JP5109900B2 - Method for manufacturing substrate sheet with conductive bump - Google Patents
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Description
本発明は、多層プリント配線板を製造するときに用いられる導電性バンプ付き基板シートを製造する方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a substrate sheet with conductive bumps used when manufacturing a multilayer printed wiring board.
従来から、被印刷体表面(基材の表面)上に、導電性ペースト保持用の孔(貫通穴)を所定位置に備えた可撓性のスクリーンマスク(スクリーン版)を張持し、スクリーンマスクを被印刷体表面に押圧するスキージ部材を被印刷体表面に沿って移動することによりスクリーンマスク上に載置した導電性ペーストを保持用の孔と被印刷体表面とで画定される空間に充填し、スクリーンマスクが被印刷体表面から離間するときの引張力で空間内に充填した導電性ペーストを略円錐形に成形するペーストバンプの形成方法であって、スクリーンマスクと被印刷体との間にスペーサを介在させることによって、孔下面と被印刷体とを僅かに離間させた状態でスキージ部材を移動させる方法が知られている(特許文献1および特許文献2、参照)。
Conventionally, a flexible screen mask (screen plate) having a hole (through hole) for holding a conductive paste at a predetermined position is stretched on the surface of a substrate to be printed (surface of a base material). The conductive paste placed on the screen mask is filled in the space defined by the holding holes and the surface of the printing medium by moving the squeegee member that presses the surface of the printing body along the surface of the printing body. A method of forming a paste bump in which a conductive paste filled in a space with a tensile force when the screen mask is separated from the surface of the printing body is formed into a substantially conical shape, between the screen mask and the printing body. There is known a method of moving a squeegee member in a state where a hole lower surface and a printing medium are slightly separated from each other by interposing a spacer (see
このような方法によれば、少ない印刷回数で所望の高さの導電性バンプを形成することができ、導電性バンプ付基板の製造時間を短縮することができる。 According to such a method, a conductive bump having a desired height can be formed with a small number of printings, and the manufacturing time of the substrate with conductive bumps can be shortened.
また、スクリーン印刷工程実行回数をa、1回のスクリーン印刷工程において不良が発生する割合をbとした場合、歩留まり率は(1−b)a≒1−a×bとなり、スクリーン印刷工程の実行回数が増えれば増えるほど導電性バンプ付き基板シートの製造における歩留まり率が低下してしまうのであるが、上述した方法によれば、スクリーン印刷工程の実行回数を減らすことができるので、歩留まり率を高くすることができる。
しかしながら、上述した従来の方法では、孔下面と被印刷体とを僅かに離間させた状態でスキージ部材を移動させるために、スクリーンマスクと被印刷体との間にスペーサを介在させている。このため、スクリーンマスクを洗浄するときにスペーサが剥がれたりしてしまうことがあり、長期間、スクリーンマスクを使用し続けることが難しい。また、そもそも、このようにスペーサ付きのスクリーンマスクを製造することは難しい。 However, in the conventional method described above, a spacer is interposed between the screen mask and the printing medium in order to move the squeegee member in a state where the hole lower surface and the printing medium are slightly separated from each other. For this reason, the spacer may be peeled off when cleaning the screen mask, and it is difficult to continue using the screen mask for a long time. In the first place, it is difficult to manufacture a screen mask with spacers in this way.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、基板シートの表面に導電性ペーストを塗工する工程の回数を減少させることができ、かつ、長期間、スクリーン版を使用し続けることができるとともに、スクリーン版と基材との間をわずかに離間させた状態で導電性ペーストを転写させることを容易に実現することができる導電性バンプ付き基板シートを製造する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and can reduce the number of steps of applying a conductive paste to the surface of a substrate sheet, and can use a screen plate for a long period of time. Provided is a method for manufacturing a substrate sheet with conductive bumps that can be continued and can easily realize transfer of the conductive paste with the screen plate and the substrate slightly spaced apart from each other. For the purpose.
