als die der Halbleiter-ICs 41 und 42 ist, und besteht bevorzugter aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit, die ausreichend höher als die der Halbleiter-ICs 41 und 42 ist.The heat conductor 30th consists of a material with a thermal conductivity higher than that of semiconductor ICs 41 and 42 is, and is more preferably made of a material having a thermal conductivity sufficiently higher than that of semiconductor ICs 41 and 42 is.

Der Wärmeleiter 30 ist an der Vorderfläche des Kühlrahmens 21 angeordnet. Der Wärmeleiter 30 ist so an dem Kühlrahmen 21 angeordnet, dass die Bodenflächen der Vertiefungen 33, 34 und 35 an der Vorderfläche des Kühlrahmens 21 anliegen, die Halbleiter-IC 41 ist in einem Raum an der Seite des Kühlrahmens 21, der durch den Vorsprung 31 gebildet ist, angeordnet und die Halbleiter-IC 42 ist in einem Raum an der Seite des Kühlrahmens, der durch den Vorsprung 32 gebildet ist, angeordnet. Dies lässt den Kühlrahmen 21 in Wärmekontakt mit dem Wärmeleiter 30 stehen. Da insbesondere der Kühlrahmen 21 in der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform mit einer breiten Fläche an dem Wärmeleiter 30 anliegt, wie in 1 gezeigt ist, ist die Wärmeleitung zwischen dem Kühlrahmen 21 und dem Wärmeleiter 30 hoch ausgelegt.The heat conductor 30th is on the front surface of the cooling rack 21st arranged. The heat conductor 30th is like this on the cooling frame 21st arranged that the bottom surfaces of the wells 33 , 34 and 35 on the front surface of the cooling rack 21st applied to the semiconductor IC 41 is in a room on the side of the cooling rack 21st that by the ledge 31 is formed, arranged and the semiconductor IC 42 is in a space on the side of the cooling rack through the protrusion 32 is formed, arranged. This leaves the cooling frame 21st in thermal contact with the heat conductor 30th stand. Especially since the cooling frame 21st in the configuration of the present embodiment, with a wide area on the heat conductor 30th as in 1 shown is the conduction of heat between the cooling frame 21st and the heat conductor 30th highly designed.

Die Vorderfläche des Vorsprungs 31 an einer hohlen Seite in dem Wärmeleiter 30 liegt an einer Vorderfläche 412 der Halbleiter-IC 41 an. Die Vorderfläche des Vorsprungs 32 an einer hohlen Seite in dem Wärmeleiter 30 liegt an einer Vorderfläche 422 der Halbleiter-IC 42 an.The front face of the protrusion 31 on a hollow side in the heat conductor 30th lies on a front surface 412 the semiconductor IC 41 on. The front face of the protrusion 32 on a hollow side in the heat conductor 30th lies on a front surface 422 the semiconductor IC 42 on.

Wenn der Wärmeleiter 30 aus einem leitenden Material besteht und Leiterabschnitte der Halbleiter-ICs 41 und 42 in Bereichen vorhanden sind, in denen der Wärmeleiter 30 an den Halbleiter-ICs 42 und 41 anliegt, kann zwischen dem Wärmeleiter 30 und den Halbleiter-ICs 41 und 42 eine Isolierlage mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit vorgesehen werden. Dies lässt die Halbleiter-ICs 41 und 42 in Wärmekontakt mit dem Wärmeleiter 30 stehen.When the heat conductor 30th consists of a conductive material and conductor sections of the semiconductor ICs 41 and 42 are present in areas where the heat conductor 30th on the semiconductor ICs 42 and 41 can be between the heat conductor 30th and the semiconductor ICs 41 and 42 an insulating layer with a high thermal conductivity can be provided. This leaves the semiconductor ICs 41 and 42 in thermal contact with the heat conductor 30th stand.

Mit der vorstehenden Konfiguration wird von den Halbleiter-ICs 41 und 42 die Wärme in folgender Weise abgeleitet. 2 ist ein Schaubild zum Darstellen eines Wärmeableitungskonzepts des Elektronikgerätmoduls gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Bereich umfasst, in dem die Halbleiter-IC 41 in dem Elektronikgerätmodul 10 angeordnet ist. In 2 gezeigte dicke Pfeile mit gestrichelten Umrissen zeigen, wie die Wärme übertragen wird.With the above configuration, the semiconductor ICs 41 and 42 the heat is dissipated in the following way. 2 Fig. 13 is a diagram showing a concept of heat dissipation of the electronic device module according to the first embodiment of the present invention. 2 Fig. 13 is a partially enlarged view including an area where the semiconductor IC 41 in the electronic device module 10 is arranged. In 2 The thick arrows shown with dashed outlines show how the heat is transferred.

