JP2012131227A - 積層型電子部品の製造のためのグラビア印刷装置及びグラビア印刷装置を用いた積層型電子部品 - Google Patents

積層型電子部品の製造のためのグラビア印刷装置及びグラビア印刷装置を用いた積層型電子部品 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、積層型電子部品の製造のためのグラビア印刷装置及びグラビア印刷装置を用いた積層型電子部品に関する。
【解決手段】本発明の一実施例による積層型電子部品用グラビア印刷装置は、外周面に複数のセルパターンが形成されたグラビアロールと、上記グラビアロールの一部分が浸漬されるように形成され、上記グラビアロールが回転すると、セルパターンに印刷媒体が供給される供給容器と、グラビアロールと被印刷シートとを介して一部分が接触されて回転し、回転によって被印刷シートを移動させる加圧ロールと、を含み、複数のセルパターンは印刷方向に一直線に羅列される複数の波状隔壁によって区画される。
【選択図】図2

Description

本発明は、積層型電子部品の製造のためのグラビア印刷装置及びグラビア印刷装置を用いた積層型電子部品に関するもので、より具体的には、印刷パターンの品質を向上させることができるグラビア印刷装置及びその装置を用いて製造された積層型電子部品に関する。
一般的に、積層セラミックキャパシタのような積層セラミック電子部品を製造するためには、導電性ペーストをセラミックグリーンシート上に印刷して内部電極を形成する。導電性ペーストがセラミックグリーンシート上に印刷されるにあたり、印刷された内部電極パターンは高い精密度を有さなければならない。
従来、内部電極パターンはスクリーン印刷法で印刷されてきた。スクリーン印刷法の場合、パターンを容易に形成することができ、ロールツーロール工程に容易に適用することができるが、印刷速度及び印刷精密度が低下する問題点があった。
最近は、性能向上及び高い精密度を有する内部電極パターンを印刷するために、グラビア(GRAVURE)印刷が適用されている。
グラビア印刷法で積層型電子部品用内部電極パターンを印刷する際、印刷面全体における内部電極パターンの均一性のみならず、各パターン内部の微視的な均一性が求められる。従って、印刷品質を決定するパターンセル(cell)の形状設計が重要である。
パターンセル(cell)の形状をどのように設計するかにより、印刷にじみの発生有無、印刷パターン表面のレベリング(leveling)特性が決定される。
印刷パターンがにじみ、レベリング(leveling)特性が良くなくなり、厚さが均一でないと、積層型電子部品の容量偏差が非常に大きくなる。
容量偏差を減少させて信頼性が高い電子部品を製造するため、グラビアロールに形成されたパターンセル(cell)の形状設計が重要である。
本発明の目的は、印刷品質を向上させることができるセルを含むグラビア印刷装置を提供することであり、その印刷装置を用いて積層型電子部品を製造することである。
本発明の一実施例による積層型電子部品用グラビア印刷装置は、外周面に複数のセルパターンが形成されたグラビアロールと、上記グラビアロールの一部分が浸漬されるように形成され、上記グラビアロールが回転すると、セルパターンに印刷媒体が供給される供給容器と、グラビアロールと被印刷シートとを介して一部分が接触して回転し、回転によって被印刷シートを移動させる加圧ロールと、を含み、複数のセルパターンは、印刷方向に一直線に羅列される複数の波状隔壁によって区画される。
上記複数の波状隔壁の間の中央部に窪みが形成されることができる。
上記波状隔壁は、複数の凹形状隔壁が連結されて形成され、上記複数の凹形状隔壁のうち中央部がサイド部より印刷方向の前側に形成されることができる。
上記波状隔壁は、複数の凹形状隔壁が連結されて形成され、上記複数の凹形状隔壁のうち中央部がサイド部より印刷方向の後側に形成されることができる。
上記波状隔壁は、複数のV字型凹形状隔壁が連結されて形成されることができる。
上記波状隔壁は、複数のU字型凹形状隔壁が連結されて形成されることができる。
上記波状隔壁は、複数の凹形状隔壁で形成され、複数の凹形状隔壁の中央部に一字型隔壁を含むことができる。
上記印刷媒体は、内部電極パターン用導電性ペーストであることができる。
上記被印刷シートは、セラミックグリーンシートであることができる。
