JPH0642520B2 - パワ−半導体装置 - Google Patents
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- JPH0642520B2 JPH0642520B2 JP61230184A JP23018486A JPH0642520B2 JP H0642520 B2 JPH0642520 B2 JP H0642520B2 JP 61230184 A JP61230184 A JP 61230184A JP 23018486 A JP23018486 A JP 23018486A JP H0642520 B2 JPH0642520 B2 JP H0642520B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、絶縁材料本体によって封止されると共に中央
金属層に熱的及び電気的に接触している少なくとも1個
の半導体ウエハを具え、中央金属層が、前記絶縁材料本
体の第1側面から長手方向に延在すると共に切断形成し
た複数の脚部を有する放熱板によって延長され、絶縁材
料本体の第1側面と反対側の第2側面が長手方向に延在
する導通ピンを有するパワー半導体装置に関するもので
ある。
金属層に熱的及び電気的に接触している少なくとも1個
の半導体ウエハを具え、中央金属層が、前記絶縁材料本
体の第1側面から長手方向に延在すると共に切断形成し
た複数の脚部を有する放熱板によって延長され、絶縁材
料本体の第1側面と反対側の第2側面が長手方向に延在
する導通ピンを有するパワー半導体装置に関するもので
ある。
このような装置は、例えばハウジングTO220に適用さ
れる構成部材の形態として広く使用されると共に導通ピ
ンがプリント回路に形成されている孔を貫通し、その自
由端で半田付されるので、通常の装着技術に好適であ
る。
れる構成部材の形態として広く使用されると共に導通ピ
ンがプリント回路に形成されている孔を貫通し、その自
由端で半田付されるので、通常の装着技術に好適であ
る。
この装着技術の実際の開発においては、表面装着技術、
特に半導体ウエハァの半田付による表面装着技術の開発
が強く要請されている。
特に半導体ウエハァの半田付による表面装着技術の開発
が強く要請されている。
パワー半導体装置は、実際には表面装置されておらず、
ハイブリッドマイクロ回路は別の装着技術により部分的
に装着されるように構成されている。
ハイブリッドマイクロ回路は別の装着技術により部分的
に装着されるように構成されている。
表面装置技術の特性より当業者は、表面装着装置は既知
の表面装着装置からだけ得られると信じる傾向にある。
の表面装着装置からだけ得られると信じる傾向にある。
これに対して、本発明は、構造的にわずかに変形を加え
て上述した装置を表面装着技術に応用することにより、
特に流動半田付することによって上述した問題点を解決
することを目的とする。一方、構造的な変形は、通常の
装着技術に用いることができるハウジングを用いると共
に同一の技術及び同一の工具を用いて表面装着できる程
度のものとする。
て上述した装置を表面装着技術に応用することにより、
特に流動半田付することによって上述した問題点を解決
することを目的とする。一方、構造的な変形は、通常の
装着技術に用いることができるハウジングを用いると共
に同一の技術及び同一の工具を用いて表面装着できる程
度のものとする。
他方、本発明による装置は、高い放熱能力を発揮するよ
うに設計されている。
うに設計されている。
本発明の基本概念は、放熱板の大部分の面積を半田付け
し毛管効果による薄い半田層によって基板上の金属化物
に電気的及び熱的に結合することにある。
し毛管効果による薄い半田層によって基板上の金属化物
に電気的及び熱的に結合することにある。
この目的を達成するため、本発明による半導体装置は、
ピン(3)及び脚部(10)が前記絶縁本体(20)のいわゆる
下面(17)方向に適切に折り曲げられ、これらピン及び脚
部が絶縁本体の下面及び放熱板(8)の下面(30)を超え
て突出し、脚部(10)の下面(30)からの突出距離dが適切
なものとされ、この半導体装置を流動半田付によって基
板(50)上に表面装置する工程の間に、ある量の半田(43)
が毛管効果によって放熱板(8)の下側に被着され、こ
の半田(43)が放熱板(8)の下面(30)の大部分をおおっ
て前記基板(50)の金属化物(41)と電気的及び熱的に接触
するように構成したことを特徴とする。
ピン(3)及び脚部(10)が前記絶縁本体(20)のいわゆる
下面(17)方向に適切に折り曲げられ、これらピン及び脚
部が絶縁本体の下面及び放熱板(8)の下面(30)を超え
て突出し、脚部(10)の下面(30)からの突出距離dが適切
なものとされ、この半導体装置を流動半田付によって基
