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JP6321950B2 - Inductance element - Google Patents

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JP6321950B2
JP6321950B2 JP2013247600A JP2013247600A JP6321950B2 JP 6321950 B2 JP6321950 B2 JP 6321950B2 JP 2013247600 A JP2013247600 A JP 2013247600A JP 2013247600 A JP2013247600 A JP 2013247600A JP 6321950 B2 JP6321950 B2 JP 6321950B2
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智史 丸山
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恭一 川瀬
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Description

本発明は、磁性コアの内部にコイルが埋め込まれたインダクタンス素子に関する。   The present invention relates to an inductance element in which a coil is embedded in a magnetic core.

磁性コアにコイルが埋め込まれたインダクタンス素子は、コイルから延びる金属板端子が磁性コアの外面に露出し、金属板端子が配線基板に形成された外部回路のランド部に通常はハンダ付けで接続されて実装される。   An inductance element with a coil embedded in a magnetic core has a metal plate terminal exposed from the coil exposed on the outer surface of the magnetic core, and the metal plate terminal is usually connected to a land portion of an external circuit formed on the wiring board by soldering. Implemented.

小型のインダクタンス素子では、コイルの寸法が小さいために、磁性コアの外部に出る金属板端子も小さいものとなり、外部回路とのハンダ付けのための接続面積を十分に確保できず、導通信頼性が確保できなくなるとともに、基板上でのチップ部品の固定強度も低下する課題が生じる。   In a small inductance element, since the coil dimensions are small, the metal plate terminal that goes out of the magnetic core is also small, so that a sufficient connection area for soldering with an external circuit cannot be secured, and conduction reliability is improved. There arises a problem that the securing strength of the chip component on the substrate is lowered while it cannot be secured.

以下の特許文献1に記載されているチップ部品は、ドラムコアの巻溝に被覆導線を巻回してコイルを設け、ドラムコア及びコイルを絶縁樹脂材料で被覆している。コイルは金属板端子に電気的に接合されており、この金属板端子が、絶縁樹脂材料からなる外装樹脂の側面から外部へ出て、外装樹脂の側面端で先端が切断されている。外装樹脂の側面全体及び近傍には導電性ペーストが塗布され、この導電性ペーストが金属板端子との間で電気的に結合されている。   In the chip component described in Patent Document 1 below, a coil is provided by winding a coated conductive wire around a winding groove of a drum core, and the drum core and the coil are covered with an insulating resin material. The coil is electrically joined to a metal plate terminal, and this metal plate terminal goes out from the side surface of the exterior resin made of an insulating resin material, and the tip is cut at the side surface end of the exterior resin. A conductive paste is applied to the entire side surface and the vicinity of the exterior resin, and the conductive paste is electrically coupled to the metal plate terminal.

すなわち、特許文献1に記載されたチップ部は、外装樹脂の側面全体に、前記金属端子と導通する導電ペーストを塗布し、この導電ペーストを実質的な接続用端子部として使用することで、外部回路とのハンダ付けに必要な接続面積を広く確保しようとしている。   That is, the chip part described in Patent Document 1 is coated with a conductive paste that is electrically connected to the metal terminal over the entire side surface of the exterior resin, and this conductive paste is used as a substantial connection terminal part. We are trying to secure a large connection area necessary for soldering with the circuit.

特開平2−235305号公報JP-A-2-235305

特許文献1に記載のチップ部品は、外装樹脂を構成する絶縁樹脂材料としてエポキシ系樹脂やジアリル系樹脂を用いているため、この材料の硬化その他の目的で加熱した場合やチップ部品の使用環境において高温となった場合に、熱による絶縁樹脂材料の変形に起因して、外装樹脂に被覆されたドラムコアに応力がかかって歪みを生じ、これによって磁気特性に変化が生じるという問題があった。   Since the chip component described in Patent Document 1 uses an epoxy resin or a diallyl resin as an insulating resin material constituting the exterior resin, when the material is heated for other purposes or in the usage environment of the chip component When the temperature becomes high, there is a problem that due to the deformation of the insulating resin material due to heat, the drum core covered with the exterior resin is stressed to be distorted, thereby causing a change in magnetic characteristics.

そこで、外装樹脂として、熱による変形の少ない絶縁樹脂材料を用いることも考えられるが、この場合には、前記接続用端子部を形成する導電性ペーストのバインダとの違いにより、導電性ペーストと外装樹脂との密着性が確保できなくなり、導電性ペーストが剥がれやすくなり、外部回路との導通の信頼性を確保できず、また配線基板上でのチップ部品の固定強度も低下するおそれがある。   Therefore, it is conceivable to use an insulating resin material that is less likely to be deformed by heat as the exterior resin. In this case, the conductive paste and the exterior may differ depending on the binder of the conductive paste that forms the connection terminal portion. The adhesiveness with the resin cannot be secured, the conductive paste is easily peeled off, the reliability of conduction with the external circuit cannot be secured, and the fixing strength of the chip component on the wiring board may be lowered.

そこで本発明は、磁性コアの内部にコイルが埋め込まれたインダクタンス素子において、被覆樹脂層からコア本体に大きな応力が作用しないように被覆樹脂層の材料を選択することにより、安定した磁気特性を有するインダクタンス素子を提供することを目的とする。さらに、本発明は、コア本体の表面に形成した端子導電層とコア本体の密着性を確保したインダクタンス素子を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has stable magnetic characteristics by selecting a material for the coating resin layer so that a large stress does not act on the core body from the coating resin layer in the inductance element in which the coil is embedded in the magnetic core. An object is to provide an inductance element. Furthermore, an object of the present invention is to provide an inductance element that ensures the adhesion between the terminal conductive layer formed on the surface of the core body and the core body.

