JPH08316605A - Mounting method of ball grid array - Google Patents
Mounting method of ball grid arrayInfo
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- Combinations Of Printed Boards (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ボールグリッドアレイ
(ball grid array)のマザーボードへの実装方式に関
し、特にボールグリッドアレイのソルダーボールと同一
面に電子部品を搭載したボールグリッドアレイをマザー
ボードに実装するボールグリッドアレイ実装方式に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of mounting a ball grid array on a motherboard, and in particular, a ball grid array having electronic components mounted on the same surface as the solder balls of the ball grid array is mounted on the motherboard. Ball grid array mounting method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のボールグリッドアレイの実装方式
について図面を参照して以下に説明する。2. Description of the Related Art A conventional ball grid array mounting method will be described below with reference to the drawings.
【0003】図4(A)を参照して、ボールグリッドア
レイ10をマザーボード6に実装する場合、ボールグリ
ッドアレイ10のソルダーボール2は製造上100μm
以下の高さとされるため、電子部品7、8のボールグリ
ッドアレイ10への搭載面は、ソルダーボール2の裏面
とされることが一般的である。Referring to FIG. 4A, when the ball grid array 10 is mounted on the mother board 6, the solder balls 2 of the ball grid array 10 are 100 μm in manufacturing.
Since the height is as follows, the mounting surface of the electronic components 7 and 8 on the ball grid array 10 is generally the back surface of the solder ball 2.
【0004】また、図4(B)を参照して、ボールグリ
ッドアレイ10の電子部品7、8をソルダーボール2と
同一面に搭載する場合には、ボールグリッドアレイ10
の実装されるマザーボード6との間隔を確保するため
に、電子部品7、8と相対するマザーボード6の所定の
位置を一部ざぐり、電子部品7、8とマザーボード6と
の干渉を防ぐ等の方法がとられている。Further, referring to FIG. 4B, when the electronic components 7 and 8 of the ball grid array 10 are mounted on the same surface as the solder balls 2, the ball grid array 10
In order to secure a space between the electronic component 7 and 8 to be mounted, a predetermined position of the motherboard 6 facing the electronic component 7 and 8 is partially spotted to prevent interference between the electronic component 7 and 8 and the motherboard 6. Has been taken.
【0005】図4(A)に示す従来のボールグリッドア
レイ実装方式について詳説する。ボールグリッドアレイ
10は、ベース基板1上に半導体チップ7、SMT(su
rface mount technology;表面実装技術)部品8等の電
子部品が搭載され、その裏面にソルダーボール2が形成
されたパッケージであり、所望の電気回路を構成してい
る。The conventional ball grid array mounting method shown in FIG. 4A will be described in detail. The ball grid array 10 includes a semiconductor chip 7 and an SMT (su
rface mount technology) A package in which electronic components such as a component 8 are mounted, and a solder ball 2 is formed on the back surface thereof to form a desired electric circuit.
【0006】また、ボールグリッドアレイ10はソルダ
ーボール2においてマザーボード6と電気的に接続さ
れ、システムとして上位階層の電気回路を構成してい
る。The ball grid array 10 is electrically connected to the mother board 6 in the solder balls 2 and constitutes an electric circuit of a higher hierarchy as a system.
【0007】ボールグリッドアレイ10のベース基板1
は一般的にはセラミック基板やガラスエポキシ基板等が
用いられ、ソルダーボール2は共晶はんだが一般的に用
いられている。Base substrate 1 of ball grid array 10
Is generally a ceramic substrate or a glass epoxy substrate, and the solder balls 2 are generally eutectic solders.
【0008】マザーボード6はプリント配線基板で構成
され、ボールグリッドアレイ10のソルダーボール2に
接続される位置に対応して円形の銅パッド5を有してい
る。The mother board 6 is composed of a printed wiring board and has circular copper pads 5 corresponding to the positions of the ball grid array 10 connected to the solder balls 2.
