JP2993301B2 - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents
積層セラミックコンデンサInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は積層セラミックコンデン
サに関するものである。
サに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７〜図１０に従来の積層セラミックコ
ンデンサの構造を示す。
ンデンサの構造を示す。
【０００３】図７〜図１０において、１は複数のセラミ
ックシートを積層した誘電体、２ａ，２ｂは第１，第２
の複数の内部電極で誘電体１内部のセラミックシートを
介して交互に積層されている。３ａ，３ｂは第１，第２
の外部電極で、誘電体１の端面側に位置し、それぞれ第
１，第２の内部電極２ａ，２ｂに電気的に接続されてい
る。更に第１，第２の外部電極３ａ，３ｂに続いて使用
時のプリント基板へのはんだ付け接続、固定のための下
面電極４ａ，４ｂが形成されている（ここでは積層セラ
ミックコンデンサの各面のうちプリント基板に接すべき
面を下面と呼んでいる。）。
ックシートを積層した誘電体、２ａ，２ｂは第１，第２
の複数の内部電極で誘電体１内部のセラミックシートを
介して交互に積層されている。３ａ，３ｂは第１，第２
の外部電極で、誘電体１の端面側に位置し、それぞれ第
１，第２の内部電極２ａ，２ｂに電気的に接続されてい
る。更に第１，第２の外部電極３ａ，３ｂに続いて使用
時のプリント基板へのはんだ付け接続、固定のための下
面電極４ａ，４ｂが形成されている（ここでは積層セラ
ミックコンデンサの各面のうちプリント基板に接すべき
面を下面と呼んでいる。）。
【０００４】以上のように構成された積層セラミックコ
ンデンサは、従来より小さな大きさで、大きな容量を得
るために、内部電極２ａ，２ｂを極力大きく広く設計す
る。また、プリント基板とのはんだ付け接続を確実に行
うために下面電極４ａ，４ｂも大きく設計されていた。
すなわち図９において第１の下面外部電極４ａの第２の
外部電極３ｂ方向への長さＬ１が長く、第２の内部電極
２ｂの第１の外部電極３ａ方向への長さＲ１も長く、両
者の和は第１，第２の外部電極３ａ，３ｂ間の距離Ｗよ
りも長いものであった。
ンデンサは、従来より小さな大きさで、大きな容量を得
るために、内部電極２ａ，２ｂを極力大きく広く設計す
る。また、プリント基板とのはんだ付け接続を確実に行
うために下面電極４ａ，４ｂも大きく設計されていた。
すなわち図９において第１の下面外部電極４ａの第２の
外部電極３ｂ方向への長さＬ１が長く、第２の内部電極
２ｂの第１の外部電極３ａ方向への長さＲ１も長く、両
者の和は第１，第２の外部電極３ａ，３ｂ間の距離Ｗよ
りも長いものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記の構造の積層セラ
ミックコンデンサをプリント基板にはんだ付けした断面
図を図１０に示す。プリント基板８のランド５に下面外
部電極４ａ，４ｂが対向し、はんだ６にて接続されてい
る。このはんだ付けの際ははんだ付け条件が不適切な場
合ははんだの温度等によりプリント基板８にたわみが発
生する。このたわみの応力は図上でＦで代表して表され
る。この応力が積層セラミックコンデンサに伝わるとき
応力は下面外部電極４ａの端部（内側）に集中し、その
部分から誘電体１にクラック７が発生する。内部電極２
ａ，２ｂは銀等にて形成されているので引っ張り応力に
対して伸びが生じ、応力が微小な場合クラックは発生し
ない。即ち、クラック７により、対向する内部電極２
ａ，２ｂ間に空隙ができ、ここに湿気が浸入すると電気
回路動作時に内部電極２ａ，２ｂ間にかかる電圧により
空隙内でリークが起こり、短絡不良に至る可能性がある
という問題点を有していた。
ミックコンデンサをプリント基板にはんだ付けした断面
図を図１０に示す。プリント基板８のランド５に下面外
部電極４ａ，４ｂが対向し、はんだ６にて接続されてい
る。このはんだ付けの際ははんだ付け条件が不適切な場
