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JPH0298950A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPH0298950A
JPH0298950A JP63252318A JP25231888A JPH0298950A JP H0298950 A JPH0298950 A JP H0298950A JP 63252318 A JP63252318 A JP 63252318A JP 25231888 A JP25231888 A JP 25231888A JP H0298950 A JPH0298950 A JP H0298950A
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JP
Japan
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bonding pad
bonding
signal
semiconductor substrate
package
Prior art date
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Application number
JP63252318A
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English (en)
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JP2560805B2 (ja
Inventor
Mitsuya Kinoshita
充矢 木下
Narihito Yamagata
整人 山形
Hiroshi Miyamoto
博司 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP63252318A priority Critical patent/JP2560805B2/ja
Priority to US07/331,358 priority patent/US4974053A/en
Publication of JPH0298950A publication Critical patent/JPH0298950A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2560805B2 publication Critical patent/JP2560805B2/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野1 本発明は半導体装置に関し、特に、半導体装置のパッケ
ージの一辺のみにリード端子を設けることを要するパッ
ケージ規格と、半導体装置のパッケージの向い合う二辺
にリード端子を設けることを要するパッケージ規格と、
の両者いずれにも適したボンディングパッドの配置を有
する半導体装置に関する。
[従来の技術1 従来の半導体装置としては、例えば、昭和63年電子情
報通信学会春季全国大会C−309において示された、
第4図に示すようなものが知られている。第4図におい
て、lは半導体基板を表し、半導体基板lの長辺方向両
側には複数のボンディングパッドBが自装置されている
。このような、半導体基板1の長辺方向両側に複数のボ
ンディングパッドを持つ半導体基板1を20ビン5OJ
(ヌモール・アウトフィン・J−リーデツド・パッケー
ジ)に実装した状態での部分平面図を第5図に、20ビ
ンZ工P(ジグザグ・インフィン・パッケージ)に実装
した状態での部分平面図を第6図に、それぞれ示す。こ
こで、例えば4MビットダイナミックRAMでは、第7
図および第8図に示すように、20ビンSOJはパッケ
ージの短辺方向の幅が350 milすなわち約8.9
uの規格があり、20ビンZIPはパッケージの高さが
400m1lすなわち約8.5Mの規格がある。
第5図において、SO,72に装着された半導体基板1
の各ボンディングパッド48〜4e及び68〜6eは、
それぞれパッケージに形成されたリード7にボンディン
グワイヤ8によって結線される。第6図は、半導体基板
1をzrpに実装した状態での配置図であシ、第5図と
