KR102634617B1 - 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법 - Google Patents

메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법 Download PDF

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KR102634617B1
KR102634617B1 KR1020230089280A KR20230089280A KR102634617B1 KR 102634617 B1 KR102634617 B1 KR 102634617B1 KR 1020230089280 A KR1020230089280 A KR 1020230089280A KR 20230089280 A KR20230089280 A KR 20230089280A KR 102634617 B1 KR102634617 B1 KR 102634617B1
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이재복
박윤근
지영남
강상효
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(주)이랑텍
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Abstract

본 발명은 스크류 고정하는 부분을 납땜으로 바꾸어 조립 시간 및 무게를 단축하고, 커버의 조립 시 가이드를 구비하여 조립 품질을 높이는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법에 관한 것이다.
본 발명의 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터는 다수의 캐비티로 구성된 바디 및 바디의 상단에 가이드핀 및 메탈마스크를 활용하여 점성이 있는 납을 도포한 후 장착된 커버로 이루어진다.

Description

메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법{Cavity filter using metal mask and assembly method thereof}
본 발명은 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 캐비티 필터의 조립 공정을 단순화하여 조립 시간을 단축하는 것이다.
또한, 본 발명은 캐비티 필터의 바디와 커버의 조립에 사용되는 스크류 조립의 일부를 납땜으로 변경하여 스크류의 조립 개수를 줄이고 공정을 간소화할 수 있는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법에 관한 것이다.
캐비티형 필터는 복수개로 구획된 캐비티에 공진소자가 배치된 바디와 캐비티 각각에 대응되는 튜닝 스크류 구조를 가진 커버가 스크류로 조립된 형태이다. 이러한 필터의 하우징은 통상적으로 금속 재료로 형성되며, 특히 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 다소 무거운 단점이 있다.
또한, 알루미늄 표면에 은도금을 하므로 더욱 무게가 무거워지며, 캐비티의 개수가 많을수록 튜닝 스크류 이외에도 커버와 바디를 고정하는 스크류가 다수 소모되고 있는바, 캐비티 필터의 무게와 스크류 개수를 줄이기 위한 연구가 지속되어 왔다.
그 일례로, 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0120601호에서는 하우징을 이루는 복수개의 판 중에서 최소한 하나 이상을 하우징의 중공 쪽에 배치되는 면에 전도성 금속층이 형성된 인쇄회로기판을 사용하여 캐비티형 무선 주파수 필터를 제조함으로써, 원자재 절감 및 공정의 간소화를 달성할 수 있는 캐비티형 무선 주파수 필터 및 그것의 제조방법을 제안하였다.
그러나, 이 경우에도 커버와 바디를 고정하는 스크류 개수를 줄이지 못하는 단점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0120601호(2016.09.21)
본 발명의 목적은, 스크류 고정하는 부분을 납땜으로 바꾸어 조립 시간 및 무게를 단축하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 커버의 조립 시 가이드를 구비하여 조립 품질을 높이는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터는 다수의 캐비티로 구성된 바디 및 바디의 상단에 가이드핀 및 메탈마스크를 활용하여 점성이 있는 납을 도포한 후 장착된 커버를 포함할 수 있다.
여기서, 납은 융점이 138도 이하인 것으로 사용할 수 있다.
또한, 납의 응고는 고주파 유도 가열 방식을 사용할 수 있다.
여기서, 바디는 포켓간 간격을 2[mm] 이하로 가공될 수 있다.
또한, 바디는 가이드핀을 스크류 체결 홀에 체결할 수 있다.
여기서, 메탈마스크는 메탈마스크 두께를 2[mm]이하로 사용할 수 있다.
또한, 메탈마스크는 외곽살 폭을 커버의 외곽 에지 기준 0.6[mm] 이내에서 2.2[mm]를 적용할 수 있다.
여기서, 메탈마스크는 윈도우살 폭을 윈도우 폭이 2[mm] 이상일 경우 윈도우 폭의 50% 이하, 2[mm] 미만일 경우 윈도우 폭의 40% 이하를 적용할 수 있다.
또한, 메탈마스크는 브릿지의 폭을 0.5[mm] 이하로 적용할 수 있다.
여기서, 메탈마스크는 브릿지간 간격을 25[mm] 내지 30[mm]를 적용할 수 있다.
또한, 커버는 스크류간 간격을 50[mm] 내지 150[mm]인 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 커버는 바디 대비 커버 크기 차이를 0.3[mm] 내지 0.5[mm]만큼 작도록 적용할 수 있다.
