KR100600213B1 - Semiconductor package - Google Patents
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Abstract
이 발명은 반도체패키지에 관한 것으로, 반도체패키지의 부피 변화없이 복수의 반도체패키지를 적층할 수 있는 동시에, 실장밀도를 극대화하고 고기능화를 구현할 수 있도록, 하면에 다수의 입출력패드가 형성된 제1반도체칩과; 상기 제1반도체칩의 상면에 접착된 칩탑재판과, 상기 칩탑재판의 외주연에 방사상으로 형성된 다수의 내부리드 및 이것에 연결된 외부리드로 이루어진 리드프레임과; 상면에 다수의 입출력패드가 형성된 채, 상기 리드프레임의 칩탑재판 상면에 접착된 제2반도체칩과; 상기 제1반도체칩 및 제2반도체칩의 입출력패드를 내부리드에 전기적으로 접속하는 도전성와이어와; 상기 리드프레임중 내부리드 하부의 제1반도체칩, 도전성와이어 등을 봉지하는 봉지재와; 상기 리드프레임의 내부리드 상면에 형성된 절연성댐과; 상기 절연성 댐상에 부착된 글래스를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 함.The present invention relates to a semiconductor package, wherein a plurality of semiconductor packages can be stacked without changing the volume of the semiconductor package, and at the same time, a first semiconductor chip having a plurality of input / output pads formed on a lower surface thereof in order to maximize mounting density and realize high functionalization, ; A lead frame comprising a chip mounting plate bonded to an upper surface of the first semiconductor chip, a plurality of inner leads radially formed on an outer circumference of the chip mounting plate, and an outer lead connected thereto; A second semiconductor chip bonded to an upper surface of the chip mounting plate of the lead frame with a plurality of input / output pads formed on the upper surface; Conductive wires electrically connecting the input / output pads of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip to internal leads; An encapsulant for encapsulating a first semiconductor chip, a conductive wire, and the like under the inner lead of the lead frame; An insulating dam formed on an upper surface of the inner lead of the lead frame; And glass attached to the insulating dam.
Description
도1은 종래의 통상적인 리드프레임을 이용한 반도체패키지를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a semiconductor package using a conventional lead frame.
도2는 본 발명의 제1실시예에 의한 반도체패키지를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to a first embodiment of the present invention.
도3은 본 발명의 제2실시예에 의한 반도체패키지를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to a second embodiment of the present invention.
도4는 본 발명의 제3실시예에 의한 반도체패키지를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to a third embodiment of the present invention.
- 도면중 주요 부호에 대한 설명 --Description of the main symbols in the drawings-
100'; 종래의 반도체패키지100 '; Conventional Semiconductor Package
101~103; 본 발명에 의한 반도체패키지101-103; Semiconductor package according to the present invention
1; 제1반도체칩 2; 제2반도체칩One; A
1a, 2a; 입출력패드 4; 내부리드1a, 2a; Input /
5; 칩탑재판 6; 외부리드5;
8; 도전성와이어 10; 회로기판8;
11; 수지층 12; 회로패턴11;
12a; 본드핑거 12b; 볼랜드12a; Bondfinger 12b; Borland
13; 비아홀 14; 커버코트13; Via
16; 도전성볼 18; 봉지재16;
19; 절연성댐 22; 글래스19;
본 발명은 반도체패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면 반도체패키지의 부피 변화없이 복수의 반도체패키지를 적층할 수 있는 동시에, 실장밀도를 극대화하고 고기능화를 구현할 수 있는 반도체패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor package, and more particularly, to a semiconductor package capable of stacking a plurality of semiconductor packages without changing the volume of the semiconductor package, maximizing the mounting density and implementing high functionality.
통상 반도체패키지는 반도체칩을 외부 환경으로부터 안전하게 보호함은 물론, 그 반도체칩과 마더보드(Mother Board)와의 전기적 신호가 용이하게 교환되도록 한 장치를 말한다.In general, a semiconductor package refers to a device that not only protects a semiconductor chip from an external environment but also easily exchanges electrical signals between the semiconductor chip and a motherboard.
