CN115301569A - 一种晶圆片厚度分选系统 - Google Patents

Abstract

本发明的一种晶圆片厚度分选系统，包括厚度检测组件和分选组件，分选组件包括晶圆输入机构和晶圆片存储机构，厚度检测组件对晶圆片进行厚度检测后通过晶圆输入机构输送至分选组件，分选组件将不同厚度的晶圆片按照设置的分类规则放置到不同的存储机构，厚度检测组件检测后的晶圆输送至晶圆输入机构，晶圆片存储机构包括对称设置的至少一组输送带，至少一组输送带的两端分别设有顶部传感器和底部传感器，顶部传感器用于检测输送带的顶部是否有晶圆，底部传感器用于检测是否有固定齿经过。输送带带动晶圆每次以槽位间距上升，在运动过程中，通过以上的每次晶圆触发顶部传感器发出中断信号使得传送带立即停止，保证晶圆举升高度的一致性。

Description

一种晶圆片厚度分选系统

技术领域

本发明属于晶圆片分选技术领域，具体来说是一种晶圆片厚度分选系统。

背景技术

目前在晶圆片生产和制造中需要进行各种工艺制程流程或分选过程，机械手经常要将晶圆片从存储盒中放入和取出，机械手的片叉需移动到晶圆片存储盒中每一槽中去取或放晶圆片。而使用自动晶圆片存储盒时，机械手只需在自动晶圆片存储盒最上方的槽位取片即可。自动晶圆片存储盒能够自动升降存储盒中的每一槽，可以始终将需要取放的槽位移动至最上方，方便机械手取放晶圆片。机械手的位置精度很高，这样就要求自动晶圆片存储盒举升每槽晶圆片至最上方处也至少同样位置精度，否则就会出现距离过远，机械手无法取走晶圆片；或是距离过近晶圆片被压碎。

自动晶圆片存储盒中的每一槽是由四根可运动的皮带上粘连的齿构成的，伺服电机带动皮带从而使每一槽上升或者下降一格。一方面皮带槽位精度不达标，另一方面由于每个自动晶圆片存储盒的皮带张紧力和安装上有些差异，两方面导致每组自动晶圆片存储盒槽与槽之间间距存在差别。目前的控制方式是将槽与槽的间距认为是相同的，即电机运动一个槽位的距离相同，转化成电机的脉冲值也相同。自动晶圆片存储盒使用的是比较常用的位置控制方式，控制板下发运动到目标位置指令，电机开始旋转，编码器随同一起旋转，编码器旋转的同时会发出脉冲信号，控制板累计该脉冲信号与目标位置值作比较，直到脉冲值等于目标值时，停止发脉冲，电机停止运动。下发相同脉冲量相值，电机运动距离相同，因皮带精度不达标和安装差异存在，导致上升或下降一槽存在差异，无法保证晶圆片举升高度的一致性。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于解决现有的晶圆片厚度分选系统在进行自动存储的过程中难以保证晶圆片举升高度的一致性的问题。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种晶圆片厚度分选系统，包括厚度检测组件和分选组件，所述分选组件包括晶圆输入机构和晶圆片存储机构，所述厚度检测组件检测后的晶圆输送至晶圆输入机构，所述晶圆片存储机构包括对称设置的至少一组输送带，至少一组所述输送带的相对侧面设有相对应的用于支撑晶圆的固定齿，至少一组所述输送带的两端分别设有顶部传感器和底部传感器，所述顶部传感器用于检测输送带的顶部是否有晶圆，所述底部传感器用于检测是否有固定齿经过。

优选的，所述分选组件内设有若干均匀分布的晶圆片存储机构，若干所述晶圆片存储机构外围设有对称平行的晶圆输入机构和晶圆输出机构。

优选的，所述分选组件还设有收纳盒，所述收纳盒设置于所述晶圆输入机构的远离厚度检测组件的一端，所述收纳盒用于接收所述晶圆输入机构末端掉落的晶圆片。

优选的，所述晶圆输入机构的运输轨迹上设有用于检测晶圆片完整度的检测机构。

优选的，所述晶圆输出机构的出口连接有导片组件一，所述导片组件一包括晶圆转运机构一、导片机构一、导片升降机构一，所述晶圆转运机构一与所述晶圆输出机构对接，所述导片升降机构一驱动所述导片机构一移动，所述导片机构一转接所述导片升降机构一与所述晶圆转运机构一。