【0009】図5及び図6を参照して、ボールグリッド
アレイ10(図4(A)の構成)をマザーボード6には
んだ付けにより実装する工程を以下に説明する。なお、
図5及び図6は単に図面作成の都合で分図されたもので
あり、図5(A)から図6(D)は実装工程を工程順に
説明するための図である。A process of mounting the ball grid array 10 (configuration of FIG. 4A) on the mother board 6 by soldering will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. In addition,
5 and 6 are merely separated for the convenience of drawing creation, and FIGS. 5A to 6D are views for explaining the mounting process in the order of processes.
【0010】マザーボード6上の銅パッド5に予めはん
だメッキ、クリームはんだ印刷等によりはんだ3を供給
しておく(図5(B)参照)。The solder 3 is supplied to the copper pad 5 on the mother board 6 in advance by solder plating, cream solder printing or the like (see FIG. 5B).
【0011】マザーボード6の銅パッド5の位置にボー
ルグリッドアレイ10のソルダーボール2がくるように
位置決めして搭載し、リフロー等により銅パッド上のは
んだを溶解し両者を接続する(図6(C)参照)。これ
により、マザーボード6へのボールグリッドアレイ10
の実装が終了する(図6(D)参照)。The solder balls 2 of the ball grid array 10 are positioned and mounted so as to come to the positions of the copper pads 5 on the mother board 6, and the solder on the copper pads is melted by reflowing or the like to connect the two (FIG. 6C). )reference). As a result, the ball grid array 10 on the mother board 6
Is completed (see FIG. 6D).
【0012】なお、マザーボードへのボールグリッドア
レイの接続においてははんだのほかに異方性導電膜等を
用いる場合もある。When connecting the ball grid array to the mother board, an anisotropic conductive film or the like may be used in addition to solder.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】この従来のボールグリ
ッドアレイの実装方式においては、ボールグリッドアレ
イ10上に搭載される電子部品7、8は、その高さの関
係でソルダーボール2と同一面に実装するとマザーボー
ド6と干渉するためソルダーボール2の裏面に実装する
ことが必要とされる(図4(A)参照)。このため、マ
ザーボード6にボールグリッドアレイ10を実装した場
合、その実装高さを低くすることができないという問題
があった。In this conventional ball grid array mounting method, the electronic components 7 and 8 mounted on the ball grid array 10 are flush with the solder balls 2 due to their height. Since it interferes with the mother board 6 when mounted, it is necessary to mount it on the back surface of the solder ball 2 (see FIG. 4A). Therefore, when the ball grid array 10 is mounted on the mother board 6, there is a problem that the mounting height cannot be lowered.
【0014】また、ボールグリッドアレイ10において
ソルダーボール2と同一面に電子部品を搭載する場合、
マザーボードとボールグリッドアレイの干渉を防ぐため
マザーボード上の電子部品と相対する位置をざぐる必要
が生じ(図4(B)参照)、マザーボード6のパターン
配線上の問題が起こるとともにマザーボードがコスト高
(低価格化が困難)になるという問題点があった。When mounting electronic components on the same surface as the solder balls 2 in the ball grid array 10,
In order to prevent the interference between the motherboard and the ball grid array, it is necessary to trim the position on the motherboard opposite to the electronic components (see FIG. 4B), which causes problems in the pattern wiring of the motherboard 6 and increases the cost of the motherboard ( It was difficult to reduce the price).
【0015】従って、本発明は上記問題点を解消し、マ
ザーボードにボールグリッドアレイを実装した場合の実
装高さを低く抑えるボールグリッドアレイ実装方式を提
供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems and to provide a ball grid array mounting method for suppressing the mounting height when the ball grid array is mounted on a mother board.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ボールグリッドアレイのソルダーボール
に接続されるマザーボードが、前記ソルダーボールに対
応する位置にパッドを有し、該パッドの上面に所定の高
さを持つ高温はんだ層を備えたことを特徴とするマザー
ボードを提供する。In order to achieve the above object, the present invention provides a mother board connected to a solder ball of a ball grid array having a pad at a position corresponding to the solder ball, and the upper surface of the pad. Provided is a mother board having a high temperature solder layer having a predetermined height.
