JP3958532B2 - チップ抵抗器の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は、たとえばプリント配線基板に対して表面実装が可能なチップ型抵抗器の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、プリント配線基板に対する実装密度を向上させる目的で、種々の電子部品が表面実装可能なチップ型に置き換えられつつある。上記チップ型電子部品の代表的なものとしては、図18に示すようなチップ型抵抗器が挙げられる。同図に示すように、このチップ型抵抗器100は、平面視長矩形状の単位基板1と、この単位基板1の両端部に形成された電極2と、単位基板1の上面11に形成された抵抗体3とを有している。電極2は、単位基板1の上面11に形成された第1上面電極21aと、単位基板1の下面12に形成された下面電極22と、単位基板1の端面13に形成された側面電極23と、第1上面電極21aの上面に形成された第2上面電極21bとからなり、上記抵抗体3は、第1上面電極21a同士を繋げるように形成されている。また、抵抗体3の上面側には、抵抗体3を保護するためのオーバーコート層4が形成されている。なお、抵抗体3とオーバーコート層4との間には、抵抗体3の抵抗値を設定する際に抵抗体3を保護するアンダーコート層5が形成されている。
【0003】
このようなチップ型抵抗器100を製造する際には、図19に示すように、単位基板1となる基板エリア1aを複数有する集合基板10が用いられる。この集合基板10は、所定の厚みを有する平板状に形成されており、形成材料としては、一般的に、アルミナセラミックが用いられている。上記基板エリア1aは、たとえば、マトリクス状に配列され、各基板エリア1a間には、縦切断線L1および横切断線L2に沿って集合基板10を切断する際に除去される余剰部分18,19が設けられる。
【0004】
この集合基板10を用いてチップ型抵抗器100を製造するには、まず、上記上面電極21aとなる上面導体パターン20aと、上記下面電極21bとなる下面導体パターンとを形成する。上面導体パターン20aは、図20に示すように、横方向に互いに隣り合う基板エリア1a間に跨るように形成される。上記下面導体パターンは、上面導体パターン20aと対応するように形成される。上面導体パターン20aおよび下面導体パターン20bは、たとえば、銀などを含む電極用ペーストを印刷焼成するなどしてそれぞれ被膜状に一括形成される。
【0005】
次いで、図21に示すように、各基板エリア1aに抵抗体3をそれぞれ形成する。抵抗体3は、各基板エリア1aにおいて上記上面導体パターン20a同士を掛け渡すように形成される。抵抗体3は、所定の電気特性を有する抵抗体ペーストを印刷焼成することによって一括形成される。
【0006】
次いで、図22に示すように、上記各抵抗体3の上面を覆うようにアンダーコート層5を形成する。続いて、各基板エリア1aごとに所定の抵抗値を設定する。具体的には、図23に示すように、抵抗体3に対してレーザ加工等によるトリミングを施すことによって、トリミング溝31を形成する。
【0007】
次いで、トリミングによって生じる切り屑等を取り除くために洗浄を行い、乾燥後、図24に示すように、オーバーコート層4(図24の斜線部分)を形成する。オーバーコート層4は、少なくとも上記抵抗体3の上面側が覆われるようにガラスなどにより形成される。そして、図25に示すように、各基板エリア1aにおいてオーバーコート層4間から外部に露出していた上面導体パターン20a(第1上面電極21a)を覆うように、樹脂銀などからなる第2上面電極21bを形成する。
【0008】
次いで、この集合基板10を各基板エリア1aの縦方向、すなわち切断線L1に沿って一次切断し、細幅帯状の中間体を得る。次に、この中間体の切断面に対して電極ペーストを印刷焼成して側面電極23を形成した後、中間体を横切断線L2に沿って二次切断し、基板エリア1a(単位基板1)ごとに分割されたチップを得る。そして、各チップに対して、より詳細には、第2上面電極21b、下面電極22および側面電極23の表面に対して、ニッケルメッキおよび半田メッキを施し、最終的にチップ型抵抗器100を得る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、平面視で0.6mm×0.3mm以下の小型のチップ型抵抗器100を製造する場合においては、集合基板10を精密に切断するために、上記一次切断および二次切断において、回転する円板状のブレードD(図26(a)ないし図26(c)参照)を用いてダイシングを行うダイシングソー方式が採用される。
【0010】
しかしながら、アルミナセラミックから形成された集合基板10は、硬度が比較的大きく被削性が乏しいので、集合基板10の切断時において、厚み方向に最後まで切断されずに不要部分として切断面に残る、いわゆるバリ生じることがあった。より詳細には、切断の際に、集合基板10は、図26(a)に示すように、シート状の基体91に粘着層92が形成されている粘着シート9上に、上記オーバーコート層4が上になるように載置される。ブレードDとしては、たとえば厚みが40μm程度、直径が50mm程度のものが用いられ、集合基板10の切断の際には、ブレードDを所定の回転数で回転させつつ上方から下方に向けて移動させるようにして操作する。
【0011】
集合基板10は、ブレードDの回転によって削られるようにして、上面から裏面にかけて順次切断されていく。このとき、図26(a)に示すように、ブレードDを下方に向けて移動させる力の一部がブレードDの厚さ方向に働き、この力(以下、「分断力F」という)によって、集合基板10は、ブレードDをはさんで左右に押し広げられようとする。被削性が優れた部材を切断する場合、ブレードDを下方に移動させる力の大部分がこの部材を切断しようとする力となるため、分断力Fは小となるが、被削性が乏しい集合基板10を切断する場合、ブレードDを移動させる力を大とする必要があるため、分断力Fは大きくなる。この分断力Fよりも、ブレードDの先端から粘着シート9までの間の被切断部分111における結合力(引張り強さ)と、粘着シート9の粘着力との合計が小となる場合、図26(b)に示すように、切断の途中で被切断部分111が割れてしまう。
【0012】
上記一次切断時には、切断するにつれて被切断部分111の厚みが薄くなり、その結合力が小さくなっていっても、中間体の平面視における面積が比較的大であるため、中間体と粘着シート9との間の粘着力が大となり、切断の途中で被切断部分111は割れることがない。
【0013】
