JP5717619B2 - Electronic equipment unit - Google Patents
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Description
本発明は、プラグイン構造の電子機器ユニットに関するものであり、特に回路基板の放熱構造に関するものである。 The present invention relates to an electronic device unit having a plug-in structure, and more particularly to a heat dissipation structure for a circuit board.
従来の電子機器ユニットでは、回路基板の一面に実装された発熱ICが、放熱部材を介してユニット筐体の内部底面に接触するように配置され、発熱ICから発生する熱をユニット筐体底面から放熱する構成であった。 In the conventional electronic device unit, the heat generating IC mounted on one surface of the circuit board is disposed so as to contact the inner bottom surface of the unit housing via the heat radiating member, and the heat generated from the heat generating IC is transmitted from the bottom surface of the unit housing. It was the structure which dissipates heat.
また、別の従来の電子機器として、本体に立設されたL字形の断面を有する金属板と、この金属板に貼付けされた絶縁シートを介して金属板の一面に平行に取り付けられた回路基板を備えた例が示されており、さらに、金属板の裏面にヒートシンクを取り付ける例が示されている(特許文献1)。 In addition, as another conventional electronic device, a circuit board attached in parallel to one surface of a metal plate via a metal plate having an L-shaped cross section erected on a main body and an insulating sheet attached to the metal plate An example in which a heat sink is attached to the back surface of a metal plate is shown (Patent Document 1).
また、別の従来の半導体パッケージモジュールとして、垂直実装型半導体装置が示され、垂直配置される伝熱板の両面に、それぞれ金属板を介して半導体装置を配置し、半導体装置を含むパッケージの上面には、伝熱板に接して放熱フィンが配置される例が示されている(特許文献2)。 Further, as another conventional semiconductor package module, a vertically mounted semiconductor device is shown, and a semiconductor device is arranged on both surfaces of a vertically arranged heat transfer plate via a metal plate, and an upper surface of a package including the semiconductor device. Shows an example in which heat radiation fins are arranged in contact with a heat transfer plate (Patent Document 2).
また、別の従来の電子装置の放熱構造として、複数の電子装置ユニットをシェルフに収納してなり、各ユニットの背面側を平坦な外面を有する伝熱板から形成し、放熱を必要とする電子部品を伝熱板のユニット内部側に取り付け、各ユニットに共通の放熱フィンの平坦面に各ユニットの伝熱板をその外面が密着するように固定して構成する例が示されている(特許文献3)。 As another conventional electronic device heat dissipation structure, a plurality of electronic device units are housed in a shelf, and the back side of each unit is formed from a heat transfer plate having a flat outer surface, and an electronic device that requires heat dissipation. An example is shown in which components are attached to the inside of the unit of the heat transfer plate, and the heat transfer plate of each unit is fixed to the flat surface of the radiating fin common to each unit so that its outer surface is in close contact (Patent) Reference 3).
従来の電子機器ユニットにおいては、回路基板上の発熱ICは、放熱部材を介してユニット筐体の底面に接触させる必要があり、回路基板を実装する際には、回路基板はユニット筐体の上部から挿入しなければならなかった。そのため、組み上げられたユニット筐体に対して回路基板を開口部から差し込んで実装するプラグイン構造の電子機器ユニットには従来の放熱構造は適用できないという問題があった。また、回路基板を交換する際には、回路基板の取り外しに伴って放熱部材が破損してしまうため、回路基板の交換が困難であるという問題があった。 In a conventional electronic device unit, the heat generating IC on the circuit board needs to be brought into contact with the bottom surface of the unit housing via a heat radiating member. Had to be inserted from. Therefore, there has been a problem that the conventional heat dissipation structure cannot be applied to an electronic device unit having a plug-in structure in which a circuit board is inserted into an assembled unit housing from an opening. Further, when the circuit board is replaced, the heat dissipating member is damaged along with the removal of the circuit board, which makes it difficult to replace the circuit board.