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様のインダクタンス素子は、磁性コアの内部にコイルが埋め込まれているインダクタンス素子において、磁性コアは、Fe基非晶質合金の磁性粉末と磁性コア用バインダ樹脂とを含んで加圧成形され、アニール処理によって磁性コア用バインダ樹脂が熱分解されたコア本体と、コア本体の外面を被覆する被覆樹脂層とを有し、コイルに導通する金属製の端子部の少なくとも一部が、コア本体の外面で被覆樹脂層に被覆されることなく露出し、磁性コアの表面に、導電材料と端子導電層用バインダ樹脂とで構成された端子導電層が形成され、端子導電層が、被覆樹脂層と端子部とに接合されており、被覆樹脂層がエポキシ変性シリコーン樹脂で形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the inductance element according to the first aspect of the present invention is an inductance element in which a coil is embedded in a magnetic core, wherein the magnetic core includes a magnetic powder of an Fe-based amorphous alloy and a magnetic field. is pressure molding and a sexual core binder resin has a core body which binder resin for the magnetic core is thermally decomposed by annealing, a coating resin layer covering the outer surface of the core body, electrically connected to the coil At least a part of the metal terminal portion is exposed without being covered with the coating resin layer on the outer surface of the core body, and the terminal conductive material formed of the conductive material and the binder resin for the terminal conductive layer is formed on the surface of the magnetic core. A layer is formed, the terminal conductive layer is bonded to the covering resin layer and the terminal portion, and the covering resin layer is formed of an epoxy-modified silicone resin.

磁性コアのコア本体の外面を被覆する被覆樹脂層をエポキシ変性シリコーン樹脂で形成することにより、温度変化があっても磁性コアに大きな応力を与えることがなく、安定した磁気特性を得ることができ、さらに、コア本体の表面に形成した端子導電層との密着性を確保することができる。   By forming the coating resin layer that coats the outer surface of the core body of the magnetic core with epoxy-modified silicone resin, stable magnetic properties can be obtained without applying large stress to the magnetic core even if there is a temperature change. Furthermore, it is possible to ensure adhesion with the terminal conductive layer formed on the surface of the core body.

本発明の第2の態様のインダクタンス素子は、磁性コアの内部にコイルが埋め込まれているインダクタンス素子において、磁性コアは、Fe基非晶質合金の磁性粉末と磁性コア用バインダ樹脂とを含んで加圧成形され、アニール処理によって磁性コア用バインダ樹脂が熱分解されたコア本体と、コア本体の外面を被覆する被覆樹脂層とを有し、コイルに導通する金属製の端子部の少なくとも一部が、コア本体の外面で被覆樹脂層に被覆されることなく露出し、磁性コアの表面に、導電材料と端子導電層用バインダ樹脂とで構成された端子導電層が形成され、端子導電層が、被覆樹脂層と端子部とに接合されており、被覆樹脂層がフェノール変性アルキッド樹脂で形成されていることを特徴としている。 The inductance element of the second aspect of the present invention, in the inductance element has coils embedded in the magnetic core, the magnetic core comprises a binder resin for a magnetic powder and a magnetic core of an Fe-based amorphous alloy At least one of the metal terminal portions that have a core body that is pressure-molded by the thermal decomposition of the magnetic core binder resin by annealing and a coating resin layer that covers the outer surface of the core body and that is electrically connected to the coil. Is exposed without being covered with the coating resin layer on the outer surface of the core body, and a terminal conductive layer composed of a conductive material and a binder resin for the terminal conductive layer is formed on the surface of the magnetic core. Is bonded to the covering resin layer and the terminal portion, and the covering resin layer is formed of a phenol-modified alkyd resin.

磁性コアのコア本体の外面を被覆する被覆樹脂層を耐熱ポリエステル樹脂で形成することにより、温度変化があっても磁性コアに大きな応力を与えることがなく、安定した磁気特性を得ることができ、さらに、コア本体の表面に形成した端子導電層との密着性を確保することができる。   By forming the coating resin layer that covers the outer surface of the core body of the magnetic core with a heat-resistant polyester resin, even if there is a temperature change, a large stress is not given to the magnetic core, and stable magnetic properties can be obtained. Furthermore, adhesion with the terminal conductive layer formed on the surface of the core body can be ensured.

上記第1の態様のインダクタンス素子において、エポキシ変性シリコーン樹脂は、シリコーンエポキシワニスを含むことが好ましい。   In the inductance element of the first aspect, the epoxy-modified silicone resin preferably includes a silicone epoxy varnish.

本発明のインダクタンス素子において、端子導電層バインダ樹脂はエポキシ系樹脂であることが好ましい。
エポキシ系樹脂を用いることにより被覆樹脂層との密着性を高めることができる。
In the inductance element of the present invention, the binder resin for the terminal conductive layer is preferably an epoxy resin.
Adhesion with the coating resin layer can be enhanced by using an epoxy resin.

本発明のインダクタンス素子において、端子部は帯状体であり、その帯表面が、コア本体の外面に現れて、端子導電層と面接合していることが好ましい。面接合により、端子と端子導電層との接合面積を大きくでき、接合抵抗を低減できる。   In the inductance element of the present invention, it is preferable that the terminal portion is a band-shaped body, and the surface of the band appears on the outer surface of the core body and is surface-bonded to the terminal conductive layer. By surface bonding, the bonding area between the terminal and the terminal conductive layer can be increased, and the bonding resistance can be reduced.

本発明によると、磁性コアの内部にコイルが埋め込まれたインダクタンス素子において、磁性コアのコア本体の外面を被覆する被覆樹脂層をエポキシ変性シリコーン樹脂又は耐熱ポリエステル樹脂で形成することにより、温度変化があっても被覆樹脂層が磁性コアに大きな応力を与えることがなく、安定した磁気特性を有するインダクタンス素子を提供することができる。さらに、本発明によれば、被覆樹脂層をエポキシ変性シリコーン樹脂又は耐熱ポリエステル樹脂で形成することにより、コア本体の表面に形成した端子導電層との密着性を確保することができる。   According to the present invention, in the inductance element in which the coil is embedded in the magnetic core, the coating resin layer that covers the outer surface of the core body of the magnetic core is formed of the epoxy-modified silicone resin or the heat-resistant polyester resin, thereby changing the temperature. Even if it exists, the coating resin layer does not give a big stress to a magnetic core, and can provide the inductance element which has the stable magnetic characteristic. Furthermore, according to this invention, adhesiveness with the terminal conductive layer formed in the surface of a core main body can be ensured by forming a coating resin layer with an epoxy-modified silicone resin or a heat-resistant polyester resin.

