JPS605562A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS605562A JPS605562A JP58113333A JP11333383A JPS605562A JP S605562 A JPS605562 A JP S605562A JP 58113333 A JP58113333 A JP 58113333A JP 11333383 A JP11333383 A JP 11333383A JP S605562 A JPS605562 A JP S605562A
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- JP
- Japan
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- electrode plate
- electrode
- contact
- plate
- gate electrode
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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
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/20—Conductive package substrates serving as an interconnection, e.g. metal plates
Landscapes
- Thyristors (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、例えば高速サイリスタなどのように、複雑な
形状のゲート電極を備えた半導体装置の組立構造に関す
る。
形状のゲート電極を備えた半導体装置の組立構造に関す
る。
第1図は高速サイリスタ素子の表面形状を1表わす平面
図であり、第2図は第1図のA−A拡大断゛面図を示し
である。第1図、第2図において、半導体基板1は主表
面に複雑な形状のゲート電極2とカソード電極3を備え
ておシ、このよう々高速サイリスタ素子が正常な動作を
維持するために、ゲート電極2とカソード電極3とが永
続的に短絡することがないよう両電極はそれぞれ分離し
て配置されるのが普通である。外部に接続されて主電流
が流れるのはカソード′#i、極3であシ、ゲー ト電
極2は補助サイリスタの電極である。4は外部に接続さ
れる第1段のゲート電極である。
図であり、第2図は第1図のA−A拡大断゛面図を示し
である。第1図、第2図において、半導体基板1は主表
面に複雑な形状のゲート電極2とカソード電極3を備え
ておシ、このよう々高速サイリスタ素子が正常な動作を
維持するために、ゲート電極2とカソード電極3とが永
続的に短絡することがないよう両電極はそれぞれ分離し
て配置されるのが普通である。外部に接続されて主電流
が流れるのはカソード′#i、極3であシ、ゲー ト電
極2は補助サイリスタの電極である。4は外部に接続さ
れる第1段のゲート電極である。
このような半導体基板を有する半導体素子を容器に封入
した平型高速サイリスタ装置の断面図を第3図に示すが
第1図、第2図と同一符号は同一名称を表わしている。
した平型高速サイリスタ装置の断面図を第3図に示すが
第1図、第2図と同一符号は同一名称を表わしている。
第3図に示すように、半導体基板1はモリブデンまたは
タングステンからなる支持板5に固着されて半導体素子
を構成シ2、半導体基板1のカソード電極3の上には、
平滑外面をもった導電性金属2例えばモリブデンなどか
らなる接触電極板6が当接される。ゲート電極2とカソ
ード電極3とが電気的に短絡を生じない配置とする手段
は第2図または第3図かられかるが、例えばシリコン基
板lの主表面が凹凸面をもつように、薬品などを用いて
エツチング加工にょシ段差を形成し、シリコン基板1の
凹部にアルミ蒸着膜からなるゲート電極2とシリコン基
板1の最外主表面に同じくアルミ蒸着膜からなるカソー
ド電極3を設けることにより行われる。とのようにして
