CN104380846A - 金属芯基板、金属芯基板的制造方法、以及在所述金属芯基板和所述金属芯基板的制造方法中使用的芯板 - Google Patents

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Abstract

能够阻止在芯板的端部出现毛刺和塌角,能够实现端面部分的绝缘性的提高,还能够防止分层(层间剥离)。一种金属芯基板(11),当在芯板(21)的正面和背面这两个面形成绝缘层(31)而形成该金属芯基板(11)后,通过外形加工进行分离而得到该金属芯基板,其中,在进行了外形加工后的外周缘部的至少一部分形成有绝缘结构部(41),该绝缘结构部(41)具有:所述芯板(21)的端面(22),其比外周缘部的端面位置向内侧后退;和绝缘包覆部(32),其由构成所述绝缘层(31)的树脂构成,且包覆所述芯板(21)的端面(22)。因此,在芯板(21)上的外形加工位置形成填充树脂的孔(分割部(24))、和在外形加工前被除去的连结部(27),在进行外形加工时,在外形加工位置仅存在树脂,即使不使用模具也能够进行外形加工。

Description

金属芯基板、金属芯基板的制造方法、以及在所述金属芯基板和所述金属芯基板的制造方法中使用的芯板
技术领域
本发明涉及金属芯基板,更详细而言,涉及能够良好地获得端面部分的绝缘性这样的金属芯基板。
背景技术
金属芯基板是将铜箔叠层板投入生产线来制造的,所述铜箔叠层板是通过在具有规定的孔的芯板的正面和背面这两个面上分别从内层侧层叠绝缘层和铜箔并一体化而制造的。在生产线上,在铜箔叠层板(工件)上进行通孔形成、镀层、图案形成等,从而在1个工件上形成多个产品(在铜箔叠层板上形成有配线图案的、作为金属芯基板的金属芯印刷配线板)。通过外形加工使这些产品分别分离,经过规定的检查等完成制造。
在外形加工中,将进行层叠一体化而成为一张的芯板和绝缘层的层叠部分切断,因此,如图8所示,绝缘层101和芯板102的端面在金属芯基板103的端面的整周露出。
因此,在由于吸湿或结露等导致端面湿润的情况下,认为存在与表层的配线图案104之间的绝缘性劣化的可能性。因此,在将内层作为电气配线来使用的情况下,特别需要迁移对策。
另外,由于在具有芯板的部分进行外形加工,因此存在产生毛刺或塌角这样的不良情况。这是因为,在外形加工中通常采用模具加工。
即,外形加工的另一方法、即铣床加工是利用在侧面带刃的钻头这样的圆形刀头以临摹被加工材的端面的方式进行切断的方法,因此,存在无法以短时间进行大量的加工这样的难点,相反,模具加工是使用冲模和冲头进行冲裁的方法,具有生产率高这样的优点,因此模具加工被广泛利用。
可是,如果对基于模具加工进行外形加工后的金属芯基板的端面部分进行图示,虽然在程度上存在差异,但是都出现了如图9所示这样的塌角105、剪切面106、断裂面107、毛刺(飞边)108。
毛刺越大,则前述的绝缘性的劣化越严重。另外,出现塌角是指这部分的芯板102和绝缘层101成为剥离的状态,如果塌角变大,则可能会导致分层(层间剥离)。
为了消除这些不良情况,公开有下述专利文献1所公开的发明。该发明为了防止因毛刺的产生而导致质量降低,在进行外形加工之前通过蚀刻将要进行外形加工的部位的金属板除去,仅对层叠于金属板的树脂部分进行冲裁。由于不对金属板进行冲裁,因此不会在金属板产生毛刺和塌角。
可是,这样的方法不仅会导致工时增加从而使作业也变得复杂,而且无法在芯板的两个面都具有树脂部分的金属芯基板的制造中采用。
而且,在利用模具进行外形加工的情况下,例如如图10所示,必须设置比较大的加工量X、Y。图10是芯板102的俯视图,示出了将基板的数量设定为4个的情况下的例子。即,能够得到4个金属芯基板,由形成为长方形的假想线(假想外形加工线109)包围的部分是成为金属芯基板的部分。在利用模具进行外形加工的情况下,需要分别确保大约5mm作为加工量X、Y。因此,还存在基板的数量受到限制这样的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-15137号公报
