JP2024001581A - プリント配線板 - Google Patents
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Abstract
【課題】高密度の導体回路を有するとともに低背化されているプリント配線板の提供。【解決手段】プリント配線板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成されており、導体回路を含む第１導体層と、前記第１導体層の表面と前記第１導体層から露出する前記絶縁層を覆う絶縁性密着層と、前記絶縁層と前記第１導体層上に形成されている樹脂絶縁層と、前記樹脂絶縁層上に形成されている第２導体層、とを有する。前記絶縁性密着層は前記第１導体層と前記樹脂絶縁層で挟まれていて、前記導体回路の上面を覆う第１部分と前記導体回路の側面を覆う第２部分を含んでいる。前記第１部分の厚みは前記第２部分の厚みより大きい。【選択図】図２
Description
本明細書によって開示される技術は、プリント配線板に関する。
特許文献１は、コア基板と、コア基板上に形成されている第１導体回路と、コア基板上及び第１導体回路上に形成されている層間絶縁層と、層間絶縁層上に形成されている第２導体回路、とを有する多層プリント配線板を開示している。第１導体回路の表面には絶縁性薄膜が形成されている。
［特許文献１の課題］
特許文献１の技術では、絶縁性薄膜の厚みは場所に関わらず一定であると考えられる。そのため、絶縁性薄膜が厚いと、第１導体回路中の配線間の距離を小さくすることが難しいと考えられる。高密度の配線を形成することが難しいと考えられる。一方、絶縁性薄膜が薄いと、第１導体回路と第２導体回路の間の絶縁性能が低下すると考えられる。層間絶縁層を厚くする必要があるため、多層プリント配線板全体が厚くなり、プリント配線板の低背化が難しくなると考えられる。
特許文献１の技術では、絶縁性薄膜の厚みは場所に関わらず一定であると考えられる。そのため、絶縁性薄膜が厚いと、第１導体回路中の配線間の距離を小さくすることが難しいと考えられる。高密度の配線を形成することが難しいと考えられる。一方、絶縁性薄膜が薄いと、第１導体回路と第２導体回路の間の絶縁性能が低下すると考えられる。層間絶縁層を厚くする必要があるため、多層プリント配線板全体が厚くなり、プリント配線板の低背化が難しくなると考えられる。
本発明のプリント配線板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成されており、導体回路を含む第１導体層と、前記第１導体層の表面と前記第１導体層から露出する前記絶縁層を覆う絶縁性密着層と、前記絶縁層と前記第１導体層上に形成されている樹脂絶縁層と、前記樹脂絶縁層上に形成されている第２導体層、とを有する。前記絶縁性密着層は前記第１導体層と前記樹脂絶縁層で挟まれていて、前記導体回路の上面を覆う第１部分と前記導体回路の側面を覆う第２部分を含んでいる。前記第１部分の厚みは前記第２部分の厚みより大きい。
本発明の実施形態のプリント配線板では、絶縁性密着層の第１部分の厚みは第２部分の厚みより大きい。導体回路の側面を覆う第２部分が薄いため、第１導体層の隣り合う導体回路間の距離を小さくすることができる。導体回路を高密度に形成することができる。一方、導体回路の上面を覆う第１部分が厚いため、第１導体層と第２導体層の間の絶縁性が確保される。層間絶縁層を厚く形成する必要がないため、プリント配線板の低背化が可能である。従って、上記の構成によると、高密度の導体回路を有するとともに低背化されているプリント配線板が提供される。
［実施形態］
図１は実施形態のプリント配線板２を示す断面図である。図２は実施形態のプリント配線板２の一部を示す拡大断面図である。図１に示されるように、プリント配線板２は、絶縁層４と第１導体層１０と樹脂絶縁層２０と第２導体層３０とビア導体４０とを有する。
図１は実施形態のプリント配線板２を示す断面図である。図２は実施形態のプリント配線板２の一部を示す拡大断面図である。図１に示されるように、プリント配線板２は、絶縁層４と第１導体層１０と樹脂絶縁層２０と第２導体層３０とビア導体４０とを有する。
