CN109093909A - Led电路板灌胶模具、方法及led电路板封装结构 - Google Patents

Led电路板灌胶模具、方法及led电路板封装结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种LED电路板灌胶模具，用于封装LED电路板，LED电路板包括基板和设于基板上的若干LED单元，其包括第一模具和第二模具，所述容纳槽的槽底凸设有若干凸体，以使所述基板反面朝内配合安装于容纳槽内时，基板反面与容纳槽的槽底之间具有一注胶间隙；第二模具上形成有与所述LED电路板正面相对的灌胶面和与第一模具配合的合模面。本发明灌胶时，可LED电路板的正反两面分别注塑成型绝缘层，有效提高了LED电路板的防水防潮性能。本发明还公开了对应的灌胶方法和灌胶制成的LED电路板封装结构。

Description

LED电路板灌胶模具、方法及LED电路板封装结构
技术领域
本发明涉及LED封装，尤其涉及LED电路板的灌胶封装。
背景技术
现有的LED电路板包括LED显示板、LED照明面板等等，其一般包括基板、安装于电路板上的LED封装单元和驱动元件，制成的LED电路板需要在LED封装单元处进行灌胶封装。例如中国专利201710943275.2和中国专利201710312123.2。
中国专利201710943275.2公开了一种具有镂空装置的LED屏，其制作生产时，先在具有LED芯片的一侧涂覆透明的防腐蚀封胶，然后对LED芯片行之间的空隙进行镂空处理以获得镂空的LED屏。然而，这种制造工艺，具有几个问题：其一，防腐蚀封胶是涂覆于基板上的，使得防腐蚀封胶均匀度、平滑度不够，防水防潮性差且出光效果不好。其二，制作时必须在灌胶封装后进行镂空操作，操作步骤复杂，且后续工艺切割成的镂空结构，其镂空槽侧壁平整度不好，影响整个LED屏的透光性和显示效果。
中国专利201710312123.2公开了一种LED显示装置、成型模组、及其生产工艺，相对于中国专利201710943275.2，采用注塑灌胶工艺在基板具有LED单元的一侧封装形成了封装保护层，增加了LED显示装置的防水防潮性能，但是其LED面板的背后依然裸露，并不能对LED面板进行全方位的防水防潮保护。
故，急需一种可解决上述问题的LED封装模具、方法及防水防潮性能好的LED电路板。
发明内容
本发明的目的是提供一种LED电路板灌胶模具和灌胶方法，制成的LED电路板正反两面均灌胶成型有绝缘封装层，有效提高了LED电路板的防水防潮性能。
本发明的另一目的是提供一种LED电路板封装结构，其正反两面均灌胶成型有绝缘封装层，有效提高了LED电路板的防水防潮性能。
为了实现上有目的，本发明公开了一种LED电路板灌胶模具，于封装LED电路板，所述LED电路板包括基板和安装于基板正面的若干LED单元，所述LED电路板灌胶模具包括第一模具和第二模具，所述第一模具的下表面上开设有与所述基板配合并容纳所述基板的容纳槽，所述容纳槽的槽底凸设有若干凸体，以使所述基板反面朝内配合安装于所述容纳槽内时，所述基板反面与所述容纳槽的槽底之间具有与一注胶区连通的注胶间隙，第二模具上具有与所述第一模具下表面相配合的合模面，所述第一模具和第二模具合模后，所述第二模具上形成有与所述LED电路板正面以一定间距相对的灌胶面，以使所述LED电路板的上表面和所述灌胶面之间形成注胶区。
与现有技术相比，本发明使用与LED电路板相互配合的第一模具，LED电路板的基板的板身完全容纳于第一模具的容纳槽内，凸体使得所述LED电路板下表面与所述灌胶面之间具有一注胶间隙，在注胶时，透明的绝缘密封胶水在注胶区形成封装LED电路板上表面的封装层的同时，还可以穿过容纳槽的槽壁和LED电路板的侧面之间的缝隙或者其他注胶通道进入所述注胶间隙中，从而在LED电路板的反面注塑成型一层绝缘层，有效提高了LED电路板的防水防潮性能。