同一の部分には同一の番号を付して説明を省略する。
第6図に示す半導体装置においては、パッケージ9長辺
のリード端子を設けていない側にもリード配線が必要と
なシ、一方、前述のようにパッケージの大きさは定めら
れているので、半導体基板1の短辺の長さlが制限され
、半導体基板10面積が制約を受けるという問題点があ
る。−例として41i!ビットダイナミックRAMの場
合を考えると、ソフトエラー等の問題に対して充分な信
頼性q 74)るために、メモリセルの各々に少なくと
も30フエムト・ファラド程度のキャパシタ1個を設け
る必要があり、そのためにメモリセ/I/1個の大きさ
は例えば長辺5μm程度短辺2μm程度とされている。
しかるに上記のように半導体基板1の短辺の長さlが制
限されるならば、メモリセルの短辺方向の長さがさらに
厳しく制限され、結果として著しい微細加工が必要とな
る。
上記のような問題点を解決する方法として知られている
、1個の半導体基板の周辺部に同一信号用のボンディン
グパッドを少なくとも2個互いに間隔を隔てて設けたこ
とを特徴とする半導体装置の部分平面図を第9図に示す
。第9図において、1は半導体基板であり、半導体基板
1上の短辺方向の周辺部に第1のAO信号用ボンディン
グパッド10a 、 A 2信号用ボンディングパッド
lob、AltH’+用ボンディングパッド10cなど
が互いに間隔を隔てて設けられており、半導体基板1上
の長辺方向の周辺部に第2のAO信号用ボンディングパ
ッドlodが設けられている。第1のAO信号用ボンデ
ィングパッド108と第20AO信号用ボンディングパ
ッド10dとは内部配線11により接続されており、第
1のAO信号用ボンディングパッド10aと第2のAO
信号用ボンディングパッド10dとの接続点は内部配M
llによりバッファ回路12に接続されている。
第10図は、第9図の半導体装置をセラミックパッケー
ジに実装した場合の構造を示す部分平面図である。図に
おいて、半導体基板1がセラミックパッケージ13に実
装されている。セラミックパッケージ13の短辺方向の
周辺部に第1のAO信号用ボンディングパッド108、
A2信号用ボンディングパッドfob、Al信号用ボン
ディングパッド10cなどと対応するようにAO信号用
端子14a 、 A 2信号用端子14b、AI信号用
端子14cなどが互いに間隔を隔てて設けられている。
第10AO信号用ボンディングパッド10aとAO信号
用端子148とはボンディングワイヤ15a Kよシ、
A2信号用ボンディングパッド10bとA2信号用端子
14bとはボンディングワイヤ15hにより、A1信号
用ボンディングパッド10cとA1信号用端子14cと
はボンディングワイヤ15cによりボンディングされて
いる。この場合、AO信号用のボンディングパッドとし
て第1のAO信号用ボンディングパッド1011を使用
しており、第2の40信号用ボンディングパッド10d
はボンディングされていない、また、AO信号用端子1
4a、A2信号用端子14b、AI信号用端子14cは
それぞれこのセラミックパッケージ13の外表面に露出
する外部信号入力用の第5ビン、第6ビン、第7ビン(
図示せず)に接続されている。ここで、図中の■。
■、■はビン番号を表わしている。第5ピン、第6ビン
、第7ビンにそれぞれ外部信号であるAO倍信号A2信
号、A1信号が入力される。
第11図は、第9図の半導体装置を1クスチツクモール
ドパツケージに実装した場合の構造を示す部分平面図で
ある。図において、半導体基板1がプラスチックモール
ドパッケージ20に実装されている。グラスチツクモー
ルドパッケージ20上に半導体基板1を取り囲むように
AO信号用端子16a 、 A 2信号用端子16b、
Al信号用端子16cなどが互いに間隔を隔てて設けら
れている。
第2のAO信号用ボンディングパッド10dとAO信号
用端子16dとはボンディングワイヤ15aにより、A
2信号用ボンディングパッド10bとA2信号用端子1
6bとはボンディングワイヤ15bによりAI信号用ボ
ンディングパッド10cとAl信号用端子16cとはボ
ンディングワイヤ15cによりボッディングされている
。この場合、AO倍信号のボンディングパッドとして第
2のAO信号用ボンディングパッドlodを使用してお
り、第1の^0信号用ボンディングパッド108はボン
ディングされていない。また、AO信号用端子16a、
