CN111164957A - 基板层叠体和拍摄装置 - Google Patents
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Abstract
基板层叠体具备:拍摄元件安装基板,其用于安装拍摄元件;以及挠性布线电路基板,其能够与驱动器组件电连接,且与拍摄元件安装基板电连接,拍摄元件安装基板具有金属布线,金属布线的厚度为12μm以下,拍摄元件安装基板的总厚度为60μm以下,挠性布线电路基板的局部配置于拍摄元件安装基板的供拍摄元件安装的安装区域以外的区域。
Description
技术领域
本发明涉及基板层叠体和具备基板层叠体的拍摄装置。
背景技术
以往,搭载于移动电话等的照相机组件等拍摄装置通常包括:光学透镜;壳体,其容纳和保持光学透镜;CMOS传感器、CCD传感器等拍摄元件;以及拍摄元件安装基板,在该拍摄元件安装基板安装拍摄元件,该拍摄元件安装基板用于电连接于外部布线。在拍摄元件安装基板的大致中央部之上安装有拍摄元件,在拍摄元件安装基板的周端部之上,以包围拍摄元件的方式配置有壳体。在专利文献1中,公开了这样的基板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-210628号公报
发明内容
发明要解决的问题
对于移动电话等所使用的拍摄装置,随着移动电话的小型化的要求,谋求该拍摄装置更进一步的薄型化(低矮化)。作为拍摄装置的低矮化的方法之一,可列举出拍摄元件安装基板的薄型化。
另外,作为拍摄元件安装基板,通常,使用利用金属板加强了整个背面的较厚的刚性型布线电路基板和背面整体未被金属板加强的较薄的柔性型布线电路基板(FPC)这两种。
由于FPC未被金属板加强,因此,与刚性型布线电路基板相比,能够薄型化。然而,相反地,由于拍摄元件的材料和拍摄元件安装基板的材料互不相同,因此,若将具备拍摄元件和拍摄元件安装基板的拍摄单元放置于重复高温和低温的外部环境下,则有时会产生热应变而使拍摄单元产生翘曲。其结果,拍摄元件的位置和光学透镜的位置产生偏差,会产生图像失真这样的不良。
因此,研究使用使FPC的总厚度、金属布线的厚度均非常薄的FPC。这样的FPC的热应力大幅降低,因而能够抑制翘曲的产生。
另外,在拍摄装置中,还配置有自动调焦元件、手抖动校正机构等驱动器组件。因此,作为拍摄装置整体,需要流过更多的电流。
然而,在该拍摄元件安装基板中,由于使金属布线较薄,因此难以流过更多的电流。其结果,产生无法进行驱动器组件的配置(安装)的不良。
本发明在于提供抑制翘曲的产生并能够配置驱动器组件的基板层叠体和拍摄装置。
用于解决问题的方案
本发明[1]包含一种基板层叠体,其中,该基板层叠体具备:拍摄元件安装基板,其用于安装拍摄元件;以及挠性布线电路基板,其能够与所需电流多于所述拍摄元件的所需电流的驱动器组件电连接,且与所述拍摄元件安装基板电连接,所述拍摄元件安装基板具有金属布线,所述金属布线的厚度为12μm以下,所述拍摄元件安装基板的总厚度为60μm以下,所述挠性布线电路基板的局部配置于所述拍摄元件安装基板的供所述拍摄元件安装的安装区域以外的区域。
采用该基板层叠体,由于拍摄元件安装基板的金属布线的厚度为12μm以下,拍摄元件安装基板的总厚度为60μm以下,因此,拍摄元件安装基板和其金属布线非常薄。因此,拍摄元件安装基板会柔软地变形以适应拍摄元件的热膨胀,从而能够抑制热应力的产生。结果,能够抑制翘曲的产生。
另外,挠性布线电路基板的局部配置于拍摄元件安装基板的供拍摄元件安装的安装区域以外的区域。因此,驱动器组件能够在不借助拍摄元件安装基板的情况下与挠性布线电路基板直接电连接。因此,能够将驱动器组件配置于基板层叠体并使其运行。
本发明[2]包含[1]所述的基板层叠体,其中,所述挠性布线电路基板的所述局部配置于所述拍摄元件所安装的那侧的区域。
采用该基板层叠体,能够谋求在拍摄元件安装基板安装拍摄元件而成的拍摄装置的低矮化。
本发明[3]包含[1]或[2]所述的基板层叠体,其中,所述挠性布线电路基板的所述局部沿着所述拍摄元件安装基板的至少一个端部配置。
采用该基板层叠体,由于拍摄元件安装基板与挠性布线电路基板之间的接触面积较大,因此接合强度变高。其结果,即使弯曲基板层叠体,也能够抑制拍摄元件安装基板与挠性布线电路基板之间的分离破坏。
本发明[4]包含[1]~[3]中任一项所述的基板层叠体,其中,所述挠性布线电路基板的所述局部以包围所述安装区域的四周的方式配置。
采用该基板层叠体,由于拍摄元件安装基板与挠性布线电路基板之间的接触面积进一步变大,因此接合强度进一步变高。其结果,即使弯曲基板层叠体,也能够更可靠地抑制拍摄元件安装基板与挠性布线电路基板之间的分离破坏。
本发明[5]包含[1]~[4]中任一项所述的基板层叠体,其中,该基板层叠体还具备刚性基板,该刚性基板配置于所述拍摄元件所安装的那侧的区域。
采用该基板层叠体,由于较硬的刚性基板配置于拍摄元件安装基板,因此能够更可靠地抑制拍摄元件安装基板的翘曲。
本发明[6]包含[5]所述的基板层叠体,其中,所述刚性基板能够与所述驱动器组件电连接。
采用该基板层叠体,能够将驱动器组件直接安装于较硬的刚性基板,因此能够将驱动器组件稳定地配置于带有刚性基板的基板层叠体,其结果,能够容易地进行安装。
本发明[7]包含[1]~[6]中任一项所述的基板层叠体,其中,所述拍摄元件安装基板的供所述金属布线配置的布线区域的等效弹性模量为5GPa以上且55GPa以下。
采用该基板层叠体,布线区域的弹性模量较小而柔软,因而能够良好且可靠地抑制拍摄元件安装基板的翘曲。
本发明[8]包含一种拍摄装置,其中,该拍摄装置具备:[1]~[7]中任一项所述的基板层叠体;拍摄元件,其安装于所述基板层叠体;以及驱动器组件,其安装于所述基板层叠体,该驱动器组件的所需电流多于所述拍摄元件的所需电流。
