JPH10144815A - ボールグリッドアレイパッケージによるrfモジュール形成方法 - Google Patents
ボールグリッドアレイパッケージによるrfモジュール形成方法Info
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- JPH10144815A JPH10144815A JP8296552A JP29655296A JPH10144815A JP H10144815 A JPH10144815 A JP H10144815A JP 8296552 A JP8296552 A JP 8296552A JP 29655296 A JP29655296 A JP 29655296A JP H10144815 A JPH10144815 A JP H10144815A
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- grid array
- ball grid
- forming
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
- H05K3/1216—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by screen printing or stencil printing
-
- H—ELECTRICITY
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3452—Solder masks
-
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- H05K3/3465—Application of solder
- H05K3/3485—Application of solder paste, slurry or powder
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】RFモジュール制作上の原価節減と不良の発生
を減少し得るボールグリッドアレイパッケージによるR
Fモジュール形成方法を提供する。 【解決手段】基板に実装されるチップの端子位置の上下
面を貫通するスルーホールを基板に穿孔する工程21,
22と、基板の上下面を連結する伝導線をスルーホール
に形成する工程23又は25と、基板上面にエマルジョ
ンメッシュを用いて伝導線上のボールグリッドアレイパ
ッド以外の部分を絶縁体層でコーティングする工程24
又は26と、メタルメッシュを用いてボールグリッドア
レイパッド上面に所定大きさの開口を有するステンシル
マスクを形成し、このステンシルマスクを使用してボー
ルグリッドアレイパッド上にはんだペーストを印刷する
工程27と、印刷されたはんだペーストを窒素雰囲気下
においてリフローソルダリングしてボールグリッドアレ
イソルダボールを形成する工程28を含む。
を減少し得るボールグリッドアレイパッケージによるR
Fモジュール形成方法を提供する。 【解決手段】基板に実装されるチップの端子位置の上下
面を貫通するスルーホールを基板に穿孔する工程21,
22と、基板の上下面を連結する伝導線をスルーホール
に形成する工程23又は25と、基板上面にエマルジョ
ンメッシュを用いて伝導線上のボールグリッドアレイパ
ッド以外の部分を絶縁体層でコーティングする工程24
又は26と、メタルメッシュを用いてボールグリッドア
レイパッド上面に所定大きさの開口を有するステンシル
マスクを形成し、このステンシルマスクを使用してボー
ルグリッドアレイパッド上にはんだペーストを印刷する
工程27と、印刷されたはんだペーストを窒素雰囲気下
においてリフローソルダリングしてボールグリッドアレ
イソルダボールを形成する工程28を含む。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はボールグリッドアレイ
(BGA:Ball Grid Array)パッケージによるRFモジュ
ール形成方法に関し、特に軽量・薄形が要求されるRF
モジュールに適合するボールグリッドアレイパッケージ
によるRF(Radio Frequency)モジュール形成方法に
関する。
(BGA:Ball Grid Array)パッケージによるRFモジュ
ール形成方法に関し、特に軽量・薄形が要求されるRF
モジュールに適合するボールグリッドアレイパッケージ
によるRF(Radio Frequency)モジュール形成方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図1(A)に示すように、RF素
子12と、前記RF素子12を保護するパッケージ13
と、前記RF素子12の端子を前記パッケージ13外部
に延長するリード11より成る多数のSMD(Surface Mou
nting Device)形のRFチップを別途のセラミックパッ
ケージ上に付着させてモジュール化したり、図1(B)
に示すようにSMD形のRF素子15のI/O(Input/
Output)パッド16の側面にリードを付着してモジュー
ル化している。
子12と、前記RF素子12を保護するパッケージ13
