KR102402523B1 - An electronic device mounting system and method for mounting electronic device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 형성된 전자 부품 접합용 전극에 전자 부품에 형성된 범프를 중첩시켜 상기 전자 부품을 탑재하는 전자 부품 탑재 장치와, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판을 가열하여 상기 범프를 상기 전극에 접합하는 리플로우 장치와, 상기 전자 부품 탑재 장치와 상기 리플로우 장치와의 사이에 설치되어 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 있어서의 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치를 측정하는 X선 검사 장치와, 상기 X선 검사 장치가 측정한 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치로부터 얻어지는 양자의 위치 어긋남의 정보에 기초하여 상기 위치 어긋남을 저감하도록 상기 전극의 위치에 대한 상기 범프의 위치를 수정하는 수정 장치를 포함하는 전자 부품 실장 시스템을 제공한다.According to one aspect of the present invention, an electronic component mounting apparatus for mounting the electronic component by superimposing the bump formed on the electronic component on the electrode for bonding the electronic component formed on the substrate, and heating the substrate after mounting the electronic component to heat the bump a reflow device that bonds to the electrode, and is installed between the electronic component mounting device and the reflow device to measure the position of the electrode and the position of the bump in the substrate after mounting the electronic component The position of the bump with respect to the position of the electrode so as to reduce the position shift based on information on the position shift between the X-ray inspection apparatus and the position of the electrode and the position of the bump measured by the X-ray inspection apparatus It provides an electronic component mounting system including a correction device for correcting the
Description
본 발명은 기판에 전자 부품을 실장하여 실장 기판을 제조하는 전자 부품 실장 시스템 및 전자 부품 실장 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic component mounting system and an electronic component mounting method for manufacturing a mounted board by mounting an electronic component on a board.
일반적으로 전자 부품 실장 시스템(전자 부품 실장 방법)은, 기판에 형성된 전자 부품 접합용 전극 상에 전자 부품을 탑재하는 전자 부품 탑재 장치(전자 부품 탑재 공정)와, 전자 부품 탑재 후의 기판을 가열하여 전자 부품을 기판의 전극에 접합하는 리플로우 장치(리플로우 공정)를 포함하고, 또한 전자 부품 탑재 장치(전자 부품 탑재 공정)와 리플로우 장치(리플로우 공정) 사이에 검사 장치(검사 공정)를 설치하여 리플로우 전에 전자 부품이 적절히 기판에 탑재되어 있는지 여부를 검사하는 구성이 알려져 있다.In general, an electronic component mounting system (electronic component mounting method) includes an electronic component mounting apparatus (electronic component mounting step) that mounts an electronic component on an electrode for bonding electronic component formed on a substrate, and heating a substrate after mounting the electronic component to electronically A reflow device (reflow step) for bonding components to the electrodes of the substrate is included, and an inspection device (inspection step) is provided between the electronic component mounting device (electronic component mounting step) and the reflow device (reflow step) Thus, there is known a configuration for inspecting whether an electronic component is properly mounted on a substrate before reflow.
그러나, 지금까지의 검사는 단순한 외관 검사이고, 이 외관 검사에서는 전자 부품의 배면 측으로부터 전자 부품의 탑재 위치(정면)를 촬상하기 때문에, 정면에 범프가 형성된 전자 부품(이하 「범프 부품」이라고도 함)의 경우, 전극의 위치나 범프의 위치가 범프 부품의 배면의 그늘이 되어 이들의 위치를 직접 검사할 수 없었다. 즉, 종래 범프 부품에 대해서는 확실한 탑재 품질을 검사하지 못하고, 그 검사 결과를 탑재 품질의 유지 또는 향상에 충분히 이용할 수도 없었다. However, the inspection so far has been a simple visual inspection, and in this external inspection, the mounting position (front) of the electronic component is imaged from the back side of the electronic component, so the electronic component having bumps formed on the front side (hereinafter also referred to as "bump component") ), the position of the electrode or the position of the bump was a shadow on the back side of the bump part, so it was not possible to directly inspect their position. That is, the conventional bump parts could not be reliably inspected for mounting quality, and the inspection results could not be sufficiently used to maintain or improve the mounting quality.
공개특허공보 2005-0080442호는 부품 실장 기판의 검사를 수행하는 기술이 개시되어 있다. Laid-Open Patent Publication No. 2005-0080442 discloses a technique for performing an inspection of a component mounting board.