絶縁層４は熱硬化性樹脂を用いて形成される。絶縁層４は光硬化性樹脂でも良い。絶縁層４はシリカ等の無機粒子を含んでもよい。絶縁層４は、ガラスクロス等の補強材を含んでもよい。絶縁層４は、第３面６（図中の上面）と第３面６と反対側の第４面８（図中の下面）を有する。
第１導体層１０は絶縁層４の第３面６上に形成されている。第１導体層１０は第１信号配線１２と第２信号配線１４とパッド１６を含む。図に示されていないが、第１導体層１０は第１信号配線１２と第２信号配線１４とパッド１６以外の導体回路も含んでいる。第１信号配線１２と第２信号配線１４はペア配線を形成している。第１信号配線１２と第２信号配線１４は隣り合っている。第１信号配線１２と第２信号配線１４との間の間隔Ｄ１は１μｍ以上６μｍ以下である。第１信号配線１２と第２信号配線１４は「隣り合う２つの導体回路」の一例である。第１信号配線１２と第２信号配線１４とパッド１６の表面は低粗度に形成されている。第１信号配線１２と第２信号配線１４とパッド１６の表面の二乗平均平方根高さ（Ｓｑ Ａｖｅ）は０.０５０μｍ以上０．２００μｍ以下である。
第１導体層１０は主に銅によって形成される。第１導体層１０は、絶縁層４上のシード層１０ａとシード層１０ａ上の電解めっき膜１０ｂで形成されている。シード層１０ａは第３面６上の第１層１１ａと第１層１１ａ上の第２層１１ｂで形成されている。第１層１１ａは銅とケイ素とアルミニウムを含む合金（銅合金）で形成されている。第２層１１ｂは銅で形成されている。電解めっき膜１０ｂは銅で形成されている。第１層１１ａは絶縁層４に接している。
第１層１１ａを形成している銅合金中の銅の含有率は９０ａｔ％より大きい。第１層１１ａの銅合金中の銅の含有率は９９ａｔ％未満である。銅合金中の銅の含有率は９８ａｔ％以下である。第２層１１ｂを形成している銅の含有率は９９．９ａｔ％以上である。第２層１１ｂ中の銅の含有率は９９．９５ａｔ％以上であることが好ましい。
第１導体層１０の表面は第１表面と第２表面で形成される。第１表面は開口２６から露出していて、絶縁性密着層１００で覆われていない。第２表面は第１表面以外の部分であって、絶縁性密着層１００で覆われている。すなわち第１導体層１０の表面は、開口２６から露出する部分（第１表面）を除いて絶縁性密着層１００で覆われている。また、第１導体層１０から露出する絶縁層４の第３面は絶縁性密着層１００で覆われている。
絶縁性密着層１００は、ケイ素と窒素と酸素を含む。絶縁性密着層１００は窒化ケイ素層である。他の例では絶縁性密着層１００は窒化ケイ素と酸化ケイ素の混合層である。絶縁性密着層１００は、第１導体層１０と第２導体層３０を電気的に絶縁するとともに、第１導体層１０と樹脂絶縁層２０を密着させる機能を果たす。絶縁性密着層１００は均一密度及び均一組成を有している。窒化ケイ素と酸化ケイ素の化合物が均一に分布している。絶縁性密着層１００はスパッタによって形成されるスパッタ膜である。
図２は、第１信号配線１２と第１信号配線１２の表面を覆う絶縁性密着層１００を示す。図２に示されるように、第１信号配線１２の表面を覆う絶縁性密着層１００は、第１信号配線１２の上面を覆う第１部分１０１と、第１信号配線１２の側面を覆う第２部分１０２とを含んでいる。
図２に示されるように、第１部分１０１の厚みＷｔは、第２部分１０２の厚みＷｓよりも大きい。第２部分１０２の厚みＷｓは、第１部分１０１の厚みＷｔの１５％以上５０％以下である。第１部分１０１の厚みＷｔは５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。第２部分１０２の厚みＷｓは１５ｎｍ以上２００ｎｍである。また、第２部分１０２の厚みＷｓは、第１信号配線１２の上面から下面に向かって小さくなる。第２部分１０２の厚みＷｓは第１信号配線１２の上面近傍の方が第１信号配線１２の下面近傍より大きい。
図２では示されていないが、第２信号配線１４と第２信号配線１４の表面を覆う絶縁性密着層１００も、第１信号配線１２と第１信号配線１２の表面を覆う絶縁性密着層１００（図２）と同様の構成を有する。
