(57)【要約】【課題】精度のよい電気検査を各種のプリント基板を治具等を取り替えることなく行え、かつ検査用プローブの破損防止ができる電気検査装置を提供すること。【解決手段】検査用プローブ３４を利用して少なくとも一方の面に接点１１ａを備えたプリント基板１１の電気検査を行う検査装置１０に、プリント基板１１を基準位置に位置決めするための下固定部３７と、プリント基板１１を下固定部３７に押圧するための押圧部４７を設けた。また、下固定部３７と押圧部４７に、プリント基板１１を吸着するために吸着部材を設けた。また、検査用プローブ３４を、押圧部４７側または下固定部３７側に配置した。押圧部４７の下降移動が下固定部３７に位置決めされたプリント基板１１に当接することによって停止するようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の少なくとも一方の面に検査用プローブを接触させて前記プリント基板の電気検査を行う電気検査装置であって、
前記プリント基板の少なくとも一方の面側から平面で当接して前記プリント基板の所定部分の位置を予め設定した法線方向の基準位置に規定する基準位置規定部材と、
前記プリント基板の少なくとも他方の面側から、少なくとも前記基準位置規定部材と対向する範囲内で前記プリント基板の任意の部分を前記基準位置規定部材に対して押圧する押圧部材とを備え、
前記検査用プローブを、前記プリント基板と前記基準位置規定部材とが当接する位置および前記プリント基板と前記押圧部材が押圧する位置のいずれとも異なる位置で、前記プリント基板に接触させて電気検査を行うことを特徴とする電気検査装置。
【請求項２】
前記基準位置規定部材に、前記プリント基板を吸着する吸着部材を設けた請求項１に記載の電気検査装置。
【請求項３】
前記検査用プローブを、前記プリント基板の両面側のうちの前記押圧部材が設置された面側に配置し、電気検査を行うことを可能にした請求項１または２に記載の電気検査装置。
【請求項４】
前記押圧部材が、前記基準位置規定部の当接により位置を規定された前記プリント基板に当接することによって、基準位置を規定する機能を有する請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載の電気検査装置。
【請求項５】
前記押圧部材と対向する位置に前記検査用プローブを配置し、電気検査を行うことを可能にした請求項１ないし４のうちのいずれか一つに記載の電気検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板に検査用プローブを接触させることによりプリント基板の電気検査を行う電気検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電極パターンを有するプリント基板の回線を電気導通の有無により検査することが行われており、この場合、プリント基板に設けた接点（接触端子を接触させて通電することにより導通の有無が検査可能な接触構造）に検査装置の検査用プローブを接触させて検査を行っている（例えば、特許文献１）。このような検査装置では、表面に複数の接点が設けられた絶縁性フィルムに回路パターンを積層し、接点と回路パターンを導通させたプリント基板が使用されており、回路パターンには塑性変形が可能な銅等の材料が用いられている。そして、検査の際には、平面状に形成された検査治具の上面にプリント基板を固定し、検査用プローブをプリント基板の上方から下降させてプリント基板の接点に接触させることにより検査が行われる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３４０５８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような検査装置では、充分に精度がよい検査を安定して行えない場合があった。例えば、フレキシブルプリント基板の検査を行う場合、プリント基板はロール状に巻かれて保存されていたりして、正確な平面状態が保たれていない。このため、プリント基板を検査装置に設置すると、プリント基板は撓んだ状態になり、その状態で、検査用プローブをプリント基板に接触させても、検査用プローブを確実に接点に接触させることができないことがあった。