JP2001244391A - マルチチップモジュールの冷却構造 - Google Patents

マルチチップモジュールの冷却構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で冷却性能の高いマルチチップモジュー
ルの冷却構造を提供する。 【解決手段】 発熱量の大きな電子素子チップ２４と発
熱量の小さな電子素子チップ２６と電極とを熱伝導性が
高い導電性材料により形成された均熱板３０で接続する
と共に電子素子チップ２４，２６を実装した絶縁基板２
２の下部に冷却媒体を用いて冷却する放熱板４０を設け
る。電子素子チップ２４は、絶縁基板２２，放熱板４０
を介して冷却媒体に至る経路と、均熱板３０によって電
子素子チップ２４と均熱化された電子素子チップ２６や
電極を介して絶縁基板２２，放熱板４０から冷却媒体に
至る経路とにより冷却される。この結果、電子素子チッ
プ２４の冷却効果を高めることができる。均熱板３０
は、電極から電子素子チップ２４，２６への電力供給部
材を兼ねるから、ワイヤボンディングの必要もない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチチップモジ
ュールの冷却構造に関し、詳しくは、発熱量の異なる複
数の電子素子チップを有するマルチチップモジュールの
冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のマルチチップモジュール
の冷却構造としては、マルチチップモジュールの一方の
面に放熱することによりマルチチップモジュールを冷却
するものが提案されている（例えば、特開平１１−１２
１６６６号公報など）。この構造では、高さの異なる複
数の電子素子チップが実装された基板に各電子素子チッ
プとの間に熱伝導性の高いシリコン性のシートを介在さ
せて複数の電子素子チップを覆う放熱体を取り付け、こ
の放熱体を介して各電子素子チップから生じる熱を放熱
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電力制御などに用いら
れる電子素子チップは、その動作許容温度を維持するた
めにスイッチング動作などに伴って生じる熱を除去する
必要があり、その冷却構造の高性能化や小型化を図るこ
とが課題として重要視されている。
【０００４】本発明のマルチチップモジュールの冷却構
造は、小型で冷却性能の高い冷却構造を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明のマルチチップモジュールの冷却構造は、上述の目
的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】本発明のマルチチップモジュールの冷却構
造は、発熱量の異なる複数の電子素子チップを有するマ
ルチチップモジュールの冷却構造であって、前記マルチ
チップモジュールを該モジュールの一方の面から冷却媒
体を用いて冷却する冷却手段と、熱伝導性の高い材料に
より形成され、前記一方の面と異なる面に前記複数の電
子素子チップを跨いで配置されてなる熱伝導部材とを備
えることを要旨とする。
【０００７】この本発明のマルチチップモジュールの冷
却構造では、複数の電子素子チップを跨いで配置された
熱伝導部材が複数の電子素子チップを均熱化し、冷却手
段が均熱化された複数の電子素子チップからなるマルチ
チップモジュールを冷却媒体を用いて冷却する。即ち、
発熱量の大きな電子素子チップから生じた熱は、その一
部は熱伝導部材により発熱量の小さな電子素子チップに
伝導すると共に冷却媒体により冷却され、その他は冷却
媒体により冷却される。この結果、小型で冷却性能の高
いものとすることができる。
【０００８】こうした本発明のマルチチップモジュール
の冷却構造において、前記熱伝導部材は、導電性の材料
により形成され、前記複数の電子素子チップに電力を供
給する部材であるものとすることもできる。こうすれ
ば、熱伝導部材が電力供給用の部材を兼ねることがで
き、別個に設ける場合に比して小型化を図ることができ
る。
【０００９】こうした本発明のマルチチップモジュール
の冷却構造において、前記熱伝導部材は、絶縁性の材料
により形成され、前記複数の電子素子チップとの接触面
に該複数の電子素子チップに電力を供給可能な金属パタ
ーンが形成されてなる部材であるものとすることもでき
る。こうすれば、熱伝導部材が電力供給用の部材を兼ね
ることができ、別個に設ける場合に比して小型化を図る
ことができる。
【００１０】また、本発明のマルチチップモジュールの
冷却構造において、前記一方の面側で前記複数の電子素
子チップを直接的又は間接的に載置し、前記マルチチッ
プモジュールの非動作状態に対する定常動作状態におけ