図１に示されるように、樹脂絶縁層２０は、絶縁性密着層１００を介し絶縁層４の第３面６と第１導体層１０上に形成されている。絶縁性密着層１００は第１導体層１０と樹脂絶縁層２０で挟まれている。樹脂絶縁層２０は第１面２２（図中の上面）と第１面２２と反対側の第２面２４（図中の下面）を有する。樹脂絶縁層２０の第２面２４は第１導体層１０と対向する。樹脂絶縁層２０はパッド１６を露出する開口２６を有している。樹脂絶縁層２０はエポキシ系樹脂とエポキシ系樹脂内に分散されている無機粒子で形成されている。樹脂の例は熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂である。無機粒子は、例えば、シリカやアルミナである。樹脂絶縁層２０中の無機粒子の量は７０ｗｔ％以上８５ｗｔ％以下である。
樹脂絶縁層２０の第１面２２には無機粒子がほとんど露出しない。そのため第１面２２はほぼ平滑に形成されている。開口２６の内壁面は樹脂と無機粒子の平坦面で形成されている。内壁面は平滑に形成されている。無機粒子の平坦面は、球状の無機粒子を平面で切断することで得られる。
第２導体層３０は樹脂絶縁層２０の第１面２２上に形成されている。第２導体層３０は第３信号配線３２と第４信号配線３４とランド３６とを含む。図に示されていないが、第２導体層３０は第３信号配線３２と第４信号配線３４とランド３６以外の導体回路も含んでいる。第３信号配線３２と第４信号配線３４はペア配線を形成している。第２導体層３０は主に銅によって形成される。第２導体層３０は、第１面２２上のシード層３０ａとシード層３０ａ上の電解めっき膜３０ｂで形成されている。シード層３０ａは第１面２２上の第１層３１ａと第１層３１ａ上の第２層３１ｂで形成されている。第１層３１ａは銅とケイ素とアルミニウムを含む合金（銅合金）で形成されている。第２層３１ｂは銅で形成されている。電解めっき膜３０ｂは銅で形成されている。第１層３１ａは第１面２２に接している。
第１層３１ａを形成している銅合金中の銅の含有率は９０ａｔ％より大きい。第１層３１ａの銅合金中の銅の含有率は９９ａｔ％未満である。銅合金中の銅の含有率は９８ａｔ％以下である。第２層３１ｂを形成している銅の含有率は９９．９ａｔ％以上である。第２層３１ｂ中の銅の含有率は９９．９５ａｔ％以上であることが好ましい。
図１に示されるように、第１導体層１０上面と第２導体層３０下面の間の距離Ｄ２は、１μｍ以上６μｍ以下である。
ビア導体４０は開口２６内に形成されている。ビア導体４０は第１導体層１０と第２導体層３０を接続する。図１ではビア導体４０はパッド１６とランド３６を接続する。ビア導体４０はシード層３０ａとシード層３０ａ上の電解めっき膜３０ｂで形成されている。
［実施形態のプリント配線板２の製造方法］
図３Ａ～図３Ｉは実施形態のプリント配線板２の製造方法を示す。図３Ａ～図３Ｉは断面図である。図３Ａは絶縁層４と絶縁層４の第３面６上に形成されている第１導体層１０を示す。第１導体層１０はセミアディティブ法によって形成される。
図３Ａ～図３Ｉは実施形態のプリント配線板２の製造方法を示す。図３Ａ～図３Ｉは断面図である。図３Ａは絶縁層４と絶縁層４の第３面６上に形成されている第１導体層１０を示す。第１導体層１０はセミアディティブ法によって形成される。
図３Ｂに示されるように、第１導体層１０の表面と第１導体層１０から露出する絶縁層４の第３面上に絶縁性密着層１００が形成される。絶縁性密着層１００はスパッタによって形成される。図２に示されるように、絶縁性密着層１００は、第１信号配線１２の上面を覆う第１部分１０１と、第１信号配線１２の側面を覆う第２部分１０２とを含む。第１部分１０１の厚みＷｔは、第２部分１０２の厚みＷｓよりも大きい。第２部分１０２の厚みＷｓは、第１部分１０１の厚みＷｔの１５％以上５０％以下である。第１部分１０１の厚みＷｔは５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。第２部分１０２の厚みＷｓは１５ｎｍ以上２００ｎｍである。第２部分１０２の厚みＷｓは、第１信号配線１２の上面から下面に向かって小さくなる。図２では示されないが、第２信号配線１４と第２信号配線１４の表面を覆う絶縁性密着層１００も同様の構成を有する。
