CN113600505A - 一种传感器元件检测分选设备 - Google Patents
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Abstract
一种传感器元件检测分选设备，包括机架电箱、总控制单元、真空转塔系统、自动上料系统、产品处理系统、自动下料系统，所述总控制单元分别信号连接真空转塔系统、自动上料系统、产品处理系统和自动下料系统，用于控制传感器产品从自动上料系统依次转移至产品处理系统、自动下料系统，所述真空转塔系统用于完成转移动作；所述总控制单元安装在机架电箱内；该设备可以多种相关检查设备整合在一台设备，满足了生产工艺要求。实现对传感器元件输入生产，然后进行产品定位纠正、产品电性测试、产品外观检测等生产工序，最后根据检测的结果对有缺陷的产品进行不良分类，对良品装入产品载盘。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件生产检测技术领域，尤其涉及一种传感器元件检测分选设备。
背景技术
晶圆切割蓝膜用途如下：蓝色保护胶带是用做IC/半导体制造过程中矽晶圆晶背研磨制程中的表面保护胶带；半导体硅片/晶圆背面打磨时(IC/半导体工艺)的回路面保护膜。由于蓝色保护胶带使用几乎不会污染晶圆表面的特殊亲水性胶体，因此清洗晶圆的制程可以省略，生产成本及对环境的冲击，也因此得以降低，同时提升产品的良率，实质上达成降低成本的要求；半导体硅片/晶圆：切割用蓝膜、切割用UV膜、带离型膜保护膜；半导体硅片/晶圆：翻晶膜、UV膜。本专利所述的一种传感器元件是生产工艺以蓝膜为载体，进行切割划片后，产品成型在蓝膜载盘上的一种传感器元件产品。
对这种传感器元件的半成品质量检测，需要将产品从传感器蓝膜载盘上，一颗颗取出，进行电性检测，外观检查，将不良产品挑选分类放置，等待复检、返修、报废处理；将质量好的放入载盘中转移给下道生产工序。这是一个相对复杂的半成品生产检测工艺方法，制约产品质量和生产效率。传统做法先将传感器蓝膜载盘，通过扩膜设备将传感器蓝膜转移到一种圆环中，再通过一种专用设备将传感器产品从蓝膜上分离出料，然后通过人工进行电性检测，外观检查等，将不良产品挑选分类放置，等待复检、返修、报废处理；将质量好的放入产品载盘治具中，转移给下道生产工序。
这种传感器元件的半成品质量检测生产工艺，需要多种设备，配置相关人工进行生产，其缺点和不足，主要体显在以下：第一，增加了人力人员生产管理成本；第二，产品质量随人为因素而变化，质量不稳定；第三，产品生产需要大量的搬运及中转储存，需要占地空间较大；第四，产品生产效率较低，属于半自动化生产模式。第五，产品生产设备种类较多，增加了设备维护成本。
发明内容
为解决上述问题，自动化完成传感器元件的检测分选，本发明公开了一种传感器元件检测分选设备，包括机架电箱、总控制单元、真空转塔系统、自动上料系统、产品处理系统、自动下料系统，所述总控制单元分别信号连接真空转塔系统、自动上料系统、产品处理系统和自动下料系统，用于控制真空转塔系统吸取传感器产品，并控制真空转塔系统(2)转移传感器产品，即从自动上料系统依次转移至产品处理系统、自动下料系统；
所述总控制单元安装在机架电箱内；
所述自动上料系统、产品处理系统、自动下料系统依次环绕设置在真空转塔系统周边，所述真空转塔系统、自动上料系统、产品处理系统、自动下料系统均安装在机架电箱上；
所述总控制单元用于产生控制信号一、控制信号二、控制信号三、控制信号四、控制信号五，并将产生的控制信号一、控制信号二发送给真空转塔系统；将产生的控制信号三发送给产品处理系统；将产生的控制信号四发送给自动下料系统；将产生的控制信号五发送给自动上料系统；
所述自动上料系统用于根据控制信号五将传感器产品从蓝膜载盘上分离，经真空转塔系统转移至产品处理系统；
