JP3468043B2 - 積層圧電体トランス - Google Patents
積層圧電体トランスInfo
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- JP3468043B2 JP3468043B2 JP21966197A JP21966197A JP3468043B2 JP 3468043 B2 JP3468043 B2 JP 3468043B2 JP 21966197 A JP21966197 A JP 21966197A JP 21966197 A JP21966197 A JP 21966197A JP 3468043 B2 JP3468043 B2 JP 3468043B2
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- internal electrode
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- piezoelectric transformer
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電体シートのシ
ート面に内部電極を付けたものを積層し一体化焼結して
積層圧電体としたものの外面に一次電極と二次電極とを
付けてトランスとした積層圧電体トランスに関するもの
である。
ート面に内部電極を付けたものを積層し一体化焼結して
積層圧電体としたものの外面に一次電極と二次電極とを
付けてトランスとした積層圧電体トランスに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】積層圧電体トランスは、巻線構造が不要
でエネルギー密度も高いために小型化、薄型化が図られ
るという長所を持っているので、小型電子機器のトラン
スとして用いられている。特に、ノート型パソコンのよ
うにディスプレイ装置、特に小型化の要求される機器に
おいて、そのバックライト用のトランスとして用いられ
ている。
でエネルギー密度も高いために小型化、薄型化が図られ
るという長所を持っているので、小型電子機器のトラン
スとして用いられている。特に、ノート型パソコンのよ
うにディスプレイ装置、特に小型化の要求される機器に
おいて、そのバックライト用のトランスとして用いられ
ている。
【０００３】この積層圧電体トランスとしては、図９に
斜視図、図１０に縦断面図、図１１に平面断面図に示す
ようなものが用いられている。ここで９は積層圧電体ト
ランスで、圧電体シート９１を積層して圧着し焼結して
一体化したものである。圧電体シート９１のシート面の
例えば中央にＡｇ−Ｐｄの内部電極９２を印刷してあ
る。この内部電極９２は一層おきに一方の一次側の内部
電極、他方の一次側の内部電極とする。積層圧電体トラ
ンス９の側端面に一次側の外部電極を設けておき、一方
の側端面に設けられた一次側の外部電極９４は一方の一
次側の内部電極に接続されており、他方の側端面の一次
側の外部電極９５は他方の一次側の内部電極に接続され
ている。積層圧電体トランス９の長手方向両端面には二
次側の外部電極９６が設けられている。この積層圧電体
トランスは予め内部電極間に高電圧を印加してこの部分
を厚さ方向に分極し、また一次側内部電極と二次側電極
との間にも高電圧を印加してこの部分を長さ方向に分極
しておく。
斜視図、図１０に縦断面図、図１１に平面断面図に示す
ようなものが用いられている。ここで９は積層圧電体ト
ランスで、圧電体シート９１を積層して圧着し焼結して
一体化したものである。圧電体シート９１のシート面の
例えば中央にＡｇ−Ｐｄの内部電極９２を印刷してあ
る。この内部電極９２は一層おきに一方の一次側の内部
電極、他方の一次側の内部電極とする。積層圧電体トラ
ンス９の側端面に一次側の外部電極を設けておき、一方
の側端面に設けられた一次側の外部電極９４は一方の一
次側の内部電極に接続されており、他方の側端面の一次
側の外部電極９５は他方の一次側の内部電極に接続され
ている。積層圧電体トランス９の長手方向両端面には二
次側の外部電極９６が設けられている。この積層圧電体
トランスは予め内部電極間に高電圧を印加してこの部分
を厚さ方向に分極し、また一次側内部電極と二次側電極
との間にも高電圧を印加してこの部分を長さ方向に分極
しておく。