図３Ｃに示されるように、絶縁性密着層１００で覆われている絶縁層４と第１導体層１０上に樹脂絶縁層２０と保護膜５０が形成される。樹脂絶縁層２０の第２面２４が絶縁性密着層１００を介して絶縁層４の第３面６と対向している。樹脂絶縁層２０の第１面２２上に保護膜５０が形成されている。
保護膜５０は樹脂絶縁層２０の第１面２２を完全に覆っている。保護膜５０の例は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のフィルムである。保護膜５０と樹脂絶縁層２０との間に離型剤が形成されている。
図３Ｄに示されるように、保護膜５０の上からレーザ光Ｌが照射される。レーザ光Ｌは保護膜５０と樹脂絶縁層２０を同時に貫通する。パッド１６を覆う絶縁性密着層１００に至るビア導体用の開口２６が形成される。レーザ光Ｌは例えばＵＶレーザ光、ＣＯ２レーザ光である。レーザ光Ｌによっては絶縁性密着層１００が完全に除去されない。開口２６によりパッド１６を覆う絶縁性密着層１００が露出される。開口２６が形成される時、第１面２２は保護膜５０で覆われている。そのため、開口２６が形成される時、樹脂が飛散しても、第１面２２に樹脂が付着することが抑制される。
図３Ｅに示されるように、開口２６内が洗浄される。開口２６内を洗浄することにより開口２６から露出する絶縁性密着層１００が除去される。開口２６からパッド１６が露出する。開口２６形成時に発生する樹脂残渣が除去される。開口２６内の洗浄はプラズマによって行われる。即ち洗浄はドライプロセスで行われる。洗浄はデスミア処理を含む。樹脂絶縁層２０の第２面２４とパッド１６の間に形成されている絶縁性密着層１００は除去されない。そのため、樹脂絶縁層２０の第２面２４とパッド１６の間に隙間が形成されない。プラズマにより、樹脂から突出している無機粒子が選択的に除去される。プラズマの影響で、開口２６の形成時に開口２６の内壁面から突出していた球状の無機粒子が平面で切断され、平坦部が形成される。この結果、開口２６の内壁面は、樹脂絶縁層２０を形成する樹脂と無機粒子の平坦部とによって平滑に形成される。一方、樹脂絶縁層２０の第１面２２は保護膜５０で覆われている。第１面２２はプラズマの影響を受けない。樹脂絶縁層２０の第１面２２には凹凸が形成されない。
図３Ｆに示されるように、樹脂絶縁層２０から保護膜５０が除去される。保護膜５０除去後、樹脂絶縁層２０の第１面２２がクリーニングされる。第１面２２がドライエッチングされる。ドライエッチングはアルゴンガスを用いたスパッタリング（アルゴンスパッタリング）によって行われる。ドライエッチングにより第１面２２にわずかに無機粒子が露出する。第１面２２はほぼ平滑に形成されている。樹脂絶縁層２０の第１面２２を荒らすことは行われない。
図３Ｇに示されるように、樹脂絶縁層２０の第１面２２上にシード層３０ａが形成される。シード層３０ａはスパッタによって形成される。シード層３０ａの形成はドライプロセスで行われる。第１層３１ａが第１面２２上に形成される。同時に、開口２６から露出する内壁面とパッド１６上に第１層３１ａが形成される。その後、第１層３１ａ上に第２層３１ｂが形成される。シード層３０ａは開口２６から露出するパッド１６の上面と開口２６の内壁面にも形成される。第１層３１ａは銅とケイ素とアルミニウムを含む合金で形成される。第２層３１ｂは銅で形成される。
図３Ｈに示されるように、シード層３０ａ上にめっきレジスト６０が形成される。めっきレジスト６０は、第３信号配線３２と第４信号配線３４とランド３６（図１）を形成するための開口を有する。
図３Ｉに示されるように、めっきレジスト６０から露出するシード層３０ａ上に電解めっき膜３０ｂが形成される。電解めっき膜３０ｂは銅で形成される。電解めっき膜３０ｂは開口２６を充填する。第１面２２上のシード層３０ａと電解めっき膜３０ｂによって、第３信号配線３２と第４信号配線３４とランド３６が形成される。第２導体層３０が形成される。開口２６内のシード層３０ａと電解めっき膜３０ｂによって、ビア導体４０が形成される。ビア導体４０は、パッド１６とランド３６を接続する。第３信号配線３２と第４信号配線３４はペア配線を形成する。