Wie in 2 gezeigt wird die von der Halbleiter-IC 41 abgestrahlte Wärme auf den Kühlrahmen 21 und den Wärmeleiter 30 übertragen. Die von der Rückfläche 411 der Halbleiter-IC 41 auf den Kühlrahmen 21 übertragene Wärme wird mit dem Kühlfunktionsabschnitt 22 abgeleitet. Entsprechend wird ein Zyklus, in dem die Wärme von der Halbleiter-IC 41 auf den Kühlrahmen 21 übertragen wird und mit dem Kühlfunktionsabschnitt 22 abgeleitet wird, fortgesetzt.As in 2 is shown by the semiconductor IC 41 radiated heat on the cooling frame 21st and the heat conductor 30th transfer. The one from the back 411 the semiconductor IC 41 on the cooling frame 21st transferred heat is with the cooling function section 22nd derived. Accordingly, a cycle in which the heat from the semiconductor IC 41 on the cooling frame 21st is transferred and with the cooling function section 22nd is derived, continued.

Die von der Vorderfläche 412 der Halbleiter-IC 41 auf den Wärmeleiter 30 übertragene Wärme wird durch den Wärmeleiter 30 übertragen und wird durch die Vertiefungen 33 und 34 auf den Kühlrahmen 21 übertragen. Wie vorstehend beschrieben wird die auf den Kühlrahmen 21 übertragene Wärme mit dem Kühlfunktionsabschnitt 22 abgeleitet. Entsprechend wird ein Zyklus, in dem die Wärme durch den Wärmeleiter 30 von der Halbleiter-IC 41 auf den Kühlrahmen 21 übertragen wird und mit dem Kühlfunktionsabschnitt 22 abgeleitet wird, fortgesetzt. Das Festlegen der gleichen Wärmeleitfähigkeit wie der des Kühlrahmens 21 für den Wärmeleiter 30 verwirklicht eine Wärmeableitungsfunktion, die im Wesentlichen der eines Modus ähnelt, in dem der Kühler 20 ebenfalls an der Seite der Vorderfläche 412 der Halbleiter-IC 41 anliegt.The one from the front face 412 the semiconductor IC 41 on the heat conductor 30th Heat transferred is through the heat conductor 30th transferred and is carried through the depressions 33 and 34 on the cooling frame 21st transfer. As described above, the on the cooling frame 21st transferred heat with the cooling function section 22nd derived. Accordingly, there is a cycle in which the heat passes through the heat conductor 30th from the semiconductor IC 41 on the cooling frame 21st is transferred and with the cooling function section 22nd is derived, continued. Establishing the same thermal conductivity as that of the cooling rack 21st for the heat conductor 30th Realizes a heat dissipation function substantially similar to that of a mode in which the cooler 20th also on the side of the front surface 412 the semiconductor IC 41 is applied.

Eine solche Wärmeableitung wird in der gleichen Weise auch für die Halbleiter-IC 42 durchgeführt.Such heat dissipation is done in the same way for the semiconductor IC 42 carried out.

Wie vorstehend beschrieben ermöglicht die Verwendung der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform ein effektives Ableiten der Wärme von den Halbleiter-ICs 41 und 42. Ferner verwirklicht die Verwendung der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform eine Wärmeableitungswirkung ähnlich der einer Struktur, bei der die Halbleiter-ICs 41 und 42 sandwichartig zwischen zwei Kühlern eingeschlossen sind, ohne die Struktur zu verwenden, bei der die Halbleiter-ICs 41 und 42 zwischen zwei Kühlern sandwichartig eingeschlossen sind. Mit anderen Worten ist es möglich, mit der einfachen Konfiguration die effektive Wärmeableitung zu verwirklichen.As described above, the use of the configuration of the present embodiment enables the heat from the semiconductor ICs to be effectively dissipated 41 and 42 . Further, using the configuration of the present embodiment realizes a heat dissipation effect similar to that of a structure in which the semiconductor ICs 41 and 42 sandwiched between two coolers without using the structure in which the semiconductor ICs 41 and 42 sandwiched between two coolers. In other words, it is possible to realize the effective heat dissipation with the simple configuration.

