CN103056081A - 消除树脂中气泡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种消除树脂中气泡的方法，它采用一个真空装置对工件进行抽真空以消除工件上的树脂中的气泡，抽真空的过程可以反复进行，还可以采用角度翻转等动作配合气泡的消除，最后固化树脂。采用这种方法无需昂贵的设备，就可以用很低的成本消除树脂中的气泡，并且产量比采用专业设备更大，更利于产业化生产过程的控制。

Description

消除树脂中气泡的方法

技术领域

本发明涉及一种消除树脂中气泡的方法，它采用一个真空的装置对工件进行抽真空以消除工件上的树脂中的气泡，抽真空的过程可以反复进行，还可以采用水平翻转等动作配合气泡的消除，该技术可以应用在印制电路、印刷、树脂深加工等行业。

背景技术

树脂在被翻动搅拌过程中，会存在气泡；另外，树脂中本身也可以存在易挥发的成份，在被涂抹到工件上以后，会产生气泡。如果这些气泡不消除掉，当树脂固化掉后会在树脂中存留一个空洞，从而影响树脂的美观性或造成最终产品可靠性的降低。故本发明提出一种可以有效消除树脂中气泡的方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种消除树脂中气泡的方法，它采用一个真空的装置对工件进行抽真空以消除工件上的树脂中的气泡，抽真空的过程可以反复进行，还可以采用水平翻转等动作配合气泡的消除，最后固化树脂。采用这种方法无需昂贵的设备，以很低的成本就可以消除树脂中的气泡，并且产量比采用专业设备更大，利于产业化生产过程的控制。

本发明的技术方案是：提供一种消除树脂中气泡的方法，所述的方法最少包含如下步骤：将树脂放置到工件上→将所述工件放置到真空装置中→对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空→将所述工件从所述真空装置中取出→使所述工件上的所述树脂固化。

本发明的进一步技术方案是：在“对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空”步骤中，对以下的循环步骤最少执行一次：对真空装置抽取真空→释放掉所述真空。

本发明的进一步技术方案是：在循环步骤：“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空”之中，在抽取真空之后及释放掉所述真空之前，设置停留时间在1分钟至200分钟之间。

本发明的进一步技术方案是：在所述的“对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空”步骤中，对以下的循环步骤最少执行一次：对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→将所述的工件进行角度翻转→对所述真空装置再次抽取真空→再次释放掉所述真空。

本发明的进一步技术方案是：在执行步骤中所述的抽取真空，其真空度设置在80％至100％之间。

本发明的进一步技术方案是：在所述的“使所述工件上的所述树脂固化”步骤中，采用加热的方法使所述的树脂固化，加热采用的温度在摄氏80度至200度之间，加热采用的时间在5分钟至120分钟之间。

本发明的技术方案是：提供一种消除树脂中气泡的方法，所述的方法最少包含如下步骤：将树脂放置到工件上→将所述工件放置到真空装置中→对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空→使所述工件上的所述树脂固化→将所述工件从所述真空装置中取出。

本发明的技术方案是：提供一种消除树脂中气泡的方法，所述的方法最少包含如下步骤：将树脂放置到工件上→将所述工件放置到真空装置中→对所述真空装置抽取真空→使所述工件上的所述树脂固化→释放掉所述真空装置中的所述真空→将所述工件从所述真空装置中取出。

本发明的进一步技术方案是：所述的对所述真空装置抽取真空的步骤中，对以下的循环步骤最少执行一次：对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→再次对所述真空装置抽取真空。

本发明的进一步技术方案是：所述的对所述真空装置抽取真空的步骤中，对以下的循环步骤最少执行一次：对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→将所述的工件进行角度翻转→对所述真空装置再次抽取真空。

采用这样的方法，可以批量地处理掉工件上树脂中的气泡，不需要购买专业的昂贵的生产设备，可以获得更大的劳动生产率和更低的生产成本，可大大提高采用这些方法的生产企业的竞争优势。

