KR102432186B1 - 전력 정류 모듈 - Google Patents

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앱티브 테크놀러지스 리미티드
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Abstract

모터 차량 전력 정류 모듈(10)은 인쇄회로기판(12), 제1 판-형상의 버스바(30), 인쇄회로기판(12)의 상부 면(13) 상에 연결되는 일련의 연결 핀(68) 및 버스바(30)에 대해서 적용되는 금속 기초 판(67)을 각각 포함하는, 제1의 일련의 전력 스위치(14, 16, 18, 20)를 포함하고; 제1의 일련의 전력 스위치(14, 16, 18, 20)가 제1 버스바(30) 상에 장착되고, 전력 스위치(14, 16, 18, 20)는 제1 버스바(30)의 길이방향 연부(35)를 따라서 대체로 정렬되며, 제1 버스바(30)의 길이방향 연부(35)는 인쇄회로기판(12)의 제1 길이방향 연부(34)를 따라서 배열되고, 전력 스위치(14, 16, 18, 20)가 장착되는 제1 버스바(30)의 부분(42)은 인쇄회로기판(12)의 옆에 배열된다.

Description

전력 정류 모듈{POWER COMMUTATION MODULE}
본 발명은 전력 정류 모듈에 관한 것이고, 보다 특히 인쇄회로기판 상의 MOSFET 전력 트랜지스터의 특정 배열에 관한 것이다.
차량의 전기 분배를 위한 전력 정류 모듈은 일반적으로 전력 트랜지스터 및 버스바를 구비한 인쇄회로기판을 포함한다. 전력 트랜지스터를 하나의 면 상에서 인쇄회로기판 상에 납땜하는 것 그리고 또한 버스바를 인쇄회로기판 상에 고정하는 것이 공지되어 있다. 버스바는 일반적으로 전력 트랜지스터에 대향하여 인쇄회로 면 상에 고정된다. 버스바는 도금된-관통홀에 의해서 전력 트랜지스터와 접촉되고, 그에 따라 전력 트랜지스터의 냉각을 허용한다. 그러나, 인쇄회로기판은, 일반적으로 부피가 크고 강한 전류를 소비하는 전력 트랜지스터를 구비하여야 한다는 제약을 갖는다. 이러한 제약은, 큰 전류 통과를 지원하기 위해서 그 곳에 전력 트랜지스터를 배치하기 위해서뿐만 아니라, 트랜지스터를 위해서 요구되는 일부 열 소산을 지원하기 위해서, 큰 인쇄회로기판 표면을 필요로 한다.
그에 따라, 이러한 문제를 해결하는 새로운 해결책을 제시하는 것이 중요하다.
모터 차량 전력 정류 모듈은 인쇄회로기판, 제1 판-형상의 버스바, 인쇄회로기판의 상부 면 상에 연결되는 일련의 연결 핀 및 버스바에 부착되는 금속 기초 판을 각각 포함하는 제1의 일련의 전력 스위치를 포함한다. 제1의 일련의 전력 스위치가 제1 버스바 상에 장착되고, 그러한 전력 스위치는 일반적으로 제1 버스바의 길이방향 연부를 따라서 정렬된다. 제1 버스바의 길이방향 연부는 인쇄회로기판의 제1 길이방향 연부를 따라서 배열되고, 전력 스위치가 장착되는 제1 버스바의 부분은 인쇄회로기판 옆에 배열된다.
바람직하게, 버스바는 대체로 인쇄회로기판과 동일한 평면 내에 배열될 수 있다. 제1 버스바는, 제1 버스바를 가지는 단일 단편으로 이루어진 고정 탭을 포함할 수 있고, 그러한 탭은 버스바의 직선형 연부로부터 인쇄회로기판의 하부 면까지 연장되고 인쇄회로기판의 하부 면 상에 고정된다. 제2의 일련의 전력 스위치가 제2 버스바 상에 장착될 수 있고, 제2 버스바 및 제2의 일련의 전력 스위치는, 인쇄회로기판의 다른 연부를 따라서, 제1 버스바 및 제1의 일련의 스위치와 유사한 방식으로 배열된다. 제1 및 제2 버스바는 각각 인쇄회로기판의 2개의 대향되는 길이방향 연부의 양 측부 상에 배열될 수 있다. 전력 스위치가 표면-장착형 구성요소 유형일 수 있다.