发明内容
发明要解决的课题
因此,本发明的主要目的在于,能够提高端面部分的绝缘性,而且能够以简单的结构防止分层(层间剥离)等不良情况的发生。
用于解决问题的手段
为此目的的第1方面是一种金属芯基板,当在芯板的正面和背面这两个面形成绝缘层而形成了该金属芯基板后,通过外形加工进行分离而得到该金属芯基板,其中,在进行了所述外形加工后的外周缘部的至少一部分形成有绝缘结构部,该绝缘结构部具有:所述芯板的端面,其比外周缘部的端面位置向内侧后退;和绝缘包覆部,其由构成所述绝缘层的树脂构成,且包覆所述芯板的端面。
用于解决课题的第2方面是金属芯基板的制造方法,当在开设有孔的芯板的正面和背面这两个面层叠绝缘层并一体化后,制造金属芯基板,并通过外形加工分离为每个所述金属芯基板,其中,在所述芯板上开设孔的开孔工序中,在通过后面的外形加工工序进行切断的假想外形加工线上交替地连续形成分割部和连结部,该分割部以假想外形加工线为界隔开间隙地分成内外,该连结部在该分割部彼此之间跨越假想外形加工线将内外连结起来,在进行所述层叠的层叠工序中,将构成所述绝缘层的树脂填充至所述分割部内,在所述层叠工序之后进行分割工序,在该分割工序中,通过开孔将所述连结部的至少一部分除去,以所述假想外形加工线为界隔开间隙地分成内外,在进行所述外形加工的外形加工工序中,在外形加工位置进行切断,分离为每个金属芯基板,在构成所述芯板的分割部的芯板的端面的外侧形成绝缘包覆部,该绝缘包覆部由构成所述绝缘层的树脂构成,且包覆所述芯板的端面。
在这些结构中,外周缘部处的绝缘结构部的绝缘包覆部防止芯板的端面露出。因此,与芯板的端面露出的情况相比较,绝缘性高。另外,在绝缘结构部中,芯板的端面没有在外周缘部露出,因此,在该部分也不会产生可导致分层开始的塌角。
另外,形成于芯板的分割部或连结部能够在对芯板开设必要的孔的开孔加工中形成,用于除去连结部的分割工序能够在例如形成通孔的工序中同时进行,因此不需要另行的工序就能够进行制造。
外形加工除了能够与以往相同地通过模具加工来进行外,还能够采取其他方法。
作为该金属芯基板的制造方法所涉及的发明形态,可以构成为,在所述外形加工工序中,当在外形加工位置形成切痕后,在该切痕位置切开。
该结构中,由于存在切痕,因此,通过弯折等简易的方法就能够切开。因此,能够不需要模具。
另外,作为金属芯基板的制造方法所涉及的发明形态,所述分割部可以构成为呈线状延伸的形状。在这种情况下,所述分割部可以是具有非直线状的弯曲部的形状。
在该结构中,由于分割部呈线状延伸,因此能够减少此后通过开孔除去的连结部的数量。另外,形成于分割部的弯曲部能够抑制在芯板发生翘曲或应力。
用于解决课题的第3方面是芯板,当在正面和背面这两个面上层叠绝缘层并一体化而形成多个金属芯基板后,通过外形加工分离为每个所述金属芯基板,其中,在进行所述外形加工的假想外形加工线上交替地连续形成有分割部和连结部,该分割部以假想外形加工线为界隔开间隙地分成内外,该连结部在该分割部彼此之间跨越假想外形加工线将内外连结起来,并且,通过将该连结部的至少一部分除去,由此以假想外形加工线为界隔开间隙地将内外分割开。
在该结构中,在使绝缘层层叠而一体化时,在分割部中填充绝缘层,因此,当在随后除去连结部以形成金属芯基板时,如果在存在分割部的假想外形加工线位置处进行切断,则可以得到前述这样的金属芯基板。