合ははんだの温度等によりプリント基板８にたわみが発
生する。このたわみの応力は図上でＦで代表して表され
る。この応力が積層セラミックコンデンサに伝わるとき
応力は下面外部電極４ａの端部（内側）に集中し、その
部分から誘電体１にクラック７が発生する。内部電極２
ａ，２ｂは銀等にて形成されているので引っ張り応力に
対して伸びが生じ、応力が微小な場合クラックは発生し
ない。即ち、クラック７により、対向する内部電極２
ａ，２ｂ間に空隙ができ、ここに湿気が浸入すると電気
回路動作時に内部電極２ａ，２ｂ間にかかる電圧により
空隙内でリークが起こり、短絡不良に至る可能性がある
という問題点を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、プリント基板にはんだ付けした際無理な応力が加わ
ってもリークにより短絡することのない高い信頼性を有
した積層セラミックコンデンサを提供することを目的と
する。
で、プリント基板にはんだ付けした際無理な応力が加わ
ってもリークにより短絡することのない高い信頼性を有
した積層セラミックコンデンサを提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は三層以上の第１，第２の内部電極を設け、前
記第１の内部電極の第２の外部電極方向への長さと、第
２の下面外部電極の第１の外部電極方向への長さとの和
を、第１，第２の外部電極間の距離より短く、第２の内
部電極の第１の外部電極方向への長さと、第１の下面外
部電極の第２の外部電極方向への長さとの和を、第１，
第２の外部電極間の距離より短くし、かつ第１の内部電
極の第２の外部電極方向への長さを、中央部から上、下
面側に移るに従って短くし、第２の内部電極の第１の外
部電極方向への長さを、中央部から上、下面側に移るに
従って短くしたものである。
に本発明は三層以上の第１，第２の内部電極を設け、前
記第１の内部電極の第２の外部電極方向への長さと、第
２の下面外部電極の第１の外部電極方向への長さとの和
を、第１，第２の外部電極間の距離より短く、第２の内
部電極の第１の外部電極方向への長さと、第１の下面外
部電極の第２の外部電極方向への長さとの和を、第１，
第２の外部電極間の距離より短くし、かつ第１の内部電
極の第２の外部電極方向への長さを、中央部から上、下
面側に移るに従って短くし、第２の内部電極の第１の外
部電極方向への長さを、中央部から上、下面側に移るに
従って短くしたものである。
【０００８】
【作用】この構成により積層セラミックコンデンサをプ
リント基板にはんだ付けした際に無理な応力がかかり誘
電体にクラック発生したときにも、下面外部電極の端部
から走るクラックでできる誘電体の空隙は片方の内部電
極間（例えば第１の内部電極間）に発生し、対向する第
１，第２の内部電極間には発生しないため、電圧の印加
に原因する異極間リークが起きず、従って短絡不良には
至らず、高い信頼性を得ることができる。
リント基板にはんだ付けした際に無理な応力がかかり誘
電体にクラック発生したときにも、下面外部電極の端部
から走るクラックでできる誘電体の空隙は片方の内部電
極間（例えば第１の内部電極間）に発生し、対向する第
１，第２の内部電極間には発生しないため、電圧の印加
に原因する異極間リークが起きず、従って短絡不良には
至らず、高い信頼性を得ることができる。
【０００９】
【実施例】（前程例１）先ず、本発明の前程例について 、図面を参照しながら説
明する。図１〜図３において、１は複数のセラミックシ
ートを積層して形成した誘電体である。２ａ，２ｂは第
１，第２の複数の内部電極で、銀，パラジウム等の材料
よりなり、厚みは約３ミクロンであり、厚み約１５ミク
ロンのセラミックシートを介して交互に積層されてい
る。３ａ，３ｂは第１，第２の外部電極で、誘電体１の
端面部に位置し、それぞれ第１，第２の内部電極２ａ，
２ｂに電気的に接続されている。更に第１，第２の外部
電極３ａ，３ｂに続いて使用時のプリント基板へのはん
だ付け接続、固定のための下面外部電極４ａ，４ｂが形
成されている。