本発明による導電性バンプ付き基板シート製造方法は、
印刷定盤によって、複数の平板盛り上がり部を有し各平板盛り上がり部の中央には平板凹部が形成されているような平板状部材と、該平板状部材上に載置され、該平板盛り上がり部に対応した基板盛り上がり部を有し各基板盛り上がり部の中央には基板凹部が形成されているような基板シートとを含む基材を保持する基材保持工程と、
前記基材上に、複数の貫通穴を有するスクリーン版を位置づけ、前記基板シートの各基板盛り上がり部の基板凹部と前記スクリーン版の各貫通穴との位置合わせを行う位置づけ工程と、
前記スクリーン版の前記貫通穴から、前記基板シートの前記基板盛り上がり部の前記基板凹部に、導電性ペーストを転写させる基材転写工程と、
を備えたことを特徴とする。
The method for producing a substrate sheet with conductive bumps according to the present invention comprises:
A flat plate member having a plurality of flat plate raised portions and having a flat plate concave portion formed at the center of each flat plate raised portion and placed on the flat plate member by the printing surface plate, A base material holding step for holding a base material including a substrate sheet having a corresponding substrate raised portion and a substrate sheet in which a substrate recess is formed at the center of each substrate raised portion,
A positioning step of positioning a screen plate having a plurality of through holes on the base material, and aligning the substrate concave portions of the substrate raised portions of the substrate sheet and the through holes of the screen plate,
A base material transfer step of transferring a conductive paste from the through hole of the screen plate to the substrate recess of the substrate bulge portion of the substrate sheet;
It is provided with.
本発明による導電性バンプ付き基板シート製造方法において、
前記平板凹部が中央に形成されているような前記平板盛り上がり部は円環形状のものからなり、前記平板盛り上がり部に対応した基板盛り上がり部も円環形状のものからなることが好ましい。
In the method for producing a conductive bumped substrate sheet according to the present invention,
It is preferable that the flat plate raised portion in which the flat plate concave portion is formed in the center is formed in an annular shape, and the substrate raised portion corresponding to the flat plate raised portion is also formed in an annular shape.
あるいは、前記平板凹部が中央に形成されているような前記平板盛り上がり部は多角形形状のものからなり、前記平板盛り上がり部に対応した基板盛り上がり部も多角形形状のものからなっていてもよい。 Alternatively, the flat plate raised portion in which the flat plate concave portion is formed in the center may be a polygonal shape, and the substrate raised portion corresponding to the flat plate raised portion may also be a polygonal shape.
本発明による導電性バンプ付き基板シート製造方法において、
前記基材を、前記基板シートの前記基板盛り上がり部の前記基板凹部に導電性ペーストが載置されるように、前記印刷定盤に対して位置づける基材位置決め工程をさらに備えたことが好ましい。
In the method for producing a conductive bumped substrate sheet according to the present invention,
It is preferable to further include a base material positioning step for positioning the base material with respect to the printing surface plate so that the conductive paste is placed in the substrate concave portion of the substrate rising portion of the substrate sheet.
この際に、
前記基材位置決め工程は、画像取得装置によって前記印刷定盤に保持された基材の画像を取得する基材画像取得工程と、画像表示装置によって前記画像取得装置で取得された画像を表示する基材画像表示工程と、該画像表示装置で表示された画像に基づいて前記印刷定盤に対する前記基材の位置を調整する基材位置調整工程と、を有することがより好ましい。
At this time,
The base material positioning step includes a base material image acquisition step of acquiring an image of a base material held on the printing surface plate by an image acquisition device, and a base for displaying an image acquired by the image acquisition device by an image display device. It is more preferable to include a material image display step and a substrate position adjustment step of adjusting the position of the substrate with respect to the printing surface plate based on the image displayed by the image display device.