本発明の実施形態に係るインダクタンス素子の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the inductance element which concerns on embodiment of this invention. 図1のインダクタンス素子の構成を示す底面図である。It is a bottom view which shows the structure of the inductance element of FIG. 図1のインダクタンス素子の構成を示す、図1のIII−III線における断面図である。It is sectional drawing in the III-III line of FIG. 1, which shows the structure of the inductance element of FIG. 図3の一部を拡大した部分拡大断面図である。FIG. 4 is a partial enlarged cross-sectional view in which a part of FIG. 3 is enlarged. 実施例及び比較例における、被覆樹脂層の材料と接着強度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the material of a coating resin layer, and adhesive strength in an Example and a comparative example.

以下、本発明の実施形態に係るインダクタンス素子について図面を参照しつつ詳しく説明する。   Hereinafter, an inductance element according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

以下、コイルと端子部が一体となった例について説明するが、本発明は、コイルと端子部が別体であって互いに導通する形態にも適用できる。   Hereinafter, an example in which the coil and the terminal portion are integrated will be described. However, the present invention can also be applied to a form in which the coil and the terminal portion are separate from each other.

本実施形態のインダクタンス素子1は、図1に示すように、磁性コア20にコイル10が埋め込まれている。図1は、インダクタンス素子1の構成を示しており、磁性コア20の下面22を上側に向けた斜視図である。図1では、磁性コア20内に埋設されるコイル10を実線で示し、磁性コア20の外面を点線で示している。   As shown in FIG. 1, the inductance element 1 of the present embodiment has a coil 10 embedded in a magnetic core 20. FIG. 1 shows the configuration of the inductance element 1 and is a perspective view in which the lower surface 22 of the magnetic core 20 faces upward. In FIG. 1, the coil 10 embedded in the magnetic core 20 is indicated by a solid line, and the outer surface of the magnetic core 20 is indicated by a dotted line.

図1に示すように、コイル10は、断面が長方形の導電性の帯状体101を、中心線Oの回りに楕円形に巻いて形成されている。なお、コイル10の形状は、楕円形に限らず、真円形でも良く、当業者において適宜選択することができる。   As shown in FIG. 1, the coil 10 is formed by winding a conductive strip 101 having a rectangular cross section around an oval around a center line O. The shape of the coil 10 is not limited to an ellipse, and may be a perfect circle, and can be appropriately selected by those skilled in the art.

コイル10を形成する帯状体101の両端部分101a,101aは、中心軸Oと平行な面に沿って折り曲げられて、さらに、それぞれの両端部分101a,101aの先端部は、磁性コア20の下面22に沿って延びるように折り曲げられて、一対の端子部15、18が形成されている。本実施形態では、コイル10と一対の端子部15、18とが一体で形成されている。コイル10を巻く帯状体101は、例えば、銅で形成されている。   Both end portions 101a and 101a of the band-like body 101 forming the coil 10 are bent along a plane parallel to the central axis O, and the tip portions of the both end portions 101a and 101a are the lower surface 22 of the magnetic core 20. A pair of terminal portions 15 and 18 are formed by being bent so as to extend along the line. In the present embodiment, the coil 10 and the pair of terminal portions 15 and 18 are integrally formed. The band-like body 101 around which the coil 10 is wound is made of copper, for example.

図4に示すように、帯状体101の表面にはコイル絶縁層12が形成されている。コイル絶縁層12は、例えば絶縁性の樹脂層の表面にナイロンなどの融着層が重ねられた2層構造である。図4では、第1の端子部15の表面にコイル絶縁層12が形成されていることが示されているが、帯状体101のほかの部分も第1の端子部15と同様の断面構造であって、表面にコイル絶縁層12が形成されている。   As shown in FIG. 4, the coil insulating layer 12 is formed on the surface of the strip 101. The coil insulating layer 12 has a two-layer structure in which, for example, a fusion layer such as nylon is superimposed on the surface of an insulating resin layer. In FIG. 4, it is shown that the coil insulating layer 12 is formed on the surface of the first terminal portion 15, but the other portions of the strip 101 have the same cross-sectional structure as the first terminal portion 15. The coil insulating layer 12 is formed on the surface.

図1に示すように、磁性コア20は略立方体形状に形成されている。図3に示すように、磁性コア20は、磁性粉末とバインダ樹脂とを加圧成形した圧粉成形体であるコア本体21と、コア本体21の外面を被覆してコア本体21を補強する被覆樹脂層22とから構成されている。   As shown in FIG. 1, the magnetic core 20 is formed in a substantially cubic shape. As shown in FIG. 3, the magnetic core 20 includes a core body 21 that is a compacted body obtained by pressure-molding magnetic powder and a binder resin, and a coating that covers the outer surface of the core body 21 and reinforces the core body 21. And a resin layer 22.

図1、図2、図3に示すように、第1の端子部15と第2の端子部18は、その帯表面15a、18aが、コア本体21の下面21a(磁性コア20の下面)で露出し、かつ、コア本体21の下面21aとほぼ同一面となっている。また、コイル10から第1の端子部15と第2の端子部18に至る帯状体101の両端部分101aもコア本体21の側面21bとほぼ同一面となっている。   As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the band surfaces 15 a and 18 a of the first terminal portion 15 and the second terminal portion 18 are the lower surface 21 a of the core body 21 (the lower surface of the magnetic core 20). It is exposed and is substantially flush with the lower surface 21a of the core body 21. Further, both end portions 101 a of the band-like body 101 extending from the coil 10 to the first terminal portion 15 and the second terminal portion 18 are also substantially flush with the side surface 21 b of the core body 21.

図3、図4に示すように、各端子部15、18は、コア本体21の下面21aに形成された端子部形状と略同一形状からなる凹部22b内に配置される。この凹部22bは、例えば、圧粉成形工程において、キャビティ(不図示)の内部にコイル10及び各端子部15、18を配置した状態で、前記キャビティの内部に供給された磁性コア材料(磁性粉末とバインダ樹脂)を一定の加圧力で加圧し且つ加熱する際に形成される。   As shown in FIGS. 3 and 4, the terminal portions 15 and 18 are disposed in a recess 22 b having substantially the same shape as the terminal portion formed on the lower surface 21 a of the core body 21. The recess 22b is formed, for example, in a compacting process in a state where the coil 10 and the terminal portions 15 and 18 are disposed inside the cavity (not shown), and the magnetic core material (magnetic powder supplied to the inside of the cavity). And a binder resin) with a constant pressure and heating.