본 발명의 일 측면에 따르면, 범프 부품의 탑재 품질을 확실히 검사하고, 그 탑재 품질의 유지 또는 향상을 도모할 수 있는 전자 부품 실장 시스템 및 전자 부품 실장 방법을 제공하는 것을 주된 과제로 한다.According to one aspect of the present invention, a main object is to provide an electronic component mounting system and an electronic component mounting method capable of reliably inspecting the mounting quality of bump components and maintaining or improving the mounting quality.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 형성된 전자 부품 접합용 전극에, 전자 부품에 형성된 범프를 중첩시켜 상기 전자 부품을 탑재하는 전자 부품 탑재 장치;와, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판을 가열하여 상기 범프를 상기 전극에 접합하는 리플로우 장치;와, 상기 전자 부품 탑재 장치와 상기 리플로우 장치와의 사이에 설치되어, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 있어서의 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치를 측정하는 X선 검사 장치;와, 상기 X선 검사 장치가 측정한 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치로부터 얻어지는 양자의 위치 어긋남의 정보에 기초하여, 상기 위치 어긋남을 저감하도록 상기 전극의 위치에 대한 상기 범프의 위치를 수정하는 수정 장치를 포함하는 전자 부품 실장 시스템을 제공한다.According to one aspect of the present invention, an electronic component mounting apparatus for mounting the electronic component by superimposing bumps formed on the electronic component on an electrode for bonding electronic components formed on a substrate; and heating the substrate after mounting the electronic component a reflow device for bonding the bump to the electrode; and a position of the electrode in the substrate after mounting the electronic component and the position of the bump provided between the electronic component mounting device and the reflow device An X-ray inspection device for measuring a position; and a position of the electrode so as to reduce the position shift based on information of the position shift of both obtained from the position of the electrode and the position of the bump measured by the X-ray inspection device It provides an electronic component mounting system including a correction device for correcting the position of the bump with respect to the .
여기서, 상기 전자 부품 실장 시스템을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 각 기판에 대해 상기 위치 어긋남이 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 미리 설정된 기준을 만족하지 않은 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판만을 상기 수정 장치로 보낼 수 있다.Here, further comprising a control device for controlling the electronic component mounting system, wherein the control device determines whether the positional shift satisfies a preset criterion for each board after mounting the electronic component, and Only the board after mounting the electronic component that does not satisfy the set standard may be sent to the correction device.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판에 형성된 전자 부품 접합용 전극에, 전자 부품에 형성된 범프를 중첩시켜 상기 전자 부품을 탑재하는 전자 부품 탑재 공정;과, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판을 가열하여 상기 범프를 상기 전극에 접합하는 리플로우 공정;과, 상기 전자 부품 탑재 공정과 상기 리플로우 공정과의 사이에, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 있어서의 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치를 X선 검사 장치에서 측정하는 X선 검사 공정;과, 상기 X선 검사 공정에서 측정한 상기 전극의 위치 및 상기 범프의 위치로부터 얻어지는 양자의 위치 어긋남의 정보에 기초하여, 상기 위치 어긋남을 저감하도록 상기 전극의 위치에 대한 상기 범프의 위치를 수정하는 수정 공정을 포함하는 전자 부품 실장 방법을 제공한다.Further, according to another aspect of the present invention, an electronic component mounting step of mounting the electronic component by superimposing bumps formed on the electronic component on the electrode for bonding electronic components formed on the substrate; and the substrate after mounting the electronic component. a reflow step of heating and bonding the bump to the electrode; and between the electronic component mounting step and the reflow step, the position of the electrode in the substrate after mounting the electronic component and the position of the bump An X-ray inspection step of measuring a position with an X-ray inspection device; and reducing the positional shift based on the information of the positional shift between both obtained from the position of the electrode and the position of the bump measured in the X-ray inspection process It provides an electronic component mounting method including a correction process of correcting the position of the bump with respect to the position of the electrode.
여기서, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 각 기판에 대해 상기 위치 어긋남이 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부를 판단하는 판단 공정을 더 포함하고, 상기 판단 공정에서 상기 미리 설정된 기준을 만족하지 않는 것으로 판단된 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 대해서만 상기 수정 공정을 수행할 수 있다.Here, the method further includes a determination step of determining whether the positional shift satisfies a preset criterion for each substrate after the electronic component is mounted, wherein the determination process determines that the preset criterion is not satisfied The correction process may be performed only on the substrate on which the electronic component is mounted.