采用该拍摄装置,能够抑制拍摄装置的翘曲,且能够使驱动器组件运行。
发明的效果
本发明的基板层叠体和拍摄装置能够抑制拍摄元件安装基板的翘曲的产生。另外,能够流过更多的电流,因此能够安装驱动器组件并使其运行。
附图说明
图1A和图1B表示本发明的基板层叠体的第1实施方式,图1A表示俯视图,图1B表示图1A的A-A剖视图。
图2表示图1A所示的基板层叠体的安装基板的俯视图。
图3表示图2A的A-A剖视图。
图4A和图4B表示图1A所示的基板层叠体的剖视图,图4A表示B-B剖视图,图4B表示C-C剖视图。
图5A和图5B表示具备图1A所示的基板层叠体的拍摄单元,图5A表示俯视图,图5B表示图5A的A-A剖视图。
图6A和图6B表示具备图1A所示的基板层叠体的拍摄装置,图6A表示俯视图,图6B表示图6A的A-A剖视图。
图7A和图7B表示具备本发明的基板层叠体的第2实施方式(在周边区域的下侧具备连接基板的形态)的拍摄装置,图7A表示俯视图,图7B表示图7A的A-A剖视图。
图8A和图8B表示具备本发明的基板层叠体的第3实施方式(具备刚性基板的形态)的拍摄装置,图8A表示俯视图,图8B表示图8A的A-A剖视图。
图9A和图9B表示具备本发明的基板层叠体的第3实施方式的变形例(刚性基板配置于连接基板的上侧的形态)的拍摄装置,图9A表示俯视图,图9B表示图9A的A-A剖视图。
图10表示本发明的基板层叠体的第4实施方式(沿着安装基板的一个端部配置连接基板的形态)的俯视图。
图11表示本发明的基板层叠体的第5实施方式(沿着安装基板的两个端部配置连接基板的形态)的俯视图。
图12表示本发明的基板层叠体的第6实施方式(沿着安装基板的3个端部配置连接基板的形态)的俯视图。
具体实施方式
在图1A中,纸面左右方向为前后方向(第1方向、长边方向),其中,纸面左侧为前侧(第1方向的一侧),纸面右侧为后侧(第1方向的另一侧)。纸面上下方向为左右方向(与第1方向正交的第2方向、宽度方向),其中,纸面上侧为左侧(第2方向的一侧),纸面下侧为右侧(第2方向的另一侧)。纸面纸厚方向为上下方向(厚度方向、与第1方向和第2方向均正交的第3方向),其中,纸面近前侧为上侧(厚度方向一侧、第3方向的一侧),纸面进深侧为下侧(厚度方向另一侧、第3方向的另一侧)。具体而言,以各图的方向箭头为基准。
<第1实施方式>
1.基板层叠体
参照图1A-图4B说明本发明的基板层叠体的第1实施方式。
图1A所示的第1实施方式的基板层叠体1是用于安装拍摄元件41(后述)的布线电路基板,该基板层叠体1尚不具备拍摄元件41。基板层叠体1具备拍摄元件安装基板2、作为挠性布线电路基板的一个例子的外部设备连接挠性布线电路基板3、以及连接器4。
(拍摄元件安装基板)
拍摄元件安装基板2(以下,简称作安装基板。)为用于安装拍摄元件41的挠性布线电路基板。如图1A和图1B以及图2所示,拍摄元件安装基板2具有沿前后方向和左右方向(面方向)延伸的俯视呈大致矩形的平板形状(片形状)。
如图2所示,安装基板2被划分为安装区域5和周边区域6。
安装区域5是供拍摄元件41配置的区域。即,安装区域5是在拍摄元件41配置于安装基板2的情况下在沿厚度方向进行投影时与拍摄元件41重叠的区域。具体而言,如图1的假想线所示,安装区域5呈大致矩形形状被划分在安装基板2的在俯视时处于大致中央的区域。在安装区域5的外周部配置有多个用于与拍摄元件41电连接的拍摄元件连接端子12(后述)。安装区域5不具有不锈钢等金属支承板。
在安装基板2中,周边区域6是安装区域5以外的区域。另外,周边区域6是供壳体42(后述)和外部设备连接挠性布线电路基板3配置的区域。即,周边区域6是在壳体42(后述)配置于安装基板2的情况下在沿厚度方向进行投影时与壳体42和外部设备连接挠性布线电路基板3均重叠的区域(安装区域3除外)。具体而言,周边区域6形成为外部形状和内部形状都是俯视呈大致矩形形状的大致矩形框状,周边区域6的内端缘与安装区域5的外端缘相连续。在周边区域6的后端缘配置有多个用于与外部设备连接挠性布线电路基板3电连接的连接基板连接端子13(后述)。
如图3所示,安装基板2具备第1基底绝缘层7、第1导体图案8、以及第1覆盖绝缘层9。
第1基底绝缘层7配置于安装基板2的最上层。第1基底绝缘层7构成安装基板2的外部形状,且形成为俯视呈大致矩形形状。第1基底绝缘层7的上表面形成为大致平坦。在第1基底绝缘层7形成有多个拍摄元件连接端子开口部10和多个连接基板连接端子开口部11。
多个拍摄元件连接端子开口部10(以下,简称作第1开口部。)是用于供拍摄元件连接端子12自上表面暴露的开口部。多个第1开口部10以成为矩形框状的方式相互隔开间隔地排列配置于安装区域5的周端部。第1开口部10在厚度方向上贯通第1基底绝缘层7,且具有俯视呈大致圆形形状。第1开口部10具有随着朝向上侧去而截面积变小的锥形形状。
多个连接基板连接端子开口部11(以下,简称作第2开口部。)是用于供连接基板连接端子13自上表面暴露的开口部。多个第2开口部11在左右方向上相互隔开间隔地排列配置于周边区域6的后端缘。第2开口部11在厚度方向上贯通第1基底绝缘层7,且具有俯视呈大致矩形形状(长方形)。第2开口部11形成为在俯视时自周边区域6的后端缘朝向前侧延伸。
第1基底绝缘层7由绝缘性材料形成。作为绝缘性材料,可列举出例如聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、聚醚腈树脂、聚醚砜树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二酯树脂、聚氯乙烯树脂等合成树脂等。优选的是,第1基底绝缘层7由聚酰亚胺树脂形成。
