JP2010110170A - Circuit structure body and electric joint box - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路構成体および電気接続箱に関する。 The present invention relates to a circuit structure and an electrical junction box.
従来より、車両用の電気接続箱として回路構成体を防水用のケース内に収容してなるものが用いられている。電気接続箱に収容される回路構成体は、一方の面に電子部品が実装された回路基板と、他方の面に絶縁シートを介して接着されたバスバーと、を備えてなり、電子部品は、回路基板とバスバーとに接続される端子を備える(例えば特許文献1を参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrical connection box for a vehicle in which a circuit component is housed in a waterproof case has been used. The circuit structure housed in the electrical junction box includes a circuit board on which electronic components are mounted on one surface and a bus bar bonded to the other surface via an insulating sheet. Terminals connected to the circuit board and the bus bar are provided (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の回路構成体においては、回路基板に開口部を設けるとともに、この開口部から突出する台形状の接続突部をバスバーに設けて、この接続突部に電子部品の側面から外側へ延出した端子が半田付けにより接続されている。
ところで、このような電気接続箱の適用対象となっている車両においては、非常に多くの部品が用いられる。特に電子部品に関しては、高機能化の要請から部品点数の増大傾向が著しいため、電子部品も小型であることが要求される。
上記特許文献1に記載の回路構成体において、電子部品の小型化を図った場合、電子部品に接続する端子や、端子が接続される接続突部なども電子部品に合わせて小型化する必要がある。
Incidentally, a vast number of parts are used in a vehicle to which such an electrical junction box is applied. In particular, electronic components are required to be small in size because the number of components is increasing due to the demand for higher functionality.
In the circuit configuration described in Patent Document 1, when the electronic component is downsized, the terminals connected to the electronic component, the connection protrusions to which the terminal is connected, and the like need to be downsized in accordance with the electronic component. is there.
上記の回路構成体の接続突部は、例えば、所定領域を台形状に打ち出し加工することにより形成することができるが、電子部品のサイズに対応する接続突部を形成すると、開口部から突出する立ち上がり部分が急峻となるため、バスバーの接続突部の立ち上がり部分と回路基板の開口部との間隔が離れてしまい、無駄なスペースが生じるという問題があった。 For example, the connection protrusion of the circuit structure can be formed by punching a predetermined region into a trapezoidal shape, but when the connection protrusion corresponding to the size of the electronic component is formed, the connection protrusion protrudes from the opening. Since the rising portion is steep, the interval between the rising portion of the bus bar connection projection and the opening of the circuit board is increased, resulting in a problem that a useless space is generated.
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、電子部品の小型化を図った回路構成体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a circuit structure in which an electronic component is reduced in size.
上記課題を解決するものとして、本発明は、一方の面に電子部品が実装された回路基板と、前記回路基板の電子部品が実装された面とは反対側の面に絶縁材料を介して重ねられたバスバーと、を備える回路構成体であって、前記電子部品は、一端が前記バスバーに半田付けされるとともに、他端が前記回路基板に接続される端子を備え、前記回路基板には、開口部が形成され、前記バスバーのうち、前記開口部に重ねられる領域は、他の領域よりも突出するとともに、前記端子の一端が半田付けにより接続される接続領域とされ、前記バスバーの接続領域のうち、前記他の領域から突出する突出端部には、前記回路基板の開口部の端面と近接もしくは当接するバスバー端面が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a circuit board having an electronic component mounted on one surface, and a surface of the circuit board opposite to the surface on which the electronic component is mounted with an insulating material interposed therebetween. A bus bar, and the electronic component includes a terminal soldered to the bus bar at one end and a terminal connected to the circuit board at the other end. An area where the opening is formed and the bus bar overlaps with the opening protrudes from the other area, and is connected to one end of the terminal by soldering. Among them, a protruding end portion protruding from the other region is formed with a bus bar end surface that is close to or in contact with the end surface of the opening of the circuit board.
