JPH071231B2 - 実装済プリント基板自動検査装置 - Google Patents
実装済プリント基板自動検査装置Info
- Publication number
- JPH071231B2 JPH071231B2 JP950287A JP950287A JPH071231B2 JP H071231 B2 JPH071231 B2 JP H071231B2 JP 950287 A JP950287 A JP 950287A JP 950287 A JP950287 A JP 950287A JP H071231 B2 JPH071231 B2 JP H071231B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- printed circuit
- circuit board
- light
- bridge
- inspection
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N21/95684—Patterns showing highly reflecting parts, e.g. metallic elements
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、細く絞られたレーザ光などのビームスポット
を実装済プリント基板上で掃引し、半田付け不良により
実装済プリント基板上に形成されたブリッジの有無の検
出を行うようにした実装済プリント基板自動検査装置に
関する。
を実装済プリント基板上で掃引し、半田付け不良により
実装済プリント基板上に形成されたブリッジの有無の検
出を行うようにした実装済プリント基板自動検査装置に
関する。
従来、実装済プリント基板における半田付け不良による
ブリッジの検出を行う方法として、プリント基板の部品
穴に合わせて多数のピンを配設したヘッドを用い、この
ヘッドによってピンを被検査プリント基板の半田面に接
触させて各ピン間の導通状態により不良箇所を検出する
接触検査方式がある。しかしながら、この方式において
は、種類の異なるプリント基板毎にヘッドを準備する必
要があり、また、ヘッドのピンの間隔はピンの太さによ
って制限されるのでチップリードの間隔が密なICチップ
などを実装したプリント基板などパターンの緻密なプリ
ント基板に対しては検査が困難であるという問題があっ
た。
ブリッジの検出を行う方法として、プリント基板の部品
穴に合わせて多数のピンを配設したヘッドを用い、この
ヘッドによってピンを被検査プリント基板の半田面に接
触させて各ピン間の導通状態により不良箇所を検出する
接触検査方式がある。しかしながら、この方式において
は、種類の異なるプリント基板毎にヘッドを準備する必
要があり、また、ヘッドのピンの間隔はピンの太さによ
って制限されるのでチップリードの間隔が密なICチップ
などを実装したプリント基板などパターンの緻密なプリ
ント基板に対しては検査が困難であるという問題があっ
た。
上記のような問題を解消するために、レーザ光などのビ
ームを走査して被検査プリント基板上でビームスポット
を掃引して、このビームスポットのスパッタ光(反射
光)等を検知してブリッジなどの検査を行う非接触式の
実装済プリント基板自動検査装置なるものが本出願人に
よって提案され、特開昭61−76940に開示されている。
ームを走査して被検査プリント基板上でビームスポット
を掃引して、このビームスポットのスパッタ光(反射
光)等を検知してブリッジなどの検査を行う非接触式の
実装済プリント基板自動検査装置なるものが本出願人に
よって提案され、特開昭61−76940に開示されている。
第7図は上記のような非接触式の実装済プリント基板自
動検査装置において検査が行われる実装済プリント基板
のチップ部品の半田接合部の一例を示す図であり、同図
(A)に示したようにプリント基板Pに実装されたチッ
プ部品T1とチップ部品T2のそれぞれのリードL1,L2との
間にブリッジが形成されているとレーザビームBのスパ
ッタ光Sが検知されてブリッジの検出を行うことができ
るが、例えば同図(B)に示したように、チップ部品T2
のリードL2が曲げられて半田接合されている場合、ブリ
ッジが形成されていないにもかかわらずこのリードL2に
よってレーザビームBのスパッタ光が生じ、このスパッ
タ光が検知されてブリッジの誤検出をする場合がある。
動検査装置において検査が行われる実装済プリント基板
のチップ部品の半田接合部の一例を示す図であり、同図
(A)に示したようにプリント基板Pに実装されたチッ
プ部品T1とチップ部品T2のそれぞれのリードL1,L2との
間にブリッジが形成されているとレーザビームBのスパ
ッタ光Sが検知されてブリッジの検出を行うことができ
るが、例えば同図(B)に示したように、チップ部品T2
のリードL2が曲げられて半田接合されている場合、ブリ
ッジが形成されていないにもかかわらずこのリードL2に
よってレーザビームBのスパッタ光が生じ、このスパッ
