JPH0677614A - Metallic base board - Google Patents

Metallic base board

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JPH0677614A
JPH0677614A JP22424392A JP22424392A JPH0677614A JP H0677614 A JPH0677614 A JP H0677614A JP 22424392 A JP22424392 A JP 22424392A JP 22424392 A JP22424392 A JP 22424392A JP H0677614 A JPH0677614 A JP H0677614A
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JP
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metal base
circuit pattern
formed
metal
insulating layer
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Pending
Application number
JP22424392A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Kamimura
Masakazu Sakagami
康浩 上村
雅一 坂上
Original Assignee
Hitachi Computer Electron Co Ltd
Hitachi Ltd
株式会社日立コンピュータエレクトロニクス
株式会社日立製作所
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/05Insulated metal substrate or other insulated electrically conductive substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components

Abstract

PURPOSE:To prevent failure such as short circuit without sacrifice of heat dissipation properties by interposing an insulating material between metallic base bodies formed for each circuit pattern. CONSTITUTION:Metallic base bodies 10, 20, where circuit patterns 13, 23 are formed on metallic plates 11, 21 through insulating layers 12, 22, are provided for the primary and secondary circuit patterns 12, 23 for a power supply component, i.e., a transformer 1. The primary and secondary metallic base bodies 10, 20 are connected each other while interposing an insulating material 30 between.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は,高い放熱特性が要求される金属ベ−ス基板に関する。 The present invention relates to a metal base high heat dissipation properties are required - about scan substrate.

【0002】 [0002]

【従来の技術】一般的に、金属ベ−ス基板は、ベース金属の上に絶縁層を介して回路パターンを形成したもので、従来においては、例えば、特開平3−215987 2. Description of the Related Art In general, a metal base - scan the substrate through the insulating layer on the base metal obtained by forming a circuit pattern, conventionally, for example, JP-A-3-215987
号公報に記載されるものがある。 It is those described in JP. この金属ベース基板は、パワー部品の自己発熱による熱の放熱に重点をおき、絶縁樹脂層に無機物を充填しかつ絶縁樹脂層を薄くすることで放熱特性を向上させているものである。 The metal base substrate, to focus on the heat radiation of the heat due to self-heating of the power components, those that the heat dissipation characteristics is improved by thinning the inorganic substance filling and insulating resin layer to the insulating resin layer.

【0003】ところで、このような金属ベース基板をトランス等のパワー部品が搭載される基板として適用した場合には、図6に示すような構造となる。 Meanwhile, in the case of applying such a metal base substrate as a substrate on which power components of the transformer or the like is mounted, the structure as shown in FIG. すなわち、金属ベース基板は、ベ−ス金属5の上に絶縁層4を介し1 That is, the metal base substrate, base - 1 through the insulating layer 4 on the scan metal 5
次回路パタ−ン2と2次回路パタ−ン3とが形成された構造で、ベ−ス金属5は、安全上等の観点より接地されるている。 In a down 3 formed structure, base - - next circuit pattern - down 2 and the secondary circuit pattern scan metal 5 is grounded in view of safety choice.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来技術では、基本的に放熱特性に重点をおいた構造となっているため、ベ−ス金属を接地して、高電圧電源用に使用する場合、回路パターンと金属ベースとの間の電位差が高電位差となり、絶縁層が劣化しやすく、ベ−ス金属と回路間との絶縁特性や絶縁耐圧特性が問題となる。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in such prior art, since a structure with an emphasis on essentially thermal performance, base - scan metal grounded, used for high-voltage power supply If, become potential high potential difference between the circuit pattern and the metal base, the insulating layer is easily deteriorated, base - insulating characteristics and dielectric breakdown voltage characteristics of the inter-scan metals and the circuit becomes a problem. 特に、絶縁層の劣化が激しいものをそのまま使用すると、1次回路パターンと2次回路パターンとがショートしてしまう可能性もある。 In particular, there is the deterioration of the insulating layer is used as it is intense, possibly the primary circuit pattern and secondary circuit pattern short-circuited. ところで、絶縁特性や絶縁耐圧性を向上させるには、絶縁層を厚くすれば良いが、これでは放熱特性が低下してしまう。 Meanwhile, in order to improve the insulation properties and dielectric strength, but may be thicker insulating layer, which in the heat dissipation characteristics deteriorate.