板(50)上に表面装置する工程の間に、ある量の半田(43)
が毛管効果によって放熱板(8)の下側に被着され、こ
の半田(43)が放熱板(8)の下面(30)の大部分をおおっ
て前記基板(50)の金属化物(41)と電気的及び熱的に接触
するように構成したことを特徴とする。
脚部の端部が放熱板の下面から突出する距離は、0.1〜
0.2mmとすることが望ましい。
0.2mmとすることが望ましい。
一実施例では、放熱板は本体の下面と事実上共通の下面
を有している。
を有している。
放熱板は基板の金属化物に半田付されているので、放熱
板を電気的出力端として使用することができ、ピンは放
熱板に接触していない別の電気的出力端を構成する。
板を電気的出力端として使用することができ、ピンは放
熱板に接触していない別の電気的出力端を構成する。
以下図面に基いて本発明を詳細に説明する。
第1a図に示すように、本願人によって販売されている
標準ハウジングTO220を作成するものとして知られて
いる型式のプリカットされた導電性テープは長手方向に
繰反されている同一の主部を具え、各主部は中央面4を
有し、この中央面4上にパワー半導体ウエハを半田付す
る。中央面4は一般的な台形をしており、凹部5を超え
て放熱板8が延長している。この放熱板8には機械的に
固着する目的に用いる中央孔6を形成する。中央面4
は、放熱板8と反対側の端部にピン2を有している。ピ
ン2の中央面4と反対側の端部は、側部ピン3の組を支
持する長手方向テープ1に連結され、各側部ピン3はピ
ン2(中央脚部)を囲うと共にピン2より短い。放熱板
8は、更に舌片部7に相互接続されている。この舌片部
7及びピン10は放熱板8の端部から延長しているが、反
転T形の切込部9により制限されている。このプリカッ
トテープは二重厚さのラミネートテープで作られ、この
ラミネートテープはピン2及び3と長手方向テープ1に
ついては薄くする。
標準ハウジングTO220を作成するものとして知られて
いる型式のプリカットされた導電性テープは長手方向に
繰反されている同一の主部を具え、各主部は中央面4を
有し、この中央面4上にパワー半導体ウエハを半田付す
る。中央面4は一般的な台形をしており、凹部5を超え
て放熱板8が延長している。この放熱板8には機械的に
固着する目的に用いる中央孔6を形成する。中央面4
は、放熱板8と反対側の端部にピン2を有している。ピ
ン2の中央面4と反対側の端部は、側部ピン3の組を支
持する長手方向テープ1に連結され、各側部ピン3はピ
ン2(中央脚部)を囲うと共にピン2より短い。放熱板
8は、更に舌片部7に相互接続されている。この舌片部
7及びピン10は放熱板8の端部から延長しているが、反
転T形の切込部9により制限されている。このプリカッ
トテープは二重厚さのラミネートテープで作られ、この
ラミネートテープはピン2及び3と長手方向テープ1に
ついては薄くする。
本装置は第1a図に示すプリカットテープから次のよう
にして作られる。
にして作られる。
−ピン2を符号12で示す方向に90゜の角度に曲げると共
に符号14で示す他の方向に90゜の角度に曲げ、ピン2及
び3の面を中央面4に対してシフトさせる(第1b図参
照)。
に符号14で示す他の方向に90゜の角度に曲げ、ピン2及
び3の面を中央面4に対してシフトさせる(第1b図参
照)。
−パワー半導体ウエハを中央面4上に半田付する、すな
わちウエハを電気的及び熱的に中央面に接触させ、ま
た、各ウエハと側部ピン3との間に接続ワイヤを半田付
する。
わちウエハを電気的及び熱的に中央面に接触させ、ま
た、各ウエハと側部ピン3との間に接続ワイヤを半田付
する。
−ピン2及び3と放熱板8の端部を突出させた状態で半
導体ウエハ及び接続ワイヤを有する中央面4を全周に亘
って絶縁封止する。
導体ウエハ及び接続ワイヤを有する中央面4を全周に亘
って絶縁封止する。
−舌片部7及びテープ1を除去すると共に個々の構成要
素を切断し、第2図に示す装置が完成する。この結果、
本装置は絶縁封止本体20を有し、この絶縁封止本体20の
側面15は中央ピン2及び2本の側部ピン3を有すると共
に反対側の側面16は脚部10を画成する切込部11が形成さ
れている放熱板8を有することになる。
素を切断し、第2図に示す装置が完成する。この結果、
本装置は絶縁封止本体20を有し、この絶縁封止本体20の
側面15は中央ピン2及び2本の側部ピン3を有すると共
に反対側の側面16は脚部10を画成する切込部11が形成さ
れている放熱板8を有することになる。
この装置は、通常の形式の素子をプリント回路に装着す
るために使用される。
るために使用される。
従って、本発明は、この装置を最小の工数で表面装置す
ることを目的としており、従って従来用いていたプリカ
ットテープと同一のプリカットテープをスタート部材と