이러한 반도체패키지로서 종래 리드프레임을 이용한 통상적인 반도체패키지(100')를 도1에 도시하였으며 그 구조를 간단히 설명하면 다음과 같다.As such a semiconductor package, a conventional semiconductor package 100 'using a conventional lead frame is shown in FIG. 1, and the structure thereof will be briefly described as follows.
도시된 바와 같이 상면에 다수의 입출력패드(2a')가 형성된 반도체칩(2')과, 접착제가 개재되어 상기 반도체칩(2')이 탑재되는 칩탑재판(5')과, 상기 칩탑재판(5')의 외주연에 일정 거리 이격되어 형성된 다수의 내부리드(4')와, 상기 내부리드(4')로부터 외측으로 연장된 외부리드(6')와, 상기 반도체칩(2')과 내부리드(4')를 전기적으로 접속시키는 다수의 도전성와이어(8')와, 상기 반도체칩(2'), 도전성와이어(8'), 칩탑재판(5') 및 내부리드(4') 등을 외부 환경으로부터 보호하는 봉지재(10')로 이루어져 있다.As shown, a semiconductor chip 2 'having a plurality of input /
이러한 반도체패키지(100')는 봉지재(10') 외측으로 연장된 외부리드(6')가 솔더에 의해 마더보드에 실장된다. 또한 반도체칩과 마더보드 사이의 신호 교환은 도전성와이어, 내부리드 및 외부리드를 통해서 이루어진다.In the semiconductor package 100 ', an outer lead 6' extending outside the encapsulant 10 'is mounted on the motherboard by soldering. In addition, signal exchange between the semiconductor chip and the motherboard is performed through conductive wires, inner leads and outer leads.
이상에서와 같은 리드프레임을 이용한 반도체패키지는 최종 입출력수단인 외부리드가 봉지재 외주연으로 연장된 채 마더보드에 실장됨으로써 반도체패키지가 마더보드에서 차지하는 면적이 커지는(실장밀도가 작아지는) 문제가 있다. 상기와 같이 하여, 그 반도체패키지의 실장밀도가 작기 때문에 전자부품의 고기능화를 구현하기 위해서는 그 전자부품의 크기 내지 부피가 커져야 하는 문제도 있다.As described above, the semiconductor package using the lead frame has a problem that the semiconductor package occupies a large area on the motherboard (the mounting density decreases) because the external lead as the final input / output means is mounted on the motherboard with the outer peripheral edge of the encapsulant extending. have. As described above, since the mounting density of the semiconductor package is small, there is also a problem that the size or volume of the electronic component must be large in order to realize high functionalization of the electronic component.
최근에는 마더보드에의 실장밀도를 높이는 동시에 반도체패키지의 고기능화를 위해 적층형 반도체패키지가 제조되고 있다.Recently, laminated semiconductor packages have been manufactured to increase the mounting density on the motherboard and to improve the functionality of the semiconductor packages.
