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【華秋干貨鋪】電源PCB設(shè)計(jì)匯總

小米 ? 來(lái)源:jf_32813774 ? 作者:jf_32813774 ? 2023-08-10 15:55 ? 次閱讀

在《PCB設(shè)計(jì)電源設(shè)計(jì)的重要性》一文中,已經(jīng)介紹了電源設(shè)計(jì)的總體要求,以及不同電路的相關(guān)布局布線等知識(shí)點(diǎn),那么本篇內(nèi)容,小編將以RK3588為例,為大家詳細(xì)介紹其他支線電源的PCB設(shè)計(jì)。

電源PCB設(shè)計(jì)

01

如下圖(上)所示的濾波電容,原理圖上靠近RK3588的VDD_CPU_BIG電源管腳綠線以內(nèi)的去耦電容,務(wù)必放在對(duì)應(yīng)的電源管腳背面,電容GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,如下圖(下)所示。

其余的去耦電容盡量擺放在芯片附近,而且需要擺放在電源分割來(lái)源的路徑上。

wKgaomTUl7GAHV9DAACMSIeup3E316.jpg

wKgZomTUl7KAU_vKAAFJJaGXsPY328.jpg

02

RK3588芯片VDD_CPU_BIG0/1的電源管腳,保證每個(gè)管腳邊上都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的過(guò)孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接。

03

VDD_CPU_BIG0/1覆銅寬度需滿足芯片的電流需求,連接到芯片電源管腳覆銅足夠?qū)挕?/p>

路徑不能被過(guò)孔分割太嚴(yán)重,必須計(jì)算有效線寬,確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳路徑都足夠。

04

VDD_CPU_BIG的電源在外圍換層時(shí),要盡可能的多打電源過(guò)孔(12個(gè)及以上0.5*0.3mm的過(guò)孔),降低換層過(guò)孔帶來(lái)的壓降。

去耦電容的GND過(guò)孔要跟它的電源過(guò)孔數(shù)量保持一致,否則會(huì)大大降低電容作用。

05

VDD_CPU_BIG電流比較大需要雙層覆銅,VDD_CPU_BIG 電源在CPU區(qū)域線寬合計(jì)不得小于 300mil,外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil。

盡量采用覆銅方式降低走線帶來(lái)壓降(其它信號(hào)換層過(guò)孔請(qǐng)不要隨意放置,必須規(guī)則放置,盡量騰出空間走電源,也有利于地層的覆銅),如下圖所示。

wKgaomTUl7iAeOJeAAWH9Jf2OTU099.jpg

wKgZomTUl7iAfmaNAAar2psVYOU672.jpg

06

電源平面會(huì)被過(guò)孔反焊盤破壞,PCB設(shè)計(jì)時(shí)注意調(diào)整其他信號(hào)過(guò)孔的位置,使得電源的有效寬度滿足要求。

下圖L1為電源銅皮寬度58mil,由于過(guò)孔的反焊盤會(huì)破壞銅皮,導(dǎo)致實(shí)際有效過(guò)流寬度僅為L(zhǎng)2+L3+L4=14.5mil。

wKgaomTUl7mAFIJmAAFZg23-0TI036.jpg

07

BIG0/1電源過(guò)孔40mil范圍(過(guò)孔中心到過(guò)孔中心間距)內(nèi)的GND過(guò)孔數(shù)量,建議≧12個(gè),如下圖所示。

wKgZomTUl7qActCPAADh-ublS8o572.jpg

08

BIG電源PDN目標(biāo)阻抗建議值,如下表和下圖所示。

wKgaomTUl7yAVMsgAACOw7cCGKw887.jpg

wKgZomTUl72ABjIxAAFts1HOFo4414.jpg

電源PCB設(shè)計(jì)

VDD_LOGIC

01

VDD_LOGIC的覆銅寬度需滿足芯片的電流需求,連接到芯片電源管腳的覆銅足夠?qū)挕?/p>

路徑不能被過(guò)孔分割太嚴(yán)重,必須計(jì)算有效線寬,確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳路徑都足夠。

02

如下圖(上)所示,原理圖上靠近RK3588的VDD_LOGIC電源管腳綠線以內(nèi)的去耦電容,務(wù)必放在對(duì)應(yīng)的電源管腳背面,電容的GND管腳盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,如下圖(下)所示。