本発明の他の実施例による積層型電子部品の製造方法は、複数のセラミックグリーンシートを用意する段階と、セラミックグリーンシート上に、外周面に複数のセルパターンが形成されたグラビアロールと、グラビアロールの一部分が浸漬されるように形成され、上記グラビアロールが回転すると、セルパターンに導電性ペーストが供給される供給容器と、グラビアロールとセラミックグリーンシートとを介して一部分が接触するように回転し、回転によってセラミックグリーンシートを移動させる加圧ロールと、を含み、複数のセルパターンは、印刷方向に一列に羅列される複数の波状隔壁によって区画される積層型電子部品用グラビア印刷装置を用いて内部電極パターンを印刷して中央部及びサイド部がそれぞれ所定の厚さを有する内部電極パターンを形成する段階と、を含む。
上記内部電極パターンの中央部及びサイド部が同一の厚さを有するように印刷することができる。
上記波状隔壁は、複数の凹形状隔壁が連結されて形成され、上記複数の凹形状隔壁のうち中央部がサイド部より印刷方向の前側に形成されることで、サイド部の厚さが中央部の厚さより薄い内部電極パターンを印刷することができる。
上記波状隔壁は、複数の凹形状隔壁が連結されて形成され、上記複数の凹形状隔壁のうち中央部がサイド部より印刷方向の後側に形成されることで、サイド部の厚さが中央部の厚さより厚い内部電極パターンを印刷することができる。
本発明のさらに他の実施例による積層型電子部品は、複数のセラミックグリーンシートと、上記セラミックグリーンシート上に導電性ペーストが印刷されて形成され、中央部及びサイド部がそれぞれ所定の厚さを有するように印刷された内部電極パターンと、を含む。
上記内部電極パターンの中央部及びサイド部が同一の厚さを有するように印刷されることができる。
上記内部電極パターンの中央部の厚さがサイド部の厚さより薄く印刷されることができる。
上記内部電極パターンの中央部の厚さがサイド部の厚さより厚く印刷されることができる。
本発明の一実施例によると、印刷精密度を向上させることができる多様な形状のパターンセルを適用することができ、それにより、印刷精密度を向上させることができ、さらに印刷厚さ及びレベリング特性を調節することができる。
従って、本発明の一実施例によると、印刷品質を向上させて積層型電子部品容量の信頼性を向上させ、薄膜の内部電極を印刷して高容量の積層型電子部品を具現することができる。
本発明の一実施例によるグラビア印刷装置を示す概略図である。 本発明の第1実施例によるセルパターンが形成されたグラビアロールを示す平面図である。 本発明の第2実施例によるセルパターンが形成されたグラビアロールを示す平面図である。 本発明の第3実施例によるセルパターンが形成されたグラビアロールを示す平面図である。 本発明の第4実施例によるセルパターンが形成されたグラビアロールを示す平面図である。
以下では、添付の図面を参照して本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に行えるように、好ましい実施例を詳細に説明する。但し、本発明の好ましい実施例を詳細に説明するにあたり、関連の公知の機能または構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不要にすることができると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
また、類似した機能及び作用をする部分に対しては、図面全体にわたって同一符号を使用する。
なお、明細書全体において、ある部分と他の部分とが「連結」されているとする際、これは「直接的に連結」されている場合のみならず、その間に他の素子を介して「間接的に連結」されている場合も含む。また、ある構成要素を「含む」というのは、特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
以下では、図1から図5を参照して、本発明の一実施例による積層型電子部品用グラビア印刷装置及びその装置を用いた積層型電子部品について説明する。
図1は本発明の一実施例によるグラビア印刷装置を示す概略図であり、図2は本発明の第1実施例によるセルパターンが形成されたグラビアロールを示す平面図であり、図3は本発明の第2実施例によるセルパターンが形成されたグラビアロールを示す平面図であり、図4は本発明の第3実施例によるセルパターンが形成されたグラビアロールを示す平面図であり、図5は本発明の第4実施例によるセルパターンが形成されたグラビアロールを示す平面図である。