本発明において、バスバーの接続領域の突出端部には、回路基板の開口部の端面と近接もしくは当接するバスバー端面が例えばプレス加工などにより形成されているから、単に台形状の接続突部を設けたものよりも、接続領域と回路基板の開口部の端面との間隔を小さくすることができる。すなわち、本発明によれば、バスバーに小型化した電子部品に対応するサイズの接続領域を形成しても、当該接続領域と回路基板の開口部との間隔が離れないので無駄なスペースが生じない。
以上より、本発明によれば、電子部品の小型化を図った回路構成体を提供することができる。
In the present invention, the protruding end portion of the connection area of the bus bar has a bus bar end face that is close to or in contact with the end face of the opening portion of the circuit board, for example, by press working. The distance between the connection region and the end face of the opening of the circuit board can be made smaller than that of the case. In other words, according to the present invention, even if a connection region having a size corresponding to the miniaturized electronic component is formed on the bus bar, the space between the connection region and the opening of the circuit board is not separated, so that no useless space is generated. .
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a circuit structure in which electronic components are reduced in size.
本発明は以下の構成であってもよい。
前記回路基板の前記開口部は、櫛歯状に形成された櫛歯部を有し、前記バスバー端面が、前記櫛歯部と対応して形成されるとともに、前記櫛歯部の櫛歯端面と近接もしくは当接する構成としてもよい。
上記構成によれば、回路基板に形成されている櫛歯部に、この櫛歯端面に、当該櫛歯部に対応して形成されているバスバー端面が近接もしくは当接するので、バスバーの接続領域と回路基板の開口部との間隔を、さらに小さくすることができ、好ましい。
The present invention may have the following configuration.
The opening of the circuit board has a comb-tooth portion formed in a comb-tooth shape, and the bus bar end surface is formed corresponding to the comb-tooth portion, and the comb-tooth end surface of the comb-tooth portion It is good also as a structure which adjoins or contact | abuts.
According to the above configuration, since the bus bar end surface formed corresponding to the comb tooth portion is close to or in contact with the comb tooth end surface of the comb tooth portion formed on the circuit board, The distance from the opening of the circuit board can be further reduced, which is preferable.
前記電子部品は、車載電装品のスイッチングを実行するスイッチング素子であって、前記スイッチング素子は前記車載電装品と電気的に接続される電力端子と、前記電力端子を覆う本体部とを備え、前記電力端子は前記スイッチング素子の本体部裏面において、前記バスバーに接続されている構成としてもよい。
車載電装品のスイッチングを実行するスイッチング素子と車載電装品とを接続する電力端子には、大電流が流れるため、高温になる傾向がある。
上記構成によれば、大電流の流れる電力端子が、スイッチング素子の本体部裏面において、バスバーに接続されているので、電力端子とバスバーとの接触面積が広くなっている。その結果、この構成によれば、放熱性が向上するので、好ましい。
The electronic component is a switching element that performs switching of an in-vehicle electrical component, and the switching element includes a power terminal that is electrically connected to the in-vehicle electrical component, and a main body that covers the power terminal, The power terminal may be configured to be connected to the bus bar on the back surface of the main body of the switching element.
Since a large current flows through a power terminal that connects a switching element that performs switching of the in-vehicle electrical component and the in-vehicle electrical component, the temperature tends to be high.
According to the above configuration, since the power terminal through which a large current flows is connected to the bus bar on the back surface of the main body of the switching element, the contact area between the power terminal and the bus bar is wide. As a result, this configuration is preferable because heat dissipation is improved.
本発明によれば、電子部品の小型化を図った回路構成体および電気接続箱を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the circuit structure body and electrical connection box which aimed at size reduction of an electronic component can be provided.