る熱膨張率が前記熱伝導部材を形成する材料の対応する
熱膨張率を含む所定の範囲内となる材料により形成され
た載置部材を備えるものとすることもできる。こうすれ
ば、マルチチップモジュールの非動作状態に対する定常
動作状態における熱膨張率が所定の範囲内となる載置部
材と熱伝導部材とで複数の電子素子チップを挟持するか
ら、マルチチップモジュールの熱に基づく反りを抑える
ことができる。
【００１１】このような載置部材を備える態様の本発明
のマルチチップモジュールの冷却構造において、前記載
置部材は、前記熱伝導部材の前記熱膨張率と略同一の熱
膨張率の材料により形成されてなるものとすることもで
きる。こうすれば、マルチチップモジュールの反りをよ
り抑えることができる。
【００１２】載置部材を備える態様の本発明のマルチチ
ップモジュールの冷却構造において、前記載置部材は、
前記複数の電子素子チップが配置される基板または前記
冷却手段の少なくとも一部を形成する部材であるものと
することもできる。こうすれば、載置部材は、電子素子
チップが配置された基板や冷却手段を兼ねることがで
き、別個に設ける場合に比して小型化を図ることができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。尚、各図において同一の機能を果
たす部材には同一の符号を付して説明を省略する。図１
は本発明の一実施例である冷却構造を備えるマルチチッ
プモジュール２０の構成の概略を示す正面図であり、図
２は図１に例示する実施例のマルチチップモジュール２
０を矢印Ａから見た平面図であり、図３は図１に例示す
る実施例のマルチチップモジュール２０を矢印Ｂから見
た側面図である。
【００１４】実施例のマルチチップモジュール２０は、
図１ないし図３に示すように、絶縁基板２２にはんだ２
８により実装された発熱量の大きな電子素子チップ２４
と、同じく絶縁基板２２にはんだ２８により実装された
発熱量の小さな電子素子チップ２６と、電子素子チップ
２４，２６に電力を供給するための電極３２と、電子素
子チップ２４と電子素子チップ２６とを均熱化すると共
に電極３２から電子素子チップ２４，２６に電力を供給
する均熱板３０と、絶縁基板２２の下部に取り付けられ
た放熱板４０とを備える。なお、電極３２と放熱板４０
との間には、熱伝導性が高い絶縁材料により形成された
絶縁材３４も設けられている。
【００１５】発熱量の大きな電子素子チップ２４として
は、駆動条件によってはＩＧＢＴやパワーＭＯＳ，パワ
ートランジスタなどが含まれ、発熱量の小さな電子素子
チップ２６としては、駆動条件によってはダイオードな
どが含まれる。
【００１６】均熱板３０は、電子素子チップ２４と電子
素子チップ２６とを均熱化するために熱伝導性の高い材
料が選択されると共に電極３２からの電力を電子素子チ
ップ２４，２６に供給するために導電性のある材料が選
択される。この熱伝導性と導電性とを備える材料として
は、例えばアルミニウムや銅，モリブデンなどを用いる
ことができる。
【００１７】放熱板４０は、熱伝導性の高い材料、例え
ばアルミニウムやステンレスなどの金属を用いて、空気
や水などの冷却媒体に熱を放出する部材として構成され
ている。例えば、その内部に冷却媒体の流路を有してい
たり、他の部材とによって冷却媒体の流路を形成したり
する。また、冷却媒体の流路に面した部位に放熱効果を
高めるためフィンが形成されているものも含まれる。
【００１８】次に、こうして構成された実施例のマルチ
チップモジュール２０の放熱経路について説明する。実
施例のマルチチップモジュール２０は、放熱経路として
は、電子素子チップ２４や電子素子チップ２６から生じ
る熱が絶縁基板２２を介して放熱板４０から冷却媒体に
至る通常の経路と、電子素子チップ２４から生じる熱が
均熱板３０，電子素子チップ２６，絶縁基板２２，放熱
板４０を介して冷却媒体に至る経路と、電子素子チップ
２４から生じる熱が均熱板３０，電極３２，絶縁材３
４，放熱板４０を介して冷却媒体に至る経路とを備え
る。後者の二つの経路は、いずれも均熱板３０を介して
行なわれている。即ち、均熱板３０は、電子素子チップ
２４から生じる熱を電子素子チップ２６や電極３２に分
配して、電子素子チップ２４と電子素子チップ２６と電
極３２とを均熱化するのである。この結果、電子素子チ
ップ２４から生じる熱が絶縁基板２２を介して放熱板４
０から冷却媒体に至る経路しか備えない冷却構造に比し
て電子素子チップ２４の冷却効果を高めることができ
る。
【００１９】このとき、発熱量の小さな電子素子チップ
２６は、均熱板３０により電子素子チップ２４からの熱
が与えられることにより、それ自身の発熱による温度よ
り高くなる。しかし、半導体素子はその発熱量の大小に
拘わらず略一定の許容動作温度（例えば、１５０℃程