しかしながら、上記二次切断時には、切断により得られるチップ100′の平面視における面積が比較的小であるため、粘着シート9との間の粘着力が小となり、切断の途中で被切断部分111が割れてしまうことがある。このとき、図26(c)に示すように、中間体100″の位置は、粘着シート9上で維持されるため、ブレードDをさらに下方に移動させることにより、中間体100″における被切断部分111の切り残し部分111aが切断され、切断面が平坦となるが、チップ100′は、粘着シート9から一旦剥離してブレードDから遠方に離れてしまう。したがって、チップ100′における被切断部分111の切り残し部分111bは切断されず、これがバリVとなる。
【0014】
なお、切断途中における被切断部分111の割れは、被切断部分111の厚みdが25μm程度となった際に生じることが本願発明者らの実験により求められている。
【0015】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、集合基板を用いてチップ型抵抗器を製造する途中の過程において、集合基板を切断した切断面にバリが生じないチップ型抵抗器の製造方法を提供することをその課題とする。
【0016】
【発明の開示】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0017】
すなわち、本願発明の第1の側面により提供されるチップ型抵抗器の製造方法は、平面視長矩形状を呈した単位基板の上面に抵抗体が形成されているチップ型抵抗器の製造方法であって、上記単位基板となる複数の基板エリアがマトリクス状に配列されたアルミナセラミック製の集合基板に対して、各基板エリア上の所定領域に上記抵抗体をそれぞれ形成する工程と、上記抵抗体の上面側に、上記抵抗体を保護するための樹脂製のオーバーコート層を、厚みが20μm〜100μmとなるようにかつ上記各基板エリアに対してそれぞれの幅方向にはみ出すようにして形成する工程と、上記集合基板を一次切断して、複数の基板エリアがそれらの幅方向に一列につながった中間体を得る工程と、上記中間体を上記オーバーコート層が下になるように設置し、上記基板エリアに沿って二次切断する工程と、
を含むことを特徴としている。
【0018】
上記オーバーコート層の厚みは、より好ましくは、25μm〜50μmとされる。
【0019】
本願発明の第1の側面においては、上記中間体を二次切断する際に、中間体は、その下面から上面側に形成したオーバーコート層にかけて順次切断されていく。中間体の切断に際しては、回転する円板状のブレードを上方から下方に向って移動させるように操作する。このようなブレードを移動させる力は、その一部がブレードの厚み方向に作用し、切断すべき被切断部分を、ブレードを挟んで左右に押し広げようとする。これにより、従来では、集合基板の厚みが切断過程で薄く(25μm程度)なったときに、切断途中で被切断部分が割れることがあった。しかしながら、本願発明の第1の側面においては、集合基板の厚みが25μmに達した際には、被切断部分の厚みは全体として、オーバーコート層を含めて25μm以上となる。したがって、切断途中で集合基板が割れるのを防止することができる。
【0020】
この後、切断が進行して、被切断部分の厚みが全体として25μmに達した際には、被切断部分は全てオーバーコート層ということになる。このオーバーコート層は、樹脂により形成されているので、集合基板よりも被削性が優れている。したがって、二次切断途中において、ブレードを下方に移動させる力は、その大部分がオーバーコート層を切断しようとする力となり、オーバーコート層は、最後までブレードによって切断される。
【0021】
つまり、従来のように、二次切断により個片とされつつあるチップが、切断途中でブレードから遠方に離れてしまうことがなく、中間体をその厚み方向全体にわたってブレードにより切断することができる。したがって、チップの両切断面全域が平坦となる。その結果、得られたチップ型抵抗器の切断面にバリが生じるのを防止することができる。
【0022】
本願発明の第2の側面により提供されるチップ型抵抗器の製造方法は、単位基板の上面に抵抗体が形成されているチップ型抵抗器の製造方法であって、上記単位基板の上面側となる複数の第1基板エリアがマトリクス状に配列されたアルミナセラミック製の第1原基板と、上記各第1基板エリアと対応する複数の第2基板エリアを有しかつ上記第1原基板よりもモース硬度が低い材料により厚みが20μm〜100μmとなるように形成された第2原基板とを貼り合わせることにより集合基板を形成する工程と、上記集合基板に対して、上記各第1基板エリア上の所定領域に上記抵抗体をそれぞれ形成する工程と、上記集合基板を一次切断して、複数の第1基板エリアおよび第2基板エリアが一列につながった中間体を得る工程と、上記中間体を上記第2原基板が下になるように設置し、上記第1基板エリアおよび第2基板エリアに沿って二次切断する工程と、を含むことを特徴としている。
【0023】
上記第2原基板の厚みは、より好ましくは、25μm〜50μmとされる。
【0024】
好ましい実施の形態においては、上記第2原基板は、窒化アルミニウムから形成されている。
【0025】
好ましい実施の形態においてはまた、上記第2原基板は、ホルステライトから形成されている。
【0026】
本願発明の第2の側面においては、上記第2原基板は、上記第1原基板よりもモース硬度が低い、被削性が優れた材料により厚みが20μm〜100μm(より好ましくは、25μm〜50μm)となるように形成されており、また、二次切断に際して中間体は、上記第2原基板が下になるように設置される。すなわち、本願発明の第2の側面においては、上記第1原基板が、本願発明の第1の側面に係るチップ型抵抗器の製造方法における集合基板に対応し、上記第2原基板が、本願発明の第1の側面に係るチップ型抵抗器の製造方法におけるオーバーコート層に対応しているとみなすことができる。したがって、第2原基板は、二次切断途中で上記第1原基板が割れるのを防止することができるとともに、厚み方向全体にわたってブレードによって切断され、二次切断途中でそれ自体が割れるのが防止されうる。その結果、得られたチップ型抵抗器の切断面にバリが生じるのを防止することができる。
【0027】
本願発明の第3の側面により提供されるチップ型抵抗器の製造方法は、単位基板の上面に抵抗体が形成されているチップ型抵抗器の製造方法であって、上記単位基板となる複数の基板エリアがマトリクス状に配列されたアルミナセラミック製の集合基板に対して、各基板エリアの下面にチップ型抵抗器の電極の一部となる下面導体パターンを、厚みが20μm〜100μmとなるようにかつ上記各基板エリアに対してその幅方向にはみ出すように形成する工程と、上記集合基板に対して、上記各基板エリア上の所定領域に上記抵抗体をそれぞれ形成する工程と、上記集合基板を一次切断して、複数の基板エリアがそれらの幅方向に一列につながった中間体を得る工程と、上記中間体を上記下面導体パターンが下になるように設置し、上記基板エリアに沿って二次切断する工程と、を含むことを特徴としている。