그러나, 이러한 적층형 반도체패키지는 대부분 동일한 형태의 반도체패키지를 적층하는 구조로 되어 있음으로써, 그 부피 즉, 반도체패키지의 높이가 높아지는 단점이 있다. 이렇게 반도체패키지의 높이가 커지게 되면 비록 실장밀도나 전기적 성능을 높일 수는 있지만, 결국 그 반도체패키지가 실장되는 전자부품의 부피 또는 높이가 커지는 문제가 있다.However, such stacked semiconductor packages have a structure in which most of the same type semiconductor packages are stacked, so that the volume, that is, the height of the semiconductor package is increased. As the height of the semiconductor package increases, the mounting density and the electrical performance may be increased, but the volume or height of the electronic component on which the semiconductor package is mounted increases.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 부피 변화없이 복수의 반도체패키지를 적층할 수 있는 동시에, 실장밀도를 극대화하고 고기능화를 구현할 수 있는 반도체패키지를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and to provide a semiconductor package that can be stacked a plurality of semiconductor packages without changing the volume, maximizing the mounting density and high functionality.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하면에 다수의 입출력패드가 형성된 제1반도체칩과; 상기 제1반도체칩의 상면에 접착된 칩탑재판과, 상기 칩탑재판의 외주연에 방사상으로 형성된 다수의 내부리드 및 이것에 연결된 외부리드로 이루어진 리드프레임과; 상면에 다수의 입출력패드가 형성된 채, 상기 리드프레임의 칩탑재판 상면에 접착된 제2반도체칩과; 상기 제1반도체칩 및 제2반도체칩의 입출력패드를 내부리드에 전기적으로 접속하는 도전성와이어와; 상기 리드프레임중 내부리드 하부의 제1반도체칩, 도전성와이어 등을 봉지하는 봉지재와; 상기 리드프레임의 내부리드 상면에 형성된 절연성댐과; 상기 절연성 댐상에 부착된 글래스를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor device comprising: a first semiconductor chip having a plurality of input / output pads formed on a bottom surface thereof; A lead frame comprising a chip mounting plate bonded to an upper surface of the first semiconductor chip, a plurality of inner leads radially formed on an outer circumference of the chip mounting plate, and an outer lead connected thereto; A second semiconductor chip bonded to an upper surface of the chip mounting plate of the lead frame with a plurality of input / output pads formed on the upper surface; Conductive wires electrically connecting the input / output pads of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip to internal leads; An encapsulant for encapsulating a first semiconductor chip, a conductive wire, and the like under the inner lead of the lead frame; An insulating dam formed on an upper surface of the inner lead of the lead frame; It characterized in that it comprises a glass attached to the insulating dam.
여기서, 상기 리드프레임과 제2반도체칩 사이에는 수지층을 중심으로 상,하면에 회로패턴이 형성되어 이루어진 회로기판이 더 위치되어 있고, 상기 제2반도체칩의 입출력패드는 상기 회로기판의 회로패턴에 도전성와이어로 접속되어 있고, 상기 회로기판의 하면에 형성된 회로패턴은 선택된 내부리드에 전기적으로 접속될 수 있다.Here, a circuit board is formed between the lead frame and the second semiconductor chip on the upper and lower surfaces of the resin layer, and the input / output pad of the second semiconductor chip is the circuit pattern of the circuit board. And a circuit pattern formed on the lower surface of the circuit board may be electrically connected to the selected inner lead.