度）であるから、電子素子チップ２６の温度が許容動作
温度以下であればよい。いま、電子素子チップ２４の温
度を許容動作温度未満にすることを考えているから、均
熱板３０から熱を受けても、電子素子チップ２６は許容
動作温度未満になる。
【００２０】以上説明した実施例のマルチチップモジュ
ール２０によれば、均熱板３０により電子素子チップ２
４と電子素子チップ２６と電極３２との均熱化を行なう
ことにより、均熱板３０を備えない冷却構造に比して、
発熱量の大きな電子素子チップ２４の冷却効果を高める
ことができると共にモジュール全体の小型化を図ること
ができる。しかも、均熱板３０が電極３２から電子素子
チップ２４，２６に電力を供給する部材を兼ねるものと
したから、ワイヤボンディングによって電極から電子素
子チップ２４，２６へ電力供給を行なう必要がない。こ
の結果、ワイヤボンディングを行なうことができないよ
うな小型の電子素子チップでも用いることができると共
にマルチチップモジュールが複雑化するのを防止するこ
とができる。もとより、冷却媒体に放熱する放熱板４０
を備えるから、マルチチップモジュール２０全体を冷却
することができる。
【００２１】ここで、マルチチップモジュール２０の均
熱板３０と放熱板４０とをマルチチチップモジュール２
０の非動作状態に対する定常動作状態における熱膨張率
がほぼ同一となる材料により形成すれば、熱によるマル
チチップモジュール２０の反りを抑えることができる。
これは、次の理由に基づく。定常動作状態では、電子素
子チップ２４，２６から生じる熱が図４の矢印で示す各
放熱経路を通って放熱板４０から放出されるため、均熱
板３０と放熱板４０との間には温度勾配が生じる。従っ
て、均熱板３０と放熱板４０とは同一の温度とはならな
いが、非動作状態に対する定常動作状態における熱膨張
率がほぼ同一となる材料により形成すれば、定常動作状
態の熱膨張がほぼ同一となる。そして、均熱板３０と放
熱板４０とで電子素子チップ２４，２６を挟持している
ので、マルチチップモジュール２０の反りを抑えること
ができる。なお、放熱板４０に替えて、均熱板３０と対
となり電子素子チップ２４，２６とを挟持できる絶縁基
板２２など他の部材を均熱板３０と熱膨張率がほぼ同一
な材料により形成してもよいし、均熱板３０と熱膨張率
がほぼ同一な材料により形成した新たな部材を設けても
よい。また、均熱板３０と放熱板４０との熱膨張率は、
必ずしも同一でなくてもよく、マルチチップモジュール
２０の反りをある許容範囲内に抑えられる程度の所定の
範囲内の熱膨張率としてもよい。
【００２２】実施例のマルチチップモジュール２０で
は、熱伝導性と導電性とを有する材料により均熱板３０
を形成するものとしたが、熱伝導性は有するが導電性を
有しない材料、例えば窒化アルミニウムやアルミナなど
のセラミック材料により形成されると共に電子素子チッ
プ２４，２６に接する面に導電性を有する材料により電
極３２からの電力を供給可能なパターンが形成されてな
るものとしてもよい。
【００２３】実施例のマルチチップモジュール２０で
は、均熱板３０を各電子素子チップの均熱化と各電子素
子チップへの電力供給とを行なう部材としたが、各電子
素子チップの均熱化は行なうが各電子素子チップへの電
力供給は行なわないものとしてもかまわない。
【００２４】実施例のマルチチップモジュール２０で
は、均熱板３０を放熱板４０と対向する面（上面）に取
り付けたが、電子素子チップ２４や電子素子チップ２
６，電極３２と均熱化できればよいから、放熱板４０と
対向する面以外の面、例えば側面や正面に取り付けるも
のとしてもよい。
【００２５】実施例のマルチチップモジュール２０で
は、均熱板３０により二つの電子素子チップ２４，２６
の均熱化を図るものとしたが、図５及び図６に示す四つ
の電子素子チップ２４，２４ｂ，２６，２６ｂを備える
マルチチップモジュール２０ｂのように、三つ以上の電
子素子チップの均熱化を図るものとしてもよい。
【００２６】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である冷却構造を備えるマ
ルチチップモジュール２０の構成の概略を示す正面図で
ある。
【図２】 図１に例示する実施例のマルチチップモジュ
ール２０を矢印Ａから見た平面図である。
【図３】 図１に例示する実施例のマルチチップモジュ
ール２０を矢印Ｂから見た側面図である。
【図４】 図１に例示する実施例のマルチチップモジュ
ール２０の放熱経路を示す説明図である。
【図５】 四つの電子素子チップを備えるマルチチップ
モジュール２０ｂの構成の概略を示す正面図である。
【図６】 図５に例示する実施例のマルチチップモジュ
ール２０ｂを矢印Ａから見た平面図である。
【符号の説明】