【０００４】一次側の外部電極を介して、一次側の内部
電極間に交流電圧を印加すると、内部電極間では分極方
向に電界が加わり分極とは垂直方向に変位する圧電効果
で長さ方向の縦振動が励振され、トランス全体が振動す
る。この機械的歪みによって一次側内部電極と二次側の
外部電極の間に電位差が発生するので二次側の電極に電
圧が取り出される。駆動周波数を積層圧電体トランスの
共振周波数と等しくすれば非常に高い出力電圧が得られ
る。また、高電圧を入力し、低電圧を出力させる場合に
は、一次側と二次側を反対にすればよい。
電極間に交流電圧を印加すると、内部電極間では分極方
向に電界が加わり分極とは垂直方向に変位する圧電効果
で長さ方向の縦振動が励振され、トランス全体が振動す
る。この機械的歪みによって一次側内部電極と二次側の
外部電極の間に電位差が発生するので二次側の電極に電
圧が取り出される。駆動周波数を積層圧電体トランスの
共振周波数と等しくすれば非常に高い出力電圧が得られ
る。また、高電圧を入力し、低電圧を出力させる場合に
は、一次側と二次側を反対にすればよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような積層圧電体
トランスを製造する場合、圧電体シートをドクターブレ
ード法などで成形し、そのシート面に内部電極を印刷
し、それを積層して圧着して一体とし、この積層体を焼
成し、加工して必要な大きさの積層圧電体とした上で、
外部電極を印刷することになる。外部電極は積層圧電体
の４つの端面に印刷しているが、各面毎に外部電極をＡ
ｇ−Ｐｄなどのペースト電極材料で印刷して、それを１
００℃よりも少し高い温度に加熱して乾燥するという処
理が必要である。この処理を４面について行う必要があ
り、しかも外部電極を焼き付け固定するための加熱工程
が入っているので、それを常温まで冷却しなければ次の
面の印刷が行えないというものである。
トランスを製造する場合、圧電体シートをドクターブレ
ード法などで成形し、そのシート面に内部電極を印刷
し、それを積層して圧着して一体とし、この積層体を焼
成し、加工して必要な大きさの積層圧電体とした上で、
外部電極を印刷することになる。外部電極は積層圧電体
の４つの端面に印刷しているが、各面毎に外部電極をＡ
ｇ−Ｐｄなどのペースト電極材料で印刷して、それを１
００℃よりも少し高い温度に加熱して乾燥するという処
理が必要である。この処理を４面について行う必要があ
り、しかも外部電極を焼き付け固定するための加熱工程
が入っているので、それを常温まで冷却しなければ次の
面の印刷が行えないというものである。
【０００６】そこで、本発明では外部電極を一面あるい
は二面に付けるだけでよく、外部電極の印刷時間および
印刷作業を大幅に軽減でき、また別の観点からは、外部
引出配線への接続を容易かつ確実にすることのできる積
層圧電体トランスを提供することを目的としている。
は二面に付けるだけでよく、外部電極の印刷時間および
印刷作業を大幅に軽減でき、また別の観点からは、外部
引出配線への接続を容易かつ確実にすることのできる積
層圧電体トランスを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の積層圧電体トラ
ンスは、圧電体シート面に一次側の内部電極が形成され
ており、一次側の内部電極と接続されている外部電極お
よび二次側の外部電極がこのシートの積層体の端面に形
成されているものにおいて、圧電体シートの端部に近い
シート面に二次側の内部電極が形成されており、二次側
の内部電極と接続されている外部電極の少なくとも一方
および前記一次側の内部電極と接続されている２つの外
部電極とが積層体の同じ端面に形成されていることを特
徴とする。
ンスは、圧電体シート面に一次側の内部電極が形成され
ており、一次側の内部電極と接続されている外部電極お
よび二次側の外部電極がこのシートの積層体の端面に形
成されているものにおいて、圧電体シートの端部に近い
シート面に二次側の内部電極が形成されており、二次側
の内部電極と接続されている外部電極の少なくとも一方
および前記一次側の内部電極と接続されている２つの外
部電極とが積層体の同じ端面に形成されていることを特
徴とする。
【０００８】本発明の積層圧電体トランスは、圧電体シ
ート面に一次側の内部電極が形成されており、一次側の
内部電極と接続されている外部電極および二次側の外部