其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近,并擺放在電源分割來(lái)源的路徑上。

wKgaomTUl72AX84SAAGab56Mpso937.jpg

wKgZomTUl76AHiUTAAGsj7u2QS8617.jpg

03

RK3588芯片VDD_LOGIC的電源管腳,每個(gè)管腳需要對(duì)應(yīng)一個(gè)過(guò)孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接,如下圖所示,建議走線線寬10mil。

wKgaomTUl8CAW2toAAMdSLJx5CI135.jpg

04

BIG0/1電源過(guò)孔40mil范圍(過(guò)孔中心到過(guò)孔中心間VDD_LOGIC電源在CPU區(qū)域線寬不得小于120mil,外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil。

盡量采用覆銅方式,降低走線帶來(lái)壓降(其它信號(hào)換層過(guò)孔請(qǐng)不要隨意放置,必須規(guī)則放置,盡量騰出空間走電源,也有利于地層的覆銅),GND過(guò)孔數(shù)量建議≧12個(gè)。

wKgZomTUl8GAULwmAACHP3_UkcQ306.jpg

05

VDD_LOGIC的電源在外圍換層時(shí),要盡可能的多打電源過(guò)孔(8個(gè)以上10-20mil的過(guò)孔),降低換層過(guò)孔帶來(lái)的壓降。

去耦電容的GND過(guò)孔要跟它的電源過(guò)孔數(shù)量保持一致,否則會(huì)大大降低電容作用,如下圖所示。

wKgaomTUl8KAO47OAAJEEyXJzEE283.jpg

06

電源過(guò)孔40mil范圍(過(guò)孔中心到過(guò)孔中心間距)內(nèi)的GND過(guò)孔數(shù)量,建議≧11個(gè),如下圖所示。

wKgaomTUl8KAbVOWAAIhVTmdbpk126.jpg

電源PCB設(shè)計(jì)

VDD_GPU

01

VDD_GPU的覆銅寬度需滿足芯片的電流需求,連接到芯片電源管腳的覆銅足夠?qū)挕?/p>

路徑不能被過(guò)孔分割太嚴(yán)重,必須計(jì)算有效線寬,確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳的路徑都足夠。

02

VDD_GPU 的電源在外圍換層時(shí),要盡可能的多打電源過(guò)孔(10個(gè)以上0.5*0.3mm的過(guò)孔),降低換層過(guò)孔帶來(lái)的壓降。

去耦電容的GND過(guò)孔要跟它的電源過(guò)孔數(shù)量保持一致,否則會(huì)大大降低電容作用。

03

如下圖(上)所示,原理圖上靠近RK3588的VDD_GPU電源管腳綠線以內(nèi)的去耦電容務(wù)必放在對(duì)應(yīng)的電源管腳背面,電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,如下圖(下)所示。

其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近,并需要擺放在電源分割來(lái)源的路徑上。

wKgZomTUl8OAFc2GAAGsktGiJGw453.jpg

wKgaomTUl8SACzh7AAE7QHU1YMU950.jpg

04

RK3588芯片VDD_GPU的電源管腳,每個(gè)管腳需要對(duì)應(yīng)一個(gè)過(guò)孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接,如下圖所示,建議走線線寬10mil。

wKgZomTUl8SAQWdkAANoWC1WbzM925.jpg

05

VDD_GPU電源在GPU區(qū)域線寬不得小于300mil,外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil,采用兩層覆銅方式,降低走線帶來(lái)壓降。

wKgaomTUl8WARi6zAAUoYHrZwH8355.jpg

06

電源過(guò)孔40mil范圍(過(guò)孔中心到過(guò)孔中心間距)內(nèi)的GND過(guò)孔數(shù)量,建議≧14個(gè),如下圖所示。

wKgZomTUl8aAGPVGAAHNltJFo3w460.jpg

設(shè)計(jì)完P(guān)CB后,一定要做分析檢查,才能讓生產(chǎn)更順利,這里推薦一款可以一鍵智能檢測(cè)PCB布線布局最優(yōu)方案的工具:華秋DFM軟件,只需上傳PCB/Gerber文件后,點(diǎn)擊一鍵DFM分析,即可根據(jù)生產(chǎn)的工藝參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的PCB板進(jìn)行可制造性分析。

華秋DFM軟件是國(guó)內(nèi)首款免費(fèi)PCB可制造性和裝配分析軟件,擁有300萬(wàn)+元件庫(kù),可輕松高效完成裝配分析。其PCB裸板的分析功能,開發(fā)了19大項(xiàng),52細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則,PCBA組裝的分析功能,開發(fā)了10大項(xiàng),234細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則。