本発明によれば、基板シートの基板盛り上がり部によって、スクリーン版と基材との間をわずかに離間させた状態を実現し、当該基板盛り上がり部の中央に形成された凹部に導電性ペーストを転写させる。このため、基板シートの表面に導電性ペーストを塗工する工程の回数を減少させることができ、かつ、長期間、スクリーン版を使用し続けることができるとともに、スクリーン版と基材との間をわずかに離間させた状態で導電性ペーストを転写させることを容易に実現することができる。しかも、基板盛り上がり部の中央に形成された凹部に導電性ペーストを転写させるため、この導電性ペーストは基板盛り上がり部により堰き止められることとなり、基板シートに転写された導電性ペーストが滲んでしまうことを抑止することができる。このことにより、導電性バンプの底面の径が大きくなってしまうことを抑止することができる。 According to the present invention, the substrate bulge portion of the substrate sheet realizes a state in which the screen plate and the base material are slightly separated, and the conductive paste is transferred to the recess formed in the center of the substrate bulge portion. Let For this reason, the number of steps of applying the conductive paste to the surface of the substrate sheet can be reduced, and the screen plate can be used for a long time, and the space between the screen plate and the base material can be reduced. It is possible to easily transfer the conductive paste in a slightly spaced state. In addition, since the conductive paste is transferred to the recess formed in the center of the substrate bulge portion, the conductive paste is blocked by the substrate bulge portion, and the conductive paste transferred to the substrate sheet bleeds. Can be suppressed. This can prevent the bottom diameter of the conductive bump from becoming large.
実施の形態
以下、本発明に係る導電性バンプ付き基板シート製造方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図1乃至図8は本発明の実施の形態を示す図である。
Embodiment Hereinafter, an embodiment of the conductive bumps substrate sheet manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 to FIG. 8 are diagrams showing an embodiment of the present invention.
本実施の形態において、導電性バンプ付き基板シート製造システムは、中央に基板凹部61bが形成された基板盛り上がり部61aを基板に形成する基板盛り上がり部生成装置(図1(a)(b)参照)と、基板シート61の基板盛り上がり部61aの基板凹部61bに導電性ペースト70を転写させる印刷装置(図3参照)と、を備えている。
In the present embodiment, the substrate sheet manufacturing system with conductive bumps is a substrate raised portion generating device that forms a substrate raised
基板盛り上がり部生成装置は、図1(a)(b)に示すように、複数の平板盛り上がり部62aを有する平板状部材62を吸引孔1aからの吸引力によって吸着して保持する保持部1と、平板状部材62の平板盛り上がり部62a上に載置された基板シート61(例えば、金属箔)に圧力を加えて、この基板シート61に、平板状部材62の平板盛り上がり部62aに対応する基板盛り上がり部61aを形成する加圧ローラ(加圧部)10と、を備えている。なお、平板状部材62には開口(図示せず)が設けられており、この開口を通じて吸着力が働いて基板シート61が保持される。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the substrate swell portion generating apparatus includes a
ここで、図2(a)に示すように、平板状部材62の平板盛り上がり部62aの中央には平板凹部62bが形成されている。また、図1(c)や図2(b)に示すように、加圧ローラ10により形成される、平板盛り上がり部62aに対応する基板盛り上がり部61aの中央にも基板凹部61bが形成されている。より具体的に説明すると、図2(a)(b)に示すように、平板凹部62bが中央に形成されているような平板盛り上がり部62aは、中央部が窪んだクレータ状の形状(すなわち、円環形状)となっており、基板凹部61bが中央に形成されているような基板盛り上がり部61aも、中央部が窪んだクレータ状の形状(すなわち、円環形状)となっている。なお、基板盛り上がり部61aや平板盛り上がり部62aの形状は、図2(a)(b)に示すような円環形状のものに限定されることはなく、例えば図2(c)に示すように、多角形形状(例えば、六角形形状)のものであってもよい。
