JP2022076694A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】実装時にはんだフィレットの形状に基づく接合良否判定が容易なコイル部品を提供する。【解決手段】コイル部品は、コアと、導線と、はんだ部３０ａと、を備える。コアは、一軸方向に沿って一端から他端まで延びる実装面１０ｂ、一軸方向における実装面１０ｂの一端に接続され実装面から凹んでいる凹部１３ａ及び凹部１３ａに接続されている端面１０ｃを有する。導線は、その一端が凹部１３ａに配置されている。はんだ部３０ａは、導線の一端と電気的に接続されるように凹部１３ａに設けられている。はんだ部３０ａは、実装面１０ｂから突出するピーク３１と、一軸方向においてピークよりも端面から遠位にある内側領域３０ａ２と、一軸方向においてピークよりも端面の近位にあり内側領域よりも大きな体積を有する外側領域３０ａ１と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、コイル部品に関する。

従来から、コアと当該コアに巻き付けられた導線とを備える巻線型のコイル部品が知られている。特開２０１０－１７１０５４号公報（特許文献１）、特開２００９－６４８９４号公報（特許文献２）、及び特開２０２０－０５７６５５号公報（特許文献３）に記載されているように、従来の巻線型のコイル部品においては、コアの実装面に凹部が設けられ、この凹部に導線の端部が引出されることがある。この凹部には、導線の端部の覆うようにはんだが充填される。実装時に巻線型コイル部品が加熱されると、凹部に充填されているはんだが溶融して溶融はんだが生成され、この溶融はんだがランドに沿って濡れ広がる。この濡れ広がったはんだが固化することにより、巻線型コイル部品が実装基板のランドに接合される。実装後には、実装された巻線型コイル部品のコアの端面からランドにかけて形成されるはんだフィレットの形状に基づいて巻線型コイル部品がランドに正常に接合されたか否かが検査される。

特開２０１０－１７１０５４号公報 特開２００９－６４８９４号公報 特開２０２０－０５７６５５号公報

実装面に形成された凹部に導線の端部が引き出されている巻線型コイル部品においては、溶融したはんだが実装時にコアの端面まで濡れ拡がりにくいため、はんだフィレットの形状に基づく接合良否の判定が行えない場合があるという問題がある。

本発明の目的は、上述した問題の少なくとも一部を解決又は緩和することである。本発明のより具体的な目的の一つは、コアの実装面の凹部に導体の端部が引き出されている巻線型コイル部品を実装基板に実装する際に、コアの端面にはんだが流動しやすくすることである。本発明の前記以外の目的は、明細書全体の記載を通じて明らかにされる。特許請求の範囲に記載される発明は、「発明を解決しようとする課題」から把握される課題以外の課題を解決するものであってもよい。

本発明の一又は複数の実施形態によるコイル部品は、コアと、導線と、はんだ部と、を備える。本発明の一又は複数の実施形態において、コアは、一軸方向に沿って一端から他端まで延びる実装面、前記一軸方向における前記実装面の前記一端に接続され前記実装面から凹んでいる凹部、及び前記凹部に接続されている端面を有する。本発明の一又は複数の実施形態において、導線は、その一端が前記凹部に配置されている。本発明の一又は複数の実施形態において、はんだ部は、導線の一端と電気的に接続されるように前記凹部に設けられている。本発明の一又は複数の実施形態において、はんだ部は、実装面から突出するピークと、一軸方向においてピークよりも端面から遠位にある内側領域と、一軸方向においてピークよりも端面の近位にあり内側領域よりも大きな体積を有する外側領域と、を有する。

本発明の一又は複数の実施形態において、外側領域は、内側領域よりも大きな表面積を有する。

本発明の一又は複数の実施形態において、はんだ部は、前記第１端面から離れている。

本発明の一又は複数の実施形態において、前記はんだ部は、前記第１端面に接している。

本発明の一又は複数の実施形態において、はんだ部は、前記第１端面のうち前記実装面に繋がる接続領域を覆っている。

本発明の一又は複数の実施形態において、はんだ部の前記ピークは、前記一軸方向において前記導線の断面の中心よりも前記他端側にある。

本発明の一又は複数の実施形態において、前記凹部は、前記コアの表面の一部を占める凹部表面により画定される。本発明の一又は複数の実施形態において、凹部表面は、底面と、前記一軸方向において前記底面と前記第１端面との間に配置され前記一軸方向に垂直な方向において前記実装面と前記凹部の底面との間に配置されている接続面と、を含む

本発明の一又は複数の実施形態において、前記凹部表面は、前記一軸方向において前記底面と前記実装面との間に配置され、前記一軸方向に垂直な方向において前記実装面と前記接続面との間に配置された中間面を有する。

本発明の一又は複数の実施形態において、前記導線の直径は、前記実装面と前記底面との間の距離よりも小さい。

本発明の一又は複数の実施形態において、前記実装面及び前記端面に垂直な平面で切断した断面視において、前記外側領域の面積は、前記内側領域の面積よりも大きい。

本明細書に開示されている発明によれば、コアの実装面の凹部に導体の端部が引き出されている巻線型コイル部品を実装基板に実装する際に、コアの端面にはんだが流動しやすくすることができる。

実装基板に実装された本発明の一実施形態によるコイル部品の縦断面図である。 図１に示されているコイル部品の斜視図である。 図２のコイル部品のＩ－Ｉ線断面図である。 図２の断面の一部を拡大して示す拡大断面図である。 本発明の一実施形態によるコイル部品のＩ－Ｉ線断面の一部を拡大して示す拡大断面図である。 本発明の一実施形態によるコイル部品のＩ－Ｉ線断面の一部を拡大して示す拡大断面図である。 本発明の一実施形態によるコイル部品のＩ－Ｉ線断面の一部を拡大して示す拡大断面図である。 本発明の一実施形態におけるはんだ部の外側領域及び内側領域を説明するための説明図である。 本発明の一実施形態におけるはんだ部の外側領域及び内側領域を説明するための説明図である。

以下、適宜図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、複数の図面において共通する構成要素には当該複数の図面を通じて同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。

