TWI314770B - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents

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TWI314770B
TWI314770B TW095124677A TW95124677A TWI314770B TW I314770 B TWI314770 B TW I314770B TW 095124677 A TW095124677 A TW 095124677A TW 95124677 A TW95124677 A TW 95124677A TW I314770 B TWI314770 B TW I314770B
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Shuichi Tanaka
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Description

’1314770 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體裝置及其製造方法。 【先前技術】 為使電子零件小型化，半導體裝置的外形最好很小。但 是，伴隨半導體裝置角色多樣化’促使形成於半導體晶片
之積體電路的高集成化，伴隨此，使半導體晶片的接腳數 增加。亦即，現在，不斷發展可同時滿足半導體裝置小型 化與積體電$高集成化之二種要求之半導體裝置的研發。 可依據該要求之半導體裝置，係以在半導體晶片上形成 有佈線型之半導體裝置受到曝目（例如，參照日本特開^2_ 272737號公報）。該型之半導體裝置中，由於可使半導體裝 置外形與半導體晶片外形大致相同，故可將半導體裝置小 型化。 但是，即使是該半導體裝置，亦要求高信賴性及安裝性。 此外，期望確保信賴性，並有效率製造該半導體裝置之方 法的研發。 本發明之目的，係提供-種安裝性佳之半導體裝置及其 製造方法。 【發明内容】 (1)本發明之半導體裝置’係包含以下構件： 半導體基板，其具有電極； 樹脂突起，其係形成於前述半導體基板上.及 佈線，其係與前述電極電性遠技 ^ . w 兒丨生迷接，形成至前述樹脂突起 112771-980306.doc 1314770 上， 在前述樹脂突起的上端面係形成凹部， 在前述佈線係形成缺口，其係 疊。根據本發明，可提供—種 裡文展性佳之半導體裴置。 (2)本發明之半導體裝置，係包含以下構件： 半導體基板，其具有電極； 樹脂突起，其係形成於前述半導體基板上；及 佈線，其係與前述電極電性 上， 逑接形成至前述樹脂突起 在珂述樹脂突起的上端面係形成凹部， 在前述佈線係形成穿通孔’苴係 /、你至少與部分前述凹部相 重且。根據本發明，可提供—種衫性佳 ⑺該半導體裂置中， 等體裝置 =述穿通孔係、呈沿著前述佈線而延伸之形狀，也可形成 至别述樹脂突起的基端部上。 (4) 該半導體裝置中， 别述樹脂突起的上端面也可為平垣面。 (5) 本發明之半導體裝置之製造方法，係包含以下步驟： 預備具電極之半導體基板之步驟； 在前述半導體基板上形成樹脂突起之步驟； 山將與前述電極電性連接之佈線形成至前述樹脂突起的上 端面’且具有形成於與前述上端面相重疊之區域之缺 步驟；及 ' 去除部分前述樹脂突起，並在前述樹脂突起形成與前述 112771 -980306.doc 1314770 缺口相重疊之凹部之步驟。根據本發明 性佳之半導體裝置。 了製w種安裝 ⑷本發明之半導體裝置之製造方法，係包 預備具電極之半導體基板之步驟； 步驟. 在前述半導體基板上形成樹月旨突起之步驟； 端Γ=Γ連接之佈線形成至前述樹脂突起的上 之步驟； 前述上端面相重疊之區域之穿通孔