Here, as shown in FIG. 2A, a
ところで、平板状部材62としては、銅、SUS、アルミなどの金属シートや、PET、PP、PEなどのフィルムおよび樹脂シートなどを用いることができる。また、加圧ローラ10としては、ゴムロール、金属ロール、樹脂ロールなどを用いることができる。
By the way, as the
また、本実施の形態では、基板シート61に平板状部材62の平板盛り上がり部62aに対応する基板盛り上がり部61aを形成する加圧部として加圧ローラ10を用いて説明するが(図1(a)(b)参照)、これに限られることなく、例えば、平プレスなどを用いてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、図3に示すように、印刷装置は、基材60を保持する印刷定盤30と、所定のパターンからなる複数の貫通穴27aが設けられたメタルマスクなどのスクリーン版27と、このスクリーン版27を保持する保持部26と、スクリーン版27上で走査し、スクリーン版27に載置された銀ペーストや半田ペーストなどの導電性ペースト70(図6参照)を貫通穴27aを介して基材60の基板シート61上に転写させるスキージ22と、を備えている。なお、上述したスキージ22と、このスキージ22を案内するガイド部材21とからスキージ機構20が構成されている。なお、ここで基材60は、複数の平板盛り上がり部62aを有する平板状部材62と、平板状部材62上に載置され、平板盛り上がり部62aに対応した基板盛り上がり部61aを有する基板シート61とからなっている。また、前述のように、基材60の基板シート61の各基板盛り上がり部61aの中央には基板凹部61bがそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 3, the printing apparatus includes a
また、図3に示すように、スキージ機構20の上流側には、印刷定盤30に保持された基材60の画像を取得するCCDカメラ(画像取得装置)11が配置されている。また、このCCDカメラ11には、CCDカメラ11によって取得された画像を表示する表示画面(画像表示装置)12が接続されている。
As shown in FIG. 3, a CCD camera (image acquisition device) 11 that acquires an image of the
また、図3に示すように、印刷定盤30は、この印刷定盤30に対する基材60の位置を調整する位置調整装置35を有している。そして、この位置調整装置35には、操作者によって入力された指示を送る位置指示部16が接続されている。なお、基材60にはアライメントマーク(図示せず)が施されており、このアライメントマークをCCDカメラ11で撮影することによって、基材60の印刷定盤30に対する位置が位置決めされる。
As shown in FIG. 3, the
なお、本実施の形態においては、上述したCCDカメラ11、表示画面12、位置調整装置35および位置指示部16から、印刷定盤30に対して基材60を位置づける位置決め機構が構成されている。また、印刷定盤30の下方には、この印刷定盤30を案内するガイド部材31が水平方向に延在している。
In the present embodiment, the
また、図4(a)(b)に示すように、位置調整装置35には、吸引孔35aが設けられており、この吸引孔35aからの吸引力によって基材60が保持されることとなる。なお、本実施の形態では、このように位置調整装置35の吸引孔35aによって基材60が吸着されて保持される態様を用いて説明するが、これに限られることなく、例えば、吸引孔を有する吸引板が位置調整装置35上に設けられ、当該吸引板からの吸引力によって基材60が吸着されて保持されるようにしてもよい。
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
(基板盛り上がり部61aを有する基板シート61の生成)
最初に、中央に基板凹部61bが形成された基板盛り上がり部61aを有する基板シート61を生成する工程について説明する。
(Generation of the
First, a process of generating the
まず、保持部1の吸引孔1aからの吸引力によって、複数の平板盛り上がり部62aを有する平板状部材62が吸着して保持される(図1(a)参照)。ここで、図2(a)に示すように、平板盛り上がり部62aの中央には平板凹部62bが形成されている。次に、平板状部材62の複数の平板盛り上がり部62aと基板シート61とが当接される(当接工程)。より具体的には、平板状部材62上に、基板シート61が載置される(図1(a)参照)。
First, the
次に、当該基板シート61を平板状部材62に押圧した状態で加圧ローラ10が水平方向に移動される(図1(a)参照)。このとき、加圧ローラ10によって、基板シート61に圧力が加えられて、基板シート61に、平板状部材62の複数の平板盛り上がり部62aに対応する基板盛り上がり部61aが形成される(基板盛り上がり部形成工程)(図1(b)参照)。この際に、平板盛り上がり部62aの中央には平板凹部62bが形成されているので、基板盛り上がり部61aの中央にも、平板凹部62bに対応する基板凹部61bが形成されることとなる(図1(c)および図2(b)参照)。ここで、上述のようにして形成される基板盛り上がり部61aの外径は、最終的に形成される導電性バンプの外径と略同一の大きさまたはそれ以下の大きさであることが望ましい。また、基板盛り上がり部61aは、スクリーン印刷のスキージ圧(0.25MPa程度)でも破壊されない程度の硬度を有することが望ましい。
Next, the
(導電性バンプ付き基板シートの生成)
次に、導電性バンプ付き基板シートを生成する工程について説明する。
(Generation of substrate sheet with conductive bumps)
Next, a process of generating a substrate sheet with conductive bumps will be described.
