JP2012104673A - コイル部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所望のフィルタ性能を確保しつつ、小型化且つ低背化され、低コストで製造可能なコイル部品を提供する。
【解決手段】コイル部品１００は、磁性セラミック材料からなる基板１１と、基板１１の一方の主面に形成されたコイル導体を含む薄膜コイル層１２と、薄膜コイル層１２の主面にめっきにより形成された肉厚なバンプ電極１３ａ〜１３ｄと、バンプ電極１３ａ〜１３ｄと共に薄膜コイル層１２の表面に設けられた引き出し導体２０，２１と、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの形成位置を除いた薄膜コイル層１２の主面に形成された絶縁体層１４とを備えている。薄膜コイル層１２の表面において、引き出し導体２０はバンプ電極１３ａと一体的に形成されており、引き出し導体２１はバンプ電極１３ｃと一体的に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、コイル部品及びその製造方法に関し、特に、コイル導体を内蔵する薄膜コモンモードフィルタの構造及びその製造方法に関するものである。

近年、高速な信号伝送インターフェースとしてＵＳＢ２．０規格やＩＥＥＥ１３９４規格が広く普及し、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなど数多くのデジタル機器に用いられている。これらのインターフェースでは一対の信号線を用いて差動信号（ディファレンシャル信号）を伝送する差動伝送方式が採用されており、従来のシングルエンド伝送方式よりも高速な信号伝送が実現されている。

高速差動伝送路上のノイズを除去するためのフィルタにはコモンモードフィルタが広く使用されている。コモンモードフィルタは、一対の信号線を伝わる信号の差動成分に対するインピーダンスが低く、同相成分（コモンモードノイズ）に対するインピーダンスが高いという特性を有している。そのため、一対の信号線上にコモンモードフィルタを挿入することにより、ディファレンシャルモード信号を実質的に減衰させることなくコモンモードノイズを遮断することができる。

図１２は、従来の表面実装型コモンモードフィルタの構造の一例を示す略分解斜視図である。

図１２に示すように、従来のコモンモードフィルタ１は、互いに磁気結合された一対のスパイラル導体５，６を含む薄膜コイル層２と、薄膜コイル層２の上下に設けられたフェライトからなる磁性基板３ａ，３ｂとを備えている。薄膜コイル層２は、順に積層された第１〜第４の絶縁層２ａ〜２ｄと、第１の絶縁層２ａの表面に形成された第１のスパイラル導体５と、第２の絶縁層２ｂの表面に形成された第２のスパイラル導体６と、第３の絶縁層２ｃの表面に形成された第１及び第２の引き出し導体８ａ，８ｂとを備えている。

第１のスパイラル導体５の内周端５ａは第２及び第３の絶縁層２ｂ，２ｃを貫通するコンタクトホール導体９ａ及び第１の引き出し導体８ａを介して第１の外部端子電極７ａに接続されており、第２のスパイラル導体６の内周端６ａは第３の絶縁層２ｃを貫通するコンタクトホール導体９ｂ及び第２の引き出し導体８ｂを介して第３の外部端子電極７ｃに接続されている。また、第１及び第２のスパイラル導体５，６の外周端５ｂ，６ｂはそれぞれ外部端子電極７ｂ，７ｄにそれぞれ接続されている。外部端子電極７ａ〜７ｄは磁性基板３ａ，３ｂの側面及び上下面に形成されている。通常、外部端子電極７ａ〜７ｄは磁性基板３ａ，３ｂの表面へのスパッタリング法やめっき法により形成される。

第１〜第４の絶縁層２ａ〜２ｄの中央領域であって第１及び第２のスパイラル導体５，６の内側には、第１〜第４の絶縁層２ａ〜２ｄを貫通する開口２ｈが設けられており、開口２ｈの内部には、磁路を形成するための磁性コア４が形成されている。

特許文献１には、コモンモードフィルタの端子電極構造が開示されている。このコモンモードフィルタの端子電極は、部品の表面にＡｇを含む導電性ペーストを塗布し、或いはスパッタリング法や蒸着法等でＡｇ膜を形成した後、このＡｇ膜上に湿式電解めっき処理を行って、Ｎｉの金属膜をさらに形成している。

また、特許文献２には、シリコン基板上に絶縁層、コイル導体を含むコイル層、コイル導体に電気的に接続された外部電極を薄膜形成技術で順次形成し、全体として直方体状の外形を有するコモンモードチョークコイルが開示されている。このコモンモードチョークコイルにおいて、外部電極は絶縁層の上面（実装面）に広がって形成されている。また、内部電極端子は、複数の導電層が積層された多層構造の電極として構成されている。

特表ＷＯ２００６／０７３０２９号公報 特開２００７−５３２５４号公報

図１２に示した従来のコモンモードフィルタ１は、薄膜コイル層２を２つの磁性基板３ａ，３ｂで挟み込んだ構造であるため、コモンモードフィルタの磁気特性が高く、高周波特性に優れるだけでなく、機械的強度も高いという特長を有している。しかしながら、この従来のコモンモードフィルタの構造は、上下にフェライトからなる磁性基板３ａ，３ｂを使用しており、フェライト基板はあまり薄くすると割れやすいことから薄型化が困難であり、さらに２つの磁性基板３ａ，３ｂを重ねることで肉厚となり、低背化されたチップ部品として提供することが難しかった。また、高価な磁性材料を多量に使用するため製造コストが高く、使用用途によってはフィルタ性能が過剰スペックであるという問題もある。

また、従来のコモンモードフィルタ１は、個々のチップ部品の表面に４つの微小な外部端子電極７ａ〜７ｄをスパッタリング法等で形成するものであるため、外部端子電極７ａ〜７ｄを高精度に形成することが非常に難しいという問題がある。さらに、特許文献２に記載のコモンモードチョークコイルでは、何層にも重ねた導体層によって内部電極端子を形成しているため、不良電極が形成される確率が高く、また電極形成のための工数の増加により製造コストが増加するという問題がある。