Das Ausbilden des Wärmeleiters 30 in einer Plattenform ermöglicht ein einfaches Befestigen des Wärmeleiters 30 an dem Kühlrahmen 21. Zum Beispiel ermöglichen das Ausbilden von Durchgangsbohrungen in den Vertiefungen 33, 34 und 35 des Wärmeleiters 30 und das Befestigen des Wärmeleiters 30 an dem Kühlrahmen 21 mit Schrauben, die durch die Durchgangsbohrungen treten, ein einfaches Befestigen des Wärmeleiters 30 an dem Kühlrahmen 21. Die Nutzung einer solchen Konfiguration verwirklicht auf einfache Weise einen Wärmeableitungsmechanismus mit einem hohen Wärmeableitungsvermögen für die Halbleiter-ICs 41 und 42.The formation of the heat conductor 30th in a plate shape allows easy attachment of the heat conductor 30th on the cooling frame 21st . For example, enable through-holes to be formed in the recesses 33 , 34 and 35 of the heat conductor 30th and attaching the thermal conductor 30th on the cooling frame 21st with screws that pass through the through-holes, a simple fastening of the heat conductor 30th on the cooling frame 21st . Utilizing such a configuration easily realizes a heat dissipation mechanism having a high heat dissipation capability for the semiconductor ICs 41 and 42 .

Auch wenn die Halbleiter-ICs 41 und 42 in einem Raum zwischen einem Vorsprung und dem Kühlrahmen 21 angeordnet werden können, verwirklicht das Vorsehen der Vorsprünge 31 und 32 für die Halbleiter-ICs 41 bzw. 42 wie in der vorliegenden Ausführungsform den Wärmeübergang von der Vertiefung 33 zwischen den Vorsprüngen 31 und 32 auf den Kühlrahmen 21. Demgemäß ist es möglich, die Wärme von den Halbleiter-ICs 41 und 42 effektiver abzuleiten.Even if the semiconductor ICs 41 and 42 in a space between a protrusion and the cooling frame 21st can be arranged realizes the provision of the projections 31 and 32 for the semiconductor ICs 41 or. 42 as in the present embodiment, the heat transfer from the recess 33 between the protrusions 31 and 32 on the cooling frame 21st . Accordingly, it is possible to remove the heat from the semiconductor ICs 41 and 42 to derive more effectively.

Auch wenn in der vorliegenden Ausführungsform das die Halbleiter-IC 41 umfassende Beispiel, d.h. die zwei Wärme erzeugenden Elemente, beschrieben wird, sind bei der vorstehenden Konfiguration ein Wärme erzeugendes Element oder drei oder mehr Wärme erzeugende Elemente verwendbar, und in einem solchen Fall werden ähnliche Wirkungen und Vorteile erreicht.Even if in the present embodiment it is the semiconductor IC 41 In the above configuration, one heat generating element or three or more heat generating elements are employable, and in such a case, similar effects and advantages are obtained.

Wenn die Form der Außenanschlussklemmen 414 in der Halbleiter-IC 41 der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, können die Außenanschlussklemmen 414 ebenfalls die Wärmeableitungsfunktion aufweisen. In diesem Fall kann eine Struktur, bei der die Außenanschlussklemmen 414 mit der Wärmeableitungsfunktion ebenfalls zwischen dem Kühlrahmen 21 und dem Wärmeleiter 30 sandwichartig eingeschlossen sind, genutzt werden. Diese Struktur verbessert den Wirkungsgrad der Wärmeableitung für die Halbleiter-IC 41 weiter.If the shape of the external connection terminals 414 in the semiconductor IC 41 of the present embodiment is used, the external connection terminals 414 also have the heat dissipation function. In this case, a structure in which the external connection terminals 414 with the heat dissipation function also between the cooling frame 21st and the heat conductor 30th are sandwiched, can be used. This structure improves the heat dissipation efficiency for the semiconductor IC 41 continue.

Auch wenn in der vorliegenden Ausführungsform die Struktur verwendet wird, bei der die Halbleiter-ICs, die die Wärme erzeugenden Elemente sind, von dem Wärmeleiter umschlossen sind, ist die vorliegende Ausführungsform nicht auf diese Struktur beschränkt. Es kann jede Struktur genutzt werden, solange ein Wärmekontakt mit den Wärme erzeugenden Elementen erreicht wird. Zum Beispiel kann der Wärmeleiter eine L-förmige Struktur aufweisen, bei der der Wärmeleiter sowohl mit den Wärme erzeugenden Elementen als auch dem Kühler in Wärmekontakt steht.Although the structure in which the semiconductor ICs that are the heat generating elements are enclosed by the heat conductor is used in the present embodiment, the present embodiment is not limited to this structure. Any structure can be used as long as thermal contact with the heat generating elements is achieved. For example, the heat conductor may have an L-shaped structure in which the heat conductor is in thermal contact with both the heat-generating elements and the cooler.

