EP2609147A1 - Polymer composite, use of the polymer composite and optoelectronic component containing the polymer composite - Google Patents

Polymer composite, use of the polymer composite and optoelectronic component containing the polymer composite

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EP2609147A1
EP2609147A1 EP11752167.4A EP11752167A EP2609147A1 EP 2609147 A1 EP2609147 A1 EP 2609147A1 EP 11752167 A EP11752167 A EP 11752167A EP 2609147 A1 EP2609147 A1 EP 2609147A1
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EP
European Patent Office
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polymer composite
housing
sulfur
radiation
potting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11752167.4A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Höhn
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Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of EP2609147A1 publication Critical patent/EP2609147A1/en
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    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting

Definitions

  • a polymer composite which contains a polymer matrix and ZnO particles distributed throughout the polymer matrix.
  • the polymer composite is a barrier to sulfur-containing compounds.
  • sulfur-containing compounds such as sulfur-containing noxious gases such as H2S or SOx, that is of such gases or compounds have a reduced or no permeability.
  • Optoelectronic components such as LEDs, which have a potting, may be exposed to outgassing sulfur-containing additives, such as rubber seals, which together with the humidity in conjunction with the emitted radiation of the LED can lead to electrical and optical malfunctions.
  • Reason for this can be one
  • Moisture and gas permeability of the potting material If sulfur-containing compounds penetrate through the potting, for example, corrosion phenomena on the electrical contacts of the LED can occur. Furthermore, reflective properties on metallic, optical reflectors of the LED, for example Ag reflectors,
  • Deposits on surfaces of light-emitting chips occur that reduce the light intensity or brightness or change the emission characteristics, which can lead to limited lifetimes of the component both.
  • the potting is stabilized against the sulfur-containing compounds, so that the above-mentioned degradation of the device can be reduced or prevented.
  • Sulfur-containing compounds can also analogously to the mechanisms mentioned with respect to the encapsulation
  • electrically conductive adhesives that contain noble metal particles such as Ag or Au lead when they penetrate into this adhesive.
  • electrically conductive adhesives can, for example, in the attachment of LEDs on
  • Components are undesirable, since they affect the one aesthetically disadvantageous and / or can reduce the optical quality, and on the other hand can reduce the electrical conductivity of the electrically conductive adhesive, which in turn leads to a deteriorated function or failure of the optoelectronic device ,
  • the polymer matrix of the polymer composite may be selected from a group comprising silicones, silicone hybrids, thermosets and thermoplastics.
  • silicones silicone hybrids, thermosets and thermoplastics.
  • acrylates polycarbonates, polyesters, polyamides, polyurethanes or
  • Epoxies or epoxy resins can be used as polymer matrix.
  • the polymer matrix may comprise additively crosslinking silicones.
  • the ZnO particles are added to silicones.
  • additively crosslinking silicones are added to silicones.
  • Polymer composites, the ZnO particles are the silicone
  • the silicone cross-linked By adding the ZnO particles, the Schadgas- or moisture permeability of the silicone can be reduced.
  • the ZnO particles may be present in the polymer matrix at a level of from 0.01% to 10% by weight, preferably from 0.01% to 0.5% by weight.
  • ZnO particles which have a purity of more than 95%, preferably more than 98%.
  • the ZnO particles may according to one embodiment form a
  • the range may include 3 to 50 nm.
  • the polymer composite thus ZnO particles are added, which are nanoparticles.
  • the distribution of ZnO particles in the matrix may agglomerate and / or
  • the ZnO particles are present as individual particles in the polymer matrix, so that the
  • the ZnO particles can be chemically binding to sulfur.
  • ZnO may form upon contact with sulfur-containing gases ZnS.
  • ZnS is poorly soluble.
  • the ZnO can contribute to the fact that the sulfur-containing noxious gases are purified, and no sulfur-containing
  • Compounds can penetrate more through the polymer composite.
