CN101312095A - 单片陶瓷电容器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种单片陶瓷电容器。该多端子单片陶瓷电容器设置成减小等价直列电感(ESL)和具有阵列结构。第一相同极性连接导体和第二相同极性连接导体设置在电容器主体内部，以便延伸过两个或更多个电容器。第一相同极性连接导体电连接到多个第一外部端子电极，并且第二相同极性连接导体连接到多个第二外部端子电极。在安装在布线衬底上的单片陶瓷电容器中，即使在一个外部端子电极中发生焊点开裂等事故，也能够保持总电容。

Description

单片陶瓷电容器

技术领域

本发明涉及一种单片陶瓷电容器(monolithic ceramic capacitor)。更具体地，本发明涉及一种布置成减小等价直列电感(equivalent seriesinductance，ESL)的多端子单片陶瓷电容器。

背景技术

在电源电路中，电源线或地中存在的阻抗会引起电源线的电压变化的增加，这可导致待驱动的电路的工作不稳定，通过电源电路的电路之间的干扰，或振荡。为了说明该问题，去耦电容器(decoupling capacitor)通常连接在电源线和地之间。去耦电容器用于减小电源线和地之间的阻抗，以便抑制电源电压的变化或电路之间的干扰。

近来，在移动电话等通信装置或个人计算机等信息处理装置中，信号传输的速度增加到处理大量信息，这里使用的集成电路(IC)的时钟频率也增加。因此，容易产生包括大量的谐波成分(harmonic components)的噪声，因此必须为IC电源电路提供更有效的去耦。

为了增加去耦效果，使用具有优良阻抗一频率特性的去耦电容器是有效的。这种去耦电容器的实例为单片陶瓷电容器。因为它们具有低的ESL，因此，与电解电容器相比，单片陶瓷电容器在宽频带范围内具有优异的吸噪效果。

例如，日本未审查专利申请公开公报No.2003-318066公开了这种适用于去耦的单片陶瓷电容器。在该公开的单片陶瓷电容器中，给电容阵列中的一些电容器施加电势以使电流在特定方向上流动，同时给其它电容器施加另一电势以使电流在相反方向上流动，从而使流过两个电容器的电流所产生的磁场能够被消除，以便减小ESL。

然而，日本未审查专利申请公开公报No.2003-318066中公开的单片陶瓷电容器具有如下问题。

首先，在经焊点安装在布线衬底上的单片陶瓷电容器中，由于焊点的开裂等缺陷，特定的外部端子电极和导电带(conductive land)之间可能会出现分离。在该情况下，难以获得对应于与已经出现分离的外部端子电极结合的阵列的电容。因此，电容会被极大地降低。即使仅一个焊点开裂，对应于“阵列数量的倒数”的电容被降低。

另一个问题是测量单片陶瓷电容器的总电容很耗时。单片陶瓷电容器的总电容等于独立电容阵列的电容的总和。因此，通过测量每个电容阵列的电容并求和，可知道总电容，或者通过测量在所有的外部端子电极连接到布线衬底或任何其它衬底上的状态下的电容，来知道总电容。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够解决上述问题的单片陶瓷电容器。

根据本发明的优选实施例，单片陶瓷电容器包括电容器主体，所述电容器主体包括多个层叠的陶瓷层并且具有第一主表面、面对第一主表面的第二主表面和连接第一主表面和第二主表面的侧表面。

多个第一外部端子电极和多个第二外部端子电极设置在电容器主体的侧表面上，所述多个第一外部端子电极中的每个连接到第一电势，所述多个第二外部端子电极中的每个连接到第二电势。

设置在电容器主体内的第一、第二、第三和第四内部电极。第一内部电极电连接到至少一个第一外部端子电极，第二内部电极电连接到至少一个第二外部端子电极，第三内部电极电连接到至少一个第一外部端子电极，并且第四内部电极电连接到至少一个第二外部端子电极。

一个或更多个第一电容器，所述一个或更多个第一电容器设置在电容器主体的内部，每个第一电容器具有通过设置第一内部电极和第二内部电极所形成的电容，在第一内部电极和第二内部电极之间具有特定一个陶瓷层。一个或更多个第二电容器，所述一个或更多个第二电容器设置在电容器主体的内部以便布置成在陶瓷层的俯视图中与第一电容器相邻，每个第二电容器具有通过设置第三内部电极和第四内部电极所形成的电容，在第三内部电极和第四内部电极之间具有特定一个陶瓷层。

单片陶瓷电容器还包括设置在电容器主体的内部的第一相同极性连接导体，所述至少一个第一相同极性连接导体延伸过从第一电容器和第二电容器中选择的两个或更多个电容器，并且电连接到多个第一外部端子电极中的两个或更多个。

优选地，单片陶瓷电容器连接到外部电路以使电流流过内部电极，从而使得流过同一陶瓷层上的相邻的内部电极的至少相对部分的电流的方向相反。

第一内部电极电连接到第一外部端子电极中的一个，第二内部电极电连接到第二外部端子电极中的一个，第三内部电极电连接到第一外部端子电极中的一个，并且第四内部电极电连接到第二外部端子电极中的一个。可选地，所述第一内部电极可电连接到多个第一外部端子电极，所述第二内部电极可电连接到多个第二外部端子电极，所述第三内部电极可电连接到多个第一外部端子电极，并且所述第四内部电极可电连接到多个第二外部端子电极。

此外，优选地，所述第一相同极性连接导体电连接到所有第一外部端子电极。

当所述侧表面包括第一侧表面和面对第一侧表面的第二侧表面时，和当第一外部端子电极包括设置在第一侧表面上的第一外部端子电极和设置在第二侧表面上的第一外部端子电极时，所述至少一个第一相同极性连接导体可包括：仅电连接到设置在第一侧表面上的第一外部端子电极的相同极性连接导体，和仅电连接到第二侧表面上设置的第一外部端子电极的相同极性连接导体。可选地，第一相同极性连接导体可包括电连接到第一侧表面上设置的第一外部端子电极和电连接到第二侧表面上设置的第一外部端子电极的相同极性连接导体。

此外，单个第一相同极性连接导体可设置在电容器主体的内部，或者多个第一相同极性连接导体可设置在电容器主体的内部。在后者的情况中，优选地，多个第一相同极性连接导体在电容器主体的层叠方向上连续地设置，陶瓷层层叠在电容器主体中。