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、プラグイン構造の電子機器ユニットにおいて、実装する回路基板の交換が容易な、電子機器ユニットの放熱構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an electronic device unit heat dissipation structure in which a circuit board to be mounted can be easily replaced in an electronic device unit having a plug-in structure. Objective.
この発明に係わる電子機器ユニットは、前面部が開口されたユニット筐体、上記ユニット筐体の前面部から内部側に挿入される回路基板、上記回路基板に実装された発熱IC、上記発熱ICに放熱部材を介して接触する第一の放熱面部と、上記第一の放熱面部に延在し、上記ユニット筐体の背面部に設けられた背面開口部に露出される第二の放熱面部とを含む放熱板を備え、上記ユニット筐体は、底面部が開放された形状であり、上記放熱板の上記第一の放熱面部が、上記ユニット筐体の底面部を遮蔽するものである。
The electronic device unit according to the present invention includes a unit housing having a front surface opened, a circuit board inserted from the front surface of the unit housing to the inside, a heat generating IC mounted on the circuit substrate, and the heat generating IC. A first heat dissipating surface part contacting via a heat dissipating member, and a second heat dissipating surface part extending to the first heat dissipating surface part and exposed at a back opening provided on the back part of the unit housing. The unit housing has a shape with an open bottom surface, and the first heat radiating surface portion of the heat radiating plate shields the bottom surface portion of the unit housing .
この発明の電子機器ユニットは、発熱ICから発生する熱を、放熱板を介して、ユニット筐体背面外部に突出したヒートシンクから放熱できるので、ユニット筐体底面と接触させる必要がなく、回路基板を前面からプラグインする構造を実現することが可能であり、回路基板の交換が容易に実現可能である。また、ヒートシンクがユニット筐体背面から外部に突出しているため、ユニットの外気を利用して効率良く放熱することができる。 In the electronic device unit of the present invention, the heat generated from the heat generating IC can be dissipated from the heat sink protruding outside the rear surface of the unit housing via the heat radiating plate. It is possible to realize a structure for plugging in from the front, and the circuit board can be easily replaced. Moreover, since the heat sink protrudes outside from the rear surface of the unit housing, the heat can be efficiently radiated using the outside air of the unit.
実施の形態1.
まず、比較例として、前面プラグイン構造ではない電子機器ユニットの構成について、図7の分解斜視図及び図8の要部断面側面図を参照し、この放熱構造の問題点等について説明する。
図7及び図8において、ユニット筐体となるユニット板金18は、箱型ユニットの上面部及び背面部と両側面部を覆う一体構造である。またユニット板金19は、箱型ユニットの前面部及び底面部を覆う構成である。ユニット板金18、19によってユニット筐体が構成される。ユニット筐体の内部に配置される回路基板3の底面側には発熱IC4が実装され、発熱IC4はユニット板金19の内部側底面部に放熱ラバー(放熱部材)8を介して接触する構造である。
図7及び図8に示すような電子機器ユニットを構成した場合、発熱IC4にて発生した熱は、放熱ラバー8を介してユニット板金19に伝わり、ユニット筐体の底面部から放熱される。
First, as a comparative example, the configuration of an electronic device unit that does not have a front plug-in structure will be described with reference to the exploded perspective view of FIG. 7 and the cross-sectional side view of the main part of FIG.
7 and 8, the
When the electronic device unit as shown in FIGS. 7 and 8 is configured, the heat generated in the
上述した比較例の放熱構造であると、回路基板3上の発熱IC4は放熱ラバー8を介してユニット板金19の底面に接触させる必要があり、回路基板3をユニット筐体に実装する際には、回路基板3はユニット板金19の上部側から挿入しなければならない。従って、ユニット筐体の前面側からのプラグイン構造の電子機器ユニットにはこの放熱構造は適用できないという問題があった。また、回路基板3を交換する際には、回路基板3が放熱ラバー8を介してユニット板金19と一体となっているため、回路基板3とユニット板金19を分離する必要があり、放熱ラバー8の破損を伴う分離になるという問題もあった。
そこで、本発明では、プラグイン構造の電子機器ユニットにおいて、実装する回路基板の交換が容易な、電子機器ユニットの放熱構造を提案する。
In the heat dissipation structure of the comparative example described above, the
In view of this, the present invention proposes a heat dissipation structure for an electronic device unit in which the circuit board to be mounted can be easily replaced in the electronic device unit having a plug-in structure.