所述产品处理系统用于根据控制信号三接收由真空转塔系统转移的传感器产品，并进行检测分选，得到经过检测分选的传感器产品，经过检测分选的传感器产品经真空转塔系统转移至自动下料系统；
所述自动下料系统用于根据控制信号四接收真空转塔系统转移的经过检测分选的传感器产品，并根据检测分选的结果，将传感器产品分类下料，其中，将检测为质量好的传感器产品转移至下道工序，不良产品分类放置，等待复检、返修、报废处理。
真空转塔系统用于根据控制信号一将从蓝膜载盘上分离的传感器产品转移至产品处理系统；用于根据控制信号二将经过检测分选的传感器产品转移至自动下料系统。
进一步地，所述真空转塔系统包括DDR电机、直线下压机构、转盘吸嘴机构，所述真空转塔系统安装在机架电箱上，直线下压机构以及转盘吸嘴机构驱动连接DDR电机，转盘吸嘴机构的外缘环形阵列地安装有吸嘴取放装置，在所述直线下压机构上安装有直线下压装置，所述直线下压装置用于对吸嘴取放装置下压，下压后的吸嘴取放装置再对传感器产品完成吸取动作。
进一步地，所述自动上料系统包括产品提篮装置、提篮升降装置、产品XY工作平台、扩膜及角度校正装置、夹爪移动装置、蓝膜盘夹爪机构、视觉搜寻装置、顶针分离装置；
所述提篮升降装置、产品XY工作平台、夹爪移动装置均安装在机架电箱上；
所述产品提篮装置用于容纳蓝膜载盘，且通过纵向轨道安装在提篮升降装置上；
所述扩膜及角度校正装置、顶针分离装置均安装在产品XY工作平台上；
所述视觉搜寻装置安装在直线下压装置上；
所述蓝膜盘夹爪机构安装在夹爪移动装置上，夹爪移动装置用于控制移动蓝膜盘夹爪机构夹取蓝膜载盘，再将蓝膜载盘移动到扩膜及角度校正装置的工作区上。
所述视觉搜寻装置配合直线下压装置、吸嘴取放装置从上方定位到传感器产品，顶针分离装置从下方将传感器产品顶出，吸嘴取放装置吸取传感器产品，转盘吸嘴机构转动，将传感器产品转移至产品处理系统。
进一步地，所述产品处理系统包括定位纠正装置、电性测试系统、外观视觉装置，所述定位纠正装置、电性测试系统、外观视觉装置均安装在机架电箱上；
所述定位纠正装置用于接收来自自动上料系统转移的传感器产品，对传感器产品进行定位纠正；
所述电性测试系统用于对定位纠正后的传感器产品进行电性测试；
所述外观视觉装置用于对通过电性测试合格的传感器产品进行外观测试；所述真空转塔系统用于完成传感器产品在定位纠正装置、电性测试系统、外观视觉装置之间的转移动作，并将电性测试不合格的产品、经过外观测试的产品转移至自动下料系统。
进一步地，所述自动下料系统包括载盘XY工作平台、产品载盘、不良分类料盒、清料分类料盒，所述载盘XY工作平台、不良分类料盒、清料回收料盒均安装在机架电箱上，所述产品载盘安装在载盘XY工作平台上；
所述产品载盘用于放置通过外观测试合格的传感器产品，所述不良分类料盒用于接收电性测试和外观测试任一项不合格的传感器；
所述清料回收料盒用于接收吸嘴取放装置上未被清除的产品，便于设备复位，目的是便于吸嘴取放装置重新取产品；
进一步地，所述电性测试系统包括电性测试装备和外联测试装备，所述电性测试装备和外联测试装备相连接。
进一步地，所述机架电箱的上表面安装有大理石板。
进一步地，所述机架电箱的侧面设置有散热孔。
进一步地，所述机架电箱的下方安装有支撑座和滚轮。
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本发明公开的一种传感器元件检测分选设备，是一种高速高效全自动的检查分选设备。为了提高生产效率，减少人工参与，设备设计了将产品蓝膜载盘放入一种提篮中，进行自动上下料系统。实现了将传感器产品从蓝膜载盘上，高速精准的一颗颗取出，进行电性检测，外观检查，将不良产品挑选分类放置，等待复检、返修、报废处理；将质量好的放入产品载盘中转移给下道工序。