优选地，第一相同极性连接导体具有相对大面积的主体部分和从主体部分延伸并且电连接到多个第一外部端子电极的多个引导部分。

在可选的优选实施例中，第一相同极性连接导体可形成具有预定宽度的线形。在该情况中，优选地，当从陶瓷层之间的特定分界面观看时，陶瓷层的暴露部分所占据的面积大于第一相同极性连接导体所占据的面积。

此外，优选地，单片陶瓷电容器还包括第一伪内部导体，所述第一伪内部导体设置在上面设置第一相同极性连接导体的陶瓷层之间的分界面上，所述第一伪内部导体连接到第二外部端子电极或靠近第二外部端子电极设置，但是不连接到第一相同极性连接导体。

此外，第一相同极性连接导体可包括设置成通过陶瓷层面对第一内部电极和第三内部电极的相同极性连接导体。可选地，第一相同极性连接导体可包括靠近第一主表面和第二主表面中的至少一个设置、和设置成通过陶瓷层面对第二内部电极和/或第四内部电极的相同极性连接导体。

此外，优选地，没有形成第一、第二、第三和第四内部电极的缓冲区设置在包括电容器主体的层叠方向的中心的区域中。在该情况中，更优选地，第一相同极性连接导体设置在该缓冲区中。

优选地，单片陶瓷电容器还包括设置在电容器主体内部的第二相同极性连接导体，所述第二相同极性连接导体延伸过从第一电容器和第二电容器中选择的两个或更多个电容器，并且电连接到多个第二外部端子电极中的两个或更多个。第二相同极性连接导体能够以上述第一相同极性连接导体相似的方式实施，下面将说明。

首先，优选地，第二相同极性连接导体电连接到所有第二外部端子电极。

当所述侧表面包括第一侧表面和面对第一侧表面的第二侧表面时，和当第二外部端子电极包括设置在第一侧表面上的第二外部端子电极和设置在第二侧表面上的第二外部端子电极时，第二相同极性连接导体可包括：仅电连接到设置在第一侧表面上的第二外部端子电极的相同极性连接导体，和仅电连接到第二侧表面上设置的第二外部端子电极的相同极性连接导体。可选地，第二相同极性连接导体可包括电连接到第一侧表面上设置的第二外部端子电极和电连接到第二侧表面上设置的第二外部端子电极的相同极性连接导体。

此外，单个第二相同极性连接导体可设置在电容器主体的内部，或者多个第二相同极性连接导体可设置在电容器主体的内部。在后者的情况中，优选地，多个第二相同极性连接导体在电容器主体的层叠方向上连续地设置。

优选地，第二相同极性连接导体具有相对大面积的主体部分和从主体部分延伸并且电连接到多个第二外部端子电极的多个引导部分。

在可选的优选实施例中，第二相同极性连接导体可形成具有预定宽度的线形。在该情况中，优选地，当从陶瓷层之间的特定分界面观看时，陶瓷层的暴露部分所占据的面积大于第二相同极性连接导体所占据的面积。

此外，优选地，单片陶瓷电容器还包括第二伪内部导体，所述第二伪内部导体设置在上面设置第二相同极性连接导体的陶瓷层之间的分界面上，所述第二伪内部导体连接到第一外部端子电极或靠近第一外部端子电极设置，但是不连接到第二相同极性连接导体。

此外，第二相同极性连接导体可包括设置成通过陶瓷层面对第二内部电极和第四内部电极的相同极性连接导体。可选地，第二相同极性连接导体可包括靠近第一主表面和第二主表面中的至少一个设置和设置成通过陶瓷层面对第一内部电极和/或第三内部电极的相同极性连接导体。

此外，在没有形成第一、第二、第三和第四内部电极的缓冲区设置在包括电容器主体的层叠方向的中心的区域中的情况中，优选地，第二相同极性连接导体设置在该缓冲区中。

在设置第一和第二相同极性连接导体的情况下，优选地，第一相同极性连接导体包括设置成通过陶瓷层面对第一内部电极和第三内部电极、和设置成通过陶瓷层面对第二相同极性连接导体的同极性连接导体，第二相同极性连接导体位于与第一内部电极和第三内部电极所在侧相反的侧上。

根据本发明的优选实施例，第一相同极性连接导体可用于电连接多个第一外部端子电极中的两个或更多个。在布线衬底上的导电带和外部端子电极经焊点电连接的状态下，在任一第一外部端子电极中可能会发生焊点开裂等事故，这会导致在特定一个第一外部端子电极和对应的导电带之间发生分离。然而，即使在该情况下，单片陶瓷电容器提供的电容能够保持期望值，只要发生分离的第一外部端子电极经相同极性连接导体电连接到另一个第一外部端子电极。

此外，通过使用经相同极性连接导体连接的两个或更多个第一外部端子电极中的仅一个，能够测量单片陶瓷电容器的总电容。不需要使用所有第一外部端子电极来测量。因此，能够容易地知道单片陶瓷电容器的总电容。

在本发明优选实施例中，第一相同极性连接导体可电连接到所有第一外部端子电极。因此，即使在任一第一外部端子电极中发生焊点开裂等事故，也能够在单片陶瓷电容器中保持期望的电容。

此外，单个第一相同极性连接导体可设置在电容器主体的内部，因此有利地，能够减小单片陶瓷电容器的高度。

可选地，多个第一相同极性连接导体可设置在电容器主体的内部。在该情况中，多个第一相同极性连接导体在层叠方向上层叠，从而提高了第一相同极性连接导体和第一外部端子电极之间的连接可靠性。这确保在分离时的更可靠支持。

此外，第一相同极性连接导体可包括具有相对大面积的主体部分和从主体部分延伸并且电连接到多个第一外部端子电极的引导部分。因为存在具有相对大面积的主体部分，因此，能够容易地形成电流通路，并且在上述分离情况下能够更可靠地利用支持。这种结构有效减小第一相同极性连接导体的数量。

第一相同极性连接导体可形成具有预定宽度的线形，从而当从陶瓷层之间的特定分界面观看时，与第一相同极性连接导体所占据的面积相比，陶瓷层的暴露部分所占据的面积能够被容易地增加。结果，能够增加陶瓷层之间的结合强度。

连接到第二外部端子电极或靠近第二外部端子电极设置的第一伪内部导体设置在上面形成第一相同极性连接导体的陶瓷层之间的分界面。第一伪内部导体能够减轻从第一相同极性连接导体延伸并连接到第一外部端子电极的引导部分的存在所引起的凹陷和台阶的影响。

