JP2003031642A - 基板搬送装置、それを用いたペースト塗布装置、及びペースト塗布方法 - Google Patents
基板搬送装置、それを用いたペースト塗布装置、及びペースト塗布方法Info
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Abstract
傾向から、ペースト塗布作業前に行われる基板の位置決
め制御の効率化を図る。 【解決手段】 先に受け渡された基板2の位置ずれ(角
度α)に対応して、基板2を吸着保持するステージ41
の向きをその位置ずれ方向に変えて、次の基板2を搬送
ロボット3から受け取る。その受け取り後に、制御器4
6はX−Y−θ移動機構43を制御して、ステージ41
をY軸方向に位置合わせを行う。その結果、位置ずれ傾
向を有する基板2に対し、位置決め用のマーク21,2
2は、固定して設けられたCCDカメラ421a,42
2aの視野領域421a,422a内に収まる確率が向
上し、ペースト塗布前における位置決め作業の効率化が
図れる。
Description
介して基板をステージ上に受け渡す基板搬送装置、それ
を用いたペースト塗布装置、及びペースト塗布方法の改
良に関する。
む2枚のガラス基板の貼り合わせが行われるが、その貼
り合わせのために一方のガラス基板の対向面に、接着剤
であるペーストが塗布される。
るガラス製の基板を受け取り、基板面にペーストを塗布
描画する従来のペースト塗布装置の構成配置図で、図1
0(a)は図9に示したペースト塗布装置の要部正面
図、図10(b)は図10(a)のA−A矢視要部平面
図である。
に順次搬送供給されてくる基板2は、搬送ロボット3に
吸着保持され、製造効率向上のために対向配置された2
台のペースト塗布装置4,4に交互に搬送供給される。
搬送ロボット3は、図示X−Y軸面で伸縮自在なアーム
3aを有し、角度θ方向に旋回可能に構成されている。
とヘッド機構42とを備え、ステージ41は、吸着盤と
上下(紙面に鉛直なZ軸方向)動可能な複数個のピンと
を有して、上昇したピンが搬送ロボット3から基板2を
受け取って降下し、その降下した基板2を吸着盤が吸着
保持するように構成されている。
構43上に搭載されており、そのX−Y−θ移動機構4
3はヘッド機構42とともにテーブル(架台)44上に
設置されている。従って、ステージ41上の基板2は、
X−Y−θ移動機構43の駆動により、直交するX−Y
軸方向及びそのX−Y面に直交するZ軸を中心としたθ
(旋回)方向にその位置や向きを変えることができる。
トを収納した一組のシリンジ421,422が図示X軸
方向に移動して任意の位置決め可能に組み込まれてい
て、そのシリンジ421,422の下方先端部のノズル
から吐出したペーストが、基板2面上にペーストパター
ンを形成する。
定められたペースト塗布作業位置に固定されていて、X
−Y−θ移動機構43のY軸移動軸43aに搭載された
ステージ41が、図9に示した搬送ロボット3側に近い
基板の受け渡し位置と、基板の受け渡し位置を離れて、
ペースト塗布作業位置との間をY1方向に往復するよう
に構成される。
421,422には、図10(a)にも示すように、そ
れぞれCCDカメラ421a,422aが一体に取り付
けられている。
0(b)に示したように、基板2面の左右2か所に形成
された十字状の位置決め(アライメント)用のマーク2
1,22を撮影して、その映像パターンを図1に示す制
御器46に供給する。
受けた制御器46は、画像認識により基板2の予め設定
された位置との間の位置ずれを検出し、そのずれが零と
なるようX−Y−θ移動機構43を制御する。
着保持された基板2が、予め設定された位置との間で何
等位置ずれがない状態では、図10(b)に矢印で示す
ように、基板2の向きYkは、ステージ41の向きYs
及びX−Y−θ移動機構43のY軸移動方向Yに一致す
る。
た各シリンジ421,422と基板2との間のプログラ
ム制御による相対位置変化により形成されるから、ステ
ージ41上の基板2は予め設定された基準位置にあっ
て、その向きYkがY軸移動方向Yに一致することが条
件となる。
位置や向きYkがずれていたとき、制御器46は、ペー
スト塗布制御に先立ち、X−Y−θ移動機構43を制御