  • optoelectronic components and modules can be improved. Due to the nanoscale size of the added ZnO particles they have a large surface, which can have a positive effect on the purification of sulfur-containing gases. Furthermore, the small size and the agglomerate and / or aggregation-free distribution of the ZnO particles, the optical properties and the transparency of the
  • the polymer composite may, for example, be transparent to radiation with a
  • the polymer composite can be used for example as a filter.
  • the polymer composite may have an application form selected from the group consisting of casting, molding, gluing, coating, varnishing and extruding. Thus, the polymer composite can be applied and / or shaped according to the intended use.
  • the polymer composite When used as a fixing material, it may be added to paints or adhesives, for example. Such a paint can be added, for example, to improve the media and Schadgasbepartechnik of PCB (printed circuit board).
  • PCB printed circuit board
  • the polymer composite can be used as a fastening material, which is an electrically conductive adhesive.
  • an electrically conductive adhesive may further contain metal particles in addition to a polymer composite according to the above embodiments.
  • Metal particles may be selected from a group including Ag particles, Au particles, Ni particles, and Pd particles
  • the rheological properties of the electrically conductive adhesive can be adjusted via the polymer matrix to match those of conventional electrically conductive adhesives
  • Adhesives containing no ZnO particles completely or at least largely correspond.
  • a low viscosity of the electrically conductive adhesive can be adjusted. This allows, for example, a simple application of the adhesive.
  • Electrically conductive adhesives can continue
  • Adhesive added can be the same as Adhesive added. These can be the same as Adhesive added.
  • Adhesive wetting agent be present. However, these should only be added to a proportion which the
  • Adhesion properties of the electrically conductive adhesive is not affected. Additionally or alternatively, as required, the wetting behavior of an electrically conductive adhesive can be adjusted by means of surface processes on an applied adhesive layer.
  • an optoelectronic device on a connecting conductor for example a
  • Terminal conductor in a housing or on a printed circuit board, or an epitaxial layer mounted on a substrate are present.
  • the electrically conductive adhesive is little or no permeable to moisture and Sulfur-containing noxious gases.
  • the metal particles, in particular Ag or Au particles which are distributed in the adhesive are prevented from passing through
  • Reaction with sulfur-containing compounds can form sulfide surfaces such as dark matt or black Ag (I) and / or Ag (II) sulfide surfaces. Furthermore, it is prevented that the electrically conductive metal particles due to sulfur compounds, corrode. By using the polymer composite in the electrically conductive adhesive, therefore, a degradation of the adhesive can be prevented or reduced and thus the life of the optoelectronic device, on or in which he
  • the polymer composite when using the polymer composite as a functional material, this can for example be formed into packaging films. If the polymer composite is used as a functional material, it can be used, for example, as a casting or
  • the polymer composite can be used for producing optical elements, such as lenses or prisms.
  • the Polymer composite can also be added to luminescent media, and act there as a filter.
  • an optoelectronic component which has a substrate, a radiation-emitting element on the substrate, and a potting.
  • Radiation-emitting element is contacted by a first and second electrical contact and laterally surrounded by a housing.
  • the potting is over the element and at least between the element and the housing
  • the potting and / or housing may be transparent to the radiation emitted by the radiation-emitting element.
  • the potting and / or the housing which contain a polymer composite according to the above-mentioned properties, the radiation-emitting element and the electrical contacts against
  • the housing of the optoelectronic component can the
  • the optoelectronic component may be an LED.
  • the LED may be, for example, a white light emitting LED.
  • Brightness and its emission characteristics can be improved.
  • the ZnO particles purify sulfur-containing noxious gases which are present, for example, in a proportion of approximately 100 ppm in the surroundings of the optoelectronic component, for example the LED.