【0017】本発明に係るマザーボードにおいては、好
ましくは、前記パッドが略円形型形状の銅パッドからな
ることを特徴とする。In the motherboard according to the present invention, preferably, the pad is a copper pad having a substantially circular shape.
【0018】また、本発明は、好ましくは、マザーボー
ドと接続されるソルダーボールを有するベース基板上に
おいて前記ソルダーボールと同一面側に半導体チップ及
び/又はSMT部品等の電子部品を搭載してなることを
特徴とするボールグリッドアレイを提供する。In the present invention, preferably, an electronic component such as a semiconductor chip and / or an SMT component is mounted on the same surface as the solder ball on a base substrate having a solder ball connected to a mother board. A ball grid array is provided.
【0019】そして、本発明は、ボールグリッドアレイ
のソルダーボールに接続されるマザーボードが、前記ソ
ルダーボールに対応する位置に備えられたパッド上に所
定の高さの高温はんだ層を備え、ボールグリッドアレイ
を実装する際に、前記所定の高さの高温はんだ層を介し
て前記ボールグリッドアレイの前記ソルダーボールが設
けられた面と同一面上に所定の電子部品を搭載するに足
る高さ方向の間隙前記マザーボードと前記ボールグリッ
ドアレイとの間に設けられることを特徴とするボールグ
リッドアレイの実装方式を提供する。According to the present invention, the mother board connected to the solder balls of the ball grid array is provided with a high temperature solder layer having a predetermined height on a pad provided at a position corresponding to the solder balls. When mounting, a gap in a height direction sufficient to mount a predetermined electronic component on the same surface as the surface of the ball grid array on which the solder balls are provided via the high temperature solder layer having the predetermined height. A ball grid array mounting method is provided between the motherboard and the ball grid array.
【0020】[0020]
【作用】上記構成のもと、本発明によれば、マザーボー
ドにおいて、ボールグリッドアレイのソルダーボールと
電気的に接続される位置に対応して設けられる銅パッド
上に所定の高さの高温はんだ層を形成したことにより、
マザーボードにボールグリッドアレイを実装する際に、
ボールグリッドアレイ上のソルダーボールが配設された
面側に搭載された電子部品とマザーボードとの干渉を回
避することが可能とされる。このため、マザーボードに
ざぐり部等設けることなく、ボールグリッドアレイ上の
ソルダーボールが配設された面側に電子部品を実装する
ことができ、ボールグリッドアレイを実装した際の実装
高さを低く抑えることができる。According to the present invention having the above structure, a high temperature solder layer having a predetermined height is provided on a copper pad provided on a mother board in a position corresponding to a position electrically connected to a solder ball of a ball grid array. By forming
When mounting the ball grid array on the motherboard,
It is possible to avoid interference between the electronic component mounted on the surface of the ball grid array on which the solder balls are arranged and the motherboard. Therefore, the electronic component can be mounted on the surface of the ball grid array on which the solder balls are arranged without providing a counterbored part on the motherboard, and the mounting height when the ball grid array is mounted can be kept low. be able to.
【0021】[0021]
【実施例】図面を参照して、本発明の実施例を以下に説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0022】図1は、本発明の一実施例のボールグリッ
ドアレイ実装方式を説明するための断面図である。FIG. 1 is a sectional view for explaining a ball grid array mounting method according to an embodiment of the present invention.
【0023】図1を参照して、ボールグリッドアレイ1
0は、ベース基板1上に半導体チップ7、SMT部品8
等の電子部品が搭載され、またその同一面にソルダーボ
ール2が形成されたパッケージであり所望の電気回路を
構成している。Referring to FIG. 1, ball grid array 1
0 is a semiconductor chip 7 and an SMT component 8 on the base substrate 1.
It is a package in which electronic components such as the above are mounted, and the solder ball 2 is formed on the same surface thereof to form a desired electric circuit.