また、前述した検査装置が備える検査用プローブに微細な検査用プローブを使用した場合には、その撓みによって変形許容量以上の変形が生じて検査用プローブを破損してしまうことがあった。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたもので、その目的は、精度よく安定して検査を行える電気検査装置を提供するものであり、特に、フレキシブルなプリント基板やサイズの異なるプリント基板を用いても、治具等を取り替えることなく精度のよい導通検査や抵抗検査等の電気検査を行うことができるとともに、プリント基板を適正位置に固定することにより検査用プローブの破損を防止することができる電気検査装置を提供することである。
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明に係る電気検査装置の構成上の特徴は、プリント基板の少なくとも一方の面に検査用プローブを接触させて前記プリント基板の電気検査を行う電気検査装置であって、プリント基板の少なくとも一方の面側から平面で当接してプリント基板の所定部分の位置を予め設定した法線方向の基準位置に規定する基準位置規定部材と、プリント基板の少なくとも他方の面側から、少なくとも基準位置規定部材と対向する範囲内で前記プリント基板の任意の部分を基準位置規定部材に対して押圧する押圧部材とを備え、検査用プローブを、プリント基板と基準位置規定部材とが当接する位置およびプリント基板と押圧部材が押圧する位置のいずれとも異なる位置で、プリント基板に接触させて電気検査を行うことにある。
【０００７】
前記のように構成した本発明の電気検査装置によれば、基準位置規定部材がプリント基板における電気検査が行われる部分である所定部分に当接することによってプリント基板を基準位置に設置するようになっている。そして、プリント基板における基準位置規定部材と対向する方向から押圧部材がプリント基板を基準位置規定部材側に押圧するようになっている。このため、プリント基板は、予め設定された基準位置に正確に固定され精度のよい電気検査が行える。また、検査用プローブは接点に対して適正な状態で接触するようになるため破損することが防止される。
【０００８】
また、これによると、プリント基板が剛性を有する板状のものであっても、フレキシブルなものであっても、基準位置に平面状態で設置できる。また、基準位置規定部材および押圧部材は、プリント基板の電気検査が行われる所定部分を基準位置に固定するため、大きさが異なる複数種類のプリント基板であっても設置することができる。この結果、プリント基板がどのような形状や材質のものであっても基準位置に正確な平面状に設置することができ、これによって精度のよい電気検査が行える。
【０００９】
本発明に係る電気検査装置の他の構成上の特徴は、基準位置規定部材に、プリント基板を吸着する吸着部材を設けたことにある。これによると、プリント基板のより確実な固定が可能になる。
【００１０】
本発明に係る電気検査装置のさらに他の構成上の特徴は、検査用プローブを、プリント基板の両面側のうちの押圧部材が設置された面側に配置し、電気検査を行うことを可能にしたことにある。これによると、基準位置規定部材によって、基準位置に位置決めされたプリント基板に対して、基準位置規定部材と対向する側から検査用プローブを接触させるようになるため、検査用プローブは正確な基準位置で接点と接触することができる。この結果、精度のよい電気検査が行える。また、無理な力がかかって検査用プローブが破損することを防止できる。
【００１１】
本発明に係る電気検査装置のさらに他の構成上の特徴は、押圧部材が、基準位置規定部材の当接により位置を規定されたプリント基板に当接することによって、基準位置を規定する機能を有することにある。これによると、基準位置規定部材の当接によって基準位置に位置決めされたプリント基板に押圧部材が当接したときに、押圧部材が停止する。このため、押圧部材は、プリント基板を押圧した状態で基準位置に位置して停止するので、プリント基板を、基準位置規定部材とは別の部材が押圧部材に対して（押圧部材よりも小さい押圧力で）押圧するようにしても、プリント基板は基準位置を保ちながら平面状態に支持される。この結果、プリント基板における検査位置が基準位置規定部材の近傍でなくとも精度のよい検査を行うことができる。