図１から図４を参照して本発明の一実施形態によるコイル部品１について説明する。図１は、実装基板２ａに実装されたコイル部品１の縦断面図、図２は実装基板２ａに実装される前のコイル部品１の斜視図、図３は図２のコイル部品１をＩ－Ｉ切断線で切断した断面図、図４は図３に示されている断面の一部を拡大した拡大断面図である。

コイル部品１は、例えば、電子回路においてノイズを除去するために用いられるインダクタである。コイル部品１は、電源ラインに組み込まれるパワーインダクタであってもよいし、信号ラインにおいて用いられるインダクタであってもよい。

図１から図４の各々には、互いに直交するＷ軸、Ｌ軸及びＺ軸が示されている。本明細書においては、文脈上別に解される場合を除き、コイル部品１の「長さ」方向、「幅」方向及び「厚さ」方向はそれぞれ、図１の「Ｌ軸」方向、「Ｗ軸」方向及び「Ｔ軸」方向とする。本明細書においては、Ｌ軸方向、Ｗ軸方向及びＺ軸方向を基準としてコイル部品１の構成部材の向きや配置を説明することがある

図１に示されているように、コイル部品１は実装基板２ａに実装されている。図１及び図３に示されているようにコイル部品１は、磁性材料から形成されたコア１０と、このコア１０に設けられた導線２５、はんだ部１３０ａ、はんだ部１３０ｂ、及び外装部４０と、を備えている。コイル部品１は、はんだ部１３０ａ、１３０ｂにより実装基板２ａのランド３ａ及びランド３ｂにそれぞれ接合されている。はんだ部１３０ａ、１３０ｂはそれぞれ、実装前のコイル部品１におけるはんだ部３０ａ、３０ｂが実装時に溶融して固化することで形成される。はんだ部３０ａ、３０ｂについては後述する。はんだ部１３０ａ、１３０ｂは、コイル部品１が実装基板２ａに安定して接合されるように、適正な量及び形状のフィレットを有することが望ましい。ランド３ａとランド３ｂとの間には、空隙Ｇが存在する。この空隙Ｇは、ランド３ａ及びはんだ部１３０ａのＬ軸の正方向の端面と、ランド３ｂ及びはんだ部１３０ｂのＬ軸の負方向の端面と、後述するコア１０の実装面１０ｂの一部とで画定されている。導線２５は、はんだ部１３０ａを介してランド３ａと電気的に接続されてもよいし、ランド３ａに直接接してもよい。同様に、導線２５は、はんだ部１３０ｂを介してランド３ｂと電気的に接続されてもよいし、ランド３ｂに直接接してもよい。

コア１０は、Ｔ軸方向に延びる巻芯１１と、巻芯１１の一方の端部に設けられた直方体形状のフランジ１２ａと、巻芯１１の他方の端部に設けられた直方体形状のフランジ１２ｂとを有する。巻芯１１は、フランジ１２ａとフランジ１２ｂとを連結している。巻芯１１は、柱状の形状を有する。巻芯１１は、導線２５を巻回するために適した任意の形状をとることができる。例えば、巻芯１１は、三角柱形状、五角柱形状、六角柱形状等の多角柱形状、円柱形状、楕円柱形状又は截頭円錐形状をとることができる。巻芯１１及びフランジ１２ａ、１２ｂの形状は、本明細書で具体的に開示されるものには限定されない。

コア１０は、磁性材料又は磁性材料を含む混合材料から作製される。コア１０用の磁性材料として例えば、フェライト材料が用いられる。つまり、コア１０は、フェライト粉を焼結させたフェライト焼結体であってもよい。コア１０用のフェライト材料として、Ｎｉ－Ｚｎ系又はＭｎ－Ｚｎ系のフェライト材料が用いられ得る。コア１０は、軟磁性金属材料から成る金属磁性粒子同士を結合させることで形成されてもよい。複数の金属磁性粒子は、その表面に形成される絶縁膜により互いと結合してもよいし、エポキシ樹脂等の絶縁性に優れた熱硬化性樹脂から成る結着材により結合されてもよい。コア１０は、常法に従って、様々な材料から様々な製法で作製され得る。

図２に示されているように、コア１０は、第１主面１０ａ、第２主面１０ｂ、第１端面１０ｃ、第２端面１０ｄ、第１側面１０ｅ及び第２側面１０ｆを有する。図示のように、コイル部品１は、第１主面１０ａが上側を向くように実装基板２ａに実装されるため、第１主面１０ａを「上面」又は「上面１０ａ」と呼ぶことがある。また、第２主面１０ｂが実装基板２ａと対向するように配置されるので、第２主面１０ｂを「実装面」又は「実装面１０ｂ」と呼ぶことがある。第１端面１０ｃと第２端面１０ｄとは互いに対向している。コア１０の上面１０ａ、実装面１０ｂ、第１端面１０ｃ、第２端面１０ｄ、第１側面１０ｅ及び第２側面１０ｆは、以下で説明するように、フランジ１２ａ及びフランジ１２ｂの表面により構成されている。

フランジ１２ａは、第１端面１２ａ１、この第１端面１２ａ１と対向する第２端面１２ａ２、第１端面１２ａ１と第２端面１２ａ２とを接続し実装時に上方を向く上面１２ａ３、上面１２ａ３と対向する下面１２ａ４、第１端面１２ａ１と第２端面１２ａ２とを接続するとともに上面１２ａ３と下面１２ａ４とを接続する第１側面１２ａ５、及び第１側面１２ａ５と対向する第２側面１２ａ６を有する。フランジ１２ｂは、第１端面１２ｂ１、この第１端面１２ｂ１と対向する第２端面１２ｂ２、実装時に下方を向く下面１２ａ３、下面１２ｂ３と対向する上面１２ｂ４、第１端面１２ｂ１と第２端面１２ｂ２とを接続するとともに下面１２ｂ３と上面１２ｂ４とを接続する第１側面１２ｂ５、及び第１側面１２ｂ５と対向する第２側面１２ｂ６を有する。フランジ１２ａの上面１２ａ３はコア１０の上面１０ａと一致し、フランジ１２ｂの下面１２ｂ３はコア１０の実装面１０ｂと一致する。フランジ１２ａの第１端面１２ａ１及びフランジ１２ｂの第１端面１２ｂ１がコア１０の第１端面１０ｃを構成し、フランジ１２ａの第２端面１２ａ２及びフランジ１２ｂの第２端面１２ｂ２がコア１０の第２端面１０ｄを構成する。フランジ１２ａの第１側面１２ａ５及びフランジ１２ｂの第１側面１２ｂ５がコア１０の第１側面１０ｅを構成し、フランジ１２ａの第２側面１２ａ６及びフランジ１２ｂの第２側面１２ｂ６がコア１０の第２側面１０ｆを構成する。フランジ１２ａとフランジ１２ｂは互いと同一形状であってもよく、互いと別の形状であってもよい。フランジ１２ａとフランジ１２ｂが同一形状でない場合、第１凹部１３ａ及び第２凹部１３ｂを有するフランジ１２ｂの第１端面１２ｂ１をコア１０の第１端面１０ｃとし、フランジ１２ｂの第２端面１２ｂ２をコア１０の第２端面１０ｄとし、フランジ１２ｂの第１側面１２ｂ５をコア１０の第１側面１０ｅとし、フランジ１２ｂの第２側面１２ｂ６をコア１０の第２側面１０ｆとする。