タ光が検知されてブリッジの誤検出をする場合がある。
本発明は、上記した問題点を解決してブリッジの検出を
行うために、細く絞られたビームを被検査プリント基板
上に照射し、この反射光がビームの照射方向と反対方向
に反射する該反射光を検知してプリント基板のブリッジ
検査を行う実装済プリント基板自動検査装置において、
前記ビームを前記被検査プリント基板に向かって垂直に
通過させる開口が形成され、かつ、被検査プリント基板
のビーム照射面を覆うと共に、照射されるビームを囲う
受光面を有する受光部と、前記ビームを前記電子部品が
半田付けされる部品実装部(穴)を結ぶ線分と交差する
方向に複数回掃引する手段と、前記掃引された回数のビ
ームの反射光を前記受光部で全て受光した場合にブリッ
ジ有りと判定する処理装置とを具備したものである。
行うために、細く絞られたビームを被検査プリント基板
上に照射し、この反射光がビームの照射方向と反対方向
に反射する該反射光を検知してプリント基板のブリッジ
検査を行う実装済プリント基板自動検査装置において、
前記ビームを前記被検査プリント基板に向かって垂直に
通過させる開口が形成され、かつ、被検査プリント基板
のビーム照射面を覆うと共に、照射されるビームを囲う
受光面を有する受光部と、前記ビームを前記電子部品が
半田付けされる部品実装部(穴)を結ぶ線分と交差する
方向に複数回掃引する手段と、前記掃引された回数のビ
ームの反射光を前記受光部で全て受光した場合にブリッ
ジ有りと判定する処理装置とを具備したものである。
第1図(A)に示したように第1の掃引位置X1でビーム
スポットを掃引してリードL2によってスパッタ光が生じ
て検知されると、第2の掃引位置L2でビームスポットが
掃引され、この第2の掃引位置X2でリードL2によってス
パッタ光が生じて検知されると、第3の掃引位置X3でビ
ームスポットが掃引される。
スポットを掃引してリードL2によってスパッタ光が生じ
て検知されると、第2の掃引位置L2でビームスポットが
掃引され、この第2の掃引位置X2でリードL2によってス
パッタ光が生じて検知されると、第3の掃引位置X3でビ
ームスポットが掃引される。
この第3の掃引位置X3はリードL1と交叉しないのでスパ
ッタ光が生じず、スパッタ光が検知されないのでブリッ
ジが形成されていないと判定される。
ッタ光が生じず、スパッタ光が検知されないのでブリッ
ジが形成されていないと判定される。
また同図(B)に示したように、上記同様に順次ビーム
スポットが各掃引位置Xで掃引され、全ての掃引位置X
でスパッタ光が検知されるとブリッジが形成されている
と判定され、ブリッジの検出が行われる。
スポットが各掃引位置Xで掃引され、全ての掃引位置X
でスパッタ光が検知されるとブリッジが形成されている
と判定され、ブリッジの検出が行われる。
第3図は本発明を適用した実装済プリント基板自動検査
装置の全体を示す正面図であり、11はケーシング、12は
このケーシング内に配設された被検査物であるプリント
基板Pが載置されてX軸方向とY軸方向とに自由に移動
されるX−Yステージである。13は上記X−Yステージ
12の上方に配置され、後述説明するようなプリント基板
のビーム照射部分を覆うような形状の受光面を有する受
光部であり、受光面に配設された多数の受光素子によっ
てスパッタ光が検出される。14は上記X−Yステージ12
の下方に設置された受光器であり、プリント基板上の基
準点を設定するときなどに上記受光部13を通過するレー
ザ光をプリント基板に設けられた基準孔を介して受光す
るものである。15はケーシング11の上面に設けられた操
作スイッチ群であり、16は装置の動作状態を示す表示
灯、17は検査結果をプリントアウトするプリンタであ
る。
装置の全体を示す正面図であり、11はケーシング、12は
このケーシング内に配設された被検査物であるプリント
基板Pが載置されてX軸方向とY軸方向とに自由に移動
されるX−Yステージである。13は上記X−Yステージ
12の上方に配置され、後述説明するようなプリント基板
のビーム照射部分を覆うような形状の受光面を有する受
光部であり、受光面に配設された多数の受光素子によっ
てスパッタ光が検出される。14は上記X−Yステージ12
の下方に設置された受光器であり、プリント基板上の基
準点を設定するときなどに上記受光部13を通過するレー
ザ光をプリント基板に設けられた基準孔を介して受光す
るものである。15はケーシング11の上面に設けられた操
作スイッチ群であり、16は装置の動作状態を示す表示
灯、17は検査結果をプリントアウトするプリンタであ
る。
この実装済プリント基板自動検査装置では、検査に先立
って被検査プリント基板上の基準位置、検査位置あるい
はプリント基板の種類などを識別する基板名などの検査
用データが予め記憶装置などに登録され、検査を行うと
きには、被検査プリント基板をX−Yステージ12に設置
して基板名などを図示しない端末装置から入力すると、
予め記憶された検査個所の位置情報および被測定物(リ
ード、半田等)からの反射光がビームの照射方向と反対