図4に示すように、コイル絶縁層12は、各端子部15、18の先端面15b、18bには形成されていない。これは先端面15b、18bが被覆導線を切断したときの切断面に該当するためである。   As shown in FIG. 4, the coil insulating layer 12 is not formed on the tip surfaces 15 b and 18 b of the terminal portions 15 and 18. This is because the tip surfaces 15b and 18b correspond to the cut surface when the coated conductor is cut.

図4に示すように、各端子部15、18の先端面15b、18bと、コア本体21の段差部21cとの間には隙間25が形成されている。隙間25は、圧粉成形工程において、各端子部15、18が加圧された後のスプリングバックなどが原因で形成される。   As shown in FIG. 4, a gap 25 is formed between the tip surfaces 15 b and 18 b of the terminal portions 15 and 18 and the stepped portion 21 c of the core body 21. The gap 25 is formed due to a spring back or the like after the terminal portions 15 and 18 are pressed in the compacting process.

図3、図4に示すように、コア本体21の全ての外表面が被覆樹脂層22でコーティングされている。図4に示すように、被覆樹脂層22の一部は前記隙間25にも充填されている。第1の端子部15と第2の端子部18は、その帯表面15a、18aがコア本体21の下面21aに露出しているため、第1の端子部15ならびに第2の端子部18と被覆樹脂層22とが面接合している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the entire outer surface of the core body 21 is coated with a coating resin layer 22. As shown in FIG. 4, a part of the coating resin layer 22 is also filled in the gap 25. The first terminal portion 15 and the second terminal portion 18 are covered with the first terminal portion 15 and the second terminal portion 18 because the band surfaces 15a and 18a are exposed on the lower surface 21a of the core body 21. The resin layer 22 is surface-bonded.

図2に示すように、磁性コア20の下面では、図示左右方向に間隔を空けて一対の端子導電層42が形成されている。端子導電層42は、磁性コア20の下面を覆う前記被覆樹脂層22の外面に帯状に形成されている。図2、図3、図4に示すように、端子部15、18と重なる部分で被覆樹脂層22にその一部が除去された穴部43が形成されており、端子部15、18を被覆しているコイル絶縁層12も、穴部43と対応する部分で除去されている。端子導電層42は、穴部43において、端子部15,18の帯表面15a、18aに接合されて導通されている。端子部15,18と端子導電層42が面接合されているため、接合抵抗が小さくなり、また、端子部15,18と端子導電層42も強固に接合される。   As shown in FIG. 2, a pair of terminal conductive layers 42 are formed on the lower surface of the magnetic core 20 with an interval in the horizontal direction in the figure. The terminal conductive layer 42 is formed in a strip shape on the outer surface of the coating resin layer 22 that covers the lower surface of the magnetic core 20. As shown in FIGS. 2, 3, and 4, a hole 43 is formed in the covering resin layer 22 at a portion overlapping the terminal portions 15 and 18, and the terminal portions 15 and 18 are covered. The coil insulating layer 12 is also removed at a portion corresponding to the hole 43. The terminal conductive layer 42 is joined and electrically connected to the band surfaces 15 a and 18 a of the terminal portions 15 and 18 in the hole 43. Since the terminal portions 15 and 18 and the terminal conductive layer 42 are surface bonded, the bonding resistance is reduced, and the terminal portions 15 and 18 and the terminal conductive layer 42 are also firmly bonded.

端子導電層42は、図2における左右両側部においてこの側部の全長(図示上下方向の全長)に渡って帯状に形成されており、磁性コア20の下面に位置する端子部15,18の面積に比べて、端子導電層42の面積が十分に広く形成されている。端子導電層42は、そのほとんどの部分が、被覆樹脂層22の表面に接合され、その一部のみが穴部43において端子部15,18の帯表面15a,18aに接合されている。   The terminal conductive layer 42 is formed in a band shape over the entire length of this side portion (the entire length in the vertical direction in the figure) on both the left and right sides in FIG. 2, and the area of the terminal portions 15 and 18 located on the lower surface of the magnetic core 20 Compared with FIG. 2, the area of the terminal conductive layer 42 is sufficiently large. Most of the terminal conductive layer 42 is bonded to the surface of the coating resin layer 22, and only a part of the terminal conductive layer 42 is bonded to the band surfaces 15 a and 18 a of the terminal portions 15 and 18 in the hole 43.

端子導電層42は、導電材料とバインダ樹脂とで構成されている。端子導電層42のバインダ樹脂は例えばエポキシ系樹脂であり、導電材料は例えば銀で構成されており、具体的には銀ペーストなどを用いて形成される。   The terminal conductive layer 42 is composed of a conductive material and a binder resin. The binder resin of the terminal conductive layer 42 is, for example, an epoxy-based resin, and the conductive material is made of, for example, silver, and is specifically formed using a silver paste or the like.

ここで、銀ペーストなどによる端子導電層42を形成せずに、コイル10から延長された端子部15、18を長く形成することで、ハンダ付けに必要な面積を確保することも可能ではあるが、端子部15、18を大きくすると、磁性コア20の外面で端子部15、18を折り曲げるときに、端子部15、18から磁性コア20に作用する力が大きくなりすぎ、磁性コア20にクラックなどの破損が生じやすくなる。磁性コア20が磁性粉末とバインダ樹脂とで形成された圧粉成形コアの場合には、磁性コア20に大きな力を与えると損傷を与えやすくなり、さらに、各辺の寸法が1〜2mm程度の小型のものを形成した場合には、特に磁性コア20に破損を与えやすくなる。   Here, it is possible to secure an area necessary for soldering by forming the terminal portions 15 and 18 extended from the coil 10 without forming the terminal conductive layer 42 made of silver paste or the like. When the terminal portions 15 and 18 are enlarged, when the terminal portions 15 and 18 are bent on the outer surface of the magnetic core 20, the force acting on the magnetic core 20 from the terminal portions 15 and 18 becomes too large, and the magnetic core 20 is cracked. It is easy to break. In the case where the magnetic core 20 is a compacted core formed of magnetic powder and a binder resin, it is easy to damage the magnetic core 20 when a large force is applied thereto, and each side has a dimension of about 1 to 2 mm. When a small size is formed, the magnetic core 20 is particularly easily damaged.