したがって、本発明の目的は、所望のフィルタ性能を確保しつつ小型化且つ低背化され、低コストで製造可能なコイル部品を提供することにある。また、本発明の目的は、そのようなコイル部品を容易且つ低コストで製造することが可能な製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によるコイル部品は、基板と、前記基板上に設けられた薄膜コイル層と、前記薄膜コイル層の表面に設けられた第1及び第２のバンプ電極と、前記第１及び第２のバンプ電極と共に前記薄膜コイル層の表面に設けられ、前記第１のバンプ電極と一体的に形成された第１の引き出し導体と、前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極との間に設けられた絶縁体層とを備え、前記薄膜コイル層は、平面コイルパターンである第１のスパイラル導体を含み、前記第１のバンプ電極は、前記第１の引き出し導体を介して前記第１のスパイラル導体の内周端に接続されており、前記第２のバンプ電極は、前記第１のスパイラル導体の外周端に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、一方の基板が省略された薄型なコイル部品を低コストで提供することができる。また、外部端子電極として二次元の高精度な寸法管理が可能なバンプ電極を用いているので従来よりも高精度に電極を形成できる。また、バンプ電極の周囲に絶縁体層が設けられているので、バンプ電極を補強することができ、バンプ電極の剥離等を防止することができる。さらに、バンプ電極の一部がスパイラル導体と平面視にて重なることから、コイル部品の小型化を図ることができる。

さらに、本発明によれば、薄膜コイル層内に引き出し導体を形成する場合に従来必要となる専用の絶縁層を省略することができ、より薄型なコイル部品を提供することができる。また、コモンモードフィルタとしては、絶縁層が一層省略されることで、例えば複合フェライトからなる絶縁体層と薄膜コイル層との距離が近づくので、コモンモードインピーダンスを大きくすることができる。さらに、絶縁層及び独立した引き出し導体が省略されることにより材料費及び工数が削減されるので、低コストで製造可能なコイル部品を提供することが可能となる。さらに、薄膜コイル層に従来形成されていた一部の引き出し導体用の端子電極パターンも不要となり、この端子電極パターンを削除することができるので、コイル配置領域を大きくすることができる。したがって、スパイラル導体の線幅を広げることにより直流抵抗Ｒｄｃを低下させることができる。また、スパイラル導体のターン数を増やすことでコモンモードインピーダンスＺｃを大きくすることができる。

本発明において、前記第１の引き出し導体の高さは前記第１のバンプ電極よりも低いことが好ましい。この構成によれば、第１及び第２のバンプ電極を露出させ且つ第１の引き出し導体のみを絶縁体層内に埋め込むことができ、見栄えの良い端子電極パターンを提供することができる。

本発明において、前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極の平面形状は互いに同一であることが好ましい。この構成によれば、バンプ電極が対称性を有しているので、実装の方向性に制約がない端子電極パターンを提供することができる。

本発明によるコイル部品は、前記薄膜コイル層の表面に設けられた第３及び第４のバンプ電極と、前記第３及び第４のバンプ電極と共に前記薄膜コイル層の表面に設けられ、前記第３のバンプ電極と一体的に形成された第２の引き出し導体をさらに備え、前記薄膜コイル層は、前記第１のスパイラル導体と磁気結合する平面コイルパターンからなる第２のスパイラル導体をさらに含み、前記絶縁体層は、前記第１乃至第４のバンプ電極間に設けられ、前記第３のバンプ電極は、前記第２の引き出し導体を介して前記第２のスパイラル導体の内周端に接続されており、前記第４のバンプ電極は前記第２のスパイラル導体の外周端に接続されていることが好ましい。

この構成によれば、上記のような作用効果を奏するコモンモードフィルタを提供することができる。コモンモードフィルタに対しては小型化の要求が強い反面、４端子構造であるため、個々の外部端子電極の面積は非常に小さくならざるを得ない。しかし、外部端子電極をバンプ電極として形成した場合には、高い寸法精度で形成できるので、隣り合う端子電極間の絶縁を確実に取ることができる。さらに本発明によれば、コモンモードフィルタにおいて、バンプ電極と引き出し導体との間の絶縁層を省略することができ、より薄型なコイル部品を提供することができる。また、絶縁層が一層省略されることで、例えば複合フェライトからなる絶縁体層と薄膜コイル層との距離が近づくので、コモンモードインピーダンスを大きくすることができる。さらに、絶縁層及び独立した引き出し導体が省略されることにより材料費及び工数が削減されるので、低コストがコイル部品を提供することが可能となる。さらに、薄膜コイル層に従来形成されていた引き出し導体用の端子電極パターンも不要となり、この端子電極パターンを削除することができるので、コイル配置領域を大きくすることができる。したがって、スパイラル導体の線幅を広げることにより直流抵抗Ｒｄｃを低下させることができる。また、スパイラル導体のターン数を増やすことでコモンモードインピーダンスＺｃを大きくすることができる。

また、上記課題を解決するため、本発明によるコイル部品の製造方法は、例えば磁性セラミック材料からなる基板上に平面コイルパターンであるスパイラル導体を含む薄膜コイル層を形成する工程と、前記薄膜コイル層上にバンプ電極及び引き出し導体を形成する工程とを備え、前記バンプ電極及び前記引き出し導体を形成する工程は、前記薄膜コイル層の表面に下地導電膜を形成する工程と、前記バンプ電極及び前記引き出し導体を形成すべき所定の領域を除いた第１の領域を第１のマスクで覆った後、前記バンプ電極を形成すべき領域内の前記下地導電膜を前記バンプ電極に適した所定の厚さまでめっき成長させて前記バンプ電極と前記引き出し導体とを同時に形成する工程を含むことを特徴とする。

この方法によれば、１回の電解めっき処理で引き出し導体と第１及び第２のバンプ電極の両方を形成することができ、工数を削減して低コスト化を図ることができる。

さらにまた、本発明によるコイル部品の製造方法は、例えば磁性セラミック材料からなる基板上に平面コイルパターンであるスパイラル導体を含む薄膜コイル層を形成する工程と、前記薄膜コイル層上にバンプ電極及び引き出し導体を形成する工程とを備え、前記バンプ電極及び前記引き出し導体を形成する工程は、前記薄膜コイル層の表面に下地導電膜を形成する工程と、前記バンプ電極及び前記引き出し導体を形成すべき所定の領域を除いた第１の領域を第１のマスクで覆った後、前記下地導電膜の露出部分を前記引き出し導体に適した所定の厚さまでめっき成長させて前記バンプ電極の下部と前記引き出し導体とを同時に形成する工程と、前記バンプ電極を形成すべき所定の領域を除いた第２の領域を第２のマスクで覆った後、前記バンプ電極の下部の露出部分を前記バンプ電極に適した所定の厚さまでさらにめっき成長させる工程を含むことを特徴とする。