第1基底绝缘层7的弹性模量例如为1GPa以上,优选为5GPa以上,并且例如为20GPa以下,优选为15GPa以下。绝缘层等树脂层的弹性模量例如能够通过动态粘弹性测量并按照日本工业标准JIS K7244、国际标准化组织ISO6721进行测量。
第1基底绝缘层7的热膨胀系数例如为1ppm/K以上,优选为5ppm/K以上,并且例如为50ppm/K以下,优选为30ppm/K以下。绝缘层等树脂层的热膨胀系数是面方向上的线性热膨胀系数,例如能够通过热机械分析并按照日本工业标准JIS K7197的条件进行测量。
第1基底绝缘层7的厚度T1例如为1μm以上,优选为5μm以上,并且例如为30μm以下,优选为10μm以下,更优选为8μm以下。
第1导体图案8以与第1基底绝缘层7的下表面相接触的方式设于第1基底绝缘层7的下侧。第1导体图案8具备多个拍摄元件连接端子12、多个连接基板连接端子13、以及多个第1金属布线14。
如图2所示,多个拍摄元件连接端子12以成为矩形框状的方式相互隔开间隔地排列配置于安装区域5的周端部。即,多个拍摄元件连接端子12以与所安装的拍摄元件41的多个端子46(后述)相对应的方式设置。
拍摄元件连接端子12具有俯视呈大致圆形形状。拍摄元件连接端子12配置在第1开口部10内,形成为在侧剖视时向上侧凸起。拍摄元件连接端子12的内侧部的上表面形成为自第1开口部10暴露且与第1基底绝缘层7的上表面平齐。
多个连接基板连接端子13在左右方向上相互隔开间隔地排列配置于周边区域6的后端缘。即,多个连接基板连接端子13以与多个安装基板连接端子24(后述)相对应的方式设置。连接基板连接端子13具有俯视呈大致矩形形状(长方形)。连接基板连接端子13配置在第2开口部11内,连接基板连接端子13的上表面自第2开口部11暴露。此外,在图2中,省略了多个连接基板连接端子13中的一部分(左右方向中央部)。
如图3所示,多个第1金属布线14具备多个第1连接布线15和多个接地布线16。
多个第1连接布线15以与多个拍摄元件连接端子12(或多个连接基板连接端子13)相对应的方式设置。具体而言,第1连接布线15以将拍摄元件连接端子12和连接基板连接端子13连接起来的方式与拍摄元件连接端子12和连接基板连接端子13形成为一体。即,第1连接布线15的一端与拍摄元件连接端子12相连续,第1连接布线15的另一端与连接基板连接端子13相连续,从而将拍摄元件连接端子12和连接基板连接端子13电连接起来。
多个接地布线16以与多个第1连接布线15相对应的方式设置。具体而言,多个接地布线16以沿着多个第1连接布线15的方式设于多个第1连接布线15的外侧。在接地布线16的一端一体地连接有未图示的接地端子。
此外,将在沿厚度方向对安装基板2进行投影时存在第1金属布线14(金属布线)的俯视或仰视的区域称作布线区域17。
作为第1导体图案8的材料,例如,可列举出铜、银、金、镍或包含它们的合金、软钎料等金属材料。优选举出铜。
第1导体图案8的弹性模量例如为50GPa以上,优选为100GPa以上,并且例如为200GPa以下,优选为150GPa以下。导体图案等的金属的弹性模量例如能够通过拉伸试验测量并按照日本工业标准JIS Z 2241进行测量。
第1导体图案8的热膨胀系数例如为1ppm/K以上,优选为5ppm/K以上,并且例如为30ppm/K以下,优选为20ppm/K以下。导体图案等的金属的热膨胀系数是面方向上的线性热膨胀系数,例如能够通过热机械分析装置、光扫描式测量装置并按照日本工业标准JIS Z2285进行测量。
从抑制安装时的安装基板2的翘曲的观点出发,第1导体图案8(第1金属布线14、各端子12、13)的厚度T2(乃至金属布线的总厚度)为12μm以下,优选为8μm以下,更优选为5μm以下。另外,从可操作性的观点出发,第1导体图案8(第1金属布线14、各端子12、13)的厚度T2(乃至金属布线的总厚度)例如为1μm以上,优选为3μm以上。
第1金属布线14的宽度例如为5μm以上,优选为10μm以上,并且例如为100μm以下,优选为50μm以下。
第1覆盖绝缘层9以覆盖第1导体图案8的方式设于第1基底绝缘层7的下侧和第1导体图案8的下侧。即,第1覆盖绝缘层9以与第1导体图案8的下表面和侧面相接触且与第1基底绝缘层7的下表面的自第1导体图案8暴露的部分相接触的方式配置。第1覆盖绝缘层9的外部形状形成为,除了第2开口部11的形成部分之外与第1基底绝缘层7的外部形状大致相同。
第1覆盖绝缘层9由与前文关于第1基底绝缘层7说明的绝缘性材料同样的绝缘性材料形成,优选由聚酰亚胺树脂形成。
第1覆盖绝缘层9的弹性模量例如为1GPa以上,优选为5GPa以上,并且例如为20GPa以下,优选为15GPa以下。
第1覆盖绝缘层9的热膨胀系数例如为1ppm/K以上,优选为5ppm/K以上,并且例如为50ppm/K以下,优选为30ppm/K以下。
第1覆盖绝缘层9的厚度T3例如为1μm以上,优选为2μm以上,并且例如为30μm以下,优选为10μm以下,更优选为5μm以下。
安装基板2的布线区域17的等效弹性模量例如为5GPa以上,优选为10GPa以上,并且例如为55GPa以下,优选为50GPa以下,更优选为40GPa以下,进一步优选为30GPa以下,尤其优选为20GPa以下。通过将布线区域17的等效弹性模量设为上述上限以下,能够抑制安装基板2的翘曲的产生。另外,通过将布线区域17的等效弹性模量设为上述下限以上,从而基板层叠体1的可操作性优异。
等效弹性模量D是将构成布线区域17的各层(例如第1基底绝缘层7、第1金属布线14、第1覆盖绝缘层9)的弹性模量分别乘以该各层的厚度分数,并将它们加起来而得到的。具体而言,例如,在图2和图3所示的实施方式中,是通过下述的计算式得到的。
D={D1×T1+D2×T2+D3×T3}/{T1+T2+T3}