図3と図4に示すように、磁性コア20の外面には、端子部15、18を配置するための凹部22bを形成する必要があるが、端子部15,18が長くなると、凹部22bの面積を広く確保することが必要になる。凹部22bには磁性粉末が存在しないため、凹部22bを広くすると、磁性コア20の磁性粉末の占める体積が小さくなり、インダクタンスを大きくできない課題が生じる。   As shown in FIG. 3 and FIG. 4, it is necessary to form a recess 22b for arranging the terminal portions 15 and 18 on the outer surface of the magnetic core 20, but when the terminal portions 15 and 18 become longer, the recess 22b It is necessary to secure a large area. Since there is no magnetic powder in the recess 22b, if the recess 22b is widened, the volume occupied by the magnetic powder of the magnetic core 20 is reduced, which causes a problem that the inductance cannot be increased.

本実施の形態では、銀ペーストなどで端子導電層42を形成することで、コイル10から延長される端子部15、18の長さならびに面積が小さくても、外部回路とのハンダ付け面積を広く確保できるようになる。端子部15,18を小さくできるために、端子部15、18を形成する際に、磁性コア20に与える力を小さくでき、磁性コア20に損傷を与えにくくなる。また凹部22bを小さくできるために、磁性コア20のインダクタンスの低下を防止できる。   In the present embodiment, by forming the terminal conductive layer 42 with silver paste or the like, even if the length and area of the terminal portions 15 and 18 extended from the coil 10 are small, the soldering area with the external circuit is widened. It can be secured. Since the terminal portions 15 and 18 can be made small, the force applied to the magnetic core 20 can be reduced when the terminal portions 15 and 18 are formed, and the magnetic core 20 is hardly damaged. Moreover, since the recessed part 22b can be made small, the fall of the inductance of the magnetic core 20 can be prevented.

また、端子部15、18の面積が小さくても、図2に示すように、磁性コア20の下面の両側部の全長にわたって広い面積の端子導電層42を形成することができるため、外部回路との導通の信頼性を高め、配線基板上でのインダクタンス素子1の固定強度を高めることができる。したがって、各辺の寸法が1〜2mm程度の小型の圧粉成形コアを採用する場合に最適である。   Further, even if the areas of the terminal portions 15 and 18 are small, as shown in FIG. 2, the terminal conductive layer 42 having a large area can be formed over the entire length of both sides of the lower surface of the magnetic core 20, so that the external circuit and The reliability of conduction of the inductance element 1 can be improved, and the fixing strength of the inductance element 1 on the wiring board can be increased. Therefore, it is optimal when a small dust-molded core having a side dimension of about 1 to 2 mm is employed.

コア本体21は、成形金型のキャビティ内にコイル10が設置された状態で、磁性粉末とバインダ樹脂とをキャビティ内で加圧して形成した圧粉成形コアである。磁性粉末は磁性合金粉末であり、例えば、Feを主体とし、Ni、Sn、Cr、P、C、B、Siなどの各種金属が含まれたFe基非晶質合金の粉末であり、水アトマイズ法により粉末化されたものである。バインダ樹脂は、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などである。   The core body 21 is a dust-molded core formed by pressing magnetic powder and a binder resin in the cavity in a state where the coil 10 is installed in the cavity of the molding die. The magnetic powder is a magnetic alloy powder, for example, an Fe-based amorphous alloy powder mainly composed of Fe and containing various metals such as Ni, Sn, Cr, P, C, B, Si, and water atomization. Powdered by the method. The binder resin is an acrylic resin, a silicone resin, an epoxy resin, or the like.

被覆樹脂層22は、電気的絶縁性の樹脂層であって、エポキシ変性シリコーン樹脂や耐熱ポリエステル樹脂で形成されている。エポキシ変性シリコーン樹脂としては、例えば、シリコーンエポキシワニスを用いる。耐熱ポリエステル樹脂としては、例えば、フェノール変性アルキッド樹脂やポリエステルシリコーンを用いる。また被覆樹脂層22は磁性コア20の外面に含浸可能な粘度を有することが好適である。被覆樹脂層22を、コア本体21外面から所定の深さまで含浸させることで、硬化後の被覆樹脂層22によって、圧粉成形体のコア本体21の表面の機械的強度を補強できる。   The covering resin layer 22 is an electrically insulating resin layer and is formed of an epoxy-modified silicone resin or a heat-resistant polyester resin. For example, a silicone epoxy varnish is used as the epoxy-modified silicone resin. As the heat-resistant polyester resin, for example, phenol-modified alkyd resin or polyester silicone is used. Further, it is preferable that the coating resin layer 22 has a viscosity capable of impregnating the outer surface of the magnetic core 20. By impregnating the coating resin layer 22 from the outer surface of the core body 21 to a predetermined depth, the mechanical strength of the surface of the core body 21 of the green compact can be reinforced by the coating resin layer 22 after curing.

磁性粉末としてはFe基非晶質合金が好ましく使用される。この場合には、コア本体21を成形した後に数百℃の温度でアニールを行って磁歪の除去を行うことが好ましいが、アニール工程において、バインダ樹脂が熱により熱分解することなどによってコア本体21が脆くなりやすい。そこで、アニールが必要となる圧粉成形コアには被覆樹脂層22が特に必要である。   As the magnetic powder, an Fe-based amorphous alloy is preferably used. In this case, the core body 21 is preferably molded and then annealed at a temperature of several hundred degrees C to remove the magnetostriction. However, in the annealing step, the core body 21 is thermally decomposed due to thermal decomposition of the binder resin. Tends to be brittle. Therefore, the coating resin layer 22 is particularly necessary for a dust-molded core that requires annealing.