まず、印刷定盤30の位置調整装置35によって、複数の平板盛り上がり部62aを有する平板状部材62と、平板盛り上がり部62aに対応した基板盛り上がり部61aを有する基板シート61とからなる基材60が、吸着して保持される(基材保持工程)(図3参照)。なお、基材60は、平板状部材62が下方に位置し、基板シート61が上方に位置するようにして、印刷定盤30上に載置される。
First, by the
次に、スキージ機構20によって転写される導電性ペースト70が、基板シート61の基板盛り上がり部61aの中央に形成された基板凹部61bに載置されるように、基材60が印刷定盤30に対して位置づけられる(基材位置決め工程)(図3参照)。
Next, the
具体的には、まず、CCDカメラ11によって、印刷定盤30に保持された基材60の画像が撮影される(基材画像取得工程)。次に、このようにCCDカメラ11によって撮影された基材60の画像が、表示画面12によって表示される(基材画像表示工程)。
Specifically, first, an image of the
次に、操作者が、表示画面12に表示された画像に基づいて、印刷定盤30を所定の位置に移動させるよう、位置指示部16に指示を入力する。そして、この指示に従って、位置調整装置35が駆動され、印刷定盤30に対する基材60の位置が調整される。例えば、基材60に施されたアライメントマークがCCDカメラ11の中心位置で撮影されるよう、操作者が位置指示部16に指示を入力する。そして、この指示に従って、位置調整装置35が駆動され、アライメントマークがCCDカメラ11の中心位置にくるよう、基材60の印刷定盤30に対する位置が調整される(基材位置調整工程)。
Next, the operator inputs an instruction to the
次に、印刷定盤30が、駆動部(図示せず)から付与される駆動力によって、ガイド部材31に沿って水平方向(図5の右側)に向かって移動される(図5参照)。この結果、基材60上に、複数の貫通穴27aを有するスクリーン版27が位置づけられる(位置づけ工程)(図4(a)参照)。具体的には、図4(a)に示すように、基板シート61の各基板盛り上がり部61aの基板凹部61bと、スクリーン版27の貫通穴27aとの位置が合わせられる。
Next, the
次に、スキージ22がガイド部材21に沿ってスクリーン版27上で走査され、スクリーン版27に載置された導電性ペースト70が、貫通穴27aを介して基材60の基板シート61上に転写される(基材転写工程)(図4(b)および図6参照)。
Next, the
ここで本実施の形態によれば、上述のように、基材転写工程の前に、表示画面12に表示された画像に基づいて、印刷定盤30を所定の位置に移動させることができる。このため、この基材転写工程において、スキージ機構20のスキージ22によって、スクリーン版27の貫通穴27aを経て転写される導電性ペースト70を、基板シート61の基板盛り上がり部61aの中央に形成された基板凹部61bに、確実に転写させることができる(図8参照)。
Here, according to the present embodiment, as described above, the
このため、スキージ機構20のスキージ22によって導電性ペースト70を基板シート61上に一回転写させるだけで、導電性バンプの高さを十分なものにすることができる。この結果、基板シート61の表面に導電性ペースト70を塗工する工程の回数を減少させることができ、ひいては、導電性バンプ付基板の製造時間を短縮することができる。また、導電性バンプ付き基板シートの製造における歩留まり率を高くすることもできる。
For this reason, the height of the conductive bumps can be made sufficient by transferring the
上述のように、導電性ペースト70が基板シート61の基板盛り上がり部61aの基板凹部61bに載置されると、印刷定盤30は水平方向(図7の左側)に移動し、初期位置に戻ることとなる(図7参照)。このとき、スキージ機構20も初期位置に戻る(図7参照)。
As described above, when the
次に、基板シート61は平板状部材62から剥離される。その後、基板シート61の各基板凹部61bに設けられた導電性ペースト70が乾燥されて硬化される(基材硬化工程)。この結果、基板シート61上に略円錐状の導電性バンプが形成されて、導電性バンプ付き基板シートが生成される。なお、導電性ペースト70が紫外線硬化性の材料からなる場合には、導電性ペースト70を乾燥させる代わりに、導電性ペースト70に紫外線を照射することによって硬化させてもよい。
Next, the
上述のようにして導電性バンプ付き基板シートが生成されると、この導電性バンプ付き基板シート上に未硬化の絶縁シート(図示せず)が配置されて、押圧される。このことによって、導電性バンプが絶縁シートを貫通して、導電性バンプ付き基板シート上に絶縁シートが位置づけられることとなる。 When the substrate sheet with conductive bumps is generated as described above, an uncured insulating sheet (not shown) is placed on the substrate sheet with conductive bumps and pressed. As a result, the conductive bump penetrates the insulating sheet, and the insulating sheet is positioned on the substrate sheet with the conductive bump.