附图说明

图1为“消除树脂中气泡的方法”发明的流程图一。

图2为“印制电路板表面印上阻焊油墨后存在气泡”的示意图。

图3为“存在孔位置的工件”的示意图。

图4为“消除树脂中气泡的方法”发明的流程图二。

图5为“消除树脂中气泡的方法”发明的流程图三。

具体实施方式

下面结合具体实施事例，对本发明技术方案进一步说明。

方法一：

如图1所示，本发明的具体实施方式是：提供一种消除树脂中气泡的方法，所述的方法最少包含如下步骤：将树脂放置到工件上→将所述工件放置到真空装置中→对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空→将所述工件从所述真空装置中取出→使所述工件上的所述树脂固化。本处所述的树脂可以是环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚氨树脂、阻焊油墨(它包含了环氧树脂在内的由许多有机物构成的复杂成份)、以及一切可以发生聚合反应而从由单体分子聚合成高分子物质进而由非固体转变成固体物质的材料；所述的工件，可以是印制电路板、集成电路、机械加工工件等物体；所述的真空装置，可以是一种箱状物体、圆柱体、或者有不规则形状的容积的物体，它由真空腔体、真空密封装置、相关真空管道、真空泵系统、控制器件装置等部份构成，它可以实现填装进工件、并对工件实施真空环境抽取、释放掉真空等一系列动作；如再加上一些机械装置，可以实现工件的角度翻转；加上智能控制手段，可以精准控制每个流程阶段的时间和详细参数，并实现自动化生产；通过不同程式的设定和调整，可以实现不同流程和步骤的处理，从而实现不同的处理工艺，应用范围更广及更方便使用。具体如下详细说明：

步骤100：将树脂放置到工件上：将树脂放置到工件上的方法有很多种，可以采用丝网印刷的方法，将树脂丝印到工件上去，它可以将树脂印到工件的表面上，也可以将树脂印到工件上的孔中去从而将孔塞住；也可以采用将工件整体浸入到液态的树脂中，从而使得树脂填充到工件所需的位置，如表面的线路位置、凹陷的位置、孔的位置等等；也可以采用手工涂抹的方式，将树脂涂抹到工件的表面或者孔内，从而完成工件特定位置的树脂放置。不管采用哪一种方式，工件上的树脂之中总会存在一些气泡，一方面是因为树脂在被放置过程中会有气泡夹杂进去，另一方面工件的拐角位、角落位、死角位等一些特殊位置也会导致气泡的存在。具体如图2所示，当我们将阻焊油墨丝印1到了印制电路板4的表面上的时候，印制电路板4的表面上的线路2(线路通常由铜线路构成电路的回路)是凸出的，所以就存在许多的拐角位或死角位，当油墨被丝印到其表面时，油墨也被刮刀搅动而夹入了气体，所以总会有气体残留在所需的工件上的油墨中，这些气体在油墨中形成了细小的气泡3，如果两条线路相邻得很近，并且线路之间存在较高的电势差，这些气泡可很容易导致电压击穿而引起短路。又如图3所示，当我们要将工件6中的孔位置5进行树脂塞孔时，树脂在被塞进孔位置5的过程中，会有气体混进到树脂中，同时孔位置本身也是一个死角位，很容易残存气体而导致孔内的树脂存在气泡，孔的直径越小，导致这种问题发生的机率就越大；如果孔内的树脂存在气泡，会导致塞孔的效果大大变差，最终产品的可靠性也会大大下降。所以消除树脂中的气泡是一件很重要也很棘手的事情。