本発明の一実施例によるグラビア印刷装置を示す図1を参照すると、グラビア印刷装置は、グラビアロール10と、加圧ロール20と、供給容器30と、ドクターブレード40と、を含む。
グラビアロール10と加圧ロール20との間には印刷が行われる被印刷シート100が配置され、被印刷シート100はグラビアロール10と加圧ロール20との回転によって移送されることができる。
グラビアロール10は回転しながら印刷媒体が供給される供給容器30内に収容された印刷媒体のインク32に浸漬される。インクに浸漬される間、グラビアロール10に形成されたセルパターンの内部にインク32が浸され、上記セルパターンは、回転するグラビアロール10に従って加圧ロール20に向かうようになる。
上記印刷媒体は、多様なパターンを印刷するための媒体であることができ、本発明の一実施例によると、積層型電子部品を構成する内部電極パターンを印刷するための導電性ペーストであることができる。
グラビアロール10の表面に形成されたセルパターンを満たす量を超える余剰の印刷媒体は、ドクターブレード40によって搾り取られることができる。
また、セルパターンに満たされたインクは、グラビアロール10と加圧ロール20とが接触する地点において被印刷シート100に転写されることができる。
上記被印刷シート100は、グラビア印刷法が適用されることができる多様な電子部品製造のためのシートであることができるが、本発明の一実施例によると、セラミックグリーンシートを用いることができる。
グラビア印刷法の場合、グラビアロール10に形成されたセルパターンの精密度に応じて印刷品質が左右されることができる。
グラビアロール10に形成されるセルパターンを製作するため、所望の形態にセルパターンを設計した後、グラビアロール10の表面にレーザー露光機等を用いて露光させてからエッチング工程を経て、半加工状態でパターンを形成する。また、腐食防止等のため、クロムめっきを行うことでグラビアロール10の外周面に複数のセルパターンを形成することができる。
グラビア印刷法は、積層セラミック電子部品以外にも多様な電子部品等に使用されており、このようなグラビア印刷は、グラビアロール及びグラビア印刷が形成されるシートを加圧する加圧ロールを含むグラビア印刷機を用いて行われる。
本発明の第1実施例によるグラビアロールのセルパターンを示す図2を参照すると、複数のセルパターンは、印刷方向Pに一直線に羅列され、印刷方向Pに交差する方向に形成される複数の波状隔壁53によって区画される。
本発明の一実施例によると、セルパターンは、複数の波状隔壁53によって区画されるため、均一した厚さを有する内部電極パターンを印刷することができる。
上記波状隔壁53は、複数の凹形状隔壁Hが繰り返して波状を形成する構造を有する。
図2を参照すると、グラビアロールは、下から上の方向に回転し、それにより、上から下に向かう方向Pは印刷方向を示す。印刷媒体のインクは、印刷方向に従って移動するようになる。
グラビアロールのセルパターン59は、被印刷シートと接触することにより、セルパターンの内部に形成されたインクがセルパターンの形状に従って被印刷シートに転写される方式で印刷が行われる。被印刷シートとセルパターンとの接触地点は、被印刷シート及びセルパターンによって閉鎖されるため、セルパターンの内部に入っていた余分のインクは、開放されたセルパターンの方に移動するようになる。それによって同一のセルの内部においても、後から接触される地点、即ち、後から印刷される地点に集まる現象が発生することができる。
即ち、印刷方向から見たとき、セルパターンの内部の後側方向にインクが集中する現象が発生して同一のセルパターンによって印刷されても、パターンの高さが異なるようになる現象が発生できる。
しかしながら、本発明の一実施例によると、印刷パターンの高さを均一にするため、複数の凹形状隔壁Hを一直線上に配置することで、凹形状隔壁Hの内側にインクを集中させてインクが均一に分散されるようにした。
言い換えると、波状隔壁53によって区画されたセルパターン59で印刷された印刷パターンは、波状隔壁53にインクを均一に分散させると、印刷された後、インクのレベリング(leveling)過程によって印刷パターンが平坦化され、平坦な構造を有する印刷パターンを印刷することができる。
