JPS6049639A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS6049639A JPS6049639A JP58157387A JP15738783A JPS6049639A JP S6049639 A JPS6049639 A JP S6049639A JP 58157387 A JP58157387 A JP 58157387A JP 15738783 A JP15738783 A JP 15738783A JP S6049639 A JPS6049639 A JP S6049639A
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- JP
- Japan
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- region
- island
- collector
- transistor
- chip
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/541—Dispositions of bond wires
- H10W72/5445—Dispositions of bond wires being orthogonal to a side surface of the chip, e.g. parallel arrangements
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は高周波半導体装置の構造に係り、特に高周波高
出力トランジスタの構造に関する。
出力トランジスタの構造に関する。
(b) 従来技術と問題点 。
高周波高出力トランジスタは、多数個の小信号ユニット
トランジスタの並列動作によって構成される。従ってト
ランジスタチップから外部リードへの接続も、小信号ユ
ニットトランジスタの個数に対応して多数本のアルミニ
ウム(Aり又は金(Au3の極細線(コネクタ線)を用
いて行われる。この状態を示したのが第1図の斜視模式
図で、特に共通接地端子1に接続される接地用細線2は
接地インダクタンスを減少し、トランジスタの高周波特
性の劣化を少なくするためにトランジスタチップ3の両
側に接続接地するダブルボンド方式が多く用いられる。
トランジスタの並列動作によって構成される。従ってト
ランジスタチップから外部リードへの接続も、小信号ユ
ニットトランジスタの個数に対応して多数本のアルミニ
ウム(Aり又は金(Au3の極細線(コネクタ線)を用
いて行われる。この状態を示したのが第1図の斜視模式
図で、特に共通接地端子1に接続される接地用細線2は
接地インダクタンスを減少し、トランジスタの高周波特
性の劣化を少なくするためにトランジスタチップ3の両
側に接続接地するダブルボンド方式が多く用いられる。
そして、コレクタの引出しはトランジスタチップ3が搭
載されている島状メタライズ領域、即ちコレクタメタラ
イズアイランド4から前記接地用細線2の間を通って多
数本のコレクタ用細線5によってなされている。(図中
6はベース用細線、7,8はコバール等よりなる外部リ
ード、9はアルミナセラミック枠、10は表面がメタラ
イズされたベリリアベース、11は銅等よシなる放熱フ
ランジを示す) この場合高周波特性を劣化させないために、トランシス
タチップを搭載するコレクタメタライズアイランド4の
面積はできる限シ小さくシ、且つコレクタ用細線5のボ
ンディング位置くできるだけトランジスタチップに近づ
けるのが一般的である。
載されている島状メタライズ領域、即ちコレクタメタラ
イズアイランド4から前記接地用細線2の間を通って多
数本のコレクタ用細線5によってなされている。(図中
6はベース用細線、7,8はコバール等よりなる外部リ
ード、9はアルミナセラミック枠、10は表面がメタラ
イズされたベリリアベース、11は銅等よシなる放熱フ
ランジを示す) この場合高周波特性を劣化させないために、トランシス
タチップを搭載するコレクタメタライズアイランド4の
面積はできる限シ小さくシ、且つコレクタ用細線5のボ
ンディング位置くできるだけトランジスタチップに近づ
けるのが一般的である。
ところが従来の構造に於ては、このボンディングを行う
場所には往々にして図のようなトランジスタチップのボ
ンディングの際に生じた広い面積のろう材の流れ12が
あり、コレクタ用細線5のワイヤボンディングができな
かったシ、成るいはワイヤボンディングはできても接続
の信頼性に欠は該高周波高出力トランジスタのステムを
構成しているベリリアベース10のみを模式的に示した
もので、斜線を付しである部分13はメタライズ層、4
はAu又はAgのめっきが施されトランジスタチップが
搭載されるコレクタメタライズアイランド、鎖線枠で囲
った部分14はトランジスタチップろう付は領域、鎖線