【0028】
上記下面導体パターンの厚みは、より好ましくは、25μm〜50μmとされる。
【0029】
本願発明の第3の側面においては、チップ型抵抗器の電極の一部となる上記下面導体パターンは、その厚みが20μm〜100μm(より好ましくは、25μm〜50μm)となるように形成されており、また、二次切断に際して中間体は、上記下面導体パターンが下になるように設置される。一般に、チップ型抵抗器の電極を形成するための導体パターンは、金属を含んだ電極用ペーストを印刷焼成することにより形成されるので、集合基板よりも被削性が優れている。これらのことにより、本願発明の第3の側面においては、上記下面導体パターンが、本願発明の第1の側面に係るチップ型抵抗器の製造方法におけるオーバーコート層に対応するとみなすことができる。したがって、上記下面導体パターンは、二次切断途中で中間体が割れるのを防止することができるとともに、厚み方向全体にわたってブレードによって切断され、二次切断途中でそれ自体が割れるのが防止されうる。その結果、得られたチップ型抵抗器の切断面にバリが生じるのを防止することができる。
【0033】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下においては、平面視0.6mm×0.3mm以下の小型のチップ型抵抗器を製造するものとする。
【0035】
図1は、本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第1の実施形態により製造されたチップ型抵抗器の内部構成を示す概略断面図である。なお、この図では、電極の露出表面に形成されるニッケルメッキ層および半田メッキ層が省略されている。図2ないし図10(c)は、本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第1の実施形態を説明するための図である。なお、これらの図において、従来例を示す図18ないし図26(c)に表された部材、部分等と同等のものにはそれぞれ同一の符号を付してある。
【0036】
図1に表れているように、チップ型抵抗器Aは、表面実装部品として形成されたものであって、単位基板1と、この単位基板1の両端部に形成された一対の電極2と、単位基板1の上面に形成された抵抗体3とを備えている。
【0037】
上記単位基板1は、平面視長矩形状を呈しており、アルミナセラミックから形成されている。単位基板1の厚みは、たとえば、平面視0.6mm×0.3mmのチップ型抵抗器の場合、0.18mm程度とされている。
【0038】
上記電極2は、単位基板1の両端部上面11に形成された第1上面電極21aと、単位基板1の下面12に形成された下面電極22と、第1上面電極21aの上面に形成された第2上面電極21bと、単位基板1の端面13に形成された側面電極23とからなる。第1上面電極21aおよび下面電極22は、たとえば金あるいは銀からなり、たとえば7μm〜15μm程度の厚みを有している。第2上面電極21bは、たとえば銀の粒子が樹脂で固められた、いわゆる樹脂銀からなり、抵抗体3と直接的に接触する第1上面電極21aの電気的特性を維持するために形成される。側面電極23は、たとえば金あるいは銀からなり、第1上面電極21aおよび第2上面電極21bと下面電極22とを導通接続するように形成されている。なお、第2上面電極21b、下面電極22および側面電極23のうち、外部に露出している部分には、図示しないニッケルメッキ層および半田メッキ層が形成されている。
【0039】
上記抵抗体3は、上記第1上面電極21a同士を掛け渡すように形成されている。この抵抗体3は、所定の電気的抵抗特性を有する金属あるいは酸化金属などからなり、たとえばレーザ加工によるトリミングによってトリミング溝が形成されることにより、所定の抵抗値を有するように調整されている。
【0040】
上記抵抗体3の上面には、アンダーコート層5が形成されている。このアンダーコート層5は、上記したトリミングの際に抵抗体3の表面を保護するためのものであり、たとえばガラスなどから形成される。なお、このアンダーコート層5は、たとえば抵抗体3が薄膜状とされている場合などでは、形成されない場合がある。
【0041】
上記抵抗体3の上面側には、上記したトリミング後の抵抗体3を保護するためのオーバーコート層4Aが形成されている。オーバーコート層4Aは、樹脂により形成されているため、上記単位基板1よりも硬度が小さく被削性が優れている。また、オーバーコート層4Aは、その厚みtが、好ましくは、20μm〜100μm、より好ましくは、25μm〜50μmとなるように形成されている。
【0042】
次に、上記チップ型抵抗器Aの製造方法について説明する。なお、以下において、チップ型抵抗器Aには、上記したアンダーコート層5が形成されるものとする。
【0043】
このチップ型抵抗器Aを製造する際には、まず、単位基板1となる基板エリア1aを複数有する集合基板10を用意する。この集合基板10は、上記単位基板1に対応して、アルミナセラミックにより所定の厚みを有する平板状に形成されている。この第1の実施形態では、集合基板10は、図2に示すように、上記各基板エリア1aがマトリクス状に配列されている。各基板エリア1a間には、縦切断線L1および横切断線L2に沿って集合基板10を切断する際に除去される縦余剰部分18および横余剰部分19がそれぞれ設けられている。縦余剰部分18および横余剰部分19の幅は、後述するブレードDの厚みに応じて設定される。
【0044】
次いで、上記上面電極21aの原形となる上面導体パターン20aを集合基板10の上面に、上記下面電極21bの原形となる下面導体パターンを集合基板10の下面に、それぞれ形成する。上面導体パターン20aおよび下面導体パターンは、たとえばスクリーン印刷法などを用いることによってそれぞれ一括形成される。すなわち、スクリーン印刷法によれば、まず、上面導体パターン20a(下面導体パターン)に対応した印刷パターンが開口するように形成されているスクリーンを集合基板10上に載置し、微細な粒径を有する金あるいは銀の粉末を含んだ電極用ペーストを、スキージなどによりスクリーンの開口部から押し込む。そして、スクリーンを集合基板10上から取り除いて、電極用ペーストを乾燥させた後、塗布した電極用ペーストを炉内で焼成する。
【0045】
