KR20220150488A - 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 등의 기판을 액자형 지그로써 파지한 상태에서 수직이동시키면서 표면처리작업을 수행함에 있어서 기판의 양측단이 압축공기의 분사압에 의해 이탈되거나 손상되지 않도록 하는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치에 관한 것이다. 그 구성은; 기판을 수직으로 세운 상태에서 연속 이동시키면서 처리하기 위한 기판처리장비에서 기판을 개별적으로 파지하기 위해 사용되는 것으로서; 상부바, 하부바, 좌측바 및 우측바로 구성되어 사각 형태로 되어 있는 지그프레임; 상기 상부바와 하부바의 연장방향을 따라 각각 복수 개가 설치되는 것으로서 상기 기판의 상,하단을 파지하기 위한 상,하부 클램프; 상기 좌측바와 우측바 중 어느 한곳 이상에 설치되는 것으로서 상기 기판의 측단부를 파지하는 측단파지기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판처리장비의 기판 파지용 지그장치{Jig Apparatus For Holding Plate Of Plate Processing System}

본 발명은 기판처리장비용 지그에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인쇄회로기판 등의 기판을 액자형 지그로써 파지한 상태에서 수직 이동시키면서 표면처리작업을 수행함에 있어서 기판의 양측단이 압축공기의 분사압에 의해 이탈되거나 손상되지 않도록 하는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치에 관한 것이다.

본 발명에 있어서의 기판이란 표면 또는 그 내부에 전기 회로가 편성되어 있는 판으로서, 각종 전자제품에 사용되는 인쇄회로기판이 대표적이다. 기판은 도금, 현상, 에칭, 박리, 전처리 등의 작업을 거치는데, 기판을 에칭한 후 기판에 남아 있는 약액을 수세하고 건조하게 된다. 이 때, 자연건조가 되면 기판에 얼룩이 남아 품질이 저하되기 때문에 압축공기로 기판을 빠르게 건조시킨다.

수직연속식 처리방식을 채택하고 있는 기판처리장치에서는 도 1에 도시된 바와 같이 사각 형태로 된 지그(100)를 기판(P)을 파지하기 위한 수단으로 이용한다.

지그(100)의 상단 및 하단에 복수 개의 클램프(121,122)를 설치하여 기판(P)을 개별적으로 파지하도록 하고 있다. 지그(100)는 액자와 같이 상하부바(111,112)와 좌우측바(113,114)로 구성되어 있다. 클램프(121,122)는 상하부바(111,112)에 설치되는 것이 일반적이다.

한편 종래의 기판처리장치는 기판(P)을 약액으로 처리한 직후 이를 세척 및 건조시키기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 기판(P)을 기다란 챔버(200)를 통과시키면서 세척액을 분사하고 이어서 노즐(210)을 통해 공기압을 분사하여 건조시키는 공정을 수행한다. 기판(P)은 수직으로 세워진 상태에서 챔버(200)를 따라 이송되는 과정에서 세척액 및 공기압을 맞게 되는데, 이 과정에서 기판의 좌우측단(E,E')이 심하게 요동하게 된다. 특히 에어노즐 또는 에어나이프에서 분사되는 강한 공기압에 의한 요동이 더 심하게 된다.

기판(P)의 두께가 공기압을 견딜 수 있을 정도로 두꺼우면 문제가 없을 것이다. 그러나 기판(P)의 두께는 갈수록 초박형화되고 있는 추세에 있으므로 기판(P)의 좌우측단(E,E')에 가해지는 충격이 한계에 이르고 있다. 그 결과 기판(P)의 구겨짐, 파열 등 손상 빈도가 날로 증가되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-2119630호 대한민국 특허출원 제10-2005-0136022호

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은 기판이 압축공기의 분사압에 의해 요동치는 것을 최소화하여 지그로부터 기판이 이탈되거나 손상되지 않도록 하는 기판처리장비용 지그장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 구체적인 목적은 파지기구가 기판에 닿는 면적을 최소화하면서 기판을 안정적으로 고정할 수 있도록 하는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치를 제공하는 것에 있다.