し、基板2位置が予め設定された位置に一致するよう位
置決め補正を行う。
は、モニタディスプレイ47及びキ−ボ−ド48が接続
されていて、作業員は、モニタディスプレイ47の表示
を見ながら、キーボート48の操作により、基板2の上
記位置決め作業、及び基板2へのペースト塗布作業を調
整制御することができる。
ム制御によるペースト塗布が行われるが、ペーストパタ
ーンが形成された後の基板2は、前進移動して搬送ロボ
ット3に引き渡される。その際、制御器46は、X−Y
−θ移動機構43を制御し、ステージ41の向きYsを
Y軸方向Yに一致させ、先に、搬送ロボット3から受け
渡されたときの基板位置の状態に戻した後に基板2の引
き渡しを行う。
台1において角度αの位置ずれ状態にあった基板2が、
搬送ロボット3を介してステージ41に受け渡され、ペ
ースト塗布された後も、同じくその角度αの位置ずれ状
態が維持されて搬送ロボット3を介して搬出台5に供給
される。
の受け渡し操作において、もしも新たな位置ずれを引き
起こしてしまい、それが図9に示したように、ずれ量
(角度α)がさらに拡大する方向にずれてしまうと、基
板2は、図示のようにずれ量が角度β(β>α)となっ
て順次、後方の導電ペースト塗布工程、検査工程、及び
貼り合わせ工程等へと搬送移動される。
御器46の制御を受け、矢印Y1方向へ往復移動するこ
とで、ステージ41を、基板の受け渡し位置とペースト
塗布作業位置との間をY1方向に往復するように構成す
ることもある。
46がX−Y−θ移動機構43を駆動制御し、基板2の
位置ずれ補正を行う状況を説明するものである。
からステージ41に受け渡されたときの位置ずれ状態
が、一方のマーク21の中心は、CCDカメラ421a
の視野領域421bの中心に一致していても、角度Δθ
のずれで、他方のマーク22の中心がCCDカメラ42
2bの視野中心からずれていることを示している。
421a,422aの撮像画像に基づいて公知のパター
ン認識手法を用いてそれぞれのマーク21,22の位置
ずれを求め、両マーク21,22の位置ずれから基板の
X,Y,θ方向の位置ずれを演算により求め、この位置
ずれが零となるようにX−Y−θ移動機構43を制御す
る。
ット3からステージ41に受け渡されたときの位置ずれ
状態が、一方のマーク21の中心はCCDカメラ421
aの視野領域421bの中心に一致していても、角度Δ
θ2のずれで、他方のマーク22の中心がCCDカメラ
422aの視野領域422bから大きくはみ出している
ことを示している。
ン認識手法によりマーク22を検出することができず、
エラー信号を出力し、作業員に対して異常を報知すると
ともに、装置の動作を停止させる。
りステージ41上から基板2を取り除いた後、装置を再
起動させ、ステージ41上に新たな基板2を供給するよ
うにしている。
めにペースト塗布作業でも高精度な位置決め作業が要求
されるようになってきており、撮像倍率の高いCCDカ
メラ421a,422aでは、マーク21,22が視野
領域421b,422bからとかくはずれやすい傾向に
ある。
示パネルの高精細化のもとでは、ペースト塗布装置に限
らず他の製造工程においても、基板に対し高度な位置決
めが要求される。また同時に、製造効率の向上が求めら
れるので、各工程間における基板の受け渡し速度の高速
化も要求される。
のスピートアップは、供給台1や搬出台5において、基
板2の位置ずれ量を拡大させる要因の一つとなる。
接触を行って停止するが、ガラス製の基板面は、微細に
観察すると厳密には平坦ではなく、僅かな凹凸や部分的
傾斜面を有する。またその凹凸や傾斜は一連の製造ロッ
ト(lot)の基板2において同じ傾向を示すことが多
い。
はそのずれ量の大きさに差異は有していても、同じ方向
にずれることが多い。
21,22は、CCDカメラ421a,422aの視野
領域421b,422bから連続してはみ出すことが多
くなり、それが作業員の負担を大きくし、また製造効率
を低下させたので改善が要望されていた。
基板2の位置ずれを補正したり、あるいはそのずれ量を
小さく押さえるために、高精度なゲージング機構を組み
込み、基板2授受の都度、位置補正を行うことも考えら
れるが、構成が複雑になるという新たな問題が発生す