コア１０の実装面１０ｂと第１端面１０ｃとの間には第１凹部１３ａが設けられ、コア１０の実装面１０ｂと第２端面１０ｄとの間には第２凹部１３ｂが設けられている。言い換えると、第１凹部１３ａは、実装面１０ｂのＬ軸方向における一端と第１端面１０ｃのＴ軸方向における下端とを接続しており、第２凹部１３ｂは、実装面１０ｂのＬ軸方向における他端と第２端面１０ｄのＴ軸方向における下端とを接続している。このように、実装面１０ｂは、Ｌ軸方向に沿って一端から他端まで延伸しており、その一端で第１凹部１３ａに接続され、その他端で第２凹部１３ｂに接続されている。図２に示されている実施形態では、第１凹部１３ａ及び第２凹部１３ｂはそれぞれ、実装面１０ｂと第１端面１０ｃとの間及び実装面１０ｂと第２端面１０ｄとの間においてＷ軸方向に沿って延伸している。図示の実施形態では、第１凹部１３ａ及び第２凹部１３ｂはそれぞれ、第１側面１０ｅから第２側面１０ｆまで延びている。実装面１０ｂの一部と第１端面１０ｃの一部とは直接接していてもよく、実装面１０ｂの一部と第２端面１０ｄの一部とは直接接していてもよい。以下では、図４を参照して第１凹部１３ａについて主に説明する。第１凹部１３ａに関する説明は、第２凹部１３ｂの説明として援用される。

図４に示されているように、第１凹部１３ａは、コア１０の表面の一部を占める凹部表面によって画定される。この凹部表面は、実装面１０ｂよりもコア１０の内側（Ｔ軸方向の正側）にある底面１３ａ１と、この底面１３ａ１から第１端面１０ｃに向かってＴ軸に対して傾斜して延びる第１傾斜面１３ａ２と、底面１３ａ１から第１端面１０ｃとは反対側に向かってＴ軸に対して傾斜して延びる第２傾斜面１３ａ３と、第１傾斜面１３ａ２の下端と第１端面１０ｃとを接続する接続面１３ａ４と、を含む。底面１３ａ１は実装面１０ｂと平行であってもよく、実装面１０ｂに対して傾いていてもよい。接続面１３ａ４は実装面１０ｂと平行であってもよく、実装面１０ｂに対して傾いていてもよい。接続面１３ａ４は、Ｌ軸方向において底面１３ａ１と第１端面１０ｃとの間に配置され、Ｔ軸方向において凹部１３ａ１と実装面１０ｂとの底面との間に配置されている。コア１０の第１凹部１３ａの底面１３ａ１と第１凹部１３ａとの間には隆起部１４が形成されている。実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した断面において、隆起部１４は、第１傾斜面１３ａ２、接続面１３ａ４、及び第１端面１０ｃの一部によってその外縁が画定される。実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面は、実装面１０ｂに直交し第１端面１０ｃに垂直な平面であってもよい。本明細書全体を通じて、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面は、実装面１０ｂに直交し第１端面１０ｃに垂直な平面と、相互に置き換え可能である。底面１３ａ１、第１傾斜面１３ａ２、第２傾斜面１３ａ３、及び接続面１３ａ４の各々には、不図示の金属膜が設けられてもよい。この金属膜は、銅、銀、パラジウム、又は銀パラジウム合金等の金属材料から成る下地層と、この下地層上に設けられためっき層と、を含んでもよい。めっき層は、ニッケルめっき層と、スズめっき層とを含んでもよい。

巻芯１１には導線２５が巻回されている。導線２５は、例えば、導電性に優れた金属材料から成る金属線の周囲を絶縁被膜で被覆することにより構成される。導線２５用の金属材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ及びＡｇのうちの１以上の金属又はこれらの金属のいずれかを含む合金が用いられ得る。導線の周囲に設けられる絶縁被膜は、例えばポリエステルイミド、ポリアミド、又はこれら以外の絶縁性に優れた絶縁材料から構成される。導線２５の一端２５ａは第１凹部１３ａ内に引き出されており、導線２５の他端２５ｂは第２凹部１３ｂ内に引き出されている。導線２５は、その一端２５ａが第１凹部１３ａの底面１３ａ１に接し、その他端２５ｂが第２凹部１３ｂの底面（符号省略）に接するように設けられてもよい。導線２５の一端２５ａが第１凹部１３ａの底面１３ａ１から離れている場合や、他端２５ｂが第２凹部１３ｂの底面（符号省略）から離れている場合には、第１凹部１３ａおよび第２凹部１３ｂのＴ軸方向の寸法が大きくなってしまう。第１凹部１３ａおよび第２凹部１３ｂのＴ軸方向の寸法が大きくなってもフランジ１２ｂの機械的強度を保つためには、フランジ１２ｂのＴ軸方向の寸法を大きくする必要がある。導線２５の一端２５ａが第１凹部１３ａの底面１３ａ１に接し他端２５ｂが第２凹部１３ｂの底面（符号省略）に接するように導線２５を配置することで、フランジ１２ｂのＴ軸方向の寸法が大きくなることを避けることができ、これによりコイル部品１のＴ軸方向の寸法を小さく保つことができる。