본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점이, 비제한적인 예로서 주어진, 이하의 구체적인 설명 및 첨부 도면의 참조로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전력 정류 모듈의 개략적인 상면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전력 정류 모듈의 개략적인 저면도이다.
도 1에 따라서, 모터 차량 전력 정류 모듈(10)은 인쇄회로기판(12), 8개의 전력 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28), 제1 버스바(30) 및 제2 버스바(32)를 포함한다. 언급된 요소를 기하형태적으로 배치하기 위해서, 비제한적인 방식으로, 길이방향 축(L), 횡방향 축(T) 및 수직 축(V)을 포함하는 직교 기준계가 규정되어 있다.
인쇄회로기판(12)은 평면형의 직사각형 형상을 갖는다. 인쇄회로기판(12)은 길이방향 축(L) 및 횡방향 축(T)에 의해서 한정되는 수평 평면 내에 배치된다. 인쇄회로기판(12)의 다른 2개의 측부(38, 40) 보다 긴 길이의 2개의 대향 측부는 제1 길이방향 연부(34) 및 제2 길이방향 연부(36)를 각각 한정한다.
판 형상의 제1 버스바(30) 및 제2 버스바(32)가 인쇄회로기판(12)의 2개의 길이방향 연부(34, 36)의 양 측부 상에 배치된다. 다시 말해서, 2개의 버스바(30, 32)는, 인쇄회로기판(12)의 표면 외측에서, 그리고 또한 인쇄회로기판(12)의 위쪽이나 아래쪽이 아닌 곳에서, 2개의 길이방향 연부(34, 36) 옆에 배치된다. 2개의 버스바(30, 32)는 일반적으로 'L' 형상이다. 2개의 버스바(30, 32)는 직사각형 형상의 길이방향 부분(42, 44)을 포함하고, 그 중 하나의 직선형 연부(35, 37)는 길이방향으로 그리고 인쇄회로기판(12)의 2개의 길이방향 연부(34, 36)에 평행하게 연장된다. 길이방향 부분(42, 44)은 인쇄회로기판(12)의 2개의 길이방향 연부(34, 36)와 실질적으로 동일한 길이이다. 2개의 버스바(30, 32)가 또한 인쇄회로기판(12)의 동일한 횡방향 측부(38)를 따라서 횡방향으로 연장되는 직사각형 형상의 제2 부분(46, 48)을 포함한다. 2개의 제2 부분(46, 48)은 서로 동일한 횡방향 길이를 가지고, 그리고 서로 접촉되지 않도록 하는 치수를 갖는다. 2개의 버스바(30, 32)는 인쇄회로기판(12)의 대칭 길이방향 축(S)을 따라서 서로에 대해서 대칭적으로 배치된다. 버스바(46, 48)의 제2 부분은, 전력 정류 모듈을 차량의 전기 분배 네트워크에 연결하기 위해서 나사체결되는 단자와 같은 전기적 고정 수단의 삽입을 허용하는 원형 홀(50, 52)을 포함한다. 2개의 버스바(30, 32)가 이상적으로는 인쇄회로기판(12)과 동일한 수평 평면 내에 배열되지만, 2개의 버스바(30, 32)를 조립하기 위한 프로세스는 대체로 인쇄회로기판(12)과 동일한 수평 평면 내의 버스바의 배치만을 허용할 수 있다.