明する。図１〜図３において、１は複数のセラミックシ
ートを積層して形成した誘電体である。２ａ，２ｂは第
１，第２の複数の内部電極で、銀，パラジウム等の材料
よりなり、厚みは約３ミクロンであり、厚み約１５ミク
ロンのセラミックシートを介して交互に積層されてい
る。３ａ，３ｂは第１，第２の外部電極で、誘電体１の
端面部に位置し、それぞれ第１，第２の内部電極２ａ，
２ｂに電気的に接続されている。更に第１，第２の外部
電極３ａ，３ｂに続いて使用時のプリント基板へのはん
だ付け接続、固定のための下面外部電極４ａ，４ｂが形
成されている。
【００１０】全体の大きさは約３．２mm×１．６mm×高
さ（厚み）１．２mmである。このうち、両端面の外部電
極３ａ，３ｂ間の距離Ｗに相当するのは３．２mmであ
る。また、第１の内部電極２ａの第２の外部電極３ｂ方
向への長さＬ２は２．２mm、第２の下面外部電極４ｂの
第１の外部電極３ａ方向への長さＲ２は０．５mmであ
り、Ｌ２とＲ２との和は２．７mmであり、Ｗの３．２mm
よりも短くなっている。同様に、第２の内部電極２ｂの
第１の外部電極３ａ方向への長さＲ１は２．２mm、第１
の下面外部電極４ａの第２の外部電極３ｂ方向への長さ
Ｌ１は０．５mmであり、Ｌ１とＲ１との和は２．７mmで
ありＷの３．２mmよりも短くなっている。
さ（厚み）１．２mmである。このうち、両端面の外部電
極３ａ，３ｂ間の距離Ｗに相当するのは３．２mmであ
る。また、第１の内部電極２ａの第２の外部電極３ｂ方
向への長さＬ２は２．２mm、第２の下面外部電極４ｂの
第１の外部電極３ａ方向への長さＲ２は０．５mmであ
り、Ｌ２とＲ２との和は２．７mmであり、Ｗの３．２mm
よりも短くなっている。同様に、第２の内部電極２ｂの
第１の外部電極３ａ方向への長さＲ１は２．２mm、第１
の下面外部電極４ａの第２の外部電極３ｂ方向への長さ
Ｌ１は０．５mmであり、Ｌ１とＲ１との和は２．７mmで
ありＷの３．２mmよりも短くなっている。
【００１１】以上のように構成された積層セラミックコ
ンデンサについて、図４を用いてその動作を説明する。
プリント基板８のランド５に下面外部電極４ａ，４ｂが
対向しはんだ６にて接続されている。このはんだ付けの
際はんだ付け条件が不適切な場合ははんだの温度等によ
りプリント基板８にたわみが発生する。このたわみの応
力は図上でＦで代表して表される。この応力が積層セラ
ミックコンデンサに伝わるとき応力は下面外部電極４ａ
の端部（内側）に集中し、その部分から誘電体１にクラ
ック７が発生する。内部電極２ａ，２ｂは銀等にて形成
されているので引っ張り応力に対して伸びが生じるの
で、応力が微小な場合クラックは発生しない。ここまで
のメカニズムは従来例と同様であるが、本実施例におい
ては、このクラック７は内部電極２ａどうしの間で起
き、対向する内部電極２ｂには及ばない。そのためクラ
ック７の空隙を挟む第１，第２の内部電極２ａ，２ｂ間
には電圧がかかることなく、従って電流のリークも起き
ることなく、コンデンサとしての性能をそのまま維持す
るので、従来のように回路動作時に電極間にかかる電圧
により空隙内でリークが起こり短絡不良に至るというこ
とがなく、信頼性の高いものとなる。
ンデンサについて、図４を用いてその動作を説明する。
プリント基板８のランド５に下面外部電極４ａ，４ｂが
対向しはんだ６にて接続されている。このはんだ付けの
際はんだ付け条件が不適切な場合ははんだの温度等によ
りプリント基板８にたわみが発生する。このたわみの応
力は図上でＦで代表して表される。この応力が積層セラ
ミックコンデンサに伝わるとき応力は下面外部電極４ａ
の端部（内側）に集中し、その部分から誘電体１にクラ
ック７が発生する。内部電極２ａ，２ｂは銀等にて形成
されているので引っ張り応力に対して伸びが生じるの
で、応力が微小な場合クラックは発生しない。ここまで
のメカニズムは従来例と同様であるが、本実施例におい
ては、このクラック７は内部電極２ａどうしの間で起
き、対向する内部電極２ｂには及ばない。そのためクラ
ック７の空隙を挟む第１，第２の内部電極２ａ，２ｂ間
には電圧がかかることなく、従って電流のリークも起き