【0024】ボールグリッドアレイ10はソルダーボー
ル2を介してマザーボード6と電気的に接続され、シス
テムとして上位階層の電気回路を構成している。The ball grid array 10 is electrically connected to the mother board 6 via the solder balls 2 and constitutes an upper level electric circuit as a system.
【0025】ボールグリッドアレイ10のベース基板1
は一般的にはセラミック基板やガラスエポキシ基板等が
用いられ、ソルダーボール2は共晶はんだが一般的に用
いられる。Base substrate 1 of ball grid array 10
Is generally a ceramic substrate or a glass epoxy substrate, and the solder balls 2 are generally eutectic solder.
【0026】マザーボード6はプリント配線基板で構成
されているが、これは絶縁基材の表面に接着剤層を介し
て金属箔を積層し、金属箔の不要部分をエッチングによ
り除去することにより所望の電気回路パターンを形成し
たものである。The mother board 6 is composed of a printed wiring board, which is formed by laminating a metal foil on the surface of an insulating base material via an adhesive layer and removing unnecessary portions of the metal foil by etching. An electric circuit pattern is formed.
【0027】絶縁基材としては、一般的にガラスエポキ
シ材やポリミイド系の基材が使用され、金属箔としては
銅箔が用いられている。As the insulating base material, a glass epoxy material or a polyimide base material is generally used, and as the metal foil, a copper foil is used.
【0028】マザーボード6はその表面にボールグリッ
ドアレイ10のソルダーボール2が接続される位置に対
応して円形の銅パッド5を有している。The mother board 6 has circular copper pads 5 on its surface corresponding to the positions where the solder balls 2 of the ball grid array 10 are connected.
【0029】また、この銅パッド5の表面上に所定の高
さの高温はんだ層4を有している。この高温はんだ層4
の高さはボールグリッドアレイ10をマザーボード6に
実装した場合、ボールグリッドアレイ10に搭載された
電子部品7、8とマザーボード6とが互いに干渉しない
ような高さに調整されている。A high temperature solder layer 4 having a predetermined height is provided on the surface of the copper pad 5. This high temperature solder layer 4
When the ball grid array 10 is mounted on the mother board 6, the height is adjusted so that the electronic components 7 and 8 mounted on the ball grid array 10 and the mother board 6 do not interfere with each other.
【0030】高温はんだは、Sn、Pbの他にAu、A
g、Sb等の他の特殊な金属を加え、はんだ溶解温度を
高温に設定してなるものであり、金属の組成により溶解
温度を可変させることが出来る。The high-temperature solder is composed of Au, A in addition to Sn and Pb.
Other special metals such as g and Sb are added to set the solder melting temperature to a high temperature, and the melting temperature can be varied depending on the metal composition.
【0031】図2及び図3は、ボールグリッドアレイ1
0をマザーボード6にはんだ付けにより実装する工程を
工程順に説明するための図である(なお図2及び図3は
図面作成の都合で分図されたものである)。2 and 3 show the ball grid array 1
FIG. 4 is a diagram for explaining a step of mounting 0 on the mother board 6 by soldering (note that FIGS. 2 and 3 are divided for convenience of drawing creation).
【0032】ボールグリッドアレイ10のソルダーボー
ル2が接続されるマザーボード6上の高温はんだ層4
に、予めはんだメッキ、クリームはんだ印刷等によりは
んだ3を供給しておく(図2(B)参照)。このはんだ
は、共晶はんだ、低温はんだを用い高温はんだ層4より
も低い溶融点を有する。High temperature solder layer 4 on the mother board 6 to which the solder balls 2 of the ball grid array 10 are connected.
Then, the solder 3 is supplied in advance by solder plating, cream solder printing or the like (see FIG. 2B). This solder uses eutectic solder or low temperature solder and has a lower melting point than the high temperature solder layer 4.