Hierin wird unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen ein Stromversorgungsmodul gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 3(A) ist eine Draufsicht auf ein Elektronikgerätmodul gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3(B) ist eine Seitenansicht des Elektronikgerätmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 ist ein schematischer Schaltplan des Elektronikgerätmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Herein, a power supply module according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 3 (A) Fig. 13 is a plan view of an electronic device module according to the second embodiment of the present invention. 3 (B) Fig. 13 is a side view of the electronic device module according to the second embodiment of the present invention. 4th Fig. 13 is a schematic circuit diagram of the electronic device module according to the second embodiment of the present invention.

Ein Stromversorgungsmodul 10A der vorliegenden Ausführungsform beruht auf der Konfiguration des Elektronikgerätmoduls 10 gemäß der ersten Ausführungsform. Demgemäß werden nur Abschnitte, die sich von dem Elektronikgerätmodul 10 der ersten Ausführungsform unterscheiden, nachstehend eigens beschrieben. A power supply module 10A The present embodiment is based on the configuration of the electronic device module 10 according to the first embodiment. Accordingly, only sections that differ from the electronic device module 10 of the first embodiment, specifically described below.

Zunächst wird nun unter Verweis auf 4 eine Schaltungskonfiguration des Stromversorgungsmoduls 10A beschrieben. Das Stromversorgungsmodul 10A umfasst die Halbleiter-IC 41, die eine Schalt-IC der primären Seite ist, sowie die Halbleiter-IC 42, die eine Schalt-IC der sekundären Seite ist. Eingangsenden der Halbleiter-IC 41 sind Eingangsenden des Stromversorgungsmoduls 10A und sind mit einer externen Stromversorgung verbunden. Eine primärseitige Spule eines Haupttransformators 43 ist mit Ausgangsenden der Halbleiter-IC 41 verbunden. Eine Resonanzspule 44 ist zwischen der primärseitigen Spule und einem Ausgangsende der Halbleiter-IC 41 angeschlossen. Wenn die Resonanzspule 44 nicht erforderlich ist, kann auf die Resonanzspule 44 verzichtet werden.First, now with reference to 4th a circuit configuration of the power supply module 10A described. The power supply module 10A includes the semiconductor IC 41 which is a switching IC of the primary side, as well as the semiconductor IC 42 which is a secondary side switching IC. Input ends of the semiconductor IC 41 are input ends of the power supply module 10A and are connected to an external power supply. A primary-side coil of a main transformer 43 is with output ends of the semiconductor IC 41 connected. A resonance coil 44 is between the primary-side coil and an output end of the semiconductor IC 41 connected. When the resonance coil 44 is not required, can be on the resonance coil 44 be waived.

Eingangsenden der Halbleiter-IC 42, die die Schalt-IC der sekundären Seite ist, sind mit einer sekundärseitigen Spule des Haupttransformators 43 verbunden. Ausgangsenden der Halbleiter-IC 42 sind Ausgangsenden des Stromversorgungsmoduls 10A, und mit den Ausgangsenden des Stromversorgungsmoduls 10A ist eine externe Last verbunden.Input ends of the semiconductor IC 42 , which is the switching IC of the secondary side, are connected to a secondary-side coil of the main transformer 43 connected. Output ends of the semiconductor IC 42 are output ends of the power supply module 10A , and to the output ends of the power supply module 10A an external load is connected.

Das Stromversorgungsmodul 10A mit der vorstehenden Schaltungskonfiguration weist einen in 3 gezeigten Aufbau auf.The power supply module 10A with the above circuit configuration has an in 3 structure shown.

Der Kern des Haupttransformators 43 ist so angeordnet, dass er an der Vorderfläche der Vertiefung 33 des Wärmeleiters 30 anliegt. Demgemäß steht der Haupttransformator 43 mit dem Wärmeleiter 30 in Wärmekontakt.The core of the main transformer 43 is arranged so that it is on the front surface of the recess 33 of the heat conductor 30th is applied. The main transformer stands accordingly 43 with the heat conductor 30th in thermal contact.

Der Kern der Resonanzspule 44 ist so angeordnet, dass er an der Vorderfläche des Vorsprungs 31 des Wärmeleiters 30 anliegt. Demgemäß steht die Resonanzspule 44 mit dem Wärmeleiter 30 in Wärmekontakt.The core of the resonance coil 44 is arranged to be on the front surface of the protrusion 31 of the heat conductor 30th is applied. The resonance coil is accordingly in place 44 with the heat conductor 30th in thermal contact.