D1表示第1基底绝缘层7的弹性模量,T1表示第1基底绝缘层7的厚度。
D2表示第1金属布线14的弹性模量,T2表示第1金属布线14的厚度。
D3表示第1覆盖绝缘层9的弹性模量,T3表示第1覆盖绝缘层9的厚度。
此外,上述等效弹性模量D能够根据由层叠第1层和第2层而成的平行平板模型的Voigt法则:Ey=V1E1+V2E2(Ey表示整体的杨氏模量,V1表示第1层的体积,E1表示第1层的材料的杨氏模量,V2表示第2层的体积,E2表示第2层的材料的杨氏模量。)近似地导出。
在布线区域17中,金属的合计厚度相对于绝缘层的合计厚度的比例、即第1金属布线14的厚度相对于第1基底绝缘层7和第1覆盖绝缘层9的合计厚度的比例(T2/(T1+T3))例如为0.05以上,优选为0.10以上,更优选为0.20以上,并且例如为0.90以下,优选为0.70以下,更优选为0.50以下,进一步优选为0.20以下。通过将上述比例设为上述范围,能够容易地将等效弹性模量调整到适当的范围(例如5GPa以上且55GPa以下),其结果,能够更可靠地抑制翘曲的产生。
从可操作性和抑制翘曲的观点来看,安装基板2的总厚度(最大厚度)为60μm以下,优选为40μm以下,更优选为30μm以下,进一步优选为20μm以下,尤其优选为10μm以下,并且例如为1μm以上,优选为5μm以上。
安装基板2能够通过例如以下工序制得:准备上表面平坦的金属支承基板(例如不锈钢基板)、在该金属支承基板的上表面形成形成有各开口部(10、11)的第1基底绝缘层7、在该第1基底绝缘层7的上表面和金属支承基板的上表面的自各开口部暴露的部分形成第1导体图案8、以覆盖第1基底绝缘层7和第1导体图案8的方式形成第1覆盖绝缘层9、以及去除金属支承基板。然后,将制得的安装基板2上下翻转,由此得到图3所示的安装基板2。
(外部设备连接挠性布线电路基板)
外部设备连接挠性布线电路基板3(以下,简称作连接基板)是用于将安装基板2和母板等外部设备(未图示)电连接起来的柔性布线电路基板,且是用于将驱动器组件45(后述)和外部设备电连接起来的柔性布线电路基板。
如图1A和图1B所示,连接基板3被划分为安装基板配置区域20、连接区域21、以及连接器区域22。
安装基板配置区域20(以下,简称作配置区域。)配置于连接基板3的前端部,是在沿厚度方向进行投影时与安装基板2重叠的区域。配置区域20具有外部形状和内部形状均为俯视呈大致矩形形状的大致矩形框状。即,配置区域20形成为俯视呈大致矩形形状,在配置区域20的中央部形成有沿厚度方向贯通该配置区域20的俯视呈大致矩形形状的安装区域开口部23。配置区域20的外部形状稍小于安装基板2的外部形状,配置区域20的内部形状稍大于安装基板2的安装区域5。在配置区域20的后端部分别配置有多个用于与安装基板2电连接的安装基板连接端子24(后述)和多个用于与驱动器组件45电连接的组件连接端子25(后述)。
连接区域21配置于连接基板3的前后方向上位于中央的区域,具有沿前后方向延伸的俯视呈大致矩形形状。连接区域21的前端与配置区域20的后端相连续,连接区域21的后端与连接器区域22相连续。沿前后方向延伸的多个第2金属连接布线30(后述)在左右方向上隔开间隔地配置于连接区域21。
连接器区域22配置于连接基板3的后端部,具有俯视呈大致矩形形状。连接器区域22的前端与连接区域21的后端相连续。
在连接器区域22配置有多个用于与连接器4电连接的连接器连接端子32。
如图4A和图4B所示,连接基板3具备第2基底绝缘层26、第2导体图案27、以及第2覆盖绝缘层28。
第2基底绝缘层26配置于连接基板3的最下层。第2基底绝缘层26构成连接基板3的外部形状,形成为俯视呈大致矩形形状。第2基底绝缘层26在配置区域20形成有多个安装基板连接端子开口部29。
多个安装基板连接端子开口部29(以下,简称作第3开口部。)是用于使安装基板连接端子24自下表面暴露的开口部。多个第3开口部29以与多个第2开口部11相对应的方式在左右方向上相互隔开间隔地排列配置于配置区域20的后端部的宽度方向上位于中央的区域。第3开口部29在厚度方向上贯通第2基底绝缘层26,并具有俯视呈大致矩形形状(长方形)。
第2基底绝缘层26由绝缘性材料形成。作为绝缘性材料,由与前文关于第1基底绝缘层7说明的绝缘性材料同样的绝缘性材料形成,优选由聚酰亚胺树脂形成。
第2基底绝缘层26的厚度T4例如为5μm以上,优选为10μm以上,并且例如为50μm以下,优选为30μm以下。
第2导体图案27以与第2基底绝缘层26的上表面相接触的方式设于第2基底绝缘层26的上侧。第2导体图案27具备多个安装基板连接端子24、多个(两个)组件连接端子25、多个连接器连接端子32、以及多个第2金属连接布线30。
多个安装基板连接端子24在左右方向上相互隔开间隔地排列配置于配置区域20的后端部的左右方向上位于中央的区域。即,多个安装基板连接端子24以与多个连接基板连接端子13相对应的方式设置。安装基板连接端子24具有俯视呈大致矩形形状(长方形)。安装基板连接端子24配置于第3开口部29内,安装基板连接端子24的下表面自第3开口部29暴露。
多个(两个)组件连接端子25在左右方向上相互隔开间隔地排列配置于配置区域20的后侧的左右方向端部。即,多个组件连接端子25设为在将壳体42(后述)配置于配置区域20时与多个(两个)壳体侧端子47(后述)相对应。组件连接端子25具有俯视呈大致矩形形状。组件连接端子25配置于组件连接端子开口部31(后述)内,组件连接端子25的上表面自组件连接端子开口部31暴露。
多个连接器连接端子32是将多个安装基板连接端子24和多个组件连接端子25分别电连接于连接器4的端子,多个连接器连接端子32的数量是安装基板连接端子24和组件连接端子25的合计数。多个连接器连接端子32在左右方向上相互隔开间隔地排列配置于连接器区域22。即,多个连接器连接端子32以与连接器4的多个连接器侧端子38(后述)相对应的方式设置。连接器连接端子32配置于第5开口部33(后述)内,连接器连接端子32的上表面自第5开口部33暴露。