【００１２】
本発明に係る電気検査装置のさらに他の構成上の特徴は、押圧部材と対向する位置に検査用プローブを配置し、電気検査を行うことを可能にしたことにある。
【００１３】
これによると、基準位置規定部材によって、基準位置に位置決めされたプリント基板に対して、基準位置規定部材と同じ方向から検査用プローブを接触させるようになる。この場合、検査用プローブに対向する部分には押圧部材が配置されているため、検査用プローブは正確な基準位置で接点と接触することができる。特に、請求項４にかかる本発明の電気検査装置では、基準位置規定部材の当接によって、位置を規定されたプリント基板に当接することによって位置を規定された押圧部がプリント基板を押圧している状態で、検査用プローブを接触させることができるため正確な基準位置でプリント基板に当接させることができる。これによっても、検査用プローブが破損することを防止でき、精度のよい電気検査が行える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は同実施形態に係るプリント基板の検査装置１０の要部を示した概略図である。この検査装置１０は、検査対象物であるプリント基板１１に設けられた電極パターン（図示せず）が適正に導通しているかどうかを検査する。そして、この検査装置１０は、プリント基板１１を所定位置に設置するための設置装置２０と、プリント基板１１の設置位置の下方に設置された下部検出装置３０と、プリント基板１１の設置位置の上方に設置された上部検出装置４０とを備えている。
【００１５】
なお、下部検出装置３０と上部検出装置４０とで計測装置が構成される。また、プリント基板１１は、可撓性を有するフレキシブルな四角形のシートで構成され、その表裏（上下）両面に電極パターンに導通する接点１１ａが設けられている。
【００１６】
そして、設置装置２０、下部検出装置３０および上部検出装置４０は、図２および図３に示した後述する各移動装置等によって移動可能になった状態で基台１２に設置されている。基台１２は、上面に窓状の穴部１３が設けられた枠状の台で構成されており、上面における穴部１３の左右両側部分に設置装置２０を構成する一対の支持装置２０ａ，２０ｂがそれぞれ設けられている。
【００１７】
支持装置２０ａは、穴部１３の一方の縁部に沿って設けられたレール部２１ａと、レール部２１ａに沿って移動可能な一対の支持部２２ａ，２６ａからなっている。そして、支持部２２ａは、プリント基板１１に対して近接離間方向に延びる軌道部と、シリンダからなる駆動部で構成された移動装置２３ａと、移動装置の駆動部の駆動によって前記軌道部に沿って移動可能な移動部２４ａとからなっている。また、移動部２４ａの先端部はプリント基板１１の角部を挟んで固定するための挟持部２５ａが形成されている。
【００１８】
支持部２６ａは、支持部２２ａと同様の構成からなり、移動装置２７ａおよび移動部２８ａ等の移動装置からなっている。そして、移動部２８ａの先端部は挟持部２９ａに形成されている。支持部２２ａ，２６ａは、レール部２１ａに沿って互いの間隔を広げたり狭めたりするように移動でき、プリント基板１１の幅に応じてその間隔を調整する。また、支持装置２０ａは、レール部５１ａ，５２ａに沿って移動可能に設けられており、プリント基板１１の長さに応じてその位置を決める。
【００１９】
支持装置２０ｂは、支持装置２０ａと左右対称で同一の構成からなっており、レール部２１ｂと、レール部２１ｂに沿って移動可能な一対の支持部２２ｂ，２６ｂとからなっている。そして、支持部２２ｂは、移動装置２３ｂと移動部２４ｂとからなり、移動部２４ｂの先端部には挟持部２５ｂが形成されている。また、支持部２６ｂも、移動装置２７ｂと移動部２８ｂとからなっており、移動部２８ｂの先端部は挟持部２９ｂに形成されている。
【００２０】
支持部２２ｂ，２６ｂは、レール部２１ｂに沿って互いの間隔を広げたり狭めたりするように移動でき、プリント基板１１の幅に応じてその間隔を調整する。また、支持装置２０ｂは、レール部５１ｂ，５２ｂに沿って移動可能に設けられており、プリント基板１１の長さに応じてその位置を決める。また、支持装置２０ａの移動部２４ａ，２８ａと、支持装置２０ｂの移動部２４ｂ，２８ｂとは、それぞれ移動装置２３ａ，２７ａ，２３ｂ，２７ｂの軌道に沿って移動できる。したがって、移動部２４ａ，２８ａ，２４ｂ，２８ｂは、先端の挟持部２５ａ，２９ａ，２５ｂ，２９ｂでプリント基板１１の各角部を挟持して移動することによって、プリント基板１１をテンションを掛けて支持する。