该设备可以多种相关检查设备整合在一台设备，满足了生产工艺要求。实现对传感器元件输入生产，通过自动上下料系统将产品送进设备核心的真空转塔系统，然后进行产品定位纠正、产品电性测试、产品外观检测等生产工序，最后根据检测的结果对有缺陷的产品进行不良分类，对良品装入产品载盘。
通过实施本发明，该设备系统是一种全自动的生产模式，具有高效高质量性能稳定。减少人力人员生产管理成本，降低了设备维护成本；产品质量不会随人为因素而变化导致质量不稳定；不需要大量的搬运及中转储存，减少了占地空间较大；产品测试生产效率高，产品稳定。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的图1相对侧视角的整体结构示意图。
图3为本发明的侧视向结构示意图。
图4为本发明的俯视向结构示意图。
图5为本发明的原理图。
图6为本发明的原理图，对图5中的部分部件作了进一步标识。
图7为本发明的结构流程图。
图8为本发明的产品流程图。
图中标号说明：
1、机架电箱；2、真空转塔系统；3、自动上料系统；4、产品处理系统；5、自动下料系统；202、直线下压机构；203、转盘吸嘴机构；204、吸嘴取放装置；205、直线下压装置；301、产品提篮装置；302、提篮升降装置；303、产品XY工作平台；304、扩膜及角度校正装置；305、夹爪移动装置；306、蓝膜盘夹爪机构；307、视觉搜寻装置；308、顶针分离装置；401、定位纠正装置；402、电性测试系统；403、外观视觉装置；501、载盘XY工作平台；502、产品载盘；503、不良分类料盒；504、清料分类料盒；101、大理石板；102、散热孔；103、支撑座；104、滚轮；6、蓝膜载盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
请参阅图1-6，如图所示，本发明提供了一种传感器元件检测分选设备，其特征在于：包括机架电箱1、总控制单元、真空转塔系统2、自动上料系统3、产品处理系统4、自动下料系统5。所述机架电箱1的上表面安装有大理石板101，大理石板101有助于工作台维持视觉上的整洁，所述机架电箱1的侧面设置有散热孔102，散热孔102阵列的分布于机架电箱1的侧壁上，有助于设备工作时热量的快速散出。所述机架电箱1的下方安装有支撑座103和滚轮104，从图1、图2以及图3中可以看出，支撑座103是可调节的，当调节支撑座103的高度至滚轮104以下，此时滚轮104具备支撑作用，滚轮104即可滚动从而带动设备移动。所述总控制单元安装在机架电箱1内且总控制单元分别信号连接真空转塔系统2、自动上料系统3、产品处理系统4和自动下料系统5，用于控制传感器产品从自动上料系统3依次转移至产品处理系统4、自动下料系统5，所述真空转塔系统2用于完成转移动作，所述自动上料系统3、产品处理系统4、自动下料系统5依次环绕设置在真空转塔系统2周边，所述真空转塔系统2、自动上料系统3、产品处理系统4、自动下料系统5均安装在机架电箱1上的大理石板101台面上。
对于上述的真空转塔系统2，所述真空转塔系统2包括DDR电机、直线下压机构202、转盘吸嘴机构203，所述真空转塔系统安装在机架电箱1上，直线下压机构202以及转盘吸嘴机构203驱动连接DDR电机201，转盘吸嘴机构203的外缘环形阵列地安装有吸嘴取放装置204，在所述直线下压机构202上安装有直线下压装置205，所述直线下压装置205用于对吸嘴取放装置204下压，下压后的吸嘴取放装置204再对传感器产品完成吸取动作。
所述自动上料系统3用于将传感器产品从蓝膜载盘6上分离，经真空转塔系统2转移至产品处理系统4，所述自动上料系统3包括产品提篮装置301、提篮升降装置302、产品XY工作平台303、扩膜及角度校正装置304、夹爪移动装置305、蓝膜盘夹爪机构306、视觉搜寻装置307、顶针分离装置308；其中：