この方法によれば、第１及び第２のバンプ電極を露出させつつ第１の引き出し導体のみを絶縁体層中に埋め込むことができ、見栄えの良い端子電極パターンを有するコイル部品を確実に製造することができる。

本発明によれば、所望のフィルタ性能を確保しつつ小型化且つ低背化され、低コストで製造可能なコイル部品を提供することができる。また、本発明によれば、そのようなコイル部品を容易且つ低コストで製造することが可能な製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるコイル部品１００の概観構造を示す略斜視図であり、実装面が上向きの状態を示している。 図２は、コイル部品１００の層構造を詳細に示す略分解斜視図である。 図３は、薄膜コイル層１２内のスパイラル導体パターンとバンプ電極１３ａ〜１３ｄとの位置関係を示す略平面図である。 図４は、スパイラル導体パターンの変形例を示す略平面図である。 図５は、コイル部品１００の製造方法を示すフローチャートである。 図６は、多数のコイル部品１００が形成された磁性ウェハーの構成を示す略平面図である。 図７は、コイル部品１００のバンプ電極及び引き出し導体の形成工程を説明するための略断面図である。 図８は、本発明の第２の実施形態によるコイル部品２００の層構造を示す略分解斜視図である。 図９は、コイル部品２００のバンプ電極及び引き出し導体の構造を示す略断面図である。 図１０は、コイル部品２００のバンプ電極及び引き出し導体の形成工程を説明するための略断面図である。 図１１は、比較例によるコイル部品３００の層構造を示す略分解斜視図である。 図１２は、従来の表面実装型コモンモードフィルタの構造の一例を示す略分解斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるコイル部品１００の概観構造を示す略斜視図であり、実装面が上向きの状態を示している。

図１に示すように、本実施形態によるコイル部品１００はコモンモードフィルタであって、基板１１と、基板１１の一方の主面（上面）に設けられたコモンモードフィルタ素子を含む薄膜コイル層１２と、薄膜コイル層１２の主面（上面）に設けられた第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄと、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの形成位置を除いた薄膜コイル層１２の主面に設けられた絶縁体層１４とを備えている。

コイル部品１００は略直方体状の表面実装型チップ部品であり、第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄは、基板１１、薄膜コイル層１２及び絶縁体層１４からなる積層体の外周面にも露出するように形成されている。このうち、第１及び第３のバンプ電極１３ａ，１３ｃは積層体の長手方向と平行な第１の側面１０ａから露出しており、第２及び第４のバンプ電極１３ｂ，１３ｄは第１の側面１０ａと対向する第２の側面１０ｂから露出している。なお、実装時には上下反転し、バンプ電極１３ａ〜１３ｄ側を下向きにして使用されるものである。

基板１１は、コイル部品１００の機械的強度を確保すると共に、コモンモードフィルタの閉磁路としての役割を果たすものである。基板１１の材料としては例えば焼結フェライト等の磁性セラミック材料を用いることができる。特に限定されるものではないが、チップサイズが１．０×１．２５×０．６（ｍｍ）であるとき、基板１１の厚さは０．３５〜０．４ｍｍ程度とすることができる。

薄膜コイル層１２は、基板１１と絶縁体層１４との間に設けられたコモンモードフィルタ素子を含む層である。詳細は後述するが、薄膜コイル層１２は絶縁層と導体パターンとを交互に積層して形成された多層構造を有している。このように、本実施形態によるコイル部品１００はいわゆる薄膜タイプであって、磁性コアに導線を巻回した構造を有する巻線タイプとは区別されるものである。

絶縁体層１４は、コイル部品１００の実装面（底面）を構成する層であり、基板１１と共に薄膜コイル層１２を保護すると共に、コイル部品１００の閉磁路としての役割を果たすものである。ただし、絶縁体層１４の機械的強度は基板１１よりも小さいため、強度面では補助的な役割を果たす程度である。絶縁体層１４としては、フェライト粉を含有するエポキシ樹脂（複合フェライト）を用いることができる。特に限定されるものではないが、チップサイズが１．０×１．２５×０．６（ｍｍ）であるとき、絶縁体層１４の厚さは０．０８〜０．１ｍｍ程度とすることができる。

図２は、コイル部品１００の層構造を詳細に示す略分解斜視図である。

図２に示すように、薄膜コイル層１２は、基板１１側から絶縁体層１４側に向かって順に積層された第１〜第３の絶縁層１５ａ〜１５ｃと、第１の絶縁層１５ａ上に形成された第１のスパイラル導体１６及び端子電極２４ａ，２４ｂと、第２の絶縁層１５ｂ上に形成された第２のスパイラル導体１７及び端子電極２４ａ，２４ｂと、第３の絶縁層１５ｃとを備えている。絶縁層の数は、従来技術である図１２に比べて一層少ない。

第１〜第３の絶縁層１５ａ〜１５ｃは、異なる層に設けられたスパイラル導体パターン間を絶縁すると共に、スパイラル導体パターンが形成される平面の平坦性を確保する役割を果たす。特に、第１の絶縁層１５ａは、基板１１の表面の凹凸を吸収し、スパイラル導体パターンの加工精度を高める役割を果たす。絶縁層１５ａ〜１５ｃの材料としては、電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工の容易な樹脂を用いることが好ましく、特に限定されるものではないが、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂を用いることができる。

第１のスパイラル導体１６の内周端１６ａは、第２及び第３の絶縁層１５ｂ，１５ｃを貫通する第１のコンタクトホール導体１８を介して、第１の引き出し導体２０及び第１のバンプ電極１３ａに接続されている。また、第１のスパイラル導体１６の外周端１６ｂは第１の端子電極２４ａに接続されている。