또한, 상기 절연성 댐은 재질을 봉지재로 하여 형성할 수도 있다.In addition, the insulating dam may be formed using a material as an encapsulant.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 반도체패키지는 하면에 다수의 입출력패드가 형성된 제1반도체칩과; 상기 제1반도체칩의 상면에 그 외주연으로 확장된 채 접착된 수지층과, 상기 수지층의 상,하면에 본드핑거 및 볼랜드를 갖도록 형성된 다수의 도전성 회로패턴으로 이루어진 회로기판과; 상면에 다수의 입출력패드가 형성된 채 상기 회로기판의 상면 중앙에 접착된 제2반도체칩과; 상기 제1 반도체칩 및 제2반도체칩의 입출력패드를 회로기판의 본드핑거에 전기적으로 접속하는 도전성와이어와; 상기 회로기판의 하부에 위치하는 제1반도체칩, 도전성와이어를 봉지하는 봉지재와; 상기 회로기판의 상면중 본드핑거의 외주면에 형성된 절연성댐과; 상기 절연성 댐 상부에 부착된 글래스와; 상기 회로기판 하면의 볼랜드에 융착된 도전성볼을 포함하여 이루어 질 수도 있다.In addition, in order to achieve the above object, the semiconductor package according to the present invention comprises a first semiconductor chip formed with a plurality of input and output pads on the bottom surface; A circuit board comprising a resin layer bonded to an upper surface of the first semiconductor chip with its outer periphery extended, and a plurality of conductive circuit patterns formed on the upper and lower surfaces of the resin layer to have bond fingers and ball lands; A second semiconductor chip bonded to the center of the upper surface of the circuit board with a plurality of input / output pads formed on the upper surface; Conductive wires electrically connecting the input / output pads of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip to bond fingers of the circuit board; An encapsulant for encapsulating a first semiconductor chip and a conductive wire disposed under the circuit board; An insulating dam formed on an outer circumferential surface of a bond finger among upper surfaces of the circuit board; Glass attached to an upper portion of the insulating dam; It may be made of a conductive ball fused to the ball land on the lower surface of the circuit board.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 반도체패키지에 의하면, 반도체패키지의 부피 특히 높이를 종래와 같이 유지하면서도 소위 적층된 형태의 반도체패키지를 구현함으로써 실장밀도를 높이는 동시에 반도체패키지의 고기능화를 구현할 수 있게 된다. 결국, 상기 반도체패키지를 사용한 전자 부품은 그 크기를 더욱 소형화하는 동시에, 고기능화할 수 있게 된다.According to the semiconductor package according to the present invention as described above, while maintaining the volume, in particular the height of the semiconductor package as in the prior art, by implementing a so-called stacked semiconductor package it is possible to increase the mounting density and at the same time to realize high functionalization of the semiconductor package. As a result, the electronic component using the semiconductor package can be further downsized and highly functional.