第一相同极性连接导体可设置成通过陶瓷层面对第一和第三内部电极。在该情况中，第一相同极性连接导体对电容的形成基本无贡献。因此，能够基本消除第一相同极性连接导体的存在所导致的电容的变化。

可选地，第一相同极性连接导体可靠近第一和第二主表面中的至少一个设置和设置成通过陶瓷层面对第二内部电极和/或第四内部电极。在该情况中，通过把第一相同极性连接导体和第二内部电极和/或第四内部电极设置成彼此面对来形成电容。因为第一相同极性连接导体包括至少两个引导部分，因此获得大的电流分配效果。第一相同极性连接导体靠近安装表面设置，从而回线电感能够被减小，并且ESL能够被减小。

没有形成第一、第二、第三和第四内部电极的缓冲区可设置在包括电容器主体的层叠方向的中心的区域中，并且第一相同极性连接导体可设置在该缓冲区中，因而实现以下有益效果。如果陶瓷层由高介电常数的电介质形成，由于电介质的电致伸缩效应，电容器主体会膨胀和收缩。膨胀或收缩应力可使电容器主体裂缝。上述缓冲区用于减轻导致这种裂缝的应力。无内部电极形成的缓冲区具有低弯曲强度。因此，如上所述，第一相同极性连接导体设置在缓冲区中，从而第一相同极性连接导体实现提高强度的功能和最初功能。

在本发明的优选实施例中，单片陶瓷电容器可还包括第二相同极性连接导体。在该情况中，第二相同极性连接导体实现与上述第一相同极性连接导体基本相似的有利效果。

在该情况中，第一相同极性连接导体可包括设置成通过陶瓷层面对第一和第三内部电极和设置成通过陶瓷层面对第二相同极性连接导体的相同极性连接导体，第二相同极性连接导体位于与第一和第三内部电极所在侧相反的侧上。因此，相同极性连接导体和内部电极之间无电容产生，同时在第一和第二相同极性连接导体之间产生电容。通过调节第一和第二相同极性连接导体之间产生的电容，能够细微地调节单片陶瓷电容器的总电容。

在本发明的优选实施例中，可使电流流过内部电极，从而使流过相邻的内部电极的至少相对部分的电流方向相反。在该情况中，在相邻的内部电极之间产生的磁场被消除。因此，能够有效地减小ESL。

下面，根据参考附图的本发明的优选实施例的详细说明，本发明的其它特征、元件、特性和优点将变得更显然。

附图说明

图1是显示根据本发明的第一实施例的单片陶瓷电容器的外观的立体图；

图2是图1所示的单片陶瓷电容器的外观的俯视图；

图3A-3D是显示剖视的图1的单片陶瓷电容器的内部结构的俯视图；

图4是显示图1的单片陶瓷电容器如何安装的立体图；

图5A和5B是显示根据本发明的第二实施例的、对应于图3A和3D的单片陶瓷电容器的视图；

图6A和6B是显示根据本发明的第三实施例的、对应于图3A和3D的单片陶瓷电容器的视图；

图7A和7B是显示根据本发明的第四实施例的、对应于图3A和3D的单片陶瓷电容器的视图；

图8A-8D是显示根据本发明的第五实施例的、对应于图3A-3D的单片陶瓷电容器的视图；

图9A-9D是显示根据本发明的第六实施例的、对应于图3A-3D的单片陶瓷电容器的视图；

图10A和10B是显示根据本发明的第七实施例的、对应于图9A和9D的单片陶瓷电容器的视图；

图11A和11B是显示根据本发明的第八实施例的、对应于图9A和9D的单片陶瓷电容器的视图；

图12A-12F是显示根据本发明的第九实施例的、对应于图3A-3D的单片陶瓷电容器的视图；

图13A-13H是显示根据本发明的第十实施例的、对应于图3A-3D的单片陶瓷电容器的视图；和

图14A-14F是显示根据本发明的第十一实施例的、对应于图3A-3D的单片陶瓷电容器的视图。

具体实施方式

图1～4显示根据本发明的第一实施例的单片陶瓷电容器1。图1是显示单片陶瓷电容器1的外观的立体图，图2是显示单片陶瓷电容器1的外观的俯视图。图3A～3D是显示剖视的单片陶瓷电容器1的内部结构的俯视图，显示了从顶层的层叠顺序。图4是显示图1的单片陶瓷电容器1如何安装的立体图。

单片陶瓷电容器1包括大致长方体的电容器主体3，电容器主体3具有多个层叠的陶瓷层2。例如，每个陶瓷层2由介电陶瓷制成，该介电陶瓷包含作为主成分的BaTiO₃，CaTiO₃，SrTiO₃，CaZrO₃等。锰化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物、或Ni化合物等辅助成分可添加到主成分中。例如，每个陶瓷层2具有大约2.0μm～3.0μm的厚度。

电容器主体3具有第一主表面4和面向第一主表面4的第二主表面5。电容器主体3还具有连接到第一和第二主表面4和5的第一侧表面6、第二侧表面7、第三侧表面8和第四侧表面9。每个陶瓷层2在主表面4和5的方向上延伸。侧表面6-9在陶瓷层2层叠的层叠方向上延伸。第一和第二侧表面6和7彼此面对，第三和第四侧表面8和9彼此面对。第一和第二侧表面6和7定位成沿陶瓷层2的较长的侧边延伸。

多个第一外部端子电极10和多个第二外部端子电极11设置在电容器主体3的侧表面上。在本实施例中，四个第一外部端子电极10和四个第二外部端子电极11设置在第一和第二侧表面6和7上。每个第一外部端子电极10连接到第一电势，每个第二外部端子电极11连接到第二电势。优选地，第一外部端子电极10和第二外部端子电极11彼此邻近、交替地布置。

在以下的说明中，四个第一外部端子电极10称为第一外部端子电极10-1，10-2，10-3和10-4，以便使它们彼此区别；并且四个第二外部端子电极11称为第二外部端子电极11-1，11-2，11-3和11-4，以便使它们彼此区别。

