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JP2003318585A - 電子機器 - Google Patents

電子機器

Info

Publication number
JP2003318585A
JP2003318585A JP2002122928A JP2002122928A JP2003318585A JP 2003318585 A JP2003318585 A JP 2003318585A JP 2002122928 A JP2002122928 A JP 2002122928A JP 2002122928 A JP2002122928 A JP 2002122928A JP 2003318585 A JP2003318585 A JP 2003318585A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
electronic device
conductive
case
lens holder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002122928A
Other languages
English (en)
Inventor
Jun Asaga
潤 浅賀
Hiroshi Mukogawa
寛 向川
Kazuaki Hashimoto
一明 橋本
Satoyuki Sasaki
智行 佐々木
Akio Shimane
章郎 島根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2002122928A priority Critical patent/JP2003318585A/ja
Priority to TW092108704A priority patent/TW595129B/zh
Priority to EP03008934A priority patent/EP1357780A3/en
Priority to US10/419,918 priority patent/US20040017501A1/en
Priority to CN03122091A priority patent/CN1453866A/zh
Publication of JP2003318585A publication Critical patent/JP2003318585A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0264Details of the structure or mounting of specific components for a camera module assembly
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007Casings
    • H05K9/002Casings with localised screening
    • H05K9/0022Casings with localised screening of components mounted on printed circuit boards [PCB]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10Integrated devices
    • H10F39/12Image sensors
    • H10F39/15Charge-coupled device [CCD] image sensors
    • H10F39/151Geometry or disposition of pixel elements, address lines or gate electrodes
    • H10F39/1515Optical shielding
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80Constructional details of image sensors
    • H10F39/806Optical elements or arrangements associated with the image sensors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型化、軽量化に対応でき、かつシールド性能
も向上したシールド構造を有する電子機器を提供する。 【解決手段】電子部品(34)を搭載する基板(30)
と、導電性樹脂で成型され、基板(30)に接続される
シールドケース(32)と、シールドケースの表面に形
成される導電性皮膜(32a)とを具備する。導電性樹
脂で成型するので、任意の形状のシールドケースを成型
でき、金属ケースに比べて小型化、軽量化が図れる。導
電性樹脂の表面に導電性皮膜を形成するので、ケースの
接地が確実に確保でき、シールド性能が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はシールドおよび/ま