枠で囲った部分15はコレクタ用細線のボンディング領
域、鎖線枠で囲った部分16は前記アルミナセラミック
枠(第1図9)の内側に表出しAu又ijAgめっきが
施される接地用細線ボンディング領域を表わしている。
場所には往々にして図のようなトランジスタチップのボ
ンディングの際に生じた広い面積のろう材の流れ12が
あり、コレクタ用細線5のワイヤボンディングができな
かったシ、成るいはワイヤボンディングはできても接続
の信頼性に欠は該高周波高出力トランジスタのステムを
構成しているベリリアベース10のみを模式的に示した
もので、斜線を付しである部分13はメタライズ層、4
はAu又はAgのめっきが施されトランジスタチップが
搭載されるコレクタメタライズアイランド、鎖線枠で囲
った部分14はトランジスタチップろう付は領域、鎖線
枠で囲った部分15はコレクタ用細線のボンディング領
域、鎖線枠で囲った部分16は前記アルミナセラミック
枠(第1図9)の内側に表出しAu又ijAgめっきが
施される接地用細線ボンディング領域を表わしている。
(C)発明の目的
本発明は上記のようにトランジスタチップが搭載される
コレクタアイランドのトランジスタチップ近傍にコレク
タ引出し用の細線がボンディングされる高周波トランジ
スタ(高出力、小信号を含む)に於て、トランジスタチ
ップのボンディングに際してのろう材の流れ出しを抑制
し、コレクタ用細線のワイヤボンディングが確実に行え
る構造を提供するものであり、その目的とするところは
高周波トランジスタの歩留まシ及び信頼性を向上せしめ
るにある。
コレクタアイランドのトランジスタチップ近傍にコレク
タ引出し用の細線がボンディングされる高周波トランジ
スタ(高出力、小信号を含む)に於て、トランジスタチ
ップのボンディングに際してのろう材の流れ出しを抑制
し、コレクタ用細線のワイヤボンディングが確実に行え
る構造を提供するものであり、その目的とするところは
高周波トランジスタの歩留まシ及び信頼性を向上せしめ
るにある。
(d) 発明の構成
即ち本発明は、絶縁物基体上にろう付は性のすぐれため
っき層を上面に有するメタライズ層よりなる島状領域を
有し、該メタライズ層よシなる島状領域上に半導体チッ
プがろう付けされ、且つメタライズ層よシなる島状領域
上にワイヤボンディング法によるコネクタ線の接続がな
される$I造の半導体装置に於て、該メタライズ層よシ
なる島状領域上の半導体チップろう付は領域と、ワイヤ
ボンディング領域との間に、該めっき層が配設されない
ろう材の流れ阻止領域を設けてなることを特徴とする。
っき層を上面に有するメタライズ層よりなる島状領域を
有し、該メタライズ層よシなる島状領域上に半導体チッ
プがろう付けされ、且つメタライズ層よシなる島状領域
上にワイヤボンディング法によるコネクタ線の接続がな
される$I造の半導体装置に於て、該メタライズ層よシ
なる島状領域上の半導体チップろう付は領域と、ワイヤ
ボンディング領域との間に、該めっき層が配設されない
ろう材の流れ阻止領域を設けてなることを特徴とする。
(e) 発明の実施例
以下、本発明を実施例について図を用いて説明する。
第3図は高周波高出力トランジスタに於ける本発明の一
実施例を示す斜視模式図、第4図は同実施例の要部を示
す模式上面図で、第5図は高周波小信号トランジスタに
於ける一実施例を示す要部上面図である。
実施例を示す斜視模式図、第4図は同実施例の要部を示
す模式上面図で、第5図は高周波小信号トランジスタに
於ける一実施例を示す要部上面図である。
通常高周波高出力トランジスタに用いるステムは第1図
にも示されたように、熱伝導性の良いベリリヤ等のセラ
ミック上に例えば20〔μm〕程度の厚さのモリブデン
(Mo)成るいはタングステン(W)等を所定のパター
ンにメタライズし、その表面にろう付は性及びワイヤボ
ンディング性のすぐれた金(Au3めっき成るいは銀(
Ag)めっきを施した構造になっている。めっき層の厚
さは1〔μm〕程度でその下部にニッケル等の下地めっ
き層が設けられることもある。
にも示されたように、熱伝導性の良いベリリヤ等のセラ
ミック上に例えば20〔μm〕程度の厚さのモリブデン
(Mo)成るいはタングステン(W)等を所定のパター
ンにメタライズし、その表面にろう付は性及びワイヤボ
ンディング性のすぐれた金(Au3めっき成るいは銀(
Ag)めっきを施した構造になっている。めっき層の厚
さは1〔μm〕程度でその下部にニッケル等の下地めっ
き層が設けられることもある。
そして該めっき層を有するコレクタアイランド上へトラ
ンジスタチップをボンディングする際には、通常金・シ
リコン(AuSi3成るいは金・錫(AuSn)等のろ
う材が使われるが、これらはAuめっき成るいはMめっ
き面に対していわゆる濡れ性が良く、そのためチップの
ろう付けに際してこれらろう材が上記めっき面に急速に
流れ拡がってしまう。そして、そのろう材はコレクタア
イランドのコレクタ細線をボンディングする位置まで大
