JP2000323631A - Mounting structure for ic chip substrate - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ICチップ基板の
取り付け構造に関し、詳しくは、ICチップ基板をヒー
トシンクに取り付ける取り付け構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mounting structure for an IC chip substrate, and more particularly, to a mounting structure for mounting an IC chip substrate on a heat sink.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種のICチップ基板の取り付
け構造としては、マルチチップモジュールのモジュール
キャップ上に熱伝導グリースを介してヒートシンクを重
ね、このヒートシンクを上から所定の押圧力でもって押
さえつけてなるものが提案されている(例えば、特開平
3−149861号公報など)。この取り付け構造で
は、ヒートシンクをモジュールキャップ上に押さえ付け
る手段として、クランプ材に固定された板状のサポート
材を反力の作用材としてヒートシンクに押圧力を作用さ
せるコイルバネを用いており、このコイルバネと熱伝導
グリースを用いることによりヒートシンクに対する外力
や冷却液圧力,熱膨張に対して追従することができると
されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a mounting structure of this type of IC chip substrate, a heat sink is placed on a module cap of a multi-chip module via a heat conductive grease, and the heat sink is pressed down from above with a predetermined pressing force. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-149861). In this mounting structure, as a means for pressing the heat sink on the module cap, a coil spring that applies a pressing force to the heat sink using a plate-shaped support material fixed to the clamp material as a reaction force acting material is used. It is said that the use of heat conductive grease can follow the external force on the heat sink, the pressure of the coolant, and the thermal expansion.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た取り付け構造は、組み付け部品が多いため、組み付け
工数も多くなり、製造コストが高くなるという問題があ
った。また、コイルバネの反力を支持するためにサポー
ト材を備える必要があり、大型化するという問題もあっ
た。However, such a mounting structure has a problem that the number of assembling parts is large, the number of assembling steps is increased, and the manufacturing cost is increased. In addition, it is necessary to provide a support material to support the reaction force of the coil spring, and there is a problem that the size is increased.
【0004】本発明のICチップ基板の取り付け構造
は、組み付け部品を少なくし、製造コストを低くするこ
とを目的の一つとする。また、本発明のICチップ基板
の取り付け構造は、小型化を図ることを目的の一つとす
る。[0004] One of the objects of the present invention is to reduce the number of parts to be assembled and the manufacturing cost. Another object of the present invention is to reduce the size of the structure for mounting an IC chip substrate.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明のICチップ基板の取り付け構造は、上述の目的の
少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。Means for Solving the Problems and Actions and Effects Thereof The mounting structure of the IC chip substrate according to the present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above object.
【0006】本発明の第1のICチップ基板の取り付け
構造は、ICチップ基板をヒートシンクに取り付ける取
り付け構造であって、前記ICチップ基板と前記ヒート
シンクとに介在する熱伝導性のグリース層と、前記IC
チップ基板を所定の押圧力をもって前記ヒートシンクに
押し付けると共に該ICチップ基板の熱変形に追従可能
な押し付け手段とからなることを要旨とする。A first mounting structure for an IC chip substrate according to the present invention is a mounting structure for mounting an IC chip substrate on a heat sink, wherein the heat conductive grease layer interposed between the IC chip substrate and the heat sink is provided. IC
The gist of the present invention comprises a pressing means which presses the chip substrate against the heat sink with a predetermined pressing force and can follow thermal deformation of the IC chip substrate.
【0007】この本発明の第1のICチップ基板の取り
付け構造では、グリース層がICチップ基板の熱をヒー
トシンクに伝達すると共にICチップ基板の熱変形を許
容し、押し付け手段がICチップ基板の熱変形に追従し
ながらICチップ基板を所定の押圧力をもってヒートシ
ンクに押し付ける。この結果、ICチップ基板の熱を効
率よくヒートシンクに伝達することができると共に、I
Cチップ基板の熱変形にも追従することができる。In the first structure for mounting an IC chip substrate according to the present invention, the grease layer transmits heat of the IC chip substrate to the heat sink and allows thermal deformation of the IC chip substrate. The IC chip substrate is pressed against the heat sink with a predetermined pressing force while following the deformation. As a result, the heat of the IC chip substrate can be efficiently transmitted to the heat sink, and
It can follow the thermal deformation of the C chip substrate.