【００２１】
下部検出装置３０は、基台１２の上面の前後に設けられた一対のレール部１４ａ，１４ｂの下面部に沿って移動可能な支持台１５に取り付けられている。この支持台１５は、回転駆動装置１６ａの駆動によりレール部１４ａ，１４ｂに沿って左右に移動でき、プリント基板１１が設置される位置の下方に位置している。また、支持台１５には軌道部と回転軸部とで構成された移動装置１７が取り付けられている。
【００２２】
下部検出装置３０は、移動装置１７に移動可能に取り付けられた移動部３１に取り付けられており、移動部３１とともに、移動装置１７の駆動により移動装置１７の長手方向に沿って移動可能になっている。下部検出装置３０は、移動部３１が備える駆動装置（図示せず）の駆動により上下方向に移動するとともに、垂直軸を中心に回転する。また、下部検出装置３０は、図１および図４に示すように、支持基板３２を備えている。図４は図３における二点差線で囲った部分を拡大した状態を示している。また、図１は概略を示したものであるため、図４とは、同一部分であっても異なる構成に記載した部分がある。
【００２３】
そして、支持基板３２の上面には、昇降装置３３が設けられ、昇降装置３３の上端に検査用プローブ３４を備えた検出部３５が取り付けられている。検出部３５は昇降装置３３の駆動により上下に移動する。また、支持基板３２の上面における昇降装置３３の両側には一対の昇降装置３６ａ，３６ｂが設けられ、その上面に本発明の基準位置規定部材としての下固定部３７が設けられている。下固定部３７には、検出部３５が挿通できる挿通穴３７ａが設けられている。また、下固定部３７は昇降装置３６ａ，３６ｂの駆動により上下に移動し、下降したときや検出部３５が上昇したときに挿通穴３７ａから検出部３５の上端部を上方に突出させる。
【００２４】
上部検出装置４０は、レール部１４ａ，１４ｂの上面部に沿って移動可能な支持台１８に取り付けられている。この支持台１８は、回転駆動装置１６ｂの駆動によりレール部１４ａ，１４ｂに沿って左右に移動でき、プリント基板１１が設置される位置の上方に位置している。また、支持台１８には軌道部と回転軸部とで構成された移動装置１９が取り付けられている。上部検出装置４０は、移動装置１９に移動可能に取り付けられた移動部４１に取り付けられており、移動部４１とともに、移動装置１９の駆動により移動装置１９の長手方向に沿って移動可能になっている。上部検出装置４０は、移動部４１が備える駆動装置（図示せず）の駆動により上下方向に移動するとともに、垂直軸を中心に回転する。
【００２５】
また、上部検出装置４０は、支持基板４２を備えている。そして、支持基板４２の下面には、昇降装置４３が設けられ、昇降装置４３の下面に設けられた支持部４８上に検査用プローブ４４を備えた検出部４５が取り付けられている。検出部４５は昇降装置４３の駆動により上下に移動する。また、支持部４８の下面における両側部分には一対のばね４６ａ，４６ｂが設けられ、その下端に、本発明の押圧部材としての押圧部４７が設けられている。押圧部４７には、検出部４５が挿通できる挿通穴４７ａが設けられている。押圧部４７は、ばね４６ａ，４６ｂの伸縮により上下に移動し、収縮したときに挿通穴４７ａから、検出部４５の下端部を下方に突出させる。下部固定部３７と上部固定部４７とで本発明の検査部固定装置が構成される。
【００２６】
なお、検査用プローブ３４，４４は、例えば、幅が０．０２５ｍｍ、厚みが０．０２０ｍｍ、長さが１．２００ｍｍに設定された微細なもので、その変形可能な量は０．２ｍｍ程度であり、座屈したり、衝撃により破損したりし易い構造になっている。また、この検査装置１０には、前述した各装置等の他に、制御用のマイクロコンピュータが設けられており、このマイクロコンピュータの各種の制御により回転駆動装置１６ａ，１６ｂや移動装置１７，１９等の各装置が制御される。この制御によって、検出部３５，４５は所定の位置に移動する。
【００２７】