と、前記RF素子12の端子を前記パッケージ13外部
に延長するリード11より成る多数のSMD(Surface Mou
nting Device)形のRFチップを別途のセラミックパッ
ケージ上に付着させてモジュール化したり、図1(B)
に示すようにSMD形のRF素子15のI/O(Input/
Output)パッド16の側面にリードを付着してモジュー
ル化している。
【0003】前記のようにSMD形のRFモジュールを
印刷回路基板に実装するためには前記RFモジュールの
端子パターンに合うステンシル(Stencil)を前記印刷
基板に付着させてソルダプリンティング(Solder Print
ing)した後、チップマウンター(Chip mounter)を用
いて前記RFモジュールをソルダプリンティングされた
印刷回路基板に実装してリフローソルダリング(reflow
soldering)工程を通じてRFモジュールを印刷回路基
板に付着させている。
印刷回路基板に実装するためには前記RFモジュールの
端子パターンに合うステンシル(Stencil)を前記印刷
基板に付着させてソルダプリンティング(Solder Print
ing)した後、チップマウンター(Chip mounter)を用
いて前記RFモジュールをソルダプリンティングされた
印刷回路基板に実装してリフローソルダリング(reflow
soldering)工程を通じてRFモジュールを印刷回路基
板に付着させている。
【0004】従って、このような従来の技術によるSM
D形RFモジュール形成方法にあっては該当するRFモ
ジュールの端子パターンに対応するパターンのステンシ
ルを用いたソルダプリンティング工程が必要であり、微
細なパターンの場合はそのようなソルダプリンティング
工程でソルダブリッジ(solder bridge)不良が招来さ
れる。そして、ソルダプリンティング工程が存在するた
めに製造原価が上昇するという問題点があった。このよ
うなRFモジュールの形成方法の典型的な例は、199
5年John H, Lau Ball Grid Array Technologyに紹介さ
れている。
D形RFモジュール形成方法にあっては該当するRFモ
ジュールの端子パターンに対応するパターンのステンシ
ルを用いたソルダプリンティング工程が必要であり、微
細なパターンの場合はそのようなソルダプリンティング
工程でソルダブリッジ(solder bridge)不良が招来さ
れる。そして、ソルダプリンティング工程が存在するた
めに製造原価が上昇するという問題点があった。このよ
うなRFモジュールの形成方法の典型的な例は、199
5年John H, Lau Ball Grid Array Technologyに紹介さ
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はセラミ
ック基板の裏面にボールグリッドアレイを形成し、SM
D形の既存RFモジュールパッケージと前記ボールグリ
ッドアレイとをスルーホールを通じて連結させるので、
全体高さを低くすることによりインダクタンスを低下さ
せることができ、また、不良発生率が高く、高費用が要
求されるソルダプリンティング工程を省略して、製造原
価を節減することのできるボールグリッドアレイパッケ
ージによるRFモジュール形成方法を提供することにあ
る。
ック基板の裏面にボールグリッドアレイを形成し、SM
D形の既存RFモジュールパッケージと前記ボールグリ
ッドアレイとをスルーホールを通じて連結させるので、
全体高さを低くすることによりインダクタンスを低下さ
せることができ、また、不良発生率が高く、高費用が要
求されるソルダプリンティング工程を省略して、製造原
価を節減することのできるボールグリッドアレイパッケ
ージによるRFモジュール形成方法を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のボールグリッドアレイパッケージによるR
Fモジュール形成方法は、アルミナセラミツク等の材質
から成る基板3に実装されるチップの端子位置の上下面
を貫通するスルーホールを前記基板3に穿孔する工程
と、前記基板3の上下面を連結する伝導線4を電気めっ
きによる薄膜パターン生成、導電性ペーストを用いる厚
膜パターン生成等の方法により前記スルーホールに形成
する工程と、前記基板3上面にエマルジョンメッシュを
用いて前記伝導線4上のボールグリッドアレイパッド7
以外の部分を絶縁体層2でコーティングする工程と、メ
タルメッシュを用いて前記ボールグリッドアレイパッド
7上面に所定大きさの開口を有するステンシルマスク1
を形成してこのステンシルマスク1を使用して前記ボー
ルグリッドアレイパッド7上にはんだペーストを印刷す
る工程と、前記印刷されたはんだペーストを窒素雰囲気
下においてリフローソルダリングしてボールグリッドア
レイソルダボール6を形成する工程を含むことを特徴と
する。
に、本発明のボールグリッドアレイパッケージによるR
Fモジュール形成方法は、アルミナセラミツク等の材質
から成る基板3に実装されるチップの端子位置の上下面
を貫通するスルーホールを前記基板3に穿孔する工程
と、前記基板3の上下面を連結する伝導線4を電気めっ
きによる薄膜パターン生成、導電性ペーストを用いる厚