步骤200：将所述工件放置到真空装置中：可以每次将最少一个所述的工件放置到所述的真空装置中进行抽真空处理，如每次放置2个、10个、100个、1000个…等等，只要真空装置的容积可以容纳得下，就可以尽可能地往里放置更多的工件，以批量处理达到产量的最大化，从而更利于降低生产成本。这种放置通常是采用并列的放置方式，这样可以在占最小的体积的情况下放置更多的工件。所述的工件可以采用水平放置的方法，也可以采用垂直放置的方法，具体采用哪一种的方法视工件的形状、外貌以及加工的需要而定；如果加工的工件是扁平状的，树脂在工件上容易流动而跑掉，采用水平放置的方式是比较好的；如果想加工工件中的孔在抽真空的过程中有更多的树脂流进去，也应该采用水平放置的方式；但是如果需求正好与上述两种情况相反，则应该采用垂直放置的方式。如果所述的工件是不规则的形状构成的，则所谓的水平放置、垂直放置就不存在明显的界定了，但是所放置的倾斜角度或放置位置也需依据树脂填充的位置而定，这样才能获得最好的效果。

步骤300：对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空：在这个步骤中，对以下的循环步骤“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空”最少执行一次。如果要获得更好的气泡消除效果，可以对本处所述的循环步骤执行多次，即：“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空”→“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空”…，经过多次循环后，工件上的树脂中残存的气泡就会被不断在消除而变得越来越少，从而更接近我们想要获得的效果。在一个循环步骤：“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空”之中，在抽取真空之后及释放掉所述真空之前，可以设置停留时间，这样可以使得树脂中的气泡有更多的时间外逸，从而更利于消除气泡；所述的停留时间设置在1分钟至200分钟之间，不同的树脂，可以采用不同的停留时间，如果树脂的粘度比较低，可以采用较短的停留时间，如果树脂的粘度比较高，则需要较长的停留时间；事实上，树脂的粘度是可以通过添加不同比例的稀释剂来调整的，所以不能依据树脂的种类来判断粘度的数值，而是必须以所用来使用时的树脂的物理状态来衡量粘度值，衡量的方法通常采用粘度计测量；针对粘度值在150至200VT-04F的树脂，停留时间控制在10至30分钟比较合理，更长时间效果肯定会更好，但是会导致生产效率大大下降；更短的时间也未必不可以，但是残留较多气泡的机率也会增加，所以存在一个最佳的操作窗口的问题，在这个操作窗口中可以获得成本、效率、产能、品质等各种因素综合的最佳的效果，故不能认为在时间上的变化可以成为一种新的创新而获得独立于本专利权利要求范围之外的权利。在所述的“对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空”步骤中，还可以进行以下演变，对以下的循环步骤“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→将所述的工件进行角度翻转→对所述真空装置再次抽取真空→再次释放掉所述真空”最少执行一次；在这里，对所述的工件进行了翻转，这种翻转可以使工件上的树脂更好地流动到所需的位置，如针对需要进行树脂塞孔的印制电路板，在水平放置时，树脂通常会因为重力的作用而跑到孔位置5的下侧7处了，上侧8处的树脂就变得很少了，如果这样将树脂固化掉，树脂塞孔的效果肯定是不均匀的，故如果翻转过来，再使得树脂顺着重力的方向流回树脂较少的位置，就可使得树脂均匀地分布；翻转过来后到下一次释放掉真空状态前，也要控制一定的停留时间，这里的停留时间的控制可以参考上述的控制方法，只是这里已经是进行了最少两次的抽真空了，停留时间可以适当减少，以提高劳动生产率；循环步骤“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→将所述的工件进行角度翻转→对所述真空装置再次抽取真空→再次释放掉所述真空”可以执行多次，以获得更好的消树脂气泡的效果，直至达到所需的效果；采用不同的重复次数后，停留时间的控制也需相应调整，重复的次数越多，因为在重复的过程中就可以使得树脂在工件上的分布变得更均匀了，故可以相应缩短停留时间以提高劳动生产率。为方便控制，通常将所述的工件翻转180度，实际上也可以对所述工件翻转其他角度，这和工件的形状或者工件填充树脂的要求有关，比如采用连续翻转4次的方式，每次翻转90度，这样也可以获得同样的均匀树脂的效果，但是采用这些不同的具体的设置方式不能认为是一种创新，而仅仅是对本专利的简单推演而派生出来的不同方法而已，仍属于本专利权利要求范围之内。在执行步骤中所述的抽取真空时，其真空度设置在80％至100％之间，本处所述的真空度是指空气被抽出的比例(通常指总重量的占比会比较直观)，如果真空装置中的气体被100％地抽出，则真空度为100％，如果只有80％的气体被抽出，则残留气体的真空度只有80％，如果根本没抽，则真空度为0％；将真空度控制在80％至100％之间就可以满足生产需求了，真空度的数值越大，则消气泡效果会越好，但这里还有一个最佳能效比的问题，实际上要达到100％的真空度是难之又难的，在实际生产控制中，可以将真空度控制在95％至98％之间，这样的参数既容易达到、又可以获得很佳的消气泡效果；如果仍不能达到所需的效果，可以采用重复“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空”或者是重复“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→将所述的工件进行角度翻转→对所述真空装置再次抽取真空→再次释放掉所述真空”的方式来加强效果，这样反而可以获得更好的能效比。