去除部分前述樹脂突起， 穿通孔相重疊之凹部之步驟 裝性佳之半導體裝置。 (7)該半導體裝置之製造方法 並在前述樹脂突起形成與前述 。根據本發明，可製造一種安 中 也可將前述佈線形成至前述樹脂突起的基端部，且前述 穿通孔沿著前述佈線而延伸。 (8)該半導體裝置之製造方法中
也可以前述上端面為平坦面之方式而形成前述樹脂突 起。 【實施方式】 以下’參照圖面說明使用本發明之實施形態。但是，本 發明並非侷限於以下之實施形態者。此外，本發明係包含 將以下之實施形態及變形例自由組合者。 (第一實施形態） 圖1(A)〜圖1(C)係使用本發明之第一實施形態之半導體 裝置的說明圖。在此，圖ΗΑ)係半導體裝置1的上視圖。此 112771-980306.doc ：1314770
_ 外’圖UB)及圖1(C)係分別為圖1(A)之IB-IB線剖面及IC-IC 線剖面的部分放大圖。 如圖1(A)〜圖1(C)所示’本實施形態之半導體裝置係包含 半導體基板1 0。半導體基板1 〇，例如也可為矽基板。半導 體基板10也可為晶片狀（參照圖3)。此時，形成有半導體基 板10的電極14之面（主動面）也可為長方形。不過，半導體基 板10的主動面也可為正方形（未圖示）。或半導體基板1〇也可 為晶圓狀（參照圖4)。在半導體基板10也可形成一個或複數 鲁 個（在半導體晶片為一個的，在半導體晶圓為複數個）積體電 路12(參照圖1(B))。積體電路12的構成並無特別限定，例 如’也可包含電晶體等的主動元件，或電阻、線圈、電容 器等的被動元件。 如圖1(A)及圖1(b)所示，半導體基板1〇係具有電極14。 電極14也可與半導體基板的内部電性連接。電極14也可 與積體電路12電性連接。或包含未與積體電路12電性連接 _ 之導電體，也可稱為電極14。電極14也可為半導體基板内 部佈線的一部份。此時，電極14在半導體基板内部佈線中， 也可為用於與外部電性連接之部分。電極Μ也可由鋁或銅 專金屬而形成。 如圖1(B)及圖1(c)所示，半導體基板1〇也可具有鈍化臈 16。純化膜16也可以露出電㈣之方式而形成。純化膜16 也可具有使電極14露出之開口。鈍化膜16也可以部分覆蓋 電極14之方式而形成。純化㈣也可以覆蓋電卵周圍之 方式而形成。聽膜，例如也可為SiQ25ilSiN等的無機絕緣 H277l-980306.doc -1314770 \ 膜。或鈍化膜16也可為聚醯亞胺樹脂等的有機絕緣膜。 如圖1 (A)〜圖1 (C)所示，本實施形態之半導體裝置係包含 形成於半導體基板10上之樹脂突起20。樹脂突起20也可形 成於鈍化膜1 6上。樹脂突起20的材料並不特別限制，也可 使用眾所周知之任何材料。例如，樹脂突起2 〇也可由以下 樹脂而形成：聚醢亞胺樹脂、矽變性聚醯亞胺樹脂、環氧 祕月日、石夕變性％乳樹脂、本環丁稀（2匸3:56112〇0)^1〇131116]16)、 聚苯 °惡°坐（PBO: polybenzoxazole)、紛樹脂等。 鲁 本實施形態之半導體裝置中，也可在一件半導體基板1〇 形成複數樹脂突起20。此時，複數樹脂突起2〇也可沿著形 成有半導體基板10的電極14之面（主動面）的邊而排列（參照 圖 1 (A))。 接著’如圖1(A)〜圖1(C)所示，在樹脂突起20的上端面22 係形成凹部25。凹部25以與後述之佈線3 〇的缺口 32相重疊 方式而形成。凹部25也可形成溝狀。凹部25，例如也可為 Φ 平行/σ著半導體基板10之邊的溝狀凹部。換言之，凹部25 也可為朝與沿著後述之佈線3 〇之方向相交叉之方向延伸之 溝狀凹部。凹部25也可形成至樹脂突起2〇的側面24(如同與 側面24相連通Κ參照圖UC))。另外，樹脂突起20的上端面 22也可為樹脂突起2〇中，與後述之電路基板的佈線42相 對之區域。 树月曰大起20的上端面22也可形成平坦面（參照圖及 圖1(C)) °羊s之，未形成上端面22之凹部25之區域也可形 成平丨一面。