【0005】そこで、本発明の目的は、放熱特性を低下させることなく、ショート等の事故を防止することができる金属ベース基板を提供することにある。 An object of the present invention, the heat radiation characteristics without decreasing the invention is to provide a metal base substrate which can prevent accidents such as short.

【0006】 [0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するための金属ベース基板は、複数の回路パターンごとに、金属板上に絶縁層を介して該回路パターンが形成された金属ベース体を備え、複数の該金属ベース体は、相互間に絶縁物質が介在して接続されていることを特徴とするものである。 Metal base substrate to achieve the object, according to an aspect of, for each plurality of circuit patterns, comprising a metal base body the circuit pattern via an insulating layer is formed on the metal plate, a plurality of the metal base body is characterized in that the insulating material therebetween is connected interposed. ここで、前記絶縁物質は、実体のある絶縁体(固体)であっても、絶縁性を有する気体、例えば、空気等の不活性気体であってもよい。 Here, the insulating material may be an insulating material with a physical (solid), a gas having an insulating property, for example, may be an inert gas such as air.

【0007】 [0007]

【作用】各回路パターンごとに、金属ベース体が形成され、しかも各金属ベース体相互間には絶縁物質が介在しているので、回路パターンごとに要求される条件、例えば、放熱性能や絶縁性能等に応じて、各金属ベース体の絶縁層の厚さを変えることにより、全ての条件を満足させることができる。 [Action] For each circuit pattern, the metal base body is formed, and since between each metal base bodies mutually insulating material is interposed, the conditions required for each circuit pattern, for example, heat radiation performance and insulation performance depending etc, by varying the thickness of the insulating layer of each metal base body, it is possible to satisfy all the conditions. すなわち、放熱特性を低下させることなく、十分な絶縁性能を確保してショート等の事故を防止することも可能である。 That is, without lowering the heat radiation characteristics, it is possible to prevent accidents such as short to ensure sufficient insulation performance.

【0008】特に、電源部品用の1次回路パターン及び2次回路パターンが形成され、各回路パターンごとに金属ベース体を形成したものでは、2次側の金属ベースのみを接地すれば、1次側の金属ベースは非接地状態となり、1次回路パターンと1次側金属ベースと間の電位差は小さくなるので、1次側絶縁層の絶縁性能を考慮する必要がほとんどなくなる。 [0008] In particular, the power supply primary circuit pattern and secondary circuit pattern part is formed, is obtained by forming a metal base body in each circuit pattern, if the ground only the metal base of the secondary side, the primary side of the metal base becomes ungrounded state, the potential difference becomes smaller between the primary circuit pattern and the primary-side metal base and, need hardly consider the insulation performance of the primary insulating layer. また、2次回路パターンは、 In addition, the secondary circuit pattern,
あまり高電圧がかからないので、2次側絶縁層の絶縁性能もあまり考慮する必要がない。 Since take less high voltage, there is no need much consider secondary insulation layer of insulation performance. したがって、放熱性に重点をおいて、1次側及び2次側の絶縁層を比較的薄くしても、必要とされる絶縁性能を満足させることができる。 Thus, with emphasis on heat dissipation, even when relatively thin insulating layer of the primary side and the secondary side, it is possible to satisfy the insulation performance required.

【0009】 [0009]

【実施例】以下、本発明に係る金属ベース基板の各種実施例について、図1〜図5を用いて説明する。 EXAMPLES Hereinafter, various embodiments of the metal base substrate according to the present invention will be described with reference to FIGS. まず、金属ベース基板の第1の実施例について、図1及び図2を用いて説明する。 First, a first embodiment of the metal base substrate will be described with reference to FIGS. なお、図2は本実施例の金属ベース基板の上面図であり、図1は図2のI−I線断面図である。 Note that FIG. 2 is a top view of the metal base substrate of this embodiment, FIG. 1 is a sectional view taken along line I-I of Figure 2.