以下、本発明の実施の形態1について、図1及び図2に基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態1を示す電子機器ユニットの分解斜視図であり、図2は電子機器ユニットの側面図である。図1において、ユニット筐体(ユニット板金)1は、箱型の形状であり
、材質は、例えばアルミニウムであり、背面部の一部が開口されて背面開口部1aが設けられるとともに、前面部が開放されて、前面開口部1bが設けられた形状である。前面パネル2は、ユニット筐体1に開口された前面開口部1bを塞ぐように、ユニット筐体1とは別体で構成される。ユニット筐体1内には、前面パネル2に固定金具7で支持された回路基板3が、ユニット筐体1に開口された前面開口部1b側から実装される。このような、ユニット筐体1に対して、回路基板3を前面開口部1bから差し込んで実装する構造を前面プラグイン構造という。
Hereinafter,
回路基板3には発熱IC4が実装されている。発熱IC4には放熱ラバー(放熱部材に相当する。材質は、例えばシリコーンである。)8を密着させ、放熱ラバー8には、L字放熱板(放熱板に相当する。材質は、例えばアルミニウムである。)5の回路基板3に平行な面(第一の放熱面部5a)を密着させている。L字放熱板5の第一の放熱面部5aに延在し、直交する別の面(第二の放熱面部5b)は、放熱ラバー(放熱部材)9に密着させている。放熱ラバー9はヒートシンク6に密着させており、ヒートシンク6はユニット筐体1の背面部に開口された背面開口部1aから、ユニット筐体1の外部に突出している。なお、図1においては、放熱ラバー8、9は略記している。
A
つまり、本発明の電子機器ユニットは、前面部が開口されたユニット筐体1、ユニット筐体1の前面部から内部側に挿入される回路基板3、回路基板3に実装された発熱IC4、発熱IC4に放熱ラバー8を介して接触する第一の放熱面部5aと、第一の放熱面部5aに延在し、ユニット筐体1の背面部に設けられた背面開口部1aに露出される第二の放熱面部5bとを含むL字放熱板5を備えている。
That is, the electronic device unit of the present invention includes a
L字放熱板5は、一枚の平板が直角に折り曲げられた形状であり、回路基板3に平行配置される第一の放熱面部5aと、第一の放熱面部5aに直交するように端部から垂直に立ち上がり、ユニット筐体1の背面開口部1aの一部を塞ぐ第二の放熱面部5bよりなるL字形状の部分を含んだ構成である。なお、放熱に問題がなければ、二つの放熱面部(5a、5b)がなす角は、直角以外の角度としてもよい。
また、L字放熱板5の第二の放熱面部5bには、ユニット筐体1の背面開口部1aから外側へ突出するようにヒートシンク6が取り付けられ、ヒートシンク6は外部気流に晒された状態となる。
なお、ユニット筐体1の背面部内側には、回路基板3を接続するためのコネクタが実装され、ユニット背面部においても回路基板3は固定され、ユニット筐体1内で、筐体の上面及び底面に対して平行となるように保持された状態となる。
The L-shaped
Further, a
A connector for connecting the
このように、本発明の電子機器ユニットの放熱構造は、発熱IC4から発生する熱を、放熱ラバー8、9とL字放熱板5を介してヒートシンク6に伝導して、ユニット筐体1の背面側から効率的に放熱することができる。また、回路基板3、放熱ラバー8、9、L字放熱板5、ヒートシンク6が一体となる構造であるため、回路基板3をユニット筐体1の前面開口部1bからプラグインすることが可能である。
なお、本発明の実施の形態1は要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能であり、後述する別の実施の形態との組み合わせとして用いることも可能である。例えば、図2では、発熱IC4は回路基板3の下面側に実装した例を示しているが、回路基板3の上面側に実装されていてもよい。また、放熱ラバー8、9の代わりに、十分な熱伝導性を有する接着剤を放熱部材として使用してもよい。
As described above, the heat dissipation structure of the electronic device unit of the present invention conducts heat generated from the
The first embodiment of the present invention can be variously modified without departing from the gist, and can also be used in combination with another embodiment to be described later. For example, although FIG. 2 shows an example in which the
実施の形態2.