  • the potting compound and / or the housing material is less permeable to moisture and sulfur-containing noxious gases, which are no longer due to the
  • Radiation-emitting element the contacts and the housing inner wall can penetrate. Thus, it is prevented that on the inner walls of the housing, which can serve as optical reflectors, by reaction with
  • Sulfur-containing compounds for example, dark matte or black Ag (I) - and / or Ag (II) -Sulfidober lake can form and the reflection is retained on the housing inner walls.
  • Figure 1 is a schematic side view of an LED.
  • Figure 1 shows the schematic side view of a
  • This has a substrate 10, which has plated-through holes, through which pass in each case a first electrical contact 31 and a second electrical contact 32.
  • a radiation-emitting element 20 Arranged on the second contact 32 is a radiation-emitting element 20 which leads to the first contact 31 via a bonding wire 33, which is fastened on the surface of the element 20 facing away from the substrate.
  • a housing 40 Arranged around the radiation-emitting element 20 is a housing 40 which, for the purpose of improving the reflection, of the
  • the emitted radiation has beveled inner walls 41.
  • the potting 50 is present, the radiation-emitting element 20 and the
  • the potting 50 and / or the housing 40 include a
  • Polymer composite having a polymer matrix and ZnO particles.
  • the polymer matrix may comprise a silicone, in particular an additive-crosslinking silicone.
  • the ZnO particles can have a particle size of 3 to 50 nm, which makes them nanoscale.
  • the particles may have a purity of over 98% and are present in the polymer matrix at a level of from 0.01 to 10% by weight.
  • the potting 50 and / or the housing 40 seal both the radiation-emitting element 20 and the
  • Sulfur-containing compounds for example, can not penetrate through the potting 50, since in the potting 50 from the ZnO particles present therein and the
  • Sulfur-containing compounds for example, form ZnS compounds that are difficult to dissolve and not to the
  • Housing inner walls 41 can penetrate.
  • the device can be reliable
  • polymer composite is, for example, casting, molding, gluing, coating, lacquering, or
  • the polymer composite can be mixed with electrically conductive particles such as Ag or Au particles, and thus used as an electrically conductive adhesive become.
  • the electrically conductive adhesive can be used for chip mounting.
  • the polymer composite acts as a stabilizer
  • Components for example, a potting containing this polymer composite have.
  • the invention is not limited to the above

Abstract

The invention relates to a polymer composite which forms a barrier for sulphureous compounds. The invention further relates to the use of the polymer composite and to an optoelectronic component containing said polymer composite.

Description

Beschreibung description
Polymerkomposit , Verwendung des Polymerkomposits und Polymer composite, use of the polymer composite and
optoelektronisches Bauelement enthaltend das Polymerkomposit Optoelectronic component containing the polymer composite
Es wird ein Polymerkomposit sowie seine Verwendung und ein optoelektronisches Bauelement enthaltend das Polymerkomposit angegeben . Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2010 035 110.5, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. It is a polymer composite and its use and an optoelectronic device containing the polymer composite specified. This patent application claims the priority of German Patent Application 10 2010 035 110.5, the disclosure of which is hereby incorporated by reference.
Aufgabe einer Aus führungs form der Erfindung ist, ein The object of an embodiment of the invention is a
Polymerkomposit bereitzustellen, das eine verbesserte To provide a polymer composite, which improved
Stabilität aufweist. Diese Aufgabe wird durch ein Stability. This task is through
Polymerkomposit gemäß Anspruch 1 gelöst. Aufgaben weiterer Aus führungs formen der Erfindung sind die Verwendung des Polymerkomposits sowie das Bereitstellen eines Polymer composite solved according to claim 1. Tasks of further embodiments of the invention are the use of the polymer composite and the provision of a
optoelektronischen Bauelements enthaltend das optoelectronic component containing the
Polymerkomposit . Diese Aufgaben werden durch die Verwendung gemäß Anspruch 10 und das optoelektronische Bauelement gemäß Anspruch 11 gelöst. Weitere Aus führungs formen der Erfindung sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.  Polymer composite. These objects are achieved by the use according to claim 10 and the optoelectronic component according to claim 11. Further embodiments of the invention are the subject of dependent claims.