ることなく、コンデンサとしての性能をそのまま維持す
るので、従来のように回路動作時に電極間にかかる電圧
により空隙内でリークが起こり短絡不良に至るというこ
とがなく、信頼性の高いものとなる。
【００１２】（前程例２） 図５は本発明の前程例２の積層セラミックコンデンサを
プリント基板に取りつけた断面図であり、図中の符号等
は前述の前程例にて説明した構成部分と同じものについ
ては省略する。第２の内部電極２ｂの第１の外部電極３
ａ方向への長さは、最下面側の長さＲ１２は、最上面側
の長さＲ１１よりも長く、下面側から上面側にいくに従
って順次短くなっている。第１の内部電極２ａについて
も同様の関係になっている。
プリント基板に取りつけた断面図であり、図中の符号等
は前述の前程例にて説明した構成部分と同じものについ
ては省略する。第２の内部電極２ｂの第１の外部電極３
ａ方向への長さは、最下面側の長さＲ１２は、最上面側
の長さＲ１１よりも長く、下面側から上面側にいくに従
って順次短くなっている。第１の内部電極２ａについて
も同様の関係になっている。
【００１３】以上のように構成された積層セラミックコ
ンデンサに、クラック７が入るときを考える、一般にク
ラックは下面外部電極３ａ、または３ｂの端部から上面
側に進行する際に、垂直に真上に進行することが殆どで
あるが、まれに斜めに進行することがある。この斜めに
クラックが進行したときにも、第１，第２の内部電極２
ａ，２ｂの長さが上面にいくに従って順次短くなってい
るので、クラックは対向する内部電極２ｂまたは２ａに
は及ばず、積層セラミックコンデンサの短絡不良を防止
できる。
ンデンサに、クラック７が入るときを考える、一般にク
ラックは下面外部電極３ａ、または３ｂの端部から上面
側に進行する際に、垂直に真上に進行することが殆どで
あるが、まれに斜めに進行することがある。この斜めに
クラックが進行したときにも、第１，第２の内部電極２
ａ，２ｂの長さが上面にいくに従って順次短くなってい
るので、クラックは対向する内部電極２ｂまたは２ａに
は及ばず、積層セラミックコンデンサの短絡不良を防止
できる。
【００１４】（実施例１） 以下、本発明の第１の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。図６は本発明の第１の実施例の積層セラ
ミックコンデンサをプリント基板に取りつけた断面図で
あり、図中の符号等は前述の前程例１，２にて説明した
構成部分と同じものについては省略する。第２の内部電
極２ｂの第１の外部電極３ａ方向への長さは、その中央
部の長さＲ１３が、その上、下面側の長さＲ１１よりも
長く、中央部から上、下面側にいくに従って順次短くな
っている。第１の内部電極２ａについても同様の関係に
なっている。
がら説明する。図６は本発明の第１の実施例の積層セラ
ミックコンデンサをプリント基板に取りつけた断面図で
あり、図中の符号等は前述の前程例１，２にて説明した
構成部分と同じものについては省略する。第２の内部電
極２ｂの第１の外部電極３ａ方向への長さは、その中央
部の長さＲ１３が、その上、下面側の長さＲ１１よりも
長く、中央部から上、下面側にいくに従って順次短くな
っている。第１の内部電極２ａについても同様の関係に
なっている。
【００１５】以上のように構成された積層セラミックコ
ンデンサに、クラック７が入るときを考える。一般にク
ラックは下面外部電極３ａ、または３ｂの端部から上面
側に進行する際に、垂直に真上に進行することが殆どで
あるが、まれに斜めに進行することがある。この斜めに
クラックが進行したときに、内部電極２ｂの長さを工夫
してクラックから逃げるようにした構造は前程例２と同
様であるが、更に本実施例では積層セラミックコンデン
サをプリント基板８に実装するときの事情を考慮した構
造となっている。
ンデンサに、クラック７が入るときを考える。一般にク
ラックは下面外部電極３ａ、または３ｂの端部から上面
側に進行する際に、垂直に真上に進行することが殆どで
あるが、まれに斜めに進行することがある。この斜めに
クラックが進行したときに、内部電極２ｂの長さを工夫