본 발명의 일 측면에 따른 전자 부품 실장 시스템 및 전자 부품 실장 방법에 의하면, X선 검사의 활용에 의해 전극의 위치 및 범프의 위치를 측정하고, 양자의 위치 어긋남의 정보에 기초하여, 이 위치 어긋남을 저감하도록 전극의 위치에 대한 범프의 위치를 수정하므로, 범프 부품의 탑재 품질을 확실히 검사하고, 그 탑재 품질의 유지 또는 향상을 도모할 수 있다.According to the electronic component mounting system and the electronic component mounting method according to an aspect of the present invention, the position of the electrode and the position of the bump are measured by utilizing X-ray inspection, and based on the information of the position shift of both, this position shift By correcting the position of the bump relative to the position of the electrode to reduce
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 전자 부품 실장 시스템을 나타내는 시스템 구성도이다.
도 2는 도 1의 전자 부품 실장 시스템에 있어서의 전자 부품 탑재 장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 3은 도 1의 전자 부품 실장 시스템에 있어서의 X선 검사 장치의 기능을 나타내는 개념도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a system block diagram which shows the electronic component mounting system of one Embodiment of this invention.
It is a conceptual diagram which shows the structure of the electronic component mounting apparatus in the electronic component mounting system of FIG.
It is a conceptual diagram which shows the function of the X-ray inspection apparatus in the electronic component mounting system of FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략한다.Hereinafter, the present invention according to a preferred embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has substantially the same structure, the duplicate description is abbreviate|omitted by using the same code|symbol.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 전자 부품 실장 시스템을 나타내는 시스템 구성도이다. 도 1을 참조하면, 전자 부품 실장 시스템은, 전자 부품 탑재 장치(1), X선 검사 장치(2), 수정 장치(3), 리플로우 장치(4) 및 외관 검사 장치(5)의 각 장치를 연결하여 이루어지고, 각 장치는 통신 네트워크(6)에 의해 접속되어 있으며, 전자 부품 실장 시스템 전체는 제어 장치로서의 관리 컴퓨터(7)에 의해 제어되는 구성을 가지고 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a system block diagram which shows the electronic component mounting system of one Embodiment of this invention. Referring to FIG. 1 , the electronic component mounting system includes an electronic
이하, 각 장치의 구성, 기능을 설명하면서, 도 1의 전자 부품 실장 시스템에 의한 전자 부품 실장 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, an electronic component mounting method by the electronic component mounting system of FIG. 1 will be described while describing the configuration and function of each device.
전자 부품 탑재 장치(1)는 전자 부품 탑재 공정을 수행한다. 즉 전자 부품 탑재 장치(1)는, 기판에 형성된 전자 부품 접합용 전극에, 범프 부품의 정면에 형성된 범프를 중첩시켜 범프 부품을 탑재한다. The electronic
본 실시 형태에 있어서 전자 부품 탑재 장치(1)는, 도 2에 개념적으로 도시한 바와 같이, 탑재 헤드(1a)와, 이 탑재 헤드를 수평면 내에서 XY 방향으로 이동시키는 XY 이동 기구를 갖는다. XY 이동 기구는 X방향 빔(1b)을 포함한다.As conceptually shown in FIG. 2, the electronic
또한, 도 2에는 도시하지 않았지만 탑재 헤드(1a)에는 하나 또는 복수 라인의 노즐 부재가 그 축선 주위에 회전 가능하게 장착되어 있고, 이 노즐 부재에 의해 범프 부품의 공급부로부터 범프 부품을 픽업하여 기판의 전극에 탑재한다. In addition, although not shown in FIG. 2, one or a plurality of lines of nozzle members are rotatably mounted on the