膜パターン生成等の方法により前記スルーホールに形成
する工程と、前記基板3上面にエマルジョンメッシュを
用いて前記伝導線4上のボールグリッドアレイパッド7
以外の部分を絶縁体層2でコーティングする工程と、メ
タルメッシュを用いて前記ボールグリッドアレイパッド
7上面に所定大きさの開口を有するステンシルマスク1
を形成してこのステンシルマスク1を使用して前記ボー
ルグリッドアレイパッド7上にはんだペーストを印刷す
る工程と、前記印刷されたはんだペーストを窒素雰囲気
下においてリフローソルダリングしてボールグリッドア
レイソルダボール6を形成する工程を含むことを特徴と
する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に例示される本発
明の好適な実施形態を説明する。
明の好適な実施形態を説明する。
【0008】図2は本発明のボールグリッドアレイパッ
ケージによるRFモジュール形成方法の工程を示すフロ
ー、図3は本発明のボールグリッドアレイパッケージに
よるRFモジュール形成方法の実施形態の一を適用した
製作工程中における状態を示す図であり、図3(A)は
ソルダプリンティング工程までの状態を示す断面図、図
3(B)は、リフローソルダリング工程までの状態を示
す断面図である。
ケージによるRFモジュール形成方法の工程を示すフロ
ー、図3は本発明のボールグリッドアレイパッケージに
よるRFモジュール形成方法の実施形態の一を適用した
製作工程中における状態を示す図であり、図3(A)は
ソルダプリンティング工程までの状態を示す断面図、図
3(B)は、リフローソルダリング工程までの状態を示
す断面図である。
【0009】本発明の方法に従えば、まず、アルミナセ
ラミックスより成る基板3に実装されるチップの端子位
置の上下面を貫通するスルーホールを例えば二酸化炭素
(CO2)レーザーを用いて穿孔する(図2中の21、2
2の工程)。前記アルミナセラミック基板3の組成は、
望ましくは酸化アルミニウム(Al2O3)、二酸化珪素(S
iO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化マグネシウム(MgO)か
らなる。
ラミックスより成る基板3に実装されるチップの端子位
置の上下面を貫通するスルーホールを例えば二酸化炭素
(CO2)レーザーを用いて穿孔する(図2中の21、2
2の工程)。前記アルミナセラミック基板3の組成は、
望ましくは酸化アルミニウム(Al2O3)、二酸化珪素(S
iO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化マグネシウム(MgO)か
らなる。
【0010】次に、前記スルーホールを通じて薄膜、又
は厚膜パターン生成法で基板3上下面を連結する伝導材
料より成る伝導線4を形成する(図2中の23,25の
工程)。
は厚膜パターン生成法で基板3上下面を連結する伝導材
料より成る伝導線4を形成する(図2中の23,25の
工程)。
【0011】前記薄膜、または厚膜パターン生成につい
て、より詳しく説明すると、薄膜パターン生成(thin f
ilm pattern generation)方法は前記スルーホールの内
壁を電気めっき処理して伝導線4を形成する方法であり
(図2中の23の工程)、厚膜パターン生成(thick fi
lm pattern generation)方法は、伝導性ペーストを前
記スルーホール内部に押し込んで伝導線4を形成する方
法である(図2中の25の工程)。
て、より詳しく説明すると、薄膜パターン生成(thin f
ilm pattern generation)方法は前記スルーホールの内
壁を電気めっき処理して伝導線4を形成する方法であり
(図2中の23の工程)、厚膜パターン生成(thick fi
lm pattern generation)方法は、伝導性ペーストを前
記スルーホール内部に押し込んで伝導線4を形成する方
法である(図2中の25の工程)。
【0012】前記薄膜パターン生成法を用いて伝導線4
を形成する場合には、伝導線4を形成した後、前記基板
3上面にエマルジョンメッシュ(emulsion mesh)を用
いてポリマー(polymer)をスクリーン印刷(screen pr
inting)法によりBGAパッド7の上面以外をコーティ
ングして前記伝導線4が形成された部分に適当な直径、
例えば、約28MIL程度の大きさの開口の設けられた
絶縁体層2を形成する(図2中24の工程)。
を形成する場合には、伝導線4を形成した後、前記基板
3上面にエマルジョンメッシュ(emulsion mesh)を用
いてポリマー(polymer)をスクリーン印刷(screen pr
inting)法によりBGAパッド7の上面以外をコーティ
ングして前記伝導線4が形成された部分に適当な直径、
例えば、約28MIL程度の大きさの開口の設けられた
絶縁体層2を形成する(図2中24の工程)。
【0013】一方、厚膜パターン生成方法で伝導線4を
形成する場合には伝導線4を形成後、前記図2中の24
の工程と同様に前記基板3上面にエマルジョンメッシュ
(emulsion mesh)を用いてオーバーグレース(over gl
aze)でスクリーン印刷によりBGAパッド7の上面以