方向に反射する個所か、照射方向と同じ方向に反射する
個所か(実質的にはプリント基板とのなす角度が略45度
より小さい個所か大きい個所)などの位置情報などの検
査用データに基づいて自動的に検査が行われ、検査が終
了すると検出したブリッジの個所あるいは個数などの検
査結果がプリンタ17からプリントアウトされると共に、
図示しないマーカにより被検査プリント基板のブリッジ
個所付近にマークがつけられる。
って被検査プリント基板上の基準位置、検査位置あるい
はプリント基板の種類などを識別する基板名などの検査
用データが予め記憶装置などに登録され、検査を行うと
きには、被検査プリント基板をX−Yステージ12に設置
して基板名などを図示しない端末装置から入力すると、
予め記憶された検査個所の位置情報および被測定物(リ
ード、半田等)からの反射光がビームの照射方向と反対
方向に反射する個所か、照射方向と同じ方向に反射する
個所か(実質的にはプリント基板とのなす角度が略45度
より小さい個所か大きい個所)などの位置情報などの検
査用データに基づいて自動的に検査が行われ、検査が終
了すると検出したブリッジの個所あるいは個数などの検
査結果がプリンタ17からプリントアウトされると共に、
図示しないマーカにより被検査プリント基板のブリッジ
個所付近にマークがつけられる。
第4図は上記第3図に示した装置の光学系を示す斜視図
であり、21はレーザ光を放射するHe−Neレーザ銃、22は
ビームスポットを充分に絞るために上記He−Neレーザ銃
21が放射するレーザ光を一旦5mm程度に平行ビームに拡
張するためのエキスパンダである。23は前記X−Yステ
ージ12のY軸方向にビームスポットが掃引されるように
レーザビームを走査するY軸回転ミラー23aと、同様に
X軸方向にビームスポットが掃引されるようにレーザビ
ームを走査するX軸回転ミラー23bとを備えたガルバノ
メータであり、このガルバノメータ23によって各回転ミ
ラーの可動範囲に基づく立体角内でレーザビームが走査
される。24は上記ガルバノメータ23によって操作された
レーザビームを第1のミラー25および第2のミラー26を
介してプリント基板P上に集光する集光レンズである。
であり、21はレーザ光を放射するHe−Neレーザ銃、22は
ビームスポットを充分に絞るために上記He−Neレーザ銃
21が放射するレーザ光を一旦5mm程度に平行ビームに拡
張するためのエキスパンダである。23は前記X−Yステ
ージ12のY軸方向にビームスポットが掃引されるように
レーザビームを走査するY軸回転ミラー23aと、同様に
X軸方向にビームスポットが掃引されるようにレーザビ
ームを走査するX軸回転ミラー23bとを備えたガルバノ
メータであり、このガルバノメータ23によって各回転ミ
ラーの可動範囲に基づく立体角内でレーザビームが走査
される。24は上記ガルバノメータ23によって操作された
レーザビームを第1のミラー25および第2のミラー26を
介してプリント基板P上に集光する集光レンズである。
なお、図に示したようにこの装置においては、上記ガル
バノメータ23によって走査されたレーザビームからその
一部をビームスプリッタ27で分離し、このビームスプリ
ッタ27を透過したビームBを上記のようにプリント基板
P上に照射するとともに、ビームスプリッタ27によって
反射されたビームを第2の集光レンズ28によって光点位
置検出素子29の受光面上に集光させ、この光点位置検出
素子29によって検出されるビームスポットの位置情報に
基づいてプリント基板Pに照射されるビームBのスポッ
ト位置をサーボ制御するようにしてある。
バノメータ23によって走査されたレーザビームからその
一部をビームスプリッタ27で分離し、このビームスプリ
ッタ27を透過したビームBを上記のようにプリント基板
P上に照射するとともに、ビームスプリッタ27によって
反射されたビームを第2の集光レンズ28によって光点位
置検出素子29の受光面上に集光させ、この光点位置検出
素子29によって検出されるビームスポットの位置情報に
基づいてプリント基板Pに照射されるビームBのスポッ
ト位置をサーボ制御するようにしてある。
第2図は上記実装済プリント基板自動検査装置のブロッ
ク説明図であり、処理装置1には図示しない記憶装置が
設けられており、この記憶装置に予め記憶されている検
査用データに基づいてX−Yステージ12が駆動されてプ
リント基板P上のブリッジ検査個所がレーザビームBの
照射範囲内に移動されると、ガルバノメータ23が制御さ
れて後述するように実装部品穴の間の3個所の掃引位置
でレーザビームBのビームスポットが掃引され、このビ
ームスポットのスパッタ光を受光部13によって検知して
ブリッジの検査がおこなわれる。
ク説明図であり、処理装置1には図示しない記憶装置が
設けられており、この記憶装置に予め記憶されている検
査用データに基づいてX−Yステージ12が駆動されてプ
リント基板P上のブリッジ検査個所がレーザビームBの
照射範囲内に移動されると、ガルバノメータ23が制御さ