図示の実施形態では、導線２５の断面形状は円形とされている。導線２５の断面形状は、円形には限られず、楕円形、長円形、長方形又は正方形であってもよい。導線２５の直径は、実装面１０ｂと凹部１３ａの底面１３ａ１との間の間隔よりも小さくてもよい。これにより、導線２５は、その一端２５ａが実装面１０ｂから外側に突出しないように第１凹部１３ａ内に配置され、その他端２５ｂが実装面１０ｂから外側に突出しないように第２凹部１３ｂ内に配置される。導線２５の直径を実装面１０ｂと凹部１３ａの底面１３ａ１との間の間隔よりも小さくすることにより、ランド３ａ、３ｂがコイル部品１を導線２５の一端２５ａ及び他端２５ｂではなく平坦な実装面１０ｂで支持することができるので、実装時にコイル部品１が実装基板２ａに対して不意に傾くことを防止できる。

第１凹部１３ａ内には、導線２５の一端２５ａと電気的に接続されるようにはんだ部３０ａが設けられる。はんだ部３０ａは、第１凹部１３ａ内に充填されたはんだペーストを加熱することで生成される溶融はんだを第１凹部１３ａに濡れ広がらせ、この濡れ広がった溶融はんだが固化することで作製され得る。本発明の一又は複数の実施形態において、導線２５を被覆する絶縁被膜は、第１凹部１３ａにはんだを充填する前に導線２５から除去される。導線２５を被覆する絶縁被膜は、実装時にはんだ部３０ａが溶融して生成される溶解はんだに接触することにより、熱分解され、その結果導線２５から除去されてもよい。はんだペーストは、任意のはんだ材料から成る。はんだ材料として、例えば、ＪＩＳ Ｚ ３２８２に規定されている鉛フリーの合金材料を用いることができる。はんだペーストは、例えば、孔版印刷法により第１凹部１３ａ内に塗布され得る。はんだ部３０ａは、コア１０をはんだ槽に浸漬することで形成されてもよい。はんだ部３０ａは、金型を用いてはんだ材料を成型して得られたはんだ材料の成形体を導線２５の一端２５ａをとともに第１凹部１３ａに嵌め込み、この第１凹部１３ａに嵌め込まれたはんだ材料の成形体を加熱することで形成されてもよい。はんだ部３０ａの具体的な形成方法は、本明細書において明示的に開示されたものには限定されない。はんだ部３０ｂは、はんだ部３０ａと同様にして第２凹部１３ｂ内に導線２５の他端２５ｂと電気的に接続されるように設けられる。はんだ部３０ａは、隆起部１４によって外側（Ｌ軸方向の負側）への移動が規制されているのでコア１０から脱落しにくい。はんだ３０ｂも隆起部１４と同等の隆起部によって外側への移動が規制されていてもよい。

外装部４０は、フランジ１２ａとフランジ１２ｂとの間に絶縁性の樹脂を充填することにより形成されている。外装部４０用の樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の絶縁性に優れた樹脂材料が用いられ得る。外装部４０は、フランジ１２ａとフランジ１２ｂとの間の領域の一部又は全部に充填される。外装部４０は、フィラーを含有していてもよい。フィラーとしては、磁性材料又は非磁性材料を用いることができる。フィラーとして、フェライト粉、金属磁性粒子、アルミナ粒子又はシリカ粒子を用いることにより、外装部４０の線膨張係数を低くし、機械的強度を高くすることができる。

図４に明瞭に示されているように、はんだ部３０ａは、実装面１０ｂからコア１０の外側（つまり、Ｔ軸の負側）に向かって突出するピーク３１を有している。言い換えると、ピーク３１は、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面（図示の実施形態では、ＬＴ面）ではんだ部３０ａを切断した断面において、実装面１０ｂからＴ軸の負側に向かって突出している。ピーク３１は、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面ではんだ部３０ａを切断した切断面において、はんだ部３０ａのうち実装面１０ｂを通る平面からの距離が最も大きい部位を示す。はんだ部３０ａの各部と実装面１０ｂを通る平面との距離は、当該はんだ部３０ａの各部から実装面１０ｂを通る平面に下ろした垂線の長さを意味する。ピーク３１は、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した断面において、導線２５の一端２５ａの中心よりも第２端面１０ｄ側（つまり、Ｌ軸方向の正側）にあってもよい。

はんだ部３０ａは、長さ方向（Ｌ軸方向）においてピーク３１よりも第１端面１０ｃの近位にあるにある外側領域３０ａ１と、長さ方向においてピーク３１よりも第１端面１０ｃから遠位にある内側領域３０ａ２とに区分けされる。言い換えると、外側領域３０ａ１は、長さ方向においてピーク３１よりも第１端面１０ｃ側にあり、内部領域３０ａ２は、長さ方向においてピーク３１よりも第１端面１０ｃとは反対側（第２端面１０ｄ側）にある。実装面１０ｂに垂直で第１端面１０ｃに垂直な面で切断した断面で断面視してピーク３１から実装面１０ｂを通る平面に下ろした垂線Ａが外側領域３０ａ１と内側領域３０ａ２との境界となる。本発明の一又は複数の実施形態において、はんだ部３０ａは、外側領域３０ａ１の体積が内側領域３０ａ２の体積よりも大きくなるように構成される。外側領域３０ａ１の体積と内側領域３０ａ２の体積との大小は、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した断面における外側領域３０ａ１の面積と内側領域３０ａ２の面積とを比較することで決定できる。具体的には、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した断面において外側領域３０ａ１の面積が内側領域３０ａ２の面積よりも大きい場合に、外側領域３０ａ１の体積が内側領域３０ａ２の体積よりも大きいと判断することができる。実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した切断面におけるピーク３１のＬ軸方向における位置が切断面の幅方向（Ｗ軸方向）における位置によって変わる場合には、Ｗ軸方向に均等な間隔で分散した複数の点（例えば、３点又は５点）を通るＬＴ面ではんだ部３０ａを切断し、この複数の切断面における外側領域３０ａ１の面積の合計と内側領域３０ａ２の面積の合計との大小を比較することにより外側領域３０ａ１の体積と内側領域３０ａ２の体積との大小を決めてもよい。