たは封止機構を有する電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】このような電子機器としては、近年、携
帯電話や携帯情報端末に組み込まれるカメラモジュール
がある。このようなカメラモジュールは小型、軽量であ
ることが望まれている。ここで、小型の電子機器におい
ては、各部品間の電波雑音干渉を防ぐために各部品をシ
ールド(EMIシールド)することが必要である。特
に、通信機能を有する携帯機器においては、アンテナと
カメラモジュールが隣接すると、次のような問題が生じ
る。アンテナからのノイズがカメラモジュール(撮像素
子)に混入すると、画像信号が乱れてしまう。また、ア
ンテナの近傍で、カメラモジュール(撮像素子、あるい
はディジタル信号プロセッサ)から電磁波が発生される
と、アンテナの受信感度が下がってしまう。さらに、カ
メラモジュールからの電磁波が人体に与える影響も小さ
くない。このため、カメラモジュールはシールドする必
要がある。しかも、これらの携帯機器は年々高集積化、
高周波数化しており、シールドケースに対する要求が高
まっている。
【0003】シールド構造を有する従来のカメラモジュ
ールの断面図を図1に示す。カメラモジュールは基板1
0と、基板10上に配置された撮像素子12と、接着剤
22により基板10に接続されるレンズホルダ14とか
らなる。レンズホルダ14はレンズ16を保持するとと
もに、撮像素子12の上面にカラーフィルタ18も保持
する。このモジュール全体が金属のシールドケース20
により覆われている。シールドケース20は先端でレン
ズホルダ14に接続されるとともに、手元部で半田付け
により基板10に接続される。図示してはいないが、基
板10は筐体側接地に接続されているので、これによ
り、カメラモジュールの接地が確保される。
【0004】しかしながら、別部材である金属製のシー
ルドケース20をカメラモジュール全体に被せる構造で
あるので、本来のカメラモジュールよりも大型化、重量
化してしまう。これは、小型、軽量の携帯機器に組み込
む電子機器のシールド構造としては適さない。また、金
属のシールドケース20は曲げ、絞りを組み合わせた加
工により製造されるので、複雑な形状であるシールドケ
ースそのものの形状を実現することは困難であり、シー
ルドケース14の外観形状はカメラモジュール全体を覆
う角筒形状とならざるを得ない。
【0005】また、撮像素子12は湿気や塵を嫌うので
密封する必要がある。そのため、従来のカメラモジュー
ルでは、レンズホルダ14を接着剤22により基板10
に接続して密封している。通常は、接着剤22としては
熱硬化性の接着剤を用いる。接着剤22の熱硬化過程
で、その熱によりレンズホルダ14内部の空気が膨張す
ることがある。空気膨張によりレンズホルダ14内の気
圧が上昇する。気圧の上昇によりレンズホルダ14と基
板10との接続部の接着層が破壊され、密封構造が損な
われることがある。さらに、接着層の破壊時に接着剤が
飛び散り、飛散物がレンズホルダ14内に留まり、撮像
素子12への塵となる場合もある。なお、接着層の破壊
は微小な孔であることが多く、肉眼では発見できないこ
ともある。
【0006】これを防ぐために、従来では、接着剤22
を基板10に塗布する際に、レンズホルダ20の断面全
部に塗布するのでなく、塗布面に微小なギャップを設け
ることが考えられている。これによれば、ギャップのサ
イズ、接着剤22の塗布量、塗布形状、粘性、硬化温度
等を調整することにより、接着剤22が硬化時の熱で軟
化して、塗布面から流れ出てギャップを充填することが
できる。しかしながら、接着剤の軟化は種々のパラメー
タが関連するので、それらの影響を受け易く、確実にギ
ャップを充填することが困難であるとともに、ギャップ
が残ってしまった場合(充填が不十分の場合)の修正が
困難である致命的な欠点がある。さらに、ギャップが小
さ過ぎた場合は、やはり気圧の上昇が避けられない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の電子
機器のシールド構造は金属のシールドケースを電子機器
に被せる構造であるので、電子機器を必要以上に大型
化、重量化し、携帯機器に組み込む電子機器には不適で
あった。また、電子機器の密封構造において、内部の気
圧の上昇につながる密封構造の破壊を確実に防ぐことが
困難であった。
【0008】本発明の目的は電子機器の小型化、軽量化
に対応でき、かつシールド性能も向上したシールド構造
を有する電子機器を提供することである。
【0009】本発明の他の目的は、電子機器の密閉性を
容易、かつ確実に確保できる封止構造を有する電子機器
を提供することである。
【0010】(1)本発明の一態様に係る電子機器は、
電子部品を搭載する基板と、導電性樹脂で成型され、前
記基板に接続されるシールドケースと、前記シールドケ
ースの表面に形成される導電性皮膜とを具備する。
【0011】導電性樹脂でシールドケースを成型するの
で、任意の形状のケースを成型できるし、金属に比べて