较佳地，所述灌胶面为平面。
较佳地，所述注胶区与所述注胶间隙相连通。
较佳地，所述第二模具上形成有可供所述第一模具伸入的灌胶槽，所述灌胶面形成于所述灌胶槽的槽底。
较佳地，所述第一模具的下表面至所述凸体的距离大于等于所述LED电路板对应位置的的厚度，该方案使得注胶区至少部分或者全部位于第一模具的容纳槽内，第二模具的灌胶面可为平面。
具体地，所述合模面与所述灌胶面位于同一平面，该方案使得绝缘密封胶水全部成型于第一模具上，便于绝缘密封胶水与第二模具直接分离。
更佳地，所述LED电路板上分别开设有一个或者多个镂空槽从而将所述基板分隔呈若干灯条，所述第一模具上还凸设有与所述LED电路板上的镂空槽一一对应的间隔墙，所述间隔墙将所述容纳槽分隔为数个沟槽，且合模后所述间隔墙的端面与所述灌胶面相贴合。该方案中可直接在镂空的基板上封胶形成镂空的绝缘层，无需封胶后进行镂空操作加工镂空孔，节省工序。
具体地，所述间隔墙的端面与所述第一模具的下表面平齐。
更佳地，每一所述沟槽的两相对侧壁上分别开设有位置相对且相对于所述第一模具的下表面垂直设置的若干纵向设置且等厚的纵向凸条，若干所述纵向凸条使得所述沟槽的侧壁和所述LED电路板的若干灯条侧壁之间形成分别连通所述注胶区与所述注胶间隙的注胶缝隙。该方案使得LED电路板可准确定位并稳固的固定于容纳槽内，且注胶后在LED电路板其灯条的两相对侧形成厚度一致的注胶层，实现LED电路板的全方位保护，且保证了LED电路板的发光效果。
较佳地，所述基板上分别开设有若干定位螺孔，所述容纳槽的槽底开设有与所述定位螺孔对应的多个定位孔。
较佳地，所述基板上开设有若干定位螺孔，所述容纳槽的槽底上开设有与所述LED电路板上其中一部分定位螺孔对应的定位孔，所述容纳槽的槽底还凸设有与所述LED电路板上剩余部分定位螺孔对应并配合深入所述定位螺孔的定位柱以固定所述LED电路板。该方案可有效减少第一模具上定位孔的数目，减少胶水从定位孔中溢出至第一模具上表面的几率。
较佳地，所述容纳槽的槽底上开设有与所述LED电路板上至少部分螺孔一一对应的定位孔，所述LED电路板灌胶模具还包括与所述第一模具同材质制成的密封垫，所述密封垫上开设有与定位孔位置对应并配合容纳螺钉头部的避空槽，所述密封垫安装于所述第一模具的上表面并密封所述避空槽。该方案有效防止胶水穿过定位孔后从定位孔中溢出至第一模具上表面。
较佳地，所述第一模具由柔性材料一体成型而成以使所述第一模具为全软模具。该方案使得本发明可弯曲第一模具，从而将嵌于第一模具内的LED电路板剥离出去，便于脱模。
本发明还公开了一种LED电路板的制备方法，包括以下步骤：待封装的LED电路板和LED电路板灌胶模具，所述LED电路板灌胶模具如上所述，所述第二模具上形成有可供所述第一模具伸入的灌胶槽，所述灌胶面形成于所述灌胶槽的槽底；将安装有若干LED单元的基板安装于所述容纳槽内并固定，所述基板具有LED单元的一侧朝向所述容纳槽外；在所述第二模具的灌胶槽内注入液态透明的绝缘密封胶水；将固定有基板的第一模具的下表面朝下逐渐压入所述灌胶槽，并使得所述LED电路板的上表面和灌胶槽的槽底之间形成与所述注胶间隙相连通的注胶区；将LED电路板灌胶模具至于真空环境，以使所述灌胶槽内的绝缘密封胶水充满所述注胶间隙和注胶区；待绝缘密封胶水固化并在所述注胶间隙处形成封装所述基板下表面的绝缘防水层，在注胶区形成封装所述基板上表面和LED单元的绝缘封装层；去除真空环境，取出所述第一模具，并将封装好的LED电路板从所述第一模具上拆卸剥离下来，制成LED电路板封装结构。
