JP2007147651A - Probe card - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はプローブカードに関する。 The present invention relates to a probe card.
従来、磁気センサの検査では、ヘルムホルツコイル等により発生させた磁界にパッケージ封入後の磁気センサが配置され、その磁気センサが出力する出力信号が測定される(例えば、特許文献1)。
しかしながら、特許文献1に記載の検査方法では、磁気センサがパッケージ封入された後に検査されるため、検査で異常と判断された磁気センサの組立てコストが無駄になるという問題がある。また磁気センサチップのウェハを製造してから検査をするまでにかかる時間が長いため、検査結果のウェハ製造プロセスへのフィードバックに時間を要するという問題がある。
Conventionally, in an inspection of a magnetic sensor, a magnetic sensor after package is placed in a magnetic field generated by a Helmholtz coil or the like, and an output signal output from the magnetic sensor is measured (for example, Patent Document 1).
However, in the inspection method described in Patent Document 1, since the magnetic sensor is inspected after the package is sealed, there is a problem that the assembly cost of the magnetic sensor determined to be abnormal in the inspection is wasted. Further, since it takes a long time to manufacture the magnetic sensor chip wafer and to inspect it, there is a problem that it takes time to feed back the inspection result to the wafer manufacturing process.
一方、特許文献2には、磁気発生手段としてのコイルプローバを有する検査装置で磁気センサを検査する方法が開示されている。この検査方法では、ウェハの状態の磁気センサにコイルプローバの先端部分を近接させて磁気センサに磁界を印加し、磁気センサが出力する出力信号をプローブで測定する。そのため磁気センサをウェハの状態で検査することができる。
しかしながら、コイルプローバの先端部分から発生させることができる磁界は単一方向のため、複数方向の外部磁界に対する磁気センサの出力を検査するためには、コイルプローバと磁気抵抗センサとを相対的に回転させる必要がある。
On the other hand,
However, since the magnetic field that can be generated from the tip of the coil prober is unidirectional, in order to inspect the output of the magnetic sensor against external magnetic fields in multiple directions, the coil prober and the magnetoresistive sensor rotate relatively. It is necessary to let
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、外部磁界に対する磁気センサの出力の検査をウェハの状態で行うことができ、複数方向の外部磁界に対する磁気センサの出力の検査を磁気センサとの相対的な位置を変更することなく行うことができるプローブカードを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can inspect the output of the magnetic sensor with respect to an external magnetic field in the state of a wafer, and can inspect the output of the magnetic sensor with respect to an external magnetic field in a plurality of directions. It is an object of the present invention to provide a probe card that can be performed without changing the relative position of the sensor.
上記目的を達成するためのプローブカードは、磁気センサに磁界を方向可変に印加するための複数のコイルと、前記磁気センサの出力信号を検出するためのプローブ群と、を備える。磁気センサに磁界を印加するコイルを備えるので、外部磁界に対する磁気センサの出力の検査をウェハの状態で行うことができる。また複数のコイルに供給する電流を変化させることによって磁気センサに磁界を方向可変に印加できるので、複数方向の外部磁界に対する磁気センサの出力の検査を磁気センサとの相対的な位置を変更することなく行うことができる。 A probe card for achieving the above object includes a plurality of coils for applying a magnetic field to a magnetic sensor in a variable direction, and a probe group for detecting an output signal of the magnetic sensor. Since the magnetic sensor is provided with a coil for applying a magnetic field, the output of the magnetic sensor with respect to an external magnetic field can be inspected in a wafer state. In addition, since the magnetic field can be applied to the magnetic sensor in a variable direction by changing the current supplied to the plurality of coils, the relative position of the magnetic sensor with respect to the external magnetic field in multiple directions can be changed. Can be done without.