してクラックから逃げるようにした構造は前程例２と同
様であるが、更に本実施例では積層セラミックコンデン
サをプリント基板８に実装するときの事情を考慮した構
造となっている。
【００１６】即ち、積層セラミックコンデンサの下面を
プリント基板８と接触する方の面と規定して論議を進め
てきたのであるが、テーピング包装やスティック包装の
場合は表裏（上面、下面）を指定してのプリント基板８
への実装が可能だが、バルク包装のときはプリント基板
への実装時に表裏を指定できないことが起き得る。この
場合の上面、下面が逆に実装されたときも、本実施例で
は上面側も、下面側も内部電極が短くなっているのでク
ラックから逃げられる構造のものであり、従って短絡不
良の発生を防げるものである。
プリント基板８と接触する方の面と規定して論議を進め
てきたのであるが、テーピング包装やスティック包装の
場合は表裏（上面、下面）を指定してのプリント基板８
への実装が可能だが、バルク包装のときはプリント基板
への実装時に表裏を指定できないことが起き得る。この
場合の上面、下面が逆に実装されたときも、本実施例で
は上面側も、下面側も内部電極が短くなっているのでク
ラックから逃げられる構造のものであり、従って短絡不
良の発生を防げるものである。
【００１７】以上のように本発明は複数枚のセラミック
シートを積層して形成した誘電体と、前記誘電体の両端
に形成された第１，第２の外部電極と、前記誘電体の下
面に設けられ、それぞれ第１，第２の外部電極に電気的
に接続された第１，第２の下面外部電極と、前記誘電体
の内部において、前記セラミックシートを介して交互に
積層され、それぞれ第１，第２の外部電極に接続された
三層以上の第１，第２の内部電極とを有し、前記第１の
内部電極の第２の外部電極方向への長さと、第２の下面
外部電極の第１の外部電極方向への長さとの和を、前記
第１，第２の外部電極間の距離より短く、第２の内部電
極の第１の外部電極方向への長さと、第１の下面外部電
極の第２の外部電極方向への長さとの和を、前記第１，
第２の外部電極間の距離より短くし、かつ第１の内部電
極の第２の外部電極方向への長さを、中央部から上、下
面側に移るに従って短くし、第２の内部電極の第１の外
部電極方向への長さを、中央部から上、下面側に移るに
従って短くしたものであるので、積層セラミックコンデ
ンサをプリント基板にはんだ付けした際に無理な応力が
かかり誘電体にクラックが発生したときにも、下面外部
電極の端部から走るクラックでできる誘電体の空隙は片
方の内部電極間（例えば２ａ同士間）に発生し、対向す
る内部電極間（２ａと２ｂの間）には発生しないため、
電圧の印加に原因する異極間リークが起きず、従って短
絡不良には至らず、高い信頼性を得ることができるもの
である。
シートを積層して形成した誘電体と、前記誘電体の両端
に形成された第１，第２の外部電極と、前記誘電体の下
面に設けられ、それぞれ第１，第２の外部電極に電気的
に接続された第１，第２の下面外部電極と、前記誘電体
の内部において、前記セラミックシートを介して交互に
積層され、それぞれ第１，第２の外部電極に接続された
三層以上の第１，第２の内部電極とを有し、前記第１の
内部電極の第２の外部電極方向への長さと、第２の下面
外部電極の第１の外部電極方向への長さとの和を、前記
第１，第２の外部電極間の距離より短く、第２の内部電
極の第１の外部電極方向への長さと、第１の下面外部電
極の第２の外部電極方向への長さとの和を、前記第１，
第２の外部電極間の距離より短くし、かつ第１の内部電
極の第２の外部電極方向への長さを、中央部から上、下
面側に移るに従って短くし、第２の内部電極の第１の外
部電極方向への長さを、中央部から上、下面側に移るに
従って短くしたものであるので、積層セラミックコンデ
ンサをプリント基板にはんだ付けした際に無理な応力が
かかり誘電体にクラックが発生したときにも、下面外部
電極の端部から走るクラックでできる誘電体の空隙は片
方の内部電極間（例えば２ａ同士間）に発生し、対向す
る内部電極間（２ａと２ｂの間）には発生しないため、
電圧の印加に原因する異極間リークが起きず、従って短