用于解决课题的第4手段是金属芯基板的制造方法,当在开设有孔的芯板的正面和背面这两个面层叠绝缘层而一体化后,制造金属芯基板,并通过外形加工分离为每个所述金属芯基板,其中,在所述芯板上开设孔的开孔工序中,在通过后面的外形加工工序进行切断的假想外形加工线上交替地连续形成分割部和连结部,该分割部以假想外形加工线为界隔开间隙地分成内外,该连结部在该分割部彼此之间跨越假想外形加工线将内外连结起来,在进行所述层叠的层叠工序中,将构成所述绝缘层的树脂填充至所述分割部内,在所述层叠工序之后进行分割工序,在该分割工序中,通过开孔将所述连结部的至少一部分除去,以所述假想外形加工线为界隔开间隙地分成内外,在进行所述外形加工的外形加工工序中,在外形加工位置进行切断,分离为每个金属芯基板,在构成所述芯板的分割部的芯板的端面的外侧形成绝缘包覆部,该绝缘包覆部由构成所述绝缘层的树脂构成,且包覆所述芯板的端面,所述开孔和所述外形加工中的至少任意一方通过光纤激光来进行。
在该结构中,在所述第2方面的情况的基础上,通过光纤激光进行加工,因此,能够进行高速加工,并且,在外形加工中,能够使切痕美观地形成为所期望的形状。
发明效果
根据该发明,能够减少芯板的端面的露出,因此能够得到端面部分的良好的绝缘性。并且,由于在要进行外形加工的部分不存在芯板,还能够防止导致分层开始这样的塌角产生。其结果是,能够得到高性能的金属芯基板。
附图说明
图1是金属芯基板的端部的剖视图和省略了配线图案等的金属芯基板的俯视图。
图2是示出金属芯基板的制造工序的剖视图。
图3是芯板的俯视图。
图4是分割工序后的铜箔叠层板的俯视图。
图5是示出金属芯基板的制造工序的剖视图。
图6是示出外形加工工序的一部分的俯视图。
图7是示出外形加工工序的一部分的剖视图。
图8是现有的金属芯基板的端部的剖视图。
图9是通过模具进行了外形加工的现有的金属芯基板的端部的説明图。
图10是示出现有技术的问题点中的一个的俯视图。
具体实施方式
在本发明中,如图1所示,以在进行了外形加工的外周缘部的至少一部分具备绝缘结构部41这样的结构,实现了能够提高端面部分的绝缘性、并且也能够以简单的结构来抑制分层(层间剥离)等不良情况的发生这样的目的,所述绝缘结构部41具有:芯板21的端面22,其比外周缘部的端面位置向内侧后退;和绝缘包覆部32,其由构成绝缘层31的树脂构成,包覆所述芯板21的端面22。
为了容易地获得该结构,采用了下述这样的金属芯基板的制造方法:在对芯板21开孔的开孔工序中,在通过后面的外形加工工序进行切断的假想外形加工线26上交替地连续形成有分割部24和连结部27,该分割部24以假想外形加工线26为界隔开间隙地分成内外,该连结部27在该分割部24彼此之间跨越假想外形加工线26将内外连结起来(参照图3),在进行芯板21和绝缘层31的层叠的层叠工序中,将构成所述绝缘层31的树脂填充至所述分割部24内,在所述层叠工序之后,进行分割工序,在该分割工序中,通过开孔将所述连结部27的至少一部分除去,并以所述假想外形加工线26为界隔开间隙地分成内外,在所述外形加工工序中,如图6、图7所示,在外形加工位置进行切断而分离为每个金属芯基板11。
以下,利用下面的附图对用于实施本发明的一个方式进行说明。
图1(a)是金属芯基板11的端部的剖视图,图1(b)是为了方便而省略了通孔和配线图案等进行示出的金属芯基板11的俯视图,如这些图所示,金属芯基板11在导电性的芯板21的正面和背面这两个面上具有由合成树脂构成的绝缘层31,并且在外周缘部的至少一部分、更详细来说是在大致整体上具备绝缘结构部41,该绝缘结构部41具有:所述芯板21的端面22,其比外周缘部的端面位置向内侧后退;和绝缘包覆部32,其由构成所述绝缘层31的树脂构成,且包覆所述芯板21的端面22。
芯板21的端面22的从外周缘部的端面位置后退的后退量、换言之所述绝缘包覆部32的内外方向的厚度t只要是能够获得电绝缘性的厚度即可,其被设定为适当的厚度t。
另外,在绝缘结构部41的端面的厚度方向的上部和下部形成有倾斜面42。因此,绝缘结构部41的截面形状的轮廓是越靠近厚度方向的中间部就越向外侧伸出的形状。