シリコン基板1の主表面に設けた凹凸面の高低差によシ
、ゲート電極2種接触電極板6との間に。
タングステンからなる支持板5に固着されて半導体素子
を構成シ2、半導体基板1のカソード電極3の上には、
平滑外面をもった導電性金属2例えばモリブデンなどか
らなる接触電極板6が当接される。ゲート電極2とカソ
ード電極3とが電気的に短絡を生じない配置とする手段
は第2図または第3図かられかるが、例えばシリコン基
板lの主表面が凹凸面をもつように、薬品などを用いて
エツチング加工にょシ段差を形成し、シリコン基板1の
凹部にアルミ蒸着膜からなるゲート電極2とシリコン基
板1の最外主表面に同じくアルミ蒸着膜からなるカソー
ド電極3を設けることにより行われる。とのようにして
シリコン基板1の主表面に設けた凹凸面の高低差によシ
、ゲート電極2種接触電極板6との間に。
空間絶縁部が生じ、ゲート電極2は接触電極板6に当接
しているカソード電極3と電気的絶縁状態が保たれてい
るのである。
しているカソード電極3と電気的絶縁状態が保たれてい
るのである。
第3図の平型半導体装置の組立て手順を説明すると、先
づフランジ7を介してろう接された電極8と絶縁環9と
からなる容器に、ばね部材1oと絶縁部材11とともに
、これらを通したゲートリード線12を、先端がシリコ
ン基板1の第1段ゲート電極4に当接されるべき個所に
載置し、ゲートリード線12の他端は絶縁環9を貫通す
る管13に差込み、管13とともに端末でつぶして一体
に封止する。次に例えばテフロン製のスペースリング1
4を容器に装入するか、スペースリング14には、リー
ド線12と交差する個所に切込みを入れてリード線12
が邪魔にならないようにしである。しかる後、接触電極
板6と、前もって第2図のように主表面が凹凸に加工さ
れたシリコン基板1と支持板5からなる半導体素子を第
3図のごとく配設し、最後に容器の蓋となるフランジ1
5を崩する電極16を半導体素子の上に置き、フランジ
15と絶縁環9に設けたフランジ17とを容器の全周で
へりアーク溶接してこの平型半導体装置の組立てが完了
する。
づフランジ7を介してろう接された電極8と絶縁環9と
からなる容器に、ばね部材1oと絶縁部材11とともに
、これらを通したゲートリード線12を、先端がシリコ
ン基板1の第1段ゲート電極4に当接されるべき個所に
載置し、ゲートリード線12の他端は絶縁環9を貫通す
る管13に差込み、管13とともに端末でつぶして一体
に封止する。次に例えばテフロン製のスペースリング1
4を容器に装入するか、スペースリング14には、リー
ド線12と交差する個所に切込みを入れてリード線12
が邪魔にならないようにしである。しかる後、接触電極
板6と、前もって第2図のように主表面が凹凸に加工さ
れたシリコン基板1と支持板5からなる半導体素子を第
3図のごとく配設し、最後に容器の蓋となるフランジ1
5を崩する電極16を半導体素子の上に置き、フランジ
15と絶縁環9に設けたフランジ17とを容器の全周で
へりアーク溶接してこの平型半導体装置の組立てが完了
する。
しかしながら、上記のような構造をとっているために、
この平型半導体装置には次のような欠点が避けられない
。
この平型半導体装置には次のような欠点が避けられない
。
その一つは、シリコン基板1の土床向上に形成される四
部の深さ寸法を0.02”O°’mに制御しなければな
らないという加工上の困難さを伴うことである。第4図
は第1図〜第3図の符号にしたがって、主表面が凹凸加
工されたシリコン基板1のゲート電極2とカソード電極
3および接触電極板6との関係を示した拡大断面図であ
るが、例えばシリコン基板1の主表面の凹部の加工深さ
が規定寸法よシ浅すぎた場合には、第4図に示すように
ゲート電極2にフォトマスクの精度の悪さ力とに起因し
て突起部18が生じた場合、この突起部18が接触電極
板6に接触してしまうことがあシ、その結果ゲート電極
2とカソード電極3七の電気的な短絡を招く。また第5
図は第4図と同様な断面図を示したものであるが、この
場合は例えばシリコン基板1の主表面に設けた四部に、
製造過程中に金属微粒子などの異物19が混入したため
、この導電性をもった異物19を介して、ゲート電極2
と接触電極板6が接触することによシ、ゲート・カソー