外部端子电极10和11的导电成分的实例可包括但不局限于Cu、Ni、Ag、Pd、Ag-Pd合金、和Au。当使用焊点(solder joint)安装单片陶瓷电容器1时，外部端子电极10和11优选地具有这样的结构：Ni镀层(plating layer)形成在金属底层上，Sn镀层依序形成在Ni镀层上。当单片陶瓷电容器1安装成嵌在树脂衬底中时，外部端子电极10和11优选地具有这样的结构：具有树脂附着力的Cu镀层形成金属底层上。当使用导电粘合剂安装单片陶瓷电容器1时，外部端子电极10和11优选地包含作为导电成分的Ag、Pd、或Ag-Pd合金。当用引线接合安装单片陶瓷电容器1时，外部端子电极10和11优选地包含作为导电成分的Au。

如图3B和3C所示，多个第一内部电极12、多个第二内部电极13、多个第三内部电极14和多个第四内部电极15设置在电容器主体3的内部。内部电极12-15中包含的导电成分的实例包括但不局限于Ni，Cu，Ag，Pd，Ag-Pd合金，和Au。内部电极12-15中的每个具有大约0.8μm～1.2μm的厚度。

第一内部电极12和第二内部电极13构成第一电容器16，并且通过对应的一个陶瓷层2彼此面对，以便在第一内部电极12和第二内部电极13之间形成电容。第三内部电极14和第四内部电极15构成第二电容器17，并且通过对应的一个陶瓷层2彼此面对，以便在第三内部电极14和第四内部电极15之间形成电容。在陶瓷层2的俯视图中，第二电容器17邻近第一电容器16设置。

在本实施例中，如图3B和3C所示，两个第一内部电极12、两个第二内部电极13、两个第三内部电极14和两个第四内部电极15形成在陶瓷层2之间的特定分界面上。在以下的说明中，两个第一内部电极12被称为第一内部电极12-1和12-2以使它们彼此区别；两个第二内部电极13被称为第二内部电极13-1和13-2以使它们彼此区别；两个第三内部电极14被称为第三内部电极14-1和14-2以使它们彼此区别；两个第四内部电极15被称为第四内部电极15-1和15-2以使它们彼此区别。

在本实施例中，两个第一电容器16和两个第二电容器17，即，总共四个电容器16和17被设置。内部电极12-15中的每个具有一个引导部分，该引导部分连接到对应的一个外部端子电极10或对应的一个外部端子电极11。内部电极12-15的引导部分设置成使得延伸到侧表面6的引导部分和延伸到侧表面7的引导部分交替地布置并且电连接到对应的多个外部端子电极10或11，延伸到侧表面6的引导部分和延伸到侧表面7的引导部分彼此面对。

更具体地，如图3B所示，第一内部电极12-1和12-2分别电连接到第一外部端子电极10-1和10-2。如图3C所示，第二内部电极13-1和13-2分别电连接到第二外部端子电极11-3和11-4。如图3B所示，第三内部电极14-1和14-2分别电连接到第一外部端子电极10-3和10-4。如图3C所示，第四内部电极15-1和15-2分别电连接到第二外部端子电极11-1和11-2。

根据内部电极12-15和外部端子电极10和11之间的上述连接，能够理解的是，位于陶瓷层2之间的相同分界面上的第一内部电极12和第三内部电极14共同地电连接到第一外部端子电极10，位于陶瓷层2之间的相同分界面上的第二内部电极13和第四内部电极15共同地电连接到第二外部端子电极11。

第一相同极性连接导体(first same-polarity-connectionconductor)18和第二相同极性连接导体19还分别设置在图3A和3D所示的电容器主体3内。第一和第二相同极性连接导体18和19优选地由与上述内部电极12-15相同的材料制成。例如，相同极性连接导体18和19中的每个具有大约0.8μm～1.2μm的厚度，其与内部电极12-15的厚度相似。

如图3A所示，第一相同极性连接导体18包括具有相对大面积的主体部分22和从主体部分22延伸并具有相对小面积的四个引导部分20。在本实施例中，具体地，主体部分22的宽度A大于每个引导部分20的宽度B。四个引导部分20电连接到四个第一外部端子电极10，因此第一相同极性连接导体18电连接到所有的第一外部端子电极10。

如图3D所示，第二相同极性连接导体19包括具有相对大面积的主体部分23和从主体部分23延伸并具有相对小面积的四个引导部分21。在本实施例中，具体地，主体部分23的宽度C大于每个引导部分21的宽度D。四个引导部分21电连接到四个第二外部端子电极11，因此第二相同极性连接导体19电连接到所有第二外部端子电极11。

在本实施例中，单个第一相同极性连接导体18和单个第二相同极性连接导体19设置在电容器主体3的内部。

在电容器主体3中，如上所述，陶瓷层2以图3A-3D所示的层叠顺序层叠。因此，第一和第二相同极性连接导体18和19设置成把电容器16和17夹持在它们之间。尽管未图示，没有内部电极或相同极性连接导体的预定数量的陶瓷层2沿层叠方向层叠在电容器主体3的任一端上。在电容器主体3的层叠结构中，图3B和3C所示的层叠部分根据需要以预定数量的次数重复地层叠。

在本实施例中，第一相同极性连接导体18设置成通过陶瓷层2面对第一和第三内部电极12和14。然而，在第一相同极性连接导体18与第一和第三内部电极12和14之间无电容产生，并且第一相同极性连接导体18的布置结构所引起的电容的增加能够防止或减小。第二相同极性连接导体19也设置成通过陶瓷层2面对第二和第四内部电极13和15，并且第二相同极性连接导体19的布置结构所引起的电容的增加能够防止或减小。

此外，在本实施例中，根据图3A-3D能够看出，外部端子电极10和11连接到外部电路以使电流流过内部电极12-15，从而使得流过位于同一陶瓷层2上的相邻的内部电极的电流的方向相反。因此，流过内部电极12-15的电流所产生的磁场能够被消除，因此ESL能够被减小。

图1显示布线衬底24，如虚线所示。例如，单片陶瓷电容器1表面安装在布线衬底24上，从而使得电容器主体3的第二主表面5接触布线衬底24。下面将参考图4来说明以这种方式安装的单片陶瓷电容器1的特定实例。

布线衬底24上形成有导线25，导线25限定导电带26-29。布线衬底24上还形成有导电带30-33。导电带30-33中的每个经导体电连接到设置在布线衬底24内部的电路(未显示)。图4显示经分别电连接到导电带30、32和33的导体34、35和36。