在图示例中,在俯视观察时形成为长方形的金属芯基板11的4个边的除了中间点之外的部分,形成有所述绝缘结构部41。
金属芯基板11的外周缘部处的不具备所述绝缘结构部41的部分51(4个边的中间点部分)是通过开孔加工将芯板21与绝缘层31一起除去而成的部分,其在俯视观察时呈半圆弧状凹陷。在该半圆弧状的弯曲周面,芯板21的端面22与绝缘层31的端面共面,在弯曲周面的弯曲方向的中间部分,一部分的该芯板21的端面22露出。
一边提及芯板21等的详细情况,一边对这样的金属芯基板11的制造工序进行说明。
首先,裁剪构成为芯板21的规定的厚度的金属板,得到基材21a。对于基材21a,使用铜或铝的金属板(参照图2(a))。
接下来,在该基材21a的规定位置开设规定的孔(开孔工序)。在开孔工序中,除了通孔等构成金属芯基板11所需要的孔23外,还要开设所需要的基准孔的底孔(未图示)、和为了形成所述绝缘结构部41而需要的孔、即用于形成所述分割部24的孔(参照图2(b))。
对于芯板21上的、随后构成金属芯基板11的部分(以下,称作“产品部25”),根据所希望的金属芯基板的配线图案等适当地设置有前者的孔23。
后者的分割部24形成于要通过外形加工切开的位置。即,如作为芯板21的俯视图的图3(a)所示,围绕产品部25的周围的线是表示要通过外形加工切开的位置的假想外形加工线26,分割部24形成在假想外形加工线26上。
所述产品部25形成为长方形,在图示例中,示出了将基板的数量设定为4个的情况下的例子,因此,4处产品部25构成为在连接着假想外形加工线26的状态下沿纵横各配设有2处。
所述分割部24由贯穿孔构成,该贯穿孔以假想外形加工线26为界隔开间隙地分成内外。该分割部24是呈线状延伸的细长的形状,具有至少能够填充树脂的间隙。
这样的分割部24隔开间隙形成有多个,分割部24彼此之间的间隙部分是连结部27,所述连结部27跨越假想外形加工线26将内外连结起来,并且,所述连结部27通过将至少一部分除去而以假想外形加工线26为界隔开间隙地将内外分割开。所述连结部27的大小是这样的大小:通过形成1个孔,由此,如前述那样将至少一部分除去,从而能够以假想外形加工线26为界隔开间隙地将内外分割开(参照图3(b))。
这样的连结部27和所述分割部24分别具备多个,它们在假想外形加工线26上的整个范围内交替地连续配设。
具体来说,在假想外形加工线26的各边的中间位置的共计4处部位具备所述连结部27,在这些连结部之间具备俯视观察时呈L字状的分割部24。因此,分割部24虽然呈线状延伸,但其是非直线状,且在长度方向的中间具有呈直角弯曲的弯曲部24a。该弯曲部24a能够提高夹着分割部24的对置部分处的面刚性,抑制翘曲的发生。
在开孔工序后,对开设有孔的芯板21进行水洗等脱脂处理,接着,为了使树脂的紧密贴合性良好而实施使表面变粗糙的粗糙化加工。
接下来,在芯板21的两个面上从内层侧开始依次重叠半固化片(pre-preg)31a和铜箔61(参照图2(c)),并利用不锈钢板(未图示)夹住,通过加热冲压使它们层叠一体化(层叠工序)。通过该一体化,半固化片31a的树脂被填充至所述芯板21的包含所述分割部24在内的所有的孔中(参照图2(d))。
通过该层叠一体化,成为这样的结构:铜箔61隔着由所述半固化片31a构成的绝缘层31存在于芯板21的正面和背面这两个面上。形成为一体的部件是铜箔叠层板62。
接下来,如图2(e)所示,在要形成通孔的规定位置形成贯穿孔63(通孔形成工序)。另外,在形成该通孔的同时,也在设置于所述分割部24之间的连结部27位置进行开孔(参照图3(b)),将连结部27的至少一部分除去,实现分割(分割工序)。
即,如图4所示,利用钻头在铜箔叠层板62的规定位置进行穿孔,来开设进行所述分割所需要的大小的分割孔64。