此外，樹脂突起20也可使上端面22形成比底面 11277I-980306.doc :1314770 \ 小的形狀。亦即，樹脂突起20也可呈圓錐台或角錐台。但 是’在此所說之圓錐台係指亦包含底面未嚴密形成圓形 者。同樣地’在此所說之角錐台係指亦包含底面未嚴密形 成多角形者。例如，樹脂突起20的底面也可呈將四角形以 上之多角形的角磨圓之形狀。但是，樹脂突起2〇的上端面 22也可呈曲面（未圖示）。 如圖1 (A)〜圖1 (C)所示，本實施形態之半導體裝置係包含 佈線30。佈線30係與電極14電性相連接。佈線30係形成至 _ 樹脂突起2〇上。佈線30係形成至樹脂突起20的上端面22。 在佈線30係形成缺口 32。缺口 32也可（只）形成於與樹脂 突起20相重疊之區域。接著’缺口 32係以與凹部25的至少 一部份相重疊之方式而形成。缺口 32也可以與凹部25全體 相重豐之方式而形成。此時，缺口 32也可呈與凹部25相同 的形狀。或缺口 32也可形成比凹部25大。或缺口 32也可以 與部分凹部25相重叠之方式而形成。此時，缺口 32也可形 _ 成比凹部25小。缺口 32也可以使部分凹部25露出之方式而 形成。或也可說缺口 32以與凹部25相連通之方式而形成。 缺口 32也可以朝與延伸佈線3〇之方向相交又之方向延伸。 亦即，缺口 32也可與半導體基板10之邊相平行而延伸。此 時’缺口 32也可越過佈線30中央而延伸。缺口 32也可從佈 線30兩側而形成。此時’缺口 3 2也可偏移延伸佈線3 〇之方 向而配置。 另外，如圖1 (A)所示’本實施形態之半導體裝置中，也 可在一個樹脂突起2 0形成一條佈線3 〇。但是，樹脂突起形 112771-980306.doc -10- 1314770 成沿著半導體基板__邊而延伸之形狀時，也可在—個 樹脂突起20形成複數佈線3〇(參照圖7(a)及圖8⑽。 此外，佈線3G之構造並無特別限制。例如，佈線30也可 由複數層所形成。此時，佈線3〇也可包含由欽鶴所形成之 第-層、金所形成之第二層（未圖示）。或佈線3〇也可由單層 所形成。也可將佈線30與鈍化膜16相接觸而形成。此時: 也可在樹脂突起2G兩側’將佈線3G與鈍化㈣相接觸而形 成。此外，佈線30也可與電極丨4相接觸而形成。藉此，也 可將佈線30與電極14電性相連接。 本實施形態之半導體裝置也可形《以上之構成。根據該 半導體裝置卜可提供一種安裝性佳，且信賴性高的半導體
裝置。以下，針對其進行說明。 將半導體裝置安裝於電路基板之方法並無特別限制參 照圖2(A)〜圖2(C) ’說明將半導體裝置1安裝於電路基板4〇 之方法之一例。首先，如圖2(A)所示，將半導體裝置1配置 於電路基板40上’使半導體裝置1的佈線3〇與電路基板4〇 的佈線42相對而定位。此時’在半導體裝置1與電路基板 之間，也可設置接著劑45。例如，如圖2(A)所示，在電路 基板40也可設置接著劑45。之後，如圖2(B)所示，推屋半 導體裝置1與電路基板40,使佈線30與佈線42相接觸。此 時，藉由半導體裝置1與電路基板40擴展接著劑45，也可在 半導體基板10與電路基板40之間填充接著劑45。此時，在 樹脂突起20的凹部25内側也可填充接著劑45。接著，如圖 2(C)所示，也可使接著劑45硬化，形成接著層46。另外， 112771-980306.doc 1314770 ’ 帛著劑45 ’也可使用眾所周知的任一接著劑。接著劑45， 例如，也可使用樹脂系接著劑。此外，接著劑45也可使用 接著層46的彈性率比樹脂比樹脂突起2G軟）之材 料。 H >圖3所示’經過切斷電路基板40之步驟等，也可 形成電子模組_。電子模組则也可為顯示裝置。顯示 裝置也可為例如液晶顯示裝置或l丨⑽ 電發光)顯不裝置。再者，半導體裝置1也可為用以控制顯 -*裝置之驅動器1C。 -般而纟’將半導體裝置安裝於電路基板之方法，可考 慮各種方式°當中’如上所述，半導體裝置1係適於以下安 裝形態：將佈線30與佈線42相對而電性連接。