外をコーティングして、前記伝導線4が形成された部分
に適当な直径の開口の設けられた絶縁体層2を形成する
(図2中の26の工程)。
形成する場合には伝導線4を形成後、前記図2中の24
の工程と同様に前記基板3上面にエマルジョンメッシュ
(emulsion mesh)を用いてオーバーグレース(over gl
aze)でスクリーン印刷によりBGAパッド7の上面以
外をコーティングして、前記伝導線4が形成された部分
に適当な直径の開口の設けられた絶縁体層2を形成する
(図2中の26の工程)。
【0014】その後、メタルメッシュ(metal mesh)を
用いて前記BGAパッド7部分の上面に0.2mm厚さ、
直径約30MIL程度の大きさで開口を有するようにス
テンシルマスク1(stencil mask)を形成した後、この
ステンシルマスク1を用いてボールグリッドアレイのソ
ルダボール6を形成するためのはんだペースト5を印刷
してセラミック基板3上に転写する(図2中の27の工
程)。
用いて前記BGAパッド7部分の上面に0.2mm厚さ、
直径約30MIL程度の大きさで開口を有するようにス
テンシルマスク1(stencil mask)を形成した後、この
ステンシルマスク1を用いてボールグリッドアレイのソ
ルダボール6を形成するためのはんだペースト5を印刷
してセラミック基板3上に転写する(図2中の27の工
程)。
【0015】前記工程(図2中の27)により印刷され
たはんだペースト5を窒素(N2)雰囲気下においてリフ
ローソルダリング(reflow soldering)し、直径約25
MILの大きさのソルダボール6に変形させる(図2中
の28の工程)。このように形成されるソルダボール6
は16〜18MILの厚さを有する。
たはんだペースト5を窒素(N2)雰囲気下においてリフ
ローソルダリング(reflow soldering)し、直径約25
MILの大きさのソルダボール6に変形させる(図2中
の28の工程)。このように形成されるソルダボール6
は16〜18MILの厚さを有する。
【0016】そして、前記工程(図2中の27、28)
に用いたフラックスをクリーニングする(図2中の29
の工程)。終わりに、前記のように形成されたボールグ
リッドアレイパッケージの品質を検査する(図2中の3
0の工程)。
に用いたフラックスをクリーニングする(図2中の29
の工程)。終わりに、前記のように形成されたボールグ
リッドアレイパッケージの品質を検査する(図2中の3
0の工程)。
【0017】
【発明の効果】前記の方法によるソルダボールの間には
約5%程度の共平面度(coplanarity)が表れる。従っ
て、約30MILのソルダボールをセラミック基板上に
実装する方法の共平面度(約3.5%)に比べて落ちる
が、I/O数が少ないRFモジュールを実装する際には
問題は殆ど発生しない。
約5%程度の共平面度(coplanarity)が表れる。従っ
て、約30MILのソルダボールをセラミック基板上に
実装する方法の共平面度(約3.5%)に比べて落ちる
が、I/O数が少ないRFモジュールを実装する際には
問題は殆ど発生しない。
【0018】従って、本発明は一般的に40ピン(Pi
n)以下の端子であるRFモジュールパッケージ制作に
適当であり、印刷回路基板に本発明に従って制作される
RFモジュールを実装する時、従来のようなソルダプリ
ンティング工程を必要としないので、製造原価の減少と
ソルダブリッジ不良を防止する効果を提供し、特に本発
明によるBGAパッケージで制作されるRFモジュール
は印刷回路基板に実装してリフローソルダリングを経て
組立てる場合、印刷回路基板とBGAパッケージの高さ
は約12〜14MIL程度の低い高さになるので、高周
波信号によるインダクタンスの増加を抑制するために薄
形パッケージが要求されるRFモジュールのSMD素子
パッケージにとても有効である。
n)以下の端子であるRFモジュールパッケージ制作に
適当であり、印刷回路基板に本発明に従って制作される
RFモジュールを実装する時、従来のようなソルダプリ
ンティング工程を必要としないので、製造原価の減少と
ソルダブリッジ不良を防止する効果を提供し、特に本発
明によるBGAパッケージで制作されるRFモジュール
は印刷回路基板に実装してリフローソルダリングを経て
組立てる場合、印刷回路基板とBGAパッケージの高さ
は約12〜14MIL程度の低い高さになるので、高周
波信号によるインダクタンスの増加を抑制するために薄
形パッケージが要求されるRFモジュールのSMD素子
パッケージにとても有効である。
【0019】ここでは本発明をある特定の実施形態を通
じて図示説明したが、本発明の範囲はそのような特定の
実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術
範囲内において様々な修正、変更が可能である。
じて図示説明したが、本発明の範囲はそのような特定の
実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術
範囲内において様々な修正、変更が可能である。
【図1】従来のRFモジュールパッケージを示す図で
(A)は別途のセラミックパッケージを用いてモジュー
ル化した場合、(B)はI/Oに電極を形成してモジュ