<実施形態1>
本発明の一実施形態を図1ないし図4によって説明する。本実施形態の電気接続箱40は、本発明に係る回路構成体10を放熱機能を有するケース20内に収容したものである(図1を参照)。
<Embodiment 1>
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
図2に示すように、回路構成体10は、回路基板11と、回路基板11の一方の面(上面)に形成され制御回路15に実装される電子部品12と、回路基板11の他方の面(下面)に沿って配されて電源(図示せず)及び制御回路15に接続される金属板材からなるバスバー13(電力用導電路)とから構成される。
As shown in FIG. 2, the
回路基板11とバスバー13とは、絶縁性を有する薄い粘着シート18を介して一体化されている。回路基板11とバスバー13との接合は、電子部品12を実装する前の工程にて行われ、このとき、電子部品12は回路基板11上に実装されていないので、回路基板11の表面のほぼ全域に亘って均一にプレス機等で押圧することにより行われる。これにより、粘着シート18を回路基板11の下面(裏面)とバスバー13の上面(表面)とに対して強固に接着させることができ、このような全面押圧によって回路基板11とバスバー13とが強固に接合されている。
The
電子部品12は、回路基板11の制御回路15に電子部品12をリフロー半田付けにより実装される。このリフロー半田付けは、制御回路15上の電子部品12を取付ける位置に予め半田23を塗布し、この半田23の上に電子部品12を載置し、高温の炉内で加熱して半田23を溶かし、これを冷却することにより制御回路15と電子部品12とを半田付けするものである。
The
本発明において、電子部品12としては、例えば、半導体スイッチング素子12A、機械式リレースイッチ12Bなどを用いることができるが、これらのうち、半導体スイッチング素子12Aについて説明する。
In the present invention, as the
半導体スイッチング素子12A(以下、単に「スイッチング素子」ともいう)は、車載電装品のスイッチングを実行するものであり、図示しない半導体チップと、この半導体チップに接続されるゲート端子17A(制御用端子)、ドレイン端子17D(電力用端子)及びソース端子(電力用端子、図示せず)とが、合成樹脂製のハウジング17C(スイッチング素子の本体部)で覆われたものである(図3を参照)。ドレイン端子17Dはハウジング17Cの下面側(半導体スイッチング素子の本体部裏面)に設けられ、ゲート端子17Aはハウジング17Cの下面から、ハウジング17Cの外側方向へ突出するように設けられている。
The
ケース20は、図1に示すように、合成樹脂製の枠体21と、熱伝導率の高い金属製(例えば、アルミニウム合金)の放熱板22とから構成されている。枠体21は、図2に示すように、回路基板11の外形に沿った形状であって、全周に亘って切れ目無く連続して回路基板11を包囲するようになっている。放熱板22は、枠体21の外形と概ね同じ形状とされ、枠体21に対してその下面側から組み付けられるようになっている。枠体21の下面と放熱板22の上面とが接するように組み付け、下から放熱板22を貫通させたビスを枠体21の下面に螺合して締め付けると、枠体21と放熱板22とが一体化されてケース20が構成される。ケース20の内部には、放熱板22と放熱板22の外周に沿って立ち上がる形態の枠体21とにより、上面側に開放された収容空間(図示せず)が形成される。
As shown in FIG. 1, the
ケース20の組付けは、ケース20に対する回路構成体10の組付けと平行して行われる。即ち、放熱板22の上面にエポキシ系樹脂からなる絶縁性の接着剤を塗布して枠体21と一体にした回路構成体10を放熱板22の上面に重ねる。このとき、治具(図示せず)を用いて、回路基板11をプレス機等で押圧することにより、接着剤をバスバー13の下面(裏面)と放熱板22の上面(表面)に対して接着させることができ、バスバー13と放熱板22との間に絶縁層(図示せず)が形成される。さらに、ビスを放熱板22と枠体21とに螺合することにより、放熱板22と枠体21が固着されている。尚、枠体21と放熱板22との間には、図示しないシール剤が塗布されることで水密性が確保されている。
The assembly of the
このようにしてケース20と回路構成体10を組み付けた状態では、バスバー13のうち回路基板11の下面側に配されている部分が、ケース20の収容空間内に収容された状態となる。そして、この収容空間内には防水手段としてポッティング剤(図示せず)が充填され、このポッティング剤(図示せず)の内部にバスバー13が埋設された状態となる。
In the state where the
また、枠体21には上からカバー30が組み付けられ、このカバー30によって回路構成体10の上面側が覆い隠される。さらに、カバー30の前端部には、バスバー13のうちカバー30の前縁から前方へ突出する端子部を包囲する前部コネクタハウジング31が組み付けられ、カバー30の後端縁部にはヒューズボックス32が組み付けられ、このヒューズボックス32には、カバー30の後端縁から上方へ突出する端子部を収容する後部コネクタハウジング33が組み付けられる。このようにして本実施形態の電子接続箱40が構成される。
A
さて、本実施形態の回路基板11には、図4に示すように、櫛歯状に形成された部分(櫛歯部14B)を1つの辺に有する略方形状の開口部14が形成されている。そして、この開口部14内には、開口部14と近接または、当接するように、バスバー13の接続領域16が配されている。
As shown in FIG. 4, the