前記プローブ群を間に挟んだ両側にそれぞれ複数の前記コイルが配列されていることが望ましい。プローブ群を間に挟んだ両側にコイルを配置すると、プローブ群と磁気センサの電極とを接触させた状態では、コイルと磁気センサとは磁気センサがコイルに挟まれる位置関係になる。磁気センサの両側にそれぞれ複数のコイルを配置した状態では、互いに平行な磁束が磁気センサを通る。そのため外部磁界に対する磁気センサの出力の検査を正確に行うことができる。 It is desirable that a plurality of the coils are arranged on both sides of the probe group. When the coils are arranged on both sides of the probe group, the coil and the magnetic sensor are in a positional relationship where the magnetic sensor is sandwiched between the coils when the probe group and the electrode of the magnetic sensor are in contact with each other. In a state where a plurality of coils are arranged on both sides of the magnetic sensor, magnetic fluxes parallel to each other pass through the magnetic sensor. Therefore, it is possible to accurately inspect the output of the magnetic sensor with respect to the external magnetic field.
以下、本発明の実施の形態を複数の実施例に基づいて説明する。
(第一実施例)
図1は本発明の第一実施例によるプローブカード1を説明するための模式図である。
プローブカード1は、ウェハに形成された集積回路などの電気的特性を検査するための検査装置(プローバ)に装着されるものである。プローブカード1が装着されたプローバによれば、ウェハ4に形成された磁気センサチップ6の外部磁界に対する出力信号を測定することができる(図2参照)。プローブカード1は、後述するようにプローブ2の先端近傍における磁界の方向を任意に制御できるため、特に方位センサ等の外部磁界の方向に対してその出力信号が変化する磁気センサの検査に有用である。プローブカード1は、プローブヘッド8とプリント配線板10とコイル21、22、23、24とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on a plurality of examples.
(First Example)
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a probe card 1 according to a first embodiment of the present invention.
The probe card 1 is attached to an inspection device (prober) for inspecting electrical characteristics such as an integrated circuit formed on a wafer. According to the prober to which the probe card 1 is attached, an output signal with respect to the external magnetic field of the
プリント配線板10は、プローバ本体の検査回路とプローブ2とを電気的に接続する。
プローブヘッド8は、プリント配線板10に固定されている。プローブヘッド8は基部12とプローブ群としての多数のプローブ2とを有している。プローブ2は基部12の中心部に配置されている。プローブ2の一端は、基部12のプリント配線板10と反対側の表面から垂直に突出している。プローブ2の基部12から突出する部分の先端は、ウェハ4に形成された磁気センサチップ6の電極に接触する。尚、プローブ2の配置は基部12の中心部に限定されない。
The printed
The
コイル21、22、23、24は、プリント配線板10を貫通し、底が基部12に形成されている凹部31、32、33、34にそれぞれ嵌め込まれて固定されている。コイル21とコイル22とは、プローブ2を間に挟んで基部12の中心に対して点対称に配置されている。同様にコイル23とコイル24とは、プローブ2を間に挟んで基部12の中心に対して点対称に配置されている。コイル21、コイル22は、それぞれコイル23、コイル24を基部12の中心を回転中心として90度回転した位置に配置されている。以下ではコイル21からコイル22に向かう方向をX方向(矢印X参照)、コイル23からコイル24に向かう方向をY方向(矢印Y参照)という。尚、コイル21、22、23、24を嵌め込む構造は図示の形状に限定されない。またコイル21、22、23、24を凹部31、32、33、34に嵌め込むことにより固定する例を説明したが、コイル21、22、23、24の固定方法はこれに限定されない。また、コイル21、22、23、24の中心にフェライトやパーマロイ等からなる磁性材またはコア材を配置してもよい。こうすると、少ない電流でも大きな磁界を発生させることができる。
The
図2はコイル21および22により発生する磁界SF1を説明するための模式図である。図3は、磁界SF1と、コイル23および24により発生する磁界SF2と、それらの合成磁界CF1とを説明するための模式図である。