【0010】本実施例の金属ベ−ス基板は、図1に示すように、ベ−ス金属11の上に絶縁層12を介して1次回路パタ−ン13が形成されている1次側金属ベ−ス体10と、ベ−ス金属21の上に絶縁層22を介して2次回路パタ−ン23が形成されている2次側金属ベ−ス体20とを、絶縁物質30を介して接続したものである。 [0010] The embodiment of the metal base - scan the substrate, as shown in FIG. 1, base - primary circuit via an insulating layer 12 over the scan metal 11 pattern - 1 down 13 are formed primary a scan body 10, base - - metal base scan secondary circuit through the insulating layer 22 on the metal 21 pattern - down 23 secondary metal base is formed - a scan body 20, an insulating material 30 which are connected via.
1次回路パタ−ン13と2次回路パタ−ン23とは、トランス1を介して電気的に接続されている。 Primary circuit pattern - down 13 and the secondary circuit pattern - the emissions 23 are electrically connected via a transformer 1. 2次側のベ−ス金属21は、接地されている。 The secondary base - scan metal 21 is grounded. 両金属ベース体1 Both the metal base body 1
0,20の接合面は、図2に示すように、凹凸形状を成し、絶縁物質30は、この凹凸形状に対応して、ジグザグ形状に形成されている。 Bonding surface of 0,20, as shown in FIG. 2, forms a concave-convex shape, the insulating material 30, in response to this uneven shape, it is formed in a zigzag shape.

【0011】以上のように、本実施例では、1次側金属ベース11と2次側金属ベース21とは電気的に接続されていないので、1次側金属ベース11までも接地する必要がなくなる。 [0011] As described above, in this embodiment, since the primary-side metal base 11 and the secondary-side metal base 21 is not electrically connected, also eliminates the need to ground until the primary-side metal base 11 . このため、AC100V又はAC20 For this reason, AC100V or AC20
0V等の高電圧が入力される1次回路パターン13と非接地の1次側金属ベース11との間の電位差は、1次側金属ベースが接地されている場合よりも遥かに小さくなり、実質的に絶縁層12の絶縁特性や絶縁耐圧特性等を考慮する必要がなくなる。 The potential difference between the primary-side metal base 11 and the primary circuit pattern 13 of the non-grounded high voltage is inputted, such as 0V is much smaller than if the primary metal base is grounded, substantially manner is not necessary to consider insulation properties and dielectric strength characteristics of the insulating layer 12. 一方、2次回路側は、金属ベース21が接地されているものの、2次回路パターン2 On the other hand, the second order path side, although the metal base 21 is grounded, the secondary circuit pattern 2
3にかかる電圧はあまり高くないので、2次側絶縁層2 Since the voltage applied to the 3 is not so high, the secondary insulating layer 2
2に課せられる絶縁特性等の条件はあまり厳しいものになることはない。 Conditions such as an insulating property imposed on 2 does not become a thing too severe.

【0012】したがって、絶縁層12,22を厚くしなくても、トランス1等のパワー部品に対して必要な絶縁特性や絶縁耐圧性を得ることができる。 Accordingly, without increasing the thickness of the insulating layers 12 and 22, it is possible to obtain the necessary insulation properties and dielectric strength to the power components such as the transformer 1. しかも、絶縁層12,22は、比較的薄くても十分なので放熱特性を低下させることもない。 Moreover, the insulating layer 12 and 22, nor to reduce the heat dissipation characteristics so be relatively thin enough. また、比較的高電圧が入力するパワー部品を搭載する場合に、放熱特性と絶縁特性の両面を考慮して、従来の金属ベース基板を用いるとすると、 Further, when mounting the power component relatively high voltage is inputted, taking into account both sides of the heat radiation characteristics and insulating characteristics, when using a conventional metal base substrate,
1次側回路用と2次側回路用とに、それぞれ別体の金属ベース基板が必要になるが、本実施例では、一の金属ベース基板上にパワー部品を搭載することができるので、 In the and for the secondary circuit for the primary circuit, the metal base board separate each required, in the present embodiment, it is possible to mount the power components on one of the metal base substrate,
実装密度を高めることもできる。 Packaging density can be enhanced.