当单片陶瓷电容器1安装在布线衬底24上时，第一外部端子电极10-1，10-2，10-3和10-4经焊点37分别连接和固定到导电带30，31，32和33。第二外部端子电极11-1，11-2，11-3和11-4经焊点37分别连接和固定到导电带26，27，28和29。

此外，所有第一外部端子电极10-1，10-2，10-3和10-4和所有第二外部端子电极11-1，11-2，11-3和11-4连接到对应的多个导电带26-33。在该情况下，被导线25共同地限定的导电带26-29具有相同电势，并且导电带30-33具有不同于导电带26-29的电势的另一电势。因此，即，连接到相邻的外部端子电极的电势、连接到第一外部端子电极10的电势和连接到第二外部端子电极11的电势彼此不同。

在上述第一实施例的单片陶瓷电容器1中，所有第一外部端子电极10通过使用第一相同极性连接导体18电连接，所有第二外部端子电极11通过使用第二相同极性连接导体19电连接。当单片陶瓷电容器1表面安装在布线衬底24上使布线衬底24上的导电带26-33经焊点37电连接到对应的多个外部端子电极10和11时，由于焊点开裂等事故，在外部端子电极10和11中的特定一个与对应的导电带之间可能发生分离。然而，即使在该情况下，也能够在单片陶瓷电容器1中保持期望的电容。

此外，在第一实施例中，第一相同极性连接导体18包括具有相对大面积的主体部分22和从主体部分22延伸并具有相对小面积的多个引导部分20，第二相同极性连接导体19包括具有相对大面积的主体部分23和从主体部分23延伸并具有相对小面积的多个引导部分21。因为存在具有相对大面积的主体部分22和23，因此，能够容易地形成电流通路，并且在上述分离情况下能够更可靠地利用支持。实现这种有益效果的结构可仅用在第一相同极性连接导体18中。

此外，通过使用任一个第一外部端子电极10和任一个第二外部端子电极11，能够测量单片陶瓷电容器1的总电容。因此，能够容易地确定总电容。

根据本实施例，通过仅使用一个第一相同极性连接导体18，所有第一外部端子电极10能够彼此电连接，因此，有利地，能够减小单片陶瓷电容器1的高度。如果不需要这种优点，可沿途陶瓷层2之间的不同分界面设置多个第一相同极性连接导体18。这也能够应用于第二相同极性连接导体19。

下面将说明上述单片陶瓷电容器1的制造方法的实例。

首先，制备用作陶瓷层2的陶瓷印刷电路基板(ceramic greensheets)、用于内部电极12-15的导电浆糊(conductive paste)、用于外部端子电极10和11的导电浆糊、和用于相同极性连接导体18和19的导电浆糊。在图示实例中，用于相同极性连接导体18和19的导电浆糊与用于内部电极12-15的导电浆糊相同。陶瓷印刷电路基板和导电浆糊可以是现有的陶瓷印刷电路基板和导电浆糊。

然后，例如，通过使用丝网印刷(screen-printing)，在陶瓷印刷电路基板上印刷导电浆糊，以便具有预定图案。因此，获得上面已经形成导电浆糊膜的陶瓷印刷电路基板，前述导电浆糊膜分别对应于内部电极12-15和相同极性连接导体18和19。

其上以上述方式形成有导电浆糊膜的陶瓷印刷电路基板以预定顺序层叠。上面没有形成导电浆糊膜的预定数量的外层陶瓷印刷电路基镀层叠在合成叠层(resulting laminate)的顶表面和底表面中的每个上。因此，获得未焙烧母叠层(unfired mother laminate)。如果需要，使用等静压制(isostatic pressing)等方法，在层叠方向上压缩未焙烧母叠层。

然后，切割未焙烧母叠层以便具有预定尺寸。因此，获得未焙烧的电容器主体3。

然后焙烧未焙烧的电容器主体3。例如，焙烧温度从大约900℃～1300℃的范围(包含900℃和1300℃)中选择，尽管焙烧温度取决于陶瓷印刷电路基板中包含的陶瓷材料或导电浆糊膜中包含的金属材料。

然后，通过使用丝网印刷或任何其它适当的方法，把导电浆糊印刷在烧结的电容器主体3的第一和第二侧表面6、7上，以便具有预定图案，因此形成用于外部端子电极10和11的导电浆糊膜。导电浆糊膜优选地形成为从侧表面6和7延伸到主表面4和5的一部分。

然后，烘烤导电浆糊膜，从而形成外部端子电极10和11。例如，烘烤温度从大约700℃～900℃的范围(包含700℃和900℃)中选择。在烘烤期间，根据导电浆糊中包含的金属类型，适当选择空气、N₂、水蒸气+N₂等大气作为大气。

因此，完成单片陶瓷电容器1的制造。如果需要，可在外部端子电极10和11的表面上形成镀膜。

下面将说明本发明的其它实施例。下面将参考附图说明的其它实施例的每个单片陶瓷电容器的外观与上述第一实施例的单片陶瓷电容器1的外观相似，因此具有与图1和2相似的外观。

图5A和5B显示根据本发明的第二实施例的单片陶瓷电容器。在第二实施例中，对第一实施例的相同极性连接导体18和19进行了改变。图5A和5B分别对应于图3A和3B。在图5A和5B中，与图3A和3B对应的元件用相似的参考标记表示，并且不再说明。

如图5A和5B所示，在第二实施例中，第一相同极性连接导体18a和第二相同极性连接导体19a中的每个形成为具有预定宽度的线形。因此，当从陶瓷层2之间的特定分界面观看时，与第一和第二相同极性连接导体18a和19a中的每个所占据的面积相比，陶瓷层2的暴露部分所占据的面积能够被容易地增加。因此，根据第二实施例，能够增加陶瓷层2之间的结合强度。

图6A和6B显示本发明的第三实施例的单片陶瓷电容器。图6A和6B分别对应于图3A和3B。在图6A和6B中，与图3A和3B对应的元件用相似的参考标记表示，并且不再说明。

在第三实施例中，第一相同极性连接导体18a和第二相同极性连接导体19a中的每个的形状与上述第二实施例的形状相似。在第三实施例中，如图6A所示，第一伪内部导体(first dummy internal conductors)40设置在上面形成有第一相同极性连接导体18a的陶瓷层2之间的分界面上。第一伪内部导体40不连接到第一相同极性连接导体18a，但是连接到第二外部端子电极11。如图6B所示，第二伪内部导体41进一步设置在上面形成有第二相同极性连接导体19a的陶瓷层2之间的分界面上。第二伪内部导体41不连接到第二相同极性连接导体19a，但是连接到第一外部端子电极10。有利地，第一和第二伪内部导体40和41能够减轻分别由第一和第二相同极性连接导体18a和19a的引导部分20和21的存在所引起的凹陷和台阶的影响。