8개의 전력 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)는 2개의 일련의 4개의 스위치(14, 16, 18, 20)로 함께 그룹화된다. 도 1에 도시된 전력 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)는 표면-장착 구성요소-유형 및 D2팩 패키지(D2Pack package)-유형의 전력 스위치이다.
D2팩 패키지는 상부 면(54) 및 하부 면을 포함하는 직사각형 평행육면체 또는 입방체 형상의 패키지이고, 그러한 상부 면 및 하부 면은 평행하고 수평 평면 내에서 연장되며 직사각형 평행육면체의 4개의 측방향 면(58, 60, 62, 64)에 의해서 이격된다. 하부 면은 연결 금속 기초 판(66)을 구비하고, 측방향 면 중 하나의 측방향 면(64)은 일련의 연결 핀(68)을 구비한다. 전형적으로, 전력 스위치(14)가, 보다 일반적으로 MOSFET으로 지칭되는, 절연-게이트 전계-효과 트랜지스터 유형의 전력 트랜지스터일 때, 일련의 연결 핀(68)은 제어 게이트로 지칭되는 핀, '소스'로서 지칭되는 몇 개의 전류 입/출력 핀, 및 마지막으로 '드레인'으로 지칭되는 전류 입/출력 금속 기초 판(66)을 포함한다.
각각의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20)의 연결 핀(68)이 연결 지역(17) 상에서 인쇄회로기판(12)의 상부 면(13) 상에 납땜된다. 제1의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20)의 연결 핀(68)은 수직 축(V) 및 길이방향 축(L)에 의해서 한정되는 수직 평면에 평행한 각각의 패키지 측방향 면(64)으로부터 인쇄회로기판(12) 상에서 핀들을 연결하기 위한 지역(17)까지 횡방향으로 연장된다. 제1의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20)의 핀(68)을 연결하기 위한 지역(17)은 인쇄회로기판(12)의 길이방향 연부(34)에 평행하게 그리고 그 길이방향 연부로부터 짧은 거리로 길이방향으로 연장되고, 그에 따라 각각의 금속 기초 판(66, 67)이 인쇄회로기판(12)의 길이방향 연부(34)에 근접하고 평행하게 배열되는 버스바(42) 길이방향 부분 상에 부착되도록 장착될 수 있다. 그에 따라, 제1의 일련의 4개의 스위치(14, 16, 18, 20)의 기초 판들(67)이, 인쇄회로기판(12)의 길이방향 연부(34) 바로 옆에 길이방향으로 배열된 버스바 부분 상에서 이상적으로 서로 정렬되게 장착된다. 그러나, 4개의 스위치(14, 16, 18, 20)를 조립하기 위한 프로세스는 4개의 스위치(14, 16, 18, 20)의 대체로 정렬된 배치만을 허용한다. 제2의 일련의 4개의 스위치(22, 24, 26, 28)는, 인쇄회로기판(12)의 대칭 길이방향 축(S)을 따라서, 제1의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20)와 대칭적이 되도록 장착된다.
도 2는 인쇄회로기판(12)의 하부 면(15)을 도시한다. 2개의 버스바(30, 32)는 인쇄회로기판(12)에 대한 고정을 위한 수단을 포함한다. 고정 수단은 버스바(30, 32)를 가지는 단일 단편으로 이루어진 탭(72, 74, 76)이다. 버스바(30, 32) 마다 3개가 존재하는 탭(72, 74, 76)이 인쇄회로기판(12)의 하부 면(15) 상에 납땜된다. 각각의 버스바(30, 32)의 탭(72, 74, 76)은 인쇄회로기판(12)의 길이방향 연부(34, 36)의 테두리 상에서 곡선화된다.