電極がこのシートの積層体の端面に形成されているもの
において、圧電体シート面の中央部に前記一次側の内部
電極が形成され、圧電体シートの端部に近いシート面に
二次側の内部電極が形成されており、二次側の内部電極
と接続されている外部電極の少なくとも一方および前記
一次側の内部電極と接続されている２つの外部電極とが
積層体の同じ端面に形成されていることができる。
ート面に一次側の内部電極が形成されており、一次側の
内部電極と接続されている外部電極および二次側の外部
電極がこのシートの積層体の端面に形成されているもの
において、圧電体シート面の中央部に前記一次側の内部
電極が形成され、圧電体シートの端部に近いシート面に
二次側の内部電極が形成されており、二次側の内部電極
と接続されている外部電極の少なくとも一方および前記
一次側の内部電極と接続されている２つの外部電極とが
積層体の同じ端面に形成されていることができる。
【０００９】本発明の積層圧電体トランスは、圧電体シ
ート面に一次側の内部電極が形成されており、一次側の
内部電極と接続されている外部電極および二次側の外部
電極がこのシートの積層体の１つの端面のみに形成され
ていることが好ましい。
ート面に一次側の内部電極が形成されており、一次側の
内部電極と接続されている外部電極および二次側の外部
電極がこのシートの積層体の１つの端面のみに形成され
ていることが好ましい。
【００１０】
【００１１】本発明で二次側の内部電極の長さを１．０
ｍｍ以下とすることが好ましい。また、好ましくは０．
３ｍｍ〜１．０ｍｍである。圧電体は一次側の内部電極
と二次側の電極の間、ここでは二次側の内部電極との間
を分極してある。内部電極の分極方向の長さ、すなわち
一次側の内部電極と二次側の内部電極を結ぶ方向の電極
長さが１．０ｍｍ以下であれば、積層圧電体の周波数特
性などに影響がない。また、０．３ｍｍ以上あれば、内
部電極と圧電体の接触が十分に取れる。
ｍｍ以下とすることが好ましい。また、好ましくは０．
３ｍｍ〜１．０ｍｍである。圧電体は一次側の内部電極
と二次側の電極の間、ここでは二次側の内部電極との間
を分極してある。内部電極の分極方向の長さ、すなわち
一次側の内部電極と二次側の内部電極を結ぶ方向の電極
長さが１．０ｍｍ以下であれば、積層圧電体の周波数特
性などに影響がない。また、０．３ｍｍ以上あれば、内
部電極と圧電体の接触が十分に取れる。
【００１２】また、本発明の積層圧電体トランスもケー
スなどに実装して使用されるが、そのケースとしてはそ
の内側にばね性を持った電極リードを付けておき積層圧
電体トランスの外部電極と接触するようにしておく。積
層圧電体トランスの一面あるいは二面の側端面に外部電
極を有しているので、ケースの内側の一側面あるいは二
側面にばね性を持った電極リードを付けておき、その一
部のものを積層圧電体トランスの外部電極に半田付けし
ておき、他の電極リードは外部電極にばねで接触させて
おくことが望ましい。
スなどに実装して使用されるが、そのケースとしてはそ
の内側にばね性を持った電極リードを付けておき積層圧
電体トランスの外部電極と接触するようにしておく。積
層圧電体トランスの一面あるいは二面の側端面に外部電
極を有しているので、ケースの内側の一側面あるいは二
側面にばね性を持った電極リードを付けておき、その一
部のものを積層圧電体トランスの外部電極に半田付けし
ておき、他の電極リードは外部電極にばねで接触させて
おくことが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の積層圧電体トランスの一
実施例の斜視図を図１に、その縦断面図を図２に、その
平面断面図を図３に示す。本発明の他の実施例の斜視図
を図４に、その縦断面図を図５に、その平面断面図を図
６に、また積層圧電体トランスをケースに実装した状態
の平面図を図７および図８に示す。
実施例の斜視図を図１に、その縦断面図を図２に、その
平面断面図を図３に示す。本発明の他の実施例の斜視図
を図４に、その縦断面図を図５に、その平面断面図を図
６に、また積層圧電体トランスをケースに実装した状態
の平面図を図７および図８に示す。
【００１４】図１、２、３において、積層圧電体トラン
ス１の一方の側端面の中央に一次側の外部電極１４と、
同じ面上でその両側に二次側の外部電極１６、１７が設
けられている。また、他方の側端面の中央には他の一次