优选的，所述晶圆转运机构一连接有传输组件一，所述传输组件一包括放置待存储晶圆盒一的上料传输机构一和放置已存储晶圆盒一的下料传输机构一。

优选的，所述厚度检测组件包括固定支架和若干个并排设置的检测机构，所述固定支架上设有若干个高度调节机构，所述检测机构分别设置于单独的高度调节机构。

优选的，所述厚度检测组件对称分选组件的一侧设有导片组件二，所述导片组件二设有晶圆转运机构二、导片机构二和导片升降机构二，所述晶圆转运机构二向外延伸与厚度检测组件连接，所述导片升降机构二驱动所述导片机构二移动，所述导片机构二转接所述导片升降机构二与所述晶圆转运机构二。

优选的，所述导片机构二连接有传输组件二，所述传输组件二包括放置待拿取晶圆盒的上料传输机构二和放置已拿取晶圆盒的下料传输机构二，所述上料传输机构二和下料传输机构二通过竖直移动机构转接。

优选的，所述晶圆片存储机构还包括底座和固定于所述底座上的驱动电机，所述底座上垂直设有固定支架，所述固定支架的上下两侧设有从动轴，所述从动轴上设有用于驱动输送带的转动轮，所述转动轮通过传动皮带与所述驱动电机的传动轮连接。

优选的，包括两组输送带且相互平行设置，每组输送带包括对称设置的两个输送带，两组输送带上的固定齿的数量相同。

优选的，所述固定支架包括下固定支架和上固定支架，所述下固定支架和上固定支架均设有转轴固定孔用于固定所述从动轴，所述顶部传感器与上固定支架固定，所述底部传感器与下固定支架固定。

优选的，所述底座或下固定支架上设有固定装置，所述固定装置用于固定转动轴和所述驱动电机的驱动轴，所述转动轴和驱动轴平行设置且通过齿轮组传动，所述转动轴和驱动轴上均设有传动轮。

优选的，所述齿轮组为一对规格相同且相互啮合的齿轮。

优选的，所述驱动电机为一体式伺服驱动电机，所述驱动电机包括编码器、控制板和刹车机构，所述控制板与顶部传感器、底部传感器通讯连接。

优选的，所述传输组件一设有相互连通的上下腔体或者左右腔体，所述上下腔体或者左右腔体分别设置上料传输机构一和下料传输机构一。

优选的，所述传输组件二设有相互连通的上下腔体或者左右腔体，所述上下腔体或者左右腔体分别设置上料传输机构二和下料传输机构二。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明的一种晶圆片厚度分选系统，包括厚度检测组件和分选组件，分选组件包括晶圆输入机构和晶圆片存储机构，厚度检测组件对晶圆片进行厚度检测后通过晶圆输入机构输送至分选组件，分选组件将不同厚度的晶圆片按照设置的分类规则放置到不同的存储机构，厚度检测组件检测后的晶圆输送至晶圆输入机构，晶圆片存储机构包括对称设置的至少一组输送带，至少一组输送带的相对侧面设有相对应的用于支撑晶圆的固定齿，至少一组输送带的两端分别设有顶部传感器和底部传感器，顶部传感器用于检测输送带的顶部是否有晶圆，底部传感器用于检测是否有固定齿经过。输送带带动晶圆每次以槽位间距上升，在运动过程中，顶部传感器持续检测，当顶部传感器检测到输送带顶部有晶圆时，顶部传感器发送中断信号给驱动电机；当顶部传感器未检测到输送带顶部有晶圆时，传送带继续以槽位间距进行运动。通过以上的每次晶圆触发顶部传感器发出中断信号使得传送带立即停止，保证晶圆举升高度的一致性。

附图说明

图1为本发明的一种晶圆片厚度分选系统的结构示意图；

图2为本发明的传输组件一的结构示意图；

图3为本发明的导片组件一的结构示意图；

图4为本发明的分选组件的结构示意图；

图5为本发明的厚度检测组件的结构示意图；

图6为本发明的导片组件二的结构示意图；

图7为本发明的传输组件二的结构示意图；

图8为本实施例的晶圆片存储机构的结构示意图；

图9为本实施例的晶圆片存储机构的主视图；

图10为本本实施例的晶圆片存储机构的侧视图；

图11为本实施例的晶圆片存储机构的驱动电机的局部示意图。

示意图中的标号说明：

100、传输组件一；110、上料传输机构一；120、下料传输机构一；130、待存储晶圆盒一；140、已存储晶圆盒一；150、晶圆盒移动机构一；

200、导片组件一；210、晶圆转运机构一；220、导片机构一；230、导片升降机构一；

300、分选组件；310、晶圆输出机构；320、收纳盒；410、晶圆输入机构；420、移动臂；430、抓手；440、晶圆片存储机构；450、机械手；460、晶圆追踪检测组件；