X선 검사 장치(2)는 X선 검사 공정을 수행하는데, X선 검사 장치(2)는 전자 부품 탑재 장치(1)와 리플로우 장치(4) 사이에 설치되고, 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 있어서의 전극의 위치 및 범프의 위치를 측정한다. The
본 실시 형태의 X선 검사 장치(2)의 기능을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.When the function of the
X선 검사 장치(2)는 도 3(a)에 도시한 바와 같이 기판(10)에 탑재된 범프 부품(11)의 배면 측으로부터 X선을 조사하여, 기판(10)에 형성되어 있는 전극(10a)의 위치 및 범프 부품(11)의 범프(11a)의 위치를 측정한다. The
도 3(b)에는 전극(10a)의 위치의 측정 결과가 개념적으로 나타나 있고, 도 3(c)에는 범프(11a)의 측정 결과가 개념적으로 나타나 있고, 도 3(d)에는 도 3(b)와 도 3(c)을 중첩한 측정 결과를 개념적으로 나타내고 있다. 이와 같이 X선 검사 장치(2)에 의하면, 범프 부품(11)이 탑재된 기판(10)에 대해, 도 3(b) 및 도 3(c)에 도시한 바와 같이 전극(10a)의 위치 및 범프(11a)의 위치를 각각 개별적으로 측정할 수 있고, 또한 도 3(d)에 도시한 바와 같이 전극(10a)의 위치 및 범프(11a)의 위치를 동시에 측정할 수도 있다. 여기서, 도 3(a) 중의 부호 11b는 전극(10a)과 범프(11a)를 접합하기 위한 솔더, 플럭스 등을 포함하는 접합재이고, 미리 전자 부품 탑재 장치(1)의 전 공정에서 딥 처리 등에 의해 범프(11a)에 부착시킨 것이다. 3(b) shows the measurement result of the position of the
관리 컴퓨터(7)는, 전자 부품을 탑재한 후의 각 기판에 대해 X선 검사 장치(2)가 측정한 전극(10a)의 위치 및 범프(11a)의 위치로부터 얻어지는 양자(兩者)의 위치 어긋남(이하, 「위치 어긋남」이라 함)을 계산하고, 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부를 판단한다(판단 공정). 그리고 관리 컴퓨터(7)는 상기 미리 설정된 기준을 만족하지 않은 「전자 부품을 탑재한 후의 기판」만을 수정 장치(3)로 보내도록 전자 부품 실장 시스템을 제어한다. 한편, 관리 컴퓨터(7)는, 상기 미리 설정된 기준을 만족하는 「전자 부품을 탑재한 후의 기판」을 리플로우 장치(4)로 보내도록 전자 부품 실장 시스템을 제어한다. The
한편, 수정 장치(3)는 수정 공정을 수행하는데, 수정 장치(3)는 상기 위치 어긋남의 정보에 기초하여, 이 위치 어긋남을 저감하도록, 기판(10)의 전극(10a)의 위치에 대한 범프 부품(11)의 범프(11a)의 위치를 수정한다. 수정 후, 그 기판(10)은 리플로우 장치(4)로 보내진다. 여기서, 본 발명의 전자 부품 실장 방법에 있어서, 상기 수정은 작업자에 의해 수작업으로 실시할 수도 있다. 이 경우도, 그 수정은 상기 위치 어긋남의 정보에 기초하여 수행한다. On the other hand, the
리플로우 장치(4)는 전자 부품을 탑재한 후의 기판을 가열하여 전자 부품(범프 부품)의 범프를 기판의 전극에 접합한다. 그리고 외관 검사 장치(5)는 접합 후의 기판 상에서의 전자 부품(범프 부품)의 실장 상태를 검사한다. 이상과 같은 방법에 의해 실장 기판이 제조된다. The
이상의 실시 형태의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면, X선 검사의 활용에 의해 전극의 위치 및 범프의 위치를 측정하고, 양자의 위치 어긋남의 정보에 기초하여, 이 위치 어긋남을 저감하도록, 전극의 위치에 대한 범프의 위치를 수정하기 때문에, 범프 부품의 탑재 품질을 확실히 검사하고, 그 탑재 품질의 유지 또는 향상을 도모할 수 있다. As can be seen from the description of the above embodiment, according to the present invention, the position of the electrode and the position of the bump are measured by utilizing the X-ray inspection, and this position shift is reduced based on the information of the position shift of both. Therefore, since the position of the bump with respect to the position of the electrode is corrected, the mounting quality of the bump component can be reliably inspected, and the mounting quality can be maintained or improved.
본 발명의 일 측면들은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Aspects of the present invention have been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, which are merely exemplary, and that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom by those skilled in the art. point can be understood. Accordingly, the true protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.
본 발명의 일 측면에 의하면, 전자 부품 실장 시스템을 생산하거나 전자 부품 실장 방법을 적용하는 산업에 적용될 수 있다. According to one aspect of the present invention, it can be applied to an industry that produces an electronic component mounting system or applies an electronic component mounting method.