与现有技术相比，本发明制备出的LED电路板正面通过真空灌注工艺形成封装所述基板上表面和LED单元的绝缘封装层的同时，在LED电路板的反面通过真空灌注工艺程序封装所述基板下表面的绝缘防水层，有效提高了LED电路板的防水防潮性能。
本发明还公开了一种LED电路板封装结构，包括基板、安装于所述基板上表面的若干LED单元、封装所述基板上表面和LED单元的绝缘封装层和封装所述基板下表面的绝缘防水层，所述绝缘封装层与所述绝缘防水层由绝缘密封胶水分别真空灌注成型于所述基板上表面和下表面后固化而成。
与现有技术相比，本发明所述LED电路板正面通过真空灌注工艺形成封装所述基板上表面和LED单元的绝缘封装层，在LED电路板的反面通过真空灌注工艺程序封装所述基板下表面的绝缘防水层，有效提高了LED电路板的防水防潮性能。
较佳地，所述基板上分别开设有数个镂空槽从而将所述基板分隔呈若干灯条，每一所述灯条的两相对侧壁分别包裹有厚度一致的侧面防水层，所述侧面防水层由绝缘密封胶水分别真空灌注成型于基板上灯条的两相对侧后固化而成，且所述侧面防水层上形成有若干相对于所述基板的上表面垂直设置的纵向凹槽，该方案使得灌胶时，可配合模具保证基板的位置，防止由于基板偏移造成的注胶不均，影响LED电路板的发光效果。
附图说明
图1是本发明所述第一模具的立体示意图。
图2是本发明所述第一模具的仰视图。
图3是图2中所述第一模具的局部放大示意图。
图4是图3中所述第一模具沿A-A线的剖视图。
图5是本发明所述LED电路板的结构示意图。
图6是图5所述LED电路板沿B-B线的截面图。
图7a-图7d是本发明所述LED电路板的制备方法的过程图。
图8是本发明所述LED电路板封装结构的剖视图。
图9是图8中所述LED电路板封装结构的部分放大图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参考图1至图4以及图7a，本发明公开了一种LED电路板灌胶模具100，用于封装LED电路板200，所述LED电路板200包括基板21和安装于基板21正面的若干LED单元22，所述LED电路板灌胶模具100包括第一模具11和第二模具12，所述第一模具11的下表面上开设有与所述基板21配合并容纳所述基板21的容纳槽31，所述容纳槽31的槽底凸设有若干凸体52，以使所述基板21反面朝内(基板21的反面与容纳槽31槽底相对)配合安装于所述容纳槽31内时，所述基板21反面与所述容纳槽31的槽底之间具有一与灌胶槽32连通的注胶间隙41(如图7b所示)；所述第二模具12上形成有可供所述第一模具11伸入的灌胶槽32，第一模具11和第二模具12合模后，所述第一模具11伸入所述灌胶槽32并使得LED电路板200的上表面与所述灌胶槽32的槽底之间注胶区43(如图7c所示)。其中，本实施例中凸体52为小顶柱。本实施例中，所述灌胶槽32的槽底形成与所述第一模具11下表面配合合模的合模面。本实施例中，灌胶槽32的槽底形成第二模具12的灌胶面。
当然，区别于上述技术，也可以使用一灌胶板作为第二模具的主体，使用时，将灌胶板与固定有LED电路板200的第一模具12的下表面相互贴合，从而在所述LED电路板的上表面和所述灌胶板的板面(灌胶面)之间形成注胶区，其中灌胶板和/或第一模具11上开设有灌胶孔和抽真空孔，直接从灌胶孔向注胶区注入绝缘密封胶水，从抽真空孔抽出第一模具11内的空气，使得绝缘密封胶水封装LED电路板200。