２０，２０ｂ マルチチップモジュール、２２ 絶縁基
板、２４，２６，２４ｂ，２６ｂ 電子素子チップ、２
８ はんだ、３０ 均熱板、３２ 電極、３４絶縁材、
４０ 放熱板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 靖 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 小島 崇 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 八木 雄二 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BA04 BA10 BA23 BB08 BB21

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発熱量の異なる複数の電子素子チップを
    有するマルチチップモジュールの冷却構造であって、 前記マルチチップモジュールを該モジュールの一方の面
    から冷却媒体を用いて冷却する冷却手段と、 熱伝導性の高い材料により形成され、前記一方の面と異
    なる面に前記複数の電子素子チップを跨いで配置されて
    なる熱伝導部材と、 を備えるマルチチップモジュールの冷却構造。
  2. 【請求項２】 前記熱伝導部材は、導電性の材料により
    形成され、前記複数の電子素子チップに電力を供給する
    部材である請求項１記載のマルチチップモジュールの冷
    却構造。
  3. 【請求項３】 前記熱伝導部材は、絶縁性の材料により
    形成され、前記複数の電子素子チップとの接触面に該複
    数の電子素子チップに電力を供給可能な金属パターンが
    形成されてなる部材である請求項１記載のマルチチップ
    モジュールの冷却構造。
  4. 【請求項４】 前記一方の面側で前記複数の電子素子チ
    ップを直接的又は間接的に載置し、前記マルチチップモ
    ジュールの非動作状態に対する定常動作状態における熱
    膨張率が前記熱伝導部材を形成する材料の対応する熱膨
    張率を含む所定の範囲内となる材料により形成された載
    置部材を備える請求項１〜３のいずれかに記載のマルチ
    チップモジュールの冷却構造。
  5. 【請求項５】 前記載置部材は、前記熱伝導部材の前記
    熱膨張率と略同一の熱膨張率の材料により形成されてな
    る請求項４に記載のマルチチップモジュールの冷却構
    造。
  6. 【請求項６】 前記載置部材は、前記複数の電子素子チ
    ップが配置される基板または前記冷却手段の少なくとも
    一部を形成する部材である請求項４または５に記載のマ
    ルチチップモジュールの冷却構造。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066464A (ja) * 2004-08-24 2006-03-09 Toyota Industries Corp 半導体装置
JP2014187083A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Casio Comput Co Ltd 回路基板構造、及び電子機器
JP2015082960A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 Ｄｃ−ｄｃコンバータ装置
WO2018164160A1 (ja) * 2017-03-10 2018-09-13 株式会社村田製作所 モジュール

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10102750B4 (de) * 2001-01-22 2006-04-20 Siemens Ag Schaltungsanordnung
JP3627738B2 (ja) * 2001-12-27 2005-03-09 株式会社デンソー 半導体装置
JP3780230B2 (ja) 2002-07-03 2006-05-31 株式会社日立製作所 半導体モジュール及び電力変換装置
JP3673776B2 (ja) 2002-07-03 2005-07-20 株式会社日立製作所 半導体モジュール及び電力変換装置
US7612443B1 (en) 2003-09-04 2009-11-03 University Of Notre Dame Du Lac Inter-chip communication
JP2005158917A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Sharp Corp 電子ヒートポンプ装置、レーザ部品、光ピックアップおよび電子機器