コア本体21の外面を被覆する被覆樹脂層22をエポキシ変性シリコーン又は耐熱ポリエステル樹脂で形成していると、温度変化があったとしても、被覆樹脂層22からコア本体21に過剰な応力と歪みが与えられることがなく、コア本体21の磁気特性を安定させることができる。   When the coating resin layer 22 covering the outer surface of the core body 21 is formed of epoxy-modified silicone or heat-resistant polyester resin, excessive stress and strain are applied from the coating resin layer 22 to the core body 21 even if there is a temperature change. Without being given, the magnetic properties of the core body 21 can be stabilized.

さらに、被覆樹脂層22をエポキシ変性シリコーン又は耐熱ポリエステル樹脂で形成し、端子導電層42に用いるバインダ樹脂をエポキシ系樹脂にすることにより、被覆樹脂層22と端子導電層42の密着性を高めることができる。   Furthermore, the adhesion between the coating resin layer 22 and the terminal conductive layer 42 is enhanced by forming the coating resin layer 22 from epoxy-modified silicone or heat-resistant polyester resin and using an epoxy resin as the binder resin used for the terminal conductive layer 42. Can do.

以下、実施例について説明する。
(実施例1)
被覆樹脂層:シリコーンエポキシワニス(変性シリコーンレジン)ES−1001N(信越化学工業社製)
溶剤(キシレン、ブタノール、ジアセトンアルコール)を添加して粘度10mPa・sまで希釈した。
硬化条件:70℃で30分乾燥させた後に、200℃で45分加熱して硬化させた。
Examples will be described below.
Example 1
Coating resin layer: Silicone epoxy varnish (modified silicone resin) ES-1001N (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Solvents (xylene, butanol, diacetone alcohol) were added to dilute to a viscosity of 10 mPa · s.
Curing conditions: After drying at 70 ° C. for 30 minutes, it was cured by heating at 200 ° C. for 45 minutes.

(実施例2)
被覆樹脂層:シリコーンエポキシワニス(変性シリコーンレジン)ES−1023(信越化学工業社製)
溶剤(キシレン、ジアセトンアルコール)を添加して粘度200mPa・sまで希釈した。
硬化条件:70℃で30分加熱して乾燥させた後に、200℃で45分加熱して硬化させた。
(Example 2)
Coating resin layer: Silicone epoxy varnish (modified silicone resin) ES-1023 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
A solvent (xylene, diacetone alcohol) was added to dilute to a viscosity of 200 mPa · s.
Curing conditions: After drying by heating at 70 ° C. for 30 minutes, the coating was cured by heating at 200 ° C. for 45 minutes.

(実施例3)
被覆樹脂層:シリコーンポリエステルワニス(ポリエステルシリコーン)KR−5230(信越化学工業社製)
溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:PGMAC)を添加して、粘度300mPa・sまで希釈した。
硬化条件:70℃で20〜30分加熱して乾燥させた後に、200℃で45分加熱して硬化させた。
(Example 3)
Coating resin layer: Silicone polyester varnish (polyester silicone) KR-5230 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
A solvent (propylene glycol monomethyl ether acetate: PGMAC) was added and diluted to a viscosity of 300 mPa · s.
Curing conditions: After heating at 70 ° C. for 20-30 minutes to dry, it was cured by heating at 200 ° C. for 45 minutes.

(実施例4)
被覆樹脂層:耐熱ポリエステル樹脂(フェノール変性アルキッド樹脂)H550(明電ケミカル社製)
溶剤(キシレン)を添加して粘度350mPa・sまで希釈した。
硬化条件:135℃で60分加熱して乾燥させた後に、180°Cで150分加熱して硬化させた。
Example 4
Coating resin layer: heat-resistant polyester resin (phenol-modified alkyd resin) H550 (manufactured by Meiden Chemical Co., Ltd.)
A solvent (xylene) was added to dilute to a viscosity of 350 mPa · s.
Curing conditions: After drying by heating at 135 ° C. for 60 minutes, it was cured by heating at 180 ° C. for 150 minutes.

(実施例5)
被覆樹脂層:シリコーン変性エポキシワニスTSR194(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製)
溶剤(キシレンとエチルベンゼン)を添加して粘度180mPa・sまで希釈した。
硬化条件:70℃で20〜30分加熱して乾燥させた後に、150°Cで30分加熱して硬化させた。
(Example 5)
Coating resin layer: Silicone-modified epoxy varnish TSR194 (made by Momentive Performance Materials Japan)
Solvents (xylene and ethylbenzene) were added to dilute to a viscosity of 180 mPa · s.
Curing conditions: After heating at 70 ° C. for 20-30 minutes to dry, it was cured by heating at 150 ° C. for 30 minutes.

(比較例1)
被覆樹脂層:メチルフェニル系シリコーンレジン(ストレートシリコーンレジン)KR−271(信越化学工業社製)
溶剤(キシレン)を添加して粘度180mPa・sまで希釈した。
硬化条件:70℃で30分加熱して乾燥させた後に、250℃で60分加熱して硬化させた。
(Comparative Example 1)
Coating resin layer: Methylphenyl silicone resin (straight silicone resin) KR-271 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
A solvent (xylene) was added to dilute to a viscosity of 180 mPa · s.
Curing conditions: After drying by heating at 70 ° C. for 30 minutes, heating was performed at 250 ° C. for 60 minutes for curing.

(比較例2)
被覆樹脂層:メチル系シリコーンレジン(ストレートシリコーンレジン)KR−242A(信越化学工業社製)
溶剤(トルエン、イソプロピルアルコール)を添加して粘度12mPa・sまで希釈した。
硬化条件:70℃で30分加熱して溶剤を乾燥させた後に、200℃で35分加熱して硬化させた。
(Comparative Example 2)
Coating resin layer: methyl silicone resin (straight silicone resin) KR-242A (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
A solvent (toluene, isopropyl alcohol) was added to dilute to a viscosity of 12 mPa · s.
Curing conditions: After heating at 70 ° C. for 30 minutes to dry the solvent, it was cured by heating at 200 ° C. for 35 minutes.