ド両電極間が短絡することを表わしている。
部の深さ寸法を0.02”O°’mに制御しなければな
らないという加工上の困難さを伴うことである。第4図
は第1図〜第3図の符号にしたがって、主表面が凹凸加
工されたシリコン基板1のゲート電極2とカソード電極
3および接触電極板6との関係を示した拡大断面図であ
るが、例えばシリコン基板1の主表面の凹部の加工深さ
が規定寸法よシ浅すぎた場合には、第4図に示すように
ゲート電極2にフォトマスクの精度の悪さ力とに起因し
て突起部18が生じた場合、この突起部18が接触電極
板6に接触してしまうことがあシ、その結果ゲート電極
2とカソード電極3七の電気的な短絡を招く。また第5
図は第4図と同様な断面図を示したものであるが、この
場合は例えばシリコン基板1の主表面に設けた四部に、
製造過程中に金属微粒子などの異物19が混入したため
、この導電性をもった異物19を介して、ゲート電極2
と接触電極板6が接触することによシ、ゲート・カソー
ド両電極間が短絡することを表わしている。
欠点の第二は、第3図の平型サイリスタの構造では、半
導体素子が容器に収容された後に使用状態においてはじ
めて接触電極板6が加圧接触されるものであシ、半導体
素子も接触電極板6も常時拘束されている訳ではないか
ら、このような平型サイリスクは、取扱い中に容器に封
入されている半導体素子や接触電極板6の回転な1どが
原因てカソード電極膜3が削られて損傷するばかシで々
く、ゲート・カソード両電極間の短絡を招くおそれがあ
ることである。
導体素子が容器に収容された後に使用状態においてはじ
めて接触電極板6が加圧接触されるものであシ、半導体
素子も接触電極板6も常時拘束されている訳ではないか
ら、このような平型サイリスクは、取扱い中に容器に封
入されている半導体素子や接触電極板6の回転な1どが
原因てカソード電極膜3が削られて損傷するばかシで々
く、ゲート・カソード両電極間の短絡を招くおそれがあ
ることである。
本発明の目的は、上述の欠点を除去し、ゲート電極とカ
ソード電極が接触電極板を介して短絡を生ずることなく
、かつ半導体素子と接触電極板との位置ずれを防止した
半導体装置を提供することにある。
ソード電極が接触電極板を介して短絡を生ずることなく
、かつ半導体素子と接触電極板との位置ずれを防止した
半導体装置を提供することにある。
本発明の半導体装置は、主表面に凹凸を設けることなく
ゲート、カソード両電極を配置した半導体基板に、貫通
孔または溝などの逃げ部を設けた接触電極板を、ゲート
電極に固着した絶縁態別からなるガイドに沿って挿入す
ることによシ、接触電極板と半導体素子との相対位置を
整合させて固定したものである。
ゲート、カソード両電極を配置した半導体基板に、貫通
孔または溝などの逃げ部を設けた接触電極板を、ゲート
電極に固着した絶縁態別からなるガイドに沿って挿入す
ることによシ、接触電極板と半導体素子との相対位置を
整合させて固定したものである。
以下本発明を実施に基づき説明する。
本発明の半導体装置とその組立て手順は第3図に示した
ものとほぼ同じであるから、本発明に直接係る部分のみ
について述べる0本発明の半導体装置が第3図と異る所
は、シリコン基板1.接触電極板6の形状と、接触電極
板6のシリコン基板1への固定構造の諸点である。これ
ら点を第1図〜第5図と同一符号、同一名称を用いて具
体的に述べると、第6図に部分拡大断面図で示したごと
く、シリコン基板1の主表面に凹凸加工を施すことなく
、カソード電極3と当接する接触電極板6のゲート電極
2と対向する個所に、ゲート電極2よυやや大きい同じ
輪郭形状を有する貫通孔20を設けである。第7図も第
6図と同様、部分拡大断面図であるが、この場合は第6
図の貫通孔20の代りに、接触電極板6に溝21を設け
ている。
ものとほぼ同じであるから、本発明に直接係る部分のみ
について述べる0本発明の半導体装置が第3図と異る所
は、シリコン基板1.接触電極板6の形状と、接触電極
板6のシリコン基板1への固定構造の諸点である。これ
ら点を第1図〜第5図と同一符号、同一名称を用いて具
体的に述べると、第6図に部分拡大断面図で示したごと
く、シリコン基板1の主表面に凹凸加工を施すことなく