コイル21とコイル22とは、コイルの内側に互いに逆向きの磁界が発生するように電気的に直列に接続されている。そのためコイル21および22に電流を供給すると、プローブ2の先端近傍における方向がX方向(またはX方向と逆方向)の磁界SF1が発生する。同様にコイル23と24とは、コイルの内側に互いに逆向きの磁界が発生するように電気的に直列に接続されている。そのためコイル23および24に電流を供給すると、プローブ2の先端近傍における方向がY方向(またはY方向と逆方向)の磁界SF2が発生する。つまりコイル21、22、23、24に電流を供給することにより、プローブ2の先端近傍における磁界の方向が互いに直交する磁界SF1と磁界SF2とを発生させることができる。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the magnetic field SF1 generated by the
The
図3に示すように磁界SF1と磁界SF2とが発生している状態では、磁界SF1と磁界SF2とによる合成磁界CF1が形成される。合成磁界CF1の大きさとプローブ2の先端近傍における方向は、磁界SF1および磁界SF2の大きさと向きを制御することにより任意に制御できる。磁界SF1の大きさはコイル21とコイル22に供給する電流の大きさを制御することにより制御でき、磁界SF1の向きはコイル21とコイル22に供給する電流の向きを制御することにより制御できる。同様に磁界SF2の大きさと向きは、コイル23とコイル24に供給する電流の大きさと向きとを制御することにより制御できる。
具体的には、プローブ2の先端近傍における磁界の方向がX方向と角度θをなす合成磁界CF1を発生させるためには、次式(1)に示す電流(I1:図4(A)参照)をコイル21および22に供給し、次式(2)に示す電流(I2:図4(B)参照)をコイル23および24とに供給すればよい。ここで次式(1)および(2)では、I1の絶対値とI2の絶対値とがそれぞれコイル21(コイル22)とコイル23(コイル24)とに供給する電流の大きさを表し、I1の符号とI2の符号とがそれぞれコイル21(コイル22)とコイル23(コイル24)とに供給する電流の向きを表す。以下では、合成磁界CF1の方向をX方向(矢印X参照)となす角度で表す。
As shown in FIG. 3, in a state where the magnetic field SF1 and the magnetic field SF2 are generated, a combined magnetic field CF1 is formed by the magnetic field SF1 and the magnetic field SF2. The magnitude of the combined magnetic field CF1 and the direction in the vicinity of the tip of the
Specifically, in order to generate the combined magnetic field CF1 in which the direction of the magnetic field in the vicinity of the tip of the
I1=aCOSθ ・・・(1)
I2=aSINθ ・・・(2)
I1 = aCOSθ (1)
I2 = aSINθ (2)
このようにプローブ2の先端近傍における磁界の方向が任意の合成磁界CF1を発生させることができる(図4(C)参照)。ここで合成磁界CF1の大きさ(m)は最大電流値(a)に相関し、その関係はコイル21、22、23、24の巻線数などにより決まる。磁界SF1と磁界SF2とが直交するため、以上説明したようにプローブ2の先端近傍における合成磁界CF1の方向とその大きさとからコイル21、22、23、24に供給する電流の大きさと向きとを容易に求めることができる。したがってコイル21、22、23、24の配置は前述のように配置されることが望ましいが、コイル21、22、23、24の配置は磁界SF1と磁界SF2とが平行にならなければ、他の配置でもよい。
Thus, the direction of the magnetic field in the vicinity of the tip of the
図5は、プローブカード1が装着されたプローバによる磁気センサチップ6の検査のフローチャートである。このフローチャートは1枚のウェハ4に形成された磁気センサチップ6の外部磁界に対する出力信号を測定する処理の流れを示している。この検査では磁気センサとしての磁気センサチップ6に外部磁界として合成磁界CF1を印加する。尚、磁気センサはホール素子でも、磁気抵抗素子でもよい。
FIG. 5 is a flowchart of the inspection of the
まず、未測定の磁気センサチップ6の電極にプローブ2の先端を接触させる(ステップS100参照)。
次に、未測定の方向の外部磁界を磁気センサチップ6に印加する(ステップS101参照)。具体的には、コイル21(コイル22)とコイル23(コイル24)とに供給する電流を制御して、プローブ2の先端近傍における磁界の方向が未測定の方向になる合成磁界CF1を発生させる。例えば、22.5度の間隔で360度の外部磁界に対する出力信号を測定する検査では、プローブ2の先端近傍における磁界の方向が0度、22.5度、45.0度、・・・、337.5度となる合成磁界CF1をこの順番で発生させればよい。
ここで磁気センサチップ6に印加する外部磁界の大きさは検査の目的に応じて決まる。そのためプローブカード1は所定範囲の大きさの合成磁界CF1を形成できることが望ましい。所定範囲の大きさの合成磁界CF1を形成できれば、例えば磁気センサチップ6に異なる大きさの合成磁界CF1を印加して、複数目的の検査を一度の検査で実施できる。所定範囲の大きさとは、具体的には0.4A/mから4000A/mまでの範囲である。0.4A/mは、現状の磁気センサの分解能を考慮した下限値であり、4000A/mは地磁気の大きさを基準に算出した上限値である。尚、プローブカード1は0.4A/m以下の大きさの合成磁界CF1を形成できてもよいし、4000A/m以上の大きさの合成磁界CF1を形成できてもよい。
First, the tip of the