して用いることができる。
ることを目的としており、従って従来用いていたプリカ
ットテープと同一のプリカットテープをスタート部材と
して用いることができる。
第3a図及び第3b図によれば、本発明による装置によ
り、中間工程及び個々の装置に切断する工程を後に折曲
工程を補充することにより、すなわち標準のハウジング
TO220に用いる第2図の既存の構成部材及び標準の部
品を用いて表面装置するに際し顕著な利点を達成するこ
とができる。
り、中間工程及び個々の装置に切断する工程を後に折曲
工程を補充することにより、すなわち標準のハウジング
TO220に用いる第2図の既存の構成部材及び標準の部
品を用いて表面装置するに際し顕著な利点を達成するこ
とができる。
本発明の基本概念は、従来技術では舌片部7を切断する
際に舌片部7を切断し易いすいようにする機能しか有し
ていなかった脚部10を有効利用することにある。
際に舌片部7を切断し易いすいようにする機能しか有し
ていなかった脚部10を有効利用することにある。
脚部10(新たに符号40で示す)を適切に折り曲げて絶縁
本体20の下面17より下側に突出させる。これら脚部10は
放熱板8から適切な距離だけ突出し、後述する流動半田
付作業の間に毛管効果によって放熱板8の下面の大部分
に亘って少量の半田43を蓄積させる。この半田の蓄積は
少量の半田の表面積よりも若干大きい表面と作用する毛
管効果によって得られるので、半田43は薄膜を形成する
ことになる。更に、ピン2及び3は位置18及び19におい
てそれぞれ45゜の角度に亘って反対側に2回折り曲げら
れて絶縁本体20の下面17から突出し、この結果脚部40の
端部に同一の面内に位置する。ピン3は半田付されるべ
き端部35、折曲部18と19との間のフラット部34及び部分
的に封止されている端部32を有する。
本体20の下面17より下側に突出させる。これら脚部10は
放熱板8から適切な距離だけ突出し、後述する流動半田
付作業の間に毛管効果によって放熱板8の下面の大部分
に亘って少量の半田43を蓄積させる。この半田の蓄積は
少量の半田の表面積よりも若干大きい表面と作用する毛
管効果によって得られるので、半田43は薄膜を形成する
ことになる。更に、ピン2及び3は位置18及び19におい
てそれぞれ45゜の角度に亘って反対側に2回折り曲げら
れて絶縁本体20の下面17から突出し、この結果脚部40の
端部に同一の面内に位置する。ピン3は半田付されるべ
き端部35、折曲部18と19との間のフラット部34及び部分
的に封止されている端部32を有する。
従って、折曲作業は第2図に示す構成要素を用いて開始
すると極めて効果的である。標準の部材によりピンをハ
ウジング(絶縁本体)20にできるだけ接近させて保持す
る(約1mmの距離で)。これらのピンはハウジング20か
ら約5〜6mmの距離で折り曲げられることができる。ピ
ン2の電気的接点は放熱板8により形成されているの
で、ハウジング20と同一側の全ての接点の電気的出力が
使用者にとって必要な場合を除きピン2を支持する必要
はない。切断作業は折曲作業と同時に行なうと共に、標
準材料を用いてピン2を絶縁本体20にできるだけ接近し
た位置で切断する。このようにして第3a図及び第3b
図に示す好適実施例が得られる。放熱板8は半導体ウエ
ハ25と電気的及び熱的に接触して電気的出力端を構成
し、ピン3は上記出力端に電気的に接触していない別の
電気的出力端を構成する。ピン3は、放熱板8に半田付
けされているウエハ25の電気接点にワイヤ26によって接
続されている。
すると極めて効果的である。標準の部材によりピンをハ
ウジング(絶縁本体)20にできるだけ接近させて保持す
る(約1mmの距離で)。これらのピンはハウジング20か
ら約5〜6mmの距離で折り曲げられることができる。ピ
ン2の電気的接点は放熱板8により形成されているの
で、ハウジング20と同一側の全ての接点の電気的出力が
使用者にとって必要な場合を除きピン2を支持する必要
はない。切断作業は折曲作業と同時に行なうと共に、標
準材料を用いてピン2を絶縁本体20にできるだけ接近し
た位置で切断する。このようにして第3a図及び第3b
図に示す好適実施例が得られる。放熱板8は半導体ウエ
ハ25と電気的及び熱的に接触して電気的出力端を構成
し、ピン3は上記出力端に電気的に接触していない別の
電気的出力端を構成する。ピン3は、放熱板8に半田付
けされているウエハ25の電気接点にワイヤ26によって接
続されている。
第4図では、絶縁本体20を、中央面4の位置で耐熱性を
有するにかわ49によって金属化物41及び42を支持し、例
えばプリント回路の基板50の表面に固定する。にかわ49
による一時的な固定により、この装置は流動半田付操作
の間既知の方法によって部分的に支持されることにな