DE102004018477B4 (de) * 2004-04-16 2008-08-21 Infineon Technologies Ag Halbleitermodul
US7091604B2 (en) * 2004-06-04 2006-08-15 Cabot Microelectronics Corporation Three dimensional integrated circuits
US7079396B2 (en) 2004-06-14 2006-07-18 Sun Microsystems, Inc. Memory module cooling
US6943293B1 (en) * 2004-09-01 2005-09-13 Delphi Technologies, Inc. High power electronic package with enhanced cooling characteristics
US7589348B2 (en) * 2005-03-14 2009-09-15 Borealis Technical Limited Thermal tunneling gap diode with integrated spacers and vacuum seal
US7462934B2 (en) * 2006-06-20 2008-12-09 Microsoft Corporation Integrated heat sink
US8091614B2 (en) * 2006-11-10 2012-01-10 International Business Machines Corporation Air/fluid cooling system
US7932170B1 (en) 2008-06-23 2011-04-26 Amkor Technology, Inc. Flip chip bump structure and fabrication method
US9620473B1 (en) 2013-01-18 2017-04-11 University Of Notre Dame Du Lac Quilt packaging system with interdigitated interconnecting nodules for inter-chip alignment

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08204068A (ja) * 1995-01-20 1996-08-09 Fuji Electric Co Ltd モジュール構造の半導体装置
JPH0945827A (ja) * 1995-08-02 1997-02-14 Hitachi Ltd 半導体装置
WO1998012748A1 (fr) * 1996-09-18 1998-03-26 Hitachi, Ltd. Module a semiconducteur de jonction

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59200495A (ja) * 1983-04-27 1984-11-13 株式会社日立製作所 マルチチツプ・モジユ−ル
JP2708495B2 (ja) * 1988-09-19 1998-02-04 株式会社日立製作所 半導体冷却装置
JP2592308B2 (ja) * 1988-09-30 1997-03-19 株式会社日立製作所 半導体パッケージ及びそれを用いたコンピュータ
US4965658A (en) * 1988-12-29 1990-10-23 York International Corporation System for mounting and cooling power semiconductor devices
US5345107A (en) * 1989-09-25 1994-09-06 Hitachi, Ltd. Cooling apparatus for electronic device
US5611140A (en) * 1989-12-18 1997-03-18 Epoxy Technology, Inc. Method of forming electrically conductive polymer interconnects on electrical substrates
FR2665046A1 (fr) * 1990-07-20 1992-01-24 Thomson Csf Procede et dispositif pour le montage en parallele de composants de puissance a semi-conducteurs.