る。
搬送されてきたとき、供給台上において同じ位置ずれ傾
向を示すことに鑑みてなされたもので、位置ずれ補正が
適正かつ容易に行われ、作業員の負担を軽減し得る基板
搬送装置、それを用いたペースト塗布装置、及びペース
ト塗布方法を提供することを目的とする。
ットから受け渡された基板の向きを予め設定された向き
に一致するように補正を行い、前記基板を加工位置に位
置付け、加工後の前記基板を前記搬送ロボットに引き渡
すステージを有する基板搬送装置において、前記ステー
ジの移動調整により補正された基板の向きの補正量を記
憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記補正
量を相殺するように前記ステージ位置を予め調整する調
整手段とを具備し、前記調整手段により予め位置調整さ
れた前記ステージが、前記基板に続いて搬送されてくる
他の基板を前記搬送ロボットから受け取り保持すること
を特徴とする。
おいて、調整手段により予め位置調整されたステージ
が、次に搬送されてくる他の基板を搬送ロボットから受
け取り保持するので、最初のノズル位置の補正位置が、
次に搬送されてくる他の基板のずれ方向に対応し、他の
基板の位置決め用のマーク位置を撮像カメラの視野領域
内に確率高く収めることができ、基板の加工作業に先立
つ位置決め操作を円滑に行うことができる。
ージに受け渡された基板の向きを、前記ステージの位置
調整により予め設定された向きに一致するように補正を
行い、その補正後の基板面にペーストを塗布して前記搬
送ロボットに基板を引き渡すように構成された基板搬送
装置を用いたペースト塗布装置において、前記ステージ
の移動調整により補正された基板の向きの補正量を記憶
する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記補正量
を相殺するように前記ステージ位置を予め調整する調整
手段とを具備し、前記調整手段により予め位置調整され
た前記ステージが、前記基板に続いて搬送されてくる他
の基板を前記搬送ロボットから受け取り保持することを
特徴とする。
て、ステージが搬送ロボットから供給された基板を受け
取り保持する工程と、この工程の後に、前記ステージの
位置調整により、ステージに保持された前記基板の向き
が予め設定された向きに一致するように補正する補正工
程と、この補正工程における前記基板の補正量を予めメ
モリに記憶する記憶工程と、前記補正工程により向きが
補正された前記基板面にペーストを塗布する塗布工程
と、この塗布工程によりペーストが塗布された前記基板
を、前記搬送ロボットに引き渡す工程と、この工程の後
に、前記記憶工程において記憶された前記補正量を相殺
する方向に前記ステージの位置を調整する調整工程と、
この調整工程により位置を調整された前記ステージが、
前記搬送ロボットから前記基板に続いて搬送されてくる
他の基板を受け取り保持する工程とからなることを特徴
とする。
れば、ペースト塗布作業に先立ち、ステージに保持され
た基板の位置補正量を予めメモリに記憶し、同じ位置ず
れ傾向を示す次の基板の受け取りに際し、ステージの位
置をその位置ずれ量を相殺する方向に基準位置から予め
偏移させるので、制御器による制御により、位置決め用
のマークを撮像カメラの視野領域内に高い確率で容易に
捕らえることができる。
次ステージに受け渡された基板に対し、ペーストを塗布
して前記搬送ロボットに基板を引き渡すように構成され
た基板搬送装置を用いたペースト塗布装置において、複
数のノズルと、複数のノズルのうち少なくとも基準とな
るノズルを除く他のノズルを基板面に平行な面で移動さ
せる移動手段と、前記基板の向きに応じて前記移動手段
を制御し、複数のノズルの配置方向を前記基板の向きに
倣わせる制御装置とを有することを特徴とする。
を用いたペースト塗布装置において、複数のノズルのう
ち少なくとも基準となるノズルを除く他のノズルを基板
面に平行な面で移動させることができるように構成され
ている。
て行った最初のノズル位置の補正位置は、そのまま次に
搬送されてくる基板のずれ方向に対応するので、基板の
位置決め用のマーク位置は撮像カメラの視野領域内に確
率高く収まり、ペースト塗布作業に先立つ位置決め操作