【0008】こうした本発明の第1のICチップ基板の
取り付け構造において、前記押し付け手段は、渦巻き形
状に形成された解放端で前記ICチップ基板を押圧する
片持ち梁状のスプリングであるものとすることもでき
る。こうすれば、安価で小型の構造とすることができ
る。In the first structure for mounting an IC chip substrate according to the present invention, the pressing means is a cantilever spring which presses the IC chip substrate at a release end formed in a spiral shape. You can also. In this case, an inexpensive and compact structure can be obtained.
【0009】本発明の第2のICチップ基板の取り付け
構造は、ICチップ基板をヒートシンクに取り付ける取
り付け構造であって、前記ICチップ基板と前記ヒート
シンクとに介在する熱伝導性のグリース層と、前記IC
チップ基板の熱変形を吸収可能な変形吸収手段と、該変
形吸収手段を介して前記ICチップ基板を前記ヒートシ
ンクに取り付ける取り付け手段とからなることを要旨と
する。A second mounting structure for an IC chip substrate according to the present invention is a mounting structure for mounting the IC chip substrate on a heat sink, wherein the heat conductive grease layer interposed between the IC chip substrate and the heat sink is provided. IC
The gist comprises a deformation absorbing means capable of absorbing thermal deformation of the chip substrate, and an attaching means for attaching the IC chip substrate to the heat sink via the deformation absorbing means.
【0010】この本発明の第2のICチップ基板の取り
付け構造では、グリース層がICチップ基板の熱をヒー
トシンクに伝達すると共にICチップ基板の熱変形を許
容し、取り付け手段がICチップ基板の熱変形を吸収す
る変形吸収手段を介してICチップ基板をヒートシンク
に取り付ける。この結果、ICチップ基板の熱を効率よ
くヒートシンクに伝達することができると共に、ICチ
ップ基板の熱変形にも追従することができる。[0010] In the second structure for mounting an IC chip substrate according to the present invention, the grease layer transmits heat of the IC chip substrate to the heat sink and allows thermal deformation of the IC chip substrate. The IC chip substrate is attached to the heat sink via deformation absorbing means for absorbing deformation. As a result, the heat of the IC chip substrate can be efficiently transmitted to the heat sink, and the heat deformation of the IC chip substrate can be followed.
【0011】こうした本発明の第2のICチップ基板の
取り付け構造において、前記変形吸収手段は、前記IC
チップ基板と前記取り付け手段と介在するゴムであるも
のとすることもできる。こうすれば、安価で小型の構造
とすることができる。In the second structure for mounting an IC chip substrate according to the present invention, the deformation absorbing means includes
It may be rubber interposed between the chip substrate and the mounting means. In this case, an inexpensive and compact structure can be obtained.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図1は本発明の一実施例であるI
Cチップ基板の取り付け構造20によりICチップ22
の基板26がヒートシンク40に取り付けられた様子を
例示する断面図であり、図2は実施例のICチップ基板
の取り付け構造20によりICチップ22の基板26が
ヒートシンク40に取り付けられた様子を例示する平面
図である。実施例のICチップ基板の取り付け構造20
は、図示するように、ICチップ22が取り付けられた
基板26とヒートシンク40とに介在する熱伝導性のグ
リース層28と、基板26をヒートシンク40に押圧す
るスプリング30とから構成されている。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The IC chip 22 is attached by the mounting structure 20 of the C chip substrate.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state where the substrate 26 of the IC chip 22 is mounted on the heat sink 40 by the mounting structure 20 of the IC chip substrate of the embodiment. It is a top view. IC chip substrate mounting structure 20 of embodiment
As shown in the figure, a heat conductive grease layer 28 is interposed between a substrate 26 to which the IC chip 22 is attached and a heat sink 40, and a spring 30 for pressing the substrate 26 against the heat sink 40.