内部電極パターンの中央部及びサイド部が同一の厚さを有するように形成されて表面が平坦な構造を有する内部電極パターンを印刷することができる。
本発明の一実施例によると、上記複数の波状隔壁53の間の中央部に窪み51が形成されることができる。
窪み51は、被印刷シートに印刷されると、印刷パターンの中央部に突出部を形成することができる。印刷媒体のインクは、流動性を有する物質であるため、突出部は、以後、レベリング過程によって印刷パターンの表面に均一に拡大されることができる。
即ち、窪み51が形成されないと、印刷パターンの不特定な部分にインクが集中することができ、それにより、印刷パターンは、レベリング過程を経たとしても、表面が不均一な形状を有することができる。
しかしながら、本発明の一実施例によると、波状隔壁53の間の中央部に窪み51が形成されるため、印刷パターンの中央部にインクを集中させることができ、それにより、レベリング過程を通じて印刷パターンの表面を均一にすることができる。
本発明の第2実施例によるセルパターン209を示す図3を参照すると、上記波状隔壁203の中央部H1がサイド部H2より印刷方向Pの前側に形成されることができる。
本発明の一実施例によると、波状隔壁203は、複数の凹形状隔壁を含むことができる。また、複数の凹形状隔壁の中でも、中央部H1がサイド部H2より印刷方向Pの前側に形成されることができる。
グラビアロールを用いた印刷方法において、同一のセルパターン209の内部においても印刷方向の前側にある部分にインクが集中する現象が発生する。それにより、印刷パターンは、印刷方向の後側にある部分の高さがより高くなる現象が発生することができる。
本発明の一実施例によると、複数の凹形状隔壁に連結される波状隔壁203において、中央部H1がサイド部H2より印刷方向の前側に配置されることができる。
それにより、印刷方向の前側に配置されるセルパターンの中央部H1にインクが集中することができ、印刷された印刷パターンの中央部がより高くなる現象が発生することができる。
それにより、中央部に行くほど、高さが高くなる印刷パターンを印刷することができる。
また、本発明の第3実施例によるセルパターン409を示す図4を参照すると、上記波状隔壁403の中央部H3がサイド部H4より印刷方向Pの後ろ側に形成されることができる。
本発明の一実施例によると、波状隔壁403は、複数の凹形状隔壁によって区画され、複数の凹形状隔壁の中でもサイド部H4を中央部H3より印刷方向Pの前側に形成してサイド部H4にインクを集中させることができる。
それにより、印刷された印刷パターンにおいて、サイド部にインクが集中する現象が発生できる。また、印刷パターンの中央部の厚さがサイド部の厚さに比べてより薄くなるようにすることができる。
本発明の一実施例によると、中央部凹形状隔壁及びサイド部凹形状隔壁の印刷方向による位置を調節してインクの集中度を調節することができ、それにより、印刷パターンの厚さを調節することができる。
即ち、内部電極パターンの中央部及びサイド部がそれぞれ所望の厚さを有するように形成されることができる。
内部電極パターンの所望の部分の厚さを厚くするため、その部分に形成された凹形状隔壁の位置を印刷方向の前側に配置することができ、それによって選択された方向の厚さが厚い印刷パターンを形成することができる。
本発明の第4実施例によるセルパターン309を示す図5を参照すると、上記波状隔壁303の中央部に扁平な一字型隔壁Lを含むことができる。
図5を参照すると、セルパターン309は、印刷方向Pに羅列された複数の波状隔壁303によって区画されることができる。上記波状隔壁303は、複数の凹形状隔壁を含み、複数の凹形状隔壁の中央部に一字型隔壁Lを含むことが分かる。
本発明の一実施例によると、上記波状隔壁303は、中央部の一字型隔壁Lがサイド部H5より印刷方向の前側に配置される構造を有する。
それにより、印刷方向の前側に配置される中央部の一字型隔壁Lにインクが集中するようになり、印刷された印刷パターンにおいて中央部が一字型隔壁の長さほどの厚い形状を有するようになる。
本発明の一実施例によると、特に、中央部に一字型隔壁Lが形成されるため、相対的に厚い厚さを有する中央部の長さを調節することができる。