500、厚度检测组件；510、固定支架；520、检测机构；530、高度调节机构；

600、导片组件二；610、晶圆转运机构二；620、导片机构二；630、导片升降机构二；

700、传输组件二；710、下料传输机构二；720、上料传输机构二；730、已拿取晶圆盒；740、待拿取晶圆盒；750、晶圆盒移动机构二；760、竖直移动机构；

4100、底座；4101、底座固定孔；4110、下固定支架；4111、转轴固定孔；4112、支架固定孔；4113、底部传感器；4114、驱动轴；4115、转动轴；4116、固定装置；4120、驱动电机；4121、传动轮；4122、传动皮带；4123、从动轮；4124、转动轮；4125、从动轴；4126、输送带；4127、固定齿；4128、齿轮组；4130、上固定支架；4131、横向固定杆；4132、顶部传感器；4140、固定板；4150、晶圆。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

参照附图1-附图11，本实施例的一种晶圆片厚度分选系统，包括厚度检测组件500和分选组件300，所述分选组件300包括晶圆输入机构410和晶圆片存储机构440，所述厚度检测组件500对晶圆片进行厚度检测后通过晶圆输入机构410输送至分选组件300，分选组件300将不同厚度的晶圆片按照设置的分类规则放置到不同的存储机构440，所述厚度检测组件500检测后的晶圆输送至晶圆输入机构410，所述晶圆片存储机构440包括对称设置的至少一组输送带4126，至少一组所述输送带4126的相对侧面设有相对应的用于支撑晶圆4150的固定齿4127，至少一组所述输送带4126的两端分别设有顶部传感器4132和底部传感器4113，所述顶部传感器4132用于检测输送带4126的顶部是否有晶圆4150，所述底部传感器4113用于检测是否有固定齿4127经过。输送带4126带动晶圆每次以槽位间距上升，在运动过程中，顶部传感器4132持续检测，当顶部传感器4132检测到输送带4126顶部有晶圆时，顶部传感器4132发送中断信号给驱动电机；当顶部传感器4132未检测到输送带4126顶部有晶圆时，传送带4126继续以槽位间距进行运动。通过以上的每次晶圆触发顶部传感器4132发出中断信号使得传送带立即停止，保证晶圆举升高度的一致性。

分选组件300内设有若干均匀分布的晶圆片存储机构440，若干所述晶圆片存储机构440外围设有对称平行的晶圆输入机构410和晶圆输出机构310。

分选组件300还设有收纳盒320，所述收纳盒320设置于所述晶圆输入机构410的远离厚度检测组件500的一端，所述收纳盒320用于接收所述晶圆输入机构410末端掉落的晶圆片。

晶圆输入机构410的运输轨迹上设有用于检测晶圆片完整度的检测机构520，所述检测机构520为图像识别设备，检测完整晶圆片发送信号控制机械手450，机械手450的移动臂420移动并通过抓手430将完整的晶圆片夹取放置到相对应的存储机构440内，当检测晶圆片不完整时则不发送信号给机械手450进行抓取，未被抓取的不完整晶圆片随着晶圆输入机构410移动并掉落到收纳盒320内。所述晶圆输入机构410和晶圆输出机构310为传送带及其它输送设备。

晶圆输出机构310的出口连接有导片组件一200，所述导片组件一200包括晶圆转运机构一210、导片机构一220、导片升降机构一230，所述晶圆转运机构一210与所述晶圆输出机构310对接，所述导片升降机构一230驱动所述导片机构一220移动，所述导片机构一220转接所述导片升降机构一230与所述晶圆转运机构一210。

晶圆转运机构一210连接有传输组件一100，所述传输组件一100包括放置待存储晶圆盒一130的上料传输机构一110和放置已存储晶圆盒一140的下料传输机构一120，所述上料传输机构一110将待存储晶圆盒一130输送至晶圆转运机构一210，晶圆转运机构一210将待存储晶圆盒一130输送至导片机构一220进行固定，所述导片升降机构一230将晶圆输出机构310输出的晶圆放置于待存储晶圆盒一130内，随后已存储晶圆盒一140通过晶圆转运机构一210输送至传输组件一100的下料传输机构一120进行输出。

厚度检测组件500包括固定支架510和若干个并排设置的检测机构520，所述固定支架510上设有若干个高度调节机构530，所述检测机构520分别设置于单独的高度调节机构530。

厚度检测组件500对称分选组件300的一侧设有导片组件二600，所述导片组件二600设有晶圆转运机构二610、导片机构二620和导片升降机构二630，所述晶圆转运机构二610向外延伸与厚度检测组件500连接，所述导片升降机构二630驱动所述导片机构二620移动，所述导片机构二620转接所述导片升降机构二630与所述晶圆转运机构二610。