次に、別の(導電性バンプ付き)基板シート(最も上方に位置する基板シート61には導電性バンプは付いていない)が、未硬化の絶縁シート上に載置され、その後押圧される。このことによって、下方に位置する導電性バンプ付き基板シートの導電性バンプが、上方に位置する(導電性バンプ付き)基板シートの裏面内に貫入されることとなる。次に、絶縁シートが硬化され、その後、(導電性バンプ付き)基板シートに回路が形成される。
Next, another (with conductive bumps) substrate sheet (the
このような工程を繰り返し行うことによって、多層プリント配線板が製造されることとなる。 A multilayer printed wiring board will be manufactured by repeating such a process.
ところで、本実施の形態によれば、図4(a)(b)に示すように、基板盛り上がり部61aによって、スクリーン版27と基材60との間をわずかに離間させることができるので(間隙Gが設けられるので)、スクリーン版27から基板シート61への導電性ペースト70の転写量を増やすにあたり、従来技術のようにスペーサを用いる必要がない。このため、スクリーン版27を洗浄するときにスペーサが剥がれたりしてしまうこともなく、長期間、スクリーン版27を使用し続けることができる。
By the way, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
また、本実施の形態によれば、導電性ペースト70が基板凹部61bに転写されてから導電性ペースト70が乾燥されて導電性バンプが形成されるまでの間、各導電性バンプは基板盛り上がり部61aにより区切られることとなる。このため、導電性ペースト70の径が大きな場合であっても、隣接する導電性ペースト70同士が繋がってしまうことを防止することができ、ひいては、多層プリント配線板でショートが発生することを防止することができる。
In addition, according to the present embodiment, each conductive bump is formed on the substrate bulge portion after the
1 保持部
10 加圧ローラ(加圧部)
11 CCDカメラ(画像取得装置)
12 画像表示装置
22 スキージ
27 スクリーン版
27a 貫通穴
30 印刷定盤
35 位置調整装置
60 基材
61 基板シート
61a 基板盛り上がり部
61b 基板凹部
62 平板状部材
62a 平板盛り上がり部
62b 平板凹部
70 導電性ペースト
1 Holding
11 CCD camera (image acquisition device)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基材上に、複数の貫通穴を有するスクリーン版を位置づけ、前記基板シートの各基板盛り上がり部の基板凹部と前記スクリーン版の各貫通穴との位置合わせを行う位置づけ工程と、
前記スクリーン版の前記貫通穴から、前記基板シートの前記基板盛り上がり部の前記基板凹部に、導電性ペーストを転写させる基材転写工程と、
を備えたことを特徴とする導電性バンプ付き基板シート製造方法。 A flat plate member having a plurality of flat plate raised portions and having a flat plate concave portion formed at the center of each flat plate raised portion and placed on the flat plate member by the printing surface plate, A base material holding step for holding a base material including a substrate sheet having a corresponding substrate raised portion and a substrate sheet in which a substrate recess is formed at the center of each substrate raised portion,
A positioning step of positioning a screen plate having a plurality of through holes on the base material, and aligning the substrate concave portions of the substrate raised portions of the substrate sheet and the through holes of the screen plate,
A base material transfer step of transferring a conductive paste from the through hole of the screen plate to the substrate recess of the substrate bulge portion of the substrate sheet;
A method for producing a substrate sheet with conductive bumps, comprising:
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