Mit der vorstehenden Konfiguration wird von dem Haupttransformator 43 und der Resonanzspule 44 die Wärme in folgender Weise abgeleitet. 5 ist ein Schaubild zum Darstellen eines Wärmeableitungskonzepts des Stromversorgungsmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Bereich umfasst, in dem der Haupttransformator 43 und die Resonanzspule 44 in dem Stromversorgungsmodul 10A angeordnet sind. In 5 gezeigte dicke Pfeile mit gestrichelten Umrissen zeigen, wie die Wärme übertragen wird.With the above configuration, it is of the main transformer 43 and the resonance coil 44 the heat is dissipated in the following way. 5 Fig. 13 is a diagram showing a concept of heat dissipation of the power supply module according to the second embodiment of the present invention. 5 Fig. 13 is a partially enlarged view including an area where the main transformer 43 and the resonance coil 44 in the power supply module 10A are arranged. In 5 The thick arrows shown with dashed outlines show how the heat is transferred.

Die von den Halbleiter-ICs 41 und 42 abgestrahlte Wärme wird wie in der vorstehenden Ausführungsform auf den Kühlrahmen 21 und den Wärmeleiter 30 übertragen und wird effektiv abgeleitet.The ones from the semiconductor ICs 41 and 42 Radiated heat is applied to the cooling frame as in the previous embodiment 21st and the heat conductor 30th transmitted and is effectively derived.

Die von dem Kern des Haupttransformators 43 abgestrahlte Wärme wird an der Seite der oberen Schicht eines Bereichs, in dem der Wärmeleiter 30 an dem Kühlrahmen 21 anliegt, auf den Wärmeleiter 30 übertragen und wird an der Seite der unteren Schicht des Bereichs direkt auf den Kühlrahmen 21 übertragen. Die auf den Kühlrahmen 21 übertragene Wärme wird mit dem Kühlfunktionsabschnitt 22 abgeleitet. Entsprechend wird ein Zyklus fortgesetzt, in dem die Wärme von dem Kern des Haupttransformators 43 durch die Schichten: Wärmeleiter 30 und Kühlrahmen 21, die nah beieinander sind, übertragen wird und mit dem Kühlfunktionsabschnitt 22 abgeleitet wird. Das Festlegen der gleichen Wärmeleitfähigkeit bei der des Kühlrahmens 21 für den Wärmeleiter 30 verwirklicht eine Wärmeableitungswirkung, die im Wesentlichen der eines Modus ähnelt, bei dem der Kern des Haupttransformators 43 direkt an dem Kühlrahmen 21 anliegt. Mit anderen Worten kann ein großer Betrag von von dem Kern des Haupttransformators 43 abgestrahlter Wärme effektiv abgeleitet werden.The ones from the core of the main transformer 43 Radiated heat is on the side of the top layer of an area where the heat conductor 30th on the cooling frame 21st on the heat conductor 30th and is transferred directly to the cooling frame at the bottom layer side of the area 21st transfer. The ones on the cooling frame 21st transferred heat is with the cooling function section 22nd derived. Accordingly, a cycle continues in which the heat is removed from the core of the main transformer 43 through the layers: heat conductor 30th and cooling frames 21st that are close to each other is transmitted and with the cooling function section 22nd is derived. Establishing the same thermal conductivity as that of the cooling rack 21st for the heat conductor 30th Realizes a heat dissipation effect substantially similar to that of a mode in which the core of the main transformer 43 directly on the cooling frame 21st is applied. In other words, a large amount can be removed from the core of the main transformer 43 radiated heat can be effectively dissipated.