导片机构二620连接有传输组件二700，所述传输组件二700包括放置待拿取晶圆盒740的上料传输机构二720和放置已拿取晶圆盒730的下料传输机构二710，所述上料传输机构二720和下料传输机构二710通过竖直移动机构760转接。

晶圆片存储机构440还包括底座4100和固定于所述底座4100上的驱动电机4120，所述底座4100上垂直设有固定支架，所述固定支架的上下两侧设有从动轴4125，所述从动轴4125上设有用于驱动输送带4126的转动轮4124，所述转动轮4124通过传动皮带4122与所述驱动电机4120的传动轮4121连接。

包括两组输送带4126且相互平行设置，每组输送带4126包括对称设置的两个输送带4126，两组输送带4126上的固定齿4127的数量相同。

固定支架包括下固定支架4110和上固定支架4130，所述下固定支架4110和上固定支架4130均设有转轴固定孔4111用于固定所述从动轴4125，所述顶部传感器4132与上固定支架4130固定，所述底部传感器4113与下固定支架4110固定。

底座4100或下固定支架4110上设有固定装置4116，所述固定装置4116用于固定转动轴4115和所述驱动电机4120的驱动轴4114，所述转动轴4115和驱动轴4114平行设置且通过齿轮组4128传动，所述转动轴4115和驱动轴4114上均设有传动轮4121。

齿轮组4128为一对规格相同且相互啮合的齿轮。

驱动电机4120为一体式伺服驱动电机，所述驱动电机4120包括编码器、控制板和刹车机构，所述控制板与顶部传感器4132、底部传感器4113通讯连接。

传输组件一100设有相互连通的上下腔体或者左右腔体，所述上下腔体或者左右腔体分别设置上料传输机构一110和下料传输机构一120。

传输组件二700设有相互连通的上下腔体或者左右腔体，所述上下腔体或者左右腔体分别设置上料传输机构二720和下料传输机构二710。

在存放并输送晶圆4150的输送带4126的两端分别设有顶部传感器4132和底部传感器4113，设有驱动电机4120用于驱动输送带4126，驱动电机4120驱动输送带4126带动晶圆4150上升，当顶部传感器4132检测到输送带4126顶部有晶圆4150时，顶部传感器4132发送中断信号给驱动电机4120，驱动电机4120停止转动使得晶圆4150保持在设定高度。可以确保晶圆4150准确平稳的放置在待取放的位置。

本实施例的方法还包括通过底部传感器4113检测通过的输送带4126的固定齿4127的数量，将固定齿4127的数量与对应的驱动电机4120的编码器的编码值进行计算相邻固定齿4127的间距。

方法具体为先通过驱动电机4120驱动输送带4126使得所有固定齿4127都位于底部传感器4113上方，后驱动电机4120驱动输送带4126下降，当底部传感器4113检测到第一个固定齿4127时，电机编码值清零，此位置即为零位，随后输送带4126继续下降使得最后一固定齿4127被底部传感器4113检测时停止运动，将固定齿4127的数量与对应的驱动电机4120的编码器的编码值进行计算相邻固定齿4127的间距为槽位间距。通过确定所有固定齿4127通过底部传感器4113的过程中电机编码值的数值，从而计算得到相邻固定齿4127的间距为槽位间距，通过编码值控制传送带4126每次上升或者下降一个槽位间距，可以保证传送带4126稳定均匀的进行移动实现对晶圆4150稳定的拿取或存放。

传送带4126带动晶圆4150每次以槽位间距上升，在运动过程中，顶部传感器4132持续检测，当顶部传感器4132检测到输送带4126顶部有晶圆4150时，顶部传感器4132发送中断信号给驱动电机4120；当顶部传感器4132未检测到输送带4126顶部有晶圆4150时，传送带4126继续以槽位间距进行运动。

以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (17)

1.一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：包括厚度检测组件(500)和分选组件(300)，所述分选组件(300)包括晶圆输入机构(410)和晶圆片存储机构(440)，所述厚度检测组件(500)检测后的晶圆输送至晶圆输入机构(410)，所述晶圆片存储机构(440)包括对称设置的至少一组输送带(4126)，至少一组所述输送带(4126)的相对侧面设有相对应的用于支撑晶圆(4150)的固定齿(4127)，至少一组所述输送带(4126)的两端分别设有顶部传感器(4132)和底部传感器(4113)，所述顶部传感器(4132)用于检测输送带(4126)的顶部是否有晶圆(4150)，所述底部传感器(4113)用于检测是否有固定齿(4127)经过。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述分选组件(300)内设有若干均匀分布的晶圆片存储机构(440)，若干所述晶圆片存储机构(440)外围设有对称平行的晶圆输入机构(410)和晶圆输出机构(310)。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述分选组件(300)还设有收纳盒(320)，所述收纳盒(320)设置于所述晶圆输入机构(410)的远离厚度检测组件(500)的一端，所述收纳盒(320)用于接收所述晶圆输入机构(410)末端掉落的晶圆片。