Ｔ軸の負側から見た視点で、はんだ部３０ａの表面は、外側領域３０ａ１の表面３２と、内側領域３０ａ２の表面３３とに区分される。つまり、はんだ部３０ａの表面のうちコイル部品１をＴ軸の負側から見たときに見える領域（すなわち、はんだ部３０ａの表面のうち実装面１０ｂに接続される領域）がピ－ク３１により２つの領域に区分される。ピーク３１で区分される一方の領域が外側領域３０ａ１の表面３２であり、他方の領域が内側領域３０ａ２の表面３３とに区分される。本発明の一又は複数の実施形態において、はんだ部３０ａは、外側領域３０ａ１の表面３２の表面積が内側領域３０ａ２の表面３３の表面積よりも大きくなるように構成される。外側領域３０ａ１の表面３２の表面積と内側領域３０ａ２の表面３３の表面積との大小は、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した断面における外側領域３０ａ１の表面３２の長さと内側領域３０ａ２の表面３３の長さとを比較することで決定できる。実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した切断面におけるピーク３１のＬ軸方向における位置が切断面の幅方向（Ｗ軸方向）における位置によって変わる場合には、Ｗ軸方向に均等な間隔で分散した複数の点（例えば、３点又は５点）を通るＬＴ面ではんだ部３０ａを切断し、この複数の切断面における外側領域３０ａ１の表面３２の長さの合計と内側領域３０ａ２の表面３３の長さの合計との大小を比較することにより。外側領域３０ａ１の表面３２の表面積と内側領域３０ａ２の表面３３の表面積との大小を決めてもよい。

コイル部品１を実装基板２ａに実装する際に、はんだ部３０ａのうちピーク３１よりも第１端面１０ｃ側にある外側領域３０ａ１が溶融して生成された溶融はんだは、外部領域３０ａ１の表面３２に沿って第１端面１０ｃに向かって濡れ拡がりやすく、ピーク３１よりも第２端面１０ｄ側にある内側領域３０ａ２が溶融して生成された溶融はんだは、内側領域３０ａ２の表面に沿って第２端面１０ｄ側（第１端面１０ｃとは反対側）に向かって濡れ拡がりやすい。はんだ部３０ａは外側領域３０ａ１の体積が内側領域３０ａ２の体積よりも大きくなるように構成されているので、実装時に第１端面１０ｃに向かって十分な量の溶融はんだを濡れ拡がらせることができる。これにより、実装基板２ａに実装されたコイル部品１において第１端面１０ｃにフィレットが形成されやすくなる。言い換えると、はんだ部１３０ａの一部として、適切な量及び形状のフィレットが形成されやすくなる。

図４に示されているように、本発明の一又は複数の実施形態において、はんだ部３０ａは、その全体が第１端面１０ｃよりもコア１０の内側に配置されている。言い換えると、ピーク３１は、長さ方向において、はんだ部３０ａの長さ方向における中央よりも第１端面１０ｃの他端側にある。はんだ部３０ａは、その全体がＬ軸方向において第１端面１０ｃよりも第２端面１０ｄ側に設けられている。はんだ部３０ａは、第１端面１０ｃから外側に突出していない。はんだ部３０ａが第１端面１０ｃよりも外側に突出していると、実装後に第１端面１０ｃに付着しているはんだが、実装前から第１端面１０ｃに設けられているはんだ部３０ａの一部なのか、実装時に溶融はんだが第１端面１０ｃまで濡れ広がることにより形成されたはんだ部１３０ａの一部なのかが識別できない可能性がある。このため、はんだ３０ａが第１端面１０ｃから外側に突出していると、溶融はんだが第１端面１０ｃまで濡れ広がっていないのに、良好な接合が実現されていると誤判定されるおそれがある。図４に示されている実施形態では、はんだ部３０ａの全体が第１端面１０ｃよりも第２端面１０ｄ側にあり、実装前には第１端面１０ｃにはんだ部３０が設けられていないので、実装前から第１端面１０ｃに存在するはんだに起因する接合良否の検査における誤判定を防止することができる。

第１凹部１３ａ及びはんだ部３０ａは、様々な形状に構成され得る。第１凹部１３ａ及びはんだ部３０ａの変形例について、図５ないし図７を参照して説明する。図５は、図４に示されている第１凹部１３ａ及びはんだ部３０ａの変形例の一例を示す拡大断面図である。図５に示されている実施形態は、第１凹部１３ａの底面１３ａ１が第１端面１０ｃと直接接続されている点で図４に示されている実施形態と異なっている。図５に示されている実施形態においては、第１凹部１３ａを画定する凹部表面は、底面１３ａ１及び第２傾斜面１３ａ３を含む。はんだ部３０ａは、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した断面において、実装面１０ｂと第２傾斜面１３ａ３とが接続されている位置から底面１３ａ１と第１端面１０ｃとが接続される位置まで延びている。は図５に示されている実施形態では、はんだ部３０ａのＬ軸方向における負側の端は、底面１３ａ１と第１端面１０ｃとの接続位置に配置されている。はんだ部３０ａのＬ軸方向における負側の端の位置は、図示されている位置に限られず、外側領域３０ａ１の体積が内側領域３０ａ２の体積よりも大きいという条件を充足する限り、底面１３ａ１の任意の位置に配置され得る。また、はんだ部３０ａは、第１端面１０ｃの一部を覆っていてもよい。このような実施形態では、底面１３ａ１と第１端面１０ｃとの間にバンプが存在しないため、実装時にはんだ部３０ａが溶融して生成される溶融はんだが第１端面１０ｃにより濡れ拡がりやすい。特に、はんだ３０ａが第１端面１０ｃの少なくとも一部を覆っている場合、実装時にはんだ部３０ａが溶融して生成される溶融はんだを第１端面１０ｃまで確実に濡れ拡がらせることができる。これにより、第１端面１０ｃへのはんだフィレットの形成がさらに容易になる。はんだ部３０ａが第１端面１０ｃを覆っていない場合、実装前から第１端面１０ｃに存在するはんだに起因する接合良否の検査における誤判定を防止することができる。