きく拡がってAuめやき固成るいはAgめっき面を覆っ
てし寸うために完全なワイヤボンディングができなくな
るわけである。そこで、この問題を改善するために本発
明ではトランジスタステムに於けるコレクタアイランド
上のチップろう付は領域とコレクタ細線ボンディング領
域との間に例えば幅が200〔μm〕程度の帯状にAu
めっき成るいばAgめっきを施さないろう材の流れ阻止
領域を設けた。なお本発明の方法に於てけ、上記めっき
を施さない領域(ろう材の流れ阻止領域)にメタライズ
層は存在せしめ、これによってコレクタアイランド全域
の導通が図られ、且つめっきのない領域の幅も200C
μm〕程度と椿めて狭いので、その部分の電気的抵抗も
問題にならない。
ンジスタチップをボンディングする際には、通常金・シ
リコン(AuSi3成るいは金・錫(AuSn)等のろ
う材が使われるが、これらはAuめっき成るいはMめっ
き面に対していわゆる濡れ性が良く、そのためチップの
ろう付けに際してこれらろう材が上記めっき面に急速に
流れ拡がってしまう。そして、そのろう材はコレクタア
イランドのコレクタ細線をボンディングする位置まで大
きく拡がってAuめやき固成るいはAgめっき面を覆っ
てし寸うために完全なワイヤボンディングができなくな
るわけである。そこで、この問題を改善するために本発
明ではトランジスタステムに於けるコレクタアイランド
上のチップろう付は領域とコレクタ細線ボンディング領
域との間に例えば幅が200〔μm〕程度の帯状にAu
めっき成るいばAgめっきを施さないろう材の流れ阻止
領域を設けた。なお本発明の方法に於てけ、上記めっき
を施さない領域(ろう材の流れ阻止領域)にメタライズ
層は存在せしめ、これによってコレクタアイランド全域
の導通が図られ、且つめっきのない領域の幅も200C
μm〕程度と椿めて狭いので、その部分の電気的抵抗も
問題にならない。
第3図は上記ステムを用いて形成した高周波高出力トラ
ンジスタの組立完了(キャップ付は前)状態の斜視模式
図で、図中1はAu成るいはAgのめっきが施されてい
る共通接地端子、2はAu成るいはMよシなる接地用細
線(20〜30μIII〆程度)3はトランジスタチッ
プ、4はAu成るいはAgのめっきが施されているコレ
クタアイランド、5はAu成るいはMよシなるコレクタ
用細線(20〜30μmS程度)、6は同じくペース用
細線、7゜8はコパール等よシなシ表面にAu成るいは
Agのめっきが施されている外部リード、9はアルミナ
セラミック等よりなる絶縁体枠、10は表面がメタライ
ズされたベリリアベース、11は銅等よυなる放熱フラ
ンジ、12はろう材の流れ、21はAu成るいはAgの
めっき層が配設されないろう材の流れ阻止領域を示して
いる。又第4図は上記高周波高出力トランジスタに於け
る要部を拡大して示したもので、各部は第3図と同じ記
号で表わしである。
ンジスタの組立完了(キャップ付は前)状態の斜視模式
図で、図中1はAu成るいはAgのめっきが施されてい
る共通接地端子、2はAu成るいはMよシなる接地用細
線(20〜30μIII〆程度)3はトランジスタチッ
プ、4はAu成るいはAgのめっきが施されているコレ
クタアイランド、5はAu成るいはMよシなるコレクタ
用細線(20〜30μmS程度)、6は同じくペース用
細線、7゜8はコパール等よシなシ表面にAu成るいは
Agのめっきが施されている外部リード、9はアルミナ
セラミック等よりなる絶縁体枠、10は表面がメタライ
ズされたベリリアベース、11は銅等よυなる放熱フラ
ンジ、12はろう材の流れ、21はAu成るいはAgの
めっき層が配設されないろう材の流れ阻止領域を示して
いる。又第4図は上記高周波高出力トランジスタに於け
る要部を拡大して示したもので、各部は第3図と同じ記
号で表わしである。
上記本発明に係る高周波高出力トランジスタに於ては、
トランジスタチップをコレクタアイランド4上にろう付
けした際にコレクタアイランド4上に生ずるろう材の流
れは、前記Au成るいはAg等のろう付は性のすぐれた
めっき層が配設されないろう材の流れ阻止領域21で完
全にくい止められ、該コレクタアイランド4に於けるコ
レクタ用細線5を熱圧着、超音波、成るいは両者を併用
する方法によりボンディングする領域面は清浄に保たれ
る。従って該コレクタ用細線5のボンディングは確実に
行われる。なお上記ろう材の流れ阻止領域21は高周波
特性の面から可能な限、9)ランジスタチップに接近せ
しめた方が良い。
トランジスタチップをコレクタアイランド4上にろう付
けした際にコレクタアイランド4上に生ずるろう材の流
れは、前記Au成るいはAg等のろう付は性のすぐれた
めっき層が配設されないろう材の流れ阻止領域21で完
全にくい止められ、該コレクタアイランド4に於けるコ
レクタ用細線5を熱圧着、超音波、成るいは両者を併用
する方法によりボンディングする領域面は清浄に保たれ
る。従って該コレクタ用細線5のボンディングは確実に