多个第2金属连接布线30以与多个安装基板连接端子24和多个组件连接端子25相对应的方式设置。具体而言,多个第2金属连接布线30的一部分以将安装基板连接端子24和连接器连接端子32在前后方向上连接起来的方式与它们一体地形成。即,第2金属连接布线30的一端与安装基板连接端子24相连续,第2金属连接布线34的另一端与连接器连接端子32相连续,从而将安装基板连接端子24和连接器连接端子32电连接起来。另外,多个第2金属连接布线30的一部分(两个)以将组件连接端子25和连接器连接端子32在前后方向上连接起来的方式与它们一体地形成。即,第2金属连接布线30的一端与组件连接端子25相连续,第2金属连接布线34的另一端与连接器连接端子32相连续,从而将组件连接端子25和连接器连接端子32电连接起来。
第2导体图案27的材料由与前文关于第1导体图案8说明的金属材料相同的金属材料形成,优选举出铜。
从可流过的电流的大小的观点出发,第2导体图案27(第2金属连接布线30、各端子24、25)的厚度T5(乃至金属布线的总厚度)厚于第1导体图案8的厚度T2,例如超过12μm,优选为15μm以上,并且例如为40μm以下,优选为25μm以下。另外,第2导体图案27的厚度T5相对于第1导体图案8的厚度T2的比(T5/T2)(乃至连接基板3的金属布线的总厚度相对于安装基板2的金属布线的总厚度的比)例如为1.2以上,优选为1.5以上,并且例如为10以下,优选为5以下。
第2金属连接布线30的宽度例如为15μm以上,优选为25μm以上,并且例如为1000μm以下,优选为500μm以下。
第2覆盖绝缘层28以覆盖第2导体图案27的方式设于第2基底绝缘层26的上侧和第2导体图案27的上侧。即,第2覆盖绝缘层28以与第2导体图案27的上表面和侧面、以及第2基底绝缘层26的上表面的自第2导体图案27暴露的部分相接触的方式配置。第2覆盖绝缘层28的外部形状形成为与第2基底绝缘层26相同。
在第2覆盖绝缘层28形成有多个组件连接端子开口部31和多个连接器连接端子开口部33。
多个组件连接端子开口部31(以下,简称作第4开口部。)是用于使组件连接端子25自上表面暴露的开口部。多个第4开口部31以与多个组件连接端子25相对应的方式在左右方向上相互隔开间隔地排列配置于配置区域20的后部的宽度方向上的外侧。多个第4开口部31在厚度方向上贯通第2覆盖绝缘层28,且具有俯视呈大致矩形形状。
多个连接器连接端子开口部33(以下,简称作第5开口部。)是用于使连接器连接端子32自上表面暴露的开口部。多个第5开口部33以与多个连接器连接端子32相对应的方式在左右方向上相互隔开间隔地排列配置于连接器区域22。
第2覆盖绝缘层28由与前文关于第2基底绝缘层26说明的上述绝缘性材料相同的绝缘性材料形成,优选由聚酰亚胺树脂形成。
第2覆盖绝缘层28的厚度T6例如为10μm以上,优选为15μm以上,并且例如为50μm以下,优选为30μm以下。
从可流过的电流的大小的观点和可操作性的观点出发,连接基板3的总厚度(最大厚度)厚于安装基板2,例如超过60μm,优选为80μm以上,并且例如为200μm以下,优选为120μm以下。连接基板3的总厚度相对于安装基板2的总厚度的比例如为1.5以上,优选为2.0以上,并且例如为10以下,优选为5以下。
连接基板3能够通过例如以下工序制得:形成第2基底绝缘层26、在第2基底绝缘层26的上表面形成第2导体图案27、以及以覆盖第2导体图案27和第2基底绝缘层26的方式形成第2覆盖绝缘层28。
(连接器)
连接器4是用于将连接基板3和外部设备(未图示)电连接起来的连接元件。如图1A和图1B所示,连接器4具有在左右方向上延伸的俯视呈大致矩形形状。连接器4具备多个用于与多个连接器连接端子32电连接的连接器侧端子38。
(基板层叠体)
如图1A和图1B所示,基板层叠体1具备安装基板2、配置于安装基板2的上侧的连接基板3、以及配置于连接基板3的上侧的连接器4。
连接基板3以配置区域20(连接基板3的局部)的下表面与安装基板2的周边区域6的上表面相接触的方式配置于安装基板2的周边区域6的上侧。即,在沿厚度方向进行投影时,连接基板3以配置区域20与安装基板2重叠、而连接区域21和连接器区域22不与安装基板2重叠的方式配置于安装基板2的上侧。在沿厚度方向进行投影时,安装基板2包含连接基板3的配置区域20。即,在俯视时,安装基板2稍大于连接基板3的配置区域20。
配置区域20沿着安装基板2的4个端部(前端部、后端部、左端部以及右端部)配置。具体而言,配置区域20以安装区域5配置于安装区域开口部23内且包围安装区域5的四周的方式配置。即,安装区域开口部23在俯视时包含安装区域5的整个区域,安装区域开口部23的周端缘与安装区域5的周端缘隔开间隔。
连接基板3借助未图示的绝缘性粘接剂等固定于周边区域6的上表面。另外,连接基板3与安装基板2电连接,具体而言,如参照图4B那样,连接基板连接端子13和安装基板连接端子24借助软钎料、导电性粘接剂等导电性接合材料35相接合。
连接器4以连接器4的下表面与连接基板3的连接器区域22的上表面相接触的方式配置于连接基板3的连接器区域22的上侧。在沿厚度方向进行投影时,连接器4配置于连接器区域22的在俯视时位于大致中央的区域。
连接器4借助未图示的绝缘性粘接剂等固定于连接器区域22的上表面。另外,连接器4与连接基板3电连接,具体而言,连接器连接端子32和连接器侧端子38借助导电性接合材料35相接合。
这样的基板层叠体1例如使用于用于安装拍摄元件41(后述)的布线电路基板。即,基板层叠体1使用于照相机组件等拍摄装置。