Es wird ein Polymerkomposit angegeben, das eine Polymermatrix und ZnO-Partikel , die in der Polymermatrix verteilt vorhanden sind, enthält. Das Polymerkomposit ist eine Barriere für schwefelhaltige Verbindungen. Damit wird ein Polymerkomposit bereitgestellt, das gegenüber schwefelhaltigen Verbindungen, beispielsweise schwefelhaltige Schadgase wie H2S oder SOx, stabil ist, das heißt für solche Gase oder Verbindungen eine verminderte oder keine Permeabilität aufweist. Optoelektronische Bauelemente wie LEDs, die einen Verguss aufweisen, können Ausgasungen aus schwefelhaltigen Additiven, beispielsweise aus Gummidichtungen, ausgesetzt sein, was zusammen mit der Luftfeuchtigkeit in Zusammenwirkung mit der emittierten Strahlung der LED zu elektrischen und optischen Funktionsstörungen führen kann. Grund dafür kann eine A polymer composite is disclosed which contains a polymer matrix and ZnO particles distributed throughout the polymer matrix. The polymer composite is a barrier to sulfur-containing compounds. In order for a polymer composite is provided, which is stable against sulfur-containing compounds such as sulfur-containing noxious gases such as H2S or SOx, that is of such gases or compounds have a reduced or no permeability. Optoelectronic components such as LEDs, which have a potting, may be exposed to outgassing sulfur-containing additives, such as rubber seals, which together with the humidity in conjunction with the emitted radiation of the LED can lead to electrical and optical malfunctions. Reason for this can be one
Feuchte- und Gaspermeabilität des Vergussmaterials sein. Wenn schwefelhaltige Verbindungen durch den Verguss hindurch dringen, können beispielsweise Korrosionserscheinungen an den elektrischen Kontaktierungen der LED auftreten. Weiterhin können reflektive Eigenschaften an metallischen, optischen Reflektoren der LED, zum Beispiel Ag-Reflektoren, Moisture and gas permeability of the potting material. If sulfur-containing compounds penetrate through the potting, for example, corrosion phenomena on the electrical contacts of the LED can occur. Furthermore, reflective properties on metallic, optical reflectors of the LED, for example Ag reflectors,
verschlechtert werden, was durch die Bildung dunkelmatter oder schwarzer Ag ( I ) - und/oder Ag ( II ) -Sulfidoberflächen hervorgerufen wird. Eine solche Störung kann die optische Qualität einer LED maßgeblich beeinträchtigen. Weiterhin können durch schwefelhaltige Verbindungen störende which is caused by the formation of dark matt or black Ag (I) and / or Ag (II) sulfide surfaces. Such a disturbance can significantly affect the optical quality of an LED. Furthermore, can be disturbing by sulfur compounds
Ablagerungen auf Oberflächen von Licht emittierenden Chips auftreten, die die Lichtintensität beziehungsweise Helligkeit vermindern oder die Abstrahlcharakteristik verändern, was beides zu limitierten Lebensdauern des Bauelements führen kann . Deposits on surfaces of light-emitting chips occur that reduce the light intensity or brightness or change the emission characteristics, which can lead to limited lifetimes of the component both.
Durch die Verwendung eines Polymerkomposits gemäß den obigen Ausführungen als Vergussmaterial wird der Verguss gegenüber den schwefelhaltigen Verbindungen stabilisiert, sodass die oben genannten Degradationen des Bauelements vermindert oder verhindert werden können. The use of a polymer composite according to the above statements as potting material, the potting is stabilized against the sulfur-containing compounds, so that the above-mentioned degradation of the device can be reduced or prevented.