バスバー13の接続領域16は、回路基板11の下側に配される領域16A(他の領域、以下「第1の領域16A」という)よりも突出した領域であり、開口部14内に突出して配されている。
バスバー13の接続領域16は、バスバー13を上側(回路基板11側)に向けて切り起こすことにより突出形成されている。また、接続領域16の高さは制御回路15の上面の高さと略同一に形成されている(図3参照)。特に本実施形態では、接続領域16の上面を回路基板11の上面とほぼ同一高さとなるように形成すると共に、回路基板11の制御回路15と接続突部16の上面に塗布する半田23の量を調整して、電子部品12のゲート端子17Aの載置面とドレイン端子17Dの載置面とが、ほぼ同一高さとなるように形成されている。
The
The
本実施形態においては、接続領域16の端部のうち、第1の領域16Aから突出している端部16B(突出端部16B)を除く端部には、切断面が形成されている。この切断面が形成されている接続領域16の端部の端面16C(「接続領域端面16C」という)は、開口部14の端面のうち、櫛歯部14B以外の3辺に形成された端面14A(「第1の端面14A」という)と近接もしくは当接するように配される。
In the present embodiment, a cut surface is formed at an end portion of the
そして、バスバー13には、開口部14の櫛歯部14Bに対応する位置に、方形状に切り抜かれた櫛歯受け部13Aが形成されている(図4を参照)。この櫛歯受け部13Aは、バスバー13の第1の領域16Aから、接続領域16への立ち上がり部16Eを経て、接続領域16に至る位置に形成されており、開口部14の櫛歯部14Bがはめ込み可能とされる。
櫛歯受け部13Aの端面のうち、接続領域16に形成されている端面13B(バスバー端面13B)は、櫛歯部14Bの端面のうち、開口部14内に突出している櫛歯端面14Cと、近接もしくは当接するように配される。
The
Of the end surfaces of the comb-
そして、本実施形態の電子部品12のうちバスバー13と制御回路15との双方に接続されるものは、上記のように形成された接続領域16を介してバスバー13に接続されるが、以下、スイッチング素子12Aの接続について説明する。
And among the
まず、上述のように制御回路15及び開口部14内に突出する接続領域16の上面に対して半田23が塗布される。そして、図3に示すように、制御回路15に塗布された半田23の上にはゲート端子17Aが載置され、接続領域16に塗布された半田23の上にはドレイン端子17Dが載置される。なお、図3には示されていないが、ソース端子はバスバー13に塗布された半田23の上に載置される。このとき、制御回路15と接続領域16との高さは略同一に形成されているので、スイッチング素子12Aは回路基板11上に安定して載置される。続いて、回路基板11の上にスイッチング素子12Aが載置された状態のまま高温の炉内で加熱された後、冷却されて、ソース端子およびドレイン端子17Dが、それぞれ接続領域16と半田付けされると共に、ゲート端子17Aと制御回路15とが半田付けされる。
First, the
次に本実施形態の作用・効果を説明する。
本実施形態によれば、開口部14の櫛歯部14Bが、櫛歯部14Bに対応して形成された、バスバー13の櫛歯受け部13Aに嵌まり込み、櫛歯部14Bの櫛歯端面14Aがバスバー端面13Bに近接または当接するから、単に台形状の接続突部を設けたものよりも、バスバー13の接続領域16と回路基板11の開口部14との間隔を小さくすることができる。
したがって、本実施形態によれば、バスバー13に小型化した電子部品12に対応するサイズの接続領域16を形成しても、接続領域16と回路基板11の開口部14との間隔が離れないので無駄なスペースが生じない。その結果、本実施形態によれば、電子部品12の小型化を図った回路構成体10を提供することができる。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
According to this embodiment, the comb-
Therefore, according to the present embodiment, even if the
さらに、本実施形態によれば、バスバー13の接続領域16の接続領域端面16Cが、開口部14の第1の端面14Aと近接もしくは当接するから、接続領域16の突出端部16B以外の端部と、回路基板11の開口部14との間の間隔も、小さくすることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the connection
また、本実施形態によれば、大電流の流れる電力端子であるドレイン端子17Dが、スイッチング素子12Aのハウジング17Cの下面において、バスバー13に接続されているので、ドレイン端子17Dとバスバー13との接触面積が広くなり、放熱性が向上する。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、接続領域16は、制御回路15と略同じ高さにまで突出されている。このため、制御回路15に接続されるゲート端子17Aと、バスバー13に接続されるドレイン端子17Dとを略同じ高さに設定することができるので、スイッチング素子12Aが安定する。これにより、スイッチング素子12Aが作業中に動いてしまうことに起因する半田付け不良を防止できるので、回路構成体10の接続信頼性が向上する。
Further, according to the present embodiment, the
また、バスバー13と回路基板11との接合時に、接続領域16を開口部14に嵌め合せることでバスバー13と回路基板11との位置決め作業が容易になるので、組付け時の作業性が向上する。