【0013】なお、本実施例では、両金属ベース体1 [0013] In this embodiment, both the metal base body 1
0,20の接合面を凹凸形状にして、接合面積を増加させることにより、両金属ベース体10,20間の接合強度を高めるいるが、両金属ベース体10,20の接合強度が十分に確保できるならば、両金属ベース体10,2 The bonding surface of 0,20 in the uneven shape, by increasing the joint area, although increasing the bonding strength between the two metal base 10, 20, bonding strength of the two metal base member 10, 20 is sufficiently ensured if possible, both the metal base body 10, 2
0の接合面を平坦にしてもよい。 The bonding surfaces of 0 may be flat.

【0014】次に、本発明に係る金属ベ−ス基板の第2 [0014] Next, the metal according to the present invention base - of the scan board second
の実施例について、図3を用いて説明する。 For the embodiment will be described with reference to FIG. 本実施例の金属ベ−ス基板は、1次回路側の絶縁層12aを厚くすると共に、1次回路側のベ−ス金属11aを薄くし、2 Metal base of the present embodiment - scan substrate 1 with thickening the next roadside insulating layer 12a, 1 next roadside base - Thin scan metals 11a, 2
次回路側の絶縁層22aを薄くすると共に2次回路側のベース金属21aを厚くしたもので、その他の構造は、 But second order roadside base metal 21a made thick as well as thin next roadside insulating layer 22a, and other structures,
第1の実施例と同一である。 Is the same as the first embodiment.

【0015】第1の実施例において説明したように、一般的に、1次回路側金属ベース体10aと二次回路側金属ベース体20aとの間に絶縁物質30を設け、絶縁層12aの絶縁特性や絶縁耐圧特性等を考慮する必要性が小さくなくなるといっても、搭載部品1や1次側回路パターン13によっては、絶縁層12aの絶縁性能を向上させたほうが好ましい場合もある。 [0015] As described in the first embodiment, generally, 1 an insulating material 30 between the next roadside metal base body 10a and the secondary circuit side metal base member 20a is provided, Ya insulation properties of the insulating layer 12a even though no longer less necessary to consider the withstand voltage characteristics and the like, depending on the mounting part 1 and the primary circuit pattern 13, it may preferably be better to improve the insulation performance of the insulating layer 12a. そこで、本実施例では、1次回路側金属ベース体10aを絶縁特性および絶縁耐圧特性を重視した構造とし、かかる電圧が比較的低いものの発熱量の大きい2次側金属ベース体20aを放熱特性を重視した構造とした。 Therefore, in this embodiment, 1 the next roadside metal base member 10a and a structure with an emphasis on isolation characteristics and withstand voltage characteristics, a high thermal characteristics higher secondary metal base member 20a of the heating amount of the voltage is relatively low It was the structure. すなわち、本発明のように、両金属ベース体10a,20aとの間に絶縁物質3 That is, as in the present invention, both the metal base body 10a, between 20a insulating material 3
0を介在させることにより、1次回路側に要求される条件(例えば、絶縁性性能)と2次回路側に要求される条件(放熱性能)とが異なる場合でも、これらの要求に答えうる金属ベース基板を得ることができる。 By interposing the 0, 1 conditions required for the next roadside (e.g., insulation performance) and two conditions required for the next roadside (radiation performance) and even if the different metal base substrate that can answer these requirements it is possible to obtain.