Die von dem Kern der Resonanzspule 44 abgestrahlte Wärme wird auf den Wärmeleiter 30 übertragen. Der Wärmeleiter 30 weist eine Wärmeleitfähigkeit auf, die höher als die der Halbleiter-IC 41 ist, und steht an den Vertiefungen 33 und 34 mit dem Kühlrahmen 21 in Wärmekontakt. Demgemäß wird die Wärme, die von dem Kern der Resonanzspule 44 abgestrahlt wird und auf den Wärmeleiter 30 übertragen wird, von dem Vorsprung 31 durch die Vertiefungen 33 und 34 auf den Kühlrahmen 21 übertragen, ohne auf die Halbleiter-IC 41 übertragen zu werden. Demgemäß kann die von dem Kern der Resonanzspule 44 abgestrahlte Wärme ebenfalls effektiv abgeleitet werden. Hier steht der Wärmeleiter 30 mit dem Kühlrahmen 21 in Wärmekontakt. Demgemäß ist es möglich, eine Abnahme des Wirkungsgrads der Wärmeableitung der Resonanzspule 44 und der Halbleiter-IC 41, die durch einen Anstieg der Temperatur des Vorsprungs 31 aufgrund von Wechselwirkung zwischen der von dem Kern der Resonanzspule 44 abgestrahlten Wärme und der von der Halbleiter-IC 41 abgestrahlten Wärme hervorgerufen wird, zu unterbinden. Mit anderen Worten ist es möglich, die Wärme von jedem Wärme erzeugenden Element effektiv abzuleiten, selbst bei der Konfiguration, bei der die Wärme erzeugenden Elemente laminiert sind.The ones from the core of the resonance coil 44 radiated heat is transferred to the heat conductor 30th transfer. The heat conductor 30th has a thermal conductivity higher than that of the semiconductor IC 41 is, and is written on the indentations 33 and 34 with the cooling frame 21st in thermal contact. Accordingly, the heat generated by the core of the resonance coil 44 is radiated and on the heat conductor 30th is transferred from the protrusion 31 through the depressions 33 and 34 on the cooling frame 21st transferred without affecting the semiconductor IC 41 to be transferred. Accordingly, that of the core of the resonance coil 44 radiated heat can also be effectively dissipated. Here is the heat conductor 30th with the cooling frame 21st in thermal contact. Accordingly, it is possible to decrease the heat dissipation efficiency of the resonance coil 44 and the semiconductor IC 41 caused by an increase in the temperature of the protrusion 31 due to interaction between that of the core of the resonance coil 44 radiated heat and that of the semiconductor IC 41 radiated heat is caused to prevent. In other words, it is possible to effectively dissipate heat from each heat generating element even in the configuration in which the heat generating elements are laminated.

Da der Kern des Haupttransformators 43 zwischen der Halbleiter-IC 41, die eine primärseitige Halbleiter-IC ist, und der Halbleiter-IC 42, die eine sekundärseitige Halbleiter-IC ist, angeordnet ist, ist bei der vorstehenden Konfiguration die Reihenfolge des Anschlusses der Schaltungen die gleiche wie die Reihenfolge der Anordnung der Elemente. Ferner ist die primärseitige Resonanzspule 44 an der Halbleiter-IC 41, die die primärseitige Halbleiter-IC ist, angeordnet. Dies ermöglicht das Ausbilden des Stromversorgungsmoduls 10A hoher Effizienz mit einem einfachen Aufbau, ohne dass unnötige Verdrahtung benötigt und ohne dass unnötige Wärme erzeugende Abschnitte vermehrt werden.Because the core of the main transformer 43 between the semiconductor IC 41 , which is a primary-side semiconductor IC, and the semiconductor IC 42 , which is a secondary-side semiconductor IC, is arranged, in the above configuration, the order of connection of the circuits is the same as the order of arrangement of the elements. Furthermore, the primary-side resonance coil is 44 on the semiconductor IC 41 , which is the primary-side semiconductor IC, is arranged. This enables the power supply module to be formed 10A high efficiency with a simple structure without unnecessary wiring and without increasing unnecessary heat generating portions.

Weiterhin ist der Kern des Haupttransformators 43, der einen großen Wärmebetrag erzeugt, in einem Bereich angeordnet, in dem der Wärmeleiter 30 mit dem Kühlrahmen 21 mit einer großen Fläche in dem Stromversorgungsmodul 10A in Kontakt steht. Demgemäß wird die Wärme von dem Kern des Haupttransformators 43 effektiver abgeleitet, um das Stromversorgungsmodul 10A hoher Effizienz zu verwirklichen.Furthermore is the core of the main transformer 43 , which generates a large amount of heat, arranged in an area where the heat conductor 30th with the cooling frame 21st with a large area in the power supply module 10A is in contact. Accordingly, the heat is removed from the core of the main transformer 43 more effectively derived to the power supply module 10A to achieve high efficiency.

Auch wenn das Stromversorgungsmodul 10A in der vorliegenden Ausführungsform beispielhaft veranschaulicht ist, ist der Modus, in dem die Wärme erzeugenden Elemente in mehreren Schichten angeordnet sind, auf andere Elektronikgerätmodule übertragbar.Even if the power supply module 10A is illustrated by way of example in the present embodiment, the mode in which the heat-generating elements are arranged in a plurality of layers can be transferred to other electronic device modules.