其中，为了便于绝缘胶水从灌胶槽32进入注胶间隙41，在容纳槽31的侧壁上开设有若干个相对于所述第一模具11的下表面垂直设置的若干纵向设置且等厚的纵向凸条51，若干所述纵向凸条51使得所述容纳槽31的侧壁和所述LED电路板200的侧壁之间形成注胶缝隙42。注胶缝隙42一端连通注胶间隙41，另一端连通灌胶槽32，使得灌胶后，LED电路板200的正面、背面和侧壁上均包覆有绝缘胶防水层，全方位保护LED电路板200。其中，容纳槽31两相对侧分别具有纵向凸条51，并通过纵向凸条51将LED电路板200夹在中间，此时，纵向凸条51与LED电路板200侧壁抵触，防止LED电路板200放置位置偏移。当然，也可以直接在第一模具11上成型连通灌胶槽32和注胶间隙41的灌胶通道，或者在LED电路板200上成型连通灌胶槽32和注胶间隙41的灌胶通道，也可以使得第一模具11的容纳槽31与LED电路板200的侧壁间隙配合，直接在容纳槽31侧壁与基板21侧壁之间形成注胶缝隙。
较佳者，参考图7b，本实施例中，合模面与灌胶面位于同一平面。所述第一模具11的下表面至所述凸体52的距离大于所述LED电路板200对应位置的厚度，以使所述LED电路板200安装于所述容纳槽31内并与灌胶槽32的槽底接触合模时，所述LED电路板200上表面与所述第一模具11下表面之间具有注胶区43。注胶时，所述第一模具11可伸入所述灌胶槽32并使得第一模具11下表面与所述灌胶槽32的槽底配合接触，以在所述LED电路板200的上表面和灌胶槽32的槽底之间形成注胶区43，所述注胶区43与所述注胶间隙41相连通。其中，为了方便胶水充满注胶区43与注胶间隙41，第一模具11下表面或灌胶槽32槽底采用粗糙表面，使得第一模具11和灌胶槽32槽底之间具有供胶水和空气进出的缝隙。当然，也可以直接在第一模具11或者灌胶槽32的槽底开设灌胶孔和抽气孔。
本实施例中，所述灌胶槽32的槽底(灌胶面)与LED电路板200对应的位置为平面，使得加工好的LED电路板200其上表面平整。当然，灌胶槽32的槽底(灌胶面)的具体形状由LED电路板200上的绝缘密封胶水形状决定。
注胶时，LED电路板200正面的绝缘密封胶水淹没LED单元的顶部，使得LED电路板的正面被整个包裹于内。当然，第一模具11的下表面至所述凸体52的距离也可以等于所述LED电路板200对应位置的厚度，使得LED电路板200正面的绝缘密封胶水与LED单元顶部平齐。其中，具体LED单元上封装的胶体厚度依据需要由模具控制，以获得对应的灯面胶体厚度。所述LED电路板可用于照明灯具、显示屏、地砖屏等等。
参考图5，本发明还针对了镂空的LED电路板200进行封装，所述LED电路板200上分别开设有多个镂空槽23从而将所述基板21分隔呈若干灯条24，所述第一模具21上还凸设有与所述第一模具11的下表面平齐并与所述LED电路板200上的镂空槽23一一对应的间隔墙33，使得合模后所述间隔墙33的端面与所述灌胶面相贴合，所述间隔墙33将所述容纳槽23分隔为数个沟槽34。该方案中可直接在镂空的基板21上封胶形成镂空的绝缘封装层，无需封胶后进行镂空操作加工镂空孔，节省工序。本实施例中，镂空槽23呈纵向且多个镂空槽23之间并行排列，以使得灯条24呈条形且并行排列。
参考图1至图4，每一沟槽34的两相对侧壁上分别开设有位置相对且相对于所述第一模具11的下表面垂直设置的若干纵向设置且等厚的纵向凸条51，若干所述纵向凸条51使得所述沟槽34的两相对侧壁和所述LED电路板200的若干灯条24侧壁之间形成分别连通所述注胶区43与所述注胶间隙41的注胶缝隙42。其中，沟槽34两相对侧分别具有纵向凸条51，并通过纵向凸条51将LED电路板200的灯条24夹在中间，此时，纵向凸条51与灯条24侧壁抵触，防止LED电路板200放置位置偏移。
参考2和图5，所述基板21上分别开设有若干定位螺孔211，所述容纳槽31的槽底开设有与其中一部分所述定位螺孔211对应的多个定位孔35。所述容纳槽31的槽底还凸设有与所述基板21上剩余部分定位螺孔211对应并配合深入所述定位螺孔211的定位柱36以固定所述基板21。当然，也可以在容纳槽31上开设于定位螺孔211一一对应的定位孔35。螺钉可穿过定位孔35与定位螺孔211螺纹连接，以将基板21固定于第一模具11上。