각각의 버스바(30, 32)는 인쇄회로기판(12)의 길이방향 연부(34, 36)의 각각의 단부(78, 80)에 고정된 2개의 탭(72, 76)을 포함하고, 제3 탭(74)은 다른 2개의 탭(72, 76)으로부터 대략적으로 동일한 거리에 고정된다. 각각의 탭(72, 74, 76)은 인쇄회로기판(12)의 길이방향 연부(34, 36)의 테두리를 둘러싸는 곡선형 부분(82), 및 인쇄회로기판(12)의 하부 면(15) 상에 납땜되는 직사각형 부분(84, 86)을 포함한다. 길이방향 연부(34, 36)의 각각의 단부(78, 80)에 고정되는 탭(72, 76)의 각각의 직사각형 부분(84)은 인쇄회로기판(12)의 각각의 횡방향 연부(38, 40)로부터 인쇄회로기판(12)의 표면을 향해서 길이방향으로 연장된다.
탭(72, 74, 76)의 각각의 직사각형 부분(84, 86)은 동일한 길이의 횡방향 측부를 포함하는 반면, 길이방향 연부(34, 36)의 각각의 단부(78, 80)에 고정된 탭(72, 76)의 직사각형 부분(84)의 길이방향 측부는 제3 탭(74)의 직사각형 부분(86)의 길이방향 측부 보다 더 길다. 이러한 차이는 인쇄회로기판의 단부에서의 정류 모듈의 강성도를 보강할 필요성 때문이다.
그에 따라, 버스바(30, 32)는, 버스바(30, 32)가 고정 탭(72, 74, 76)에 의해 인쇄회로기판(12)에 유지되는 것에 의해서, 그리고 핀(68)이 인쇄회로기판(12)에 납땜되고 금속 기초 판(66, 67)이 버스바(30, 32) 상으로 납땜된 전력 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)를 통해서, 인쇄회로기판(12)과 동일한 평면 내에서 실질적으로 유지된다.
동작 방식에서, 인쇄회로기판(12)은 전력 정류 모듈(10)의 동작을 허용하는 전기 신호 연결 지역을 포함한다. 전형적으로 3개의 전기 신호가 존재한다.
2개의 전기 신호는 각각의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20)의 제어 게이트에 연결된 2개의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)를 위한 제어 신호이다.
제3 신호는 전형적으로 2개의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)의 '소스'에 전기적으로 연결되는 강한 전류 입력이다.
2개의 버스바(30, 32)는 2개의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)의 '드레인'에 각각 연결된다. 그에 따라, 각각의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20)가 '개방형 스위치' 또는 '폐쇄형 스위치' 모드로 서로 독립적으로 제어될 수 있다. 일련의 스위치(14, 16, 18, 20)가 폐쇄형 스위치 모드로 제어될 때, 강한 입력 전류는 제어되는 일련의 스위치(14, 16, 18, 20)의 '소스'까지 흐르고, 그리고, 일련의 스위치(14, 16, 18, 20)가 그 게이트에서 '폐쇄형 스위치' 명령을 수신하기 때문에, 전류가 일련의 스위치(14, 16, 18, 20)를 통과하고 그에 따라, 그 드레인 또는 금속 기초 판(67)이 상부에 장착되는, 버스바(30) 상에서 흐른다. 2개의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)가 '개방형 스위치' 모드로 제어될 때, 강한 입력 전류가 2개의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)를 통해서 분배되기 시작하고 그에 따라 2개의 버스바(30, 32) 상에서 분배된다.
각각의 일련의 4개의 스위치(14, 16, 18, 20)가 병렬인 4개의 스위치의 전기 조립체라는 것을 주목할 수 있을 것이다. 드레인들이 버스바(30) 상에서 함께 연결되고, 소스들은 인쇄회로기판(12) 상에서 함께 연결되며, 제어 게이트들은 인쇄회로기판(12) 상에서 함께 연결된다. 2개의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)가 공통 소스에서 함께 연결되는데, 이는 2개의 일련의 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)의 소스들이 함께 연결되기 때문이라는 것을 주목할 수 있을 것이다.