れて後述するように実装部品穴の間の3個所の掃引位置
でレーザビームBのビームスポットが掃引され、このビ
ームスポットのスパッタ光を受光部13によって検知して
ブリッジの検査がおこなわれる。
第6図は本発明によるブリッジ検出の一例を示す図であ
り、部品穴が一定のピッチで並ぶ定ピッチプリント基板
でのブリッジ検査を行う場合を示してある。
り、部品穴が一定のピッチで並ぶ定ピッチプリント基板
でのブリッジ検査を行う場合を示してある。
このプリント基板の検査を行う場合は、前記検査用デー
タに基づき、第6図(A)に破線で示したように一定数
の部品穴Hを被覆する範囲内にレーザビームが照射され
るようにガルバノメータ23が駆動され、ブリッジ検出を
行う検査個所では、同図(B)に示したように、部品穴
H1とH2とを結ぶ線分の垂直二等分線上の掃引位置X1とそ
の両側の掃引位置X2およびX3の予め設定された3個所の
掃引位置で図に矢印で示したように第1の掃引位置X1、
第2の掃引位置X2、第3の掃引位置X3の順にビームスポ
ットを掃引して検査が行われる。
タに基づき、第6図(A)に破線で示したように一定数
の部品穴Hを被覆する範囲内にレーザビームが照射され
るようにガルバノメータ23が駆動され、ブリッジ検出を
行う検査個所では、同図(B)に示したように、部品穴
H1とH2とを結ぶ線分の垂直二等分線上の掃引位置X1とそ
の両側の掃引位置X2およびX3の予め設定された3個所の
掃引位置で図に矢印で示したように第1の掃引位置X1、
第2の掃引位置X2、第3の掃引位置X3の順にビームスポ
ットを掃引して検査が行われる。
第5図は前記処理装置1の制御に基づいて行われるブリ
ッジ検査時の動作フローチャートであり、処理装置1の
制御によって前記ガルバノメータ23が駆動されて上記の
ように各掃引位置でビームスポットの掃引が行われる間
に、受光部13の出力信号が上記処理装置1で監視されて
おり、スパッタ光が検出されない掃引位置が一個所でも
有った場合はブリッジが形成されていないと判定して即
座に次のブリッジ検出位置で検査を開始し、全ての掃引
位置でスパッタ光が検知された場合はブリッジが形成さ
れていると判定し、次のブリッジ検査個所でのブリッジ
検出が行われる。
ッジ検査時の動作フローチャートであり、処理装置1の
制御によって前記ガルバノメータ23が駆動されて上記の
ように各掃引位置でビームスポットの掃引が行われる間
に、受光部13の出力信号が上記処理装置1で監視されて
おり、スパッタ光が検出されない掃引位置が一個所でも
有った場合はブリッジが形成されていないと判定して即
座に次のブリッジ検出位置で検査を開始し、全ての掃引
位置でスパッタ光が検知された場合はブリッジが形成さ
れていると判定し、次のブリッジ検査個所でのブリッジ
検出が行われる。
このようにしてガルバノメータ23の駆動範囲の1検査ブ
ロックでの検査が終了すると、前記X−Yステージが駆
動されて次の検査ブロックで同様に検査が行われる。
ロックでの検査が終了すると、前記X−Yステージが駆
動されて次の検査ブロックで同様に検査が行われる。
一般にブリッジ個所あるいはリードが曲がっている個所
は少ない。したがって、上記のようにスパッタ光が検知
された時点で次の検査個所でのブリッジ検査を行うよう
にすると、ほとんどの検査個所は一回の掃引でブリッジ
無と判定されて次の検査個所の検査に移るので検査時間
への影響がほとんどない。
は少ない。したがって、上記のようにスパッタ光が検知
された時点で次の検査個所でのブリッジ検査を行うよう
にすると、ほとんどの検査個所は一回の掃引でブリッジ
無と判定されて次の検査個所の検査に移るので検査時間
への影響がほとんどない。
なお、第6図(C)に示したように、プリント基板の部
品穴Hのピッチが例えば2.54mmで、この部品穴の導線簿
D間が1.54mmであるとすると、上記3つの掃引位置の間
隔を0.5mmに設定して検査を行うようにすれば、導電簿
にビームスポットが照射されることがないので誤検出を
回避することができる。
品穴Hのピッチが例えば2.54mmで、この部品穴の導線簿
D間が1.54mmであるとすると、上記3つの掃引位置の間
隔を0.5mmに設定して検査を行うようにすれば、導電簿
にビームスポットが照射されることがないので誤検出を
回避することができる。
また、このような掃引位置の間隔の設定は、前記検査用
データに記憶するようにすることができることはいうま
でもない。
データに記憶するようにすることができることはいうま
でもない。
さらに、前記した実施例においては、部品穴を結ぶ線分
と交差する方向にビームを掃引する場合について説明し
たが、部品実装部であるパターン間を結ぶ線分と交差す
る方向にビームを掃引してもよいことは勿論である。
と交差する方向にビームを掃引する場合について説明し
たが、部品実装部であるパターン間を結ぶ線分と交差す
る方向にビームを掃引してもよいことは勿論である。
本発明は上記したように、垂直方向からプリント基板に
対して反射光が上方に向かって反射される被測定物(リ