所述提篮升降装置302、产品XY工作平台303、夹爪移动装置305均安装在机架电箱1上；产品提篮装置301用于容纳蓝膜载盘6，且通过纵向轨道安装在提篮升降装置302上；扩膜及角度校正装置304、顶针分离装置308均安装在产品XY工作平台303上；视觉搜寻装置307安装在直线下压装置205上；蓝膜盘夹爪机构306安装在夹爪移动装置305上，夹爪移动装置305用于移动和控制蓝膜盘夹爪机构306夹取蓝膜载盘6，再将蓝膜载盘6移动到扩膜及角度校正装置304的工作区上。在扩膜及角度校正装置304上，蓝膜载盘6完成扩膜及角度校正，尤其在扩膜完成后，传感器产品得以相互分离；视觉搜寻装置307配合直线下压装置205、吸嘴取放装置204从上方定位到传感器产品，顶针分离装置308从下方将传感器产品顶出，吸嘴取放装置204吸取传感器产品，转盘吸嘴机构203转动，将传感器产品转移至产品处理系统4。
所述产品处理系统4用于接收由真空转塔系统2转移的传感器产品，并进行检测分选，经过检测分选的传感器产品经真空转塔系统2转移至自动下料系统5，产品处理系统4负责完成对传感器产品的定位纠正、电性测试以及外观检测。
产品处理系统4包括定位纠正装置401、电性测试系统402、外观视觉装置403，所述定位纠正装置401、电性测试系统402、外观视觉装置403均安装在机架电箱1上，其中：
定位纠正装置401用于接收来自自动上料系统3转移的传感器产品，对传感器产品进行定位纠正；电性测试系统402用于对定位纠正后的传感器产品进行电性测试，电性测试系统402包括电性测试装备和外联测试装备，所述电性测试装备和外联测试装备相连接；外观视觉装置403用于对通过电性测试合格的传感器产品进行外观测试。
在上述过程中，真空转塔系统2用于完成传感器产品在定位纠正装置401、电性测试系统402、外观视觉装置403之间的转移动作，并将电性测试不合格的产品、经过外观测试的产品转移至自动下料系统5。
在产品处理系统4的工序中，电性测试的工序在前，外观检测的工序在后，在电性测试过程中，只要该步骤没有通过检测，真空转塔系统2将将不合格的产品移至自动下料系统5的回收工序，当然，在通过电性测试合格后却没有通过外观检测，对于不合格的产品，真空转塔系统2依然将其转移至自动下料系统5的回收工序。
所述自动下料系统5包括载盘XY工作平台501、产品载盘502、不良分类料盒503、清料分类料盒504，所述载盘XY工作平台501、不良分类料盒503、清料回收料盒504均安装在机架电箱1上，所述产品载盘502安装在载盘XY工作平台501上。所述产品载盘502用于放置通过外观测试合格的传感器产品，所述不良分类料盒503用于接收电性测试和外观测试任一项不合格的传感器；所述清料回收料盒504用于接收吸嘴取放装置204上未被清除的产品，便于设备复位，目的是便于吸嘴取放装置204重新取产品。
所述自动下料系统5用于接收真空转塔系统2转移的经过检测分选的传感器产品，并根据检测分选的结果，将传感器产品分类下料，其中，将检测为质量好的传感器产品转移至下道工序，检测为质量好意思为传感器产品在通过电性测试合格后也通过了外观检测，检测均合格，将其放置产品于载盘502，对于不良产品，将其分类放置，即为回收工序，等待复检、返修、报废处理，其中，将电性测试和外观测试任一项不合格的传感器置入不良分类料盒503，此外，，设备复位，目的是便于吸嘴取放装置204重新取产品，清料回收料盒用于接收吸嘴取放装置204上未被清除的产品。