步骤400：将所述工件从所述真空装置中取出：这个步骤很简单，只需将工件从真空装置中取出来就可以了。取出的过程中，要轻拿轻放，以防止树脂被震落。

步骤500：使所述工件上的所述树脂固化：最常用的也是最快的方法是采用加热的方法使所述的树脂固化，加热采用的温度在摄氏80度至200度之间，加热采用的时间在5分钟至120分钟之间；不同的树脂种类可以采用不同的固化参数，当然即使是同一种树脂，固化参数也不可能尽然相同，树脂中所添加的固化剂(一种催化剂，可以加速树脂发生聚合反应而发生固化效果的药物)的数量不同，固化参数是截然不同的；温度越高、时间越长，固化的效果越强。如果只是想起到预固化的作用，时间和温度的控制会比较严格，通常会设定在摄氏110度至130度之间烤10至30分钟之间。针对一些可以光感固化的树脂，也可以采用紫外光照射感光固化的方式，但这样的方式需要逐件、逐件地进行，并且有严格的时间和紫外光强度的控制要求，生产效率会比较低，但针对精度要求较高的工作，仍是可以采用这样的方法生产的。

方法二：

如图4所示，本发明的具体实施方式是：提供一种消除树脂中气泡的方法，所述的方法最少包含如下步骤：将树脂放置到工件上→将所述工件放置到真空装置中→对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空→使所述工件上的所述树脂固化→将所述工件从所述真空装置中取出。对于树脂、工件、真空装置等的要求和具体描述与方法一中的描述相同。具体如下详细说明：

步骤100：将树脂放置到工件上：具体要求和描述与“方法一”中的“步骤100”相同。

步骤200：将所述工件放置到真空装置中：具体要求和描述与“方法一”中的“步骤200”相同。

步骤300：对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空：具体要求和描述与“方法一”中的“步骤300”相同。

步骤500：使所述工件上的所述树脂固化：具体要求和描述与“方法一”中的“步骤500”相同。

步骤600：将所述工件从所述真空装置中取出：具体要求和描述与“方法一”中的“步骤400”相同。

“方法二”只是针对“方法一”在步骤顺序上进行了简单的变换和调整，基本原理并没有大的改变。而采用“抽取真空”、“抽真空和释放真空进行多次循环”、“角度翻转”等内容才是本专利的核心思想，任何围绕这些核心思想而进行的简单变换和调整而派生出的其他权利要求都可以认为在本专利的权利要求范围内。

方法三：

如图5所示，本发明的具体实施方式是：提供一种消除树脂中气泡的方法，所述的方法最少包含如下步骤：将树脂放置到工件上→将所述工件放置到真空装置中→对所述真空装置抽取真空→使所述工件上的所述树脂固化→释放掉所述真空装置中的所述真空→将所述工件从所述真空装置中取出。对于树脂、工件、真空装置等的要求和具体描述与方法一中的描述相同。具体如下详细说明：