【0016】次に、金属ベース基板の第3の実施例について、図4及び図5を用いて説明する。 [0016] Next, a third embodiment of the metal base substrate will be described with reference to FIGS. なお、図5は本実施例の金属ベース基板の上面図であり、図4は図2のIV−IV線断面図である。 Note that FIG. 5 is a top view of the metal base substrate of this embodiment, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of Figure 2. 本実施例の金属ベ−ス基板は、金属ベース体10,20をベース金属11,21と絶縁層12,22と回路パタ−ン13,23とで構成し、両金属ベース体10,20を相互間に所定幅の空間31が介在するようにして絶縁性接続具35を用いて接続したものである。 Metal base of the present embodiment - scan the substrate, the metal base 10, 20 base metal 11 and 21 and the insulating layers 12 and 22 and the circuit pattern - constituted by the emission 13 and 23, both the metal base 10, 20 space 31 of a predetermined width between each other which are connected with to insulating connector 35 to be interposed. すなわち、以上の実施例が絶縁物質30として実体ある絶縁体を用いたのに対して、本実施例は、絶縁物質として空気を用いるようにしたものである。 That is, above with respect to embodiments of using an insulating material with a substance as the insulating material 30, this embodiment is obtained by such air is used as insulating material.

【0017】本実施例によれば、両金属ベース体10, According to this embodiment, both the metal base member 10,
20の間に絶縁物質である空気が介在することになるので、基本的には第1の実施例及び第2の実施例と同様の効果を得ることができる。 Since 20 is the air which is an insulating material between the thus intervening, basically it is possible to obtain the same effect as the first embodiment and the second embodiment. さらに、本実施例では、金属ベース体10と金属ベース体20とは、本質的には別体で、それぞれを別工程で製造することができるので、容易に製造することができる。 Further, in this embodiment, the metal base member 10 and the metal base body 20 is essentially separately, it is possible to produce a respectively separate steps, it can be easily manufactured. また、1次側の金属ベース体10と2次側のベース金属体20とのうち、一方を容易に交換することができるので、汎用性の高い金属ベース基板を提供することができる。 Moreover, among the metal base member 10 of the primary side and the base metal member 20 of the secondary side, it is possible to easily replace one, it is possible to provide a highly versatile metal base substrate.

【0018】なお、以上の実施例では、相互間に電位差のある2種類の回路パターンが形成されるものについて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、相互間に電位差のある3種類以上の回路パターンが形成されるものに本発明を適用してもよい。 [0018] Incidentally, the above embodiment has been described what the two circuit patterns with a potential difference therebetween is formed, the present invention is not limited to this, the potential difference between each other the present invention may be applied to those with three or more kinds of circuit patterns are formed. この場合、 in this case,
各回路パターンごとに金属ベース体を形成し、全ての金属ベース体間に絶縁物質を介在させるようにしてもよいし、必要な金属ベース体間にのみ絶縁物質を介在させるようにしてもよい。 The metal base member is formed in each circuit pattern, may be interposed an insulating material between all of the metal base member, it may be interposed only the insulating material between the required metal base body.

【0019】 [0019]

【発明の効果】本発明によれば、各回路パターンごとに、金属ベース体が形成され、しかも各金属ベース体相互間には絶縁物質が介在しているので、回路パターンごとに要求される条件、例えば、放熱性能や絶縁性能等に応じて、各金属ベース体の絶縁層の厚さを変えることにより、全ての条件を満足させることができる。 According to the present invention, each circuit pattern, the metal base body is formed, and since between each metal base bodies mutually insulating material is interposed, the conditions required for each circuit pattern , for example, depending on the heat radiation performance and insulation performance and the like, by changing the thickness of the insulating layer of each metal base body, it is possible to satisfy all the conditions. したがって、放熱特性を低下させることなく、十分な絶縁性能を確保してショート等の事故を防止することも可能である。 Therefore, without lowering the heat radiation characteristics, it is possible to prevent accidents such as short to ensure sufficient insulation performance.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明に係る第1の実施例の金属ベース基板の断面図である。 1 is a cross-sectional view of the metal base substrate of the first embodiment according to the present invention.

【図2】本発明に係る第1の実施例の金属ベース基板の上面図である。 2 is a top view of the metal base substrate of the first embodiment according to the present invention.