【0033】マザーボード6の銅パッド5の位置にボー
ルグリッドアレイ10のソルダーボール2がくるように
ボールグリッドアレイ10を搭載する。半導体チップ7
及びSMT部品である1005タイプのチップ部品8は
その高さが400〜500μmであり、高温はんだ層4
もこの高さになるよう調整されている。このような構成
としたことにより、本実施例においては、マザーボード
6とボールグリッドアレイ10の電子部品7、8とが干
渉することはない。The ball grid array 10 is mounted so that the solder balls 2 of the ball grid array 10 come to the positions of the copper pads 5 on the mother board 6. Semiconductor chip 7
And 1005 type chip parts 8 which are SMT parts have a height of 400 to 500 μm,
Is also adjusted to this height. With this structure, the mother board 6 and the electronic components 7 and 8 of the ball grid array 10 do not interfere with each other in this embodiment.
【0034】マザーボード6にボールグリッドアレイ1
0を搭載した後、リフロー等により高温はんだ層4上の
はんだを溶解し両者を接続(接合)する(図3(C)参
照)。その際、リフロー温度は、はんだメッキ、クリー
ムはんだ印刷により供給されたはんだのみが溶解する温
度に設定されており、高温はんだ層4が溶解することは
無い。The ball grid array 1 on the mother board 6
After mounting 0, the solder on the high temperature solder layer 4 is melted by reflowing or the like to connect (join) the two (see FIG. 3C). At that time, the reflow temperature is set to a temperature at which only the solder supplied by solder plating or cream solder printing is melted, and the high temperature solder layer 4 is not melted.
【0035】以上の工程により、図1に示したマザーボ
ード6へのボールグリッドアレイ10の実装が終了する
(図3(D)参照)。Through the above steps, the mounting of the ball grid array 10 on the mother board 6 shown in FIG. 1 is completed (see FIG. 3D).
【0036】なお、本実施例においては、マザーボード
6へのボールグリッドアレイ10の接続においてはんだ
以外にも異方性導電膜等を用いてもよい。In the present embodiment, an anisotropic conductive film or the like may be used for connecting the ball grid array 10 to the mother board 6 other than solder.
【0037】以上、本発明を上記実施例に即して説明し
たが、本発明は上記態様にのみ限定されるものでなく、
本発明の原理に準ずる各種態様を含むことは勿論であ
る。Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment,
As a matter of course, it includes various aspects according to the principle of the present invention.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のボールグ
リッドアレイ実装方式によれば、ボールグリッドアレイ
に搭載される電子部品をソルダーボールと同一面に搭載
し、ボールグリッドアレイに接続されるマザーボードに
おいて、ボールグリッドアレイのソルダーボールと接続
される位置に対応して設けられた銅パッド上に所定の高
さの高温はんだ層を形成したことにより、マザーボード
にボールグリッドアレイを実装した際、ボールグリッド
アレイに搭載された電子部品とマザーボードとの干渉を
防止することが可能となり、マザーボードにボールグリ
ッドアレイを実装した場合の実装高さを低く抑えること
ができるという効果を有する。また、本発明によれば、
前記従来例(図4(B)参照)のようにマザーボード上
の電子部品と相対する位置にざぐり等を設けることなく
実装高さを低くすることが可能とされ、低コスト化を達
成する。As described above, according to the ball grid array mounting method of the present invention, a mother board on which electronic components mounted on the ball grid array are mounted on the same surface as the solder balls and which is connected to the ball grid array. When a ball grid array is mounted on a motherboard by forming a high-temperature solder layer of a predetermined height on a copper pad provided at a position corresponding to the solder ball of the ball grid array, It is possible to prevent interference between the electronic components mounted on the array and the motherboard, and it is possible to reduce the mounting height when the ball grid array is mounted on the motherboard. Further, according to the present invention,
Unlike the conventional example (see FIG. 4B), it is possible to reduce the mounting height without providing a countersink or the like at a position facing the electronic component on the mother board, thereby achieving cost reduction.
【図1】本発明の一実施例を説明するための断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例を工程順に説明するための図
である。FIG. 2 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention in process order.
【図3】本発明の一実施例を工程順(図2の後工程)に
説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention in process order (post-process of FIG. 2).