ード、半田等)に向かってビームが照射されると共に、
該ビームは部品実装部(穴)を結ぶ線分と交差する方向
に掃引するようにし、かつ、前記掃引された回数の反射
光を全て受光部で検出したときにブリッジであると判断
するようにしたので、ブリッジ検査の検査性能を向上す
ることができる等の効果を有するものである。
対して反射光が上方に向かって反射される被測定物(リ
ード、半田等)に向かってビームが照射されると共に、
該ビームは部品実装部(穴)を結ぶ線分と交差する方向
に掃引するようにし、かつ、前記掃引された回数の反射
光を全て受光部で検出したときにブリッジであると判断
するようにしたので、ブリッジ検査の検査性能を向上す
ることができる等の効果を有するものである。
第1図は本発明の実装済プリント基板自動検査装置の原
理を示す図、 第2図は本発明を適用した実装済プリント基板自動検査
装置のブロック説明図、 第3図は本発明を適用した実装済プリント基板自動検査
装置の全体を示す図、 第4図は本発明を適用した実装済プリント基板自動検査
装置の光学系を示す図である。 第5図は実施例のブリッジ検査時の動作フローチャー
ト、 第6図は本発明にによるブリッジ検出の一例を示す図、 第7図はブリッジの誤検出を説明する図である。 P……被検査プリント基板、H……部品穴、B……ビー
ム、X……掃引位置。
理を示す図、 第2図は本発明を適用した実装済プリント基板自動検査
装置のブロック説明図、 第3図は本発明を適用した実装済プリント基板自動検査
装置の全体を示す図、 第4図は本発明を適用した実装済プリント基板自動検査
装置の光学系を示す図である。 第5図は実施例のブリッジ検査時の動作フローチャー
ト、 第6図は本発明にによるブリッジ検出の一例を示す図、 第7図はブリッジの誤検出を説明する図である。 P……被検査プリント基板、H……部品穴、B……ビー
ム、X……掃引位置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−76940(JP,A) 特開 昭60−133968(JP,A) 特開 昭57−196140(JP,A) 特開 昭63−177044(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】細く絞られたビームを被検査プリント基板
上に照射し、この反射光がビームの照射方向と反対方向
に反射する該反射光を検知してプリント基板のブリッジ
検査を行う実装済プリント基板自動検査装置において、 前記ビームを前記被検査プリント基板に向かって垂直に
通過させる開口が形成され、かつ、被検査プリント基板
のビーム照射面を覆うと共に、照射されるビームを囲う
受光面を有する受光部と、前記ビームを前記電子部品が
半田付けされる部品実装部(穴)を結ぶ線分と交差する
方向に複数回掃引する手段と、前記掃引された回数の反
射光を前記受光部で全て受光した場合にブリッジ有りと
判定する処理装置とを具備したことを特徴とする実装済
プリント基板自動検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP950287A JPH071231B2 (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 実装済プリント基板自動検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP950287A JPH071231B2 (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 実装済プリント基板自動検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63177043A JPS63177043A (ja) | 1988-07-21 |
JPH071231B2 true JPH071231B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=11722015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP950287A Expired - Fee Related JPH071231B2 (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 実装済プリント基板自動検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH071231B2 (ja) |
-
1987
- 1987-01-19 JP JP950287A patent/JPH071231B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63177043A (ja) | 1988-07-21 |
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