参考图7a至图7d，所述LED电路板灌胶模具100还包括与所述第一模具11同材质制成的密封垫13，所述密封垫13上开设有与定位孔35位置对应并配合容纳螺钉头部的避空槽(图中未示)，所述密封垫13安装于所述第一模具11的上表面并密封所述避空槽。
较佳者，所述第一模具11由柔性材料一体成型而成以使所述第一模具11为全软模具。其中，第一模具11采用与绝缘密封胶水不黏连的柔性材料制成，并可整体弯曲以利于脱模。
参考图7a至图7d，描述本发明所述LED电路板的制备方法，包括以下步骤：
参考图7a，提供待封装的LED电路板200以及LED电路板灌胶模具100。具体地：如图5和图6所示，LED电路板200包括基板21和排列于基板21上的若干LED单元22，其基板21上预先成型有数个贯穿的纵向镂空槽23从而将所述基板21分隔呈数个灯条24，每一灯条24上排列有若干个LED单元。基板23上还开设有数个贯穿的定位螺孔211。LED电路板灌胶模具100如图1至图4所示，包括第一模具11和第二模具12。在本实施例中，基板21的背面端部的位置还设有驱动电路25，第一模具11与驱动电路25的元件对应的位置开设有对应的避空槽37，避空槽37按照需要选择贯穿于基板21或者不贯穿的。
参考图7b，将待封装的LED电路板200安装于所述容纳槽31内，具有LED单元22的一侧朝向所述容纳槽31外；定位柱36伸入定位螺孔211以初步将LED电路板200固定于第一模具21上，使用螺钉穿过定位孔35并与对应的定位螺孔211螺纹连接，以将LED电路板200锁死在第一模具21上。在第一模具11的背面压上密封垫13，可以再使用压块将密封垫13压稳。在所述第二模具12的灌胶槽32内注入液态透明的绝缘密封胶水40。其中，在第二模具12的灌胶槽32灌胶之前，还可以在灌胶槽32的槽底铺设脱模纸和表面处理层。
参考图7c，将固定有基板21的第一模具11的下表面朝下逐渐压入所述灌胶槽32，并使得所述LED电路板200的上表面和灌胶槽32的槽底之间形成与所述注胶间隙41相连通的注胶区43；将LED电路板灌胶模具100至于真空环境，以使所述灌胶槽32内的绝缘密封胶水40部分穿过注胶缝隙42填充满所述注胶间隙41，部分填充满所述注胶区43。
参考图7d，待绝缘密封胶水固化后在所述注胶间隙41处形成封装所述基板21下表面的绝缘防水层61，在注胶区43形成封装所述基板21上表面和LED单元22的绝缘封装层62；从灌胶槽32中取出所述第一模具11，并将封装好的LED电路板200从所述第一模具11上拆卸剥离下来，制成LED电路板封装结构300(如图8所示)。其中，所述绝缘防水层61的表面还形成有若干凹坑，所述凹坑与凸起52对应，为凸起52的加工痕迹。
参考图7d，待绝缘密封胶水固化后还在注胶缝隙42处形成封装基板21侧壁的侧面防水层63。其中，侧壁封装层63上还形成有与纵向凸条51对应的纵向凹槽。其中，每一所述灯条24的两相对侧壁分别包裹有厚度一致的侧面防水层63。
其中，所述纵向凸条51的两相对侧相互平行，以使纵向凸条51呈矩形。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种LED电路板灌胶模具，用于封装LED电路板，所述LED电路板包括基板和安装于基板正面的若干LED单元，其特征在于：所述LED电路板灌胶模具包括第一模具和第二模具，所述第一模具的下表面上开设有与所述基板配合并容纳所述基板的容纳槽，所述容纳槽的槽底凸设有若干凸体，以使所述基板反面朝内配合安装于所述容纳槽内时，所述基板反面与所述容纳槽的槽底之间具有与一注胶区连通的注胶间隙，第二模具上具有与所述第一模具下表面相配合的合模面，且所述第一模具和第二模具合模后，所述第二模具上形成有与所述LED电路板正面以一定间距相对的灌胶面，以使所述LED电路板的上表面和所述灌胶面之间形成所述注胶区。