因為，佈線 3〇係以通過樹脂突起2〇(上端面22)上之方式而形成，故藉由 樹脂突起20的彈力，可壓住佈線30與佈線42。因此’可製 造將佈線30與佈線42電性連接且信賴性高的電子模组 • 1000。 而為將佈線3G與佈線42電性連接，確實使佈線30與佈線 42相接觸餘重要。㈣，將半㈣裝置丨搭載於電路基板 4〇，使接著劑45不會殘留於佈線3〇與佈線42之間，可製造 信賴性高的電子模組^ 根據半導體裝置1，在樹脂突起20的上端面22形成凹部 25，在佈線30形成至少與部分凹部25相重疊之缺口 μ。^ 此，可使接著劑45跑出至凹部25内側。從而，根據半導體 裝置1，難以在佈線30與佈線42之間殘留接著劑μ。詳言 112771-980306.doc -12- 1314770 之’如圖2(B)所示，因可將接著劑45放入凹部25内側，故 難以在佈線30與佈線42之間殘留接著劑45。尤其，可將樹 脂突起20的上端面22中心附近的接著劑45從佈線3〇與佈線 42之間排出，而不會擠出至上端面22外。因此，可確實使 佈線30與佈線42相接觸。藉此，可形成信賴性高的電子模 組1000 。
此外’電子模組1000中，半導體裝置1的佈線30係利用樹 脂突起20而朝佈線42推壓。如之前之說明所述，藉此，可 維持佈線30與佈線42之連接狀態。但是，為維持電子模組 的信賴性，不要給予佈線3〇過度的壓力係很重要。 根據半導體裝置卜在樹脂突起2〇形成凹部25，在佈線3〇 形成缺口 32。接著，缺口 32係配置成至少與部分凹部。相 重疊。藉此，樹脂突起2〇及佈線30容易變形。為此，對佈 線30施以大力時，因樹脂突起2〇及佈線3〇變形，故可緩和 其力。因此，可防止佈線30斷線，尤其，樹脂突起2〇的上 端面22係將佈線3G壓在佈線42之部分。因此，藉由在樹脂 突起20的上端面22形成凹部25，可減輕佈線3()中最費力部 分的應力。另夕卜，藉由調整凹部25及缺口32的形狀，可確 保為維持電性連接信賴性所需的推壓力。 亦即，根據本實施形態之半導體裝置丨，可提供一種安裝 性佳，且安裝後信賴性高的半導體裝置。 、 以下，參照圖4〜圖6,說明使用本發明之第一實施形態之 半導體裝置之製造方法。 ’也可包含預備具 本實施形態之半導體裝置之製造方法 112771 -980306.doc -13· 1314770 .電極14之半導體基板10者。如圖4所示，半導體基板1〇也可 預備為晶圓狀。晶圓狀的半導體基板1 〇，也可包含構成複 數半導體裝置之區域11。但是’半導體基板1〇也可呈晶片 狀（參照圖3)。 如圖5所示，本實施形態之半導體裝置之製造方法，係包 含在半導體基板10上形成樹脂突起2〇者。如圖5所示，本步 驟中，樹脂突起20也可以上端面為平坦面之方式而形成。 形成樹脂突起2〇之方法並不特別限制。例如，藉由在半導 體基板10設置樹脂材料，並使之硬化，也可形成樹脂突起 2〇。此時，以圓柱狀、角柱狀設置樹 材料收縮，也可形成圓錐台或角錐台的樹脂突起： 如圖6所示，本實施形態之半導體裝置之製造方法，係包 含形成與電極14電性相連接之佈線者。佈線3〇係形成至 樹脂突起20的上端面。此外 宁心成至 月匕山 卜^布線30係以具有形成於與樹 曰犬起20的上知面相重疊 „ A., 碑之缺口 32之方式而形成。 另外，形成佈線30之方法邗尤蛀 1 法並不特別限制。佈線30，例如， 也可利用濺射形成金屬箔， 成。也可將金屬H时化，使將該金屬11圖案化而形 另外Μ极 線3〇形成具缺口 32之形狀。 另外’在電極14表面形 办狀 之步驟後，也可進行开膜時，進行去除該氧化膜 也·Γ進仃形成佈線3〇之 電極14與佈線30電性連接。另夕，驟。藉此，可確實將 也可使用眾所周知$权/ 去除該氧化臈之方法，
