KR20060049527A - 기판 실장형 전기 커넥터 - Google Patents

기판 실장형 전기 커넥터 Download PDF

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KR20060049527A
KR20060049527A KR1020050047347A KR20050047347A KR20060049527A KR 20060049527 A KR20060049527 A KR 20060049527A KR 1020050047347 A KR1020050047347 A KR 1020050047347A KR 20050047347 A KR20050047347 A KR 20050047347A KR 20060049527 A KR20060049527 A KR 20060049527A
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마사유키 아이자와
마사시 이노우에
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타이코 일렉트로닉스 에이엠피 케이.케이.
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Abstract

본 발명은 기판 실장형 전기 커넥터에 관한 것으로, 기판을 다층 기판으로 하지 않고 신호 패턴을 용이하게 형성할 수 있으며, 또한, 전송 특성이 우수하여, 전기 커넥터 내의 전송신호의 특성 임피던스를 정합시킨다.
본 발명은 신호 콘택트와, 접지 콘택트와, 신호 콘택트 및 접지 콘택트를 지지하는 절연하우징을 포함하며, 절연하우징의 감합(嵌合)부에서 적어도 한 쌍의 신호 콘택트 및 한 쌍의 신호 콘택트에 대응하는 접지 콘택트가 2열로 배치되며, 기판에 실장되는 신호 콘택트 및 접지 콘택트의 다리부가 절연 하우징의 감합면에 가장 근접한 위치에서부터 가장 먼 위치까지 3열로 배치된 기판 실장형 전기 커넥터에 있어서, 접지 콘택트의 다리부가 감합면에 가장 근접한 제1열에 배치된다.

Description

기판 실장형 전기 커넥터{Board Mounting Electrical Connector}
도 1은 본 발명의 기판 실장형 전기 커넥터의 정면도이다.
도 2는 도 1의 기판 실장형 전기 커넥터의 평면도이다.
도 3은 도 1의 기판 실장형 전기 커넥터의 저면도이다.
도 4는 도 1의 기판 실장형 전기 커넥터의 우측면도이다.
도 5는 도 1의 기판 실장형 전기 커넥터의 배면도이다.
도 6은 도 1의 6-6선에 따른 기판 실장형 전기 커넥터의 종단면도이다.
도 7은 다리부 정렬 블록을 노출한 상태의 도 1의 기판 실장형 전기 커넥터를 뒤쪽 하방에서 본 사시도이다.
도 8은 도 1의 기판 실장형 전기커넥터에 사용되는 다리부 정렬 블록의 전방에서 본 사시도이다.
도 9는 콘택트의 다리부가 접속되는 기판상의 랜드의 레이아웃을 도시하는 평면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 설명*
1 : 기판 실장형 전기 커넥터 2 : 감합부
2b : 감합면 4a : 차동 전송신호 콘택트
4b : 접지 콘택트 5 : 다리부
6 : 절연하우징 22 : 기판
50 : 다리부 정렬 블록 60, 62, 64, 66, 68 : 수용부(정렬홈)
본 발명은 기판에 설치되는 기판 실장형 전기 커넥터에 관한 것으로, 특히, 예를 들면, 디지털 방송을 수신하는 텔레비전 등의 디지털 가전 등에 이용되는 기판 실장형 전기 커넥터에 관한 것이다.
종래 이러한 종류의 기판 실장형 전기 커넥터에서는 복수 쌍의 차동 전송신호 콘택트 및 이들 차동 전송신호 콘택트 각 쌍에 인접하여 접지 콘택트가 감합부측에서 2열에 배치되고, 기판에 실장되는 측의 콘택트의 다리부가 3열에 배치된 기판 실장형 전기 커넥터가 알려져 있다(특개 2002-334748호 참조, 도 4).