图2(e)是具有连结部27(参照图2(e))的部分的剖视图,图5(e-1)是不具有连结部27的分割部24部分的剖视图。如这些图所示,无论是在具有连结部27的部分还是在不具有连结部27的部分,相邻的产品部25相互之间、和产品部25与外周部位之间的芯板21的连续性都是断开的状态,在假想外形加工线26上是不存在芯板21的状态。
接下来,对用于所述通孔的贯穿孔63进行表面除污等必要的处理,然后实施镀层,在各个贯穿孔63的内周面及其附近形成通电部(参照图2(f))。贯穿孔63的镀层是公知的通孔镀层63a,通孔镀层63a和所述芯板21不接触。
然后,如果进行电路图案的形成、阻焊膜65的形成等必要的处理,则能够得到金属芯印刷电路板(金属芯基板11)(参照图2(g)、图5(g-1))。图2(g)是连结部27部分的剖视图(参照图2(e)),图5(g-1)是分割部24部分的剖视图。
最后,在所述分割部24位置、更详细来说在分割部24的宽度方向(与长度方向垂直的方向)的中间位置进行外形加工,分离为每个金属芯基板11。
并且,前述的各个开孔能够通过所例示这样的适当的手段进行,但也可以通过激光加工、优选通过光纤激光来进行。
在外形加工工序中,首先,如图6所示,以穿过在分割部24和连结部27穿过的位置、即外形加工位置的方式,从一端至另一端形成切断用的多个切痕66。优选的是,切痕66的截面形状如在图7(a)中由假想线所示这样是V字状。这是因为该形状比较容易弯折。
该切痕66的形成能够利用刃的截面为V字状的部件等来进行。也能够通过激光加工、优选通过光纤激光来进行。另外,在上表面和下表面双方形成切痕66,但是,可以同时在两方形成切痕,也可以单侧单侧地形成。也可以仅在单侧形成切痕66。
并且,在图6中,为了方便,省略配线图案等来表示。
如果刻上所述切痕66,则如图7(b)所示,金属芯基板11之间、或金属芯基板11与外周部分之间成为仅稍微以树脂连接的状态,因此,如果如图7(b)中的假想线所示这样适当地弯折,则如图7(c)所示,即使没有模具,也能够使金属芯基板11分离。
在金属芯基板11分离后,实施检查等必要的处理,完成金属芯基板11。
在这样制造出的金属芯基板11中,绝缘包覆部32覆盖着芯板21的端面22,并且,减少了连结部27的数量,因此,芯板21的端面22的露出少到几乎没有的程度,因此能够确保端面部分的良好的绝缘性。而且,由于在绝缘结构部41的上部和下部形成有倾斜面42,与端面垂直的情况相比,能够延长沿面距离。因此,能够获得端部的绝缘性优异的金属芯基板11,并且还具有这样的效果:即使在将芯板21作为电气配线来使用的情况下,也能够不需要迁移对策。
另外,由于在外形加工位置不存在芯板21,因此不会在芯板21上产生塌角或毛刺。因此,能够防止塌角引起的分层出现,并且,能够通过模具加工(冲压)之外的前述那样的其他简易且廉价的方法来进行外形加工。
因此,也能够如前述那样设计成假想外形加工线26相互连接的状态,从而能够尽可能减小加工量。因此,除了能够使成品率良好外,还能够防止会在进行模具加工时发生的阻焊膜65的缺损(在阻焊膜65上形成裂缝这样的不良情况)。
另外,即使在通过基于模具的冲压进行外形加工的情况下,由于在前述的金属芯基板11的外形加工位置不存在芯板21,因此能够减小压力进行加工。因此,不仅能够抑制在阻焊膜上形成裂缝,还能够使设备廉价,实现设备的长寿命化。
而且,由于分割部24具有弯曲部24a,因此,隔着分割部24的对置部分处的面刚性变高,在利用模具进行开孔或进行操作时,能够抑制在芯板21发生翘曲。其结果是,还能够获得可降低不良情况发生这样的效果。
以上的结构是用于实施本发明的一个方式的结构,本发明并不限定于前述的结构,能够采用其它的结构。
例如,芯板的分割部的长度和形状等是根据基板设计来适当设定的,可以是长度较短的部分。