を円滑に行うことができる。
置、それを用いたペースト塗布装置、及びペースト塗布
方法の一実施の形態を図1ないし図8を参照して詳細に
説明する。なお、図9ないし図11に示した従来のペー
スト塗布装置と同一構成には同一符号を付して詳細な説
明は省略する。
れを用いたペースト塗布装置の一実施の形態を示した平
面図、図2は図1のペースト塗布装置の要部斜視図であ
る。
示した従来のペースト塗布装置と同様に、搬送されてき
た基板2が供給台1において角度αの傾きずれを生じ、
搬送ロボット3は、その角度αの傾きずれを有する基板
2をステージ41上に受け渡し、保持された状態を示し
ている。なお、本明細書では、基板2ステージ41に受
け渡す手段を搬送ロボットと総称することとする。
したように、X−Y−θ移動機構43のY軸移動軸43
aに搭載され、そのX−Y−θ移動機構43は移動自在
なテーブル(架台)44に装着されている。
2は、不図示のボールねじ機構が組み込まれていて、ペ
ーストを収納した一組のシリンジ421,422が支持
枠423の長手方向、すなわちX軸方向に移動して任意
に位置決め可能に構成されている。
に示したように、基板2の向きYkと、ステージ41の
向きYsとの間に角度αのずれを生じていて、図11
(a)に示したのと同様に、基板2のマーク22がCC
Dカメラ422aの視野領域422bの視野中心から外
れていたとすると、従来と同様に、制御器46によるパ
ターン認識に基づく位置決め制御が行われる。その結
果、図4に示すように、ステージ41の向きYsとY軸
方向Yとの間に角度αを有して、位置決めされた基板2
の向きYkはY軸方向Yと一致する。
2のマーク22が視野領域422bの視野中心から外れ
ていたときは、位置ずれ補正が行われるが、このとき制
御器46は、この位置ずれ補正において操作されたX−
Y−θ移動機構43の動作データ、すなわち直交するX
−Y座標位置での補正量データ(Δx,Δy,Δθ)を
ステージ41の補正基準データとして、内蔵したメモリ
(RAM)に記憶する。 この基板2の位置決め操作が
終了し、補正基準データがメモリに記憶された後は、従
来と同様に、制御器46によるプログラム制御によりペ
ースト塗布作業が実行される。
は、X−Y−θ移動機構43を制御して、ステージ41
を既定量だけ搬送ロボット3側に向けて移動させ、ステ
ージ上の基板2を受け渡し位置に位置付ける。
ステージ41の向きYsとY軸方向Yとは角度α分ずれ
た状態となるが、ステージ41上の基板2は、図4及び
図5に示すように、角度αが補正され、基板2の向きY
kがY軸方向Yと一致して位置ずれのない状態となっ
て、搬送ロボット3に引き渡される。
で仮に新たな位置ずれ(角度γ)が発生したとしても、
そのずれ量は小さく押さえることができる。
示すように、角度αの位置ずれ状態で、供給台1上に供
給載置された次の基板2を受け取りペースト塗布を行う
ものとする。
6は、先にメモリに記憶した補正基準データ(Δx,Δ
y,Δθ)を読み出し、基準位置(受け渡し位置におけ
るステージ41の正規の位置で、ステージ41の向きY
sとY軸方向Yも一致)を中心にして、その読み出した
補正基準データを相殺する位置データを生成してX−Y
−θ移動機構43を制御する。
れる基板2のずれが、一連の製造ロットにおいては、ず
れ量にばらつきがあっても同じ方向にずれる傾向があ
る。この場合、図6に示すように、読み出された補正基
準データの相殺する位置データによるX−Y−θ移動機
構43の制御により、ステージ41は、図6に示した供
給台1上の基板2の位置ずれ(角度α)と同じ方向に傾
斜した状態となり、破線で示す位置に基板2を吸着保持
する。
図7(a)に拡大して示したように、その基板2の向き
Ykはステージ41の向きYsとほぼ一致する。従っ
て、制御器46はX−Y−θ移動機構43を制御し、ス
テージ41の向きYsを単にY軸方向Yに一致させるこ
とで、図7(b)に示すように、基板2のマーク21,
22が、CCDカメラ421a,422aの各視野領域
421b,422bの中に収まり、しかも視野中心付近
に位置付けることができる。
角度α前後のずれを生じて搬送ロボット3からステージ
41上に次の基板2が引き渡されたとき、この実施の形