絡不良には至らず、高い信頼性を得ることができるもの
である。
【００１８】また、上面、下面が逆に実装されたとき
も、本発明では上面側も、下面側も内 部電極が短くなっ
ているのでクラックから逃げられる構造のものであり、
従って短絡不良の発生を防げるものである。
も、本発明では上面側も、下面側も内 部電極が短くなっ
ているのでクラックから逃げられる構造のものであり、
従って短絡不良の発生を防げるものである。
【図１】本発明の前程例１における積層セラミックコン
デンサの一部切欠斜視図
デンサの一部切欠斜視図
【図２】本発明の前程例１における積層セラミックコン
デンサの平面図
デンサの平面図
【図３】本発明の前程例１における積層セラミックコン
デンサの正面断面図
デンサの正面断面図
【図４】本発明の前程例１における積層セラミックコン
デンサをプリント基板にはんだ付けした時、プリント基
板のたわみ状態での動作説明のための正面断面図
デンサをプリント基板にはんだ付けした時、プリント基
板のたわみ状態での動作説明のための正面断面図
【図５】本発明の前程例２の積層セラミックコンデンサ
の正面断面図
の正面断面図
【図６】本発明の第１の実施例の積層セラミックコンデ
ンサの正面断面図
ンサの正面断面図
【図７】従来の積層セラミックコンデンサの一部切欠斜
視図
視図
【図８】従来の積層セラミックコンデンサの平面図
【図９】従来の積層セラミックコンデンサの正面断面図
【図１０】従来の積層セラミックコンデンサをプリント
基板にはんだ付けした時、プリント基板のたわみ状態で
の動作説明のための正面断面図
基板にはんだ付けした時、プリント基板のたわみ状態で
の動作説明のための正面断面図
１ 誘電体 ２ａ，２ｂ 第１，第２の内部電極 ３ａ，３ｂ 第１，第２の外部電極 ４ａ，４ｂ 第１，第２の下面外部電極 ５ ランド ６ はんだ ７ クラック ８ プリント基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 半谷 正史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 4/12 352 H01G 4/30 301
Claims (1)
- 【請求項１】 複数枚のセラミックシートを積層して形
成した誘電体と、前記誘電体の両端に形成された第１，
第２の外部電極と、前記誘電体の下面に設けられ、それ
ぞれ第１，第２の外部電極に電気的に接続された第１，
第２の下面外部電極と、前記誘電体の内部において、前
記セラミックシートを介して交互に積層され、それぞれ
第１，第２の外部電極に接続された三層以上の第１，第
２の内部電極とを有し、前記第１の内部電極の第２の外
部電極方向への長さと、第２の下面外部電極の第１の外
部電極方向への長さとの和を、前記第１，第２の外部電
極間の距離より短く、第２の内部電極の第１の外部電極
方向への長さと、第１の下面外部電極の第２の外部電極
方向への長さとの和を、前記第１，第２の外部電極間の
距離より短くし、かつ第１の内部電極の第２の外部電極
方向への長さを、中央部から上、下面側に移るに従って
短くし、第２の内部電極の第１の外部電極方向への長さ
を、中央部から上、下面側に移るに従って短くした積層
セラミックコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4316836A JP2993301B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 積層セラミックコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4316836A JP2993301B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 積層セラミックコンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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