、カソード電極3と当接する接触電極板6のゲート電極
2と対向する個所に、ゲート電極2よυやや大きい同じ
輪郭形状を有する貫通孔20を設けである。第7図も第
6図と同様、部分拡大断面図であるが、この場合は第6
図の貫通孔20の代りに、接触電極板6に溝21を設け
ている。
第6図と第7図かられかるように、このようにすれば、
シリコン基板1の主表面に、凹部を設けてゲート電極2
を配置する必要はなく、まだ接触電極板6として用いら
れるモリブデンなど電気良導体の貫通孔20や溝21な
どの逃げ部深さ寸法は0.1〜0.5 Wtnとするこ
とができるから、従来の欠点とされたシリコン基板1の
主表面に設けた凹凸の高低差0.02:Il:0・Ol
−に比べてはるかに大きく、たとえゲート電極2に前述
した第4図の突起18や第5図の異物19の混入があっ
たとしても、ゲート電極2の厚さ寸法0.02mmに対
して十分対応できる。すなわち、ゲート電、極2と接触
電極板6が直接接触する状態は起こらないから、ゲート
電極2とカソード電極3とが接触電極板6を介して短絡
を生ずるという現象はなくなる。
シリコン基板1の主表面に、凹部を設けてゲート電極2
を配置する必要はなく、まだ接触電極板6として用いら
れるモリブデンなど電気良導体の貫通孔20や溝21な
どの逃げ部深さ寸法は0.1〜0.5 Wtnとするこ
とができるから、従来の欠点とされたシリコン基板1の
主表面に設けた凹凸の高低差0.02:Il:0・Ol
−に比べてはるかに大きく、たとえゲート電極2に前述
した第4図の突起18や第5図の異物19の混入があっ
たとしても、ゲート電極2の厚さ寸法0.02mmに対
して十分対応できる。すなわち、ゲート電、極2と接触
電極板6が直接接触する状態は起こらないから、ゲート
電極2とカソード電極3とが接触電極板6を介して短絡
を生ずるという現象はなくなる。
しかし々から、このことは半導体基板1と接触電極板6
とが常に正しい位置を保ち整合されている場合であって
、前述したように半導体基板lと接触電極板6との相対
位置が、それぞれの回転などによってずれた場合には、
回転によるカソード電極の磨耗粉などを生じて短絡を生
ずることがあシ得る。したがって半導体基板1と接触電
極板6とを固定し、この両者の廻シ止めを設けなければ
ならない。第8図と第9図は、この廻シ止めの役割シを
果す接触電極板6を挿入するガイドを設けた半導体基板
1を示したものであシ、第8図は平面図、第9図は第8
図のA−A拡大断面図である。
とが常に正しい位置を保ち整合されている場合であって
、前述したように半導体基板lと接触電極板6との相対
位置が、それぞれの回転などによってずれた場合には、
回転によるカソード電極の磨耗粉などを生じて短絡を生
ずることがあシ得る。したがって半導体基板1と接触電
極板6とを固定し、この両者の廻シ止めを設けなければ
ならない。第8図と第9図は、この廻シ止めの役割シを
果す接触電極板6を挿入するガイドを設けた半導体基板
1を示したものであシ、第8図は平面図、第9図は第8
図のA−A拡大断面図である。
第8図および第9図は第1〜第7図と同一符号。
同一名称で表わしであるが、ゲート電極2の表面の中心
領域近くにその部分と同じ輪郭の樹脂またはセラミック
などの絶縁材料からなる接触電極板ガイド環22を例え
ばエポキシ樹脂系接着剤23によシ固着した状態を示す
。第10図はゲート電極2上に設けられた接触宜モ極板
ガイド現22の外周に沿って中心孔がはめ込まれ、同時
にカソード電極3と当接される貫通孔をもった接触電極
板6が取付けられた状態を拡大断面図で示したものであ
る。かくして、本発明の半導体装置においては、第8図
に示したガイド環22の形状から、半導体基板1と接触
電極板6が正しく墓合された以後、回転などによって両
者の位置がずれるという心配は全くないことがわかる。
領域近くにその部分と同じ輪郭の樹脂またはセラミック
などの絶縁材料からなる接触電極板ガイド環22を例え
ばエポキシ樹脂系接着剤23によシ固着した状態を示す
。第10図はゲート電極2上に設けられた接触宜モ極板
ガイド現22の外周に沿って中心孔がはめ込まれ、同時
にカソード電極3と当接される貫通孔をもった接触電極