Next, an external magnetic field in an unmeasured direction is applied to the magnetic sensor chip 6 (see step S101). Specifically, the current supplied to the coil 21 (coil 22) and the coil 23 (coil 24) is controlled to generate a synthetic magnetic field CF1 in which the direction of the magnetic field near the tip of the
Here, the magnitude of the external magnetic field applied to the
次に、磁気センサチップ6の出力信号を測定する(ステップS102参照)。具体的には、磁気センサチップ6の電極に接触しているプローブ2によって磁気センサチップ6の出力信号を読み取る。
次に、磁気センサチップ6から出力信号が出力されたか否かを判断する(ステップS103参照)。磁気センサチップ6からの出力があったときはステップS104に進む。磁気センサチップ6からの出力がなかったときは、磁気センサチップ6が故障しているとみなして未測定の方向の外部磁界があってもその磁気センサチップ6の測定を中止し、未測定の磁気センサチップ6の検査に移る。具体的にはステップ106に進む。尚、ステップ103の処理を実行せず、磁気センサチップ6からの出力がなくてもそのまま測定を継続させてもよい。
Next, the output signal of the
Next, it is determined whether or not an output signal is output from the magnetic sensor chip 6 (see step S103). When there is an output from the
ステップS104では測定結果を記録する。具体的には、測定結果の出力信号に相関するデータをメモリ等の記憶媒体に格納する。
次に、検査を実施する全ての方向の外部磁界に対する出力信号を測定したか否かを判断する(ステップS105参照)。未測定の方向の外部磁界があればステップS101に戻る。全ての方向の外部磁界に対して測定済みであればステップS106に進む。
In step S104, the measurement result is recorded. Specifically, data correlated with the output signal of the measurement result is stored in a storage medium such as a memory.
Next, it is determined whether or not output signals for external magnetic fields in all directions in which the inspection is performed are measured (see step S105). If there is an external magnetic field in an unmeasured direction, the process returns to step S101. If the measurement has been completed for external magnetic fields in all directions, the process proceeds to step S106.
ステップS106では、測定した全ての方向の外部磁界に対して磁気センサチップ6が適正な出力信号を出力したか否かを判断し、その結果を検査結果として記録する。具体的には例えば、印加する外部磁界の方向に対する磁気センサチップ6の理想的な出力信号とステップS104の測定結果とから誤差を算出し、その誤差が測定した全ての方向の外部磁界について予め決められた範囲内にあるか否かを判断する。尚、ステップS106における判断の基準は適宜決めることができる。
In step S106, it is determined whether or not the
次に、ウェハ4に形成された全ての磁気センサチップ6についての検査が完了したか否かを判断する(ステップS107)。未検査の磁気センサチップ6があれば、ステップS100に戻る。全ての磁気センサチップ6についての検査済みであれば、ステップS108に進む。
次に、磁気センサチップ6に検査結果に応じたマークをつける(ステップS108)。具体的には例えば、不具合のある磁気センサチップ6の所定箇所に不具合品であることを示す所定のマークを印刷する。尚、検査結果に応じたマークの付け方はこれに限定されない。例えば不具合のある磁気センサチップ6の所定箇所に傷をつけてもよいし、正常な磁気センサチップ6にも正常品であることを示す所定のマークを印刷してもよい。またステップS108の処理は、所定枚数のウェハ4の検査完了後に実施してもよい。そのときは所定枚数のウェハ4の検査結果をメモリ等に記録しておけばよい。
Next, it is determined whether or not the inspection has been completed for all the
Next, a mark corresponding to the inspection result is put on the magnetic sensor chip 6 (step S108). Specifically, for example, a predetermined mark indicating a defective product is printed at a predetermined location of the defective
以上説明した本発明の第一実施例に係るプローブカード1によると、コイル21、22、23、24に電流を供給すると合成磁界CF1が形成される。合成磁界CF1を外部磁界として磁気センサチップ6に印加すれば、ウェハ4に形成された磁気センサチップ6の外部磁界に対する出力信号を測定できる。磁気センサチップ6をパッケージに封入する前に検査できるため、磁気センサの組立てコストが無駄にならない。また検査結果をウェハ製造プロセスにすぐにフィードバックできる。