또한, 커버는 에어 벤트홀을 포함할 수 있다.
한편, 커버는 납이 가장 느리게 녹는 지점에 납땜 확인용 벤트홀을 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법은 바디에 가이드핀을 체결하는 가이드핀 체결단계, 바디 상단에 메탈마스크를 체결하고 납을 도포하는 메탈마스크 체결 및 납 도포단계, 메탈마스크를 해체하는 메탈마스크 해체단계, 커버를 가이드핀에 따라 삽입하는 커버 삽입단계, 가이드핀을 제외한 부분에 커버와 바디 간 제 1 스크류를 체결하는 제 1 스크류 체결단계, 및 가이드핀 해체 후 해체 한 자리에 커버와 바디 간 제 2 스크류를 체결하는 제 2 스크류 체결단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 납은 융점이 138도 이하인 것으로 사용하고, 제 2 스크류 체결단계 이후에 상기 바디와 상기 커버가 밀착되면 상기 납에 대해 고주파 유도 가열 방식을 사용하여 상기 납을 응고시켜 상기 바디와 상기 커버가 고정되도록 할 수 있다.
본 발명에 의한 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법은 스크류 고정하는 부분을 납땜으로 바꾸어 조립 시간 및 무게를 단축하는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법은 커버의 조립 시 가이드를 구비하여 조립 품질을 높이는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터를 나타낸 도면으로서, 도 1(a)는 바디에 가이드핀을 체결한 상태, 도 1(b)는 메탈마스크 체결 및 납을 도포한 상태, 도 1(c)는 메탈마스크를 해체한 상태, 도 1(d)는 커버를 삽입한 상태, 도 1(e)는 가이드핀을 제외한 스크류를 체결한 상태, 도 1(f)는 가이드핀 해체 후 그 자리에 스크류를 체결한 상태를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 바디를 상세히 나타낸 도명이다.
도 3은 도 1의 바디 상단에 체결된 메탈마스크의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 바디 상단에 체결된 커버의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터를 나타낸 도면이며, 도 2 내지 도 5는 도 1을 상세히 설명하기 위한 세부 도면이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터를 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터는 다수의 캐비티로 구성된 바디(100) 및 바디(100)의 상단에 가이드핀(400) 및 메탈마스크(200)를 활용하여 점성이 있는 납(300)을 도포한 후 장착된 커버(500)로 이루어진다.
여기서, 도 1(a)에서는 바디(100)에 메탈마스크(200)를 삽입하기 전 가이드를 위한 가이드핀(400)을 스크류가 체결되는 자리에 우선 체결하는 것을 나타낸 것이다.
도 1(b)는 가이드핀(400)을 가이드로 하여 메탈마스크(200)를 체결하고 메탈마스크(200)에 상하면이 관통되어 있는 공간으로 구성된 패턴에 납(300)을 도포한 상태를 나타낸 것이다.
도 1(c)는 메탈마스크(200)를 해체하여 납(300)이 바디(100)의 상단에 도포된 상태로 남아 있는 것을 나타낸 것이다.
도 1(d)는 납(300)이 바디(100)와 상단에 도포된 상태로 남아있는 상태에서 가이드핀(400)을 가이드로 하여 커버(500)를 삽입하는 것을 나타낸 것이다.
도 1(e)는 가이드핀(400)을 제외한 제 1 스크류(531)를 체결한 상태를 나타내고, 도 1(f)는 가이드핀(400)을 해체 후 그 자리에 제 2 스크류(532)를 체결한 상태를 나타낸 것이다.
이때, 납은 융점이 138도 이하인 것으로 사용하며, 납의 응고는 고주파 유도 가열 방식을 사용할 수 있다.
즉, 본 발명에서는 위와 같이 바디(100)와 커버(500)가 완전히 밀착되면 융점이 138도 이하인 납(300)에 대해 고주파 유도 가열 방식을 사용하여 납(300)을 응고시킴으로써 바디(100)와 커버(500)가 고정되도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터는 바디(100)와 커버(500)의 결합에 있어서, 납(300)을 사용하여 고정시킴으로써, 바디(100)와 커버(500)를 고정하는 스크류의 개수를 줄일 수 있으며, 스크류를 고정하는 생산 시간을 단축할 수 있다.
도 2는 도 1의 바디(100)를 상세히 나타낸 도면이다.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 바디(100)는 공진주파수를 결정하는 포켓(120) 간의 간격인 포켓간 간격(W600)을 2[mm] 이하로 가공된다.
본 발명에서는 이와 같이 별도의 스크류 없이 납(300)으로 접합시킴으로써, 스크류를 사용하여 고정하는 폭보다 가공 폭을 줄일 수 있어, 바디(100)의 전체적인 무게를 절감하고 바디(100)의 크기를 줄일 수 있다.
도 3은 도 1의 바디(100) 상단에 체결된 메탈마스크(200)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 메탈마스크(200)의 두께는 메탈마스크(200)를 토대로 정해지는 납(300)의 양을 조절할 수 있으므로, 메탈마스크 두께(T100)를 2[mm]이하로 사용함으로써, 납(300)이 일정 값 이상 과하게 도포 되지 않도록 할 수 있다.