第２のスパイラル導体１７の内周端１７ａは、第３の絶縁層１５ｃを貫通する第２のコンタクトホール導体１９を介して、第２の引き出し導体２１及び第３のバンプ電極１３ｃに接続されている。また、第２のスパイラル導体１７の外周端１７ｂは第２の端子電極２４ｂに接続されている。

本実施形態において、第１及び第２のスパイラル導体１６，１７の内周端１６ａ，１７ａと接続される端子電極は第１〜第３の絶縁層１５ａ〜１５ｃ上に設けられていない。これは上記のように、第１及び第２のスパイラル導体１６，１７の内周端１６ａ，１７ａが第１〜第３の絶縁層１５ａ〜１５ｃの端面を経由することなく、第１及び第２のコンタクトホール導体１８，１９を経由して第１及び第３のバンプ電極１３ａ，１３ｃにそれぞれ接続されることによるものである。端子電極を第１〜第３の絶縁層１５ａ〜１５ｃの片側（図１の側面１０ｂ側）にのみ形成した場合、反対側（図１の側面１０ａ側）には端子電極パターンのない余白スペースができるので、コイル配置領域を大きくすることができる。したがって、スパイラル導体１６，１７の線幅を広げることにより直流抵抗Ｒｄｃを低下させることができる。また、スパイラル導体１６，１７のターン数を増やすことでコモンモードインピーダンスＺｃを大きくすることができる。

第１及び第２のスパイラル導体１６，１７は共に同一の平面形状を有しており、しかも平面視で同じ位置に設けられている。第１及び第２のスパイラル導体１６，１７は完全に重なり合っていることから、両者の間には強い磁気結合が生じている。以上の構成により、薄膜コイル層１２内の導体パターンはコモンモードフィルタを構成している。

第１及び第２のスパイラル導体１６，１７の外形は共に円形スパイラルである。円形スパイラル導体は高周波での減衰が少ないため、高周波用インダクタンスとして好ましく用いることができる。なお、本実施形態によるスパイラル導体１６，１７は長円であるが、真円であってもよく、楕円であってもよい。また、略矩形とすることもできる。

第１〜第３の絶縁層１５ａ〜１５ｃの中央領域であって第１及び第２のスパイラル導体１６，１７の内側には、第１〜第３の絶縁層１５ａ〜１５ｃを貫通する開口２５が設けられており、開口２５の内部には、磁路を形成するための磁性コア２６が形成されている。磁性コア２６の材料としては、絶縁体層１４と同一の材料である磁性粉含有樹脂（複合フェライト）を用いることが好ましい。

薄膜コイル層１２の表層を構成する絶縁層１５ｃ上には第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄ及び第１及び第２の引き出し導体２０，２１がそれぞれ設けられている。第２のバンプ電極１３ｂは端子電極２４ａに接続され、第４のバンプ電極１３ｄは端子電極２４ｂに接続されている。なお、本明細書において「バンプ電極」とは、フリップチップボンダーを用いてＣｕ，Ａｕ等の金属ボールを熱圧着することにより形成されるものとは異なり、めっき処理により形成された厚膜めっき電極を意味する。バンプ電極の厚さは、絶縁体層１４の厚さと同等かそれ以上であり、０．０８〜０．１ｍｍ程度とすることができる。すなわち、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの厚さは薄膜コイル層１２内の導体パターンよりも厚く、特に、薄膜コイル層１２内のスパイラル導体パターンの５倍以上の厚さを有している。

本実施形態において、第１及び第２の引き出し導体２０，２１は、第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄと共に薄膜コイル層１２の第３の絶縁層１５ｃの表面に形成されている。第１の引き出し導体２０は第１のバンプ電極１３ａと同一層において一体的に設けられており、第２の引き出し導体２１は第３のバンプ電極１３ｃと同一層において一体的に設けられている。したがって、図１２に示した従来のコイル部品において設けられていた第１及び第２の引き出し導体８ａ，８ｂを形成するための専用の絶縁層２ｄを一層省略することができ、より薄型なコイル部品を低コストで提供することができる。

第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄ及び第１及び第２の引き出し導体２０，２１が形成された第３の絶縁層１５ｃ上には絶縁体層１４が形成されている。絶縁体層１４はバンプ電極１３ａ〜１３ｄの周囲を埋めるように設けられている。第１及び第２の引き出し導体２０，２１の高さはバンプ電極１３ａ，１３ｃよりも低いので、絶縁体層１４の下に埋まってしまい表面に露出しない。したがって、見栄えの良い端子電極パターンを提供することができる。なお、引き出し導体２０，２１の高さをバンプ電極１３ａ〜１３ｄと同じにしてもよく、その場合には引き出し導体２０，２１もバンプ電極と共に露出するが、このような構成であってもバンプ電極間がショートすることはなく、実用上の問題はない。

図３は、薄膜コイル層１２内のスパイラル導体１６，１７のパターンとバンプ電極１３ａ〜１３ｄとの位置関係を示す略平面図である。

図３に示すように、第１及び第２のスパイラル導体１６，１７は共に内周端から外周端に向かって反時計回りの平面スパイラルであり、平面視にて完全に重なり合っているので、両者の間には強い磁気結合が生じている。また、本実施形態においては、第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄの一部がスパイラル導体１６，１７と重なっている。プリント基板への半田実装を確実にするためには、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの実装面側の面積をある程度確保しなければならないが、バンプ電極１３ａ〜１３ｄがスパイラル導体１６，１７と重なるように配置した場合には、チップ面積を大きくすることなく電極面積を確保することができる。もちろん、バンプ電極１３ａ〜１３ｄがスパイラル導体１６，１７と重ならないように構成することも可能であるが、その場合にはチップ部品が大型化することになる。