步骤100：将树脂放置到工件上：具体要求和描述与“方法一”中的“步骤100”相同。

步骤200：将所述工件放置到真空装置中：具体要求和描述与“方法一”中的“步骤200”相同。

步骤700：对所述真空装置抽取真空：在这个步骤中，可以只执行一次抽真空的过程，也可以对以下的循环步骤“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→再次对所述真空装置抽取真空”最少执行一次。如果要获得更好的气泡消除效果，可以对本处所述的循环步骤执行多次，即：“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→再次对所述真空装置抽取真空”→“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→再次对所述真空装置抽取真空”…，经过多次循环后，工件上的树脂中残存的气泡就会被不断在消除而变得越来越少，从而更接近我们想要获得的效果。在一个循环步骤：“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→再次对所述真空装置抽取真空”之中，在抽取真空之后至下一次抽取真空之前，可以设置停留时间，这样可以使得树脂中的气泡有更多的时间外逸，从而更利于消除气泡；所述的停留时间设置在1分钟至200分钟之间，不同的树脂，可以采用不同的停留时间，如果树脂的粘度比较低，可以采用较短的停留时间，如果树脂的粘度比较高，则需要较长的停留时间；事实上，树脂的粘度是可以通过添加不同比例的稀释剂来调整的，所以不能依据树脂的种类来判断粘度的数值，而是必须以所用来使用时的树脂的物理状态来衡量粘度值，衡量的方法通常采用粘度计测量；针对粘度值在150至200VT-04F的树脂，停留时间控制在10至30分钟比较合理，更长时间效果肯定会更好，但是会导致生产效率大大下降；更短的时间也未必不可以，但是残留较多气泡的机率也会增加，所以存在一个最佳的操作窗口的问题，在这个操作窗口中可以获得成本、效率、产能、品质等各种因素综合的最佳的效果，故不能认为在时间上的变化可以成为一种新的创新而获得独立于本专利权利要求范围之外的权利。在所述的“对所述真空装置抽取真空”步骤中，还可以进行以下演变，对以下的循环步骤“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→将所述的工件进行角度翻转→对所述真空装置再次抽取真空”执行一次或多次；在这里，对所述的工件进行了翻转，这种翻转可以使工件上的树脂更好地流动到所需的位置，如针对需要进行树脂塞孔的印制电路板，在水平放置时，树脂通常会因为重力的作用而跑到孔位置5的下侧7处了，上侧8处的树脂就变得很少了，如果这样将树脂固化掉，树脂塞孔的效果肯定是不均匀的，故如果翻转过来，再使得树脂顺着重力的方向流回树脂较少的位置，就可使得树脂均匀地分布；翻转过来后到下一次释放掉真空状态前，也要控制一定的停留时间，这里的停留时间的控制可以参考上述的控制方法，只是这里已经是进行了最少两次的抽真空了，停留时间可以适当减少，以提高劳动生产率；循环步骤“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→将所述的工件进行角度翻转→对所述真空装置再次抽取真空”可以执行多次，以获得更好的消树脂气泡的效果，直至达到所需的效果；采用不同的重复次数后，停留时间的控制也需相应调整，重复的次数越多，因为在重复的过程中就可以使得树脂在工件上的分布变得更均匀了，故可以相应缩短停留时间以提高劳动生产率。为方便控制，通常将所述的工件翻转180度，实际上也可以对所述工件翻转其他角度，这和工件的形状或者工件填充树脂的要求有关，比如采用连续翻转4次的方式，每次翻转90度，这样也可以获得同样的均匀树脂的效果，但是采用这些不同的具体的设置方式不能认为是一种创新，而仅仅是对本专利的简单推演而派生出来的不同方法而已，仍属于本专利权利要求范围之内。在执行步骤中所述的抽取真空时，其真空度设置在80％至100％之间，本处所述的真空度是指空气被抽出的比例(通常指总重量的占比会比较直观)，如果真空装置中的气体被100％地抽出，则真空度为100％，如果只有80％的气体被抽出，则残留气体的真空度只有80％，如果根本没抽，则真空度为0％；将真空度控制在80％至100％之间就可以满足生产需求了，真空度的数值越大，则消气泡效果会越好，但这里还有一个最佳能效比的问题，实际上要达到100％的真空度是难之又难的，在实际生产控制中，可以将真空度控制在95％至98％之间，这样的参数既容易达到、又可以获得很佳的消气泡效果；如果仍不能达到所需的效果，可以采用重复“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→再次对所述真空装置抽取真空”或者是重复“对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→将所述的工件进行角度翻转→对所述真空装置再次抽取真空”的方式来加强效果，这样反而可以获得更好的能效比。其他细节上的要求与“方法一”中的抽真空内容相似。