上記上面導体パターン20aは、図3に示すように、各基板エリア1aの両端部近傍にそれぞれ形成されるとともに、横方向に互いに隣り合う基板エリア1a間に跨るように形成される。すなわち、基板エリア1aの幅方向に延びている縦余剰部分18上にも形成される。上記下面導体パターンは、上面導体パターン20aと対応するように形成される。
【0046】
次いで、図4に示すように、各基板エリア1aの上面に上記抵抗体3をそれぞれ形成する。抵抗体3は、各基板エリア1aにおいて上面導体パターン20a同士を掛け渡すように形成される。この抵抗体3は、たとえばスクリーン印刷法などを用いて一括焼成される。この場合、たとえば金属などの導電成分をガラスフリットなどに混入させて、所定の電気的抵抗特性が得られるように形成された抵抗体ペーストが所定箇所に印刷焼成される。
【0047】
次いで、図5に示すように、上記各抵抗体3の上面にそれを覆うように、アンダーコート層5を形成する。アンダーコート層5は、ガラス成分を含んだ絶縁性ペーストを印刷焼成することによって形成され、たとえば抵抗体3と平面視で略同等の面積を有するようにされる。
【0048】
次いで、図6に示すように、チップ型抵抗器Aの抵抗値を所定の値に設定するために、上記各抵抗体3に対してトリミングを行う。具体的には、測定プローブ(図示せず)を上記各上面導体パターン20aに接触させて各抵抗体3の抵抗値を測定しながら、各抵抗体3をアンダーコート層5の上から、たとえばレーザ加工によって切除する。この結果、抵抗体3およびアンダーコート層5には、たとえば略L字状のトリミング溝31が形成される。トリミングを行った後、集合基板10は、全体的に洗浄され、トリミングによって生じた切り屑などが除去される。
【0049】
次いで、図7に示すように、各基板エリア1aに対して、上記オーバーコート層4Aの原形となる樹脂層4Aaを形成する。この樹脂層4Aaは、上記抵抗体3(アンダーコート層5)の全上面を覆うとともに、各基板エリア1aに対してそれぞれの幅方向にはみ出すようにして形成され、この第1の実施形態では、縦方向に互いに隣り合う基板エリア1a間で連続した帯状に形成される。すなわち、基板エリア1aの長手方向に延びている上記横余剰部分19上にも形成される。
【0050】
この樹脂層4Aaは、スクリーン印刷法により一括形成される。より詳細には、まず、樹脂層4Aaの形状に対応した印刷パターンが開口するように形成されているスクリーンを集合基板10上に載置し、溶融した樹脂をスキージなどによりスクリーンの開口部から押し込む。そして、スクリーンを集合基板10上から取り除いて、樹脂を乾燥させた後、塗布した樹脂を加熱硬化する。
【0051】
また、樹脂層4Aaは、オーバーコート層4Aの厚みに対応して、その厚みtが、好ましくは、20μm〜100μm、より好ましくは、25μm〜50μmとなるように形成される。この場合、スクリーン印刷の際に、スクリーンとして、この値に応じた厚みを有するものを用いることによって、樹脂層4Aaを所望の厚みとすることができる。
【0052】
次いで、図8に示すように、各基板エリア1aに対して上記第2上面電極21bを形成する。第2上面電極21bは、上記第1上面電極のうち、樹脂層4Aa間から露出している部分の上面を覆うように形成される。この第2上面電極21bもスクリーン印刷法により形成され、電極用ペーストとしては、微細な粒径を有する銀の粉末にガラス粉末を添加して樹脂で分散させた、いわゆる樹脂銀ペーストが用いられる。
【0053】
次いで、集合基板10を縦方向に切断する一次切断を行う。すなわち、上記切断線L1に沿って集合基板10を切断し、縦方向に延びた中間体A″(図9参照)を得る。この切断工程では、チップ型抵抗器Aが0.6mm×0.3mm以下の小型のチップ型抵抗器であるため、精密な切断を行うために、回転する円板状のブレードDなどを用いてダイシングを行うダイシングソー方式が採用される。ブレードDとしては、たとえば、ダイヤモンド片を含む砥石などからなり、厚みが40μm程度、直径が50mm程度のものが用いられる。切断の際には、ブレードDを所定の回転数で回転させつつ上方から下方に向けて移動させるようにして操作する。
【0054】
次いで、図9に示すように、上記中間体A″における両切断面に、それぞれ側面電極23を形成する。各側面電極23は、上記第1上面電極21aおよび第2上面電極21bと上記下面電極22とを導通するように形成される。この側面電極23は、電極用ペーストを印刷焼成することによって形成される。
【0055】
次いで、上記中間体A″を横方向に切断する二次切断を行う。すなわち、上記横切断線L2に沿って中間体A″を切断し、基板エリア1a(単位基板1)ごとに分割されたチップA′を得る。そして、第2上面電極21b、下面電極22、および側面電極23の露出した部分に対して、ニッケルメッキおよび半田メッキを施すことにより、図示しないメッキ層を形成し、チップ型抵抗器Aを得る。
【0056】
以下、二次切断について詳細に説明する。なお、中間体A″において、裏面側の層(集合基板がなす層)のことを、「アルミナ層」と表現する。
【0057】
二次切断においては、図10(a)に示すように、上記中間体A″を上記樹脂層4Aa(オーバーコート層4A)が下になるようにシート状の粘着シート9上に載置して、上記ブレードDを用いたダイシングを行う。この粘着シート9は、シート状の基体91の上面に粘着層92を有してなり、この粘着層92を上にして切断台T上に固定されている。粘着シート9としては、たとえば基体91が50μm厚、粘着層92が80μm厚程度のものが用いられ、この第1の実施形態では、常温においては粘着力が比較的大きく、かつ、加熱した際には粘着力が低下する熱剥離シートが用いられる。これにより、中間体A″を切断する際には、これを比較的強固に仮固定することが可能となり、精密な切断を行うことが可能となる。また、切断した個々のチップA′を移動させる際には、粘着シート9を加熱して粘着力を低下させた後、吸着コレットなどを用いて各チップA′を容易に移動させることができる。
【0058】
ブレードDは、上記一次切断時と同様に、所定の回転数で回転しつつ上方から下方に向けて移動するように操作される。中間体A″は、ブレードDの回転によって削られるようにして、アルミナ層10aから樹脂層4Aaにかけて順次切断されていく。このとき、ブレードDを下方に向けて移動させる力の一部は、ブレードDの厚さ方向に作用し、この力(以下、「分断力F」という)によって、中間体A″は、ブレードDをはさんで左右に押し広げられようとする。また、中間体A″(および切断されつつあるチップA1′)は、粘着シート9の粘着力Nにより、位置がずれないようにされる。さらに、中間体A″は、ブレードDの先端から粘着シート9までの被切断部分15Aにおける結合力(引張り強さ)Mによって、ブレードDをはさんだ左右の結合を維持しようとする。一般に、分断力Fよりも、粘着力Nと結合力Mとの合計が小さくなった場合、切断の途中で被切断部分15Aが割れてしまう。