小型化、軽量化が図れる。さらに、導電性樹脂の表面に
導電性皮膜を形成するので、ケースの接地が確実に確保
でき、シールド性能が向上する。
【0012】(2)本発明の他の態様に係る電子機器
は、電子部品を搭載する基板と、前記電子部品を密封す
るために前記基板に接続されるケースと、前記基板に設
けられた密封接続時のガス抜き孔と、密封接続後に前記
ガス抜き孔に充填される封止部材とを具備する。
【0013】密封接続時にケース内のガスがガス抜き孔
からケース外に排出されるので、接着剤硬化時の熱によ
りケース内の気圧が上昇することが防止され、接着層が
破壊され、密封構造が損なわれることがない。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明によ
る電子機器の実施形態を説明する。
【0015】第1実施形態 図2は本発明の第1実施形態に係る電子機器としてのカ
メラモジュールが組み込まれる携帯電話機の構成を示す
図である。上部筐体Aと下部筐体Bとがヒンジ部Cを介
して折り畳み可能に結合される。上部筐体Aには、アン
テナ1、カメラモジュールD、液晶表示部2が設けられ
る。下部筐体Bにはキーボード3が設けられる。カメラ
モジュールDは水平方向の軸を中心に回動可能であり、
レンズが正面側(図1の前面)を撮影することも、背面
側(図1の後面)を撮影することもできるようになって
いる。
【0016】図3は本発明の第1実施形態に係る電子機
器としてのカメラモジュールの構成を示す斜視図であ
る。カメラモジュールとは、光学系、撮像素子、画像処
理プロセッサからなり、画像(静止画)信号/映像(動
画)信号を出力するユニットである。基板30上に、レ
ンズホルダ32が固定される。レンズホルダ32はレン
ズを保持する円筒形状部分と、カラーフィルタ、撮像素
子を収納する角筒形状部分との二段重ね構造を有する。
【0017】図4は第1実施形態のカメラモジュールの
構成を示す断面図である。基板30の上には撮像素子
(例えば、CMOSセンサ、CCDセンサ等)34が配
置され、基板30の下には画像処理プロセッサチップ3
6が配置される。レンズホルダ32は導電性の接着剤3
8により基板30に接続される。基板30には図示して
はいないが、接地パターンが形成され、レンズホルダ3
2は接地パターンに接続される。接地パターンは図示し
ないコンタクトによりカメラモジュールが組み込まれる
装置筐体の接地にさらに接続される。レンズホルダ32
は撮像素子34の上方にレンズ40を保持するととも
に、カラーフィルタ42も保持する。レンズホルダ32
は上述した二段重ね構造に成型された導電性樹脂からな
る本体32aと、本体32aの表面に形成された導電性
皮膜32bとからなる。
【0018】一般に、導電性樹脂は、樹脂に導電性繊維
を混ぜて製造するが、製造プロセスの種々の要因によっ
ては、表面に樹脂が集中してスキン層が形成されてしま
い、表面で安定した導電性が得られないことがある。す
なわち、基板30との接触面が必ずしも導電性を呈する
とは限らない。このため、レンズホルダ32が基板30
(の接地パターン)と導電接触しないことがある。その
ため、単なる導電性樹脂からなるレンズホルダ32を使
用する場合は、予め接合部に金属を埋め込んでおき、こ
の金属埋め込み部に嵌合されるネジによりホルダと基板
との接続、接地確保が行なわれている。このため、レン
ズホルダが大型化するとともに、基板との接続作業に時
間と手間がかかる。さらに、導電性樹脂とは言っても、
金属に比べると導電性は低く、シールド効果が十分では
ない。
【0019】これを回避するために、本実施形態では、
導電性樹脂本体32aの表面に蒸着層等の導電性皮膜3
2bを形成している。導電性皮膜32bは導電性樹脂本
体32aと導通されるとともに、基板の接地パターンと
も容易に導通される。このように、導電性樹脂からなる
本体32aと導電性皮膜32bの双方のシールド効果が
得られる。また、導電性皮膜32bの表面は導通確保が
容易なため、基板30の接地パターンを介して装置筺体
の接地に接触させることができ、接地強化が可能とな
る。本実施形態のレンズホルダ32は導電性樹脂により
自由な形状が実現可能であるとともに、導電性皮膜32
bにより表面の導電性を確保することができ、シールド
効果を確実に得ることができる。レンズホルダ32と基
板30を接続する導電性の固定部材は導電性の接着剤に
限らず、半田等でもよい。また、導電性皮膜32bは蒸
着層に限らず、導電塗装層、メッキ塗装層であってもよ
い。
【0020】以上説明したように、第1実施形態によれ
ば、カメラモジュールのレンズホルダ等の電子機器の外
郭を蒸着等の導電性皮膜により製品表面の導通確保を容
易とした導電性樹脂で成型することにより、導電性樹脂
と表面に形成された導電性皮膜の両方のシールド効果が
得られ、かつ金具等の埋め込みを必要とせず、導電性樹
脂のモジュール表面からの導通確保が可能となり、接地
への接続が容易になる。このため、導電性樹脂の接地へ
の導通方法の自由度が増し、複雑で小型、軽量のシール
ド強化構造が可能となった。この構造をより一層の高密