基本可涵蓋所有可能發(fā)生的制造性問(wèn)題,能幫助設(shè)計(jì)工程師在生產(chǎn)前檢查出可制造性問(wèn)題,且能夠滿足工程師需要的多種場(chǎng)景,將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低,減少成本。

wKgaomTUl8eAPVEmAAEQu6rNsTs852.jpg

電源PCB設(shè)計(jì)

VDD_NPU

01

VDD_NPU的覆銅寬度需滿足芯片的電流需求,連接到芯片電源管腳的覆銅足夠?qū)挕?/p>

路徑不能被過(guò)孔分割太嚴(yán)重,必須計(jì)算有效線寬,確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳的路徑都足夠。

02

VDD_NPU的電源在外圍換層時(shí),要盡可能的多打電源過(guò)孔(7個(gè)以上0.5*0.3mm的過(guò)孔),降低換層過(guò)孔帶來(lái)的壓降。

去耦電容的GND過(guò)孔要跟它的電源過(guò)孔數(shù)量保持一致,否則會(huì)大大降低電容作用。

03

如下圖(上)所示,原理圖上靠RK3588的VDD_NPU電源管腳綠線以內(nèi)的去耦電容務(wù)必放在對(duì)應(yīng)的電源管腳背面,電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,如下圖(下)所示。

其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近,并需要擺放在電源分割來(lái)源的路徑上。

wKgZomTUl8eAenoxAAGb9b45V5k164.jpg

wKgaomTUl8iANQ7ZAALQpKd7mNI407.jpg

04

RK3588芯片VDD_NPU的電源管腳,每個(gè)管腳就近有一個(gè)對(duì)應(yīng)過(guò)孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接,如下圖所示 ,建議走線線寬10mil。

wKgZomTUl8iAQg1FAAHL_KwycqA527.jpg

05

VDD_NPU電源在NPU區(qū)域線寬不得小于300mil,外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil。

盡量采用覆銅方式,降低走線帶來(lái)的壓降(其它信號(hào)換層過(guò)孔請(qǐng)不要隨意放置,必須規(guī)則放置,盡量騰出空間走電源,也有利于地層的覆銅)。

wKgaomTUl8mAaFLxAAJZ_WfWtSQ389.jpg

06

電源過(guò)孔40mil范圍(過(guò)孔中心到過(guò)孔中心間距)內(nèi)的GND過(guò)孔數(shù)量,建議≧9個(gè)。

wKgaomTUl8qAbPBdAAH4-T0ro4c581.jpg

電源PCB設(shè)計(jì)

VDD_CPU_LIT

01

VDD_CPU_LIT覆銅寬度需滿足芯片電流需求,連接到芯片電源管腳的覆銅足夠?qū)挕?/p>

路徑不能被過(guò)孔分割太嚴(yán)重,必須計(jì)算有效線寬,確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳的路徑都足夠。

02

VDD_CPU_LIT的電源在外圍換層時(shí),要盡可能的多打電源過(guò)孔(9個(gè)以上0.5*0.3mm的過(guò)孔),降低換層過(guò)孔帶來(lái)的壓降。

去耦電容的GND過(guò)孔要跟它的電源過(guò)孔數(shù)量保持一致,否則會(huì)大大降低電容作用。

03

如下圖(上)所示,原理圖上靠近RK3588的VDD_CPU_LIT電源管腳綠線以內(nèi)的去耦電容務(wù)必放在對(duì)應(yīng)的電源管腳背面,電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,如下圖(下)所示。

其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近,并需要擺放在電源分割來(lái)源的路徑上。

wKgaomTUl8uAHXJ3AAIADjH2M88523.jpg

wKgZomTUl8uAAkoXAAKltFY4Pxk604.jpg

04

RK3588芯片VDD_CPU_LIT的電源管腳,每個(gè)管腳就近有一個(gè)對(duì)應(yīng)過(guò)孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接,如下圖建議走線線寬10mil。

chaijie_default.png

05

VDD_CPU_LIT電源在CPU區(qū)域線寬不得小于120mil,外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil。

采用雙層電源覆銅方式,降低走線帶來(lái)壓降(其它信號(hào)換層過(guò)孔請(qǐng)不要隨意放置,必須規(guī)則放置,盡量騰出空間走電源,也有利于地層的覆銅)。

wKgZomTUl8yAWZQSAANRAYPC1qA985.jpg

06

電源過(guò)孔40mil范圍(過(guò)孔中心到過(guò)孔中心間距)內(nèi)的GND過(guò)孔數(shù)量,建議≧9個(gè)。

wKgZomTUl82ASF5yAAIsNfhS5Ug764.jpg

電源PCB設(shè)計(jì)