1: 전자 부품 탑재 장치 2: X선 검사 장치
3: 수정 장치 4: 리플로우 장치
5: 외관 검사 장치 6: 통신 네트워크
7: 관리 컴퓨터(제어 장치) 10: 기판
10a: 전극 11: 범프 부품
11a: 범프1: Electronic component mounting device 2: X-ray inspection device
3: Correction device 4: Reflow device
5: Visual inspection device 6: Communication network
7: Management computer (control unit) 10: Board
10a: electrode 11: bump part
11a: bump
Claims (4)
상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판을 가열하여 상기 범프를 상기 전극에 접합하는 리플로우 장치;
상기 전자 부품 탑재 장치와 상기 리플로우 장치와의 사이에 설치되어, 상기 전자 부품의 배면 측으로부터 X선을 조사하여 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 있어서의 상기 전극의 수평면 상의 위치 및 상기 범프의 수평면 상의 위치를 각각 측정하는 X선 검사 장치; 및
상기 X선 검사 장치가 측정한 상기 전극의 수평면 상의 위치 및 상기 범프의 수평면 상의 위치로부터 얻어지는 양자의 수평면 상의 위치 어긋남의 정보에 기초하여, 상기 전극의 수평면 상의 위치에 대한 상기 범프의 수평면 상의 위치를 수정하는 수정 장치를 포함하는 전자 부품 실장 시스템.an electronic component mounting device for mounting the electronic component by superposing a bonding material previously attached to the bump formed on the front surface of the electronic component on an electrode for bonding electronic component formed on a substrate;
a reflow device that heats a substrate on which the electronic component is mounted and bonds the bump to the electrode;
It is provided between the electronic component mounting device and the reflow device, and is irradiated with X-rays from the back side of the electronic component, and the position on the horizontal plane of the electrode and the bump on the board on which the electronic component is mounted. X-ray inspection device for measuring each position on the horizontal plane; and
Based on the information of the position shift on the horizontal plane of both obtained from the position on the horizontal plane of the electrode measured by the X-ray inspection device and the position on the horizontal plane of the bump, the position on the horizontal plane of the bump with respect to the position on the horizontal plane of the electrode An electronic component mounting system including a correction device for correcting.
상기 전자 부품 실장 시스템을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
상기 제어 장치는, 상기 전자 부품을 탑재한 후의 각 기판에 대해 상기 위치 어긋남이 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 미리 설정된 기준을 만족하지 않은 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판만을 상기 수정 장치로 보내는 전자 부품 실장 시스템.According to claim 1,
Further comprising a control device for controlling the electronic component mounting system,
The control device determines whether the positional shift satisfies a preset criterion for each board after mounting the electronic component, and corrects only the board after mounting the electronic component that does not satisfy the preset standard An electronic component mounting system that is sent to the device.
상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판을 가열하여 상기 범프를 상기 전극에 접합하는 리플로우 공정;
상기 전자 부품 탑재 공정과 상기 리플로우 공정과의 사이에, 상기 전자 부품의 배면 측으로부터 X선을 조사하여 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 있어서의 상기 전극의 수평면 상의 위치 및 상기 범프의 수평면 상의 위치를 X선 검사 장치에서 각각 측정하는 X선 검사 공정; 및
상기 X선 검사 공정에서 측정한 상기 전극의 수평면 상의 위치 및 상기 범프의 수평면 상의 위치로부터 얻어지는 양자의 수평면 상의 위치 어긋남의 정보에 기초하여, 상기 전극의 수평면 상의 위치에 대한 상기 범프의 수평면 상의 위치를 수정하는 수정 공정을 포함하며,
상기 전자 부품을 탑재한 후의 각 기판에 대해 상기 위치 어긋남이 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부를 판단하는 판단 공정을 더 포함하고,
상기 판단 공정에서 상기 미리 설정된 기준을 만족하지 않는 것으로 판단된 상기 전자 부품을 탑재한 후의 기판에 대해서만 상기 수정 공정을 수행하는 전자 부품 실장 방법.an electronic component mounting step of mounting the electronic component by superposing a bonding material previously attached to the bump formed on the front surface of the electronic component on an electrode for bonding electronic component formed on a substrate;
a reflow process of heating a substrate after mounting the electronic component to bond the bumps to the electrodes;
Between the electronic component mounting step and the reflow step, X-rays are irradiated from the back side of the electronic component and the position on the horizontal plane of the electrode and the bump on the horizontal plane of the substrate after mounting the electronic component X-ray inspection process of measuring each position in an X-ray inspection apparatus; and
Based on the information of the position shift on the horizontal plane of both obtained from the position on the horizontal plane of the electrode and the position on the horizontal plane of the bump measured in the X-ray inspection process, the position on the horizontal plane of the bump relative to the position on the horizontal plane of the electrode including a correction process to correct,
Further comprising a determination step of determining whether the positional displacement satisfies a preset criterion for each board after the electronic component is mounted;
and performing the correction process only on the board on which the electronic part determined not to satisfy the preset criterion in the judgment process is mounted.
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