【0059】
アルミナ層10aは比較的硬く被削性が乏しいので、アルミナ層10aが切断されている間は、ブレードDを下方に移動させる力を大とする必要があるため、分断力Fが大きくなってしまう。これにより、従来では、被切断部分15Aが切断するにつれて薄くなって被切断部分15Aの厚み、すなわちアルミナ層10aの厚みが25μm程度に達した際に、結合力Mが小さくなることによって、被切断部分15Aが割れてしまうことがあった。しかしながら、この第1の実施形態では、アルミナ層10aの厚みが25μmに達した場合でも、被切断部分15Aの厚み全体としては、樹脂層4Aaを含めて25μm以上となる。したがって、アルミナ層10aには、樹脂層4Aaの結合力が作用するため、アルミナ層10aは切断途中で割れることがない。
【0060】
また、樹脂層4Aaの厚みtは、上述したように、好ましくは20μm〜100μm、より好ましくは25μm〜50μmとされているので、切断が進行して、図10(b)に示すように、被切断部分15Aの厚みが全体として25μmに達した際には、被切断部分15Aは全て、樹脂層4Aaということになる。樹脂層4Aaは、上述したように、比較的被削性が優れているので、ブレードDを下方に移動させる力の大部分が樹脂層4Aaを切断しようとする力となるため、分断力Fは、小さくなる。これにより、樹脂層4Aの切断途中においても、被切断部分15Aが割れるのを防止することができる。
【0061】
したがって、切断されつつあるチップA1′が粘着シート9から一旦剥離してブレードDから遠方に離れるのを防止することができるので、図6(c)に示すように、ブレードDをさらに下方に移動させれば、中間体A″および切断されつつあるチップA1′をその厚み方向全体にわたって、ブレードDによって切断することができる。その結果、得られたチップA′は、両切断面が全体にわたって平坦となる。すなわち、バリが生じるのを防止することができる。
【0062】
次に、本願発明に係るチップ型抵抗器およびチップ型抵抗器における他の実施形態について説明する。
【0063】
図11は、本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第2の実施形態により製造されたチップ型抵抗器の内部構成を示す概略断面図である。なお、この図では、電極の露出表面に形成されるニッケルメッキ層および半田メッキ層が省略されている。図12ないし図14(c)は、本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第2の実施形態を説明するための図である。なお、これらの図においては、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一符号を付している。
【0064】
図11に表われているように、この第2の実施形態により製造されるチップ型抵抗器Bは、2層構造の単位基板1Aと、この単位基板1Aの上面11Aの両端部に形成された第1上面電極21aと、単位基板1Aの下面12Aの両端部に形成された下面電極22と、第1上面電極21a同士を繋げるように形成された抵抗体3と、この抵抗体3の上面側に形成されたオーバーコート層4と、第1上面電極21aの上面に形成された第2上面電極21bと、単位基板1Aの両端面13Aに形成された側面電極23とを備えている。なお、上記抵抗体3とオーバーコート層4との間には、上記したのと同様のアンダーコート層5が形成されている。すなわち、このチップ型抵抗器Bは、上記チップ型抵抗器Aにおいて、上記単位基板1の代わりに2層構造の単位基板1Aを、上記オーバーコート層4Aの代わりに上記オーバーコート層4を具備しており、これらの点が第1の実施形態に係るチップ型抵抗器Aと異なっている。
【0065】
上記単位基板1Aは、アルミナセラミック(酸化アルミニウム)から形成されている第1基板層1Aaと、この第1基板層1Aaよりも被削性が優れた材料によって所定の厚みを有するように形成された第2基板層1Abとからなる。第1基板層1Aaおよび第2基板層1Abは、平面視において互いに同一形状、同一サイズに形成されており、第1基板層1Aaが単位基板1Aの上面側となるように積層されるとともに互いに密着するように固着されている。また、単位基板1Aは、上記単位基板1と同様に、平面視長矩形状とされており、その全体としての厚みは、たとえば、チップ型抵抗器Bを平面視0.6mm×0.3mmのチップ型抵抗器とする場合、0.18mm程度とされている。
【0066】
上記第2基板層1Abは、具体的には、窒化アルミニウム、あるいはホルステライトなどの絶縁体から形成されている。窒化アルミニウムおよびホルステライトは、モース硬度が両者ともに、7.0〜7.5程度であり、アルミナセラミック(モース硬度=8.5〜9.0程度)よりも柔らかい。したがって、第2基板層1Abは、第1基板層1Aaよりも被削性が優れることとなる。また、第2基板層1Abの厚みtは、好ましくは、20μm〜100μm、より好ましくは、25μm〜50μmとされている。
【0067】
このチップ型抵抗器Bを製造する際には、まず、図12に示すように、上記単位基板1Aの上面11A、すなわち上記第1基板層1Aaとなる第1基板エリア1Aa′を有する第1原基板10Aaと、この第1基板エリア1Aa′に対応する第2基板エリア1Ab′を有する第2原基板10Abとを貼り合わせて集合基板10Aを形成する。
【0068】
上記第1原基板10Aaは、上記集合基板10と同様に、各第1基板エリア1Aa′がマトリクス状に配列されているとともに、縦切断線L1と横切断線L2とが設定されている。また、各第1基板エリア1Aa′間には、上記縦余剰部分18および横余剰部分19と同様の縦余剰部分18Aおよび横余剰部分19Aが設定されている。
【0069】
上記第2基板エリア1Ab′は、上記第2基板層1Abとなる部分であって、第2原基板10Abは、第1基板層1Aaよりも被削性が優れた材料により、厚みtが、好ましくは20μm〜100μm、より好ましくは25μm〜50μmとなるように形成されている。また、この第2原基板10Abは、この第2の実施形態では、平面視において第1原基板10Aaと同等の面積を有している。
【0070】
次いで、上記上面電極21aの原形となる上面導体パターン20aを集合基板10Aの上面、すなわち上記第1原基板10Aaの表面に形成し、上記下面電極21bの原形となる下面導体パターンを集合基板10の下面、すなわち上記第2原基板10Abに形成する。上面導体パターン20aおよび下面導体パターンは、それぞれ、第1の実施形態における上面導体パターン20aおよび下面導体パターンと同等のものであって、第1の実施形態における上面導体パターン20aおよび下面導体パターンについて上述したのと同様に、たとえばスクリーン印刷法などを用いることによって一括形成されるとともに、同様の形状に形成される。