板6が取付けられた状態を拡大断面図で示したものであ
る。かくして、本発明の半導体装置においては、第8図
に示したガイド環22の形状から、半導体基板1と接触
電極板6が正しく墓合された以後、回転などによって両
者の位置がずれるという心配は全くないことがわかる。
以上説明したごとく、本発明によれば、シリコン基板の
主表面に、極めて手数がかがシ、シかも深さの制御が困
難な凹部を設けて、ゲート電極を配置する必要がなくな
シ、ゲート、カソード電極間の短絡が発生するとと々く
、長期間にわたって半導体装置を安定に運転することが
できる。このような効果が得られるのは、ゲート電極と
対向する位置で、接触電極板にゲート、カソード両箱。
主表面に、極めて手数がかがシ、シかも深さの制御が困
難な凹部を設けて、ゲート電極を配置する必要がなくな
シ、ゲート、カソード電極間の短絡が発生するとと々く
、長期間にわたって半導体装置を安定に運転することが
できる。このような効果が得られるのは、ゲート電極と
対向する位置で、接触電極板にゲート、カソード両箱。
極間の短絡防止のための逃は部を設けてあシ、ゲート電
極と接触電極板の位置関係が正しく整合しているからで
あるが、この相対位置関係がなんらかの理由で維持でき
なくなった場合は、再び短絡の問題が生ずる。この原因
となる最も起とシやすい現象は、封入組立後の取扱い中
の接触電極板と半導体素子の回転であるが、これに対し
て本発明の装置では、ゲート電極の上に接触電極板と組
合せて効果のあるm、b止め部品を固着して、接触驚極
板と半導体基板がそ些ぞれ単独に回転するととをなくし
ている。すなわち、ゲート電極の主部と枝部の一部に固
着した絶縁環と接触電極板が嵌合して回転を阻止するこ
とができる。廻り止めの目的だけならば必ずしもグー)
E極上だけに限ることなく、半導体基板の主表面をさら
に広く利用することもできるが、本発明で特にゲート電
極上に廻シ止めを設けたのは、接着剤を介して絶縁物を
固着するという簡単な方法をとるために、この絶縁物が
、主電流の流れるカソード電極領域にまで及ぶことがな
いようにし、カソード電極の有効面積を最大限に活かし
たためである。すなわち本発明の装置はこの半導体装置
の電気的性能に全く形管のない半導体累子栴成要素の回
転防止を実現でき、芒らに別の利点としてmb止め部品
が上述の回転防止だけでなく、接触電極板の取付ガイド
の役割をも果している。以上述べたように接触電極板と
半導体素子は短絡を生ずることのない一定の相対位置関
係を正確に保ち続けることができるので、この半導体装
置は常に安定な運転状態が得られるのである。
極と接触電極板の位置関係が正しく整合しているからで
あるが、この相対位置関係がなんらかの理由で維持でき
なくなった場合は、再び短絡の問題が生ずる。この原因
となる最も起とシやすい現象は、封入組立後の取扱い中
の接触電極板と半導体素子の回転であるが、これに対し
て本発明の装置では、ゲート電極の上に接触電極板と組
合せて効果のあるm、b止め部品を固着して、接触驚極
板と半導体基板がそ些ぞれ単独に回転するととをなくし
ている。すなわち、ゲート電極の主部と枝部の一部に固
着した絶縁環と接触電極板が嵌合して回転を阻止するこ
とができる。廻り止めの目的だけならば必ずしもグー)
E極上だけに限ることなく、半導体基板の主表面をさら
に広く利用することもできるが、本発明で特にゲート電
極上に廻シ止めを設けたのは、接着剤を介して絶縁物を
固着するという簡単な方法をとるために、この絶縁物が
、主電流の流れるカソード電極領域にまで及ぶことがな
いようにし、カソード電極の有効面積を最大限に活かし
たためである。すなわち本発明の装置はこの半導体装置
の電気的性能に全く形管のない半導体累子栴成要素の回
転防止を実現でき、芒らに別の利点としてmb止め部品
が上述の回転防止だけでなく、接触電極板の取付ガイド
の役割をも果している。以上述べたように接触電極板と
半導体素子は短絡を生ずることのない一定の相対位置関
係を正確に保ち続けることができるので、この半導体装
置は常に安定な運転状態が得られるのである。
第1図は高速サイリスタ素子の電極配置を示す゛平面図
、第2図は同じく拡大部分断面図、第3図は従来の平型