또한, 외곽살 폭(W100)을 커버(500)의 외곽 에지 기준 0.6[mm] 이내에 위치하도록 하고, 그 폭을 2.2[mm] 이내로 적용함으로써, 바디(100)와 커버(500)의 접합이 원활하도록 하되 납(300)이 커버(500) 밖으로 흐르지 않도록 할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명에서는 포켓(120) 간 간격인 윈도우 폭에 대해 윈도우살 폭(W300)을 윈도우 폭이 2[mm] 이상일 경우 윈도우 폭의 50% 이하, 2[mm] 미만일 경우 윈도우 폭의 40% 이하를 적용한다. 이를 통해, 윈도우 폭에 따라 바디(100)와 커버(500)의 접합이 원활하도록 하되 납(300)이 과하게 도포 되지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 메탈마스크(200)에서 납(300)의 도포를 위해 메탈마스크(200)의 상단과 하단이 관통되어 있는 살이 일정 값 이상 길지 않도록 브릿지(210)의 폭을 0.5[mm] 이하로 적용하되 브릿지간 간격(L100)을 25[mm] 내지 30[mm]를 적용하며, 이를 통해 메탈마스크(200) 내에 다수의 살을 구비함과 동시에 메탈마스크(200)를 견고하게 유지할 수 있다.
도 4는 도 1의 바디(100) 상단에 체결된 커버(500)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 커버(500)는 스크류간 간격(W500)을 50[mm] 내지 150[mm]으로 적용함으로써, 커버(500)와 바디(100)를 견고히 고정하되 납(300)에 가하는 압력이 모든 부위에서 부족하지 않도록 할 수 있다.
한편, 바디 대비 커버 크기 차이(W400)를 0.3[mm] 내지 0.5[mm]만큼 작도록 적용하며, 이를 통해 커버(500)의 외부로 흘러나올 수 있는 납(300)이 바디(100)의 상단에만 머물고 바디(100)의 옆면으로 흐르지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 커버(500)가 에어 벤트홀(510)을 포함함으로써, 커버(500)와 바디(100) 간 체결 시 발생하는 압력 차이를 조절할 수 있으며, 납(300)이 가장 느리게 녹는 지점에 납땜 확인용 벤트홀(520)을 구비함으로써, 납(300)의 응고 정도를 육안으로 확인하게 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법은 바디(100)에 가이드핀(400)을 체결하는 가이드핀 체결단계(S100), 바디(100) 상단에 메탈마스크(200)를 체결하고 납(300)을 도포하는 메탈마스크 체결 및 납 도포단계(S200), 메탈마스크(200)를 해체하는 메탈마스크 해체단계(S300), 커버(500)를 가이드핀(400)에 따라 삽입하는 커버 삽입단계(S400), 가이드핀(400)을 제외한 부분에 커버(500)와 바디(100) 간 제 1 스크류(531)를 체결하는 제 1 스크류 체결단계(S500), 및 가이드핀(400) 해체 후 해체한 자리에 커버(500)와 바디(100) 간 제 2 스크류(532)를 체결하는 제 2 스크류 체결단계(S600)로 이루어진다.
즉, 본 발명에서는 바디(100)에 메탈마스크(200)를 삽입하기 전에 가이드핀 체결단계(S100)에서 가이드핀(400)을 스크류가 체결되는 자리에 우선 체결한다.
이후, 메탈마스크 체결 및 납 도포단계(S200)에서는 가이드핀(400)을 가이드로 하여 메탈마스크(200)를 체결하고 메탈마스크(200)에서 상하면이 관통되어 있는 공간으로 구성된 패턴에 납(300)을 도포한다.
메탈마스크 해체단계(S300)에서는 메탈마스크(200)를 해체하여 납(300)이 바디(100)의 상단에 도포된 상태로 남아 있도록 한다.
커버 삽입단계(S400)에서는 납(300)이 바디(100)와 상단에 도포된 상태로 남아있는 상태에서 가이드핀(400)을 가이드로 하여 커버(500)를 삽입 한다.
다음, 제 1 스크류 체결단계(S500)에서는 가이드핀(400)을 제외한 제 1 스크류(531)를 체결하고, 제 2 스크류 체결단계(S600)에서 가이드핀(400)을 해체 후 그 자리에 제 2 스크류(532)를 체결한다.
이때, 납은 융점이 138도 이하인 것으로 사용하며, 납의 응고는 고주파 유도 가열 방식을 사용할 수 있다.
즉, 본 발명은 제 2 스크류 체결단계(S600) 이후에 바디(100)와 커버(500)가 완전히 밀착되면 융점이 138도 이하인 납(300)에 대해 고주파 유도 가열 방식을 사용하여 납(300)을 응고시켜 바디(100)와 커버(500)가 고정되도록 할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 의한 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법은, 바디(100)와 커버(500)의 결합에 있어서 납(300)을 사용하여 고정시킴으로써 바디(100)와 커버(500)를 고정하는 스크류의 개수를 줄일 수 있으며, 스크류를 고정하는 생산 시간을 단축할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법은 스크류 고정하는 부분을 납땜으로 바꾸어 조립 시간 및 무게를 단축하는 장점이 있으며, 커버의 조립 시 가이드를 구비하여 조립 품질을 높이는 장점이 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