第一和第二伪内部导体40和41可定位成邻近第二和第一外部端子电极11和10，而不是分别连接到第二和第一外部端子电极11和10。第一和第二伪内部导体40和41可用于上述第一实施例中。

图7A和7B显示本发明的第四实施例的单片陶瓷电容器。第四实施例的单片陶瓷电容器包括第一实施例的相同极性连接导体18和19的另一种变型。图7A和7B分别对应于图3A和3B。在图7A和7B中，与图3A和3B对应的元件用相似的参考标记表示，并且不再说明。

在第四实施例中，如图7A和7B所示，设置第一相同极性连接导体44和45和第二相同极性连接导体46和47。如图7A所示，第一相同极性连接导体44仅电连接到相对的第一和第二侧表面6和7中的第一侧表面6上设置的第一外部端子电极10-1和10-2，并且第一相同极性连接导体45仅电连接到第二侧表面7上设置的第一外部端子电极10-3和10-4。如图7B所示，第二相同极性连接导体46仅电连接到第一侧表面6上设置的第二外部端子电极11-1和11-2，并且第二相同极性连接导体47仅电连接到第二侧表面7上设置的第二外部端子电极11-3和11-4。相同极性连接导体44-47中的每个形成具有预定宽度的线形。

图8A-8D是本发明的第五实施例的单片陶瓷电容器1a的视图，对应于图3A-3D。在第五实施例中，设置第一实施例的电容器16和17的变型。在图8A-8D中，与图3A-3D对应的元件用相似的参考标记表示，并且不再说明。

总之，在第五实施例中，如图8B和8C所示，位于同一陶瓷层2上的多个内部电极延伸到相同的侧表面。

更具体地，第一内部电极12和第四内部电极15设置在图8B所示的陶瓷层2上。第一内部电极12-1和12-2分别电连接到第一外部端子电极10-1和10-2，并且第四内部电极15-1和15-2分别电连接到第二外部端子电极11-1和11-2。

第二内部电极13和第三内部电极14设置在图8C所示的陶瓷层2上。第二内部电极13-1和13-2分别电连接到第二外部端子电极11-3和11-4，并且第三内部电极14-1和14-2分别电连接到第一外部端子电极10-3和10-4。

因此，在图8B所示的陶瓷层2上，交替地设置连接到不同电势的第一内部电极12和第四内部电极15。在图8C所示的陶瓷层2上，交替地设置连接到不同电势的第二内部电极13和第三内部电极14。同样，在第五实施例中，使电流流过内部电极12-15，从而使得流过同一陶瓷层2上的相邻内部电极的电流的方向相反。

在第五实施例中，第一相同极性连接导体18通过陶瓷层2面对第四内部电极15。这允许第一相同极性连接导体18和第四内部电极15之间产生小量电容。第二相同极性连接导体19通过陶瓷层2面对第三内部电极14。这允许第二相同极性连接导体19和第三内部电极14之间产生小量电容。尽管未图示，第一相同极性连接导体18可面对第二内部电极13，并且第二相同极性连接导体19可面对第一内部电极12。在该情况中，也产生小量电容。

如上所述，即使产生小量电容，在单片陶瓷电容器1a以图4所示方式安装在布线衬底24上的情况下ESL也能够减小。即，在单片陶瓷电容器1a被安装成电容器主体3的第一和第二主表面4和5中任一表面与布线衬底24接触的情况下，具有大量电流通路或大量引导部分的相同极性连接导体18或19设置在靠近布线衬底24的、且产生最小回线电感(minimum loop inductance)的部分中。因此，能够减小ESL。

在上述第五实施例中，如图8A和8D所示，使用与第一实施例相似的相同极性连接导体18和19。可选地，可使用图5A-7B所示的第二至第四实施例中任一个的相同极性连接导体18a和19a或44-47。优选地，相同极性连接导体18a和19a或44-47用于电容器的设计，因为能够进一步减小上述小量电容。

图9A-9D是本发明的第六实施例的单片陶瓷电容器1b的视图，对应于图3A-3D。在图9A-9D中，与图3A-3D对应的元件用相似的参考标记表示，并且不再说明。

总之，在第六实施例中，形成两个电容器，并且每个内部电极具有两个引导部分。

更具体地，第一内部电极12和第三内部电极14设置在图9B所示的陶瓷层2上。第一内部电极12电连接到第一外部端子电极10-1和10-3，并且第三内部电极14电连接到第一外部端子电极10-2和10-4。

第二内部电极13和第四内部电极15设置在图9C所示的陶瓷层2上。第二内部电极13电连接到第二外部端子电极11-1和11-3，并且第四内部电极15电连接到第二外部端子电极11-2和11-4。

因此，单个第一电容器单元16设置在电容器主体3内，第一电容器单元16具有电容，该电容是通过设置第一内部电极12和第二内部电极13形成，特定一个陶瓷层2夹持在第一内部电极12和第二内部电极13之间。还设置单个第二电容器单元17，第二电容器单元17具有电容，该电容是通过设置第三内部电极14和第四内部电极15形成，特定一个陶瓷层2形成在第三内部电极14和第四内部电极15之间。在陶瓷层2的俯视图中第一和第二电容器16和17以与其它实施例相似的方式设置成彼此相邻。

图9A和9D中所示的第一和第二相同极性连接导体18和19分别设置成以与其它实施例相似的方式延伸过第一电容器16和第二电容器17。

而且，在第六实施例中，使电流流动通过内部电极12-15，从而使得流动通过同一陶瓷层2上的相邻的内部电极(即，第一内部电极12和第三内部电极14，第二内部电极13和第四内部电极15，更具体地，至少是它们相对的部分)的电流的方向相反。这有利于减小ESL。

图10A和10B显示本发明的第七实施例的单片陶瓷电容器。在第七实施例中，设置上述第六实施例的相同极性连接导体18和19的变型。图10A和10B分别对应于图9A和9D。在图10A和10B中，与图9A和9D对应的元件用相似参考标记表示，并且不再说明。