US5239448A (en) * 1991-10-28 1993-08-24 International Business Machines Corporation Formulation of multichip modules
US5369552A (en) * 1992-07-14 1994-11-29 Ncr Corporation Multi-chip module with multiple compartments
US5323292A (en) * 1992-10-06 1994-06-21 Hewlett-Packard Company Integrated multi-chip module having a conformal chip/heat exchanger interface
US5500555A (en) * 1994-04-11 1996-03-19 Lsi Logic Corporation Multi-layer semiconductor package substrate with thermally-conductive prepeg layer
JP2926537B2 (ja) * 1994-12-15 1999-07-28 株式会社日立製作所 マルチチップモジュ−ルの冷却装置
JPH08195455A (ja) 1995-01-17 1996-07-30 Hitachi Ltd 半導体冷却装置
US5642262A (en) * 1995-02-23 1997-06-24 Altera Corporation High-density programmable logic device in a multi-chip module package with improved interconnect scheme
JP3058047B2 (ja) * 1995-04-04 2000-07-04 株式会社日立製作所 マルチチップモジュールの封止冷却構造
US5694297A (en) * 1995-09-05 1997-12-02 Astec International Limited Integrated circuit mounting structure including a switching power supply
KR100211058B1 (ko) * 1995-12-23 1999-07-15 이계철 멀티칩 모듈의 냉각장치 및 방법
US5808874A (en) * 1996-05-02 1998-09-15 Tessera, Inc. Microelectronic connections with liquid conductive elements
DE19651528B4 (de) * 1996-12-11 2005-10-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Chipanordnung und Verfahren zum Herstellen derselben
US5900674A (en) * 1996-12-23 1999-05-04 General Electric Company Interface structures for electronic devices
JP3241639B2 (ja) * 1997-06-30 2001-12-25 日本電気株式会社 マルチチップモジュールの冷却構造およびその製造方法
JPH11121666A (ja) * 1997-10-20 1999-04-30 Fujitsu Ltd マルチチップモジュールの冷却装置
US6393169B1 (en) * 1997-12-19 2002-05-21 Intel Corporation Method and apparatus for providing optical interconnection
US5930135A (en) * 1998-01-20 1999-07-27 Reliance Electric Industrial Company Heat sink apparatus and method for making the same
US6392296B1 (en) * 1998-08-31 2002-05-21 Micron Technology, Inc. Silicon interposer with optical connections
US6144013A (en) * 1999-07-01 2000-11-07 International Business Machines Corporation Local humidity control system for low temperature electronic module
US20020000239A1 (en) * 1999-09-27 2002-01-03 Krishna G. Sachdev Removal of cured silicone adhesive for reworking electronic components
US6366461B1 (en) * 1999-09-29 2002-04-02 Silicon Graphics, Inc. System and method for cooling electronic components

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08204068A (ja) * 1995-01-20 1996-08-09 Fuji Electric Co Ltd モジュール構造の半導体装置
JPH0945827A (ja) * 1995-08-02 1997-02-14 Hitachi Ltd 半導体装置
WO1998012748A1 (fr) * 1996-09-18 1998-03-26 Hitachi, Ltd. Module a semiconducteur de jonction

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066464A (ja) * 2004-08-24 2006-03-09 Toyota Industries Corp 半導体装置
JP2014187083A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Casio Comput Co Ltd 回路基板構造、及び電子機器
JP2015082960A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 Ｄｃ−ｄｃコンバータ装置
WO2018164160A1 (ja) * 2017-03-10 2018-09-13 株式会社村田製作所 モジュール

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