即ち、一字型隔壁Lを配置することによって印刷された印刷パターンにおいて、所望の厚さを有する部分の長さを調節することができる。
本発明の他の実施例によると、中央部の一字型隔壁をサイド部凹形状隔壁より印刷方向の前側に配置することができる。それにより、中央部の厚さが厚いパターンを印刷することができる。
また、中央部の一字型パターンの長さを調節して所望の長さを有する薄いパターンを形成することができる。
本発明の一実施例によると、複数の凹形状パターンの印刷方向に対する配置及び一字型パターンと凹形状パターンとの複合配置を通じて、選択された部分が所望の長さ及び所望の厚さを有するように印刷パターンを印刷することができる。
本発明の一実施例によると、上記波状隔壁の凹形状隔壁は多様な形状を有することができる。上記波状隔壁は、V字型凹形状隔壁が繰り返し連結された構造を有することができ、U字型凹形状隔壁が繰り返し連結された構造を有することができる。
図2を参照すると、U字型凹形状隔壁は繰り返し配置されると、面インクが凹形状隔壁に閉じ込められずとも、凹形状隔壁にインクを集中させることができる構造を有することができる。
図3及び図4を参照すると、V字型凹形状隔壁を配置して中央部のV字型凹形状隔壁の溝部分の深さを調節することで、インクの集中度を調節することができ、それにより、印刷パターンが所望の厚さを有するように印刷することができる。
図2から図5を参照すると、複数の波状隔壁の間に窪み51、201、301、401を配置することができるが、窪みを配置することで、印刷された印刷パターンのレベリング特性を向上させることができる。
また、本発明の他の実施例によると、複数の波状隔壁の間に複数の窪みを配置することができ、それにより、印刷パターンのレベリング特性を向上させることができる。
本発明の他の実施例による積層型電子部品の製造方法は、複数のセラミックグリーンシートを用意する段階と、セラミックグリーンシート上に、外周面に複数のセルパターンが形成されたグラビアロールと、グラビアロールの一部分が浸漬されるように形成され、上記グラビアロールが回転すると、セルパターンに印刷媒体が供給される供給容器と、グラビアロールと印刷シートとを介して一部分が接触して回転し、回転によって印刷シートを移動加圧ロールと、を含み、複数のセルパターンは、印刷方向に一列に羅列され、印刷方向に形成される複数の波状隔壁によって区画される積層型電子部品用グラビア印刷装置を用いて導電性ペーストを印刷して内部電極パターンを形成する段階と、を含む。
上記のようなグラビア印刷装置は、特に、複数のセラミックグリーンシートが積層される積層型セラミック電子部品に適用されることができる。
複数のセラミックグリーンシート上に導電性パウダーを含む内部電極パターンを印刷するためにグラビア印刷装置が使用されることができ、所望の厚さ及び所望の長さを有するように内部電極パターンを印刷することができる。
特に、グラビア印刷装置のセルパターンを区画する波状隔壁は、複数の凹形状隔壁が連結されて形成され、上記複数の凹形状隔壁のうち中央部がサイド部より印刷方向の前側に形成され、サイド部の厚さが中央部の厚さより薄い内部電極パターンを印刷することができる。
また、上記波状隔壁は、複数の凹形状隔壁が連結されて形成され、上記複数の凹形状隔壁のうち中央部がサイド部より印刷方向の後側に形成され、印刷パターンのサイド部の厚さが中央部の厚さより厚い内部電極パターンを印刷することができる。
内部電極パターンの場合、積層及び圧搾によって選択的に一部分が他の部分より伸長されることができるが、これはその部分に積層される内部電極パターンが多くなるためである。それにより、内部電極パターンのショート(short)のような構造的不良をもたらすことがある。
しかしながら、本発明の一実施例によると、このような不良を解消するため、選択的に内部電極パターンが多く積層される部分の厚さを薄く印刷して上記のような内部電極パターンの構造的不良が発生することを防止することができる。
本発明の一実施例によると、波状隔壁を有するグラビア印刷装置を用いて印刷パターンのレベリング特性を向上させて均一の厚さを有する印刷パターンを印刷することができる。
さらに、印刷パターンの厚さ及び所定の厚さを有する部分の長さを調節して所望の形状を有する印刷パターンを印刷することができる。