側の外部電極１５が設けられている。
ス１の一方の側端面の中央に一次側の外部電極１４と、
同じ面上でその両側に二次側の外部電極１６、１７が設
けられている。また、他方の側端面の中央には他の一次
側の外部電極１５が設けられている。
【００１５】積層圧電体の圧電体シート１１のシート面
中央には一次側の内部電極１２が設けられていて、シー
ト面の両端部に近いところには二次側の内部電極１３が
設けられている。一次側の内部電極１２は一層おきに一
方の一次側の外部電極１４と他方の一次側の外部電極１
５とに接続されていて、一次側の外部電極１４、１５間
に電圧が印加されると各シートを挟む内部電極間に電圧
が印加されるようになっている。
中央には一次側の内部電極１２が設けられていて、シー
ト面の両端部に近いところには二次側の内部電極１３が
設けられている。一次側の内部電極１２は一層おきに一
方の一次側の外部電極１４と他方の一次側の外部電極１
５とに接続されていて、一次側の外部電極１４、１５間
に電圧が印加されると各シートを挟む内部電極間に電圧
が印加されるようになっている。
【００１６】二次側の内部電極１３は圧電体シート１１
の端部付近で０．３〜１．０ｍｍの長さになるように設
けられている。二次側の内部電極１３は、積層圧電体の
端に付けられた二次側の外部電極１６、１７に接続され
ている。
の端部付近で０．３〜１．０ｍｍの長さになるように設
けられている。二次側の内部電極１３は、積層圧電体の
端に付けられた二次側の外部電極１６、１７に接続され
ている。
【００１７】圧電体は、一次側の内部電極１２間および
一次側の内部電極１２と二次側の内部電極１３との間で
分極をしておく。分極は通常と同じように、２〜３ｋＶ
／ｍｍの電界を５〜１０分間、１２０〜１４０℃のオイ
ル中で印加して行われる。
一次側の内部電極１２と二次側の内部電極１３との間で
分極をしておく。分極は通常と同じように、２〜３ｋＶ
／ｍｍの電界を５〜１０分間、１２０〜１４０℃のオイ
ル中で印加して行われる。
【００１８】このように、外部電極を二つの側端面のみ
に付けたので、外部電極を印刷する手間や時間が従来の
４面に付けるものに比して半分にすることができた。次
に、図４、５、６に示す積層圧電体トランス４におい
て、前の実施例と同じ部品は同じ符号で示しているが、
一方の側端面の中央部付近に２つの一次側の外部電極４
４、４５とその両端に二次側の外部電極１６、１７が設
けられている。積層圧電体の圧電シートに付けられた一
次側の内部電極４２と二次側の内部電極１３はほぼ前の
実施例と同じものであるが、一次側の外部電極４４、４
５二つが積層圧電体トランス４の一方の側端面に並んで
設けられている関係上、一次側の内部電極４２も一層お
きに一方の一次側の外部電極４４と他方の一次側の外部
電極４５とに接続され、他の外部電極には接続されない
ようになっている。
に付けたので、外部電極を印刷する手間や時間が従来の
４面に付けるものに比して半分にすることができた。次
に、図４、５、６に示す積層圧電体トランス４におい
て、前の実施例と同じ部品は同じ符号で示しているが、
一方の側端面の中央部付近に２つの一次側の外部電極４
４、４５とその両端に二次側の外部電極１６、１７が設
けられている。積層圧電体の圧電シートに付けられた一
次側の内部電極４２と二次側の内部電極１３はほぼ前の
実施例と同じものであるが、一次側の外部電極４４、４
５二つが積層圧電体トランス４の一方の側端面に並んで
設けられている関係上、一次側の内部電極４２も一層お
きに一方の一次側の外部電極４４と他方の一次側の外部
電極４５とに接続され、他の外部電極には接続されない
ようになっている。
【００１９】このように、外部電極４４、４５を一つの
側端面のみに付けたので、外部電極を印刷する手間や時
間が従来の４面に付けたものに比して１／４にすること
ができた。
側端面のみに付けたので、外部電極を印刷する手間や時
間が従来の４面に付けたものに比して１／４にすること
ができた。
【００２０】また、この積層圧電体トランス４をケース
７に実装したものが図７に平面図で示すもので、ケース
７の一つの内端面に一方向に付勢するばね性のある電極
７１、７２、７３、７４が４個並べて設けられていて、
積層圧電体トランス４の外部電極と接触するようになっ
ている。ケース７の左右の内端面にはばね７５、７６が
付けられていて、トランス４を保持している。また、ケ