위와 같은 목적은, 기판을 수직으로 세운 상태에서 연속 이동시키면서 처리하기 위한 기판처리장비에서 기판을 개별적으로 파지하기 위해 사용되는 것으로서;

상부바, 하부바, 좌측바 및 우측바로 구성되어 사각 형태로 되어 있는 지그프레임; 상기 상부바와 하부바의 연장방향을 따라 각각 복수 개가 설치되는 것으로서 상기 기판의 상,하단을 파지하기 위한 상,하부 클램프; 상기 좌측바와 우측바 중 어느 한곳 이상에 설치되는 것으로서 상기 기판의 측단부를 파지하는 측단파지기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 측단파지기구는 상기 좌측바 또는 우측바 중 어느 한곳 이상에 설치되는 것으로서 상기 기판의 측단 후면을 지지하는 바고정대;

상기 좌측바 또는 우측바 중 어느 한곳 이상에 설치되는 수직축을 중심으로 회동하면서 상기 기판의 측단 전면을 지지하는 가압대;

상기 바고정대와 가압대가 탄성력으로 상기 기판의 측단을 집게와 같이 파지할 수 있도록 상기 지그프레임에 설치되는 측부클램프;를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 바고정대는 기다란 띠 형태의 제1베이스판; 및 상기 제1베이스판의 일측면의 연장방향을 따라서 간격을 두고 돌출 형성되어 있는 복수 개의 제1가압핀;을 포함하며;

상기 제1가압핀은 길이가 3 ~ 20mm, 폭이 2 ~ 10mm, 상호 이격 간격이 2 ~ 10mm, 두께가 0.3 ~ 3mm인 것일 수 있다.

상기 제1가압핀은 상기 제1베이스판의 일측면 전체 구간 또는 일부 구간에 걸쳐 형성되어 있을 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 가압대는 기다란 띠 형태의 제2베이스판; 및 상기 제2베이스판의 일측면의 연장방향을 따라서 간격을 두고 돌출 형성되어 있는 복수 개의 제2가압핀;을 포함하며;

상기 제2가압핀은 길이가 3 ~ 20mm, 폭이 2 ~ 10mm, 상호 이격 간격이 2 ~ 10mm, 두께가 0.3 ~ 3mm인 것일 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 인쇄회로기판등의 기판을 액자형 지그로써 파지한 상태에서 수직 이동시키면서 표면처리작업을 수행함에 있어서 기판의 측단부가 압축공기의 분사압력 또는 처리액의 압력에 의해 요동치는 것을 최소화하여 지그로부터 기판이 이탈되지 않도록 하며 나아가 손상되지 않도록 보호할 수 있는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치가 제공된다.

또한, 파지기구가 기판에 닿는 면적을 최소화하면서 기판을 안정적으로 고정할 수 있어 기판에 압축공기가 닿는 면적을 넓혀 기판의 건조를 지연시키지 않아 기판의 품질 저하의 문제가 없는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치가 제공된다.

도 1은 종래기술에 의한 기판 파지용 지그장치의 사시도이다.
도 2는 종래기술에 의한 기판 파지용 지그장치의 사용상태 평면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A 선을 따라 취한 평단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치의 주요부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치의 주요부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치의 고정대와 가압대의 측면도이다.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치의 고정대와 가압대의 정면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치의 고정대와 가압대의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치의 고정대와 가압대의 평단면 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. 도 3 내지 도 6을 동시에 참조하되, 특히 필요한 곳에서는 특정 도면을 인용하기로 한다. 그리고 나머지 도면은 필요한 곳에서 인용하기로 한다.

기판처리장비의 기판 파지용 지그장치(1)는 기판(P)을 수직으로 세운 상태에서 연속 이동시키면서 처리하기 위한 기판처리장비에서 기판을 개별적으로 파지하기 위해 사용되는 것이다.

기판처리장비의 기판 파지용 지그장치(이하, '지그장치'라 약칭한다)는 소정의 행거장치에 의해 기다란 챔버 내에서 일정한 간격으로 이송된다. 챔버는 처리공정에 따라 여러 구간으로 구획되어 있다. 도 3에는 행거장치가 생략된 상태로서 기판(P)을 파지하기 위한 부분만이 도시되어 있다.

지그장치(1)는 지그프레임(2), 상부클램프(11), 하부클램프(12) 및 측단파지기구(13,15)를 포함한다. 지그프레임(2)은 상부바(3), 하부바(5), 좌측바(7) 및 우측바(9)로 구성되어 사각 형태로 되어 있다. 지그프레임(2)의 구체적인 형태는 다양할 수 있다.