请参考图7-8，图中显示了本发明的设备的功能部件以及此设备工作的过程，在图7中，图中箭头显示了传感器产品的轨迹，图中所示的设备总控制系统即为上述的总控制单元。图8中，产品蓝盘输入即为将产品放置在蓝膜载盘6上；蓝膜载盘6装入提篮，即将多个蓝膜载盘6装入产品提篮装置301中；夹爪机构夹取蓝膜载盘6，即提篮升降装置302驱动产品提篮装置301纵向移动，待提篮升降装置302移动到合适的位置时，蓝膜盘夹爪机构306工作，从产品提篮装置301夹取蓝膜载盘6并将其放置在扩膜及角度校正装置304上；扩膜及角度校正，即蓝膜载盘6在扩膜及角度校正装置304上，完成扩膜及角度校正，扩膜后传感器产品之间产生间距，彼此分离；产品XY工作平台303工作，调整在膜上传感器产品的位置；产品视觉搜寻，视觉搜寻装置307寻找膜上的传感器产品，如果未找到，则产品XY工作平台303继续调整位置，直至视觉搜寻装置307定位到膜上的传感器产品；产品顶针分离，顶针分离装置308从下方顶出视觉搜寻装置307定位到膜上的传感器产品；吸嘴取放装置204吸取传感器产品后将其移动至定位纠正装置401，定位纠正装置401对传感器产品定位纠正；对完成定位纠正的传感器产品进行电性测试，对于电测测试不合格的产品，将其转移至回收工序，电性测试合格的产品继续进行外观检测，对于外观检测不合格的产品，也将其转移至回收工序，对于外观检测合格的产品，载盘XY工作平台501调整位置后，吸嘴取放装置204放下传感器产品至产品载盘502，一并作为合格的成品输出。
综上所述，本发明公开的一种传感器元件检测分选设备，是一种高速高效全自动的检查分选设备。为了提高生产效率，减少人工参与，设备设计了将产品蓝膜载盘6放入一种提篮中，进行自动上下料系统。实现了将传感器产品从蓝膜载盘6上，高速精准的一颗颗取出，进行电性检测，外观检查，将不良产品挑选分类放置，等待复检、返修、报废处理；将质量好的放入产品载盘502中转移给下道工序。
该设备可以多种相关检查设备整合在一台设备，满足了生产工艺要求。实现对传感器元件输入生产，通过自动上下料系统将产品送进设备核心的真空转塔系统，然后进行产品定位纠正、产品电性测试、产品外观检测等生产工序，最后根据检测的结果对有缺陷的产品进行不良分类，对良品装入产品载盘502。
通过实施本发明，该设备系统是一种全自动的生产模式，具有高效高质量性能稳定。减少人力人员生产管理成本，降低了设备维护成本；产品质量不会随人为因素而变化导致质量不稳定；不需要大量的搬运及中转储存，减少了占地空间较大；产品测试生产效率高，产品稳定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种传感器元件检测分选设备，其特征在于：总控制单元、真空转塔系统(2)、自动上料系统(3)、产品处理系统(4)、自动下料系统(5)；
所述总控制单元用于控制真空转塔系统(2)吸取传感器产品，并将传感器产品从自动上料系统(3)依次转移至产品处理系统(4)、自动下料系统(5)；
所述总控制单元用于产生控制信号一、控制信号二、控制信号三、控制信号四、控制信号五，并将产生的控制信号一、控制信号二发送给真空转塔系统(2)；将产生的控制信号三发送给产品处理系统(4)；将产生的控制信号四发送给自动下料系统(5)；将产生的控制信号五发送给自动上料系统(3)；
所述自动上料系统(3)用于根据控制信号五将传感器产品从蓝膜载盘(6)上分离；
所述产品处理系统(4)用于根据控制信号三接收由真空转塔系统(2)转移的传感器产品，并进行检测分选，得到经过检测分选的传感器产品；
所述自动下料系统(5)用于根据控制信号四接收真空转塔系统(2)转移的经过检测分选的传感器产品，并根据检测分选的结果，将传感器产品分类下料；
真空转塔系统(2)用于根据控制信号一将从蓝膜载盘(6)上分离的传感器产品转移至产品处理系统(4)；用于根据控制信号二将经过检测分选的传感器产品转移至自动下料系统(5)。
2.根据权利要求1所述的一种传感器元件检测分选设备，其特征在于：所述真空转塔系统(2)包括DDR电机、直线下压机构(202)、转盘吸嘴机构(203)，所述真空转塔系统安装在机架电箱(1)上，直线下压机构(202)以及转盘吸嘴机构(203)驱动连接DDR电机(201)，转盘吸嘴机构(203)的外缘环形阵列地安装有吸嘴取放装置(204)，在所述直线下压机构(202)上安装有直线下压装置(205)，所述直线下压装置(205)用于对吸嘴取放装置(204)下压，下压后的吸嘴取放装置(204)再对传感器产品完成吸取动作。