2.拍摄装置
参照图5A-图6B说明具备基板层叠体1的拍摄装置40。
拍摄装置40具备基板层叠体1、拍摄元件41、壳体42、光学透镜43、滤光器44、以及驱动器组件45。
拍摄元件41是将光转换为电信号的半导体元件,例如,可列举出CMOS传感器、CCD传感器等固态拍摄元件。为了运行拍摄元件41而需要的电流例如为500mA以下,优选小于300mA,并且例如为50mA以上。
拍摄元件41形成为俯视呈大致矩形的平板形状,虽未图示,但包括Si基板等硅、配置在Si基板之上的光电二极管(光电转换元件)以及滤色器。在拍摄元件41的下表面设有与安装基板2的拍摄元件连接端子12相对应的多个端子46。
拍摄元件41(特别是Si基板)的弹性模量例如为100GPa以上,优选为120GPa以上,并且例如为200GPa以下,优选为150GPa以下。拍摄元件41的弹性模量例如能够通过拉伸试验测量并按照日本工业标准JIS Z 2241进行测量。
拍摄元件41(特别是Si基板)的热膨胀系数例如为1ppm/K以上,优选为2ppm/K以上,并且例如为10ppm/K以下,优选为5ppm/K以下。拍摄元件41的热膨胀系数是面方向上的线性热膨胀系数,例如能够通过热机械分析装置、光扫描式测量装置并按照日本工业标准JIS Z 2285进行测量。
拍摄元件41的厚度例如为10μm以上,优选为50μm以上,并且例如为1000μm以下,优选为500μm以下。
拍摄元件41安装于安装基板2的安装区域5。即,拍摄元件41的端子46借助软钎料等导电性接合材料35等倒装安装于对应的安装基板2的拍摄元件连接端子12。由此,拍摄元件41配置于安装基板2的安装区域5的上表面,且与安装基板2的拍摄元件连接端子12电连接。
拍摄元件41安装于安装基板2的安装区域5,由此,如图5A和图5B所示,构成拍摄单元49。即,拍摄单元49具备基板层叠体1和安装于基板层叠体1的拍摄元件41。
壳体42以与拍摄元件41在面方向上隔开间隔且包围拍摄元件41的方式配置于周边区域6的上表面。壳体42具有俯视呈大致矩形形状的筒状。在壳体42的上端设有用于固定光学透镜43的固定部。
另外,在壳体42具备设于壳体42的下端(端部)的壳体侧端子47和自驱动器组件45延伸到壳体侧端子47的组件连接布线48。壳体侧端子47借助导电性接合材料35与组件连接端子25接合。由此,驱动器组件45在不借助安装基板2的情况下与连接基板3直接电连接。
光学透镜43以与安装基板2和拍摄元件41隔开间隔的方式配置于安装基板2的上侧。光学透镜43形成为俯视呈大致圆形形状,且由固定部固定为使来自外部的光到达拍摄元件41。
滤光器44以与拍摄元件41和光学透镜43隔开间隔的方式配置于拍摄元件41和光学透镜43这两者的上下方向上位于中央的区域,且固定于壳体42。
驱动器组件45是用于将来自外部设备的电信号转化为物理性运动的元件,例如,可列举出自动调焦元件(autofocus)、手抖动校正机构(optical image stabilizer)等。为了运行驱动器组件45而需要的电流例如为200mA以上,优选为300mA以上,并且例如为1000mA以下。
驱动器组件45在光学透镜43的周边固定于壳体42。
并且,基板层叠体1具备安装基板2和连接基板3,安装基板2具有第1金属布线14,第1金属布线14的厚度为12μm以下,安装基板2的总厚度为60μm以下。另外,连接基板3的配置区域20配置于安装基板2的周边区域6。
在该基板层叠体1中,安装基板2和第1金属布线14非常薄。因此,安装基板2的安装区域5会柔软地变形以适应拍摄元件41的热膨胀,从而能够抑制热应力的产生。结果,在重复高温和低温的环境下,能够抑制安装基板2的安装区域5的翘曲的产生、乃至抑制拍摄装置40的翘曲的产生。
另外,连接基板3的配置区域20配置于安装基板2的周边区域6的上侧。因此,驱动器组件45能够在不借助安装基板2的情况下与连接基板3直接电连接。因此,将驱动器组件45配置于基板层叠体1,能够进行电连接,从而能够使驱动器组件45运行。
另外,在基板层叠体1中,连接基板3的配置区域20配置于周边区域6的上侧(拍摄元件41所安装的那侧)。
因此,能够谋求拍摄装置40的低矮化。即,能够缩小拍摄装置40的上端与下端之间的上下方向距离(在图6B中,该距离为壳体42的上端与安装基板2的下表面之间的上下方向距离)。具体而言,在连接基板3配置于周边区域6的下侧的图7B所示的第2实施方式(后述)中,拍摄装置40的上端与下端之间的上下方向距离为壳体42与连接基板3的下表面之间的上下方向距离,因此,与图7B所示的第2实施方式相比,图6B所示的第1实施方式能够与连接基板3的厚度相对应地实现低矮化。此外,在第1实施方式和第2实施方式中,光学透镜43的中心与拍摄元件41的上表面之间的上下方向距离(即焦点距离、图7B所示的D1)均相同,因此,壳体42的上端与安装基板2的上表面之间的上下方向距离(图7B所示的D2)也彼此相同。
另外,在基板层叠体1中,连接基板3的配置区域20沿着安装基板2的4个端部配置。即,配置区域20以包围安装区域5的四周的方式配置。
因此,安装基板2与连接基板3之间的接触面积变大,安装基板2与连接基板3之间的接合强度进一步变高。其结果,即使将基板层叠体1在上下方向上弯折,也能够在安装基板2与连接基板3之间的接合点处可靠地抑制分离破坏。
另外,在基板层叠体1的安装基板2中,布线区域17的等效弹性模量为5GPa以上且55GPa以下。
因此,布线区域17的弹性模量较小而较柔软。因而,能够良好且可靠地抑制安装基板2的翘曲。
另外,拍摄装置40具备基板层叠体1、拍摄元件41以及驱动器组件45。
因此,能够抑制拍摄装置40的翘曲,且能够使驱动器组件45运行。
3.变形例