In addition, when the
<実施形態2>
実施形態2の電気接続箱を図5および図6によって説明する。上記した実施形態1と同じ名称の部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
<Embodiment 2>
The electrical junction box of Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. The same reference numerals are used for the parts having the same names as those of the first embodiment described above, and redundant description of the structure, operation, and effect is omitted.
本実施形態の電気接続箱では、回路基板11の開口部14の形状および、バスバー13の接続領域16の形状が、実施形態1とは相違する。
本実施形態では、図6に示すように、回路基板11には、櫛歯部14Bを2つの対向する辺に形成してなる略方形状の開口部14が形成されている。
In the electrical junction box of the present embodiment, the shape of the
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
本実施形態において、バスバー13の接続領域16は、プレス加工によってバスバー13を上側(回路基板11側)に向けて、打ち出して突出形成され、回路基板1の開口部14に、はめ込み可能とされる。接続領域16は、図6に示すように、略台形状をなすように形成され、接続領域16の両側には、それぞれ立ち上がり部16Eと、回路基板11の下側に配される第1の領域16Aとが形成されている。
In the present embodiment, the
バスバー13の接続領域16の、2つの突出端部16Bを除く端部には、切断面が形成されている。この切断面は、開口部14の第1の端面14Aと近接もしくは当接する接続領域端面16Cである。
A cut surface is formed at an end portion of the
また、バスバー13には、開口部14の櫛歯部14Bに対応する位置に、プレス加工により方形状に切り抜かれた櫛歯受け部13Aが2つずつ(合計4つ)形成されている(図6を参照)。この櫛歯受け部13Aは、バスバー13の第1の領域16Aから、立ち上がり部16Eを経て接続領域16に至る位置に形成されている。
そして、本実施形態においても、図5に示すように、開口部14の櫛歯部14Bが、櫛歯部14Bに対応して形成された、バスバー13の櫛歯受け部13Aに嵌まり込み、櫛歯部14Bの櫛歯端面14Aがバスバー端面13Bに近接または当接するから、バスバー13の接続領域16と回路基板11の開口部14との間隔を小さくすることができる。
従って、実施形態1と同様に、バスバー13に小型化した電子部品12に対応するサイズの接続領域16を形成しても、接続領域16と回路基板11の開口部14との間隔が離れないので無駄なスペースが生じない。その結果、本実施形態によれば、電子部品12の小型化を図った回路構成体10を提供することができる。
The
And also in this embodiment, as shown in FIG. 5, the comb-
Therefore, as in the first embodiment, even if the
さらに、本実施形態においても、バスバー13の接続領域16の接続領域端面16Cが、開口部14の第1の端面14Aと近接もしくは当接するから、接続領域16の突出端部16B以外の端部と、回路基板11の開口部14との間の間隔も、小さくすることができる。
Furthermore, also in the present embodiment, the connection
<他の実施形態>
本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態においては、開口部14に櫛歯状の櫛歯部14Bを形成したものを示したが、たとえば開口部14にスリットを形成するとともに、接続領域16に、当該スリットに対応した形状の切れ目を形成して、スリットと切れ目とを近接もしくは当接させてもよい。
(2)上記実施形態では、本発明をスイッチング素子12Aに適用したものを示したが、これに限られず、機械式リレースイッチ12B、抵抗素子、コンデンサなどその他の電子部品に適用してもよい。
(3)上記実施形態においては、接続領域16の高さは回路基板11の上面と同じ高さにしたが、これに限られず、例えば制御回路15の上面と同じ高さにしてもよく、またバスバー13から開口部14B内に突出していれば任意の高さに形成してもよい。
(4)上記実施形態では、回路基板とバスバーとを絶縁性を有する粘着シートを介して一体化したものを示したが、樹脂成形により一体化したものであってもよい。
<Other embodiments>
The technical scope of the present invention is not limited by the above-described embodiments, and, for example, those described below are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the above embodiment, the