図６は、図４に示されている第１凹部１３ａ及びはんだ部３０ａの別の変形例を示す拡大断面図である。図６に示されている実施形態においては、はんだ部３０ａは、その一部が第１端面１０ｃの一部を覆うように配置されている。より具体的には、はんだ部３０ａは、第１端面１０ｃのうち実装面１０ｂに繋がる接続領域１０ｃ１を覆っている。第１端面１０ｃのうち接続領域１０ｃ１以外ははんだ部３０ａに覆われていない。図６に示されている実施形態によれば、はんだ部３０ａの一部が実装前から第１端面１０ｃの接続領域１０ｃ１を覆うように設けられているので、実装時にはんだ部３０ａが溶融して生成される溶融はんだが第１端面１０ｃまでさらに濡れ拡がりやすくなる。これにより、第１端面１０ｃへのはんだフィレットの形成がさらに容易になる。はんだ部３０ａのうち第１端面１０ｃに設けられる部分のＬ軸方向における厚さは、接合良否の判定において誤判定が生じない程度に薄いことが望ましい。はんだ部３０ａが第１端面１０ｃを覆う場合、はんだ部３０ａは、その第１端面１０ｃを覆う部分が外装部４０に接しないように設けられる。はんだ部３０ａの第１端面１０ｃを覆う部分のＴ軸方向の正側の端は、Ｔ軸方向における接続面１３ａ４と外装部４０のＴ軸方向の負側の端との間のいずれかの位置にある。実装時にはんだ３０ａが溶融して生成される溶融はんだが外装部４０まで濡れ広がると、外装部４０が溶融はんだにより加熱されてしまい、外装部４０に含まれる樹脂の絶縁特性が劣化したり、外装部４０に熱応力が作用して外装部４０とコア１０との密着性が劣化するおそれがる。はんだ部３０ａのうち第１端面１０ｃを覆う部分が外装部４０に接しないようにすることで、溶融はんだが外装部４０に接触することを抑制できる。

図７は、図６に示されている第１凹部１３ａ及びはんだ部３０ａの別の変形例を示す拡大断面図である。図７に示されている実施形態において、第１凹部１３ａを画定する凹部表面は、底面１３ａ１、第１傾斜面１３ａ２、第２傾斜面１３ａ３、及び接続面１３ａ４に加えて、第２傾斜面１３ａ３の下端から実装面１０ｂに平行に延びる中間面１３ａ５と、中間面１３ａ５と実装面１０ｂとを接続する第３傾斜面１３ａ６とを含んでいる。中間面１３ａ５と、中間面１３ａ５と実装面１０ｂとを接続する第３傾斜面１３ａ６により、実装時にはんだ部３０ａが溶融して生成される溶融はんだがコア１０の内側（Ｌ軸方向の正方向）に濡れ拡がる量を制限することで、溶融はんだにより端子電極間が短絡することを抑制できる。この場合、第１凹部１３ａと第２凹部１３ｂとの間隔を短くすることができるので、コイル部品１のＬ軸方向における寸法を小型化することが可能になる。

図４ないし図７に示されている第１凹部１３ａ及びはんだ部３０ａは例示であり、第１凹部１３ａ及びはんだ部３０ａの形状及び配置は、本明細書において明示されたものには限られない。例えば、図５に示されている凹部１３ａは、中間面１３ａ５と実装面１０ｂとを接続する第３傾斜面１３ａ６を有していてもよい。

上述のとおり、はんだ部３０ａに関する説明は、はんだ部３０ｂの説明に援用される。また、第１凹部１３ａに関する説明は第２凹部１３ｂの説明に援用される。よって、はんだ部３０ｂ及び第２凹部１３ｂも、図５ないし図７に示されているはんだ部３０ａの形状及び配置に対応する形状及び配置を有していてもよい。

次に、図８及び図９を参照して、外側領域３０ａ１及び内側領域３０ａ２についてさらに説明する。上述したように、本発明の一又は複数の実施形態において、はんだ部３０ａは、外側領域３０ａ１の体積が内側領域３０ａ２の体積よりも大きくなるように構成される。図４に示されている実施形態においては、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した断面において、ピーク３１から実装面１０ｂを通る平面に下ろした垂線Ａを境界とし、この垂線Ａよりも外側にある領域（垂線Ａよりも第１端面１０ｃの近位にある領域）を外側領域３０ａ１、垂線Ａよりも内側にある領域（垂線Ａよりも第１端面１０ｃから遠位にある領域）を内側領域３０ａ２として説明した。図８及び図９に示されている実施形態では、上記とは別の基準ではんだ部３０ａのうちの外側領域３０ａ１及び内側領域３０ａ２を定義する。

具体的には、図８には、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した断面において、実装面１０ｂと第１凹部１３ａとの接続位置と第１傾斜面１３ａ２と接続面１３ａ４との接続位置とを結ぶ仮想線Ｂが図示されている。図８に示されている実施形態では、はんだ部３０ａを仮想線Ｂによって上下に区分けし、はんだ部３０ａのうち垂線Ａよりも外側であって仮想線Ｂよりも下側の領域が外側領域３０ａ１とされ、はんだ部３０ａのうち垂線Ａよりも内側であって仮想線Ｂよりも下側の領域が内側領域３０ａ２とされる。本発明の一又は複数の実施形態においては、このように定義された外側領域３０ａ１の体積が内側領域３０ａ２の体積より小さくてもよい。はんだ部３０ａのうち仮想線Ｂよりも上側にある部位は、コイル部品１の実装時に第１凹部１３ａから外には流れ出しにくく第１端面１０ｃに濡れ広がるはんだの量との関連性が小さいので、図８の実施形態では、仮想線Ｂよりも下側にある外側領域３０ａ１の体積と内側領域３０ａ２の体積とが対比されている。第１傾斜面１３ａ２及び接続面１３ａ４が存在しない場合（例えば、凹部表面が図５に示されている形状を有する場合）には、仮想線Ｂは、実装面１０ｂと第１凹部１３ａとの接続位置と底面１３ａ１と第１端面１０ｃとの接続位置とを結ぶ仮想線とすることができる。外側領域３０ａ１の体積と内側領域３０ａ２の体積との大小は、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した断面において、外側領域３０ａ１の面積と内側領域３０ａ２の面積との大小を比較することにより決めることができる。