A2信号用端子16b、Al信号用端子16cはそれぞ
れこのグラスチックモールドパッケージ20の外表面に
露出する外部信号入力用の第5ビン、第6ビン、第7ビ
ン(図示せず)K接続されている。ここで、図中の■、
■、■はビン番号を表わしている。
第5ピン、第6ビン、第7ビンにそれぞれ外部信号であ
るAO倍信号A2信号、A1信号が入力される。
以上のように、半導体基板を実装するパッケージの極類
に応じて2個の同一外部信号用ボンディングパッドのう
ちのいずれかのボンディングパッドを使用することによ
り、半導体チップのボンディングパッドとパッケージの
端子とのボンディングが容易になるというメリットがあ
る。
しかしながら、この例の従来の半導体装置においては、
外部信号であるAO倍信号対して2個の同一外部信号用
ボンディングパッドが常に接続されていることになるの
で、外部信号入力ビンから見た入力容量が大きくなり、
この入力容量は、場合によってはその許容値を越えてし
まうという問題点があろうそれを解決するための公開特
許公報昭62−244144に示された従来の半導体装
置の例の構造を示す部分平面図を第12図に示す。初め
にこの装置の構成について説明する。第12図において
、半導体基板1上に、第1のAO信号用ボンディングパ
ッド10a 、第2のAO信号用ボンディングパッド1
0d、内部バッファ回路12.tM用ボンディングパッ
ド30、スイッチ切換用ポンチ°イングバツド31およ
びスイッチ39が設けられている。電源用ボンディング
パッド30は、半導体基板1の実装時にパッケージ(図
示せず)上に設けられた電圧Vccの電源端子(図示せ
ず)とボンディングされ、この電源用ボンディングパッ
ド30の近傍にスイッチ切換用ボンディングパッド31
が配置されている。スイッチ39は、Nチヤンネ/l/
IJO8)ランジヌタ34と、インバータ32.33と
、Pチャンネルvos トランジスタ35.38、吋チ
ャンネルvosトランジスタ3637とから構成されて
いるうスイッチ切換用ボンディングパッド31はインバ
ータ32.33を介してPチャンネルMO8)ランジヌ
タ35のゲートおよびNチャンネル[08)ランジヌタ
37のゲートに接続されるっスイッチ切換用ボンディン
グパッド31とインバータ32の接続点はNチャンネA
/IJO8)ランジヌタ34のドレインに接続され、こ
のトランジスタのソースは接地され、このトランジスタ
のゲートは電圧VCCの電源線に接続される。Pチャン
ネ/L’MOSトランジスタ35のドレインは8チヤン
ネルVI08)フンジスタ36のドレインに接続され、
Pチャンネ/L/VOSトランジスタ35のソースはN
チャンネ/L’MOSトランジスタ36のソースに接続
される。また、NチャンネルMO8)ランジスタ37の
ドレインはPチャンネルMO8)ランジヌタ38のドレ
インに接続すれ、NチャンネルMOSトランジスタ37
のソースはPチャンネ/l/MOSトランジスタ38の
ソースに接続される。インバータ32とインバータ33
の接続点けHチャンネルvos トランジスタ36のゲ
ートおよびPチャンネル[08)ランジスタ38のゲー
トに接続される。第1のAO信号用ボンディングパッド
10aはPチャンネルVOSトランジスタ35、Nチャ
ンネルMO8)フンジヌタ36のドレインに接続され、
第2のAO(N修用ボンディングパッド10dはIチャ
ンネルVO8)フンジスタ37、PチャンネルMO8)
フンジヌタ38のドレインに接続される。Pチャンネル
li!O8)ランジスタ35.8チヤンネ/l’lJ。
Sトランジスタ36のソースおよびUチャンネルMO3
)ヲンジスタ37、PチャンネA/MOSトランジスタ
38のソースは内部バッファ回路12に接続される。1
1は内部配線を示している。
次にこの半導体装置の動作について説明する。
まず、パッケージ上の電源端子をスイッチ切換用ポンチ
゛イングバツド31にボンディングしない場合について
説明する。このとき、ノードAは、NチャンネルMOS
トランジスタ34が常に導通状態になるため接地電位、
すなわち′Lルべpになり、ノードBは#H“レベルに
なり1.ノードCは#Lルベルになる。このため、Pチ
ャンネルvosトランジスタ35、Nチャンネ/L’M
 OS トランジスタ36は導通状態に、Nチャンネ/
l/MOSトランジスタ37、PチャンネzL’MO8