態によれば、基板2のマーク21,22がCCDカメラ
421a,422aの各視野領域421b,422bの
中に収まるので、基板2のマーク21,22を認識でき
ずに装置が停止するのを防止できる。
ロボット3からステージ41上に供給され保持されたと
き、基板2のマーク21,22のうちの一方(マーク2
1)の中心がCCDカメラ421aの視野領域421b
の中心位置に一致しているものとしたが、双方のマーク
(21,22)が同時に位置ずれしていたとしても、同
様に作用して目的を達成させることができる。
機構43制御により、次の基板2の位置ずれ傾向に対処
したステージ41の位置調整により、位置決め用のマー
ク21,22を円滑にCCDカメラ421a,422a
の視野領域421b,422b内に捕らえ得るので、基
板2への一連のペースト塗布作業の効率向上を実現する
ことができる。
め操作は、要するにステージ41上における基板2のX
−Y座標軸と、シリンジ421,422のX−Y座標軸
との軸合わせを行うことにほかならないから、ステージ
41側の位置調整を行うことなく、シリンジ421,4
22側の位置調整を行うようにしても同様な効果を得る
ことができる。
たペースト塗布装置の他の実施の形態に適用したヘッド
機構42の平面図で、基板2の向きYkのずれに対応し
てシリンジ421,422とCCDカメラ421a,4
22aとを一体で位置調整できるように構成したもので
ある。
構により、X軸方向に移動調整可能に取り付けられシリ
ンジ421,422及びCCDカメラ421a,422
aのうち、一方のシリンジ422とCCDカメラ422
aは、図8に示すように、さらにY軸方向のボールねじ
422cに組み込まれ、サーボモータ422dの駆動に
よりY軸方向にも一体で移動調整できるように構成され
ている。
422における各ノズルの相対位置をX−Y−θ方向の
2次元面において移動調整できるので、基板2を保持し
た他方のテーブル41側を固定した状態で、ノズル位置
調整を行い、基板2のずれ傾向に対応した位置決め制御
を行うことができる。
ーストを塗布するノズル位置と撮像カメラ位置を、基板
2のずれ傾向に対応してX−Y軸方向に移動するので、
次に搬送されてくる基板2の位置決め用のマークを撮像
カメラの視野領域内に捕らえ得る確率を高めることがで
き、ペースト塗布作業に先立つ位置決め操作を円滑に行
うことができる。
置、それを用いたペースト塗布装置、及びペースト塗布
方法によれば、ペースト塗布作業に際し、順次搬送供給
される基板の位置ずれに対して、記憶された補正基準デ
ータに基づくステージ41の位置決めが行われるので、
後続する基板の同様な位置ずれに対応してその位置決め
用のマーク位置を撮像カメラの視野領域内に確率高く捕
らえることができ、ペースト塗布作業の効率向上を実現
することができる。
板2の位置ずれ(Δx,Δy,Δθ)を次の基板2を受
け取る際のステージ41に対する補正基準データとして
記憶するようにした例で説明したが、例えば今回の製造
ロットの供給開始から所定枚数の基板2の位置ずれデー
タを連続して蓄積し、これらの位置ずれデータの平均値
を取るなどして統計的に処理した結果を補正基準データ
として記憶し、同一製造ロットの基板2を供給する間
は、その記憶した補正基準データ全ての基板2に共通し
て使用するようにしても良い。
基準データに基づいてX−Y−θ移動機構43を制御し
て、ステージ41の位置調整をする例で示したが、ステ
ージ41は従来技術と同様に、搬送ロボット3からの所
定の基板受け取り位置(基準位置)に移動させ、ステー
ジ41上に基板2を受け渡す搬送ロボット3のアーム3
aの受け渡し位置を補正基準データに基づいて位置調整
するようにしても良い。
(Δx,Δy,Δθ)とした場合、アーム3aを所定の
受け渡し位置に対して(Δx,Δy,Δθ)を相殺する
位置に位置付けるように搬送ロボット3を制御する。こ
のような構成は、ステージ41を移動させる移動機構が
θ方向の移動機構を持たない場合に特に有効である。
同じ傾向の位置ずれを引き起こして搬送されてくる基板
に対し効率良く作業を行うことができ、たとえば液晶表
示パネルの製造に適用して実用上大きな効果を得ること
ができる。
ースト塗布装置の一実施の形態を説明する平面図であ