この構成において、検査装置１０を用いてプリント基板１１の導通検査を行う場合には、まず、プリント基板１１を、設置装置２０に設置する。この場合、挟持部２５ａ，２９ａと挟持部２５ｂ，２９ｂとの間隔がプリント基板１１の長さと同じ長さになるように支持装置２０ａ，２０ｂを移動させる。ついで、挟持部２５ａ，２９ａの間隔および挟持部２５ｂ，２９ｂの間隔がプリント基板１１の幅方向の長さと同じになるように支持部２２ａ，２６ａと支持部２２ｂ，２６ｂをそれぞれ移動させる。そして、各挟持部２５ａ等でプリント基板１１の対応する角部を挟むことにより、プリント基板１１を張った状態で設置する。
【００２８】
つぎに、回転駆動装置１６ｂ、移動装置１９および移動部４１の駆動装置を駆動させることにより検出部４５をプリント基板１１における所定の接点１１ａの上方に移動させる。ついで、回転駆動装置１６ａ、移動装置１７および移動部３１の駆動装置を駆動させることにより検出部３５をプリント基板１１における所定の接点１１ａの下方に移動させる。そして、昇降装置３６ａ，３６ｂを駆動させることにより、下固定部３７の上面が、プリント基板１１の下面を支持する位置になるように下固定部３７を上昇させる。この場合の下固定部３７の位置は、基準位置として予め設定された位置になる。
【００２９】
また、昇降装置４３を駆動させることにより、押圧部４７の下面が、プリント基板１１の上面に接触する高さまで押圧部４７および検出部４５を下降させ、さらに、検出部４５の検査用プローブ４４が接点１１ａに接触するまで、検出部４５を下降させる。この場合、下固定部３７と押圧部４７とは、ばね４６ａ，４６ｂの弾性によってプリント基板１１の両面に圧接して、プリント基板１１における所定の接点１１ａの近傍部分を固定した状態になっている。また、押圧部４７の下降移動は、検査用プローブ４４が接点１１ａに接触したときに停止するように制御される。
【００３０】
つぎに、昇降装置３３を駆動させることにより、検出部３５を上昇させて、検査用プローブ３４を接点１１ａに接触させる。そして、導通の有無を検出することによって導通検査を実施する。検査が終了すると、前述した各装置を駆動させることにより、検出部３５等を下降させるとともに検出部４５等を上昇させて元の状態に戻す。そして、前述した操作を再度行うことにより、プリント基板１１における次の検査位置に、検査部３５等や検査部４５等を移動させてその部分の導通検査を行う。これを順次繰り返すことにより、プリント基板１１における全ての部分の検査を行う。
【００３１】
また、大きさの異なる別のプリント基板の導通検査を行う場合には、検査済みのプリント基板１１の各角部を、挟持部２５ａ等から外して、プリント基板１１を検査装置１０から取り出し、つぎのプリント基板を設置装置２０に設置する。この場合、前述した操作を行うことにより、挟持部２５ａ等の位置をプリント基板の四隅に対応する間隔に位置決めする。そして、そのプリント基板の各角部を挟持部２５ａ等で挟んで固定することによりプリント基板の設置を行う。導通検査は、前述した操作にしたがって行われる。
【００３２】
このように、本発明の検査装置１０では、プリント基板１１が予め設定された基準位置に設置され、プリント基板１１の検査される接点１１ａの周囲を押圧部４７が押圧しているため、検査される部分はより正確な平面状になり精度のよい検査が可能になる。また、この際、検査用プローブ３４，４４と接点１１ａとの接触が適正状態で行われるため、検査用プローブ３４，４４が破損することが防止される。
【００３３】
また、プリント基板１１を設置するための設置装置２０がプリント基板１１のサイズに応じて移動可能な挟持部２５ａ等を備えている。したがって、プリント基板１１大きさの大小に拘わらず、また、プリント基板１１がフレキシブルなシート状の基板であっても平面状に維持した状態で設置することができる。このため、プリント基板１１の接点１１ａに検査用プローブ３４，４４を接触させやすくなり、精度のよい導通検査が可能になる。
【００３４】
また、設置装置２０がどのようなプリント基板であっても設置できるため、複数種類の治具等を取り替えながら使用する必要がなく、検査を効率よく行えるとともに、コストの低下も可能になる。さらに、プリント基板１１の両面から検査用プローブ３４，４４を接触させることにより導通検査を行うため検査の効率が大幅に向上する。また、下部固定部３７と上部固定部４７とで、プリント基板１１における検査部近傍を固定するため、プリント基板１１の接点１１ａを検査用プローブ３４，４４と接触させ易い位置に固定することができる。このため、接点１１ａと検査用プローブ３４，４４とを確実に接触させることができるようになり、検査の精度が向上する。