【0013】グリース層28は、熱伝導性のグリース、
例えば、高熱伝導シリコングリースなどにより基板26
の下面全面の他、基板26の周囲に形成されている。こ
のグリース層28は、基板26の熱をヒートシンク40
に伝達すると共に基板26の熱変形を許容する。The grease layer 28 includes a thermally conductive grease,
For example, the substrate 26 is made of high thermal conductive silicon grease.
Is formed around the substrate 26 in addition to the entire lower surface. The grease layer 28 transfers heat of the substrate 26 to the heat sink 40.
And allows thermal deformation of the substrate 26.
【0014】スプリング30は、弾性材料、例えば炭素
鋼やバネ鋼などにより形成されており、基板26に当接
し基板26をヒートシンク40に押し付ける渦巻き形状
の解放端部34と、蓋48と共にボルト49によりヒー
トシンク40に取り付け固定される片持ち部32とを備
える。片持ち部32は、板材が折り返されて二重に形成
されており、解放端部34の弾性変形の反力としての作
用する曲げモーメントに十分な強度が得られるようにな
っている。解放端部34は、前述したように、渦巻き形
状に形成されており、その最下点で基板26をヒートシ
ンク40に押し付けている。したがって、解放端部34
は、基板26が熱変形してその当接点が図1中の上下方
向や左右方向に若干ズレてもそのズレに追従することが
できる。The spring 30 is made of an elastic material, for example, carbon steel or spring steel. The spring 30 has a spiral-shaped open end 34 that abuts the substrate 26 and presses the substrate 26 against the heat sink 40, and a bolt 49 together with a lid 48. A cantilever section 32 attached to and fixed to the heat sink 40. The cantilever portion 32 is formed by folding a plate material and is formed in a double shape so that sufficient strength can be obtained for a bending moment acting as a reaction force of the elastic deformation of the open end portion 34. The open end 34 is formed in a spiral shape as described above, and presses the substrate 26 against the heat sink 40 at the lowest point. Therefore, the release end 34
Can follow the displacement even if the contact point is slightly displaced in the vertical and horizontal directions in FIG. 1 due to the thermal deformation of the substrate 26.
【0015】なお、ICチップ22は、ニッケルろうや
銀ろうなどのろう材24により熱伝導性のセラミック
(例えば、AlNなど)により形成された基板26に取
り付けられており、シリコンゲルなどの封止ゲル38に
より封止されている。また、ヒートシンク40には、冷
却水の通路42が形成されており、伝達された熱を冷却
水が外部に運び出すことにより冷却できるようになって
いる。The IC chip 22 is attached to a substrate 26 formed of a thermally conductive ceramic (for example, AlN) by a brazing material 24 such as nickel brazing or silver brazing. It is sealed by gel 38. Further, a cooling water passage 42 is formed in the heat sink 40 so that the transferred heat can be cooled by carrying the transferred heat to the outside.
【0016】以上説明した実施例のICチップ基板の取
り付け構造20によれば、グリース層28を備えること
によりICチップ22の基板26の熱を効率よくヒート
シンク40に伝達することができ、グリース層28とス
プリング30とを備えることによりICチップ22の基
板26の熱変形にも追従することができる。しかも、グ
リース層28もスプリング30も簡易な構成であるか
ら、安価で小型の構造とすることができる。According to the IC chip substrate mounting structure 20 of the embodiment described above, the provision of the grease layer 28 allows the heat of the substrate 26 of the IC chip 22 to be efficiently transmitted to the heat sink 40, and the grease layer 28 And the spring 30, it is possible to follow the thermal deformation of the substrate 26 of the IC chip 22. In addition, since both the grease layer 28 and the spring 30 have a simple configuration, the structure can be made inexpensive and small.