이 기판 실장형 전기 커넥터의 다리부는 제2열에 접지 콘택트가 배치되고, 감합면에 가장 근접한 제1열 및 감합면으로부터 가장 먼 제3열에 신호 콘택트가 각각 배치되어 있기 때문에, 전기 커넥터가 실장되는 기판 상에서, 제1열부터 연장되는 신호 패턴, 즉, 도전 자취(trace)가 제2열의 접지패턴 간 및 제3열의 신호패턴 간을 통과하도록 배치할 필요가 있다. 다리부가 고밀도인 경우, 사실상 이들 신호 패턴을 기판의 동일층에 형성하는 것은 불가능하다. 기판을 다층기판으로 하여, 접지패턴을 다층기판의 내층에 형성하면 신호 패턴의 형성은 가능하지만, 다층기판은 고비용이며, 최종제품 제조 업체에 부담을 가하게 된다. 또한, 다층 기판을 사용하는 경우, 신호 패턴을 형성하는데 2층이 필요하기 때문에 기판 설계의 자유도가 저하해 버린다.
본 발명은 이상의 사정을 감안하여 고안된 것으로, 전기 커넥터가 실장되는 기판 상의 신호 패턴을 동일층에 용이하게 형성할 수 있는 기판 실장형 전기 커넥터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 전송특성이 우수한 기판 실장형 전기 커넥터를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 전기 커넥터 내의 전송신호의 특성 임피던스를 정합시킬 수 있는 기판 실장형 전기 커넥터를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 신호 콘택트와, 접지 콘택트와, 신호 콘택트 및 접지 콘택트를 지지하기 위한 절연하우징을 구비하고, 절연하우징의 감합부에서 적어도 한 쌍의 신호 콘택트 및 한 쌍의 신호 콘택트에 대응하는 접지 콘택트가 2열에 배치되며, 기판에 실장되는 신호 콘 택트 및 접지 콘택트의 다리부가 절연하우징의 감합면에 가장 근접한 위치에서부터 가장 먼 위치까지 3열에 배치된 기판 실장형 전기 커넥터에 관한 것으로, 접지 콘택트의 다리부가 감합면에 가장 근접한 제1열에 배치되는 것을 특징으로 한다.
여기서, "열"은 콘택트가 복수인 경우 이외에도, 하나인 경우도 포함한다.
또한, 3열의 다리부 중 쌍으로 되는 신호 콘택트의 어느 하나의 다리부는 제2열에, 다른 하나의 다리부는 제3열에 상호 근접시켜 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 각 다리부를 수용하는 절연성의 다리부 정렬 블록(block)을 더 포함하고, 다리부 정렬 블록은 각 다리부를 수용하는 수용부에 상기 다리부의 길이 방향에 따른 벽면을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 신호 콘택트는 차동 전송신호 콘택트로 할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 기판 실장형 전기커넥터의 실시 형태에 대해서, 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 기판 실장형 전기커넥터(이하, 간단히 '커넥터'라고 함)의 정면도를 표시하고, 도 2는 도 1의 커넥터의 평면도, 도 3은 저면도, 도 4는 우측면도, 도 5는 배면도, 도 6은 도 1의 6-6선에 따른 종단면도를 각각 도시한다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 커넥터(1)에 대해 설명한다. 이 커넥터(1)는 도시하지 않은 상대방의 커넥터와 접속되는 감합부(2)의 형성이 HAMI(high definition multimedia interface) 규격에 의해 결정되어 있다. 커넥터(1)는 복수의 콘택트(4)(차동 전송신호 콘택트(신호 콘택트;4a), 접지 콘택트(4b))와, 이들 콘택트(4)를 지지하는 절연하우징(6)(이하, 간단히 '하우징'이라 함)과, 하우징(6)을 덮는 금속제의 셀(shell; 8)을 갖는다.