이하 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings such that those skilled in the art can easily implement the present invention.
도2는 본 발명의 제1실시예에 의한 반도체패키지(101)를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a
먼저, 하면에 다수의 입출력패드(1a)가 형성된 제1반도체칩(1)이 위치되어 있고, 상기 제1반도체칩(1)의 상면에는 칩탑재판(5)이 접착수단으로 접착되어 있다. 또한 상기 칩탑재판(5)을 중심으로 그 외측을 향하는 두방향 또는 네방향으로는 다수의 내부리드(4)가 위치되어 있으며, 상기 각각의 내부리드(4) 외측으로는 외부리드(6)가 연장되어 있다.First, a
여기서, 상기 칩탑재판(5), 내부리드(4) 및 외부리드(6)는 총칭하여 통상 리 드프레임으로 불려진다.Here, the
상기 제1반도체칩(1)의 입출력패드(1a)와 내부리드(4)는 골드와이어 또는 알루미늄 와이어와 같은 도전성와이어(8)에 의해 서로 접속되어 있다. 또한, 상기 리드프레임의 하면 즉, 칩탑재판(5) 및 내부리드(4)의 하면에 위치하는 제1반도체칩(1), 도전성와이어(8) 등은 봉지재(18)로 봉지되어 외부 환경으로부터 보호되도록 되어 있다.The input /
계속해서, 상기 칩탑재판(5)의 상면에는 제2반도체칩(2)이 접착제로 접착되어 있으며, 이것은 상면에 다수의 입출력패드(2a)가 형성되어 있다. 상기 제2반도체칩(2)의 입출력패드(2a)와 상기 봉지재(18) 상면의 내부리드(4)는 역시 도전성와이어(8)로 연결되어 있다.Subsequently, the
또한, 상기 내부리드(4)의 상면에는 상기 제2반도체칩(2) 및 도전성와이어(8)가 내측에 위치하도록 봉지재(18) 재질의 절연성댐(19)이 형성되어 있다. 물론, 상기 절연성댐(19)은 상기 내부리드(4)와 내부리드(4) 사이의 봉지재(18) 상부에도 형성되며, 상기 절연성댐(19)의 상부에는 투명한 글래스(22)가 위치되어 있다. 따라서, 상기 제2반도체칩(2)이 CCD용 반도체칩일 경우에는 외부의 광(光)을 용이하게 센싱할 수 있게 된다. 또한 상기 글래스(22)에는 도시하지 않았지만 렌즈를 더 설치하여 그 수광율를 증가시킬 수 있다.In addition, an
따라서, 상기 제1반도체칩(1)의 입출력신호는 소정의 내부리드(4) 및 외부리드(6)를 통해 외부의 마더보드와 교신하게 되며, 또한 제2반도체칩(2)의 입출력신호도 선택된 내부리드(4) 및 외부리드(6)를 통해 외부의 마더보드와 교신하게 된 다.Therefore, the input / output signal of the
상기와 같이 칩탑재판(5)을 중심으로 그 상,하면에 제1반도체칩(1) 및 제2반도체칩(2)이 위치됨으로써 종래와 동일하거나 또는 유사한 높이를 가지면서도 반도체칩이 적층된 형태의 반도체패키지를 구현하게 된다.As described above, the
도3은 본 발명의 제2실시예에 의한 반도체패키지(102)를 도시한 단면도이다. 여기서 상기 반도체패키지(102)는 상기 제1실시예에 의한 반도체패키지(101)와 유사하므로, 이 반도체패키지(102)의 특징적인 구성만을 설명하기로 한다.3 is a cross-sectional view showing a
우선 제1실시예와 다르게 본 발명의 제2실시예는 칩탑재판(5), 봉지재(18) 및 내부리드(4) 상면에 회로기판(10)이 더 접착되어 있다.First, unlike the first embodiment, in the second embodiment of the present invention, the
상기 회로기판(10)은 수지층(11)(또는 테이프, 필름 등)을 중심으로 그 상,하면에 도전성 회로패턴(12)이 형성되어 있으며, 상기 상,하면의 회로패턴(12)은 도전성비아홀(13)에 의해 상호 연결되어 있다.The
상기 회로기판(10)의 상면 중앙에는 제2반도체칩(2)이 접착제로 접착되어 있으며, 상기 제2반도체칩(2)은 상면에 다수의 입출력패드(2a)가 형성되어 있다.A
상기 제2반도체칩(2)의 입출력패드(2a)는 도전성와이어(8)에 의해 상기 회로기판(10)의 상면에 형성된 회로패턴(12)에 접속되어 있다.The input /
물론, 상기 회로기판(10)의 하면에 형성된 회로패턴(12)은 소정의 선택된 내부리드(4) 상면에 솔더 등과 같은 접속부재에 의해 접속되어 있다.Of course, the
계속해서, 상기 제2반도체칩(2) 및 그것에 연결된 도전성와이어(8)의 외주연인 회로기판(10)에는 일정높이의 절연성댐(19)이 형성되어 있다. 물론, 상기 절연 성댐(19)은 재질을 봉지재(18)와 같은 재질로 할 수 있다. Subsequently, an insulating
또한, 상기 절연성댐(19)의 상부에는 투명체의 글래스(22)가 접착되어 있으며, 따라서 상기 제2반도체칩(2)을 CCD용 반도체칩으로 함이 바람직하다.In addition, the
한편, 제1반도체칩(1)의 전기적 신호는 도전성와이어(8), 내부리드(4) 및 외부리드(6)를 통하여 마더보드와 교신하게 되고, 제2반도체칩(2)의 전기적 신호는 도전성와이어(8), 회로기판(10) 상면의 회로패턴(12), 도전성 비아홀(13), 회로기판(10) 하면의 회로패턴(12), 내부리드(4) 및 외부리드(6)를 통하여 마더보드와 교신하게 된다.On the other hand, the electrical signal of the