度化が進み、小型で複雑に電波の影響が絡みあう通信機
能付き携帯機器等に組み込まれるカメラモジュール等に
応用すると、EMI対策,撮像素子の感度への影響対策
等が容易となる。
【0021】以下、本発明による電子機器の他の実施形
態を説明する。他の実施形態の説明において第1の実施
形態と同一部分は同一参照数字を付してその詳細な説明
は省略する。
【0022】第2実施形態 図5は第2実施形態のカメラモジュールの構成を示す断
面図である。第2実施形態は第1実施形態の変形例であ
り、第2の基板30bの中央部に開口が設けられ、基板
30bの下面に撮像素子34が設けられ、開口を介して
撮像素子34に光学像が入射する。基板30の上面に信
号処理プロセッサチップ36が配置されるとともに、コ
ネクタ48が設けられる。コネクタ48は基板30、3
0bのパターンどうしを電気的に接続する。コネクタ4
8から突出して設けられる固定用金具50により、レン
ズホルダ32は第2の基板30bを挟んで基板30に固
定される。これにより、接着剤38を用いずに、レンズ
ホルダ32の表面の導電性皮膜32bが基板の接地パタ
ーンと容易に導通される。固定用金具50は、コネクタ
48とは独立して基板30に接続される場合もある。
【0023】第3実施形態 図6は第3実施形態のカメラモジュールの構成を示す断
面図である。第3実施形態は密封接続時のケース内の気
圧が上昇することを防止する密封構造に関する実施形態
である。
【0024】基板60の上に撮像素子64が配置され、
基板60の下には画像処理プロセッサチップ66が配置
される。レンズホルダ62は熱硬化性の接着剤68によ
り基板60に接続される。レンズホルダ62は撮像素子
64の上方にレンズ70を保持するとともに、カラーフ
ィルタ72も保持する。基板60にはガス抜き孔80が
設けられている。
【0025】このため、レンズホルダ62と基板60と
の間の接着剤68の熱硬化過程でレンズホルダ62内部
の空気が膨張しても、ガス抜き孔80から空気が外部に
排出され、内部の気圧が外部より高くなることが無い。
この結果、レンズホルダ62と基板60との接続部の接
着層が破壊されることがなく、確実に接着される。その
後、ガス抜き孔80に封止部材82が充填され、密封構
造が達成される。封止部材82としては、半田、紫外線
硬化樹脂等がある。封止部材82として半田を用いる場
合は、ガス抜き孔80の内部、周囲にはパターン(ラン
ド)を形成しておく。この結果、撮像素子64が確実に
密封される。また、ガス抜き孔80は基板60に設けら
れているので、万が一、封止時にガス抜き孔80から封
止部材82がホルダ62内に入り込んでも、撮像素子6
4の撮像面を汚す可能性が低い。
【0026】なお、図6では、レンズホルダ62は材料
を限定しなかったが、第1、第2実施形態と同様に導電
性樹脂から本体を成型し、その表面に蒸着層等の導電性
皮膜を形成し、シールドケースとしてもよい。
【0027】変形例 なお、本願発明は上記各実施形態に限定されるものでは
なく、実施段階ではその趣旨を逸脱しない範囲で種々に
変形することが可能である。また、各実施形態は可能な
限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組合わ
せた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の
段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件
における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得
る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つか
の構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課
題の欄で述べた課題の少なくとも1つが解決でき、発明
の効果の欄で述べられている効果の少なくとも1つが得
られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明
として抽出され得る。また、上述の説明では、電子機器
としては通信機能付き携帯機器に組み込まれるカメラモ
ジュールを例にとり説明したが、カメラモジュールに限
らない。さらには、通信機能付き携帯機器に組み込まれ
る電子機器に限らず、シールドが必要な全ての機器に適
用可能である。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
記のような作用効果を奏する電子機器を提供することが
できる。
【0029】(1)導電性樹脂でシールドケースを成型
するので、任意の形状のケースを成型できるし、金属に
比べて小型化、軽量化が図れる。さらに、導電性樹脂の
表面に導電性皮膜を形成するので、ケースの接地が確実
に確保でき、シールド性能が向上する。
【0030】(2)密封時にケース内のガスがガス抜き
孔からケース外に排出されるので、接着剤硬化のための