하우징(6)은 블록 상의 본체(10)와, 이 본체(10)로부터 감합부(2)의 감합오목부(2a)(도 6 참조)의 거의 중앙에 돌출하는 평판부(12)를 갖는다. 평판부(12)의 상면(12a) 및 하면(12b)에는 소정의 간 폭으로 복수의 콘택트 수용홈(groove: 14)이 커넥터끼리의 삽발(삽입 및 인출)방향(16)(도 4)을 따라 형성된다. 이들 콘택트 수용홈(14)에는 콘택트(4)가 배치된다. 이 콘택트(4)의 배치 상태에 대해서는 후술한다. 도 3에 도시한 것과 같이, 하우징(6)의 저벽(18)에는 동일한 돌출량의 돌출부(18a, 18b)가 형성되어 있다. 돌출부(18a)는 감합부(2) 근방의 커넥터(1)의 중심축선(20) 상에 T자상으로 형성되며, 돌출부(18b)는 하우징(6)의 후단 좌우에 상호 이격하여 직사각형상으로 형성된다. 이들 돌출부(18a, 18b)는 커넥터(1)가 기판(22)에 배치될 때, 기판(22)에 바로 접한다. 즉, 이들은 스탠드 오프(standoff)되어 있다. 돌출부(18a)에는 주위에 리브(rib:19a)를 갖는 원통형의 보스(boss:19)가 하향하는 방향으로 일체로 형성된다. 이 보스(19)는 커넥터(1)를 기판(22)에 배치할 때 기판(22)의 위치결합공(76)에 삽입시켜, 커넥터(1)의 위치결정이 이루어진다(도 9 참조).
셀(8)은 한 쌍의 금속판으로부터 타발(punching) 및 절곡에 의해 형성되는 것으로, 직사각형 평판 상의 상벽(24)과 이 상벽(24)의 양측으로부터 하방으로 절곡된 측벽(26)과, 측벽(26)으로부터 더욱 안쪽으로 절곡된 저벽(28)과, 상벽(24)의 뒷부분으로 아래쪽으로 절곡된 후벽(34)을 갖는다. 도 6에 도시한 바와 같이, 셀 (8) 내측에 전술한 하우징(6)이 수용된다. 셀(8)의 상벽(24)에는 상대방의 커넥터와 접지 접속되는 한 쌍의 접지설편(24a)이 형성된다. 또한, 상벽(24)에는 감합부(2)측으로부터 위쪽으로 직각으로 연장하는 브라켓(bracket; 30)이 일체로 형성된다. 이 브라켓(30)에는, 예를 들면, 도시하지 않은 바구니체(frame)에 나사 결합하기 위한 설치공(32)이 형성된다.
셀(8)의 각 측벽(26)에는 접지설편(24a)과 동일한 형태의 접지설편(26a)이 형성된다. 측벽(26)의 감합부(2)측에는 아래쪽으로 연장하고, 기판(22)의 대응하는 설치공(74)(도 9)에 삽입되어 고정되는 설치다리(36)가 형성된다. 또한, 측벽(26)의 뒷부분에는 직사각형상의 계합홈(27)이 형성된다. 양측으로부터 연장하는 저벽(28)은 그 앞 부분 하우징(6) 전체의 저벽(18)의 내측으로 상호 돌출 결합하여 모든 홈이 상호 맞물린다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 셀(8)의 저벽(8)의 앞 부분에는 감합한 상대방의 커넥터와 상호 계합하여 잠기는 외팔형상(cantilevered) 로크편(38)이 형성된다.
이와 같이 형성된 커넥터(1)를 후벽 아래쪽에서 본 사시도를 도 7에 도시한다. 또한, 도 7에서는 콘택트(4)의 다리부(5)를 명료하게 도시하고 있기 때문에, 후벽(34)의 일부가 제거되어 있다. 도 1 및 도 7을 참조하여, 콘택트(4)의 배치에 대해서 상세하게 설명한다. 도 1에 도시한 콘택트(4)에는 편의상 1부터 19까지의 연속번호를 부가한다. 위치 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12는 차동 전송신호 콘택트(4a)를 표시하고, 위치 2, 5, 8, 11 은 접지 콘택트(4b)를 표시한다. 위치 1과 위치 13에 배치된 한 쌍의 차동 전송신호 콘택트(4a)와 이에 대응하여 위치 2에 배치 된 접지 콘택트(4b)에서 한 조의 콘택트 군이 형성된다. 본 발명의 커넥터(1)에는 감합부(2)를 앞쪽으로 보고, 위치 1부터 12까지 이들의 콘택트 군이 서로 다르게 4개 형성되어 있다. 이들은 차동전송 신호용의 콘택트로 된다. 또한, 위치 13, 15, 16, 18에 배치된 신호 콘택트(4a)는 저속콘택트이고, 위치 14의 콘택트는 어느 것에도 접속되지 않고 독립적이다. 위치 17에 배치되어 있는 것은 접지 콘택트(4b)이다. 또한, 위치 19에는 전원용 콘택트가 배치된다.