상부클램프(11)와 하부클램프(12)는 지그프레임(2)의 상부바(3)와 하부바(5)에 각각 고정 설치된다. 상,하부클램프(11,12)는 상부바(3)와 하부바(5)의 연장방향을 따라 각각 복수 개가 간격을 두고 고정 설치된다. 상,하부클램프(11,12)는 도시된 것처럼 기판(P)의 상,하단을 파지하기 위한 것이다. 상,하부클램프(11,12)는 기판(P)을 지그프레임(2)에 장착하거나 탈거할 때 오픈된다.

기판(P)은 로봇 등에 의해 지그프레임(2)의 전방에서 투입된다. 상,하부클램프(11,12)는 푸시수단에 의해 기판이 끼워질 수 있는 정도까지 개방될 수 있으며, 스프링에 의한 탄성력으로써 기판(P)을 파지하게 된다.

본 발명에 의하면 기판의 측단부(E,E')를 파지하는 측단파지기구(13,15)가 지그프레임의 좌측바(7)와 우측바(9) 중 어느 한곳 이상에 설치된다. 측단파지기구(13,15)는 기판의 측단부(E,E')를 파지하기 위한 것으로서 일측단 또는 양측단을 각각 파지하기 위한 것이다. 본 실시예에 의하면 양측단을 모두 파지하고 있다. 즉 측단파지기구(13,15)는 좌우측이 동일할 구성과 작용을 가지고 있으므로, 이하에서는 어느 한쪽 측단파지기구(15)를 주로 참조하면서 설명한다.

우측단파지기구(15)는 바고정대(17), 가압대(19) 및 측부클램프(37)를 포함한다. 바고정대(17)는 우측바(9)에 고정 설치되는 것으로서 기판의 우측단(E') 후면을 지지한다. 가압대(19)는 우측바(9)에 설치되는 것으로서 수직축(X)을 중심으로 회동하면서 상기 기판의 우측단(E') 전면(前面)을 지지한다.

측부클램프(37)는 바고정대(17)와 가압대(19)가 탄성력으로 기판의 우측단을 집게와 같이 파지할 수 있도록 지그프레임(2)에 설치된다.

당연히 좌측단파지기구(13)는 지그프레임의 좌측바(7)에 설치될 것이다.

본 발명의 실시예에 의하면, 측단파지기구(13,15)는 기판을 최소한으로 파지하도록 하는 것이 바람직하다. 공기압에 의한 건조시 건조속도를 지연시키거나 액적이 남지 않는 것을 조건으로 하여 기판(P)을 파지하도록 하여야 한다. 이를 위하여 본 실시예에서의 측단파지기구(13,15)는 특유한 구성의 바고정대(17)와 가압대(19)를 이용하고 있다.

즉 바고정대(17)는 기다란 띠 형태의 제1베이스판(21)과, 제1베이스판(21)의 일측면의 연장방향을 따라서 간격을 두고 돌출 형성되어 있는 복수 개의 제1가압핀(23)을 포함한다. 제1가압핀(23)은 기판(P)이 위치한 방향으로 형성된다.

다수의 가느다란 핀(pin)을 이용하여 기판의 끝부분을 파지하는 것이다. 이것은 기판을 요동으로부터 보호하는 한편 너무 강하게 파지하여 기판에 손상이 가해지지 않도록 하기 위한 배려이다. 기판(P)에 대하여 최소한의 물리적 힘을 작용하도록 하는 것이다. 이를 위하여 제1가압핀(23)은 길이(L)가 3 ~ 20mm, 폭(W)이 2 ~ 10mm, 상호 이격 간격(D)이 2 ~ 10mm, 두께(T)가 0.3 ~ 3mm로 제공될 수 있다. 제1가압핀(23)은 상기 제1베이스판(21)의 일측면 전체 구간 또는 일부 구간에 걸쳐 형성되어 있을 수 있다.

제1베이스판(21)과 제1가압판(23)은 일체형으로 되어 있는 것이 보통이지만, 조립형으로 설치될 수도 있다.

한편 가압대(19) 역시 기다란 띠 형태의 제2베이스판(25)과, 제2베이스판(25)의 일측면의 연장방향을 따라서 간격을 두고 돌출 형성되어 있는 복수 개의 제2가압핀(27)을 포함할 수 있다. 이는 바고정대(17)의 제1베이스판(21)과 제1가압핀(23)과 동일한 구성이다. 즉 제2가압핀(27)은 길이(L)가 3 ~ 20mm, 폭(W이 2 ~ 10mm, 상호 이격 간격(D)이 2 ~ 10mm, 두께(T)가 0.3 ~ 3mm인 것일 수 있다. 제2베이스판(25)과 제2가압판(27)은 일체형으로 되어 있는 것이 보통이지만, 조립형으로 설치될 수도 있다.