その後、めっきレジスト６０が除去される。電解めっき膜３０ｂから露出するシード層３０ａが除去される。第２導体層３０とビア導体４０は同時に形成される。実施形態のプリント配線板２（図１）が得られる。
実施形態のプリント配線板２（図１、図２）では、絶縁性密着層１００の第１部分１０１の厚みＷｔは第２部分１０２の厚みＷｓより大きい。導体回路（第１信号配線１２、第２信号配線１４）の側面を覆う第２部分１０２が薄いため、第１導体層１０の隣り合う第１信号配線１２、第２信号配線１４間の距離Ｄ１を小さくすることができる。導体回路（第１信号配線１２、第２信号配線１４）を高密度に形成することができる。一方、導体回路（第１信号配線１２、第２信号配線１４）の上面を覆う第１部分１０１が厚いため、第１導体層１０と第２導体層３０の間の絶縁性が確保される。樹脂絶縁層２０を厚く形成する必要がないため、プリント配線板２の低背化が可能である。従って、実施形態の構成によると、高密度の導体回路を有するとともに低背化されているプリント配線板２が提供される。
［実施形態の別例］
実施形態の別例では、シード層１０ａ、３０ａの第１層１１ａ、３１ａは、銅と第２元素で形成されている。第２元素は、ケイ素、アルミニウム、チタン、ニッケル、クロム、炭素、酸素、スズ、カルシウムの中から選ばれる。第１層１１ａ、３１ａは銅を含む合金で形成される。第２層１１ｂ、３１ｂは銅で形成される。第２層１１ｂ、３１ｂを形成している銅の量は９９．９ａｔ％以上である。９９．９５ａｔ％以上が好ましい。
実施形態の別例では、シード層１０ａ、３０ａの第１層１１ａ、３１ａは、銅と第２元素で形成されている。第２元素は、ケイ素、アルミニウム、チタン、ニッケル、クロム、炭素、酸素、スズ、カルシウムの中から選ばれる。第１層１１ａ、３１ａは銅を含む合金で形成される。第２層１１ｂ、３１ｂは銅で形成される。第２層１１ｂ、３１ｂを形成している銅の量は９９．９ａｔ％以上である。９９．９５ａｔ％以上が好ましい。
２ ：プリント配線板
４ ：絶縁層
１０ ：第１導体層
１２ ：第１信号配線
１４ ：第２信号配線
１６ ：パッド
２０ ：樹脂絶縁層
２２ ：第１面
２４ ：第２面
２６ ：開口
３０ ：第２導体層
３０ａ ：シード層
３０ｂ ：電解めっき膜
３２ ：第３信号配線
３４ ：第４信号配線
３６ ：ランド
４０ ：ビア導体
５０ ：保護膜
６０ ：めっきレジスト
１００ ：絶縁性密着層
１０１ ：第１部分
１０２ ：第２部分
Ｗｔ ：第１部分の厚さ
Ｗｓ ：第２部分の厚さ
４ ：絶縁層
１０ ：第１導体層
１２ ：第１信号配線
１４ ：第２信号配線
１６ ：パッド
２０ ：樹脂絶縁層
２２ ：第１面
２４ ：第２面
２６ ：開口
３０ ：第２導体層
３０ａ ：シード層
３０ｂ ：電解めっき膜
３２ ：第３信号配線
３４ ：第４信号配線
３６ ：ランド
４０ ：ビア導体
５０ ：保護膜
６０ ：めっきレジスト
１００ ：絶縁性密着層
１０１ ：第１部分
１０２ ：第２部分
Ｗｔ ：第１部分の厚さ
Ｗｓ ：第２部分の厚さ
Claims (12)
- 絶縁層と、
前記絶縁層上に形成されており、導体回路を含む第１導体層と、
前記第１導体層の表面と前記第１導体層から露出する前記絶縁層を覆う絶縁性密着層と、
前記絶縁層と前記第１導体層上に形成されている樹脂絶縁層と、
前記樹脂絶縁層上に形成されている第２導体層、とを有するプリント配線板であって、
前記絶縁性密着層は前記第１導体層と前記樹脂絶縁層で挟まれていて、前記導体回路の上面を覆う第１部分と前記導体回路の側面を覆う第２部分を含んでおり、
前記第１部分の厚みは前記第２部分の厚みより大きい。 - 請求項１のプリント配線板であって、前記第２部分の厚みは前記第１部分の厚みの１５％以上５０％以下である。
- 請求項１のプリント配線板であって、前記第２部分の厚みは、前記導体回路の前記上面から前記導体回路の下面に向かって小さくなる。