熱によりケース内の気圧が上昇することが防止され、接
着層が破壊され、密封構造が損なわれることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のシールド構造を示す図。
【図2】本発明による電子機器の第1の実施形態として
のカメラモジュールが組み込まれる携帯電話機の構造を
示す図。
【図3】本発明による電子機器の第1の実施形態の斜視
図。
【図4】本発明による電子機器の第1の実施形態のシー
ルド構造を示す図。
【図5】本発明による電子機器の第2の実施形態のシー
ルド構造を示す図。
【図6】本発明による電子機器の第3の実施形態の密封
構造を示す図。
【符号の説明】
30…基板 32…レンズホルダ 32b…導電性皮膜 34…撮像素子 38…導電性接着剤
フロントページの続き (72)発明者 向川 寛 東京都青梅市新町3丁目3番地の1 東芝 デジタルメディアエンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 橋本 一明 東京都青梅市新町3丁目3番地の1 東芝 デジタルメディアエンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 佐々木 智行 東京都青梅市新町3丁目3番地の1 東芝 デジタルメディアエンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 島根 章郎 東京都青梅市新町3丁目3番地の1 東芝 デジタルメディアエンジニアリング株式会 社内 Fターム(参考) 2H044 AE01 AE06 5E321 AA01 BB23 BB33 BB34

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品を搭載する基板と、 導電性樹脂で成型され、前記基板に接続されるシールド
    ケースと、 前記シールドケースの表面に形成される導電性皮膜と、 を具備する電子機器。
  2. 【請求項2】 前記導電性皮膜は蒸着膜、導電塗装膜、
    メッキ塗装膜のいずれかである請求項1記載の電子機
    器。
  3. 【請求項3】 前記導電性皮膜は接地される請求項1ま
    たは請求項2記載の電子機器。
  4. 【請求項4】 前記シールドケースは導電性の固定部材
    により前記基板に接続される請求項1記載の電子機器。
  5. 【請求項5】 前記電子部品は撮像素子であり、 前記シールドケースはレンズホルダを兼ねている請求項
    1乃至請求項4のいずれか一項に記載の電子機器。
  6. 【請求項6】 電子部品を搭載する基板と、 前記電子部品を密封するために前記基板に接続されるケ
    ースと、 前記基板に設けられた密封接続時のガス抜き孔と、 密封接続後に前記ガス抜き孔に充填される封止部材と、 を具備する電子機器。
  7. 【請求項7】 前記ケースは導電性樹脂で成型され、 前記導電性樹脂の表面に導電性皮膜が形成される請求項
    6に記載の電子機器。
  8. 【請求項8】 前記導電性皮膜は蒸着膜、導電塗装膜、
    メッキ塗装膜のいずれかである請求項7記載の電子機
    器。
  9. 【請求項9】 前記導電性皮膜は接地される請求項7ま
    たは請求項8記載の電子機器。
  10. 【請求項10】 前記ケースは導電性の固定部材により
    前記基板に接続される請求項7記載の電子機器。
  11. 【請求項11】 前記電子部品は撮像素子であり、 前記ケースはレンズホルダを兼ねている請求項6乃至請
    求項10のいずれか一項に記載の電子機器。
  12. 【請求項12】 前記封止部材は半田、紫外線硬化樹脂
    のいずれかである請求項5乃至請求項9のいずれか一項
    に記載の電子機器。
  13. 【請求項13】 アンテナと、 撮像素子を搭載する基板と、 導電性樹脂で成型され、表面に導電性皮膜が形成され、
    前記基板に接続されるレンズホルダと、を具備する通信
    装置。
JP2002122928A 2002-04-24 2002-04-24 電子機器 Pending JP2003318585A (ja)

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TW092108704A TW595129B (en) 2002-04-24 2003-04-15 Electronic device
EP03008934A EP1357780A3 (en) 2002-04-24 2003-04-16 Camera module having a shield casing and a sealing mechanism
US10/419,918 US20040017501A1 (en) 2002-04-24 2003-04-22 Electronic device
CN03122091A CN1453866A (zh) 2002-04-24 2003-04-24 电子器件

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