Schwefelhaltige Verbindungen können analog zu den bezüglich des Vergusses genannten Mechanismen auch zu Sulfur-containing compounds can also analogously to the mechanisms mentioned with respect to the encapsulation
Schwefelablagerungen und/oder Korrosionserscheinungen in elektrisch leitfähigen Klebern, die Edelmetallpartikel wie beispielsweise Ag oder Au enthalten, führen, wenn sie in diese Kleber eindringen. Solche elektrisch leitfähigen Kleber können beispielsweise bei der Befestigung von LEDs auf Sulfur deposits and / or corrosion in electrically conductive adhesives that contain noble metal particles such as Ag or Au lead when they penetrate into this adhesive. Such electrically conductive adhesives can, for example, in the attachment of LEDs on
Leiterplatten oder zum Befestigen von Epitaxieschichten auf Substraten verwendet werden. Auch Korrosionserscheinungen in Klebeschichten, die im Bereich von optoelektronischen Printed circuit boards or to attach epitaxial layers on substrates. Also corrosion phenomena in adhesive layers, which are in the range of optoelectronic
Bauelementen eingesetzt werden, sind unerwünscht, da sie sich zum einen ästhetisch nachteilig auswirken und/oder die optische Qualität vermindern können, und zum anderen die elektrische Leitfähigkeit des elektrisch leitfähigen Klebers herabsetzen können, was wiederum zu einer verschlechterten Funktion oder zum Ausfall des optoelektronischen Bauelements führt . Components are used are undesirable, since they affect the one aesthetically disadvantageous and / or can reduce the optical quality, and on the other hand can reduce the electrical conductivity of the electrically conductive adhesive, which in turn leads to a deteriorated function or failure of the optoelectronic device ,
Die Verwendung eines Polymerkomposits in einem elektrisch leitfähigen Kleber kann solche Korrosionserscheinungen vermindern oder verhindern und somit seine Funktion, The use of a polymer composite in an electrically conductive adhesive can reduce or prevent such corrosion phenomena and thus its function,
insbesondere seine elektrische Leitfähigkeit erhalten. in particular, to obtain its electrical conductivity.
Die Polymermatrix des Polymerkomposits kann ausgewählt sein aus einer Gruppe, die Silikone, Silikonhybride, Duroplaste und Thermoplaste umfasst. Beispielsweise können Acrylate, Polycarbonate, Polyester, Polyamide, Polyurethane oder The polymer matrix of the polymer composite may be selected from a group comprising silicones, silicone hybrids, thermosets and thermoplastics. For example, acrylates, polycarbonates, polyesters, polyamides, polyurethanes or
Epoxide oder Epoxidharze als Polymermatrix verwendet werden. Die Polymermatrix kann additiv vernetzende Silikone umfassen. Epoxies or epoxy resins can be used as polymer matrix. The polymer matrix may comprise additively crosslinking silicones.
In einer Aus führungs form werden die ZnO-Partikel Silikonen zugesetzt. Dabei können additiv vernetzende Silikone In one embodiment, the ZnO particles are added to silicones. In this case, additively crosslinking silicones
verwendet werden. Zur Herstellung eines solchen be used. For the production of such
Polymerkomposits werden die ZnO-Partikel dem Silikon Polymer composites, the ZnO particles are the silicone
zugesetzt, dann gemeinsam thermisch ausgehärtet, wobei das Silikon vernetzt. Durch die Zugabe der ZnO-Partikel kann die Schadgas- beziehungsweise Feuchtepermeabilität des Silikons herabgesetzt werden. added, then thermally cured together, wherein the silicone cross-linked. By adding the ZnO particles, the Schadgas- or moisture permeability of the silicone can be reduced.