【0017】実施例のICチップ基板の取り付け構造2
0では、スプリング30の解放端部34を渦巻き形状と
したが、図1中の上下方向や左右方向に移動可能であれ
ば如何なる形状としてもよい。例えば、コイル状に形成
してもよい。IC chip substrate mounting structure 2 of the embodiment
At 0, the open end 34 of the spring 30 has a spiral shape, but may have any shape as long as it can move in the vertical and horizontal directions in FIG. For example, it may be formed in a coil shape.
【0018】実施例のICチップ基板の取り付け構造2
0では、一つのICチップ22が取り付けられた基板2
6をヒートシンク40に取り付ける構造として説明した
が、図3に例示するように、複数のICチップ22が取
り付けられた基板26Bをヒートシンク40Bに取り付
ける構造としてもよい。IC chip substrate mounting structure 2 of the embodiment
0, the substrate 2 to which one IC chip 22 is attached
Although the structure for attaching the IC chip 6 to the heat sink 40 has been described, the substrate 26B to which the plurality of IC chips 22 are attached may be attached to the heat sink 40B as illustrated in FIG.
【0019】次に、本発明の第2の実施例としてのIC
チップ基板の取り付け構造120について説明する。図
4は第2実施例のICチップ基板の取り付け構造20に
よりICチップ22の基板26がヒートシンク40に取
り付けられた様子を例示する断面図であり、図5は第2
実施例のICチップ基板の取り付け構造20によりIC
チップ22の基板26がヒートシンク40に取り付けら
れた様子を例示する平面図であり、図6は第2実施例の
ICチップ基板の取り付け構造120における取り付け
部130の断面を拡大して示す拡大断面図である。図4
ないし図6では、説明の容易のために第1実施例のIC
チップ基板の取り付け構造20と同一の構成については
同一の符号を付した。したがって、同一の構成について
の説明は冗長となるから省略する。Next, an IC according to a second embodiment of the present invention will be described.
The chip substrate mounting structure 120 will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state where the substrate 26 of the IC chip 22 is mounted on the heat sink 40 by the IC chip substrate mounting structure 20 of the second embodiment, and FIG.
According to the IC chip substrate mounting structure 20 of the embodiment, the IC
FIG. 6 is a plan view illustrating a state where the substrate 26 of the chip 22 is mounted on the heat sink 40, and FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a cross section of the mounting portion 130 in the mounting structure 120 of the IC chip substrate according to the second embodiment. It is. FIG.
6A to 6C show the IC of the first embodiment for ease of explanation.
The same components as those of the mounting structure 20 of the chip substrate are denoted by the same reference numerals. Therefore, the description of the same configuration will be redundant and will be omitted.
【0020】第2実施例のICチップ基板の取り付け構
造120は、図示するように、ICチップ22が取り付
けられた基板26とヒートシンク40とに介在する熱伝
導性のグリース層28と、基板26をヒートシンク40
に取り付ける取り付け部130とから構成されている。As shown, the IC chip substrate mounting structure 120 of the second embodiment includes a thermally conductive grease layer 28 interposed between the substrate 26 to which the IC chip 22 is mounted and the heat sink 40, and the substrate 26. Heat sink 40
And an attachment portion 130 to be attached to the camera.
【0021】取り付け部130は、図6に示すように、
弾性変形可能な材料、例えばフッ素ゴムなどのゴム材や
テフロンなど潤滑性樹脂などにより形成されその弾性変
形により基板26の熱変形を吸収する変形吸収部材13
2と、この変形吸収部材132を介して基板26をヒー
トシンク40に取り付け固定する取り付けボルト134
とを備える。変形吸収部材132は、図6に示すよう
に、円筒形状に形成された円筒部132aと円筒部13
2aの一端の円周から外方に向けて設けられた縁132
bとを備える同一形状の二つの部材から構成されてお
り、基板26に設けられた貫通孔26aに上方および下
方からはめ込まれている。変形吸収部材132は、前述
したように弾性変形可能な材料により形成されているか
ら、その円筒部132aの弾性変形により基板26の図
6中の左右方向の熱変形を吸収することができ、縁13
2bの弾性変形により基板26の図6中の上下方向の熱
変形を吸収することができるようになっている。As shown in FIG. 6, the mounting portion 130
A deformation absorbing member 13 made of an elastically deformable material, for example, a rubber material such as fluoro rubber or a lubricating resin such as Teflon, and absorbing thermal deformation of the substrate 26 by its elastic deformation.