(比較例3)
被覆樹脂層:2液型エポキシ接着剤 AZ15(主剤):HZ15(硬化剤)=100:30(ナガセケムテックス社製)
硬化条件:70℃で20〜30分加熱して溶剤を乾燥させた後に、180℃で60分加熱して硬化させた。
(Comparative Example 3)
Coating resin layer: Two-pack type epoxy adhesive AZ15 (main agent): HZ15 (curing agent) = 100: 30 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation)
Curing conditions: After drying at 70 ° C. for 20 to 30 minutes to dry the solvent, it was cured by heating at 180 ° C. for 60 minutes.

以上のサンプルについて、接着強度及びインダクタンス変化率(L変化率)を測定した。   About the above sample, the adhesive strength and the inductance change rate (L change rate) were measured.

<接着強度>
試験に使用するサンプルは、上記端子部15、18に対応する銅板(厚さ0.1mm×幅25mm×長さ100mm)の上面全体に、上記被覆樹脂層22に対応する被覆樹脂層を筆で塗布し、この上に上記端子導電層42に対応する端子導電層を幅25mm×長さ12.5mmのサイズで筆によって塗布した試料を2枚用意し、2枚の試料の端子導電層どうしを互いに接触・硬化させることによって作製した。
<Adhesive strength>
The sample used for the test is a brush covering the entire upper surface of the copper plate (thickness 0.1 mm × width 25 mm × length 100 mm) corresponding to the terminal portions 15 and 18 with a brush. Two samples are prepared by applying a terminal conductive layer corresponding to the terminal conductive layer 42 with a brush with a size of 25 mm wide × 12.5 mm long, and the terminal conductive layers of the two samples are connected to each other. It was produced by contacting and curing each other.

ここで、端子導電層としては、銀ペーストH9108(バインダ:エポキシ樹脂)(ナミックス社製)を用い、175℃で1時間加熱させて硬化させた。   Here, as the terminal conductive layer, silver paste H9108 (binder: epoxy resin) (manufactured by NAMICS) was used and cured by heating at 175 ° C. for 1 hour.

接着強度は、引張試験器(型番3365(インストロン社製))を用いて条件No.15(引張剪断)によって行った。   The adhesive strength was measured using a tensile tester (Model No. 3365 (Instron)) under the condition No. 15 (tensile shear).

図5は、実施例及び比較例における、被覆樹脂層の材料と接着強度の関係を示すグラフである。ここで言う接着強度は、前記引張試験器で測定した引張強度(剪断の破断時の最大荷重)(単位MPa)である。測定は3回行い、図5では、以下に示す平均値(単位MPa)を表示した。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between the material of the coating resin layer and the adhesive strength in Examples and Comparative Examples. The adhesive strength referred to here is the tensile strength (maximum load at break of shear) (unit MPa) measured with the tensile tester. The measurement was performed three times, and the average value (unit MPa) shown below was displayed in FIG.

実施例1:0.825
実施例2:0.961
実施例3:1.194
実施例4:1.359
比較例1:0.324
比較例2:0.784
Example 1: 0.825
Example 2: 0.961
Example 3: 1.194
Example 4: 1.359
Comparative Example 1: 0.324
Comparative Example 2: 0.784

この結果から、実施例1〜4では接着強度が0.8Mpaとなっており、被覆樹脂層と端子導電層の間の十分な密着性が確認できた。これに対して、比較例1〜2では、接着強度が0.8未満となっており、被覆樹脂層にストレートシリコーンレジンを用い、端子導電層のバインダ樹脂にエポキシ樹脂を用いた場合は、密着性が確保できないことが分かった。   From this result, in Examples 1 to 4, the adhesive strength was 0.8 Mpa, and sufficient adhesion between the coating resin layer and the terminal conductive layer could be confirmed. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the adhesive strength is less than 0.8, and when a straight silicone resin is used for the coating resin layer and an epoxy resin is used for the binder resin of the terminal conductive layer, It was found that sex could not be secured.

また、目視による検査では、比較例1では被覆樹脂層と端子導電層の間で界面剥離が生じており、比較例2では、被覆樹脂層が銅板から剥離しやすい状態となっていた。   Further, in visual inspection, in Comparative Example 1, interface peeling occurred between the coating resin layer and the terminal conductive layer, and in Comparative Example 2, the coating resin layer was easily peeled from the copper plate.

<インダクタンス変化率>
サンプルの作製:Fe71.4Ni10.87.8Crなる組成を有するFe基非晶質合金からなる磁性粉末とバインダ樹脂(アクリル樹脂)とを使用して、コイルを埋設したコア本体を作成した。寸法は、端子導電層の長手方向に対応する幅寸法を0.6mm、これと直交する幅寸法を2mm、厚さ寸法を0.04mmとした。端子導電層の幅寸法を0.6mmとし、端子導電層と端子部との接触面積を0.12mm以上とした。
<Inductance change rate>
Preparation of sample: Coil using magnetic powder made of Fe-based amorphous alloy having composition of Fe 71.4 Ni 6 P 10.8 C 7.8 B 2 Cr 2 and binder resin (acrylic resin) A core body with embedded material was created. Regarding the dimensions, the width dimension corresponding to the longitudinal direction of the terminal conductive layer was 0.6 mm, the width dimension orthogonal to this was 2 mm, and the thickness dimension was 0.04 mm. The width dimension of the terminal conductive layer was 0.6 mm, and the contact area between the terminal conductive layer and the terminal portion was 0.12 mm 2 or more.

コイルは、帯状の導線の幅寸法を0.28mm、厚さ寸法を0.03〜0.1mmとし、ターン数を3.5〜14.5ターンとした。   The coil had a width of the strip-shaped conductor of 0.28 mm, a thickness of 0.03 to 0.1 mm, and a number of turns of 3.5 to 14.5.

測定方法:コイルとコア本体とで構成されたインダクタンス素子のコイルに電流0.5mAを与え、LCRメーターで測定した初期インダクタンスをL0、前記コア本体をそれぞれの被覆樹脂層で被覆した直後に測定されたインダクタンスをL1、被覆樹脂層で被覆したインダクタンス素子を60℃で相対湿度が95%の環境下に300時間放置した後に測定されたインダクタンスをL2とする。   Measuring method: Current is applied to the coil of the inductance element composed of the coil and the core body, 0.5 mA is measured immediately after the initial inductance measured by the LCR meter is L0, and the core body is covered with the respective coating resin layers. Let L1 be the measured inductance after leaving the inductance element covered with the coating resin layer at 60 ° C. in an environment with a relative humidity of 95% for 300 hours.