図3は本発明の実施の形態2の電子機器ユニットを示す要部断面側面図である。この実施の形態2では、実施の形態1の例と同様に、回路基板3の裏面側に発熱IC4が実装され、これに加え、同じ回路基板3の上面側に、もう一つの発熱IC10が実装されている。
発熱IC10の上面には放熱ラバー11を密着させ、放熱ラバー11にはL字放熱板12の回路基板3に平行な面(第一の放熱面部12a)を密着させている。L字放熱板12の折り上げられた別の面(第二の放熱面部12b。第一の放熱面部12aと直交する。)は、実施の形態1で示したL字放熱板5の第二の放熱面部5bと同一面上の隣接した位置に配置され、この二つの第二の放熱面部5b、12bは、放熱ラバー9に密着し、この放熱ラバー9にヒートシンク6が密着される。そのため、ヒートシンク6はユニット筐体1の背面側から発熱IC4及び10の熱を外部へ放熱することができる。
FIG. 3 is a cross-sectional side view of an essential part showing an electronic device unit according to
A
このように実施の形態2の、電子機器ユニットは、回路基板3の裏面側、上面側にL字放熱板5、12が各々配置された構成であり、それぞれの第二の放熱面部5b、12bが放熱ラバー9を介してヒートシンク6に接するため、一つのヒートシンク6で複数のL字放熱板5、12からの放熱が可能となる。そのため、ヒートシンク数量を削減できコストダウンが可能である。
なお、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能であり、他の実施の形態との組み合わせとして用いることも可能である。例えば、三つ以上の発熱IC、放熱ラバー、L字放熱板を実装する場合にも適用可能である。
As described above, the electronic device unit according to the second embodiment has a configuration in which the L-shaped
Note that the present invention can be variously modified without departing from the gist, and can be used in combination with other embodiments. For example, the present invention can be applied to a case where three or more heat generating ICs, a heat radiating rubber, and an L-shaped heat radiating plate are mounted.
実施の形態3.
図4は本発明の実施の形態3を示す電子機器ユニットの分解斜視図である。ユニット筐体13は、箱型のユニットの上面部と背面部、側面部からなり、実施の形態1、2と同様に、背面側の一部が開口された背面開口部1aと前面側が開口された前面開口部1bが設けられるとともに、さらに、底面部が開放されて底面開口部1cが設けられた構造となっている。L字放熱板14は、回路基板3に平行な面(第一の放熱面部14a)が回路基板3のユニット底面側を遮蔽するよう、ユニット筐体1の底面部いっぱいに広がりを持った寸法として形成された構造となっており、その端部から第二の放熱面部14bが折り上げられて形成されている。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the electronic device unit according to
このように構成されているので、本発明の実施の形態2の電子機器ユニットの放熱構造は、L字放熱板14がユニット筐体13の底面開口部1cを遮蔽し、回路基板3の保護を担うため、ユニット筐体13の底面板が不要であり、コストダウンが可能となる。なお、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能であり、他の実施の形態との組み合わせとして用いることも可能である。
With this configuration, the heat dissipation structure of the electronic device unit according to the second embodiment of the present invention protects the
実施の形態4.