2 and mounting bolts 134 for mounting and fixing the substrate 26 to the heat sink 40 via the deformation absorbing member 132.
And As shown in FIG. 6, the deformation absorbing member 132 includes a cylindrical portion 132a and a cylindrical portion 13 formed in a cylindrical shape.
Edge 132 provided outward from the circumference of one end of 2a
b, and is fitted into a through hole 26a provided in the substrate 26 from above and below. Since the deformation absorbing member 132 is made of an elastically deformable material as described above, the elastic deformation of the cylindrical portion 132a can absorb the thermal deformation of the substrate 26 in the left-right direction in FIG. 13
The elastic deformation of 2b can absorb thermal deformation of the substrate 26 in the vertical direction in FIG.
【0022】以上説明した第2実施例のICチップ基板
の取り付け構造120によれば、変形吸収部材132を
介して取り付けボルト134により基板26をヒートシ
ンク40に取り付けるから、ICチップ22の基板26
の熱変形に追従することができる。また、変形吸収部材
132も取り付けボルト134も簡易な構成であるか
ら、安価で小型の構造とすることができる。もとより、
グリース層28を備えることによりICチップ22の基
板26の熱を効率よくヒートシンク40に伝達すること
ができる。According to the IC chip substrate mounting structure 120 of the second embodiment described above, since the substrate 26 is mounted on the heat sink 40 by the mounting bolt 134 via the deformation absorbing member 132, the substrate 26 of the IC chip 22
Can follow the thermal deformation of In addition, since both the deformation absorbing member 132 and the mounting bolt 134 have a simple configuration, an inexpensive and compact structure can be achieved. Of course,
By providing the grease layer 28, heat of the substrate 26 of the IC chip 22 can be efficiently transmitted to the heat sink 40.
【0023】第2実施例のICチップ基板の取り付け構
造120では、変形吸収部材132を二つの部材により
形成したが一つの部材により形成するものとしてもよ
い。また、第2実施例のICチップ基板の取り付け構造
120では、変形吸収部材132の上下に縁132bを
形成したが、上下の一方にだけ縁132bを形成するも
のとしてもよい。In the IC chip substrate mounting structure 120 of the second embodiment, the deformation absorbing member 132 is formed by two members, but may be formed by one member. Further, in the IC chip substrate mounting structure 120 of the second embodiment, the edges 132b are formed on the upper and lower sides of the deformation absorbing member 132, but the edges 132b may be formed on only one of the upper and lower sides.
【0024】第2実施例のICチップ基板の取り付け構
造120では、一つのICチップ22が取り付けられた
基板26をヒートシンク40に取り付ける構造として説
明したが、複数のICチップ22が取り付けられた基板
をヒートシンクに取り付ける構造としてもよい。In the mounting structure 120 of the IC chip substrate of the second embodiment, the substrate 26 on which one IC chip 22 is mounted is described as the structure for mounting on the heat sink 40. It may be structured to be attached to a heat sink.
【0025】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。The embodiments of the present invention have been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments may be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be carried out.
【図1】 本発明の一実施例であるICチップの取り付
け構造20によりICチップ基板がヒートシンクに取り
付けられた様子を例示する断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a state where an IC chip substrate is mounted on a heat sink by an IC chip mounting structure 20 according to one embodiment of the present invention.
【図2】 実施例のICチップの取り付け構造20によ
りICチップ基板がヒートシンクに取り付けられた様子
を例示する平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a state in which an IC chip substrate is attached to a heat sink by an IC chip attachment structure 20 according to the embodiment.