ース７の上側左右内側に円弧状あるいは楕円弧状の滑り
部７７、７８を設けておき、積層圧電体トランス４が伸
縮振動しても、その上を滑るようになっている。この振
動は左右のばねで吸収される。また、幅方向の振動はば
ね性のある電極で吸収される。このばね性のある電極の
一部、例えば左右の端にある２つ７１、７４を積層圧電
体トランス４の外部電極１７、１６に半田付けによって
固定しておくと更に信頼性のあるものとなる。
７に実装したものが図７に平面図で示すもので、ケース
７の一つの内端面に一方向に付勢するばね性のある電極
７１、７２、７３、７４が４個並べて設けられていて、
積層圧電体トランス４の外部電極と接触するようになっ
ている。ケース７の左右の内端面にはばね７５、７６が
付けられていて、トランス４を保持している。また、ケ
ース７の上側左右内側に円弧状あるいは楕円弧状の滑り
部７７、７８を設けておき、積層圧電体トランス４が伸
縮振動しても、その上を滑るようになっている。この振
動は左右のばねで吸収される。また、幅方向の振動はば
ね性のある電極で吸収される。このばね性のある電極の
一部、例えば左右の端にある２つ７１、７４を積層圧電
体トランス４の外部電極１７、１６に半田付けによって
固定しておくと更に信頼性のあるものとなる。
【００２１】図８に積層圧電体トランス４をケース８に
実装したものの他の実施例を示す。図７と共通する部分
は同じ符号で示している。しかし、ばね７５、７６に代
えて、ばね性のある電極８１、８２を用いて、その電極
を積層圧電体トランス４の外部電極１６、１７と接触さ
せて、各々半田付けしている。ばね性のある電極８１、
８２は積層圧電体トランス４を抱えるようにしているの
でその接続が更に確実なものとなっている。
実装したものの他の実施例を示す。図７と共通する部分
は同じ符号で示している。しかし、ばね７５、７６に代
えて、ばね性のある電極８１、８２を用いて、その電極
を積層圧電体トランス４の外部電極１６、１７と接触さ
せて、各々半田付けしている。ばね性のある電極８１、
８２は積層圧電体トランス４を抱えるようにしているの
でその接続が更に確実なものとなっている。
【００２２】
【発明の効果】本発明の積層圧電体トランスでは、トラ
ンスの端面の一面あるいは二面だけに外部電極を付けて
いるので、外部電極の印刷時間及び作業を大幅に軽減す
ることができた。また、ケースに実装する場合も一方向
に付勢するばねで押さえることができるので、実装も極
めて容易である。
ンスの端面の一面あるいは二面だけに外部電極を付けて
いるので、外部電極の印刷時間及び作業を大幅に軽減す
ることができた。また、ケースに実装する場合も一方向
に付勢するばねで押さえることができるので、実装も極
めて容易である。
【図１】本発明の積層圧電体トランスの一実施例の斜視
図である。
図である。
【図２】本発明の積層圧電体トランスの一実施例の縦断
面図である。
面図である。
【図３】本発明の積層圧電体トランスの一実施例の平面
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明の積層圧電体トランスの他の実施例の斜
視図である。
視図である。
【図５】本発明の積層圧電体トランスの他の実施例の縦
断面図である。
断面図である。
【図６】本発明の積層圧電体トランスの他の実施例の平
面断面図である。
面断面図である。
【図７】本発明の積層圧電体をケースに実装したものの
平面図である。
平面図である。
【図８】本発明の積層圧電体をケースに実装したものの
他の実施例の平面図である。
他の実施例の平面図である。
【図９】従来の積層圧電体トランスの斜視図である。
【図１０】従来の積層圧電体の縦断面図である。
【図１１】従来の積層圧電体の平面断面図である。
１、４ 積層圧電体トランス
１１ 圧電体シート
１２、４２ 一次側の内部電極
１３ 二次側の内部電極
１４、１５、４４、４５ 一次側の外部電極
１６、１７ 二次側の外部電極
７、８ ケース
７１、７２、７３、７４、８１、８２ 電極
７５、７６ ばね
７７、７８ 滑り部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小川 共三
東京都千代田区丸の内二丁目１番２号
日立金属株式会社内