바고정대(17)와 가압대(19)는 서로 경첩과 같은 방식으로 힌지연결(29,31)될 수 있다. 바고정대(17)와 가압대(19)는 도 5에 도시된 것처럼 힌지핀(33)을 중심으로 상대적으로 회전될 수 있다. 바고정대(17)가 우측바(9)에 고정되어 있는 경우, 가압대(19)만 회전하면서 접히거나 펼쳐질 수 있다. 바고정대(17)는 볼팅, 리벳팅, 용접 등 다양한 방식으로 우측바(9)에 고정된다.

가압대(19)로 하여금 탄성적으로 바고정대(17)를 향하여 밀착될 수 있도록 하기 위하여 측부클램프(37)가 설치된다. 측부클램프(37)는 바고정대(17)와 가압대(19)가 집게와 같이 탄성력으로 기판의 우측단(E')을 파지할 수 있도록 지그프레임(2)에 설치된다.

측부클램프(37)는 측단파지기구(13,15)의 상하단에 각각 마련된다. 측부클램프(37)는 상,하부클램프(11,12)와 유사한 위치에 설치되며 그와 동시에 거동하면서 기판의 사면을 모두 파지하도록 한다.

각각의 측부클램프(37)는 2개의 집게발을 가지고 있다. 고정 집게발(39)은 지그프레임(2)에 고정되어 있고 기동 집게발(41)은 가압대(19)에 고정되어 있다. 기동 집게발이 기동함에 따라 가압대(19)가 회전 기동하면서 오픈되는 것이다. 기동 집게발(41)은 가압대(19)의 상하단에서 일체형으로 연장된 연장판(35)에 고정되어 있다. 고정 집게발(39)과 기동 집게발(41) 사이에는 상,하부클램프(11,12)와 마찬가지 방식으로 스프링(43)이 설치되어 있다. 스프링(43)에 의해 이들 고정 집게발(39)과 기동 집게발(41)은 오므려지는 방향으로 탄성력을 받는다. 측부클램프(37)를 개방시키기 위한 기구는 당업자에 의해 어렵지 않게 설계될 수 있다. 상,하부클램프(11,12)를 개방하는 기구에 대하여 약간의 추가 설계만 하면 되기 때문이다.

바고정대(17)와 가압대(19)를 기동시키기 위한 기계적 설계는 다양한 방식으로 이루어질 수 있으며 당업자에 의해 어렵지 않게 구현될 수 있다. 그러므로 이하에서는 바고정대(17)와 가압대(19)가 기판을 파지하는 구조 내지 방식에 대해 더 집중적으로 설명한다.

제1가압핀(23)과 제2가압핀(27)은 평면상 대칭 형태로 기판(P)을 파지할 수도 있으며 비대칭 형태로 기판(P)을 파지할 수도 있다.

도 7(a)에 도시된 것처럼 제1가압핀(23)과 제2가압핀(27)은 중간 부분이 절곡되어 있으며 기판(P)을 면접촉 방식으로 파지하도록 할 수 있다.

도 7(b)에 도시된 것처럼 제1가압핀(23)과 제2가압핀(27)은 제1베이스판(21)과 제2베이스판(25)에 대하여 둔각으로 절곡 형성될 수도 있고, 도 7(c)에 도시된 것처럼 둥글게 절곡되어 있을 수도 있다. 도 7(b)와 도 7(c)에 의하면, 제1가압핀(23)과 제2가압핀(27)은 기판(P)에 대하여 점접촉 또는 선접촉을 하게 된다.

한편 도 8에 도시된 것처럼 제1,2가압핀(23,27)은 수평선에 소정의 각도(K)로 경사지게 설치될 수 있다. 이 각도(K)는 5 ~ 45°일 수 있다. 처리액 또는 공기압이 흐르는 방향을 고려하여 유체가 쉽게 배출될 수 있도록 하기 위함이다.

또한 도 9에 도시된 것처럼 제1,2가압핀(23,27)은 제1,2베이스판(21,25)의 길이방향(J)을 따라 불규칙하게 설치될 수도 있다. 건조시 공기압이 특히 세게 가해지는 부분에는 상대적으로 조밀하게 제1,2가압핀(23,27)을 설치하고 그렇지 않은 부분은 성기게 설치하는 것이다. 기판(P)과의 접촉지점을 최소한으로 하기 위함이다. 이렇게 매우 다양한 방식으로 기판(P)의 측단부(E,E')를 파지하는 것이 가능하다.