(1)图3所示的安装基板2在厚度方向上依次具备第1基底绝缘层7、第1导体图案8、以及第1覆盖绝缘层9,即,安装基板2的导体层(导体图案)为单层,但例如,安装基板2的导体层也可以为多层(例如为两层以上,优选为两层~4层),对此未图示。即,例如,安装基板2可以在厚度方向上依次具备第1基底绝缘层7、第1导体图案8、第1覆盖绝缘层9、第3导体图案、以及第3覆盖绝缘层(两层导体层的结构),另外,安装基板2也可以在厚度方向上依次具备第1基底绝缘层7、第1导体图案8、第1覆盖绝缘层9、第3导体图案、第3覆盖绝缘层、第4导体图案、以及第4覆盖绝缘层(3层导体层的结构)。
第3导体图案和第4导体图案的结构分别与第1导体图案8的结构相同,另外,第3覆盖绝缘层和第4覆盖绝缘层的结构分别与第1覆盖绝缘层9的结构相同。
安装基板2的总厚度也与图3所示的实施方式相同(例如60μm以下等)。
从例如抑制翘曲的观点出发,安装基板2的金属布线的总厚度(例如第1导体图案所具备的第1金属布线14、第3导体图案所具备的金属布线、以及第4导体图案所具备的金属布线的合计厚度)例如为12μm以下,优选为10μm以下,更优选为8μm以下,另外,从可操作性的观点出发,安装基板2的金属布线的总厚度例如为1μm以上,优选为3μm以上。连接基板3的金属布线的总厚度相对于安装基板2的金属布线的总厚度的比也与图1所示的实施方式相同(例如1.2以上等)。另外,布线区域(各导体层的存在金属布线的区域)的等效弹性模量D、全部金属的合计厚度相对于全部绝缘层的合计厚度的比例等也与图1所示的实施方式相同。
(2)图4A和图4B所示的连接基板3在厚度方向上依次具备第2基底绝缘层26、第2导体图案27、以及第2覆盖绝缘层28,即,连接基板3的导体层(导体图案)为单层,但例如,连接基板3的导体层也可以为多层(例如两层以上,优选为两层~4层),对此未图示。即,例如,连接基板3可以在厚度方向上依次具备第2基底绝缘层26、第2导体图案27、第2覆盖绝缘层28、第5导体图案、以及第5覆盖绝缘层(两层导体层的结构),另外,连接基板3也可以在厚度方向上依次具备第2基底绝缘层26、第2导体图案27、第2覆盖绝缘层28、第5导体图案、第5覆盖绝缘层、第6导体图案、以及第6覆盖绝缘层(3层导体层的结构)。
第5导体图案和第6导体图案的结构分别与第2导体图案27相同,第5覆盖绝缘层和第6覆盖绝缘层的结构分别与第2覆盖绝缘层28的结构相同。
连接基板3的总厚度也与图4A和图4B所示的实施方式相同(例如超过60μm等)。
从例如流过更多的电流的观点出发,金属布线的总厚度(具体而言,第2导体图案所具备的第2金属连接布线30、第5导体图案所具备的金属连接布线、以及第6导体图案所具备的金属连接布线的合计厚度)例如超过12μm,优选为15μm以上,并且例如为40μm以下,优选为25μm以下。另外,连接基板3的金属布线的总厚度相对于安装基板2的金属布线的总厚度的比也与图1所示的实施方式相同(例如1.2以上等)。
(3)在图6B所示的拍摄装置40中,拍摄元件41倒装安装于安装基板2,但例如,拍摄元件41也能够通过引线接合而安装于安装基板2,对此未图示。
(4)在图6所示的拍摄装置40中,组件连接端子25借助导电性接合材料35与壳体侧端子47电连接,但例如,组件连接端子25也能够通过引线接合而与壳体侧端子47电连接,对此未图示。
<第2实施方式>
参照图7A和图7B说明基板层叠体1和拍摄装置40的第2实施方式。此外,在第2实施方式的基板层叠体1和拍摄装置40中,对于与上述图所示的第1实施方式相同的构件标注相同的附图标记,并省略其说明。
在第1实施方式的安装基板2中,连接基板3的配置区域20配置于周边区域6的上侧,但在第2实施方式的安装基板2中,如图7A和图7B所示,连接基板3的配置区域20配置于周边区域6的下侧。
在第2实施方式中,安装基板2的连接基板连接端子13以在下侧暴露的方式配置,连接基板3的安装基板连接端子24以在上侧暴露方式配置,连接基板连接端子13和安装基板连接端子24借助导电性接合材料35电连接。
另外,在安装基板2的与壳体侧端子47和组件连接端子25相对应的位置设有通孔36。壳体42的壳体侧端子47经由通孔36和组件连接端子开口部31内部的导电性接合材料35而与组件连接端子25电连接。
对于第2实施方式的基板层叠体1和拍摄装置40,也能发挥与第1实施方式的基板层叠体1和拍摄装置40相同的作用效果。从拍摄装置40的低矮化的观点出发,优选采用第1实施方式。另外,对于第2实施方式,也能够应用与第1实施方式相同的变形例。
<第3实施方式>
参照图8A和图8B说明基板层叠体1和拍摄装置40的第3实施方式。此外,在第3实施方式的基板层叠体1和拍摄装置40中,对于与上述图所示的第1实施方式相同的构件标注相同的附图标记,并省略其说明。
第1实施方式的基板层叠体1具备安装基板2、连接基板3以及连接器4,但如图8A和图8B所示,第3实施方式的基板层叠体1具备安装基板2、连接基板3、连接器4、以及刚性基板50。
刚性基板50是不具有挠性的硬质的布线基板,例如由陶瓷基板、玻璃环氧基板等构成。
刚性基板50在上下方向上配置在安装基板2与连接基板3之间。具体而言,刚性基板50以其下表面与安装基板2的周边区域6的上表面相接触且其上表面与连接基板3的配置区域20的下表面相接触的方式,配置于周边区域6的上侧和配置区域20的下侧。刚性基板50形成为外部形状和内部形状都是俯视呈大致矩形形状的大致矩形框状,在沿厚度方向进行投影时,刚性基板50与连接基板3的配置区域20一致。即,刚性基板50的形状在俯视时与连接基板3的配置区域20的形状大致相同。
在刚性基板50的后端部设有多个将连接基板连接端子13和安装基板连接端子24在厚度方向上电连接起来的导通部(未图示)。
刚性基板50的厚度例如为20μm以上,优选为30μm以上,并且例如为300μm以下,优选为200μm以下。