図９には、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した断面において、導線２５の一端２５ａの下端を通り実装面１０ｂに平行に延びる仮想線Ｃが示されている。図９に示した例では、はんだ部３０ａを仮想線Ｃによって上下に区分けし、はんだ部３０ａのうち垂線Ａよりも外側であって仮想線Ｃよりも下側の領域が外側領域３０ａ１とされ、はんだ部３０ａのうち垂線Ａよりも内側であって仮想線Ｃよりも下側の領域が内側領域３０ａ２とされる。本発明の一又は複数の実施形態においては、このように定義された外側領域３０ａ１の体積が内側領域３０ａ２の体積より小さくてもよい。はんだ部３０ａのうち仮想線Ｃよりも上側にある部位は、コイル部品１の実装時に第１凹部１３ａから外には流れ出しにくく第１端面１０ｃに濡れ広がるはんだの量との関連性が小さいので、図９の実施形態では、仮想線Ｃよりも下側にある外側領域３０ａ１の体積と内側領域３０ａ２の体積とが対比されている。外側領域３０ａ１の体積と内側領域３０ａ２の体積との大小は、実装面１０ｂに直交し長さ方向に平行な平面で切断した断面において、外側領域３０ａ１の面積と内側領域３０ａ２の面積との大小を比較することにより決めることができる。

続いて、本発明の一実施形態によるコイル部品１の別の例示的な製造方法について説明する。まず、コア１０を作製する。コア１０は、例えば、金属磁性粒子と樹脂とを混合した複合磁性材料を成型金型で圧縮成型することにより作製され得る。成型金型が第１凹部１３ａ及び第２凹部１３ｂに対応する金型コアを有している場合には、圧縮成型工程において第１凹部１３ａ及び第２凹部１３ｂが形成される。圧縮成型工程では第１凹部１３ａ及び第２凹部１３ｂが形成されていない成形体を成型し、この成形体の実装面１０ｂに対応する面に研削加工により第１凹部１３ａ及び第２凹部１３ｂを形成してもよい。第１凹部１３ａ及び第２凹部１３ｂには、金属膜を形成してもよい。この金属膜は、第１凹部１３ａ及び第２凹部１３ｂにスパッタリング法により銅等の下地層を形成し、この下地層の上にニッケルめっき層及びスズめっき層を含むめっき層を形成することで形成されてもよい。

次に、導線２５をコア１０に設置する。具体的には、導線２５をコア１０の巻芯１１に巻回し、導線２５の一端２５ａを第１凹部１３ａに引き出し、他端２５ｂを第２凹部１３ｂに引き出す。導線２５が金属線の周囲を絶縁被膜で被覆して構成されている場合には、導線２５の一端２５ａ及び他端２５ｂにおいて絶縁被膜を剥離し、第１凹部１３ａ及び第２凹部１３ｂ内では導線２５から金属線を露出させておく。絶縁被膜を剥離する処理は省略されてもよい。この場合、溶解はんだが絶縁被覆と接触することにより、絶縁被覆が熱分解することで金属線が露出する。

次に、導線２５の一端２５ａが配置された第１凹部１３ａ及び導線２５の他端２５ｂが配置された第２凹部１３ｂの各々にはんだペーストを塗布し、このはんだペーストを加熱して溶融させることで、はんだペーストが溶融して生成された溶融はんだを第１凹部１３ａ及び第２凹部１３ｂ内に濡れ広がらせる。第１凹部１３ａ及び第２凹部１３ｂ内に濡れ広がった溶融はんだが固化することではんだ部３０ａ及び第２凹部１３ｂとなる。この加熱処理により、はんだ部３０ａは導線２５の一端２５ａと電気的に接続され、はんだ部３０ｂは導線２５の他端２５ｂと電気的に接続される。また、はんだ部３０ａは、第１凹部１３ａを画定する凹部表面と接合され、はんだ部３０ｂは第２凹部１３ｂを画定する凹部表面と接合される。はんだ部３０ａ及びはんだ部３０ｂは、コア１０をはんだ槽に浸漬される等、他の方法で形成されてもよい。

次に、コア１０のフランジ１２ａとフランジ１２ｂとの間に樹脂を充填することにより外装部４０が形成される。以上のようにしてコイル部品１が得られる。

続いて、コイル部品１の実装基板２ａへの実装方法について説明する。まず、ランド３ａ及びランド３ｂが設けられた実装基板２ａに、はんだ部３０ａがランド３ａと対向しはんだ部３０ｂがランド３ｂと対向するようにコイル部品１を載置する。次に、コイル部品１が載置された実装基板２ａを加熱炉に入れ、加熱炉においてはんだ部３０ａ及びはんだ部３０ｂの溶融温度以上まで実装基板２ａを加熱する。この加熱処理により、はんだ部３０ａ及びはんだ部３０ｂが溶融して溶融はんだが生成され、この溶融はんだがランド３ａ及びランド３ｂに沿って濡れ広がる。濡れ広がった溶融はんだが固化することによりはんだ部１３０ａ及びはんだ部１３０ｂとなる。このようにして、コイル部品１は、はんだ部１３０ａ及びはんだ部１３０ｂにより実装基板２ａに接合される。

はんだ部３０ａが溶融して生成された溶融はんだの一部は、第１端面１０ｃまで濡れ広がる。この第１端面１０ｃまで濡れ広がった溶融はんだが固化することにより、第１端面１０ｃとランド３ａとに跨がるはんだフィレットとなる。同様に、はんだ部３０ｂが溶融して生成された溶融はんだの一部は、第２端面１０ｄまで濡れ広がる。この第２端面１０ｄまで濡れ広がった溶融はんだが固化することにより、第２端面１０ｄとランド３ｂとに跨がるはんだフィレットとなる。フィレットが形成される場合には、コイル部品１の実装基板２ａへの接合強度を強めることができる。はんだ部３０ａが溶融して生成される溶融はんだの一部は、隆起部１４を乗り越えて第１端面１０ｃの一部まで濡れ広がり、一部は隆起部１４によって移動が規制されて第１凹部１３ａ内に留まる。これにより、はんだ部１３０ａは、導線２５の一端２５ａとの電気的接続を維持しつつ、第１端面１０ｃの一部まで延伸することができる。