(56)参考文献 特開 平９−64433（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−214012（ＪＰ，Ａ)
国際公開97／028568（ＷＯ，Ａ１)
国際公開97／029521（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 41/107
Claims (3)
- 【請求項１】 圧電体シート面に一次側の内部電極が形
成されており、一次側の内部電極と接続されている外部
電極および二次側の外部電極がこのシートの積層体の端
面に形成されている積層圧電体トランスにおいて、 圧電体シートの端部に近いシート面に二次側の内部電極
が形成されており、二次側の内部電極と接続されている
外部電極の少なくとも一方および前記一次側の内部電極
と接続されている２つの外部電極とが積層体の同じ端面
に形成されていることを特徴とする積層圧電体トラン
ス。 - 【請求項２】 圧電体シート面に一次側の内部電極が形
成されており、一次側の内部電極と接続されている外部
電極および二次側の外部電極がこのシートの積層体の端
面に形成されている積層圧電体トランスにおいて、 圧電体シート面の中央部に前記一次側の内部電極が形成
され、圧電体シートの端部に近いシート面に二次側の内
部電極が形成されており、二次側の内部電極と接続され
ている外部電極の少なくとも一方および前記一次側の内
部電極と接続されている２つの外部電極とが積層体の同
じ端面に形成されていることを特徴とする積層圧電体ト
ランス。 - 【請求項３】 圧電体シート面に一次側の内部電極が形
成されており、一次側の内部電極と接続されている外部
電極および二次側の外部電極がこのシートの積層体の１
つの端面のみに形成されていることを特徴とする積層圧
電体トランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21966197A JP3468043B2 (ja) | 1997-08-15 | 1997-08-15 | 積層圧電体トランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21966197A JP3468043B2 (ja) | 1997-08-15 | 1997-08-15 | 積層圧電体トランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1168183A JPH1168183A (ja) | 1999-03-09 |
| JP3468043B2 true JP3468043B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=16739004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21966197A Expired - Fee Related JP3468043B2 (ja) | 1997-08-15 | 1997-08-15 | 積層圧電体トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3468043B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3551078B2 (ja) * | 1999-05-12 | 2004-08-04 | 松下電器産業株式会社 | 積層型圧電トランスとこれを用いた電子機器 |
| JP2002299717A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-10-11 | Hitachi Metals Ltd | 積層圧電トランス |
| WO2017043852A1 (ko) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 주식회사 에이엠씨에너지 | 압전변압장치를 이용한 전원공급회로 |
-
1997
- 1997-08-15 JP JP21966197A patent/JP3468043B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1168183A (ja) | 1999-03-09 |
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