전술한 정류 모듈(10)의 배열은 인쇄회로기판(12)에 대한 제약을 감소시킬 수 있게 한다. 인쇄회로기판(12)은 단일 면 상에서만 구성요소를 포함한다. 인쇄회로기판(12)의 크기가 감소되는데, 이는 스위치 기초 판(66, 67)이 버스바(30, 32) 상에 직접적으로 장착되기 때문이며, 버스바(30, 32)는 인쇄회로기판(12)의 외측 둘레에 근접하여 배열된다. 인쇄회로기판(12)은 전력 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)의 열 소산에 대한 제약을 가지지 않는데, 이는 버스바(30, 32)가 강한 전류를 전도하기 때문이고 각각의 전력 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)의 패키지의 직접적인 냉각을 허용하기 때문이다.
인쇄회로기판(12)과 실질적으로 동일한 평면 내에서의 버스바(30, 32)의 특히 유리한 배치는 정류 모듈(10)의 높이를 최소화할 수 있게 하고 정류 모듈(10)의 열 소산 및 고정에 관한 제약을 최적화할 수 있게 한다. 버스바(30, 32)의 그리고 2개의 일련의 전력 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)의 대칭적인 배치는, 2개의 일련의 스위치 사이의 정류 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)에 대한 지연 및 2개의 버스바(30, 32) 내의 전류의 열등한 분배 및 그에 따른 열의 열등한 분배와 같은, 전력 정류의 바람직하지 못한 전기적 효과를 최소화할 수 있게 한다.
대안적으로, 정류 모듈(10)은 하나의 일련의 전력 스위치(14, 16, 18, 20) 만을 포함할 수 있다. 일련의 스위치 당 스위치(14, 16, 18, 20)의 수는 4개로 제한되지 않고, 결과적으로 그보다 많거나 적을 수 있다. 2개의 버스바(30, 32)가 인쇄회로기판(12)과 동일한 수평 평면 내에 실질적으로 배열되지 않을 수도 있다. 2개의 버스바(30, 32)는 서로 독립적으로 수직 축(V)을 따라서 경사질 수 있다. 인쇄회로기판(12) 및 2개의 버스바(30, 32)는 차량 내로의 정류 모듈(10)의 통합에 관한 제약에 따라서, 다양한 기하형태적 형상을 가질 수 있다. 버스바를 차량의 전기 분배 네트워크에 고정하기 위한 수단은 도 1에 도시된 것과 상이할 수 있다.

Claims (6)

  1. 모터 차량 전력 정류 모듈(10)에 있어서:
    - 인쇄회로기판(12)으로서, 평면형의 직사각형 형상을 갖고, 상기 인쇄회로기판(12)의 다른 2개의 측부(38, 40)보다 긴 길이의 2개의 대향 측부는 제1 길이방향 연부(34) 및 제2 길이방향 연부(36)를 각각 한정하는, 인쇄회로기판(12),
    - 판-형상의 제1 버스바(30),
    - 제2 버스바(32),
    - 제1의 일련의 전력 스위치(14, 16, 18, 20)로서, 상기 인쇄회로기판(12)의 상부 면(13) 상에서 상기 제1 길이방향 연부(34)에 연결되는 일련의 연결 핀(68) 및 상기 제1 버스바(30)에 부착되는 금속 기초 판(67)을 각각 포함하는, 제1의 일련의 전력 스위치,
    - 제2의 일련의 전력 스위치(22, 24, 26, 28)로서, 상기 인쇄회로기판(12)의 상부 면(13) 상에서 상기 제2 길이방향 연부(36)에 연결되는 일련의 연결 핀(68) 및 상기 제2 버스바(32)에 부착되는 금속 기초 판(66)을 각각 포함하는, 제2의 일련의 전력 스위치를 포함하고,
    상기 제1의 일련의 전력 스위치(14, 16, 18, 20)가 상기 제1 버스바(30) 상에 장착되고, 상기 제1의 일련의 전력 스위치(14, 16, 18, 20)는 상기 제1 버스바(30)의 길이방향 연부(35)를 따라서 정렬되며, 상기 제1 버스바(30)의 상기 길이방향 연부(35)는 상기 인쇄회로기판(12)의 상기 제1 길이방향 연부(34)를 따라서 배열되고, 상기 제1의 일련의 전력 스위치(14, 16, 18, 20)가 장착되는 상기 제1 버스바(30)의 부분(42)은 상기 인쇄회로기판(12)의 옆에 배열되고, 상기 제2의 일련의 전력 스위치(22, 24, 26, 28)는 상기 제2 버스바(32) 상에 장착되고, 상기 제2의 일련의 전력 스위치(22, 24, 26, 28)는 상기 제2 버스바(32)의 길이방향 연부(37)를 따라서 정렬되며, 상기 제2 버스바(32)의 상기 길이방향 연부(37)는 상기 인쇄회로기판(12)의 상기 제2 길이방향 연부(36)를 따라서 배열되고, 상기 제1 버스바(30) 및 상기 제2 버스바(32)는 각각 상기 인쇄회로기판(12)의 상기 2개의 대향되는 제1 및 제2 길이방향 연부(34, 36)의 양 측부 상에 배열되는 것을 특징으로 하는, 모터 차량 전력 정류 모듈(10).