【００３５】
また、前述した実施形態では、下部固定部３７と上部固定部４７とに、プリント基板１１を吸着するための吸着部材を設けることもできる。これによると、プリント基板１１の固定がより確実に行える。また、前述した実施形態では、検出部３５，４５を順次別々に移動させることにより、検査を行っているが、この移動は、双方を同期させながら行うこともできる。これによると、検査時間の短縮化が図れる。また、前述した実施形態では、プリント基板１１をフレキシブルな基板としたが、プリント基板としてはこれに限らず剛性を有する板状のものを使用してもよい。これによっても、前述した実施形態と同様の導通検査を行うことができる。
【００３６】
さらに、プリント基板として、ロール状に巻いたものを使用してもよい。この場合、設置装置は、ロールを支持するための一対の支持軸を対向させて設け、一方の支持軸に送り側のロールを支持させ、他方の支持軸に巻き取り側のロールを支持させる。これによると、順次プリント基板を送りながら導通検査が行えるため検査の効率がさらに向上する。また、細い帯状のプリント基板を用いて、その両端部を設置装置で支持するようにすることもできる。
【００３７】
また、前述した実施形態では、プリント基板１１の下方と上方にそれぞれ検出部３５，４５を設けたが、この検出部は、どちらか一方だけに設けてもよい。また、昇降装置３３，４３によるＺ軸方向の移動制御は、連続制御で行ってもよいし、２値制御で行ってもよい。さらに、前述した実施形態では、電気検査を導通検査としたが、絶縁検査や、抵抗、キャパシタンス、インダクタンス等の電気回路定数の計測でもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、プリント基板を水平に設置し、その上下から基準位置規定部材に相当する部材が当接し、押圧部材に相当する部材が押圧するように構成したが、プリント基板の設置の向きは、所望の向きにしてもよい。例えば、プリント基板を傾斜させて設置したり、垂直に設置したりし、その設置されたプリント基板に対して、基準位置規定部材に相当する部材が当接し、押圧部材に相当する部材が押圧するように構成すればよい。また、基準位置規定部材に相当する部材と、押圧部材に相当する部材との上下の位置を反転させてもよい。また、それ以外の部分についても本発明の検査装置１０は、技術的範囲において適宜変更実施が可能である。
【００３９】
なお、本実施形態では、基準位置規定部材と押圧部材は、その投影面の少なくとも一部が重なるようになっていればよいものであり、基準位置規定部材と押圧部材のそれぞれのプリント基板との当接面の大きさやそれぞれの設置位置は前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、基準位置規定部材と押圧部とのどちらか一方を大きく形成してもよいし、基準位置規定部材に対して押圧部材をプリント基板の設置方向（基板の平面に平行な方向）に対してオフセットして配置していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による検査装置の要部を示した概略図である。
【図２】検査装置の平面図である。
【図３】検査装置の正面図である。
【図４】図３の二点鎖線で囲んだ部分の拡大図である。
【符号の説明】
１０…検査装置、１１…プリント基板、１１ａ…接点、１３…穴部、１４ａ，１４ｂ，２１ａ，２１ｂ…レール部、１６ａ，１６ｂ…回転駆動装置、１７，１９，２３ａ，２３ｂ，２７ａ，２７ｂ…移動装置、２０…設置装置、２５ａ，２５ｂ，２９ａ，２９ｂ…挟持部、３０…下部検出装置、３３，３６ａ，３６ｂ，４３…昇降装置、３４，４４…検査用プローブ、３５，４５…検出部、３７…下固定部、４０…上部検出装置、４７…押圧部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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