以上のようにして実装基板２ａにコイル部品１が実装された後、市販されている検査装置（例えば、オムロン株式会社のＶＴ－ＲＮＳシリーズ）によりはんだフィレットを観察することで接合良否の判定を行うことができる。フィレットの傾きや量が所定の範囲内であれば、実装基板２ａへのコイル部品１の接合は良好と判断される。

次に、上記の実施形態による作用効果について説明する。本発明の一又は複数の実施形態においては、コイル部品１を実装基板２ａへ実装する時に、はんだ部３０ａのうち外側領域３０ａ１が溶融して生成された溶融はんだは外部領域３０ａ１の表面に沿って第１端面１０ｃに向かって濡れ拡がりやすく、内側領域３０ａ２が溶融して生成された溶融はんだは内側領域３０ａ２の表面に沿って第１端面１０ｃとは反対側に向かって濡れ拡がりやすい。本発明の一又は複数の実施形態のはんだ部３０ａは、外側領域３０ａ１の体積が内側領域３０ａ２の体積よりも大きくなるように構成されているので、実装時に第１端面１０ｃに十分な量の溶融はんだを濡れ拡がらせることができる。これにより、実装基板２ａに実装されたコイル部品１において第１端面１０ｃにフィレットが形成されやすくなる。

本発明の一又は複数の実施形態においては、はんだ部３０ａは、実装面１０ｂよりも突出するピーク３１を有している。このため、フィレットを形成するために十分な量の溶融はんだをはんだ部３０ａから供給することができる。

本発明の一又は複数の実施形態においては、はんだ部３０ａの全体が第１端面１０ｃよりも内側（Ｌ軸方向の正側）にあり実装前には第１端面１０ｃにははんだ部３０が接していないので、実装前から第１端面１０ｃに存在するはんだによる接合良否の判定における誤判定を防止することができる。

本発明の一又は複数の実施形態によれば、はんだ部３０の一部が実装前から第１端面１０ｃに設けられているので、実装時に溶融したはんだが第１端面１０ｃに向かってさらに濡れ拡がりやすくなる。これにより、第１端面１０ｃへのフィレットの形成がさらに容易になる。

以上説明した作用効果は、はんだ部３０ｂにも当てはまる。すなわち、はんだ部３０ｂにおいても外側領域の体積が内側領域の体積よりも大きいので、実装時に第２端面１０ｄに十分な量の溶融はんだを濡れ拡がらせることができる。

本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれうる任意の寸法、材料、及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。

１ コイル部品
２ａ 実装基板
３ａ、３ｂ ランド
１０ コア
１０ｂ 実装面
１０ｃ 第１端面
１０ｄ 第２端面
１３ａ 第１凹部
１３ａ１ 底面
１３ａ２ 第１傾斜面
１３ａ３ 第２傾斜面
１３ａ４ 接続面
１３ａ５ 中間面
１３ａ６ 第３傾斜面
１３ｂ 第２凹部
２５ 導線
３０ａ、３０ｂ はんだ部
３０ａ１ 外側領域
３０ａ２ 内側領域
３１ ピーク

Claims (10)

1. 一軸方向に沿って一端から他端まで延びる実装面、前記一軸方向における前記実装面の前記一端に接続され前記実装面から凹んでいる凹部、及び前記凹部に接続されている端面を有するコアと、
   一端が前記凹部に配置されるように前記コアに巻かれた導線と、
   前記導線の前記一端と電気的に接続されるように前記凹部に設けられ、前記実装面から突出するピーク、前記一軸方向において前記ピークよりも前記端面から遠位にある内側領域、及び前記一軸方向において前記ピークよりも前記端面の近位にあり前記内側領域よりも大きな体積を有する外側領域を有するはんだ部と、
   を備えるコイル部品。
2. 前記外側領域は、前記内側領域よりも大きな表面積を有する、
   請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記はんだ部は、前記第１端面から離れている、
   請求項１又は２に記載のコイル部品。
4. 前記はんだ部は、前記第１端面に接している、
   請求項１又は２に記載のコイル部品。
5. 前記はんだ部は、前記第１端面のうち前記実装面に繋がる接続領域を覆っている、
   請求項４に記載のコイル部品。
6. 前記はんだ部の前記ピークは、前記一軸方向において前記導線の断面の中心よりも前記他端側にある、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のコイル部品。
7. 前記凹部は、前記コアの表面の一部を占める凹部表面により画定され、
   前記凹部表面は、底面と、前記一軸方向において前記底面と前記第１端面との間に配置され前記一軸方向に垂直な方向において前記実装面と前記凹部の底面との間に配置されている接続面と、を含む、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のコイル部品。
8. 前記凹部表面は、前記一軸方向において前記底面と前記実装面との間に配置され、前記一軸方向に垂直な方向において前記実装面と前記接続面との間に配置された中間面を有する、
   請求項７に記載のコイル部品。
9. 前記凹部表面は、底面を有し、
   前記導線の直径は、前記実装面と前記底面との間の距離よりも小さい、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のコイル部品。
10. 一軸方向に沿って一端から他端まで延びる実装面、前記一軸方向における前記実装面の前記一端に接続され前記実装面から凹んでいる凹部、及び前記凹部に接続されている端面を有するコアと、
    一端が前記凹部に配置されるように前記コアに巻かれた導線と、
    前記導線の前記一端と電気的に接続されるように前記凹部に設けられ、前記実装面から突出するピーク、前記一軸方向において前記ピークよりも前記端面から遠位にある内側領域、及び前記一軸方向において前記ピークよりも前記端面の近位にある外側領域を有し、前記実装面及び前記端面に垂直な平面で切断した断面視において、前記外側領域の面積が前記内側領域の面積よりも大きいはんだ部と、を備える、
    コイル部品。

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