在第七实施例中，如图10A所示，第一相同极性连接导体50设置成仅连接到第一外部端子电极10-2和10-3。如图10B所示，第二相同极性连接导体51设置成仅连接到第二外部端子电极11-1和11-4。第一和第二相同极性连接导体50和51用于确保最小支持的连接通路。

图11A和11B显示本发明的第八实施例的单片陶瓷电容器。与第七实施例相同，在第八实施例中，设置第六实施例的相同极性连接导体18和19的变型。图11A和11B分别对应于图9A和9D。在图11A和11B中，与图9A和9D对应的元件用相似的参考标记表示，并且不再说明。

在第八实施例中，如图11A所示，第一相同极性连接导体54设置成连接到第一外部端子电极10-1和10-4。如图11B所示，第二相同极性连接导体55设置成连接到第二外部端子电极11-2和11-3。第一和第二相同极性连接导体54和55用于确保最小支持(minimum backup)的连接通路。

图12A-12F是本发明的第九实施例的单片陶瓷电容器1c的视图，对应于图3A-3D。在图12A-12F中，与图3A-3D对应的元件用相似的参考标记表示，并且不再说明。

图12A-12F还显示了层叠顺序。在第九实施例中，多个第一相同极性连接导体18设置在电容器主体3内部以便沿层叠方向布置，并且还设置多个第二相同极性连接导体19以便沿层叠方向布置。

利用该结构，能够提高第一相同极性连接导体18和第一外部端子电极10之间的连接可靠性，并且还能够提高第二相同极性连接导体19和第二外部端子电极11之间的连接可靠性。因此，实现了分离情况下的更可靠的支持。优选地，多个第一相同极性连接导体18连续交叉布置，例如沿层叠方向大约3层至大约10层；并且多个第二相同极性连接导体19连续交叉布置，例如沿层叠方向大约3层至大约10层。

图13A-13H是本发明的第十实施例的单片陶瓷电容器1d的视图，对应于图3A-3D。在图13A-13H中，与图3A-3D对应的元件用相似的参考标记表示，并且不再说明。

总之，在第十实施例中，相同极性连接导体18和相同极性连接导体19设置在电容器主体3的层叠方向的中心附近。

更具体地，如图13A、13B、13G和13H所示，内部电极12-15设置在电容器主体3的层叠方向的末端上。如图13C-13F所示，没有内部电极的缓冲区设置在层叠方向的中心附近。第一和第二相同极性连接导体18和19设置在那些缓冲区中。

如果陶瓷层2由高介电常数陶瓷材料制成，由于电介质的电致伸缩效应，电容器主体3会膨胀和收缩。膨胀或收缩应力可使电容器主体3裂缝。上述缓冲区用于减轻应力，以便防止或减少发生裂缝。如果缓冲区仅由陶瓷层2形成，弯曲强度低。因此，如上所述，相同极性连接导体18和19设置在缓冲区中。因此，相同极性连接导体18和19实现提高强度和分离情况下的支持的优点。

在第十实施例中，与第九实施例相同，多个第一相同极性连接导体18沿层叠方向设置，多个第二相同极性连接导体19也沿层叠方向设置。优选地，第一相同极性连接导体18集体地层叠并且第二相同极性连接导体19集体地层叠，从而能够使第一和第二相同极性连接导体18和19之间形成的不期望的电容最小。

作为第十实施例的变型，可还在比设置内部电极12-15的层更外部的层中设置与图示的相同极性连接导体18和19不同的相同极性连接导体。

图14A-14F是本发明的第十一实施例的单片陶瓷电容器1e的视图，对应于图3A-3D。在图14A-14F中，与图3A-3D对应的元件用相似的参考标记表示，并且不再说明。

图14A-14F还显示层叠顺序。在第十一实施例中，图14B显示的第一相同极性连接导体18包括设置成通过对应的一个陶瓷层2面对图14C所示的第一和第三内部电极12和14和设置成通过对应的一个陶瓷层2面对图14A所示的第二相同极性连接导体19的相同极性连接导体，图14A所示的第二相同极性连接导体19位于与第一和第三内部电极12和14所在侧相反的侧上。

图14E所示的第二相同极性连接导体19也包括设置成通过对应的一个陶瓷层2面对图14D所示的第二和第四内部电极13和15和设置成通过对应的一个陶瓷层2面对图14F所示的第一相同极性连接导体18的相同极性连接导体，图14F所示的第一相同极性连接导体18位于与第二和第四内部电极13和15所在侧相反的侧上。

由于该结构，第一相同极性连接导体18与第一和第三内部电极12、14之间不产生电容，并且第二相同极性连接导体19与第二和第四内部电极13、15之间不产生电容。另一方面，图14A所示的第二相同极性连接导体19和图14B所示的第一相同极性连接导体18之间产生电容，并且图14E所示的第二相同极性连接导体19和图14F所示的第一相同极性连接导体18之间产生电容。通过调节第一相同极性连接导体18和第二相同极性连接导体19之间产生的电容，能够细微地调节单片陶瓷电容器1e的总电容。

在图示实施例中，在第一相同极性连接导体18和第二相同极性连接导体19之间产生电容的布置结构使用于两个位置。可选地，这种布置结构可使用于一个位置或三个或更多个位置。

尽管已经结合图示实施例详细说明了本发明，但是在本发明的保护范围内，可进行各种其它变化。

例如，第一和第二相同极性连接导体中的每个可形成为在单个电容器主体内具有不同图案的组合，而不是单个图案。

此外，图示实施例设置了第二相同极性连接导体。然而，可以理解的是，不设置第二相同极性连接导体的实施例同样落入本发明的保护范围之内。

尽管上面已经详细说明了本发明的优选实施例，但是可以理解的是，在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下，各种变化和修改对本领域的熟练技术人员而言是显而易见的。因此，本发明的保护范围仅由所附权利要求限定。

Claims (18)