また、コイル21、22、23、24に供給する電流の大きさと向きを制御することにより、プローブ2の先端近傍における合成磁界CF1の方向を制御できる。そのためプローブカード1とウェハ4との相対的な位置を変更することなく、複数方向の外部磁界に対する磁気センサチップ6の出力信号を測定できる。
According to the probe card 1 according to the first embodiment of the present invention described above, the composite magnetic field CF1 is formed when current is supplied to the
In addition, by controlling the magnitude and direction of the current supplied to the
尚、断面円形状のコイル21、22、23、24を図示して説明したが、コイルの形状はこれに限定されない。例えば図6に示すプローブカード51のように断面方形状のコイル21、22、23、24を有してもよいし、断面楕円状のコイルを有してもよい。
Although the
(第二実施例)
第二実施例によるプローブカード52は、プローブ2を間に挟んで両側に2つのコイルを有している。尚、第二実施例では第一実施例と実質的に同一な部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図7は、プローブカード52を説明するための模式図である。
プローブカード52は8つのコイル21a、22a、23a、24a、21b、22b、23b、24bを有している。コイル21a、22a、23a、24a、21b、22b、23b、24bは、第一実施例に係る凹部31、32、33、34と実質的に同一形状の凹部31a、32a、33a、34a、31b、32b、33b、34bにそれぞれ嵌め込まれて固定されている。コイル21aとコイル22aとは、基部12の中心を通過する仮想直線L1に線対称にプローブ2を間に挟んで配置されている。コイル21bとコイル22bについても同様に配置されている。またコイル23aとコイル24aとは、基部12の中心を通過し仮想直線L1に直交する仮想直線に線対称にプローブ2を間に挟んで配置されている。コイル23bとコイル24bとついても同様に配置されている。尚、プローブ2を間に挟んだ両側にそれぞれ2つのコイルを配置するとして説明したが、3つ以上のコイルを配置してもよい。
(Second embodiment)
The
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the
The
第一実施例に係るコイル21とコイル22と同様に、コイル21aとコイル22aとは電気的に接続され、コイル21bとコイル22bとは電気的に接続されている。第一実施例に係るコイル23とコイル24と同様に、コイル23aとコイル24aとは電気的に接続され、コイル23bとコイル24bとは電気的に接続されている。
Similarly to the
コイル21a(コイル22a)とコイル21b(コイル22b)とがそれぞれに発生させる磁界のプローブ2の先端近傍における方向は同一方向である。またコイル23a(コイル24a)とコイル23b(コイル24b)とがそれぞれに発生させる磁界のプローブ2の先端近傍における方向は同一方向である。つまりプローブ2の先端を磁気センサチップ6の電極に接触させた状態では互いに平行な磁束が磁気センサチップ6を通るため、外部磁界に対する磁気センサチップ6の出力の検査を正確に行うことができる。
The directions of the magnetic fields generated by the
(第三実施例)
第三実施例によるプローブカード53は、基部12の表面に対して垂直な方向の磁界SF3を発生させるコイル25を有している。尚、第三実施例では第一実施例と実質的に同一な部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図8は第三実施例によるプローブカード53を説明するための模式図である。図9はコイル25により発生する磁界SF3を説明するための模式図である。
プローブカード53の基部12にはコイル25が固定されている。コイル25に電流を供給すると、プローブ2の先端近傍にZ方向(図9の矢印Z参照)の磁界SF3が発生する。尚、図10および図11に示すようにウェハ4を載置する検査台40にもコイル26を備えてもよい。そのときはコイルの内側に同一方向の磁界が発生するようにコイル25とコイル26とを電気的に直列に接続する。
(Third embodiment)
The
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a
A
コイル21とコイル22とにより発生する磁界SF1とコイル25により発生する磁界SF3とを制御することにより、基部12の表面に垂直な仮想平面に平行な任意方向の合成磁界CF2を形成できる。
By controlling the magnetic field SF1 generated by the
尚、上記複数の実施例では、プローブ2は基部12から垂直に突出するとして説明したが、プローブ2の形状はこれに限定されない。例えば図12に示すプローブカード55のように、プローブ2は基部12に対して傾斜する姿勢で基部12から突出していてもよい。
In the above embodiments, the
1、51、52、53、54、55:プローブカード、2:プローブ、4:ウェハ、6:磁気センサチップ(磁気センサ)、21、21a、21b、22、22a、22b、23、23a、23b、24、24a、24b:コイル、CF1、CF2:合成磁界(磁界)
1, 51, 52, 53, 54, 55: probe card, 2: probe, 4: wafer, 6: magnetic sensor chip (magnetic sensor), 21, 21a, 21b, 22, 22a, 22b, 23, 23a,
Claims (8)
前記磁気センサの出力信号を検出するためのプローブ群と、