)ランジスタ38は非導通状態になり、第1のAO信号
用ボンディングパッド10aは内部バッファ回路12に
接続され、第2のAO信号用ボンディングパッド10d
は内部バッファ回路12から分離される。
一方、パッケージ上の電源端子をボンディングワイヤ4
1により[徴用ボンディングパッド30にボンディング
するとき、同時にパッケージ上の電源端子をボンディン
グワイヤ42によりスイッチ切換用ボンディングパッド
31にボンディングする場合について説明する。このと
き、ノードAは強制的K ’ill’レベルとなるので
、ノードBは′L#レベルになり、ノードCは#Hルベ
ルになる。このため、Pチャンネlし+1!OSトフン
ジヌタ35、Nチャンネ/L’MO8)フンジスタ36
は非導通状態に、Gチャンネ/1/MO8)ランジメタ
3フPチヤンネルMO8)ヲンジスタ38は導通状■に
なり、第1のAO信号用ボンディングパッド1、Oaは
内部バッファ回路12から分離され、第2のAO信号用
ボンディングパッド10dは内部バッファ回路12に接
続される。
以上のように、パッケージ上の電源端子をスイッチ切換
用ボンディングパッド31にボンディングするかしない
かにより、第1および第2のAO信号用ボンディングパ
ッド108.10dのうち1個のボンディングパッドが
内部バッファ回路に接続され、残りのボンディングパッ
ドが内部バッファ回路12から分離されるので、半導体
基板1上に同−外部信号用ボンディングパッドを2個設
けているにもかかわらず、外部信号入力ビンから見た入
力容量を、半導体基板上に1個の外部信号用ボンディン
グパッドのみを設けている場合の入力容量とほぼ等しく
することができる。
上記例に示したようなボンディングパッド切シ替えの手
段を応用した半導体装置の1例を、第13図に図示する
。第13図に示した半導体記憶装置は、4II!ビット
ダイナミックRAMである。この4Mビットダイナミッ
クRAMは、41MX1ビツトのダイナミックRAMと
して使うことも、IM語×4ビットのダイナミックRA
Mとして使うこともできる。その切換えには、切換え用
ボンディングパッド(図示しない)に信号を与えるなど
の手段を用いる。上記の2通)の場合、それぞれについ
て、半導体基板lを5OJ2に装着した例を、第14図
及び第15図に示す。第14図においては、半導体記憶
装置は4M語×1ビットのダイナミックRAMとして使
われ、第15図においては、半導体記憶装置は1ll1
語×4ビットのダイナミックRAMとして使われている
。第13図、第14図及び第15図において、ボンディ
ングパッドA、9aとボンディングパッドA9bには同
一の信号が対応しており、第12図に示したような手段
でこれを切換えることによって、第14図ではポンチ′
イングバッドA9bが第15図ではボンデイングバッド
A9aが、それぞれ結線に用いられている。
しかしながら、この例では、第5図及び第6図に示した
困tliは解決されていない。
また、第16図に示す、公開特許公報昭62−1221
39に示された半導体基板1のような例も知られている
。第16図において、508と50b、50cと50d
はそれぞれ同一の信号に対応するボンディングパッドで
あり、第12図に示したような手段で、切換用ボンディ
ングパッド(図示しない)に信号を与えることにより、
ボンディングパッド50aとボンディングパッド50b
のいずれかが、捷たボンディングパッド50cとボンデ
ィングパッド50dのいずれかが選択される。この例の
半導体基板1を、ZIP及びDIP(デユア〃・インツ
イン・パッケージ)に実装した例を第17図及び第18
図に示す。第17図及び第18図に見るように、上記の
方法はZIP及びI)IPには適切である。しかし、こ
の方法けSO,Tに半導体基板1を実装するには不適切
である。第19図に、この例の半導体基板lをSO,T
に装着した例を示す。
第19図において記号dで示すように、半導体基板10
面積が制限され、著しい微細加工が必要となる場合があ
る。
(発明が解決しようとする課題) 第6図に示す半導体装置においては、半導体基板の長さ
lが制限きれ、半導体基板lの面積が制限を受けるとい
う問題点があった。また、第12図に示したボンディン
グパッドの切換えを利用した、第13図及び第16図の
例も、80.7とZIPの両方について上記の半導体基