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 버스바(30)가 상기 인쇄회로기판(12)과 동일한 평면 내에 배열되는 것을 특징으로 하는, 모터 차량 전력 정류 모듈(10).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 버스바(30)는 상기 제1 버스바(30)를 가지는 단일 단편으로 이루어진 고정 탭(72, 74, 76)을 포함하고, 상기 탭(72, 74, 76)은 상기 버스바(30)의 직선형 연부(35)로부터 상기 인쇄회로기판(12)의 하부 면(15)까지 연장되고, 상기 탭(72, 74, 76)은 상기 인쇄회로기판(12)의 하부 면(15)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 모터 차량 전력 정류 모듈(10).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전력 스위치(14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)가 표면-장착형 구성요소 유형인 것을 특징으로 하는, 모터 차량 전력 정류 모듈(10).
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7172471B2 (ja) 2018-11-09 2022-11-16 住友電装株式会社 基板構造体
EP3691103A1 (en) * 2019-02-01 2020-08-05 Aptiv Technologies Limited Electric power module
CN110337194B (zh) * 2019-07-25 2024-02-13 苏州华之杰电讯股份有限公司 并联双mos管与pcba板的连接结构
AU2020393921B2 (en) 2019-11-27 2023-04-06 The Noco Company Semiconductor device, printed circuit board (PCB), and method of interfacing control pin (gate pin) of a power semiconductor device (MOSFET) to a printed circuit board (PCB) in a battery management system (BMS)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004063681A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Hitachi Unisia Automotive Ltd 半導体装置
JP2010161089A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Calsonic Kansei Corp パワー素子とヒートシンクの取付構造

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215681B1 (en) * 1999-11-09 2001-04-10 Agile Systems Inc. Bus bar heat sink
US6845017B2 (en) * 2000-09-20 2005-01-18 Ballard Power Systems Corporation Substrate-level DC bus design to reduce module inductance
JP4162523B2 (ja) * 2002-06-03 2008-10-08 シャープ株式会社 インバータ
CN101834544B (zh) * 2010-04-27 2012-07-18 西安交通大学 一种用于高频开关电源同步整流电路结构
DE102014000126A1 (de) * 2014-01-13 2015-07-16 Auto-Kabel Management Gmbh Leiterplatte, Schaltung und Verfahren zur Herstellung einer Schaltung
CN203826375U (zh) * 2014-05-20 2014-09-10 北京海特远舟新能源科技有限公司 Mos管并联实现大电流开关控制的结构

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004063681A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Hitachi Unisia Automotive Ltd 半導体装置
JP2010161089A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Calsonic Kansei Corp パワー素子とヒートシンクの取付構造

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