【0071】
次いで、上記各第1基板エリア1Aa′に上記抵抗体3を形成した後、上記アンダーコート層5を形成し、各抵抗体3に対してアンダーコート層5の上からトリミングを行う。これらの工程は、上記した第1の実施形態と同様に行なわれる。
【0072】
次いで、この集合基板10Aを洗浄した後、これを乾燥させ、上記オーバーコート層4を形成する。このオーバーコート層4は、少なくとも抵抗体3が覆われる程度の大きさに形成されればよく、この第2の実施形態では、各抵抗体3が確実に覆われるように、図13に示すように、縦方向に互いに隣り合う第1基板エリア1Aa′間で連続する帯状に形成される。すなわち、基板エリア1aの長手方向に延びている上記横余剰部分19A上にも形成されている。また、オーバーコート層4は、ガラスなどにより、抵抗体3を保護しうる程度に薄く形成されればよい。
【0073】
次いで、各第1基板エリア1Aa′に対して上記第2上面電極21bを形成した後、この集合基板10A、すなわち第1原基板10Aaおよび第2原基板10Abを上記切断線L1に沿って縦方向に切断し、得られた中間体B″における両切断面に、それぞれ側面電極23を形成する。これらの工程についても上記した第1の実施形態と同様に行なわれる。
【0074】
次いで、上記中間体B″を横方向に切断する二次切断を行う。すなわち、上記横切断線L2に沿って中間体B″を切断し、単位基板1Aごとに分割されたチップB′を得る。そして、第2上面電極21b、下面電極22、および側面電極23の露出した部分に対して、ニッケルメッキおよび半田メッキを施すことにより、図示しないメッキ層を形成し、チップ型抵抗器Bを得る。
【0075】
二次切断においては、図14(a)に示すように、上記中間体B″を上記第2原基板10Abが下になるように上記粘着シート9上に載置して、上記ブレードDを操作する。中間体B″は、ブレードDの回転によって削られながら、上記オーバーコート層4から第1原基板10Aaおよび第2原基板10Abにかけて順次切断されていく。このとき、上記中間体A″の切断時と同様に、中間体B″(および切断されつつあるチップB1′には、ブレードDの厚さ方向に働く分断力F、粘着シート9の粘着力Nが作用すると同時に、中間体B″は、ブレードDの先端から粘着シート9までの被切断部分15Bにおける結合力Mによって、ブレードDをはさんだ左右の結合を維持しようとする。
【0076】
第1原基板10Aaは、上述したように、アルミナセラミックにより形成されているので、被削性が乏しいため、第1原基板10Aaが切断されている間は、上記分断力Fが大きくなってしまう。しかしながら、この第2の実施形態では、第1原基板A10aの厚みが25μmに達した場合でも、被切断部分15Bの厚み全体としては、第2原基板10Abを含めて25μm以上となる。したがって、第1原基板10Aaには、第2原基板10Abの結合力が作用するため、第1原基板10Aaの切断途中において、被切断部分15Bが割れることがない。
【0077】
また、第2原基板10Abの厚みは、上述したように、好ましくは20μm〜100μm、より好ましくは25μm〜100μmとされているので、切断が進行して、図14(b)に示すように、被切断部分15Bの厚みが全体として25μmに達した際には、被切断部分15Bは全て、第2原基板10Abということになる。第2原基板10Abは、上述したように、比較的被削性が優れているので、第2原基板10Abの切断途中においても、被切断部分15Bが割れるのを防止することができる。
【0078】
したがって、切断されつつあるチップB1′が粘着シート9から一旦剥離してブレードDから遠方に離れるのを防止することができるので、図14(c)に示すように、ブレードDをさらに下方に移動させれば、中間体B″および切断されつつあるチップB1′をその厚み方向全体にわたって、ブレードDによって切断することができる。その結果、バリが生じるのを防止することができる。
【0079】
図15は、本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第3の実施形態により製造されたチップ型抵抗器の内部構成を示す概略断面図である。なお、この図では、電極の露出表面に形成されるニッケルメッキ層および半田メッキ層が省略されている。図16ないし図17(c)は、本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第3の実施形態を説明するための図である。なお、これらの図においては、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一符号を付している。
【0080】
図15に表われているように、この第3の実施形態により製造されるチップ型抵抗器Cは、上記単位基板1と、この単位基板1の上面11の両端部に形成された第1上面電極21aと、単位基板1の下面12の両端部に所定厚みとなるように形成された下面電極22Aと、第1上面電極21a同士を繋げるように形成された抵抗体3と、この抵抗体3の上面側に形成されたオーバーコート層4と、第1上面電極21aの上面に形成された第2上面電極21bと、単位基板1の両端面13に形成された側面電極23とを備えている。なお、上記抵抗体3とオーバーコート層4との間には、上記したのと同様のアンダーコート層5が形成されている。すなわち、チップ型抵抗器Cは、上記チップ型抵抗器Aにおいて、上記下面電極22の代わりに所定厚みを有する下面電極22Aを、上記オーバーコート層4Aの代わりに上記オーバーコート層4を具備してなり、これらの点が第1の実施形態に係るチップ型抵抗器Aと異なっている。
【0081】
上記下面電極22Aは、上記上面電極21aと同様に、たとえば、金あるいは銀などを含む電極用ペーストを印刷焼成したものである。したがって、下面電極22Aは、アルミナセラミックからなる単位基板1よりも硬度が小さく被削性が優れている。また、下面電極22Aの厚みtは、好ましくは、20μm〜100μm、より好ましくは、25μm〜50μmとされる。
【0082】
このチップ型抵抗器Cを製造する際には、まず、第1の実施形態と同様に、上記集合基板10を用意する。
【0083】
次いで、上記上面電極端子21aの原形となる上面導体パターン20aを集合基板10の上面に形成する。この上面導体パターン20aは、第1の実施形態における上面導体パターン20aと同様に、たとえばスクリーン印刷法などを用いることによって一括形成されるとともに、同様の形状に形成される。