Die ZnO-Partikel können in der Polymermatrix mit einem Gehalt von 0,01 bis 10 Gew%, vorzugsweise 0,01 bis 0,5 Gew% The ZnO particles may be present in the polymer matrix at a level of from 0.01% to 10% by weight, preferably from 0.01% to 0.5% by weight.
vorhanden sein. Es können ZnO-Partikel eingesetzt werden, die eine Reinheit von mehr als 95%, vorzugsweise von mehr als 98% aufweisen . Die ZnO-Partikel können gemäß einer Aus führungs form eineto be available. It is possible to use ZnO particles which have a purity of more than 95%, preferably more than 98%. The ZnO particles may according to one embodiment form a
Partikelgröße aufweisen, die aus einem Bereich, der 3 bis 100 nm umfasst, ausgewählt ist. Beispielsweise kann der Bereich 3 bis 50 nm umfassen. Dem Polymerkomposit werden also ZnO- Partikel zugesetzt, die Nanopartikel sind. Die Verteilung der ZnO-Partikel in der Matrix kann agglomerat- und/oder Have particle size selected from a range including 3 to 100 nm. For example, the range may include 3 to 50 nm. The polymer composite thus ZnO particles are added, which are nanoparticles. The distribution of ZnO particles in the matrix may agglomerate and / or
aggregationsfrei sein. Damit liegen die ZnO-Partikel als einzelne Partikel in der Polymermatrix vor, so dass die be aggregation-free. Thus, the ZnO particles are present as individual particles in the polymer matrix, so that the
Transparenz der Polymermatrix erhalten wird. Die ZnO-Partikel können chemisch bindend für Schwefel sein. Beispielsweise kann sich aus ZnO bei Kontaktierung mit schwefelhaltigen Gasen ZnS ergeben. ZnS ist schwer löslich. Damit kann das ZnO dazu beitragen, dass die schwefelhaltigen Schadgase gereinigt werden, und keine schwefelhaltigen Transparency of the polymer matrix is obtained. The ZnO particles can be chemically binding to sulfur. For example, ZnO may form upon contact with sulfur-containing gases ZnS. ZnS is poorly soluble. Thus, the ZnO can contribute to the fact that the sulfur-containing noxious gases are purified, and no sulfur-containing
Verbindungen mehr durch das Polymerkomposit hindurch dringen können . Compounds can penetrate more through the polymer composite.
Damit kann beispielsweise das Alterungsverhalten Thus, for example, the aging behavior
optoelektronischer Bauelemente und Module verbessert werden. Durch die nanoskalige Größe der zugesetzten ZnO-Partikel haben diese eine große Oberfläche, was sich positiv auf die Reinigung der schwefelhaltigen Gase auswirken kann. Weiterhin kann durch die geringe Größe sowie die agglomerat- und/oder aggregationsfreie Verteilung der ZnO-Partikel die optischen Eigenschaften und die Transparenz des optoelectronic components and modules can be improved. Due to the nanoscale size of the added ZnO particles they have a large surface, which can have a positive effect on the purification of sulfur-containing gases. Furthermore, the small size and the agglomerate and / or aggregation-free distribution of the ZnO particles, the optical properties and the transparency of the
Polymerkomposit erhalten bleiben. Das Polymerkomposit kann beispielsweise transparent für Strahlung mit einer Polymer composite are preserved. The polymer composite may, for example, be transparent to radiation with a
Wellenlänge > 410 nm sein. Es kann weiterhin Strahlung mit einer Wellenlänge von < 410 nm absorbieren. Damit kann das Polymerkomposit beispielsweise als Filter eingesetzt werden. Das Polymerkomposit kann eine Applikationsform aufweisen, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Gießen, Molden, Kleben, Beschichten, Belacken und Extrudieren umfasst. Damit kann das Polymerkomposit je nach Verwendungszweck aufgebracht und/oder geformt werden.  Wavelength> 410 nm. It can also absorb radiation with a wavelength of <410 nm. Thus, the polymer composite can be used for example as a filter. The polymer composite may have an application form selected from the group consisting of casting, molding, gluing, coating, varnishing and extruding. Thus, the polymer composite can be applied and / or shaped according to the intended use.