【図3】本発明に係る第2の実施例の金属ベース基板の断面図である。 3 is a cross-sectional view of the metal base substrate of the second embodiment according to the present invention.

【図4】本発明に係る第3の実施例の金属ベース基板の断面図である。 4 is a cross-sectional view of the metal base substrate of the third embodiment according to the present invention.

【図5】本発明に係る第3の実施例の金属ベース基板の上面図である。 5 is a top view of the metal base substrate of the third embodiment according to the present invention.

【図6】従来の金属ベース基板の断面図である。 6 is a cross-sectional view of a conventional metal base substrate.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…トランス、10,10a…金属ベース体、11,1 1 ... transformer, 10,10a ... metal base body, 11,1
1a…1次側金属ベース、12,12a…1次側絶縁層、13…1次回路パターン、20,20a…金属ベース体、21,21a…2次側金属ベース、22,22a 1a ... 1 primary metal base, 12, 12a ... primary side insulating layer, 13 ... primary circuit pattern, 20, 20a ... metal base body, 21, 21a ... 2 primary metal base, 22, 22a
…2次側絶縁層、23…2次回路パターン、30…絶縁物質、31…空間、35…絶縁性接続具。 ... secondary insulating layer, 23 ... secondary circuit pattern, 30: insulating material, 31 ... space, 35 ... insulating fitting.

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】金属板の上に絶縁層を介して、2種類以上の回路パターンが形成されている金属ベース基板において、 前記回路パターンごとに、金属板上に絶縁層を介して該回路パターンが形成された金属ベース体を備え、 2以上の前記金属ベース体は、相互間に絶縁物質が介在して接続されていることを特徴とする金属ベース基板。 1. A through the insulating layer on the metal plate, the metal base substrate 2 or more types of the circuit pattern is formed, for each of the circuit patterns, the circuit through an insulating layer on a metal plate pattern There comprises a formed metal base member, two or more of the metal base body, a metal base substrate, wherein an insulating material is connected interposed therebetween.
  2. 【請求項2】金属板の上に絶縁層を介して、電源部品用の1次回路パターン及び2次回路パターンが形成されている金属ベース基板において、 前記1次回路パターン及び前記2次回路パターンごとに、金属板上に絶縁層を介して、それぞれの回路パターンが形成された金属ベース体を備え、 前記1次回路パターンが形成されている前記金属ベース体と前記二次回路パターンが形成されている前記金属ベース体とは、相互間に絶縁物質が介在して接続されていることを特徴とする金属ベース基板。 2. A through the insulating layer on the metal plate, the metal base substrate in which the primary circuit pattern and secondary circuit pattern for power components is formed, the primary circuit pattern and said second circuit pattern each, on a metal plate via an insulating layer, each comprise a metal base member on which a circuit pattern is formed of the metal base body and the secondary circuit pattern the primary circuit pattern is formed is formed and the said metal base member is a metal base substrate, wherein an insulating material is connected interposed therebetween.
  3. 【請求項3】前記1次回路パターンが形成されている前記金属ベース体の絶縁層の厚さは、前記二次回路パターンが形成されている前記金属ベース体の絶縁層の厚さよりも、厚いことを特徴とする請求項2記載の金属ベース基板。 The thickness of wherein the insulating layer of the metal base body, wherein the primary circuit pattern is formed, than the thickness of the insulating layer of the metal base body, wherein the secondary circuit patterns are formed, thick metal base substrate according to claim 2, wherein a.
  4. 【請求項4】前記金属ベース体相互は、相互間に所定幅の空間が介在するよう、絶縁性を有する接続具で接続され、 前記絶縁物質は、前記空間内に有する絶縁性の気体であることを特徴とする請求1、2又は3記載の金属ベース基板。 Wherein said metal base member mutually as an intervening space having a predetermined width therebetween, are connected by connector having an insulating property, the insulating material is an insulating gas having in the space metal base substrate according 1, 2 or 3, wherein the.
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