行われる。なお上記ろう材の流れ阻止領域21は高周波
特性の面から可能な限、9)ランジスタチップに接近せ
しめた方が良い。
なお上記実施例に用いたステムを形成する際には、通常
の方法に従ってMo伐るいはW等のメタライズ層を有す
るステムの組立が完了し、該ステムのメタライズ層表出
面にAu成るいはAgのめっきを施す際に、コレクタア
イランド上のろう材の流れ阻止領域を形成しようとする
部分に、ワックス成るいはレジスト等によるマスクパタ
ーンを形成しておき、前記めっきを行った後膣マスクパ
ターンを除去すれば良い。
の方法に従ってMo伐るいはW等のメタライズ層を有す
るステムの組立が完了し、該ステムのメタライズ層表出
面にAu成るいはAgのめっきを施す際に、コレクタア
イランド上のろう材の流れ阻止領域を形成しようとする
部分に、ワックス成るいはレジスト等によるマスクパタ
ーンを形成しておき、前記めっきを行った後膣マスクパ
ターンを除去すれば良い。
第5図は本発明を砒化ガリウム電界効果トランジスタ(
GaAsFET)よシなる高周波小信号トランジスタを
用いた発振器(モジュール構造)に適用した一実施例を
示したもので、図中22は絶縁基板、23は前記島状領
域に対応しメタライズ層上にAu成るいはAgめっきが
施されたソース用ストリップライン、24は上記同様A
u成るいはAgめっきが施されたドレイン用ストリップ
ライン、25は同ゲート用ストリップライン、26はト
ランジスタチップ、27けろう材の流れ、28a+28
bはAu成るいばAgめっきが存在しないろう材の流れ
阻止領域、29.30.31はAu成るいはM等のボン
ディングワイヤを示す。
GaAsFET)よシなる高周波小信号トランジスタを
用いた発振器(モジュール構造)に適用した一実施例を
示したもので、図中22は絶縁基板、23は前記島状領
域に対応しメタライズ層上にAu成るいはAgめっきが
施されたソース用ストリップライン、24は上記同様A
u成るいはAgめっきが施されたドレイン用ストリップ
ライン、25は同ゲート用ストリップライン、26はト
ランジスタチップ、27けろう材の流れ、28a+28
bはAu成るいばAgめっきが存在しないろう材の流れ
阻止領域、29.30.31はAu成るいはM等のボン
ディングワイヤを示す。
このような高周波発振器に於てはソースを完全に、且つ
一定のインダクタンスで接地しないと、発振しなかった
シ、発振周波数が変動するという障害を生ずる。従来の
構造に於ては、ソース用ストリップライン23にろう材
の流れを阻止する対策が何も施されていなかったために
、トランジスタチップ26のろう付けに際してろう材が
広くストリップライン23上に流れ出し、ソース領域か
ら引出されたボンディングワイヤ29をストリップライ
ン23に於けるチップ近傍の一定位置に完全にボンディ
ングすることが困難になシ、そのために該高周波発振器
が発振しなかったり、発振周波数がばらつくという問題
を生じていた。
一定のインダクタンスで接地しないと、発振しなかった
シ、発振周波数が変動するという障害を生ずる。従来の
構造に於ては、ソース用ストリップライン23にろう材
の流れを阻止する対策が何も施されていなかったために
、トランジスタチップ26のろう付けに際してろう材が
広くストリップライン23上に流れ出し、ソース領域か
ら引出されたボンディングワイヤ29をストリップライ
ン23に於けるチップ近傍の一定位置に完全にボンディ
ングすることが困難になシ、そのために該高周波発振器
が発振しなかったり、発振周波数がばらつくという問題
を生じていた。
しかし、本発明に係る構造に於ては図に示すように、該
ソース用ストリップライン23に於けるチップろう付は
領域の近傍にチップ取付は位置から所定の距離をへだて
て前記実施例同様Au成るいはAgめっきの施されない
所定の幅のろう材の流れ阻止領域28を設けたことにょ
シ、チップ付けに際してのろう材の流れ27は該ろう材
の流れ阻止領域28によってくい止められるので、該ソ
ース領域から引出されたボンディングワイヤ29はトラ
ンジスタチップに近接した一定の位置に於て確実にソー
ス用ストリップライン上にボンディングできる。従って
該高周波発振器の発振周波数は一定し、且つその信頼性
は向上する。
ソース用ストリップライン23に於けるチップろう付は
領域の近傍にチップ取付は位置から所定の距離をへだて
て前記実施例同様Au成るいはAgめっきの施されない
所定の幅のろう材の流れ阻止領域28を設けたことにょ
シ、チップ付けに際してのろう材の流れ27は該ろう材
の流れ阻止領域28によってくい止められるので、該ソ
ース領域から引出されたボンディングワイヤ29はトラ
ンジスタチップに近接した一定の位置に於て確実にソー
ス用ストリップライン上にボンディングできる。従って
該高周波発振器の発振周波数は一定し、且つその信頼性
は向上する。
なお本発明はセラミック上のメタライズアイランド上に