门之任何方法，例如L 氣體之方法。 也可適用使用有Ar 本實施形態之半導體裳置 方法，係包含將部分樹 I12771-980306.doc ：1314770 脂突起20去除’在樹脂突起20形成凹部25者（參照圖丨（八)〜 圖1(C))。也可從樹脂突起20的上端面側形成凹部25。凹部 25係以與缺口 32相重疊方式而形成。凹部25，例如，也可 藉由將佈線30作為遮罩之蝕刻步驟而形成。藉此，可形成 凹部25，以與缺口 32相重疊。 接著，經過將半導體基板1 〇切斷為各個單片之步驟或檢 查步驟等’也可製造半導體裝置 (第二實施形態）
圖7(A)及圖7(B)係使用本發明之第二實施形態之半導體 裝置的說明圖。在此，圖7(A)係半導體裝置2的上視圖。此 外，圖7(B)係圖7(A)之VIIB_VIIB線剖面的部分放大圖。 本實施形態之半導體裝置係包含樹脂突起5〇。樹脂突起 50係形成於半導體基板1〇上。樹脂突起5〇也可形成沿著半 導體基板10的一邊而延伸之形狀。在樹脂突起5〇的上端面 52係形成凹部55。凹部55係以與佈線⑼的穿通孔叫後述） 相重疊之方式而形成。 其係與電極14 本實施形態之半導體裝置係包含佈線60 在佈線60係形成穿通 電性連接，且形成至樹脂突起5〇上 孔62。穿通孔62也可形成於與樹脂突㈣相重疊之區域 内。穿通孔62的形狀並無特別限制。如圖7⑷所示，穿通 孔62也可為圓形孔。或 條佈線60形成複數個穿 成一個穿通孔（未圖示） 的凹部55相重疊。此時， 穿通孔62也可為矩形。或也可在一 通孔62。或在一條佈線6〇也可只形 。穿通孔62係配置成與樹脂突起5〇 牙通孔62與樹脂突起5〇的凹部55， 112771-980306.doc •15- 1314770 « - 也可形成相同形狀。穿通孔62也可連通凹部5 5。 本實施形態之半導體裝置也可形成以上之構成。藉此， 可安裝半導體裝置，而不會在佈線6〇與電路基板的佈線間 殘留接著劑。亦即，根據本實施形態之半導體裝置，可提 供一種安裝性佳之半導體裝置。 半導體裝置2之製造方法並無特別限制。例如，也可將佈 、泉60作為遮罩，再藉由將档子脂突起姓刻，形成凹部$ $。亦 鲁 # ’去除部分樹脂突起，也可在樹脂突起形成與佈線60的 穿通孔62相重疊之凹部55。其他之步驟，可使用已經說明 之任一步驟。藉此，也可形成半導體裝置2。 圖8(A)及圖8(B)係本實施形態變形例之半導體裝置的說 明圖。在此，圖8(A)係半導體裝置3的上視圖。此外，圖8(β) 及圖8(C)係分別為圖8(Α)之νιΠΒ νιΙΙΒ線剖面及 VIIIC線剖面的部分放大圖。 本實施形態之半導體裝置係包含佈線7G。在佈線7〇係形 • <穿通孔72。如圖8(A)所示，穿通孔72係呈沿著佈線7〇而 延伸之形狀。穿通孔72也可形成至樹脂突起8〇的基端部 84。接著，在樹脂突起8〇形成與穿通孔72相重疊之凹部μ。 凹部85係呈沿著佈線70而延伸之形狀。凹部85也可為溝 狀。凹部85也可形成至樹脂突起8〇的基端部料。凹部以也 可以連通樹脂突起80側面之方式而形成。藉此，可提供— 種安裝性佳之半導體裝置。 ' 另外，本發明並不限於上述之實施形態，可作各種變更。 例如，本發明係包含與實施形態所說明之構成實質相同的 112771-980306.doc •16- 1314770 - 構成（例如，功能、方法及結果相同之構成，或目的及效果 相同之構成）。此外，本發明係包含將實施形態所說明之構 成的非本質部分替換之構成。再者，本發明係包含發揮與 實施形態所說明之構成相同的作用效果之構成或可達成同 一目的之構成。又’本發明係包含在實施形態所說明之構 成附加周知技術之構成。 【圖式簡單說明】 圖1(A)〜圖1(C)係使用本發明之第一實施形態之半導體 ® K置的說明圖。 圖2(A)〜圖2(C)係使用本發明之第一實施形態之半導體 裝置的說明圖。 圖3係顯示安裝有使用本發明之第—實施形態之半導體 裝置的電子模組圖。 圖4係使用本發明之第一實施形態之半導體裝置之製造 方法的說明圖。 φ 圖5係使用本發明之第一實施形態之半導體裝置之製造 方法的說明圖。 圖6係使用本發明之第一實施形態之半導體裝置之製造 方法的說明圖。 圖7(A)及圖7(B)係使用本發明之第二實施形態之半導體 裝置的說明圖。 圖8(A)-圖8(C)係使用本發明之第二實施形態變形例之 半導體裝置的說明圖。 【主要元件符號說明】 112771_980306.doc •17· 1314770