板1の面積に対する制限を避けることはでき々いという
問題点があった。
本発明は、以上のような従来の問題点に濫みて半導体基
板1への組み込みを容易にすることを目的としている。
[課題を解決するための手段1 本発明に係る半導体装置は、略長方形の半導体基板1上
に、該基板の長辺方向の一方の側に配設される第1のボ
ンディングパッド領域と、該基板の長辺方向の他方の側
に配設される第2のボンディングパッド領域と、該基板
の短辺方向の一方の側に配設される第3のボンディング
パッド領域と、該基板の短辺方向の他方の側に配設され
る第4のボンディングパッド領域とを有する半導体装置
において、第2のボンディングパッド領域に並んだボン
ディングパッドのそれぞれが、第3及び第4のボンディ
ングパッド領域に並んだボンディングパッドのそれぞれ
と、各々同じ入出力信号に対応し、半導体基板上の信号
を入出力する部位を、上記第2のボンディングパッド領
域に並んだボンディングパッドにそれぞれ接続するか、
上記第3及び第4のボンディングパッド領域に並んだボ
ンディングパッドにそれぞれ接続するか、を切換える手
段を持つことにより、第1及び第2のボンディングパッ
ド領域をボンディングに用い第3及び第4のボンディン
グパッド領域はボンディングに用いないか、あるいは第
1、第3及び第4のボンディングパッド領域をボンディ
ングに用い第2のボンディングパッド領域はボンディン
グに用いないか、のいずれかを選択することを可能とし
たもケージの一辺のみにリード端子を設けることを要す
る規格のパッケージに半導体基板1を実装した場合にも
、結線釦用いるパッド領域を前記長辺方向片側および前
記短辺方向両側の3つのパッド領域とすることで、パッ
ケージ長辺のリード端子を設けていない側にリード配線
をおこなうことは不必要となり、半導体基板の面積に対
する上記リード配線による制限は取り除かれろうまた。
半導体装置のパッケージの向い合う二辺にリード端子を
設けることを要する規格のパッケージに半導体基板1を
実装する場合にも、半導体基板1の長辺方向両側の2つ
のパッド領域のみをボンディングに用いることで、第1
9図に示したような半導体基板1の面積に対する制@け
取り除かれる。
[実施例1 本発明に関る半導体装置の一例の部分平面図を第1図及
び第2図に示す。第1図及び第2図において、第5図及
び第6図と同一、または相当する部分については同一の
符号を付し、説明を省略するり 11図及び第2図において、ボンディングパッドの48
と5a、4bと5bs4cと5c、4dと5d、 4e
と5eには、それぞれ同一の信号が対応しており、それ
らは切換えることができる。その切換えの手段の一例の
部分平面図を、第3図a及び第3図すに示す。
第3図す及び第3図すにおいて、1は半導体基板であり
、3はメモリ回路領域であり、11は内部配線であり、
12は内部バッファ回路であり、B1及びB2¥i共に
同一の信号に対応する互いに隔ったボンディングパッド
である。この例では、内部配1a11の素材はアルミニ
ウムとする。半導体装置の製造過程において、内部配線
11を生成する際に、異なる2つのマスクパターンを用
いることによって、内部配線11のつながるボンディン
グパッドを、第3図aのようにボンディングパッドB1
にも、第3図すのようにボンディングパッドB2にもす
ることができ、結果として、ボンディングパッドB1と
ボンディングパッドB2を切換えることができる。この
手段には、第12図に示した手段と比較して、余分な切
換用の素子や内部配線11を必要としないという利点が
ある。
上記のような手段でボンディングパッドの48と5a、
4bと5b、4Cと5c、4dと5ds 4eと5eを
切換えることが可能な半導体基板1を20ビンSOJに
装着した一例の部分平面図が第1図であるう第1図に示
すように、半導体基板1の長辺方向両側にあるポンチ゛
イングバツドのみをボンディングに用いるので、第19
図に示したような問題点は生じず、より大きな面積の半
導体基板1をSO,Tに装着することが可能になる。ま
た、同様に、ボンディングパッドの48と5B、4bと
5b、4’cと5c、4aと5d。
4eと58を切換えることが可能な半導体基板1を20
ピンZIPに装着した一例の部分平面図を第2図に示す
。第2図に示すように、半導体基板の長辺方向片側およ
び短辺方向両側にあるボンディングバンドのみをボンデ