另外,如果分割部的长度方向的端部预先形成为圆弧状而不是直角,则在利用钻头在连结部进行开孔时,与分割部的端部成为直角的情况相比,能够防止应力集中于局部,因此存在能够抑制在芯板和绝缘层发生变形等的优点。
而且,切痕的截面形状除了V字状外可以是U字状,也可以是I字状。
标号说明
11:金属芯基板;
21:芯板;
22:端面;
24:分割部;
24a:弯曲部;
26:假想外形加工线;
27:连结部;
31:绝缘层;
32:绝缘包覆部;
41:绝缘结构部;
64:分割孔;
66:切痕。

Claims (7)

1.一种金属芯基板,当在芯板的正面和背面这两个面形成绝缘层而形成了该金属芯基板后,通过外形加工进行分离而得到该金属芯基板,其中,
在进行了所述外形加工后的外周缘部的至少一部分形成有绝缘结构部,该绝缘结构部具有:所述芯板的端面,其比外周缘部的端面位置向内侧后退;和绝缘包覆部,其由构成所述绝缘层的树脂构成,且包覆所述芯板的端面。
2.一种金属芯基板的制造方法,
当在开设有孔的芯板的正面和背面这两个面层叠绝缘层并一体化后,制造金属芯基板,并通过外形加工分离为每个所述金属芯基板,其中,
在所述芯板上开设孔的开孔工序中,在通过后面的外形加工工序进行切断的假想外形加工线上交替地连续形成分割部和连结部,该分割部以假想外形加工线为界隔开间隙地分成内外,该连结部在该分割部彼此之间跨越假想外形加工线将内外连结起来,
在进行所述层叠的层叠工序中,将构成所述绝缘层的树脂填充至所述分割部内,
在所述层叠工序之后进行分割工序,在该分割工序中,通过开孔将所述连结部的至少一部分除去,以所述假想外形加工线为界隔开间隙地分成内外,
在进行所述外形加工的外形加工工序中,在外形加工位置进行切断,分离为每个金属芯基板,
在构成所述芯板的分割部的芯板的端面的外侧形成绝缘包覆部,该绝缘包覆部由构成所述绝缘层的树脂构成,且包覆所述芯板的端面。
3.根据权利要求2所述的金属芯基板的制造方法,其中,
在所述外形加工工序中,在外形加工位置形成切痕后,在该切痕位置进行切开。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的金属芯基板的制造方法,其中,
所述分割部是呈线状延伸的形状。
5.根据权利要求4所述的金属芯基板的制造方法,其中,
所述分割部是具有非直线状的弯曲部的形状。
6.一种芯板,当在正面和背面这两个面上层叠绝缘层并一体化而形成了多个金属芯基板后,通过外形加工分离为每个所述金属芯基板,其中,
在进行所述外形加工的假想外形加工线上交替地连续形成有分割部和连结部,该分割部以假想外形加工线为界隔开间隙地分成内外,该连结部在该分割部彼此之间跨越假想外形加工线将内外连结起来,并且,通过将该连结部的至少一部分除去,由此以假想外形加工线为界隔开间隙地将内外分割开。
7.一种金属芯基板的制造方法,当在开设有孔的芯板的正面和背面这两个面层叠绝缘层并一体化后,制造金属芯基板,通过外形加工分离为每个所述金属芯基板,其中,
在所述芯板上开设孔的开孔工序中,在通过后面的外形加工工序进行切断的假想外形加工线上交替地连续形成分割部和连结部,该分割部以假想外形加工线为界隔开间隙地分成内外,该连结部在该分割部彼此之间跨越假想外形加工线将内外连结起来,
在进行所述层叠的层叠工序中,将构成所述绝缘层的树脂填充至所述分割部内,
在所述层叠工序之后进行分割工序,在该分割工序中,通过开孔将所述连结部的至少一部分除去,以所述假想外形加工线为界隔开间隙地分成内外,
在进行所述外形加工的外形加工工序中,在外形加工位置进行切断,分离为每个金属芯基板,
在构成所述芯板的分割部的芯板的端面的外侧形成绝缘包覆部,该绝缘包覆部由构成所述绝缘层的树脂构成,且包覆所述芯板的端面,
所述开孔和所述外形加工中的至少任意一方通过光纤激光来进行。
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