- 請求項１のプリント配線板であって、前記第１部分の厚みは５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、前記第２部分の厚みは１５ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
- 請求項１のプリント配線板であって、前記絶縁性密着層はケイ素と窒素と酸素を含む。
- 請求項１のプリント配線板であって、前記絶縁性密着層は窒化ケイ素層、または、窒化ケイ素と酸化ケイ素の混合層である。
- 請求項１のプリント配線板であって、前記絶縁性密着層は均一密度及び均一組成を有する。
- 請求項１のプリント配線板であって、前記導体回路の二乗平均平方根高さ（Ｓｑ Ａｖｅ）は０.０５０μｍ以上０．２００μｍ以下である。
- 請求項１のプリント配線板であって、前記第１導体層上面と前記第２導体層下面の間の距離は１μｍ以上６μｍ以下である。
- 請求項１のプリント配線板であって、前記第１導体層は隣り合う２つの前記導体回路を含み、隣り合う２つの前記導体回路間の距離は１μｍ以上６μｍ以下である。
- 請求項１のプリント配線板であって、前記樹脂絶縁層は樹脂と無機粒子を含み、前記樹脂絶縁層中の前記無機粒子の量は７０ｗｔ％以上８５ｗｔ％以下である。
- 請求項１のプリント配線板であって、前記絶縁性密着層はスパッタ膜である。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2022100321A JP2024001581A (ja) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | プリント配線板 |
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| JP2022100321A JP2024001581A (ja) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | プリント配線板 |
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|---|---|
| JP2024001581A true JP2024001581A (ja) | 2024-01-10 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022100321A Pending JP2024001581A (ja) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | プリント配線板 |
Country Status (3)
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|---|---|
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| JP (1) | JP2024001581A (ja) |
| CN (1) | CN117279190A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010087508A (ja) | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Ibiden Co Ltd | 多層プリント配線板、及び、多層プリント配線板の製造方法 |
| JP2023132391A (ja) * | 2022-03-11 | 2023-09-22 | イビデン株式会社 | プリント配線板 |
-
2022
- 2022-06-22 JP JP2022100321A patent/JP2024001581A/ja active Pending
-
2023
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|---|---|
| CN117279190A (zh) | 2023-12-22 |
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