【図4】(A)従来のボールグリッドアレイの実装方式
を説明するための図である。 (B)従来の別のボールグリッドアレイの実装方式を説
明するための図である。FIG. 4A is a diagram for explaining a conventional ball grid array mounting method. (B) It is a figure for demonstrating another conventional mounting method of a ball grid array.
【図5】従来の実装方式を工程順に説明するための図で
ある。FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional mounting method in order of steps.
【図6】従来の実装方式を工程順(図5の後工程)に説
明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional mounting method in process order (post-process of FIG. 5).
1 ベース基板 2 ソルダーボール 3 はんだ 4 高温はんだ層 5 銅パッド 6 マザーボード 7 半導体チップ 8 SMT部品 9 マザーボードざぐり部 10 ボールグリッドアレイ 1 Base Board 2 Solder Ball 3 Solder 4 High Temperature Solder Layer 5 Copper Pad 6 Motherboard 7 Semiconductor Chip 8 SMT Component 9 Motherboard Spot 10 Ball Grid Array
Claims (5)
を有するベース基板上において前記ソルダーボールと同
一面側に半導体チップ及び/又はSMT部品等の電子部
品を搭載してなることを特徴とするボールグリッドアレ
イ。1. A ball grid array comprising an electronic component such as a semiconductor chip and / or an SMT component mounted on the same surface side as the solder ball on a base substrate having a solder ball connected to a mother board. .
接続されるマザーボードが、前記ソルダーボールに対応
する位置にパッドを有し、該パッドの上面に所定の高さ
を持つ高温はんだ層を備えたことを特徴とするマザーボ
ード。2. A mother board connected to a solder ball of a ball grid array has a pad at a position corresponding to the solder ball, and a high temperature solder layer having a predetermined height is provided on an upper surface of the pad. Featured motherboard.
なることを特徴とする請求項2記載のマザーボード。3. The motherboard according to claim 2, wherein the pad is a copper pad having a substantially circular shape.
接続されるマザーボードが、前記ソルダーボールに対応
する位置に備えられたパッド上に所定の高さの高温はん
だ層を備え、前記ボールグリッドアレイを実装する際
に、前記所定の高さの高温はんだ層を介して前記ボール
グリッドアレイの前記ソルダーボールが設けられた面と
同一面上に所定の電子部品を搭載するに足る高さ方向の
間隙が前記マザーボードと前記ボールグリッドアレイと
の間に設けられることを特徴とするボールグリッドアレ
イの実装方式。4. A mother board connected to a solder ball of a ball grid array comprises a high temperature solder layer having a predetermined height on a pad provided at a position corresponding to the solder ball to mount the ball grid array. At this time, a gap in the height direction sufficient to mount a predetermined electronic component on the same surface as the surface of the ball grid array on which the solder balls are provided via the high-temperature solder layer having the predetermined height is the motherboard. And a ball grid array mounted between the ball grid array and the ball grid array.
アレイの前記ソルダーボールと前記マザーボードの前記
パッドとをはんだにて接合する際における前記はんだの
溶融点よりも高い溶解温度を有することことを特徴とす
る請求項4記載のボールグリッドアレイの実装方式。5. The high temperature solder layer has a melting temperature higher than a melting point of the solder when the solder balls of the ball grid array and the pads of the motherboard are joined by solder. The mounting method of the ball grid array according to claim 4.
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JPH08316605A true JPH08316605A (en) | 1996-11-29 |
JP2827965B2 JP2827965B2 (en) | 1998-11-25 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003338673A (en) * | 2002-05-22 | 2003-11-28 | Taiyo Yuden Co Ltd | Circuit module and electronic apparatus comprising it |
JP2007123478A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Chip-carrier package |
CN105636352A (en) * | 2016-01-15 | 2016-06-01 | 广东欧珀移动通信有限公司 | Hardboard and mobile terminal with same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6187396A (en) * | 1984-10-05 | 1986-05-02 | 株式会社日立製作所 | Manufacture of electronic circuit device |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP7145689A patent/JP2827965B2/en not_active Expired - Fee Related
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