VDD_VDENC

01

VDD_VDENC覆銅寬度需滿足芯片的電流需求,連接到芯片電源管腳的覆銅足夠?qū)挕?/p>

路徑不能被過(guò)孔分割太嚴(yán)重,必須計(jì)算有效線寬,確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳的路徑都足夠。

02

VDD_VDENC電源在外圍換層時(shí),要盡可能的多打電源過(guò)孔(9個(gè)以上0.5*0.3mm的過(guò)孔),降低換層過(guò)孔帶來(lái)的壓降。

去耦電容的GND過(guò)孔要跟它的電源過(guò)孔數(shù)量保持一致,否則會(huì)大大降低電容作用。

03

如下圖(上)所示,原理圖上靠近RK3588的VDD_VDENC電源管腳綠線以內(nèi)的去耦電容務(wù)必放在對(duì)應(yīng)的電源管腳背面,電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,如下圖(下)所示。

其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近,并需要擺放在電源分割來(lái)源的路徑上。

wKgaomTUl82ANS5LAAF-we5Bp8A559.jpg

wKgaomTUl86Ac_3DAAGWmn7JrC4053.jpg

04

RK3588芯片VDD_VDENC的電源管腳,每個(gè)管腳就近有一個(gè)對(duì)應(yīng)過(guò)孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接,如下圖建議走線線寬10mil。

wKgaomTUl86AFMahAAIUq2Ga-wc904.jpg

05

VDD_VDENC電源在CPU區(qū)域線寬不得小于100mil,外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil,采用雙層電源覆銅方式,降低走線帶來(lái)壓降。

wKgaomTUl8-AE9mwAAJWuOfMUmY404.jpg

06

電源過(guò)孔30mil范圍(過(guò)孔中心到過(guò)孔中心間距)內(nèi)的GND過(guò)孔數(shù)量,建議≧8個(gè)。

wKgZomTUl9CAUbfRAAINbh3vj4c856.jpg

電源PCB設(shè)計(jì)

VCC_DDR

01

VCC_DDR覆銅寬度需滿足芯片的電流需求,連接到芯片電源管腳的覆銅足夠?qū)挕?/p>

路徑不能被過(guò)孔分割太嚴(yán)重,必須計(jì)算有效線寬,確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳的路徑都足夠。

02

VCC_DDR的電源在外圍換層時(shí),要盡可能的多打電源過(guò)孔(9個(gè)以上0.5*0.3mm的過(guò)孔),降低換層過(guò)孔帶來(lái)的壓降。

去耦電容的GND過(guò)孔要跟它的電源過(guò)孔數(shù)量保持一致,否則會(huì)大大降低電容作用。

03

如下圖(上)所示,原理圖上靠近RK3588的VCC_DDR電源管腳的去耦電容務(wù)必放在對(duì)應(yīng)的電源管腳背面,電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,其余的去耦電容盡量靠近RK3588,如下圖(下)所示。

wKgZomTUl9GAE-FzAAKG5-Vo_EQ268.jpg

wKgZomTUl9GALKl5AAQT67-Yp8w030.jpg

04

RK3588芯片VCC_DDR的電源管腳,每個(gè)管腳需要對(duì)應(yīng)一個(gè)過(guò)孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接,如下圖建議走線線寬10mil。

wKgaomTUl9KAedqjAAJ6jVtyrh4822.jpg

當(dāng)LPDDR4x 時(shí),鏈接方式如下圖所示。

wKgaomTUl9OABG_RAAIGzSxNYe0096.jpg

05

VCC_DDR電源在CPU區(qū)域線寬不得小于120mil,外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil。

盡量采用覆銅方式,降低走線帶來(lái)壓降(其它信號(hào)換層過(guò)孔請(qǐng)不要隨意放置,必須規(guī)則放置,盡量騰出空間走電源,也有利于地層的覆銅)。

wKgaomTUl9OALWS_AAJ44GAVnco851.jpg

設(shè)計(jì)完P(guān)CB后,一定要做分析檢查,才能讓生產(chǎn)更順利,這里推薦一款可以一鍵智能檢測(cè)PCB布線布局最優(yōu)方案的工具:華秋DFM軟件,只需上傳PCB/Gerber文件后,點(diǎn)擊一鍵DFM分析,即可根據(jù)生產(chǎn)的工藝參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的PCB板進(jìn)行可制造性分析。