2.如权利要求1所述的LED电路板灌胶模具，其特征在于：所述第一模具的下表面至所述凸体的距离大于等于所述LED电路板对应位置的厚度，所述合模面与所述灌胶面为同一平面。
3.如权利要求2所述的LED电路板灌胶模具，其特征在于：所述LED电路板上分别开设有一个或者多个镂空槽从而将所述基板分隔呈若干灯条，所述第一模具上还凸设有与所述LED电路板上的镂空槽一一对应的间隔墙，所述间隔墙将所述容纳槽分隔为数个沟槽，且合模后所述间隔墙的端面与所述灌胶面相贴合。
4.如权利要求3所述的LED电路板灌胶模具，其特征在于：每一所述沟槽的两相对侧壁上分别开设有位置相对且相对于所述第一模具的下表面垂直设置的若干纵向设置且等厚的纵向凸条，若干所述纵向凸条使得所述沟槽的侧壁和所述LED电路板的若干灯条侧壁之间形成分别连通所述注胶区与所述注胶间隙的注胶缝隙。
5.如权利要求1所述的LED电路板灌胶模具，其特征在于：所述基板上开设有若干定位螺孔，所述容纳槽的槽底上开设有与所述LED电路板上其中一部分定位螺孔对应的定位孔，所述容纳槽的槽底还凸设有与所述LED电路板上剩余部分定位螺孔对应并配合深入所述定位螺孔的定位柱以固定所述LED电路板。
6.如权利要求1所述的LED电路板灌胶模具，其特征在于：所述容纳槽的槽底上开设有与所述LED电路板上至少部分螺孔对应的定位孔，所述LED电路板灌胶模具还包括与所述第一模具同材质制成的密封垫，所述密封垫上开设有与定位孔位置对应并配合容纳螺钉头部的避空槽，所述密封垫安装于所述第一模具的上表面并密封所述避空槽。
7.如权利要求1所述的LED电路板灌胶模具，其特征在于：所述第一模具由柔性材料一体成型而成以使所述第一模具为全软模具。
8.一种LED电路板的制备方法，其特征在于：
待封装的LED电路板和LED电路板灌胶模具，所述LED电路板灌胶模具如权利要求1-7中任一项所述，所述第二模具上形成有可供所述第一模具伸入的灌胶槽，所述灌胶面形成于所述灌胶槽的槽底；
将安装有若干LED单元的基板安装于所述容纳槽内并固定，所述基板具有LED单元的一侧朝向所述容纳槽外；
在所述灌胶槽内注入液态透明的绝缘密封胶水；
将固定有基板的第一模具的下表面朝下逐渐压入所述灌胶槽，并使得所述LED电路板的上表面和灌胶槽的槽底之间形成与所述注胶间隙相连通的注胶区；
将LED电路板灌胶模具至于真空环境，以使所述灌胶槽内的绝缘密封胶水充满所述注胶间隙和注胶区；
待绝缘密封胶水固化以在所述注胶间隙处形成封装所述基板下表面的绝缘防水层，在注胶区形成封装所述基板上表面和LED单元的绝缘封装层；
去除真空环境，取出所述第一模具，并将封装好的LED电路板从所述第一模具上拆卸剥离下来，制成LED电路板封装结构。
9.一种LED电路板封装结构，其特征在于：包括基板、安装于所述基板上表面的若干LED单元、封装所述基板上表面和LED单元的绝缘封装层和封装所述基板下表面的绝缘防水层，所述绝缘封装层与所述绝缘防水层由绝缘密封胶水分别真空灌注成型于所述基板上表面和下表面后固化而成。
10.如权利要求9所述的LED电路板封装结构，其特征在于：所述基板上分别开设有数个镂空槽从而将所述基板分隔呈若干灯条，每一所述灯条的两相对侧壁分别包裹有厚度一致的侧面防水层，所述侧面防水层由绝缘密封胶水分别真空灌注成型于基板上灯条的两相对侧后固化而成，且所述侧面防水层上形成有若干相对于所述基板的上表面垂直设置的纵向凹槽。
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