る。このため、プリント基板は反転させられる。この操
作中にピン3の端部35は金属化物42と半田付され、放熱
板8は金属化物41に半田付けされ、この金属化物41は放
熱板8と対向すると共に放熱板8を超える範囲に亘って
延在する。
有するにかわ49によって金属化物41及び42を支持し、例
えばプリント回路の基板50の表面に固定する。にかわ49
による一時的な固定により、この装置は流動半田付操作
の間既知の方法によって部分的に支持されることにな
る。このため、プリント基板は反転させられる。この操
作中にピン3の端部35は金属化物42と半田付され、放熱
板8は金属化物41に半田付けされ、この金属化物41は放
熱板8と対向すると共に放熱板8を超える範囲に亘って
延在する。
脚部40の端部40′が放熱板8の下側表面30から突出する
距離dを上述したように適切に選択し、流動半田付操作
中に毛管効果により半田の薄い層43が放熱板8の下側の
大部分の表面をおおうように、特に金属化物41の面に平
行におおうようにする。この結果、半田層43の厚さが薄
くなるので、良好な電気的接触の他に放熱板8と金属化
物41との間で良好な熱的接触も得られる。半田層43が広
い表面領域に亘って延在するので、熱の放出が良好に促
進されることになる。事実、この装置と基板50との間に
薄い空気層が存在すると、ほとんど熱的に絶縁されてし
まう。本例では突出長dを0.1〜0.2mmとすることによ
り、予想した毛管特性及び熱的特性について最良の結果
を得ることができる。
距離dを上述したように適切に選択し、流動半田付操作
中に毛管効果により半田の薄い層43が放熱板8の下側の
大部分の表面をおおうように、特に金属化物41の面に平
行におおうようにする。この結果、半田層43の厚さが薄
くなるので、良好な電気的接触の他に放熱板8と金属化
物41との間で良好な熱的接触も得られる。半田層43が広
い表面領域に亘って延在するので、熱の放出が良好に促
進されることになる。事実、この装置と基板50との間に
薄い空気層が存在すると、ほとんど熱的に絶縁されてし
まう。本例では突出長dを0.1〜0.2mmとすることによ
り、予想した毛管特性及び熱的特性について最良の結果
を得ることができる。
一方、流動半田付操作中に放熱板8と金属化物41との間
にわずかな体積の空気が生じた場合、この空気を排出し
て半田43のための空間を確保する必要がある。中央孔6
を形成すれば、放熱板8の下面30に半田43が補捉的に付
着するので半田43の付着を促進することができる。
にわずかな体積の空気が生じた場合、この空気を排出し
て半田43のための空間を確保する必要がある。中央孔6
を形成すれば、放熱板8の下面30に半田43が補捉的に付
着するので半田43の付着を促進することができる。
変形例として孔6が形成されていないプリカットテープ
を用いることもできる。しかし、この場合半田43の付着
量が不十分になるおそれがある。放熱板8と金属化物41
との間に空気が残存するおそれがあるためである。
を用いることもできる。しかし、この場合半田43の付着
量が不十分になるおそれがある。放熱板8と金属化物41
との間に空気が残存するおそれがあるためである。
更に、この変形例では従来のプリカットテープとはわず
かに異なるプリカットテープを使用する必要性が生ずる
場合もある。
かに異なるプリカットテープを使用する必要性が生ずる
場合もある。
第1a図は従来のプリカットテープの構成を示す平面
図、 第1b図は第1a図のテープの脚部を折り曲げた後のA
−A線断面図、 第2図は第1a図及び第1b図に示すテープから作成し
た従来の封止したパワー半導体装置の構成を示す斜視
図、 第3a図は第1a図に示すプリカットテープから作成し
た本発明の一例の封止されているパワー半導体装置の斜
視図、 第3b図は第3a図に示す装置の長手方向断面図、 第4図は第3a図に示す装置を流動半田法によって装着
した状態を示す長手方向断面図である。 1…長手方向テープ、2…ピン 3…側部ピン(接続ピン) 4…中央面、2…凹部 6…中央孔、8…放熱板 10,40…脚部、17,30…下面 20…絶縁本体、43…半田
図、 第1b図は第1a図のテープの脚部を折り曲げた後のA
−A線断面図、 第2図は第1a図及び第1b図に示すテープから作成し
た従来の封止したパワー半導体装置の構成を示す斜視
図、 第3a図は第1a図に示すプリカットテープから作成し
た本発明の一例の封止されているパワー半導体装置の斜
視図、 第3b図は第3a図に示す装置の長手方向断面図、 第4図は第3a図に示す装置を流動半田法によって装着
した状態を示す長手方向断面図である。 1…長手方向テープ、2…ピン 3…側部ピン(接続ピン) 4…中央面、2…凹部 6…中央孔、8…放熱板 10,40…脚部、17,30…下面 20…絶縁本体、43…半田