また図示のように、絶縁体層１４と接するバンプ電極１３ａ〜１３ｄの側面１３ｅは、エッジのない曲面形状であることが好ましい。詳細は後述するが、絶縁体層１４は、バンプ電極１３を形成した後、複合フェライトのペーストを流し込むことにより形成されるが、このときバンプ電極１３ａ〜１３ｄの側面１３ｅにエッジの効いたコーナー部があるとバンプ電極の周囲にペーストが完全に充填されず、気泡を含む状態となりやすい。しかし、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの側面が曲面である場合には、流動性のある樹脂が隅々まで行き渡るので、気泡を含まない緻密な絶縁体層１４を形成することができる。しかも、絶縁体層１４とバンプ電極１３ａ〜１３ｄとの密着性が高まるので、バンプ電極１３ａ〜１３ｄに対する補強性を高めることができる。

本実施形態において、第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄの平面形状は実質的に同一である。この構成によれば、コイル部品１００の底面のバンプ電極パターンが対称性を有しているので、実装の方向性に制約がなく見栄えの良い端子電極パターンを提供することができる。

図４は、スパイラル導体パターンの変形例を示す略平面図である。

図４に示すように、このスパイラル導体１６，１７は幅Ｗの分だけＹ方向のループサイズが拡がっていることを特徴としている。またこれに伴い、磁性コア２６の面積も大きくなっている。上記のように、第１及び第２のスパイラル導体１６，１７の内周端１６ａ，１７ａと接続される端子電極を省略した場合には、端子電極２４ａ，２４ｂと反対側の領域に余白スペースができるので、本実施形態のようにスパイラル導体のループサイズを大きくすることができ、磁性コア２６の断面積も大きくすることができる。したがって、コモンモードインピーダンスＺｃを大きくすることができる。

以上説明したように、本実施形態によるコイル部品１００は、薄膜コイル層１２の片側にのみ基板１１が設けられ、反対側の基板が省略され、その代わりに絶縁体層１４が設けられているので、薄型なチップ部品を低コストで提供することができる。また、絶縁体層１４と同等な肉厚を有するバンプ電極１３ａ〜１３ｄを設けたことにより、チップ部品の側面や上下面に外部電極面を形成する工程を省略することができ、外部電極を容易且つ高精度に形成することができる。

さらに、本実施形態によるコイル部品１００は、引き出し導体２０，２１がバンプ電極１３ａ〜１３ｄと共に薄膜コイル層１２の表面に形成されており、第１の引き出し導体２０が第１のバンプ電極１３ａと同一層において一体的に設けられており、第２の引き出し導体２１が第３のバンプ電極１３ｃと同一層において一体的に設けられているので、引き出し導体２０，２１を形成するための専用の絶縁層を省略することができ、より薄型なコイル部品を提供することができる。また、薄膜コイル層１２内において第１及び第２の引き出し導体２０，２１を形成する場合に必要となる絶縁層が省略されることで絶縁体層１４と薄膜コイル層１２との距離が近づくので、コモンモードインピーダンスを大きくすることができる。さらに、専用の絶縁層及び独立した引き出し導体が省略されることにより材料費及び工数が削減されるので、低コストで製造可能なコイル部品を提供することが可能となる。

次に、コイル部品１００の製造方法について詳細に説明する。

図５は、コイル部品１００の製造方法を示すフローチャートである。また、図６は、多数のコイル部品１００が形成された磁性ウェハーの構成を示す略平面図である。さらに図７は、バンプ電極１３ａ、１３ｃ及び引き出し導体２０，２１の形成工程を説明するための略断面図である。

図５及び図６に示すように、コイル部品１００の製造では、一枚の大きな磁性基板（磁性ウェハー）上に多数のコモンモードフィルタ素子（コイル導体パターン）を形成した後、各素子を個別に切断することにより多数のチップ部品を製造する量産プロセスが実施される。そのため、まず磁性ウェハーを用意し、（ステップＳ１１）、磁性ウェハーの表面に多数のコモンモードフィルタ素子がレイアウトされた薄膜コイル層１２を形成する（ステップＳ１２）。

薄膜コイル層１２はいわゆる薄膜工法によって形成される。ここで、薄膜工法とは、感光性樹脂を塗布し、これを露光及び現像して絶縁層を形成した後、絶縁層の表面に導体パターンを形成する工程を繰り返すことにより、絶縁層及び導体層が交互に形成された多層膜を形成する方法である。以下、薄膜コイル層１２の形成工程について詳細に説明する。

薄膜コイル層１２の形成では、まず絶縁層１５ａを形成した後、絶縁層１５ａ上に第１のスパイラル導体１６及び端子電極２４ａ，２４ｂを形成する。次に、絶縁層１５ａ上に絶縁層１５ｂを形成した後、絶縁層１５ｂ上に第２のスパイラル導体１７及び端子電極２４ａ，２４ｂを形成し、さらに絶縁層１５ｂ上に絶縁層１５ｃを形成する（図２参照）。

ここで、各絶縁層１５ａ〜１５ｃは、下地面に感光性樹脂をスピンコートし、これを露光及び現像することにより形成することができる。特に、第２の絶縁層１５ｂには開口２５、コンタクトホール導体１８を形成するための貫通孔、及び端子電極２４ａ，２４ｂに対応する開口が形成され、第３の絶縁層１５ｃには開口２５、コンタクトホール導体１８，１９を形成するための貫通孔、及び端子電極２４ａ，２４ｂに対応する開口が形成される。導体パターンの材料としてはＣｕ等を用いることができ、蒸着法又はスパッタリング法により導体層を形成した後、その上にパターニングされたレジスト層を形成し、そこに電解めっきを施し、レジスト層等を除去することにより形成することができる。

次に、薄膜コイル層１２の表層である絶縁層１５ｃ上にバンプ電極１３ａ〜１３ｄ及び第１及び第２の引き出し導体２０，２１を形成する（ステップＳ１３）。バンプ電極１３ａ〜１３ｄの形成方法は、まず図７（ａ）に示すように、絶縁層１５ｃの全面に下地導電膜３１をスパッタリング法により形成する。下地導電膜３１の材料としてはＣｕ等を用いることができる。その後、図７（ｂ）に示すように、ドライフィルムを貼り付け、露光及び現像することにより、バンプ電極１３ａ〜１３ｄ及び第１及び第２の引き出し導体２０，２１を形成すべき位置にあるドライフィルムを選択的に除去してドライフィルム層３２（第１のマスク）を形成し、下地導電膜３１を露出させる。