ール化する場合。
(A)は別途のセラミックパッケージを用いてモジュー
ル化した場合、(B)はI/Oに電極を形成してモジュ
ール化する場合。
【図2】本発明のボールグリッドアレイパッケージによ
るRFモジュール形成方法の工程を示すフロー。
るRFモジュール形成方法の工程を示すフロー。
【図3】本発明のボールグリッドアレイパッケージによ
るRFモジュール形成方法の一実施形態を適用した製作
工程中における状態を示す図であり、(A)はソルダプ
リンティング工程までの状態を示す断面図、(B)はリ
フローソルダリング工程までの状態を示す断面図。
るRFモジュール形成方法の一実施形態を適用した製作
工程中における状態を示す図であり、(A)はソルダプ
リンティング工程までの状態を示す断面図、(B)はリ
フローソルダリング工程までの状態を示す断面図。
1 メタルメッシュステンシルマスク 2 絶縁体層 3 アルミナセラミック基板 4 伝導線 5 はんだペースト 6 ソルダボール 7 ボールグリッドアレイパッド 11 リード 12,15 RF素子 13 パッケージ 16 I/Oパッド
Claims (4)
- 【請求項1】 基板(3)に実装されるチップの端子位
置の上下面を貫通するスルーホールを前記基板(3)に
穿孔する工程(21,22)と、 前記基板(3)の上下面を連結する伝導線(4)を前記
スルーホールに形成する工程(23,25)と、 前記基板(3)上面にエマルジョンメッシュを用いて前
記伝導線(4)上のボールグリッドアレイパッド(7)
以外の部分を絶縁体層(2)でコーティングする工程
(24,26)と、 メタルメッシュを用いて前記ボールグリッドアレイパッ
ド(7)上面に所定大きさの開口を有するステンシルマ
スク(1)を形成し、このステンシルマスク(1)を使
用して前記ボールグリッドアレイパッド(7)上にはん
だペースト(5)を印刷する工程(27)と、 前記印刷されたはんだペースト(5)を窒素雰囲気下に
おいてリフローソルダリングしてボールグリッドアレイ
ソルダボール(6)を形成する工程(28)を含むこと
を特徴とするボールグリッドアレイパッケージによるR
Fモジュール形成方法。 - 【請求項2】 前記基板(3)はアルミナセラミックス
からなることを特徴とする請求項1に記載のボールグリ
ッドアレイパッケージによるRFモジュール形成方法。 - 【請求項3】 前記伝導線(4)は電気めっきによる薄
膜パターン生成により形成されることを特徴とする請求
項1に記載のボールグリッドアレイパッケージによるR
Fモジュール形成方法。 - 【請求項4】 前記伝導線(4)は伝導性ペーストを用
いる厚膜パターン生成により形成されることを特徴とす
る請求項1に記載のボールグリッドアレイパッケージに
よるRFモジュール形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8296552A JPH10144815A (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | ボールグリッドアレイパッケージによるrfモジュール形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8296552A JPH10144815A (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | ボールグリッドアレイパッケージによるrfモジュール形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144815A true JPH10144815A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17835022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8296552A Pending JPH10144815A (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | ボールグリッドアレイパッケージによるrfモジュール形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10144815A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101371682B1 (ko) * | 2012-10-31 | 2014-03-07 | 주식회사 케이이씨 | 파워모듈 패키지의 제조 방법 및 이에 따른 파워모듈 패키지 |
-
1996
- 1996-11-08 JP JP8296552A patent/JPH10144815A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101371682B1 (ko) * | 2012-10-31 | 2014-03-07 | 주식회사 케이이씨 | 파워모듈 패키지의 제조 방법 및 이에 따른 파워모듈 패키지 |
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