Claims (5)
- 【請求項1】絶縁材料本体によって封止されると共に中
央金属層に熱的及び電気的に接触している少なくとも1
個の半導体ウエハを具え、中央金属層が、前記絶縁材料
本体の第1側面から長手方向に延在すると共に切断形成
した複数の脚部を有する放熱板によって延長され、絶縁
材料本体の第1側面と反対側の第2側面が長手方向に延
在する導通ピンを有するパワー半導体装置において、前
記ピン(3)及び脚部(10)が前記絶縁本体(20)のいわゆ
る下面(17)方向に適切に折り曲げられ、これらピン及び
脚部が絶縁本体の下面及び放熱板(8)の下面(30)を超
えて突出し、脚部(10)の下面(30)からの突出距離dが適
切なものとされ、この半導体装置を流動半田付によって
基板50上に表面装置する工程の間に、ある量の半田(43)
が毛管効果によって放熱板(8)の下側に被着され、こ
の半田(43)が放熱板(8)の下面(30)の大部分をおおっ
て前記基板(50)の金属化物(41)と電気的及び熱的に接触
するように構成したことを特徴とするパワー半導体装
置。 - 【請求項2】前記脚部(40)の端部40′の放熱板(8)の
下面からの突出距離dが0.1〜0.2mmの間にあることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のパワー半導体装
置。 - 【請求項3】前記放熱板(8)が、流動半田付する間に
半田(43)の被着を促進させる中央孔(6)を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載のパ
ワー半導体装置。 - 【請求項4】前記放熱板(8)の下面(30)が、前記絶縁
本体(20)の下面(17)と共通の面とされていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項から第3項のいずれか1に
記載のパワー半導体装置。 - 【請求項5】前記放熱板(8)が電気的出力端を構成す
ると共に、前記ピン(3)が放熱板(8)と非接触の別
の電気的出力端を構成することを特徴とする特許請求の
範囲第1項から第4項のいずれか1に記載のパワー半導
体装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8514537A FR2588122B1 (fr) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | Dispositif semi-conducteur de puissance pour montage en surface |
FR8514537 | 1985-10-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62113452A JPS62113452A (ja) | 1987-05-25 |
JPH0642520B2 true JPH0642520B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61230184A Expired - Lifetime JPH0642520B2 (ja) | 1985-10-01 | 1986-09-30 | パワ−半導体装置 |
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---|---|
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EP (1) | EP0217471B1 (ja) |
JP (1) | JPH0642520B2 (ja) |
KR (1) | KR950001142B1 (ja) |
DE (1) | DE3678083D1 (ja) |
FR (1) | FR2588122B1 (ja) |
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GB2258563B (en) * | 1991-08-09 | 1995-01-11 | Motorola Ltd | Transistor mounting apparatus |
DE4416460C2 (de) * | 1994-05-10 | 1996-04-11 | Hella Kg Hueck & Co | Schaltungsanordnung, insbesondere zur Gebläsesteuerung für Kraftfahrzeuge |
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JP5418851B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2014-02-19 | 株式会社デンソー | 電子制御ユニット |