도 7에 도시한 바와 같이, 하우징(6)에는 전술한 신호 콘택트(4a) 및 접지 콘택트(4b)가 삽입되는 콘택트 캐비티(40)가 상하 2단으로 형성된다. 그 다음, 이들 콘택트 캐비티(40)로부터 콘택트(4)의 다리부(5 ; 5a, 5b, 5c)가 연장하여 기판(22) 측에 직각으로 절곡된다. 이 상태는 도 3, 도 7에 명료하게 도시된다. 즉, 다리부(5)는 감합부(2)에 가장 가까운 제1열과, 가장 먼 제3열과, 그 중간의 제2열의 제3열에 배치된다. 이 위치의 변환이 하우징(6)에서 뒤쪽으로 돌출하는 다리부(5)의 수평부(7) 길이를 변화시킨다.
즉, 도 7에서, 위치 1에 위치하는 가장 좌측의 신호 콘택트(4a)의 다리부(5 a)는 중간 길이의 수평부(7)를 가지고 2열째에 위치하고, 다리부(5a)에 인접하는 접지 콘택트(4b)의 다리부(5b)는 수평부(7)가 가장 짧게, 1열째에 위치한다. 그리고 이 다리부(5b)에 인접하는 다리부(5c)는 수평부(7)가 가장 길게 3열째에 위치한다.
이 배치 상태를 도 9에 도시하며, 도 9는 콘택트(4)의 다리부(5)가 접속되는 기판(22) 상의 랜드(44, 46)의 레이아웃을 도시하는 평면도이다. 기판(22) 상에 배치되는 커넥터(1)의 외형을 파선으로 표시한다. 기판(22)에는 콘택트(4)의 다리부(5)가 삽입되는 관통공(42)이 3열에 배치된다. 즉, 커넥터(1)의 감합부(2)의 감합면(2b)에 가장 근접한 측에 배치되는 제1열째, 이 제1열째로부터 멀어지도록 제2열째, 제3열째가 배치된다. 각 관통공(42)에는 도 1에 도시한 위치의 번호에 대응하는 번호가 표시되어 있다.
도 9로부터 분명하도록 접지 콘택트(4b)의 다리부(5b)는 제1열째에 배치되고, 신호 콘택트(4a)의 다리부(5a, 5c)는 제2열째 및 제3열째에 각각 배치되어 있다. 접지 콘택트(4b)에 접속되는 랜드(44)는 기판(22)의 이면, 즉, 도 9에서 지면과 직교하는 방향을 향하는 측에 형성되어 있으며, 이면의 전면에 형성된 접지영역(45)에 연속하고 있다. 그리고 2열째 및 3열째의 신호 콘택트(4a)용의 랜드(46)는 기판(22)의 표면, 즉, 지면의 그 앞면에 형성된다. 이들 랜드(46)로부터 도전 자취(trace : 48)가 커넥터(1)의 뒤쪽부분에 연장하고 있다. 2열째의 위치 1, 4, 7, 10의 랜드(46)로부터 연장하는 도전 자취(48)는 3열째의 위치 3, 6, 9, 12의 랜드(46) 사이를 통해 3열째의 도전 자취(48)에 각각 근접하여 연장한다. 이에 의해, 차동전송신호의 전송특성을 양호하게 한다.