限らず、金属板上にも適用できることは勿論でちる。
限らず、金属板上にも適用できることは勿論でちる。
(f) 発明の詳細
な説明したように本発明に係る高周波トランジスタに於
ては、トランジスタチップがろう付けされる島状領域に
於けるトランジスタチップに接近した一定の位置に金属
細線を確実にボンディングすることが可能である。
ては、トランジスタチップがろう付けされる島状領域に
於けるトランジスタチップに接近した一定の位置に金属
細線を確実にボンディングすることが可能である。
従って本発明によれば特に高周波高出力トランジスタ及
び高周波トランジスタモジー−ル等の高周波特性の向上
が図れる。
び高周波トランジスタモジー−ル等の高周波特性の向上
が図れる。
第1図は従来の高周波高出力トランジスタの斜視模式図
、第2図は同ステムを構成するベリリアベースの斜視模
式図、第3図は高周波高出力トランジスタに於ける本発
明の一実施例を示す斜視模式図、第4図は同実施例の要
部を示す模式上面図で、第5図は高周波小信号トランジ
スタに於けるはトランジスタチップ、4はコレクタアイ
ランド、5はコレクタ用細線、6は接地用細線、9は絶
縁体枠、10はベリリアベース、11は放熱フランジ、
12はろう材の流れ、21は合成るいは銀めっきが施さ
れていないろう材の流れ阻止領域を示す。 11− 12− 寮、5[ −201−
、第2図は同ステムを構成するベリリアベースの斜視模
式図、第3図は高周波高出力トランジスタに於ける本発
明の一実施例を示す斜視模式図、第4図は同実施例の要
部を示す模式上面図で、第5図は高周波小信号トランジ
スタに於けるはトランジスタチップ、4はコレクタアイ
ランド、5はコレクタ用細線、6は接地用細線、9は絶
縁体枠、10はベリリアベース、11は放熱フランジ、
12はろう材の流れ、21は合成るいは銀めっきが施さ
れていないろう材の流れ阻止領域を示す。 11− 12− 寮、5[ −201−
Claims (1)
- 絶縁物基体上にろう付は性のすぐれためっき層を上面に
有するメタライズ層よりなる島状領域を有し、該メタラ
イズ層よシなる島状領域上に半導体チップがろう付けさ
れ、且つ該メタライズ層よシなる島状領域上にワイヤボ
ンディング法によるコネクタ線の接続がなされる構造で
あって、該メタライズ層よりなる島状領域上の半導体チ
ップろう付は領域とワイヤボンディング領域との間に、
該めっき層が配設されないろう材の流れ阻止領域を設け
てなることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157387A JPS6049639A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157387A JPS6049639A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6049639A true JPS6049639A (ja) | 1985-03-18 |
Family
ID=15648524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58157387A Pending JPS6049639A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049639A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62109332A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Nec Corp | 混成集積回路 |
| JP2007329502A (ja) * | 2007-08-16 | 2007-12-20 | Toshiba Corp | 発光装置 |
| JP2009065199A (ja) * | 2008-11-17 | 2009-03-26 | Toshiba Corp | 発光装置 |
-
1983
- 1983-08-29 JP JP58157387A patent/JPS6049639A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62109332A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Nec Corp | 混成集積回路 |
| JP2007329502A (ja) * | 2007-08-16 | 2007-12-20 | Toshiba Corp | 発光装置 |
| JP2009065199A (ja) * | 2008-11-17 | 2009-03-26 | Toshiba Corp | 発光装置 |
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