4.根据权利要求2所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述晶圆输入机构(410)的运输轨迹上设有用于检测晶圆片完整度的检测机构(520)。

5.根据权利要求2所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述晶圆输出机构(310)的出口连接有导片组件一(200)，所述导片组件一(200)包括晶圆转运机构一(210)、导片机构一(220)、导片升降机构一(230)，所述晶圆转运机构一(210)与所述晶圆输出机构(310)对接，所述导片升降机构一(230)驱动所述导片机构一(220)移动，所述导片机构一(220)转接所述导片升降机构一(230)与所述晶圆转运机构一(210)。

6.根据权利要求5所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述晶圆转运机构一(210)连接有传输组件一(100)，所述传输组件一(100)包括放置待存储晶圆盒一(130)的上料传输机构一(110)和放置已存储晶圆盒一(140)的下料传输机构一(120)。

7.根据权利要求1所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述厚度检测组件(500)包括固定支架(510)和若干个并排设置的检测机构(520)，所述固定支架(510)上设有若干个高度调节机构(530)，所述检测机构(520)分别设置于单独的高度调节机构(530)。

8.根据权利要求1所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述厚度检测组件(500)对称分选组件(300)的一侧设有导片组件二(600)，所述导片组件二(600)设有晶圆转运机构二(610)、导片机构二(620)和导片升降机构二(630)，所述晶圆转运机构二(610)向外延伸与厚度检测组件(500)连接，所述导片升降机构二(630)驱动所述导片机构二(620)移动，所述导片机构二(620)转接所述导片升降机构二(630)与所述晶圆转运机构二(610)。

9.根据权利要求8所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述导片机构二(620)连接有传输组件二(700)，所述传输组件二(700)包括放置待拿取晶圆盒(740)的上料传输机构二(720)和放置已拿取晶圆盒(730)的下料传输机构二(710)，所述上料传输机构二(720)和下料传输机构二(710)通过竖直移动机构(760)转接。

10.根据权利要求1所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述晶圆片存储机构(440)还包括底座(4100)和固定于所述底座(4100)上的驱动电机(4120)，所述底座(4100)上垂直设有固定支架，所述固定支架的上下两侧设有从动轴(4125)，所述从动轴(4125)上设有用于驱动输送带(4126)的转动轮(4124)，所述转动轮(4124)通过传动皮带(4122)与所述驱动电机(4120)的传动轮(4121)连接。

11.根据权利要求10所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：包括两组输送带(4126)且相互平行设置，每组输送带(4126)包括对称设置的两个输送带(4126)，两组输送带(4126)上的固定齿(4127)的数量相同。

12.根据权利要求11所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述固定支架包括下固定支架(4110)和上固定支架(4130)，所述下固定支架(4110)和上固定支架(4130)均设有转轴固定孔(4111)用于固定所述从动轴(4125)，所述顶部传感器(4132)与上固定支架(4130)固定，所述底部传感器(4113)与下固定支架(4110)固定。

13.根据权利要求12所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述底座(4100)或下固定支架(4110)上设有固定装置(4116)，所述固定装置(4116)用于固定转动轴(4115)和所述驱动电机(4120)的驱动轴(4114)，所述转动轴(4115)和驱动轴(4114)平行设置且通过齿轮组(4128)传动，所述转动轴(4115)和驱动轴(4114)上均设有传动轮(4121)。

14.根据权利要求13所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述齿轮组(4128)为一对规格相同且相互啮合的齿轮。

15.根据权利要求14所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述驱动电机(4120)为一体式伺服驱动电机，所述驱动电机(4120)包括编码器、控制板和刹车机构，所述控制板与顶部传感器(4132)、底部传感器(4113)通讯连接。

16.根据权利要求6所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述传输组件一(100)设有相互连通的上下腔体或者左右腔体，所述上下腔体或者左右腔体分别设置上料传输机构一(110)和下料传输机构一(120)。

17.根据权利要求9所述的一种晶圆片厚度分选系统，其特征在于：所述传输组件二(700)设有相互连通的上下腔体或者左右腔体，所述上下腔体或者左右腔体分别设置上料传输机构二(720)和下料传输机构二(710)。

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