【図3】 複数のICチップ22が取り付けられた基板
26Bをヒートシンク40Bに取り付ける構造の一例を
示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a structure for attaching a substrate 26B to which a plurality of IC chips 22 are attached to a heat sink 40B.
【図4】 第2実施例のICチップ基板の取り付け構造
20によりICチップ22の基板26がヒートシンク4
0に取り付けられた様子を例示する断面図である。FIG. 4 shows that the substrate 26 of the IC chip 22 is mounted on the heat sink 4 by the IC chip substrate mounting structure 20 of the second embodiment.
It is sectional drawing which illustrates the mode attached to 0.
【図5】 第2実施例のICチップ基板の取り付け構造
20によりICチップ22の基板26がヒートシンク4
0に取り付けられた様子を例示する平面図である。FIG. 5 shows that the substrate 26 of the IC chip 22 is connected to the heat sink 4 by the IC chip substrate mounting structure 20 of the second embodiment.
It is a top view which illustrates the mode attached to 0.
【図6】 第2実施例のICチップ基板の取り付け構造
120における取り付け部130の断面を拡大して示す
拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross section of a mounting portion 130 in the IC chip substrate mounting structure 120 according to the second embodiment.
20 第1実施例のICチップ基板の取り付け構造、2
2 ICチップ、24ろう材、26 基板、26a 貫
通孔、28 グリース層、30 スプリング、32 片
持ち部、34 解放端部、38 封止ゲル、40 ヒー
トシンク、42 冷却水の通路、120 第2実施例の
ICチップ基板の取り付け構造、130 取り付け部、
132 変形吸収部材、132a 円筒部、132b
縁、134 取り付けボルト。20 Mounting structure of IC chip substrate of first embodiment, 2
2 IC chip, 24 brazing material, 26 substrate, 26a through hole, 28 grease layer, 30 spring, 32 cantilever, 34 open end, 38 sealing gel, 40 heat sink, 42 cooling water passage, 120 second implementation Example mounting structure of IC chip substrate, 130 mounting part,
132 deformation absorbing member, 132a cylindrical portion, 132b
Rim, 134 mounting bolts.
Claims (4)
ける取り付け構造であって、 前記ICチップ基板と前記ヒートシンクとに介在する熱
伝導性のグリース層と、 前記ICチップ基板を所定の押圧力をもって前記ヒート
シンクに押し付けると共に該ICチップ基板の熱変形に
追従可能な押し付け手段とからなるICチップ基板の取
り付け構造。1. A mounting structure for mounting an IC chip substrate to a heat sink, comprising: a thermally conductive grease layer interposed between the IC chip substrate and the heat sink; A mounting structure for an IC chip substrate, comprising: pressing means capable of pressing and following thermal deformation of the IC chip substrate.
された解放端で前記ICチップ基板を押圧する片持ち梁
状のスプリングである請求項1記載のICチップ基板の
取り付け構造。2. The mounting structure for an IC chip substrate according to claim 1, wherein said pressing means is a cantilever spring which presses said IC chip substrate at a release end formed in a spiral shape.
ける取り付け構造であって、 前記ICチップ基板と前記ヒートシンクとに介在する熱
伝導性のグリース層と、 前記ICチップ基板の熱変形を吸収可能な変形吸収手段
と、 該変形吸収手段を介して前記ICチップ基板を前記ヒー
トシンクに取り付ける取り付け手段とからなるICチッ
プ基板の取り付け構造。3. A mounting structure for mounting an IC chip substrate to a heat sink, comprising: a thermally conductive grease layer interposed between the IC chip substrate and the heat sink; and a deformation absorbing member capable of absorbing thermal deformation of the IC chip substrate. Mounting means for mounting the IC chip substrate to the heat sink via the deformation absorbing means.
板と前記取り付け手段と介在するゴムである請求項3記
載のICチップ基板の取り付け構造。4. The mounting structure for an IC chip substrate according to claim 3, wherein said deformation absorbing means is rubber interposed between said IC chip substrate and said mounting means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11131134A JP2000323631A (en) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Mounting structure for ic chip substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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-
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