Auch wenn das Beispiel, in dem die zwei Schichten der Wärme erzeugenden Elemente und eine Schicht des Wärmeleiters wie in der vorliegenden Ausführungsform beispielhaft gezeigt verwendet werden, kann auch eine Konfiguration, bei der drei oder mehr Schichten der Wärme erzeugenden Elemente und zwei oder mehr Schichten der Wärmeleiter verwendet werden, realisiert werden. In diesem Fall reicht es aus, dass der Wärmeleiter jeder Schicht mit dem Wärmeleiter an der Seite des Kühlrahmens in Wärmekontakt steht. Ein direkter Wärmekontakt des Wärmeleiters jeder Schicht mit dem Kühlrahmen erlaubt eine effektivere Wärmeableitung.Although the example in which the two layers of the heat generating elements and one layer of the heat conductor as exemplified in the present embodiment are used, a configuration in which three or more layers of the heat generating elements and two or more layers of the Heat conductors can be used. In this case, it is sufficient that the heat conductor of each layer is in thermal contact with the heat conductor on the side of the cooling frame. Direct thermal contact of the heat conductor of each layer with the cooling frame allows more effective heat dissipation.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
ElektronikgerätmodulElectronic device module
10A10A
StromversorgungsmodulPower supply module
2020th
Kühlercooler
2121st
KühlrahmenCooling frame
2222nd
KühlfunktionsabschnittCooling function section
3030th
WärmeleiterHeat conductor
41, 4241, 42
Halbleiter-ICSemiconductor IC
31, 3231, 32
Vorsprunghead Start
33, 34, 3533, 34, 35
Vertiefungdeepening
4343
HaupttransformatorMain transformer
4444
ResonanzspuleResonance coil
410410
Hauptkörper der Halbleiter-IC 41 Main body of semiconductor IC 41
411411
Rückfläche der Halbleiter-IC 41 Back surface of the semiconductor IC 41
412412
Vorderfläche der Halbleiter-IC 41 Front face of the semiconductor IC 41
413, 414413, 414
Außenanschlussklemme der Halbleiter-IC 41 External connection terminal of the semiconductor IC 41
420420
Hauptkörper der Halbleiter-IC 42 Main body of semiconductor IC 42
421421
Rückfläche der Halbleiter-IC 42 Back surface of the semiconductor IC 42
422422
Vorderfläche der Halbleiter-IC 42 Front face of the semiconductor IC 42
423423
Außenanschlussklemmen der Halbleiter-IC 42 External connection terminals of the semiconductor IC 42

Claims (5)