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  15. 바디에 가이드핀을 체결하는 가이드핀 체결단계;
    상기 바디 상단에 메탈마스크를 체결하고 납을 도포하는 메탈마스크 체결 및 납 도포단계;
    상기 메탈마스크를 해체하는 메탈마스크 해체단계;
    커버를 상기 가이드핀에 따라 삽입하는 커버 삽입단계;
    상기 가이드핀을 제외한 부분에 상기 커버와 상기 바디 간 제 1 스크류를 체결하는 제 1 스크류 체결단계; 및
    상기 가이드핀 해체 후 해체 한 자리에 상기 커버와 상기 바디 간 제 2 스크류를 체결하는 제 2 스크류 체결단계;를 포함하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 납은 융점이 138도 이하인 것으로 사용하고,
    상기 제 2 스크류 체결단계 이후에 상기 바디와 상기 커버가 밀착되면 상기 납에 대해 고주파 유도 가열 방식을 사용하여 상기 납을 응고시켜 상기 바디와 상기 커버가 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 바디는 다수의 캐비티로 구성되고, 상기 커버는 상기 바디의 상단에 가이드핀 및 메탈마스크를 활용하여 점성이 있는 납을 도포한 후 장착되는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 메탈마스크는 메탈마스크 두께를 2[mm]이하로 사용하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 메탈마스크는 외곽살 폭을 상기 커버의 외곽 에지 기준 0.6[mm] 이내에서 2.2[mm]를 적용하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 메탈마스크는 윈도우살 폭을 윈도우 폭이 2[mm] 이상일 경우 윈도우 폭의 50% 이하, 2[mm] 미만일 경우 윈도우 폭의 40% 이하를 적용하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법.
  21. 제 15항에 있어서,
    상기 메탈마스크는 브릿지의 폭을 0.5[mm] 이하로 적용하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법.
  22. 제 15항에 있어서,
    상기 메탈마스크는 브릿지간 간격을 25[mm] 내지 30[mm]를 적용하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법.
  23. 제 15항에 있어서,
    상기 커버는 스크류간 간격을 50[mm] 내지 150[mm]인 것을 특징으로 하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법.
  24. 제 15항에 있어서,
    상기 커버는 바디 대비 커버 크기 차이를 0.3[mm] 내지 0.5[mm]만큼 작도록 적용하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법.
  25. 제 15항에 있어서,
    상기 커버는 에어 벤트홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법.
  26. 제 15항에 있어서,
    상기 커버는 상기 납이 가장 느리게 녹는 지점에 납땜 확인용 벤트홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 조립 방법.
KR1020230089280A 2023-07-10 2023-07-10 메탈 마스크를 활용한 캐비티 필터 및 그 조립 방법 KR102634617B1 (ko)

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KR20090113169A (ko) * 2006-11-13 2009-10-29 주식회사 케이엠더블유 무선 주파수 필터
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