다리부(5)는 이와 같이 3열로 배치되도록 구성되어 있지만, 이들 다리부(5)는 다리부정렬블록(이하, 간단히 '정렬블록'이라 함)(50)에 의해 상호 위치관계가 유지된다. 다음, 이 정렬블록(50)에 대해서 설명한다. 도 8은 커넥터(1)에 사용되는 정렬블록(50)을 전방에서 본 사시도를 도시한다. 정렬블록(50)은 하우징(6)의 뒤쪽부분에 배치되는 것이며, 전체가 거의 직방체이다. 도 8의 정렬블록(50)은 그 앞쪽이 하우징(6)측에 위치하고, 반대 측이 커넥터(1)의 후단에 위치한다. 정렬블록(50)의 길이 방향 양단부에는 상하방향으로 연장하는 홈(groove: 52)이 형성되어 있으며, 이들 홈(52) 내에는 외팔보형상의 래치암(54)이 상방으로 연장하도록 형성된다. 래치암(54)의 선단에는 상향 테이퍼(56a)를 갖는 돌기(56)가 형성된다. 이 돌기(56)는 셀(80)의 계합홈(27)에 계합하여 커넥터(1)에 설치된다.
정렬블록(50)에는 정렬블록(50)의 전면(58)에 제1열째의 다리부(5b)를 수용하는 정렬홈(수용부)(60)이 다리부(5b)에 대응시켜 상하방향으로 형성된다. 정렬홈(60)의 내부형상은 다리부(5b)의 외형형상과 거의 상보적 형상으로 되어 있다. 그리고 정렬홈(60)의 좌우에 인접하여, 2열째 및 3열째의 다리부(5a, 5b)용의 정렬홈(62, 64)이 각각 정렬블록(50)의 상면(70) 및 전면(58)으로부터 절결되어 형성된다. 이들 정렬홈(62, 64)은 다리부(5)의 수평부(7) 부분이 배치되는 저부(62a, 64a)를 각각 갖는다. 그리고 저부(62a, 64a)에 연속하여 정렬블록(50)의 후면(72) 근방에 아래쪽으로 관통하는 정렬공(62b, 64b)이 형성된다. 이들 정렬공(62b, 64b)에는 다리부(5)의 수직부분이 삽입된다. 이들 정렬홈(62, 64)은 하단에 배치된 신호 콘택트(4a)용이며, 상단에 배치된 신호 콘택트(4a)용에는 상단에 대응한 높이에 2 열째용 및 3 열째용으로, 정렬홈(66, 68)이 형성된다. 이들 정렬홈(66, 68)에도 마찬가지로 저부(66a, 68a) 및 정렬공(66b, 68b)이 형성된다. 또한, 도 8에는 도 1 및 도 9의 위치번호 1부터 19에 대응시켜, 편의상 번호를 부가한다.
콘택트(4)의 다리부(5)가, 이와 같이, 정렬홈(60, 62, 64, 66, 68)에 배치됨으로써, 다리부(5)의 길이방향에 따라 정렬블록(50)의 벽면, 즉, 정렬홈(60)의 내 면, 저부(62a, 64a, 66a, 68a) 및 정렬공(62b, 64b, 66b, 68b)의 내면에 위치하게 된다. 따라서, 다리부(5)의 주위가 정렬블록(50)의 유전체에 의한 정도, 둘러싸도록 하기 위해, 하우징(6)에 유지된 콘택트(4)의 부분과 특성 임피던스가 정합된다. 다시 말해, 하우징(6)으로부터 돌출한 고밀도로 배치된 가는 다리부(5) 부분으로 임피던스가 상승한다. 이 상승하는 임피던스는 다리부(5)의 주위를 유전체인 다리부 정렬블록(50)의 벽면으로 둘러씌움으로써, 저하시켜 차동전송 신호의 특성임피던스를 정합시킬 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 청구항 제1항에 따르면, 절연 하우징의 감합부에서 적어도 한 쌍의 신호 콘택트 및 한 쌍의 신호 콘택트에 대응하는 접지 콘택트가 2열에 배치되며, 기판에 실장되는 신호 콘택트 및 접지 콘택트의 다리부가 절연하우징의 감합면에 가장 근접한 위치에서부터 가장 먼 위치까지 3열에 배치된 기판 실장형 전기 커넥터에 관한 것으로, 접지 콘택트의 다리부가 감합면에 가장 근접한 제1 열에 배치되기 때문에, 다음의 효과를 제공한다.