3.根据权利要求1所述的一种传感器元件检测分选设备，其特征在于：所述自动上料系统(3)包括产品提篮装置(301)、提篮升降装置(302)、产品XY工作平台(303)、扩膜及角度校正装置(304)、夹爪移动装置(305)、蓝膜盘夹爪机构(306)、视觉搜寻装置(307)、顶针分离装置(308)；
所述提篮升降装置(302)、产品XY工作平台(303)、夹爪移动装置(305)均安装在机架电箱(1)上；
所述产品提篮装置(301)用于容纳蓝膜载盘(6)，且通过纵向轨道安装在提篮升降装置(302)上；
所述扩膜及角度校正装置(304)、顶针分离装置(308)均安装在产品XY工作平台(303)上；
所述视觉搜寻装置(307)安装在直线下压装置(205)上；
所述蓝膜盘夹爪机构(306)安装在夹爪移动装置(305)上，夹爪移动装置(305)用于移动和控制蓝膜盘夹爪机构(306)夹取蓝膜载盘(6)，再将蓝膜载盘(6)移动到扩膜及角度校正装置(304)的工作区上。
所述视觉搜寻装置(307)配合直线下压装置(205)、吸嘴取放装置(204)从上方定位到传感器产品，顶针分离装置(308)从下方将传感器产品顶出，吸嘴取放装置(204)吸取传感器产品，转盘吸嘴机构(203)转动，将传感器产品转移至产品处理系统(4)。
4.根据权利要求1所述的一种传感器元件检测分选设备，其特征在于：所述产品处理系统(4)包括定位纠正装置(401)、电性测试系统(402)、外观视觉装置(403)，所述定位纠正装置(401)、电性测试系统(402)、外观视觉装置(403)均安装在机架电箱(1)上；
所述定位纠正装置(401)用于接收来自自动上料系统(3)转移的传感器产品，对传感器产品进行定位纠正；
所述电性测试系统(402)用于对定位纠正后的传感器产品进行电性测试；
所述外观视觉装置(403)用于对通过电性测试合格的传感器产品进行外观测试；
所述真空转塔系统(2)用于完成传感器产品在定位纠正装置(401)、电性测试系统(402)、外观视觉装置(403)之间的转移动作，并将电性测试不合格的产品、经过外观测试的产品转移至自动下料系统(5)。
5.根据权利要求1所述的一种传感器元件检测分选设备，其特征在于：所述自动下料系统(5)包括载盘XY工作平台(501)、产品载盘(502)、不良分类料盒(503)、清料分类料盒(504)，所述载盘XY工作平台(501)、不良分类料盒(503)、清料回收料盒(504)均安装在机架电箱(1)上，所述产品载盘(502)安装在载盘XY工作平台(501)上；
所述产品载盘(502)用于放置通过外观测试合格的传感器产品，所述不良分类料盒(503)用于接收电性测试和外观测试任一项不合格的传感器；
所述清料回收料盒(504)用于接收吸嘴取放装置(204)上未被清除的产品，便于设备复位。
6.根据权利要求1所述的一种传感器元件检测分选设备，其特征在于：所述电性测试系统(402)包括电性测试装备和外联测试装备，所述电性测试装备和外联测试装备相连接。
7.根据权利要求1所述的一种传感器元件检测分选设备，其特征在于：所述机架电箱(1)的上表面安装有大理石板(101)。
8.根据权利要求1所述的一种传感器元件检测分选设备，其特征在于：所述机架电箱(1)的侧面设置有散热孔(102)。
9.根据权利要求1所述的一种传感器元件检测分选设备，其特征在于：所述机架电箱(1)的下方安装有支撑座(103)和滚轮(104)。
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