【0084】
次いで、図16に示すように、上記下面電極22Aの原形となる下面導体パターン20Abを集合基板10の裏面に形成する。この下面導体パターン20Abは、各基板エリア1aに対してその幅方向にはみ出すように形成され、この第3の実施形態では、縦方向に互いに隣り合う基板エリア1a間に連続する帯状に形成される。すなわち、基板エリア1aの長手方向に延びている上記横余剰部分19上にも形成される。
【0085】
この下面導体パターン20Abは、スクリーン印刷法により一括形成される。より詳細には、たとえば、まず、下面導体パターン20Abに対応した印刷パターンが開口するように形成されているスクリーンを集合基板10上に載置し、微細な粒径を有する金あるいは銀の粉末を含んだ電極用ペーストなどを、スキージなどによりスクリーンの開口部から押し込む。そして、スクリーンを集合基板10上から取り除いて、電極用ペーストを乾燥させた後、塗布した電極用ペーストを炉内で焼成する。
【0086】
また、下面導体パターン20Abは、下面電極22Aと対応して、その厚みtが、好ましくは、20μm〜100μm、より好ましくは、25μm〜50μmとなるように形成される。したがって、スクリーン印刷の際に、スクリーンとして、この値に応じた厚みを有するものを用いることによって、下面導体パターン20Abを上記した所望の厚みとすることができる。
【0087】
なお、上面導体パターン20Aaを形成する工程と、下面導体パターン20Abを形成する工程とは、いずれの工程を先に行ってもよい。
【0088】
次いで、上記基板エリア1aに上記抵抗体3を形成した後、上記アンダーコート層5を形成し、各抵抗体3に対してアンダーコート層5の上からトリミングを行う。これらの工程は、上記した第1の実施形態と同様に行なわれる。
【0089】
次いで、この集合基板10Aを洗浄した後、これを乾燥させ、上記オーバーコート層4を形成する。これらの工程は、上記した第2の実施形態と同様に行なわれる。
【0090】
次いで、各基板エリア1aに対して上記第2上面電極21bを形成した後、この集合基板10を上記切断線L1に沿って縦方向に切断し、得られた中間体C″における両切断面に、それぞれ上記側面電極23を形成する。これらの工程についても上記した第1の実施形態と同様に行なわれる。
【0091】
次いで、上記中間体C″を横方向に切断する二次切断を行う。すなわち、上記横切断線L2に沿って中間体C″を切断し、基板エリア1a(単位基板1)ごとに分割されたチップC′を得る。そして、第2上面電極21b、下面電極22、および側面電極23の露出した部分に対して、ニッケルメッキおよび半田メッキを施すことにより、図示しないメッキ層を形成し、チップ型抵抗器Cを得る。
【0092】
二次切断においては、図17(a)に示すように、上記中間体C″を上記下面導体パターン20Abが下になるように上記粘着シート9上に載置して、ブレードDを操作する。中間体C″は、ブレードDの回転によって切削されながら、アルミナ層10aから下面導体パターン20Abにかけて順次切断されていく。このとき、中間体C″(および切断されつつあるチップC1′)には、ブレードDの厚さ方向に働く分断力F、粘着シート9の粘着力Nが作用すると同時に、中間体C″は、ブレードDの先端から粘着シート9までの被切断部分15Cにおける結合力Mによって、ブレードDをはさんだ左右の結合を維持しようとする。
【0093】
アルミナ層10aは、上述したように、比較的被削性が乏しいため、アルミナ層10aが切断されている間は、上記分断力Fが大きくなってしまう。しかしながら、この第3の実施形態では、アルミナ層10aの厚みが25μmに達した場合でも、被切断部分15Cの厚み全体としては、下面導体パターン20Abを含めて25μm以上となる。したがって、アルミナ層10aには、下面導体パターン20Abの結合力が作用するため、アルミナ層10aの切断途中において、被切断部分15Cは割れることがない。
【0094】
また、下面導体パターン20Abの厚みtは、上述したように、好ましくは20μm〜100μm、より好ましくは25μm〜100μmとされているので、切断が進行して、図17(b)に示すように、被切断部分15Cの厚みが全体として25μmに達した際には、被切断部分15Cは全て、下面導体パターン20Abということになる。下面導体パターン20Abは、上述したように、比較的被削性が優れているので、下面導体パターン20Abの切断途中においても、被切断部分15Cが割れるのを防止することができる。
【0095】
したがって、切断されつつあるチップC1′が粘着シート9から一旦剥離してブレードDから遠方に離れるのを防止することができるので、ブレードDをさらに下方に移動させれば、図17(c)に示すように、中間体C″および切断されつつあるチップC1′をその厚み方向全体にわたって、ブレードDによって切断することができる。その結果、バリが生じるのを防止することができる。
【0096】
以上、説明してきたように、本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法によれば、バリが生じていない平坦な切断面を有するチップ型抵抗器を得ることができる。
【0097】
もちろん、この発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、上記第1上面電極21aの形状は、平面視で矩形状に限らず、これを他の形状としてもよい。
【0098】
また、上記縦余剰部分18(18A)および横余剰部分19(19A)は、上記ブレードDの厚みに対応した幅を有するように設定されているが、これらの幅が大となるように設定することもできる。このような場合、集合基板10(10A)を切断する際に、各基板エリア1a(第1基板エリア1Aa′)間を2回にわけて切断することによって、より精度の高いチップ型抵抗器を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第1の実施形態により製造されたチップ型抵抗器の内部構成を示す概略断面図である。
【図2】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第1の実施形態を説明するための概略平面図である。
【図3】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第1の実施形態を説明するための概略平面図である。
【図4】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第1の実施形態を説明するための概略平面図である。