半導体装置の断面図、第4図、第5図は電極の短終状態
を示す拡大部分断面図、第6図、第7図は本発明の電極
構造を示す拡大部分断面図、第8図はゲート電極上に設
けたガイド更を示す平面図、第9図は同じく拡大部分断
面図、第10図は本発明の接触電極板と半導体基板との
固定状態を示す拡大部分断面図である。 1・・・・・・シリコン基板、2・・・・・・グー)
電&r 3・・・・・・カソードを極、6・・・・・・
接触電極板、20・・・・・・貫通孔、21・・・・・
・接触電極板ガイド環、23・・・・・・接71図 才2図 才4図 第5図 96図 オフ図 才8図 29図
、第2図は同じく拡大部分断面図、第3図は従来の平型
半導体装置の断面図、第4図、第5図は電極の短終状態
を示す拡大部分断面図、第6図、第7図は本発明の電極
構造を示す拡大部分断面図、第8図はゲート電極上に設
けたガイド更を示す平面図、第9図は同じく拡大部分断
面図、第10図は本発明の接触電極板と半導体基板との
固定状態を示す拡大部分断面図である。 1・・・・・・シリコン基板、2・・・・・・グー)
電&r 3・・・・・・カソードを極、6・・・・・・
接触電極板、20・・・・・・貫通孔、21・・・・・
・接触電極板ガイド環、23・・・・・・接71図 才2図 才4図 第5図 96図 オフ図 才8図 29図
Claims (1)
- 1)半導体基板の主表面に、接触電極板を介して外部回
路に接続される第一の電極層と、外部回路に接続されな
い主部と枝部からなる第二の電極層とを有するものにお
いて、接触電極販社、前記第一の電極層と接触する接触
面と、前記第二の電極層と対向する個所に設けられ前記
第二の電極層よシや中大きく主部と枝部からなる前記接
触面からの逃げ部を有し、かつ逃げ部の主部および枝部
の一部に嵌合し、前記第二の電極層の上に固着される絶
縁環が備えられたことを特徴とする半導体装置0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113333A JPS605562A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113333A JPS605562A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS605562A true JPS605562A (ja) | 1985-01-12 |
Family
ID=14609579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58113333A Pending JPS605562A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS605562A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01293186A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-27 | Daicel Chem Ind Ltd | 水洗トイレ洗浄水の抗菌処理方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4939367B1 (ja) * | 1970-12-31 | 1974-10-25 | ||
| JPS5297670A (en) * | 1976-02-12 | 1977-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
| JPS54162483A (en) * | 1978-06-13 | 1979-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
-
1983
- 1983-06-23 JP JP58113333A patent/JPS605562A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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