1.一种单片陶瓷电容器，包括：

电容器主体，所述电容器主体包括多个层叠的陶瓷层，并且具有第一主表面、面对第一主表面的第二主表面和连接第一主表面和第二主表面的侧表面；

多个第一外部端子电极，所述多个第一外部端子电极中的每个连接到第一电势，所述第一外部端子电极设置在电容器主体的侧表面上；

多个第二外部端子电极，所述多个第二外部端子电极中的每个连接到第二电势，所述第二外部端子电极设置在电容器主体的侧表面上；

第一内部电极，所述第一内部电极设置在电容器主体的内部，并且电连接到多个第一外部端子电极中的至少一个；

第二内部电极，所述第二内部电极设置在电容器主体的内部，并且电连接到多个第二外部端子电极中的至少一个；

第三内部电极，所述第三内部电极设置在电容器主体的内部，并且电连接到多个第一外部端子电极中的至少一个；

第四内部电极，所述第四内部电极设置在电容器主体的内部，并且电连接到多个第二外部端子电极中的至少一个；

一个或更多个第一电容器，所述一个或更多个第一电容器设置在电容器主体的内部，每个第一电容器具有通过设置第一内部电极和第二内部电极所形成的电容，在第一内部电极和第二内部电极之间具有特定一个陶瓷层；

一个或更多个第二电容器，所述一个或更多个第二电容器设置在电容器主体的内部以便布置成在陶瓷层的俯视图中与第一电容器相邻，每个第二电容器具有通过设置第三内部电极和第四内部电极所形成的电容，在第三内部电极和第四内部电极之间具有特定一个陶瓷层；和

至少一个第一相同极性连接导体，所述至少一个第一相同极性连接导体设置在电容器主体的内部，所述至少一个第一相同极性连接导体延伸过从第一电容器和第二电容器中选择的两个或更多个电容器，并且电连接到多个第一外部端子电极中的两个或更多个。

2.根据权利要求1的单片陶瓷电容器，其中单片陶瓷电容器连接到外部电路以使电流流过内部电极，从而使得流过同一陶瓷层上的相邻的内部电极的至少相对部分的电流的方向相反。

3.根据权利要求1或2的单片陶瓷电容器，其中第一内部电极电连接到第一外部端子电极中的一个，第二内部电极电连接到第二外部端子电极中的一个，第三内部电极电连接到第一外部端子电极中的一个，并且第四内部电极电连接到第二外部端子电极中的一个。

4.根据权利要求1或2的单片陶瓷电容器，其中所述第一内部电极电连接到多个第一外部端子电极，所述第二内部电极电连接到多个第二外部端子电极，所述第三内部电极电连接到多个第一外部端子电极，并且所述第四内部电极电连接到多个第二外部端子电极。

5.根据权利要求1-4中的任一项的单片陶瓷电容器，其中所述至少一个第一相同极性连接导体电连接到所有第一外部端子电极。

6.根据权利要求1-5中的任一项的单片陶瓷电容器，其中所述侧表面包括第一侧表面和面对第一侧表面的第二侧表面，

其中第一外部端子电极包括设置在第一侧表面上的第一外部端子电极和设置在第二侧表面上的第一外部端子电极，并且

其中所述至少一个第一相同极性连接导体包括：仅电连接到设置在第一侧表面上的第一外部端子电极的相同极性连接导体，和仅电连接到第二侧表面上设置的第一外部端子电极的相同极性连接导体。

7.根据权利要求1-5中的任一项的单片陶瓷电容器，其中所述侧表面包括第一侧表面和面对第一侧表面的第二侧表面，

其中第一外部端子电极包括设置在第一侧表面上的第一外部端子电极和设置在第二侧表面上的第一外部端子电极，并且

其中所述至少一个第一相同极性连接导体包括电连接到第一侧表面上设置的第一外部端子电极和电连接到第二侧表面上设置的第一外部端子电极的相同极性连接导体。

8.根据权利要求1-7中的任一项的单片陶瓷电容器，其中所述至少一个第一相同极性连接导体包括设置在电容器主体内部的单个第一相同极性连接导体。

9.根据权利要求1-7中的任一项的单片陶瓷电容器，其中所述至少一个第一相同极性连接导体包括设置在电容器主体内部的多个第一相同极性连接导体，以便使多个第一相同极性连接导体在电容器主体的层叠方向上设置，其中陶瓷层层叠在电容器主体中。

10.根据权利要求1-9中的任一项的单片陶瓷电容器，其中所述至少一个第一相同极性连接导体中的每个包括具有相对大面积的主体部分和从主体部分延伸并且电连接到多个第一外部端子电极的多个引导部分。

11.根据权利要求1-9中的任一项的单片陶瓷电容器，其中所述至少一个第一相同极性连接导体中的每个形成为具有预定宽度的线形。

12.根据权利要求11的单片陶瓷电容器，其中，当从陶瓷层之间的特定分界面观看时，陶瓷层的暴露部分所占据的面积大于被所述至少一个第一相同极性连接导体中的每个所占据的面积。

13.根据权利要求1-12中的任一项的单片陶瓷电容器，还包括第一伪内部导体，所述第一伪内部导体设置在上面设置每个所述至少一个第一相同极性连接导体的陶瓷层之间的分界面上，所述第一伪内部导体连接到第二外部端子电极或靠近第二外部端子电极设置，但是不连接到第一相同极性连接导体。

14.根据权利要求1-13中的任一项的单片陶瓷电容器，其中所述至少一个第一相同极性连接导体包括设置成通过陶瓷层面对第一内部电极和第三内部电极的相同极性连接导体。

15.根据权利要求1-14中的任一项的单片陶瓷电容器，其中所述至少一个第一相同极性连接导体包括靠近第一主表面和第二主表面中的至少一个设置和设置成通过陶瓷层面对第二内部电极和第四内部电极中的至少一个的相同极性连接导体。

16.根据权利要求1-15中的任一项的单片陶瓷电容器，其中上面没有形成第一、第二、第三和第四内部电极的缓冲区设置在包括电容器主体的层叠方向的中心的区域中，并且所述至少一个第一相同极性连接导体包括设置在缓冲区内的相同极性连接导体。

17.根据权利要求1-16中的任一项的单片陶瓷电容器，还包括设置在电容器主体内部的第二相同极性连接导体，所述第二相同极性连接导体延伸过从第一电容器和第二电容器中选择的两个或更多个电容器，并且电连接到多个第二外部端子电极中的两个或更多个。

18.根据权利要求17的单片陶瓷电容器，其中所述至少一个第一相同极性连接导体包括设置成通过陶瓷层面对第一内部电极和第三内部电极和设置成通过陶瓷层面对第二相同极性连接导体的相同极性连接导体，前述第二相同极性连接导体位于与第一内部电极和第三内部电极所在侧相反的侧上。

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