図5は本発明の実施の形態4を示す電子機器ユニットの分解斜視図である。この実施の形態4において、ユニット筐体1は背面開口部1a、前面開口部1bが設けられた形状である。放熱板は、その断面形状がU字形状となるように形成されたU字放熱板15であり、U字放熱板15は、回路基板3の底面側の面である第一の放熱面部15aと、第一の放熱面部15aの背面側の端部から垂直に立ち上がり、ユニット筐体1の背面開口部1aに露出される面である第二の放熱面部15bと、第一の放熱面部15aの前面側の他端部から垂直に立ち上がるユニット前面側の面である前面パネル部15cを含む一体構造であり、前面パネル部15cがユニット筐体1の前面開口部1bを遮蔽する構成となっている。
FIG. 5 is an exploded perspective view of the electronic device unit according to
このように、U字放熱板15は、第一の放熱面部15aに延在し、ユニット筐体1の前面部を塞ぐ前面パネル部15cを含む構成であるため、ユニット筐体1の前面パネル2を別途用意する必要が無く、コストダウンが可能である。また、ユニット筐体1の前面に放熱板の役割をする前面パネル部15cがあるため、ユニット前面近傍の外気を利用して効率良く放熱することができる。なお、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能であり、他の実施の形態との組み合わせとして用いることも可能である。
Thus, since the U-shaped
実施の形態5.
図6は本発明の実施の形態5を示す電子機器ユニットの分解斜視図である。この実施の形態5に用いられるユニット筐体13は、実施の形態3と同様の、前面部と底面部が開放された形状のものであり、放熱板は、L字放熱板16であり、ユニット筐体13の底面開口部1cを覆うように配置される第一の放熱面部16aと、この面部の端部から垂直に立ち上がり、ユニット筐体13の背面開口部1aから露出される第二の放熱面部16aを含んでいる。図6の例では、前面パネル2は、放熱板とは別体として設けられ、固定金具7によって回路基板3と前面パネル2とが固定されている。
FIG. 6 is an exploded perspective view of an electronic device unit according to
ユニット筐体13の内側面下端側の両サイドにはガイドレール17が設けられており、第一の放熱面部16aの両端部をガイドレール17の溝に嵌合させ、ユニット筐体13の内部側へのL字放熱板16の収納作業、前面側への引き出し作業時にスライド移動させることで回路基板3の交換作業を容易としている。このL字放熱板16には図示しない放熱ラバー8、発熱IC4を介して回路基板3が取り付けられているが、回路基板3がガイドレール17によってユニット筐体13に間接的に保持される状態となる。なお、L字放熱板16は回路基板3と平行な面の横幅が、ガイドレール17の取付け幅に一致する構造である。
このように、L字放熱板16の第一の放熱面部16aをユニット筐体13のガイドレール17に嵌合させて保持する構成とすることで、回路基板3の保持強度を増すことができるとともに、ガイドレール17が回路基板3の挿入時のガイドとなりプラグインが容易となるため、回路基板3の交換も容易となる。
なお、上述の例では、L字形状の放熱板を用い、前面パネル2を別体とする例を示したが、実施の形態4の場合と同様に、放熱板、前面パネル部15cを含むU字形状に形成することも可能である。なお、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能であり、他の実施の形態との組み合わせとして用いることも可能であることは言うまでもない。
As described above, the first heat radiating
In the above-described example, an example in which the L-shaped heat sink is used and the
1、13 ユニット筐体(ユニット板金)
1a 背面開口部
1b 前面開口部
1c 底面開口部
2 前面パネル
3 回路基板
4、10 発熱IC
5、12、14、16 L字放熱板(放熱板)
5a、12a、14a、15a、16a 第一の放熱面部
5b、12b、14b、15b、16b 第二の放熱面部
6 ヒートシンク
7 固定金具
8、9、11 放熱ラバー(放熱部材)
15 U字放熱板(放熱板)
15c 前面パネル部
17 ガイドレール
18、19 ユニット板金。
1, 13 Unit housing (unit sheet metal)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Back opening 1b Front opening
5, 12, 14, 16 L-shaped heat sink (heat sink)
5a, 12a, 14a, 15a, 16a First
15 U-shaped heat sink (heat sink)
15c
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