次に図７（ｃ）に示すように、電解めっきを行い、下地導電膜３１の露出部分を成長させることにより、肉厚なバンプ電極１３ａ〜１３ｄを形成する。このとき、コンタクトホール導体１８，１９を形成するための貫通孔の内部がめっき材料で埋められ、これによりコンタクトホール導体１８，１９が形成される。また、端子電極２４ａ，２４ｂを形成するための開口の内部もめっき材料で埋められ、これにより端子電極２４ａ，２４ｂが形成される。さらに、第１及び第２の引き出し導体２０，２１もめっき成長するが、バンプ電極１３ａ〜１３ｄに比べてめっき成長面の線幅が狭いため、めっき成長が不完全となり、その高さはバンプ電極１３ａ〜１３ｄよりも低くなる。第１及び第２の引き出し導体２０，２１の高さはその位置により多少異なり、バンプ電極に近づくほど高くなるが、平均的にはバンプ電極の３〜５割程度である。なお、めっき条件を調整することで引き出し導体２０，２１の高さをバンプ電極１３ａ〜１３ｄに意図的に近づけることは可能であるが、本実施形態においてそのような制御は不要である。

その後、図７（ｄ）に示すように、ドライフィルム層３２を除去し、全面をエッチングして不要な下地導電膜３１を除去することにより、略柱状のバンプ電極１３ａ〜１３ｄ及び第１及び第２の引き出し導体２０，２１が完成する。このとき、図６に示すように、略柱状のバンプ電極１３は、図示のＹ方向に隣接する２つのチップ部品に共通の電極として形成される。バンプ電極１３は後述のダイシングによって２分割され、これにより各素子に対応する個別のバンプ電極１３ａ〜１３ｄが形成される。

次に、図７（ｅ）に示すように、バンプ電極１３が形成された磁性ウェハー上に複合フェライトのペーストを充填し、硬化させて、絶縁体層１４を形成する（ステップＳ１４）。このとき、絶縁体層１４を確実に形成するため多量のペーストが充填され、これによりバンプ電極１３ａ〜１３ｄ及び引き出し導体２０，２１は絶縁体層１４内に埋没した状態となる。そのため、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの上面が露出するまで絶縁体層１４を研磨して所定の厚さにすると共に表面を平滑化する（ステップＳ１５）。さらに、磁性ウェハーについても所定の厚さとなるように研磨する（ステップＳ１６）。

絶縁体層１４の研磨によってバンプ電極１３ａ〜１３ｄは露出するが、上記のように第１及び第２の引き出し導体２０，２１の高さはバンプ電極１３ａ〜１３ｄよりも低いので、図７（ｅ）に示すように、絶縁体層１４の表面に露出せずその内部に埋設したままである。このように、本実施形態においてはバンプ電極１３ａ〜１３ｄのみが絶縁体層１４の表面に露出するので、従来と同様の見栄えの良い端子電極パターンを提供することができる。

その後、磁性ウェハーのダイシングによって各コモンモードフィルタ素子を個片化（チップ化）し、図２に示すチップ部品を作製する（ステップＳ１７）。このとき、図６に示すように、Ｘ方向に延びる切断ラインＣ１及びＹ方向に延びる切断ラインＣ２のうち、切断ラインＣ１はバンプ電極１３の中央を通過し、得られたバンプ電極１３ａ〜１３ｄの切断面は、コイル部品１００の側面に露出することになる。バンプ電極１３ａ〜１３ｄの側面は実装時において半田フィレットの形成面となるので、半田実装時の固着強度を高めることができる。

次に、チップ部品のバレル研磨を行ってエッジを除去した後（ステップＳ１８）、電気めっきを行い（ステップＳ１９）、薄膜コイル層１２の側面１０ｂ側に露出する端子電極２４ａ，２４ｂとバンプ電極１３ｂ、１３ｄとが完全に一体化された平滑な電極面を形成し、これにより図１に示すバンプ電極１３ａ〜１３ｄが完成する。このように、チップ部品の外表面をバレル研磨することによりチップ欠け等の破損が生じにくいコイル部品を製造することができる。また、チップ部品の外周面に露出するバンプ電極１３ａ〜１３ｄの表面をめっき処理するため、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの表面を平滑面とすることができる。

以上説明したように、本実施形態によるコイル部品１００の製造方法は、従来において使用していた上下の基板の一方を省略し、その代わりに絶縁体層１４を形成することから、コイル部品を簡易且つ低コストで製造することができる。また、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの周囲に絶縁体層１４を形成しているので、バンプ電極１３ａ〜１３ｄを補強することができ、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの剥離等を防止することができる。また、本実施形態によるコイル部品１００の製造方法は、バンプ電極１３ａ〜１３ｄをめっきにより形成しているので、例えばスパッタリングで形成する場合よりも加工精度の高く安定した外部端子電極を提供することができる。さらに、本実施形態によるコイル部品１００の製造方法は、引き出し導体２０，２１とバンプ電極１３ａ〜１３ｄの両方を同一平面上に１回の電解めっき処理で形成するので、工数の低減及び低コスト化を図ることができる。

図８は、本発明の第２の実施形態によるコイル部品２００の層構造を示す略分解斜視図である。また、図９は、バンプ電極及び引き出し導体の構造を示す略断面図である。

図８及び図９に示すように、このコイル部品２００の特徴は、第１及び第２の引き出し導体２０，２１の高さ（厚さ）がバンプ電極１３ａ〜１３ｄとの境界で急に低くなっている点にある。その他の構成は第１の実施形態によるコイル部品１００と実質的に同一であることから、同一の構成要素に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

本実施形態によるコイル部品２００によれば、コイル部品１００による発明の効果に加えて、バンプ電極１３ａ〜１３ｄのみをチップ部品の底面から確実に露出させることができ、第１及び第２の引き出し導体２０，２１を絶縁体層１４内に確実に埋設することができる。

図１０は、バンプ電極及び引き出し導体の形成工程を説明するための略断面図である。以下、図１０と共に図５のフローチャートを参照しながら、コイル部品２００製造方法について詳細に説明する。