ィングに用いるので、第6図に示したような問題点は生
じず、より大きな面積の半導体基板1をZIPに装着す
ることが可能になる。
なお、上記実施例においては内部配線11はアルミニウ
ムトシたが、アルミニウム以外の[1の素材の内部配[
11を用いても本発明は同様の効果を奏する。また、ボ
ンディングパッドの切換え手段として第12図に示した
手段を用いても。
本発明は同様の効果を奏する。さらに、第3図C1第3
図d、第3図eK示した手段も、同様にポンチ゛イング
バツドの切換えに用いることができる。
第3図C1第3図d、第3図eにおいて、第3図3及び
第3図すと同一または相当する部分には同一の符号を付
し、説明を省略する。第3図eのようにボンディングパ
ッドB1とポンチ゛イングB2の両方に内部配線11が
結線された半導体基板1において、第1の切断点C1か
、又は第2の切断点C2かのいずれかをレーザー照射な
どの手段で切断することにより、ボンディングパッドB
1とボンディングパッドB2を、第3図dと第3図eに
示すように選択する。
また、上記実施例では20ピンSOJと20ピンZIP
を例示したが、本発明は、半導体装置のパッケージの向
い合う二辺にリード端子を設けることを要するパッケー
ジ規格と、半導体装置のパッケージの一辺のみにリード
端子を設けることを要するパッケージ規格の両者いずれ
にも適した半導体装置に広ぐ応用することができる。
〔発明の効果j 本発明によれば、内部配線11のみが異なる以外同一の
半導体基板lを、半導体装置のパッケージの一辺のみに
リード端子を設けることを要する規格のパッケージと、
半導体装置のパッケージの向い合う二辺にリード端子を
設けることを要する規格のパッケージの両方に実装する
際に、半導体基板1の面積に対する第6図及び第19図
に示したような制限を回避することが可能となり、より
大きな面積の半導体基板1を用いることが可能になるの
で、著しい微細加工を避けることができん
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第3図は、本発明に関る半導体装置
の一例の部分平面図である。第4図、第9 L;ffl
、第13図〜第19図は、従来の半導体装置の例を示す
平面図である。第5図、第6図、第10図〜第12図は
、従来の半導体装[aの例を示す部分平面図である。第
7図、第8図は、従来の半導体装置の例を示す斜視図で
ある。 図において、1は半導体基板、2はSOJ、3は回路領
域、48〜4e、58〜5e、6a〜6eはボンデイン
クパッド、7はリードフレーム、8はボンディングワイ
ヤ、9はZIPであるう なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 略長方形の半導体基板上に、該基板の長辺方向の一方の
    側に配設される第1のボンディングパッド領域と、該基
    板の長辺方向の他方の側に配設される第2のボンディン
    グパッド領域と、該基板の短辺方向の一方の側に配設さ
    れる第3のボンディングパッド領域と、該基板の短辺方
    向の他方の側に配設される第4のボンディングパッド領
    域とを有する半導体装置において、第2のボンディング
    パッド領域に並んだボンディングパッドのそれぞれが、
    第3及び第4のボンディングパッド領域に並んだボンデ
    ィングパッドのそれぞれと、各々同じ入出力信号に対応
    し、半導体基板上の回路の信号を入出力する部位を、上
    記第2のボンディングパッド領域に並んだボンディング
    パッドにそれぞれ接続するか、上記第3及び第4のボン
    ディングパッド領域に並んだボンディングパッドにそれ
    ぞれ接続するか、を切換える手段を持つことにより、第
    1及び第2のボンディングパッド領域をボンディングに
    用い第3及び第4のボンディングパッド領域はボンディ
    ングに用いないか、あるいは第1、第3及び第4のボン
    ディングパッド領域をボンディングに用い第2のボンデ
    ィングパッド領域はボンディングに用いないか、のいず
    れかを選択することが可能であることを特徴とした半導
    体装置。
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