즉, 제2열의 신호 콘택트의 도전 자취(신호 패턴)를, 접지 콘택트의 랜드(land) 사이를 통과시키지 않고, 제3열의 신호 콘택트의 랜드 사이만 통과시키면 되기 때문에, 신호 패턴을 기판의 편면에 용이하게 형성할 수 있으며, 커넥터가 실장되는 기판을 고가인 다층기판으로 하지 않고 저가로 할 수 있다. 다층 기판을 사용하는 경우는 신호 패턴을 동일층에 형성할 수 있기 때문에, 기판 설계의 자유 도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 신호 패턴이 필요로 하는 점유면적을 감소시켜서 다른 전기부품을 기판상에 배치하는 것이 가능하며, 혹은 기판을 소형화하여 비용을 줄이는 것이 가능하다.
또한, 청구항 제2항에 따른 본 발명에 의하면, 3열의 다리부 중 쌍으로 이루어진 신호 콘택트의 어느 하나의 다리부가 제2열에, 다른 하나의 다리부가 제3열에 상호 근접시켜서 배치되는 경우는, 쌍으로 이루어진 신호 패턴을 근접 배치할 수 있기 때문에 전송특성이 우수한 기판 실장형 전기 커넥터로 할 수 있다.
또한, 청구항 제3항에 따른 본 발명에 의하면, 각 다리부를 수용하는 절연성의 다리부 정렬 블록을 더 포함하고, 다리부 정렬블록이 각 다리부를 수용하는 수용부에 다리부의 길이 방향에 따른 벽면을 갖는 경우는 다리부의 주위를 도전체인 다리부 정렬 블록으로 둘러쌈으로써, 차동전송신호 간의 특성 임피던스 정합시킬 수 있다.
또한, 신호 콘택트가 차동 전송신호 콘택트인 경우는 양호한 신호 전송특성을 얻을 수 있다.

Claims (8)

  1. 신호 콘택트와, 접지 콘택트와, 상기 신호 콘택트 및 상기 접지 콘택트를 지지하기 위한 절연하우징을 준비하고, 상기 절연하우징의 감합부에서 상기 적어도 한 쌍의 상기 신호 콘택트 및 상기 한 쌍의 신호 콘택트에 대응하는 상기 접지 콘택트가 2열에 배치되며, 기판에 실장되는 상기 신호 콘택트 및 접지 콘택트의 다리부가 상기 절연하우징의 감합면에 가장 근접한 위치에서부터 가장 먼 위치까지 3열에 배치된 기판 실장형 전기 커넥터에 있어서,
    상기 접지 콘택트의 다리부는 상기 감합면에 가장 근접한 제1 열에 배치되는 기판 실장형 전기 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3열의 다리부 중 쌍을 이루는 상기 신호 콘택트의 어느 하나의 다리부가 제2 열에, 다른 하나의 다리부가 제3열에 상호 근접시켜서 배치되어 있는 기판 실장형 전기 커넥터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 다리부를 수용하는 절연성의 다리부 정렬 블록을 더 포함하고,
    상기 다리부 정렬 블록은 상기 각 다리부를 수용하는 수용부에 상기 다리부의 길이 방향에 따른 벽면을 갖는 기판 실장형 전기 커넥터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신호 콘택트는 차동 전송신호 콘택트인 기판 실장형 전기 커넥터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 다리부를 수용하는 절연성의 다리부 정렬 블록을 더 포함하고,
    상기 다리부 정렬 블록은 상기 각 다리부를 수용하는 수용부에 상기 다리부의 길이 방향에 따른 벽면을 갖는 기판 실장형 전기 커넥터.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 신호 콘택트는 차동 전송신호 콘택트인 기판 실장형 전기 커넥터.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 신호 콘택트는 차동 전송신호 콘택트인 기판 실장형 전기커넥터.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 신호 콘택트는 차동 전송신호 콘택트인 기판 실장형 전기 커넥터.
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