コイル部品２００の製造では、まず磁性ウェハーを用意し、（ステップＳ１１）、磁性ウェハーの表面に多数のコモンモードフィルタ素子がレイアウトされた薄膜コイル層１２を形成する。この点は第１の実施形態によるコイル部品１００と実質的に同一であるため詳細な説明を省略する。

次に、絶縁層１５ｃ上にバンプ電極１３ａ〜１３ｄ及び第１及び第２の引き出し導体２０，２１を形成する（ステップＳ１３）。バンプ電極１３ａ〜１３ｄの形成方法は、まず図１０（ａ）に示すように、絶縁層１５ｃの全面に下地導電膜３１をスパッタリング法により形成する。その後、図１０（ｂ）に示すように、フォトレジストを塗布し、露光及び現像することにより、バンプ電極１３ａ〜１３ｄ及び第１及び第２の引き出し導体２０，２１を形成すべき位置にあるフォトレジストを選択的に除去してフォトレジスト層３３（第１のマスク）を形成し、下地導電膜３１を露出させる。

次に図１０（ｃ）に示すように、１回目の電解めっきを行い、下地導電膜３１の露出部分を第１及び第２の引き出し導体２０，２１に適した厚さまでめっき成長させる。このとき、コンタクトホール導体１８，１９を形成するための貫通孔の内部が導電膜で埋められ、これによりコンタクトホール導体１８，１９が形成される。また、端子電極２４ａ，２４ｂを形成するための開口の内部もめっき材料で埋められ、これにより端子電極２４ａ，２４ｂが形成される。さらに、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの形成位置にはバンプ電極の下部１３ｆも形成される。

次に、図１０（ｄ）に示すように、ドライフィルムを貼り付け、露光及び現像することにより、バンプ電極１３ａ〜１３ｄを形成すべき位置にあるドライフィルムを選択的に除去してドライフィルム層３４（第２のマスク）を形成し、引き出し導体２０，２１に適した厚さまでめっき成長させたバンプ電極１３ａ〜１３ｄの下部１３ｆを露出させる。

次に図１０（ｅ）に示すように、２回目の電解めっきを行い、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの下部１３ｆをさらにめっき成長させ、肉厚なバンプ電極１３ａ〜１３ｄを形成する。このとき、引き出し導体２０，２１はドライフィルム層３４で覆われているため、めっき成長することはない。

その後、図１０（ｆ）に示すように、ドライフィルム層３４及びフォトレジスト層３３を除去し、全面をエッチングして不要な下地導電膜３１を除去することにより、略柱状のバンプ電極１３ａ〜１３ｄ及び第１及び第２の引き出し導体２０，２１が完成する。

次に、図１０（ｇ）に示すように、バンプ電極１３ａ〜１３ｄ及び引き出し導体２０，２１が形成された磁性ウェハー上に複合フェライトのペーストを充填し、硬化させて、絶縁体層１４を形成する（ステップＳ１４）。このとき、絶縁体層１４を確実に形成するため多量のペーストが充填され、これによりバンプ電極１３ａ〜１３ｄ及び引き出し導体２０，２１は絶縁体層１４内に埋没した状態となる。そのため、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの上面が露出するまで絶縁体層１４を研磨して所定の厚さにすると共に表面を平滑化する（ステップＳ１５）。さらに、磁性ウェハーについても所定の厚さとなるように研磨する（ステップＳ１６）。

絶縁体層１４の研磨によってバンプ電極１３ａ〜１３ｄは露出するが、上記のように第１及び第２の引き出し導体２０，２１の高さはバンプ電極よりも確実に低いので、絶縁体層１４の表面に露出せずその内部に埋設したままである。このように、本実施形態においてはバンプ電極１３ａ〜１３ｄのみが絶縁体層１４の表面に露出するので、従来と同様の見栄えの良い端子電極パターンを提供することができる。

その後、磁性ウェハーのダイシングによって各コモンモードフィルタ素子を個片化（チップ化）し、図８に示すチップ部品を作製する（ステップＳ１７）。さらに、チップ部品のバレル研磨を行ってエッジを除去した後（ステップＳ１８）、電気めっきを行い（ステップＳ１９）、薄膜コイル層１２の側面１０ｂに露出する端子電極２４ａ，２４ｂとバンプ電極１３ｂ、１３ｄとが完全に一体化された平滑な電極面を形成し、これにより図８に示すバンプ電極１３ａ〜１３ｄが完成する。

以上説明したように、本実施形態によるコイル部品２００の製造方法は、電解めっき工程を２回に分け、引き出し導体２０，２１の高さをバンプ電極１３ａ〜１３ｄと明確に異ならせているので、バンプ電極１３ａ〜１３ｄを露出させつつ引き出し導体２０，２１のみを絶縁体層１４中に確実に埋め込むことができ、見栄えの良い端子電極パターンを有するコイル部品を確実に製造することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、それらも本発明に包含されるものであることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態においては、磁性ウェハー上に薄膜コイル層１２及び絶縁体層１４を形成し、ダイシングによって個片化し、さらにバレル研磨した後に電気めっきしているが、本発明はこの方法に限らず、ダイシング前のウェハーに無電解めっき処理等を施した後、ダイシングを行ってもよい。

また、上記実施形態においては、薄膜コイル層１２の主面に複合フェライトからなる絶縁体層１４を形成しているが、磁性を有しない材料で絶縁体層１４を形成してもよい。また、本発明は、スパイラル導体の内周端と外部端子電極との間を引き出し導体で接続する構成のコイル部品に適用可能であり、４端子構造のみならず２端子構造のコイル部品に適用してもよい。

また、上記実施形態においては、磁性コア２６を設けているが、本発明において磁性コア２６は必須でない。ただし、磁性コア２６は絶縁体層１４と同一材料で形成することができるので、開口２５を形成しさえすれば、特別な工程を経由することなく、磁性コア２６と絶縁体層１４とを同時に形成することができる。

実施例１として、図２に示した構成を有し、図４に示したスパイラル導体パターンを有するコイル部品を用意し、そのコモンモードインピーダンスＺｃを測定した。その結果、実施例によるコイル部品は、Ｚｃ＝８６．５Ωであった。