步骤800：使所述工件上的所述树脂固化：具体要求和描述与“方法一”中的“步骤500”相同。

步骤900：释放掉所述真空装置中的所述真空：这个步骤比较简单，只需将真空阀打开，将空气释放回所述的真空装置中就可以了，释放空气的过程缓慢一些会比较好，这样比较有利于树脂填充到所述工件上所需的位置。

步骤950：将所述工件从所述真空装置中取出：具体要求和描述与“方法一”中的“步骤400”相同。

采用“抽取真空”、“抽真空和释放真空进行多次循环”、“角度翻转”等内容才是本专利的核心思想，这些处理步骤可以使得树脂中的气泡被抽出而消除掉；任何围绕这些核心思想而进行的简单变换和调整而派生出的其他权利要求都可以认为在本专利的权利要求范围内。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种消除树脂中气泡的方法，所述的方法最少包含如下步骤：将树脂放置到工件上→将所述工件放置到真空装置中→对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空→将所述工件从所述真空装置中取出→使所述工件上的所述树脂固化。

2.根据权利要求1所述的一种消除树脂中气泡的方法，其特征在于，所述的对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空步骤中，对以下的循环步骤最少执行一次：对真空装置抽取真空→释放掉所述真空。

3.根据权利要求2所述的一种消除树脂中气泡的方法，其特征在于，在所述的循环步骤之中，在抽取真空之后及释放掉所述真空之前，设置停留时间在1分钟至200分钟之间。

4.根据权利要求1所述的一种消除树脂中气泡的方法，其特征在于，所述的对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空步骤中，对以下的循环步骤最少执行一次：对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→将所述的工件进行角度翻转→对所述真空装置再次抽取真空→再次释放掉所述真空。

5.根据权利要求1所述的一种消除树脂中气泡的方法，其特征在于，所述的抽取真空，其真空度设置在80％至100％之间。

6.根据权利要求1所述的一种消除树脂中气泡的方法，其特征在于，所述的使所述工件上的所述树脂固化步骤中，采用加热的方法使所述的树脂固化，加热采用的温度在摄氏80度至200度之间，加热采用的时间在5分钟至120分钟之间。

7.一种消除树脂中气泡的方法，所述的方法最少包含如下步骤：将树脂放置到工件上→将所述工件放置到真空装置中→对所述真空装置抽取真空后释放掉所述真空→使所述工件上的所述树脂固化→将所述工件从所述真空装置中取出。

8.一种消除树脂中气泡的方法，所述的方法最少包含如下步骤：将树脂放置到工件上→将所述工件放置到真空装置中→对所述真空装置抽取真空→使所述工件上的所述树脂固化→释放掉所述真空装置中的所述真空→将所述工件从所述真空装置中取出。

9.根据权利要求8所述的一种消除树脂中气泡的方法，其特征在于，所述的对所述真空装置抽取真空的步骤中，对以下的循环步骤最少执行一次：对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→再次对所述真空装置抽取真空。

10.根据权利要求8所述的一种消除树脂中气泡的方法，其特征在于，所述的对所述真空装置抽取真空的步骤中，对以下的循环步骤最少执行一次：对真空装置抽取真空→释放掉所述真空→将所述的工件进行角度翻转→对所述真空装置再次抽取真空。

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