1 半導體裝置 2 半導體裝置 3 半導體裝置 10 半導體基板 11 區域 12 積體電路 14 電極 16 鈍化膜 20 樹脂突起 22 上端面 24 側面 25 凹部 30 佈線 32 缺口 40 電路基板 42 佈線 45 接著劑 46 接著層 50 樹脂突起 52 上端面 55 凹部 60 佈線 62 穿通孔 70 佈線 112771-980306.doc -18- 1314770 72 80 84 85 穿通孔 樹脂突起 基端部 凹部
112771-980306.doc -19

Claims (1)

1314770 十、申請專利範圍： 種半導體裝置，其特徵係包含以下構件： 半導體基板，其具有電極； 樹脂突起’其係形成於前述半導體基板上；及 佈線其係與前述電極電性遠接，开彡# S 4电4电汪逑接，形成至前述樹脂突 起上， 在則述樹脂突起的上端面形成有凹部，
在前述佈線中形成有缺口，其係與前述凹部之至少一 部分相重疊。 種半導體裝置，其特徵係包含以下構件： 半導體基板，其具有電極； 樹脂突起，其係形成於前述半導體基板上；及 佈線，其係與前述電極電性連接，形成至前述樹脂突 起上， 在前述樹脂突起的上端面形成有凹部， 在前述佈線中形成有穿通孔，其係與前述凹部之至少 一部分相重疊。 3. 如請求項2之半導體裝置，其中 乂前述穿通孔係呈沿著前述佈線而延伸之形狀，形成至 鈿述樹脂突起的基端部上。 4. 如請求項1至3中任一項之半導體裝置，其中 前述樹脂突起的上端面係平坦面。 5. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵係包含以下步驟·· 預備具電極之半導體基板之步驟； 112771-980306.doc 1314770 在別述半導體基板上形成樹脂突起之步驟； ^與前述電極電性連接之佈線形成至前述樹脂突起的 面且具有形成於與前述上端面相重疊之 口之步驟；及 :除部分前述樹脂突起，並在前述樹脂突起形成與前 述缺口相重疊之凹部之步驟。 6. 一種半導體裝置之製造方 ❿ 其特徵係包含以下步驟·_ 預備/、電極之半導體基板之步驟； 在別述半導體基板上形成樹脂突^之步驟； 將與前述電極電性連接 ， 上端面，且使盆且… 别述樹脂突起的 使八具有形成於與前述上端 的穿通孔之步驟；& ㈤相重f之£域 去除部分前述樹脂突起， 述穿通孔相重疊之凹部之步驟/…知突起形成與前 7·如請^項6之半導體裝置之製造方法，立中 T述佈線形成至前述㈣突起的 牙通孔沿著前述佈線而延伸。 ^且使别述 "請求項⑷中任一項之半導體裝 以使前述上端面為平,曰面…“方法，其中 起。 之方式而形成前述樹脂突 I12771-980306.doc ：1314770 七、指定代表圖： ' (一)本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二)本代表圖之元件符號簡單說明： 1 半導體裝置 10 半導體基板 12 積體電路 14 電極 14 電極 16 鈍化膜 20 樹脂突起 22 上端面 24 側面 25 凹部 30 佈線 32 缺口 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無） 112771-980306.doc
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