예를 들어, 도 10 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치의 측판지지기구(13,15')를 도시한다. 이하, 도 10 내지 도 11을 참조하여 설명한다.

도시된 바에 의하면 측판지지기구(13',15')는 고정대(17)를 고정시키기 위한 액자형 고정대프레임(51)에 고정된다. 고정대프레임(51)은 지그프레임(2)이 될 수도 있고, 지그프레임(2)에 별도로 부착되는 것일 수도 있다.

고정대프레임(51)의 전방에는 가압대(19)를 수직축을 축중심으로 회동시키기 위한 클램프기구가 설치된다. 이 클램프기구는 가압대의 제1,2베이스판(21,25)에 고정되는 샤프트(53,55)와, 이 샤프트(53,55)를 축회전시키기 위한 구동모터(63)와, 구동모터의 회전력을 샤프트(53,55)에 전달하는 기어유닛(57,59)을 포함한다. 구동모터(61,63)는 실린더 등으로 대체될 수 있다.

이에 의하면 가압대(19)는 일점쇄선으로 도시된 것처럼 회전하면서 인쇄회로기판(P)의 양측단을 파지하거나 또는 개방하게 된다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위에 개시된 실시예는 당업자에 의해 얼마든지 조합되어 실시될 수 있으며, 어떠한 조합이든지 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.

1 : 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치
2 : 지그프레임 3 : 상부바
5 : 하부바 7 : 좌측바
9 : 우측바 11 : 상부클램프
12 : 하부클램프 13,15(13',15') : 측판지지기구
17 : 바고정대 19 : 가압대
21,25 : 제1베이스판 23,27 : 제1,2가압핀
29,31 : 힌지연결부 33 : 힌지핀
35 : 연장판 37 : 측부클램프
39 : 고정 집게발 41 : 기동 집게발
51 : 고정대프레임 53,55 : 샤프트
57,59 : 기어유닛 61,63 : 구동모터
P : 인쇄회로기판

Claims (8)

1. 기판을 수직으로 세운 상태에서 연속 이동시키면서 처리하기 위한 기판처리장비에서 기판을 개별적으로 파지하기 위해 사용되는 것으로서;
   상부바, 하부바, 좌측바 및 우측바로 구성되어 사각 형태로 되어 있는 지그프레임;
   상기 상부바와 하부바의 연장방향을 따라 각각 복수 개가 설치되는 것으로서 상기 기판의 상,하단을 파지하기 위한 상,하부 클램프;
   상기 좌측바와 우측바 중 어느 한곳 이상에 설치되는 것으로서 상기 기판의 측단부를 파지하는 측단파지기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 측단파지기구는;
   상기 좌측바 또는 우측바 중 어느 한곳 이상에 설치되는 것으로서 상기 기판의 측단 후면을 지지하는 바고정대;
   상기 좌측바 또는 우측바 중 어느 한곳 이상에 설치되는 수직축을 중심으로 회동하면서 상기 기판의 측단 전면(前面)을 지지하는 가압대; 및
   상기 바고정대와 가압대가 상기 기판의 측단을 집게와 같이 파지할 수 있도록 상기 지그프레임에 설치되는 측부클램프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 바고정대는;
   기다란 띠 형태의 제1베이스판; 및 상기 제1베이스판의 일측면의 연장방향을 따라서 간격을 두고 돌출 형성되어 있는 복수 개의 제1가압핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1가압핀은 상기 제1베이스판의 일측면 전체 구간 또는 일부 구간에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치.
   
5. 제2항에 있어서, 상기 가압대는;
   기다란 띠 형태의 제2베이스판; 및 상기 제2베이스판의 일측면의 연장방향을 따라서 간격을 두고 돌출 형성되어 있는 복수 개의 제2가압핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 제1가압핀은 길이가 3 ~ 20mm, 폭이 2 ~ 10mm, 상호간의 이격 간격이 2 ~ 10mm, 두께가 0.3 ~ 3mm인 것을 특징으로 하는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 제2가압핀은 길이가 3 ~ 20mm, 폭이 2 ~ 10mm, 상호간의 이격 간격이 2 ~ 10mm, 두께가 0.3 ~ 3mm인 것을 특징으로 하는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치.
   
8. 제3항에 있어서,
   상기 제1가압핀은 수평선에 대해 소정의 각도(K)로 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장비의 기판 파지용 지그장치.

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