る。
ある。
の要部拡大平面図である。
要部拡大平面図である。
布装置によりペースト塗布された後、搬送ロボットに引
き渡される状態を示した平面図である。
け取るときの状態を示した平面図である。
に受け渡された基板の要部拡大平面図、図7(b)は、
図7(a)に示した基板が位置補正された状態を示す基
板の要部拡大平面図である。
態に適用されるヘッド機構の平面図である。
する平面図である。
の要部正面図、図10(b)は図10(a)のA−A矢
視平面図である。
装置に受け渡された基板の要部拡大平面図、図11
(b)は、図11(a)に示した基板が位置補正された
状態を示す基板の要部拡大平面図である。
0)
Claims (4)
- 【請求項1】 搬送ロボットから受け渡された基板の向
きを予め設定された向きに一致するように補正を行い、
前記基板を加工位置に位置付け、加工後の前記基板を前
記搬送ロボットに引き渡すステージを有する基板搬送装
置において、 前記ステージの移動調整により補正された基板の向きの
補正量を記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された前記補正量を相殺するように
前記ステージ位置を予め調整する調整手段とを具備し、
前記調整手段により予め位置調整された前記ステージ
が、前記基板に続いて搬送されてくる他の基板を前記搬
送ロボットから受け取り保持することを特徴とする基板
搬送装置。 - 【請求項2】 搬送ロボットから順次ステージに受け渡
された基板の向きを、前記ステージの位置調整により予
め設定された向きに一致するように補正を行い、その補
正後の基板面にペーストを塗布して前記搬送ロボットに
基板を引き渡すように構成された基板搬送装置を用いた
ペースト塗布装置において、 前記ステージの移動調整により補正された基板の向きの
補正量を記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された前記補正量を相殺するように
前記ステージ位置を予め調整する調整手段とを具備し、
前記調整手段により予め位置調整された前記ステージ
が、前記基板に続いて搬送されてくる他の基板を前記搬
送ロボットから受け取り保持することを特徴とする基板
搬送装置を用いたペースト塗布装置。 - 【請求項3】 ステージが搬送ロボットから供給された
基板を受け取り保持する工程と、 この工程の後に、前記ステージの位置調整により、ステ
ージに保持された前記基板の向きが予め設定された向き
に一致するように補正する補正工程と、 この補正工程における前記基板の補正量を予めメモリに
記憶する記憶工程と、 前記補正工程により向きが補正された前記基板面にペー
ストを塗布する塗布工程と、 この塗布工程によりペーストが塗布された前記基板を、
前記搬送ロボットに引き渡す工程と、 この工程の後に、前記記憶工程において記憶された前記
補正量を相殺する方向に前記ステージの位置を調整する
調整工程と、 この調整工程により位置を調整された前記ステージが、
前記搬送ロボットから前記基板に続いて搬送されてくる
他の基板を受け取り保持する工程とからなることを特徴
とするペースト塗布方法。 - 【請求項4】 搬送ロボットから順次ステージに受け渡
された基板に対し、ペーストを塗布して前記搬送ロボッ
トに基板を引き渡すように構成された基板搬送装置を用
いたペースト塗布装置において、 複数のノズルと、複数のノズルのうち少なくとも基準と
なるノズルを除く他のノズルを基板面に平行な面で移動
させる移動手段と、前記基板の向きに応じて前記移動手
段を制御し、複数のノズルの配置方向を前記基板の向き
に倣わせる制御装置とを有することを特徴とする基板搬
送装置を用いたペースト塗布装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001215577A JP2003031642A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | 基板搬送装置、それを用いたペースト塗布装置、及びペースト塗布方法 |
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