Elektronikgerätmodul mit einem Wärme erzeugenden Element, wobei das Elektronikgerätmodul aufweist: einen Kühler, der mit dem Wärme erzeugenden Element in Wärmekontakt steht; und einen Wärmeleiter, der mit dem Wärme erzeugenden Element in Wärmekontakt steht und der eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, die höher als die des Wärme erzeugenden Element ist, wobei der Wärmeleiter in einem Bereich, in dem der Wärmeleiter nicht in Kontakt mit dem Wärme erzeugenden Element steht, mit dem Kühler in Wärmekontakt steht, wobei das Wärme erzeugende Element ein erstes Wärme erzeugendes Element ist, wobei das Elektronikgerätmodul weiterhin aufweist: ein zweites Wärme erzeugendes Element, das ein anderes als das erste Wärme erzeugende Element ist, wobei das zweite Wärme erzeugende Element mit einer Fläche des Wärmeleiters gegenüber dem ersten Wärme erzeugenden Element oder einem Bereich, in dem der Wärmeleiter mit dem Kühler in Wärmekontakt steht, in Wärmekontakt steht, ein drittes Wärme erzeugendes Element, das ein anderes als das erste Wärme erzeugende Element und das zweite Wärme erzeugende Element ist, und einen zweiten Wärmeleiter, der ein anderer als der Wärmeleiter, der ein erster Wärmeleiter ist, ist, wobei das dritte Wärme erzeugende Element an einer Fläche gegenüber dem zweiten Wärme erzeugenden Element des Wärmeleiters angeordnet ist, und wobei der zweite Wärmeleiter an einer Seite gegenüber der Seite, an der der erste Wärmeleiter angeordnet ist, angeordnet ist, wobei das dritte Wärme erzeugende Element sandwichartig dazwischen gesetzt ist und mit dem ersten Wärmeleiter oder dem Kühler in Wärmekontakt steht.An electronic device module having a heat generating element, the electronic device module comprising: a cooler in thermal contact with the heat generating element; and a heat conductor which is in thermal contact with the heat generating element and which has a thermal conductivity higher than that of the heat generating element, wherein the heat conductor is in thermal contact with the cooler in an area in which the heat conductor is not in contact with the heat-generating element, wherein the heat generating element is a first heat generating element, wherein the electronic device module further comprises: a second heat generating element that is different from the first heat generating element, wherein the second heat-generating element is in thermal contact with a surface of the heat conductor opposite the first heat-generating element or an area in which the heat conductor is in thermal contact with the cooler, a third heat generating element other than the first heat generating element and the second heat generating element, and a second thermal conductor that is different from the thermal conductor that is a first thermal conductor, wherein the third heat generating element is arranged on a surface opposite to the second heat generating element of the heat conductor, and wherein the second heat conductor is arranged on a side opposite to the side on which the first heat conductor is arranged, with the third heat generating element sandwiched therebetween and in thermal contact with the first heat conductor or the cooler. Elektronikgerätmodul nach Anspruch 1, wobei der Wärmeleiter bezüglich des Wärme erzeugenden Elements an einer Seite gegenüber der Seite, an der der Kühler angeordnet ist, angeordnet ist.Electronic device module according to Claim 1 wherein the heat conductor is arranged on a side opposite to the side on which the cooler is arranged with respect to the heat generating element. Elektronikgerätmodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Wärmeleiter eine Plattenform aufweist und wobei der Wärmeleiter einen Vorsprung aufweist, der einen das Wärme erzeugende Element umschließenden Raum zwischen dem Wärmeleiter und dem Kühler ausbildet.Electronic device module according to Claim 1 or 2 wherein the heat conductor has a plate shape, and wherein the heat conductor has a protrusion that forms a space between the heat conductor and the cooler that encloses the heat generating element. Stromversorgungsmodul mit der Konfiguration des Elektronikgerätmoduls nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Wärme erzeugende Element eine integrierte Halbleiterschaltung für eine Stromversorgung ist.Power supply module with the configuration of the electronic device module according to one of the Claims 1 to 3 wherein the heat generating element is a semiconductor integrated circuit for a power supply. Stromversorgungsmodul mit einem Wärme erzeugenden Element, wobei das Stromversorgungsmodul aufweist: einen Kühler, der mit dem Wärme erzeugenden Element in Wärmekontakt steht; und einen Wärmeleiter, der mit dem Wärme erzeugenden Element in Wärmekontakt steht und der eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, die höher als die des Wärme erzeugenden Element ist, wobei der Wärmeleiter in einem Bereich, in dem der Wärmeleiter nicht in Kontakt mit dem Wärme erzeugenden Element steht, mit dem Kühler in Wärmekontakt steht, wobei das Wärme erzeugende Element ein erstes Wärme erzeugendes Element ist, wobei das Stromversorgungsmodul weiterhin aufweist: ein zweites Wärme erzeugendes Element, das ein anderes als das erste Wärme erzeugende Element ist, wobei das zweite Wärme erzeugende Element mit einer Fläche des Wärmeleiters gegenüber dem ersten Wärme erzeugenden Element oder einem Bereich, in dem der Wärmeleiter mit dem Kühler in Wärmekontakt steht, in Wärmekontakt steht, wobei das erste Wärme erzeugende Element eine primärseitige integrierte Halbleiterschaltung und eine sekundärseitige integrierte Halbleiterschaltung für eine Stromversorgung aufweist, wobei das zweite Wärme erzeugenden Element ein Transformatorkern ist und wobei der Transformatorkern in einem Bereich angeordnet ist, der zwischen dem Bereich, in dem die primärseitige integrierte Halbleiterschaltung angeordnet ist, und dem Bereich, in dem die sekundärseitige integrierte Halbleiterschaltung angeordnet ist, liegt und in dem der Wärmeleiter mit dem Kühler in Wärmekontakt steht.A power supply module having a heat generating element, the power supply module comprising: a cooler in thermal contact with the heat generating element; and a heat conductor which is in thermal contact with the heat generating element and which has a thermal conductivity higher than that of the heat generating element, wherein the heat conductor is in thermal contact with the cooler in an area in which the heat conductor is not in contact with the heat-generating element, wherein the heat generating element is a first heat generating element, wherein the power module further comprises: a second heat generating element that is different from the first heat generating element, wherein the second heat-generating element is in thermal contact with a surface of the heat conductor opposite the first heat-generating element or an area in which the heat conductor is in thermal contact with the cooler, wherein the first heat generating element has a primary-side integrated semiconductor circuit and a secondary-side integrated semiconductor circuit for a power supply, wherein the second heat generating element is a transformer core, and wherein the transformer core is arranged in an area which lies between the area in which the primary-side integrated semiconductor circuit is arranged and the area in which the secondary-side integrated semiconductor circuit is arranged and in which the heat conductor is in thermal contact with the cooler.
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