도4는 본 발명의 제3실시예에 의한 반도체패키지(103)를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a
먼저, 하면에 다수의 입출력패드(1a)가 형성된 제1반도체칩(1)이 위치되어 있고, 상기 제1반도체칩(1)의 상면에는 그것보다 면적이 넓은 회로기판(10)이 접착제로 접착되어 있다. 상기 회로기판(10)은 수지층(11)(또는 필름, 테이프 등등)을 중심으로 그 상,하면에 도전성 회로패턴(12)이 형성되어 있다. 상기 상면의 회로패턴(12)은 본드핑거(12a)를 포함하고, 하면의 회로패턴(12)은 본드핑거(12a) 및 볼랜드(12b)를 포함한다. 물론, 상기 상,하면의 회로패턴(12)은 도전성 비아홀(13)에 의해 상호 연결되어 있다. 또한, 상기 회로기판(10)의 상,하면에는 상기 본드핑거(12a) 및 볼랜드(12b)를 제외한 전체 영역이 커버코트(14)에 의해 코팅되어 있다.First, a
상기 제1반도체칩(1)의 입출력패드(1a)는 골드와이어 또는 알루미늄와이어와 같은 도전성와이어(8)에 의해 회로기판(10) 하면에 형성된 본드핑거(12a)와 전기적 으로 접속되어 있다. 또한, 상기 회로기판(10) 하면에 위치된 상기 제1반도체칩(1) 및 도전성와이어(8)는 봉지재(18)에 의해 봉지되어 있다. The input /
또한, 상기 회로기판(10) 하면에 위치된 볼랜드(12b)에는 솔더볼과 같은 도전성볼(16)이 융착되어 있음으로써 차후 마더보드에 실장 가능한 형태로 되어 있다.In addition, since the
상기 회로기판(10)의 상면 중앙부에는 제2반도체칩(2)이 접착제로 접착되어 있으며, 상기 제2반도체칩(2)은 상면에 다수의 입출력패드(2a)가 형성되어 있다. 상기 제2반도체칩(2)의 입출력패드(2a)는 회로기판(10) 상면의 본드핑거(12a)와 도전성와이어(8)에 의해 상호 접속되어 있다.The
또한, 상기 제2반도체칩(2) 및 그것에 연결된 도전성와이어(8)의 외주연인 회로기판(10) 상면에는 일정높이의 절연성댐(19)이 형성되어 있다. 상기 절연성댐(19)은 봉지재(18) 재질로 할 수 있다.In addition, an insulating
더불어, 상기 절연성댐(19)의 상부에는 투명체의 글래스(22)가 부착되어 있으며, 따라서, 상기 제2반도체칩(2)은 CCD용 반도체칩으로 구비함이 바람직하다. 물론, 상기 글래스(22)에는 도시하지 않았지만 렌즈를 더 설치하여 그 수광율를 증가시킬 수 있다.In addition, the
여기서, 제1반도체칩(1)의 전기적 신호는 도전성와이어(8), 회로패턴(12) 및 도전성볼(16)을 통하여 마더보드와 교신하게 되고, 제2반도체칩(2)의 전기적 신호는 도전성와이어(8), 회로기판(10) 상면의 회로패턴(12), 도전성 비아홀(13), 회로기판(10) 하면의 회로패턴(12) 및 도전성볼(16)을 통하여 마더보드와 교신하게 된 다.Here, the electrical signal of the
상기와 같이 회로기판(10)을 중심으로 그 상,하면에 제1반도체칩(1) 및 제2반도체칩(2)이 위치됨으로써 종래와 동일하거나 또는 유사한 높이를 가지면서도 반도체칩이 적층된 형태의 반도체패키지를 구현하게 된다.As described above, the
이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 여기에만 한정되지 않으며, 본 발명의 범주 및 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 변형된 실시예도 가능할 것이다.As described above, although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited thereto, and various modified embodiments may be possible without departing from the scope and spirit of the present invention.
따라서 본 발명에 의한 반도체패키지에 의하면, 반도체패키지의 부피 특히 높이를 종래와 동일하게 유지하면서도 소위 적층된 형태의 반도체패키지를 구현함으로써 실장밀도를 높이는 동시에 반도체패키지의 고기능화를 구현할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the semiconductor package according to the present invention, while maintaining the volume, in particular, the height of the semiconductor package as in the prior art, by implementing a so-called stacked semiconductor package there is an effect that it is possible to increase the mounting density and high functionality of the semiconductor package.
또한, 상기 반도체패키지를 사용한 전자 부품은 그 크기를 더욱 소형화하는 동시에, 고기능화할 수 있는 효과도 있다.In addition, the electronic component using the semiconductor package has the effect of further downsizing the size and high functionality.
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