(2) In the above embodiment, the present invention is applied to the
(3) In the above embodiment, the height of the
(4) In the above embodiment, the circuit board and the bus bar are integrated through the insulating adhesive sheet, but may be integrated by resin molding.
10…回路構成体
11…回路基板
12…電子部品
13…バスバー
13B…バスバー端面
14…開口部
14C…櫛歯端面(開口部の端面)
16…接続領域
16A…第1の領域(他の領域)
16B…突出端部
17A…端子(ゲート端子)
17D…端子(ドレイン端子)
15…制御回路
23…半田
DESCRIPTION OF
16:
16B ... Projecting
17D ... Terminal (drain terminal)
15 ...
Claims (4)
前記回路基板の電子部品が実装された面とは反対側の面に絶縁材料を介して重ねられたバスバーと、を備える回路構成体であって、
前記電子部品は、一端が前記バスバーに半田付けされるとともに、他端が前記回路基板に接続される端子を備え、
前記回路基板には、開口部が形成され、
前記バスバーのうち、前記開口部に重ねられる領域は、他の領域よりも突出するとともに、前記端子の一端が半田付けにより接続される接続領域とされ、
前記バスバーの接続領域のうち、前記他の領域から突出する突出端部には、
前記回路基板の開口部の端面と近接もしくは当接するバスバー端面が形成されていることを特徴とする回路構成体。 A circuit board with electronic components mounted on one side;
A circuit board comprising: a bus bar stacked with an insulating material on a surface opposite to a surface on which electronic components of the circuit board are mounted;
The electronic component includes a terminal having one end soldered to the bus bar and the other end connected to the circuit board,
An opening is formed in the circuit board,
Of the bus bar, the region that overlaps the opening protrudes from the other region, and is connected to one end of the terminal by soldering.
Of the connection area of the bus bar, the protruding end protruding from the other area
A circuit structure having a bus bar end face in contact with or in contact with an end face of the opening of the circuit board.
前記バスバー端面が、前記櫛歯部と対応して形成されるとともに、前記櫛歯部の櫛歯端面と近接もしくは当接することを特徴とする請求項1に記載の回路構成体。 The opening of the circuit board has a comb-tooth portion formed in a comb-tooth shape,
2. The circuit structure according to claim 1, wherein the end face of the bus bar is formed corresponding to the comb tooth portion and is close to or abuts on the end face of the comb tooth portion.
前記電力端子は前記スイッチング素子の本体部裏面において、前記バスバーに接続されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回路構成体。 The electronic component is a switching element that performs switching of the in-vehicle electrical component, and the switching element includes a power terminal that is electrically connected to the in-vehicle electrical component, and a main body that covers the power terminal,
The circuit structure according to claim 1, wherein the power terminal is connected to the bus bar on a back surface of the main body of the switching element.
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