连接基板3配置于刚性基板50的上侧。具体而言,连接基板3以其下表面与刚性基板50的上表面相接触的方式配置于刚性基板50的上侧。
另外,在图8A和图8B所示的实施方式中,刚性基板50配置于安装基板2的上侧和连接基板3的下侧,但例如,如图9A和图9B所示,刚性基板50也能够配置于连接基板3的上侧。即,刚性基板50能够配置于连接基板3的上侧和壳体42的下侧。在该情况下,在刚性基板50的后端部设有多个将组件连接端子25和壳体侧端子47在厚度方向上电连接起来的通孔导通部51。由此,刚性基板50能够与驱动器组件45直接电连接。
对于第3实施方式(图8和图9)的基板层叠体1和拍摄装置40,也能发挥与第1实施方式的基板层叠体1和拍摄装置40相同的作用效果。从安装基板2的周边区域6被刚性基板50加强而能够更可靠地抑制安装基板2的翘曲的观点出发,优选采用第3实施方式的基板层叠体1和拍摄装置40。并且,在图9A和图9B所示的实施方式中,能够将固定有驱动器组件45的壳体42直接安装于较硬的刚性基板50。因此,能够将驱动器组件45、壳体42稳定地配置于图9A所示的基板层叠体1,能够容易地进行安装。另外,对于第3实施方式,也能够应用与第1实施方式相同的变形例。
<第4实施方式>
参照图10说明基板层叠体1的第4实施方式。此外,在第4实施方式的基板层叠体1中,对于与上述图所示的第1实施方式相同的构件标注相同的附图标记,并省略其说明。
在第1实施方式的基板层叠体1中,连接基板3的配置区域20沿着安装基板2的4个端部配置,而在第4实施方式的基板层叠体1中,如图10所示,连接基板3的配置区域20沿着安装基板2的1个端部(后端部)配置。
在第4实施方式中,连接基板3的配置区域20形成为在左右方向上延伸的俯视呈大致矩形形状。
对于第4实施方式的基板层叠体1和拍摄装置40,也能发挥与第1实施方式的基板层叠体1和拍摄装置40相同的作用效果。从使安装基板2与连接基板3之间的接合强度较高、能够可靠地抑制安装基板2与连接基板3之间的分离破坏的观点出发,优选采用第1实施方式。另外,对于第4实施方式,也能够应用与第1实施方式相同的变形例。
<第5实施方式和第6实施方式>
参照图11和图12说明基板层叠体1的第5实施方式和第6实施方式。此外,在第5实施方式和第6实施方式的基板层叠体1中,对于与上述图所示的第1实施方式相同的构件标注相同的附图标记,并省略其说明。
在第1实施方式的基板层叠体1中,连接基板3的配置区域20沿着安装基板2的4个端部配置,但在第5实施方式的基板层叠体1中,如图11所示,连接基板3的配置区域20沿着安装基板2的两个端部(后端部和右端部)配置。即,在第5实施方式中,连接基板3的配置区域20形成为沿左右方向和前后方向延伸的俯视呈大致倒L字状。
另外,在第6实施方式的基板层叠体1中,如图12所示,连接基板3的配置区域20沿着安装基板2的3个端部(后端部、右端部以及左端部)配置。即,在第6实施方式中,连接基板3的配置区域20形成为前端部敞开的俯视呈大致日文コ字状。
对于第5实施方式和第6实施方式的基板层叠体1和拍摄装置40,也能发挥与第1实施方式的基板层叠体1和拍摄装置40相同的作用效果。从使安装基板2与连接基板3之间的接合强度较高、能够可靠地抑制安装基板2与连接基板3之间的分离破坏的观点出发,优选采用第1实施方式。另外,对于第5实施方式和第6实施方式,也能够应用与第1实施方式相同的变形例。
另外,上述发明作为本发明的例示的实施方式来提供,但这仅仅是例示,并不能限定性地进行解释。本领域的技术人员所能够明确的本发明的变形例包含于前述的权利要求书中。
产业上的可利用性
本发明的基板层叠体和拍摄装置能够应用于各种工业产品,例如,能适当地使用于照相机组件等。
附图标记说明
1、基板层叠体;2、拍摄元件安装基板;3、外部设备连接挠性布线电路基板;5、安装区域;6、周边区域;14、第1金属布线;17、布线区域;20、安装基板配置区域;40、拍摄装置;41、拍摄元件;45、驱动器组件;50、刚性基板。
Claims (8)
1.一种基板层叠体,其特征在于,
该基板层叠体具备:
拍摄元件安装基板,其用于安装拍摄元件;以及
挠性布线电路基板,其能够与驱动器组件电连接,且与所述拍摄元件安装基板电连接,
所述拍摄元件安装基板具有金属布线,
所述金属布线的厚度为12μm以下,
所述拍摄元件安装基板的总厚度为60μm以下,
所述挠性布线电路基板的局部配置于所述拍摄元件安装基板的供所述拍摄元件安装的安装区域以外的区域。
2.根据权利要求1所述的基板层叠体,其特征在于,
所述挠性布线电路基板的所述局部配置于所述拍摄元件所安装的那侧的区域。
3.根据权利要求1所述的基板层叠体,其特征在于,
所述挠性布线电路基板的所述局部沿着所述拍摄元件安装基板的至少一个端部配置。
4.根据权利要求1所述的基板层叠体,其特征在于,
所述挠性布线电路基板的所述局部以包围所述安装区域的四周的方式配置。
5.根据权利要求1所述的基板层叠体,其特征在于,
该基板层叠体还具备刚性基板,该刚性基板配置于所述拍摄元件所安装的那侧的区域。
6.根据权利要求5所述的基板层叠体,其特征在于,
所述刚性基板能够与所述驱动器组件电连接。
7.根据权利要求1所述的基板层叠体,其特征在于,
所述拍摄元件安装基板的供所述金属布线配置的布线区域的等效弹性模量为5GPa以上且55GPa以下。
8.一种拍摄装置,其特征在于,
该拍摄装置具备:
权利要求1所述的基板层叠体;
拍摄元件,其安装于所述基板层叠体;以及
驱动器组件,其安装于所述基板层叠体。
Applications Claiming Priority (3)
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