また、本発明の一実施例によるグラビア印刷装置は、特に、積層型電子部品に適用され、積層において部分的に多く延びる部分と少なく延びる部分の印刷パターンの厚さを調節して製品の構造的不良が発生することを防止することができる。それにより、積層型電子部品の不良率を低くして信頼度を向上させることができる。

Claims (17)

  1. 外周面に複数のセルパターンが形成されたグラビアロールと、
    前記グラビアロールの一部分が浸漬されるように形成され、前記グラビアロールが回転すると、セルパターンに印刷媒体が供給される供給容器と、
    前記グラビアロールと被印刷シートとを介して一部分が接触して回転し、回転によって被印刷シートを移動させる加圧ロールと、を含み、
    前記複数のセルパターンは、印刷方向に一直線上に羅列される複数の波状隔壁によって区画されるグラビア印刷装置。
  2. 前記複数の波状隔壁の間の中央部に窪みが形成される、請求項1に記載のグラビア印刷装置。
  3. 前記波状隔壁は、複数の凹形状隔壁が連結されて形成され、前記複数の凹形状隔壁のうち中央部がサイド部より印刷方向の前側に形成される、請求項1に記載のグラビア印刷装置。
  4. 前記波状隔壁は、複数の凹形状隔壁が連結されて形成され、前記複数の凹形状隔壁のうち中央部がサイド部より印刷方向の後側に形成される、請求項1に記載のグラビア印刷装置。
  5. 前記波状隔壁は、複数のV字型凹形状隔壁が繰り返し連結されて形成される、請求項1に記載のグラビア印刷装置。
  6. 前記波状隔壁は、複数のU字型凹形状隔壁が繰り返し連結されて形成される、請求項1に記載のグラビア印刷装置。
  7. 前記波状隔壁は、複数の凹形状隔壁が連結されて形成され、複数の凹形状隔壁の中央部に一字型隔壁を含む、請求項1に記載のグラビア印刷装置。
  8. 前記印刷媒体は、内部電極パターン用導電性ペーストである、請求項1に記載のグラビア印刷装置。
  9. 前記被印刷シートは、セラミックグリーンシートである、請求項1に記載のグラビア印刷装置。
  10. 複数のセラミックグリーンシートを用意する段階と、
    前記セラミックグリーンシート上に、外周面に複数のセルパターンが形成されたグラビアロールと、グラビアロールの一部分が浸漬されるように形成され、前記グラビアロールが回転すると、セルパターンに導電性ペーストが供給される供給容器と、グラビアロールとセラミックグリーンシートとを介して一部分が接触されるように回転し、回転によってセラミックグリーンシートを移動させる加圧ロールと、を含み、複数のセルパターンは、印刷方向に一列に羅列される複数の波状隔壁によって区画される積層型電子部品用グラビア印刷装置を用いて内部電極パターンを印刷して中央部及びサイド部がそれぞれ所定の厚さを有する内部電極パターンを形成する段階と、
    を含む、積層型電子部品の製造方法。
  11. 前記内部電極パターンの中央部及びサイド部が同一の厚さを有するように印刷する、請求項10に記載の積層型電子部品の製造方法。
  12. 前記波状隔壁は、複数の凹形状隔壁が連結されて形成され、前記複数の凹形状隔壁のうち中央部がサイド部より印刷方向の前側に形成され、
    サイド部の厚さが中央部の厚さより薄い内部電極パターンを印刷する、請求項10に記載の積層型電子部品の製造方法。
  13. 前記波状隔壁は、複数の凹形状隔壁が連結されて形成され、前記複数の凹形状隔壁のうち中央部がサイド部より印刷方向の後側に形成され、
    サイド部の厚さが中央部の厚さより厚い内部電極パターンを印刷する、請求項10に記載の積層型電子部品の製造方法。
  14. 複数のセラミックグリーンシートと、
    前記セラミックグリーンシート上に導電性ペーストが印刷されて形成され、中央部及びサイド部がそれぞれ所定の厚さを有するように印刷された内部電極パターンと、
    を含む、積層型電子部品。
  15. 前記内部電極パターンの中央部及びサイド部が同一の厚さを有するように印刷される、請求項14に記載の積層型電子部品。
  16. 前記内部電極パターンの中央部の厚さがサイド部の厚さより薄く印刷される、 請求項14に記載の積層型電子部品。
  17. 前記内部電極パターンの中央部の厚さがサイド部の厚さより厚く印刷される、請求項14に記載の積層型電子部品。
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