一方、比較例として、図１１に示すコイル部品３００を用意した。このコイル部品３００は、薄膜コイル層２が図１２に示した従来のコイル部品１と同様の構成を有し、各外部端子電極７ａ〜７ｄ上に、図２に示したコイル部品１００と同様のバンプ電極１３ａ〜１３ｄを有し、図２における引き出し電極２０，２１を有しないものである。そして、このコイル部品３００のコモンモードインピーダンスＺｃを測定した。比較例のコイル部品３００は、チップサイズは実施例1と同一とし、磁性基板３ｂ及び引き出し導体８ａ，８ｂの構成が実施例1と異なるものであった。測定の結果、比較例によるコイル部品は、Ｚｃ＝８５．４Ωであった。以上の結果から、実施例１によるコイル部品は、比較例と比べて、Ｚｃについては１．４％の増加となり、特性が向上することが確認された。

実施例２として、図３に示した薄膜コイル層２のスパイラル導体１６，１７のコイルの幅を８％増加させ、開口２５の形状はそのままでスパイラル導体１６，１７及び開口２５を−Y方向にずらしたスパイラル導体パターンを有するコイル部品を用意し、その直流抵抗Ｒｄｃを測定した。その結果、実施例２によるコイル部品は、Ｒｄｃ＝２．７７Ωであった。

一方、上記の比較例であるコイル部品３００の及び直流抵抗Ｒｄｃを測定したところ、Ｒｄｃ＝２．９５Ωであった。以上の結果から、実施例２によるコイル部品は、比較例と比べて、Ｒｄｃについては６．１％の低下となり、特性が向上することが確認された。

１ コモンモードフィルタ
２ 薄膜コイル層
２ａ〜２ｄ 絶縁層
３ａ，３ｂ 磁性基板
５，６ スパイラル導体
５ａ，６ａ スパイラル導体の内周端
５ｂ，６ｂ スパイラル導体の外周端
７ａ〜７ｄ 外部端子電極
８ａ，８ｂ 引き出し導体
９ａ，９ｂ コンタクトホール導体
１０ａ，１０ｂ 側面
１１ 基板
１２ 薄膜コイル層
１３ バンプ電極
１３ａ〜１３ｄ バンプ電極
１３ｅ バンプ電極の側面
１４ 絶縁体層
１５ａ〜１５ｃ 絶縁層
１６，１７ スパイラル導体
１６ａ，１７ａ スパイラル導体の内周端
１６ｂ，１７ｂ スパイラル導体の外周端
１８，１９ コンタクトホール導体
２０，２１ 引き出し導体
２４ａ，２４ｂ 端子電極
２５ 開口
２６ 磁性コア
３１ 下地導電膜
３２ ドライフィルム層
３３ フォトレジスト層
３４ ドライフィルム層
１００，２００，３００ コイル部品

Claims (6)

1. 基板と、
   前記基板上に設けられた薄膜コイル層と、
   前記薄膜コイル層の表面に設けられた第1及び第２のバンプ電極と、
   前記第１及び第２のバンプ電極と共に前記薄膜コイル層の表面に設けられ、前記第１のバンプ電極と一体的に形成された第１の引き出し導体と、
   前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極との間に設けられた絶縁体層とを備え、
   前記薄膜コイル層は、平面コイルパターンである第１のスパイラル導体を含み、
   前記第１のバンプ電極は、前記第１の引き出し導体を介して前記第１のスパイラル導体の内周端に接続されており、
   前記第２のバンプ電極は、前記第１のスパイラル導体の外周端に接続されていることを特徴とするコイル部品。
2. 前記第１の引き出し導体の高さが前記第１のバンプ電極よりも低いことを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極の平面形状が互いに同一であることを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル部品。
4. 前記薄膜コイル層の表面に設けられた第３及び第４のバンプ電極と、
   前記第３及び第４のバンプ電極と共に前記薄膜コイル層の表面に設けられ、前記第３のバンプ電極と一体的に形成された第２の引き出し導体をさら備え、
   前記薄膜コイル層は、前記第１のスパイラル導体と磁気結合する平面コイルパターンからなる第２のスパイラル導体をさらに含み、
   前記絶縁体層は、前記第１乃至第４のバンプ電極間に設けられ、
   前記第３のバンプ電極は、前記第２の引き出し導体を介して前記第２のスパイラル導体の内周端に接続されており、前記第４のバンプ電極は前記第２のスパイラル導体の外周端に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のコイル部品。
5. 基板上に平面コイルパターンであるスパイラル導体を含む薄膜コイル層を形成する工程と、
   前記薄膜コイル層上にバンプ電極及び引き出し導体を形成する工程とを備え、
   前記バンプ電極及び前記引き出し導体を形成する工程は、
   前記薄膜コイル層の表面に下地導電膜を形成する工程と、
   前記バンプ電極及び前記引き出し導体を形成すべき所定の領域を除いた第１の領域を第１のマスクで覆った後、前記バンプ電極を形成すべき領域内の前記下地導電膜を前記バンプ電極に適した所定の厚さまでめっき成長させて前記バンプ電極と前記引き出し導体とを同時に形成する工程を含むことを特徴とするコイル部品の製造方法。
6. 基板上に平面コイルパターンであるスパイラル導体を含む薄膜コイル層を形成する工程と、
   前記薄膜コイル層上にバンプ電極及び引き出し導体を形成する工程とを備え、
   前記バンプ電極及び前記引き出し導体を形成する工程は、
   前記薄膜コイル層の表面に下地導電膜を形成する工程と、
   前記バンプ電極及び前記引き出し導体を形成すべき所定の領域を除いた第１の領域を第１のマスクで覆った後、前記下地導電膜の露出部分を前記引き出し導体に適した所定の厚さまでめっき成長させて前記バンプ電極の下部と前記引き出し導体とを同時に形成する工程と、
   前記バンプ電極を形成すべき所定の領域を除いた第２の領域を第２のマスクで覆った後、前記バンプ電極の下部を前記バンプ電極に適した所定の厚さまでさらにめっき成長させる工程を含むことを特徴とするコイル部品の製造方法。

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