【図5】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第1の実施形態を説明するための概略平面図である。
【図6】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第1の実施形態を説明するための概略平面図である。
【図7】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第1の実施形態を説明するための概略斜視図である。
【図8】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第1の実施形態を説明するための概略平面図である。
【図9】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第1の実施形態を説明するための概略斜視図である。
【図10】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第1の実施形態を説明するための概略図であり、(a)ないし(c)は、集合基板の切断工程における一連の断面図である。
【図11】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第2の実施形態により製造されたチップ型抵抗器の内部構成を示す概略断面図である。
【図12】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第2の実施形態を説明するための概略斜視図である。
【図13】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第2の実施形態を説明するための概略平面図である。
【図14】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第2の実施形態を説明するための概略図であり、(a)ないし(c)は、集合基板の切断工程における一連の断面図である。
【図15】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第3の実施形態により製造されたチップ型抵抗器の内部構成を示す概略斜視図である。
【図16】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第3の実施形態を説明するための概略斜視図である。
【図17】本願発明に係るチップ型抵抗器の製造方法の第3の実施形態を説明するための概略図であり、(a)ないし(c)は、集合基板の切断工程における一連の断面図である。
【図18】従来のチップ型抵抗器の製造方法により製造されたチップ型抵抗器の内部構成を示す概略断面図である。
【図19】従来のチップ型抵抗器の製造方法を説明するための概略平面図である。
【図20】従来のチップ型抵抗器の製造方法を説明するための概略平面図である。
【図21】従来のチップ型抵抗器の製造方法を説明するための概略平面図である。
【図22】従来のチップ型抵抗器の製造方法を説明するための概略平面図である。
【図23】従来のチップ型抵抗器の製造方法を説明するための概略平面図である。
【図24】従来のチップ型抵抗器の製造方法を説明するための概略平面図である。
【図25】従来のチップ型抵抗器の製造方法を説明するための概略平面図である。
【図26】従来のチップ型抵抗器の製造方法を説明するための概略図であり、(a)ないし(d)は、集合基板の切断工程における一連の断面図である。
【符号の説明】
1,1A 単位基板
1a 基板エリア
1Aa′ 第1基板エリア
1Ab′ 第2基板エリア
3 抵抗体
4,4A オーバーコート層
5 アンダーコート層
10,10A 集合基板
10Aa 第1原基板
10Ab 第2原基板
20Ab 下面導体パターン
A,B,C チップ型抵抗器
Claims (5)
- 平面視長矩形状を呈した単位基板の上面に抵抗体が形成されているチップ型抵抗器の製造方法であって、
上記単位基板となる複数の基板エリアがマトリクス状に配列されたアルミナセラミック製の集合基板に対して、各基板エリア上の所定領域に上記抵抗体をそれぞれ形成する工程と、
上記抵抗体の上面側に、上記抵抗体を保護するための樹脂製のオーバーコート層を、厚みが20μm〜100μmとなるようにかつ上記各基板エリアに対してそれぞれの幅方向にはみ出すようにして形成する工程と、
上記集合基板を一次切断して、複数の基板エリアがそれらの幅方向に一列につながった中間体を得る工程と、
上記中間体を上記オーバーコート層が下になるように設置し、上記基板エリアに沿って二次切断する工程と、
を含むことを特徴とする、チップ型抵抗器の製造方法。 - 単位基板の上面に抵抗体が形成されているチップ型抵抗器の製造方法であって、
上記単位基板の上面側となる複数の第1基板エリアがマトリクス状に配列されたアルミナセラミック製の第1原基板と、上記各第1基板エリアと対応する複数の第2基板エリアを有しかつ上記第1原基板よりもモース硬度が低い材料により厚みが20μm〜100μmとなるように形成された第2原基板とを貼り合わせることにより集合基板を形成する工程と、
上記集合基板に対して、上記各第1基板エリア上の所定領域に上記抵抗体をそれぞれ形成する工程と、
上記集合基板を一次切断して、複数の第1基板エリアおよび第2基板エリアが一列につながった中間体を得る工程と、
上記中間体を上記第2原基板が下になるように設置し、上記第1基板エリアおよび第2基板エリアに沿って二次切断する工程と、
を含むことを特徴とする、チップ型抵抗器の製造方法。 - 上記第2原基板は、窒化アルミニウムから形成されている、請求項2に記載のチップ型抵抗器の製造方法。
- 上記第2原基板は、ホルステライトから形成されている、請求項2に
記載のチップ型抵抗器の製造方法。 - 単位基板の上面に抵抗体が形成されているチップ型抵抗器の製造方法であって、
上記単位基板となる複数の基板エリアがマトリクス状に配列されたアルミナセラミック製の集合基板に対して、各基板エリアの下面にチップ型抵抗器の電極の一部となる下面導体パターンを、厚みが20μm〜100μmとなるようにかつ上記各基板エリアに対してその幅方向にはみ出すように形成する工程と、
上記集合基板に対して、上記各基板エリア上の所定領域に上記抵抗体をそれぞれ形成する工程と、
上記集合基板を一次切断して、複数の基板エリアがそれらの幅方向に一列につながった中間体を得る工程と、
上記中間体を上記下面導体パターンが下になるように設置し、上記基板エリアに沿って二次切断する工程と、
を含むことを特徴とする、チップ型抵抗器の製造方法。
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