前記複数のコイルおよび前記プローブ群を一体的に有する基部と、を備えるプローブカードであって、
前記プローブカードが配列された面に対し、前記コイルに流れる電流の大きさと向きとを制御することにより、前記コイルによる合成磁界がプローブの先端における磁束を形成することを特徴とするプローブカード。 A plurality of coils for applying a magnetic field to the magnetic sensor in a variable direction;
A group of probes for detecting an output signal of the magnetic sensor;
A probe card comprising a plurality of coils and a base unit integrally having the probe group,
A probe card characterized in that a combined magnetic field generated by the coil forms a magnetic flux at the tip of the probe by controlling the magnitude and direction of the current flowing in the coil with respect to the surface on which the probe card is arranged.
前記磁気センサの出力信号を検出するためのプローブ群と、
前記複数のコイルおよび前記プローブ群を一体的に有する基部と、を備えるプローブカードであって、
前記複数のコイルは、前記基部に固定されていることを特徴とするプローブカード。 A plurality of coils for applying a magnetic field to the magnetic sensor in a variable direction;
A group of probes for detecting an output signal of the magnetic sensor;
A probe card comprising a plurality of coils and a base unit integrally having the probe group,
The probe card, wherein the plurality of coils are fixed to the base.
前記磁気センサの出力信号を検出するためのプローブ群と、
前記複数のコイルおよび前記プローブ群を一体的に有する基部と、を備えるプローブカードであって、
前記複数のコイルは、任意の一方向に伸びる第一仮想直線上と、前記第一仮想直線と異なる方向に伸びる第二仮想直線上とに配置され、前記仮想直線上または前記第二仮想直線上の少なくともいずれか一方には二つ以上のコイルが配置されていることを特徴とするプローブカード。 A plurality of coils for applying a magnetic field to the magnetic sensor in a variable direction;
A group of probes for detecting an output signal of the magnetic sensor;
A probe card comprising a plurality of coils and a base unit integrally having the probe group,
The plurality of coils are arranged on a first virtual line extending in one arbitrary direction and on a second virtual line extending in a direction different from the first virtual line, and on the virtual line or the second virtual line A probe card, wherein two or more coils are arranged on at least one of the above.
前記磁気センサの出力信号を検出するためのプローブ群と、
前記複数のコイルおよび前記プローブ群を一体的に有する基部と、を備えるプローブカードであって、
前記複数のコイルは、前記磁気センサとの相対的な位置を変更することなく任意の方向の磁界を形成することを特徴とするプローブカード。 A plurality of coils for applying a magnetic field to the magnetic sensor in a variable direction;
A group of probes for detecting an output signal of the magnetic sensor;
A probe card comprising a plurality of coils and a base unit integrally having the probe group,
The probe card, wherein the plurality of coils form a magnetic field in an arbitrary direction without changing a relative position with the magnetic sensor.
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- 2007-02-23 JP JP2007043615A patent/JP2007147651A/en active Pending
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A02 | Decision of refusal |
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