華秋DFM軟件是國(guó)內(nèi)首款免費(fèi)PCB可制造性和裝配分析軟件,擁有300萬(wàn)+元件庫(kù),可輕松高效完成裝配分析。其PCB裸板的分析功能,開發(fā)了19大項(xiàng),52細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則,PCBA組裝的分析功能,開發(fā)了10大項(xiàng),234細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則。

基本可涵蓋所有可能發(fā)生的制造性問(wèn)題,能幫助設(shè)計(jì)工程師在生產(chǎn)前檢查出可制造性問(wèn)題,且能夠滿足工程師需要的多種場(chǎng)景,將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低,減少成本。

wKgZomTUl9SAbOhXAAEQu6rNsTs078.jpg

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https://dfm.elecfans.com/uploads/software/promoter/HQDFM%20V3.7.0_DFMGZH.zip


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    秋干貨 | 第三道主流程之沉銅

    了解:《秋干貨 | 沉銅、黑孔、黑影工藝,PCB 該 Pick 哪一種?》秋致力于為廣大客戶提供高可靠多層板制造服務(wù),專注于
    發(fā)表于 02-03 11:40

    秋干貨電源PCB設(shè)計(jì)匯總

    在《PCB設(shè)計(jì)電源設(shè)計(jì)的重要性》一文中,已經(jīng)介紹了電源設(shè)計(jì)的總體要求,以及不同電路的相關(guān)布局布線等知識(shí)點(diǎn),那么本篇內(nèi)容,小編將以RK3588為例,為大家詳細(xì)介紹其他支線電源
    發(fā)表于 08-10 16:37

    秋干貨】DDR電路的PCB布局布線要求

    上期和大家聊的電源PCB設(shè)計(jì)的重要性,那本篇內(nèi)容小編則給大家講講存儲(chǔ)器的PCB設(shè)計(jì)建議,同樣還是以大家最為熟悉的RK3588為例,詳細(xì)介紹一下DDR模塊電路的PCB設(shè)計(jì)要如何布局布線。
    發(fā)表于 08-17 17:23

    秋干貨 | PCB銅的DFM(可制造性)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

    PCB設(shè)計(jì)銅是電路板設(shè)計(jì)的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。 什么是PCB銅,就是將PCB上無(wú)布線區(qū)域閑置的空間用固體銅填充。
    的頭像 發(fā)表于 11-24 18:15 ?1054次閱讀

    秋干貨 | PCB布局布線的可制造性設(shè)計(jì)

    關(guān)于PCB布局布線的問(wèn)題,今天我們不講 信號(hào)完整性分析(SI)、電磁兼容性分析(EMC)、電源完整性分析(PI)。 只講可制造性分析(DFM) ,可制造性設(shè)計(jì)不合理同樣會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)失敗。 PCB
    的頭像 發(fā)表于 12-01 18:50 ?991次閱讀

    秋干貨秋干貨 | PCB設(shè)計(jì)如何防止阻焊漏開窗

    PCB的阻焊層(solder mask),是指印刷電路板子上要上綠油的部分。阻焊開窗的位置是不上油墨的,露出來(lái)的銅做表面處理后焊接元器件的位置,不開窗的位置都是印上油墨的防止線路氧化、漏電。 PCB
    的頭像 發(fā)表于 01-18 08:20 ?1166次閱讀

    秋干貨秋干貨 | PCB字符的DFM(可制造性)設(shè)計(jì)

    PCB字符也就是行業(yè)內(nèi)常說(shuō)的“絲印”PCB絲印在一般的PCB板子都可以看到,那么PCB絲印有那些作用呢。 1、大家都知道各種各樣的電子元器件數(shù)不勝數(shù),那么如何區(qū)分
    的頭像 發(fā)表于 02-09 01:40 ?1164次閱讀

    PCB設(shè)計(jì)時(shí)銅有什么作用?

    PCB銅就是將PCB上無(wú)布線區(qū)域閑置的空間用固體銅填充。銅的意義在于減小地線阻抗,提高抗干擾能力,還可以減小環(huán)路面積,PCB設(shè)計(jì)
    發(fā)表于 04-28 09:44 ?7415次閱讀

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    的頭像 發(fā)表于 08-10 15:57 ?1548次閱讀
    【<b class='flag-5'>華</b><b class='flag-5'>秋干貨</b><b class='flag-5'>鋪</b>】<b class='flag-5'>電源</b><b class='flag-5'>PCB設(shè)計(jì)</b><b class='flag-5'>匯總</b>

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    的頭像 發(fā)表于 08-10 18:10 ?484次閱讀

    秋干貨】DDR電路的PCB布局布線要求

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    的頭像 發(fā)表于 08-17 18:15 ?596次閱讀
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