ITMI20130520A1 (it) * | 2013-04-05 | 2014-10-06 | St Microelectronics Srl | Realizzazione di un dissipatore di calore tramite saldatura ad onda |
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US9287656B2 (en) | 2013-11-11 | 2016-03-15 | Amphenol Corporation | Heat dissipating electrical connector |
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US3597666A (en) * | 1969-11-26 | 1971-08-03 | Fairchild Camera Instr Co | Lead frame design |
US3829598A (en) * | 1972-09-25 | 1974-08-13 | Hutson Ind Inc | Copper heat sinks for electronic devices and method of making same |
US4012765A (en) * | 1975-09-24 | 1977-03-15 | Motorola, Inc. | Lead frame for plastic encapsulated semiconductor assemblies |
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US4339768A (en) * | 1980-01-18 | 1982-07-13 | Amp Incorporated | Transistors and manufacture thereof |
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IT1213139B (it) * | 1984-02-17 | 1989-12-14 | Ates Componenti Elettron | Componente elettronico integrato di tipo "single-in-line" eprocedimento per la sua fabbricazione. |
-
1985
- 1985-10-01 FR FR8514537A patent/FR2588122B1/fr not_active Expired
-
1986
- 1986-09-25 US US06/911,590 patent/US4736273A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-09-29 DE DE8686201669T patent/DE3678083D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-09-29 EP EP86201669A patent/EP0217471B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1986-09-29 KR KR1019860008151A patent/KR950001142B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-09-30 JP JP61230184A patent/JPH0642520B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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---|---|
JPS62113452A (ja) | 1987-05-25 |
US4736273A (en) | 1988-04-05 |
FR2588122B1 (fr) | 1988-06-24 |
EP0217471A1 (fr) | 1987-04-08 |
EP0217471B1 (fr) | 1991-03-13 |
KR870004510A (ko) | 1987-05-11 |
FR2588122A1 (fr) | 1987-04-03 |
DE3678083D1 (de) | 1991-04-18 |
KR950001142B1 (ko) | 1995-02-11 |
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