L1/L0×100(%)をコート劣化とし、L2/L1×100(%)を耐湿劣化とした。
(1)コート劣化
実施例1:−4%
実施例5:−3%
比較例3:−16%
(2)耐湿劣化
実施例1:−2%
実施例5:−6%
比較例3:−8%
以上の結果から、実施例1、5は、コート劣化試験及び耐湿劣化試験でインダクタンスの変化が十分小さく、磁気特性を確保できていることが分かった。
L1 / L0 × 100 (%) was defined as coat deterioration, and L2 / L1 × 100 (%) was defined as moisture resistance deterioration.
(1) Coat deterioration Example 1: -4%
Example 5: -3%
Comparative Example 3: -16%
(2) Moisture resistance deterioration Example 1: -2%
Example 5: -6%
Comparative Example 3: -8%
From the above results, it was found that in Examples 1 and 5, the change in inductance was sufficiently small in the coating deterioration test and the moisture resistance deterioration test, and the magnetic characteristics could be secured.

本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。   Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be improved or changed within the scope of the purpose of the improvement or the idea of the present invention.

以上のように、本発明に係るインダクタンス素子は、磁気特性が安定しており、かつ、端子導電層の密着性が高い素子を実現する点で有用である。   As described above, the inductance element according to the present invention is useful in that an element having stable magnetic characteristics and high terminal conductive layer adhesion is realized.

1 インダクタンス素子
10 コイル
12 コイル絶縁層
15、18 端子部
15a、18a 帯表面
20 磁性コア
21 コア本体
21a 下面
22 被覆樹脂層
42 端子導電層
101 帯状体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inductance element 10 Coil 12 Coil insulation layer 15, 18 Terminal part 15a, 18a Belt surface 20 Magnetic core 21 Core main body 21a Bottom surface 22 Covering resin layer 42 Terminal conductive layer 101 Band-shaped body

Claims (5)

磁性コアの内部にコイルが埋め込まれているインダクタンス素子において、
前記磁性コアは、Fe基非晶質合金の磁性粉末と磁性コア用バインダ樹脂とを含んで加圧成形され、アニール処理によって前記磁性コア用バインダ樹脂が熱分解されたコア本体と、前記コア本体の外面を被覆する被覆樹脂層とを有し、前記コイルに導通する金属製の端子部の少なくとも一部が、前記コア本体の外面で前記被覆樹脂層に被覆されることなく露出し、
前記磁性コアの表面に、導電材料と端子導電層用バインダ樹脂とで構成された端子導電層が形成され、前記端子導電層が、前記被覆樹脂層と前記端子部とに接合されており、
前記被覆樹脂層がエポキシ変性シリコーン樹脂で形成されていることを特徴とするインダクタンス素子。
In an inductance element in which a coil is embedded inside a magnetic core,
The magnetic core includes a magnetic powder and a binder resin for a magnetic core of an Fe-based amorphous alloy is pressure-molded, and the core body the magnetic core binder resin is thermally decomposed by annealing, the core A coating resin layer that covers the outer surface of the main body, and at least a part of the metal terminal portion that conducts to the coil is exposed without being covered by the coating resin layer on the outer surface of the core main body,
A terminal conductive layer composed of a conductive material and a binder resin for a terminal conductive layer is formed on the surface of the magnetic core, and the terminal conductive layer is bonded to the coating resin layer and the terminal portion,
The inductance element, wherein the coating resin layer is formed of an epoxy-modified silicone resin.
磁性コアの内部にコイルが埋め込まれているインダクタンス素子において、
前記磁性コアは、Fe基非晶質合金の磁性粉末と磁性コア用バインダ樹脂とを含んで加圧成形され、アニール処理によって前記磁性コア用バインダ樹脂が熱分解されたコア本体と、前記コア本体の外面を被覆する被覆樹脂層とを有し、前記コイルに導通する金属製の端子部の少なくとも一部が、前記コア本体の外面で前記被覆樹脂層に被覆されることなく露出し、
前記磁性コアの表面に、導電材料と端子導電層用バインダ樹脂とで構成された端子導電層が形成され、前記端子導電層が、前記被覆樹脂層と前記端子部とに接合されており、
前記被覆樹脂層がフェノール変性アルキッド樹脂で形成されていることを特徴とするインダクタンス素子。
In an inductance element in which a coil is embedded inside a magnetic core,
The magnetic core includes a magnetic powder and a binder resin for a magnetic core of an Fe-based amorphous alloy is pressure-molded, and the core body the magnetic core binder resin is thermally decomposed by annealing, the core A coating resin layer that covers the outer surface of the main body, and at least a part of the metal terminal portion that conducts to the coil is exposed without being covered by the coating resin layer on the outer surface of the core main body,
A terminal conductive layer composed of a conductive material and a binder resin for a terminal conductive layer is formed on the surface of the magnetic core, and the terminal conductive layer is bonded to the coating resin layer and the terminal portion,
An inductance element, wherein the coating resin layer is formed of a phenol-modified alkyd resin.
前記エポキシ変性シリコーン樹脂は、シリコーンエポキシワニスを含むことを特徴とする請求項1に記載のインダクタンス素子。   The inductance element according to claim 1, wherein the epoxy-modified silicone resin includes a silicone epoxy varnish. 前記端子導電層用バインダ樹脂がエポキシ系樹脂である請求項1ないし3のいずれかに記載のインダクタンス素子。   4. The inductance element according to claim 1, wherein the terminal conductive layer binder resin is an epoxy resin. 前記端子部は帯状体であり、その帯表面が、前記コア本体の外面に現れて、前記端子導電層と面接合していることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のインダクタンス素子。   The said terminal part is a strip | belt-shaped body, The belt | band | zone surface appears in the outer surface of the said core main body, The surface bonding of the said terminal conductive layer is any one of the Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The inductance element described in 1.
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