Es wird weiterhin die Verwendung eines Polymerkomposits gemäß den oben genannten Eigenschaften als Gehäusematerial, There is also the use of a polymer composite according to the above-mentioned properties as a housing material,
Funktionsmaterial oder Befestigungsmaterial angegeben. Wird das Polymerkomposit als Befestigungsmaterial verwendet, kann es beispielsweise Lacken oder Klebstoffen zugesetzt werden. Ein solcher Lack kann beispielsweise zur Verbesserung der Medien- und Schadgasbeständigkeit von PCB (printed circuit board) zugesetzt werden. Functional material or mounting material specified. When the polymer composite is used as a fixing material, it may be added to paints or adhesives, for example. Such a paint can be added, for example, to improve the media and Schadgasbeständigkeit of PCB (printed circuit board).
Gemäß einer Aus führungs form kann das Polymerkomposit als Befestigungsmaterial verwendet werden, welches ein elektrisch leitfähiger Kleber ist. Ein solcher elektrisch leitfähiger Kleber kann neben einem Polymerkomposit gemäß den obigen Ausführungen weiterhin Metallpartikel enthalten. Die According to one embodiment, the polymer composite can be used as a fastening material, which is an electrically conductive adhesive. Such an electrically conductive adhesive may further contain metal particles in addition to a polymer composite according to the above embodiments. The
Metallpartikel können aus einer Gruppe ausgewählt sein, die Ag-Partikel, Au-Partikel, Ni-Partikel und Pd-Partikel  Metal particles may be selected from a group including Ag particles, Au particles, Ni particles, and Pd particles
enthält. Insbesondere können Ag-Partikel oder Au-Partikel ausgewählt sein. Der Anteil der Metallpartikel dann dabei größer 70 Gew%, insbesondere 80 bis 90 Gew% in dem contains. In particular, Ag particles or Au particles be selected. The proportion of metal particles then greater than 70% by weight, in particular 80 to 90% by weight in the
Polymerkomposit betragen. Die rheologischen Eigenschaften des elektrisch leitfähigen Klebers können über die Polymermatrix eingestellt werden, so dass sie denen der herkömmlichen elektrisch leitfähigen Polymer composite. The rheological properties of the electrically conductive adhesive can be adjusted via the polymer matrix to match those of conventional electrically conductive adhesives
Klebern, welche keine ZnO-Partikel enthalten, vollständig oder zumindest weitgehend entsprechen. So kann beispielsweise eine niedrige Viskosität des elektrisch leitfähigen Klebers eingestellt werden. Diese ermöglicht beispielsweise eine einfache Applikation des Klebers. Adhesives containing no ZnO particles, completely or at least largely correspond. For example, a low viscosity of the electrically conductive adhesive can be adjusted. This allows, for example, a simple application of the adhesive.
Elektrisch leitfähigen Klebern können weiterhin Electrically conductive adhesives can continue
Haftungsmittel zugesetzt sein. Diese können die Adhesive added. These can be the
Klebeeigenschaften verbessern und beispielsweise Silane umfassen. Des Weiteren können in elektrisch leitfähigen  Improve adhesive properties and include, for example, silanes. Furthermore, in electrically conductive
Klebern Benetzungsmittel vorhanden sein. Diese sollten jedoch nur zu einem Anteil zugesetzt werden, welcher die Adhesive wetting agent be present. However, these should only be added to a proportion which the
Adhäsionseigenschaften des elektrisch leitfähigen Klebers nicht beeinflusst. Zusätzlich oder alternativ kann je nach Bedarf das Benetzungsverhalten eines elektrisch leitfähigen Klebers mittels Oberflächenverfahren an einer aufgebrachten Kleberschicht eingestellt werden. Adhesion properties of the electrically conductive adhesive is not affected. Additionally or alternatively, as required, the wetting behavior of an electrically conductive adhesive can be adjusted by means of surface processes on an applied adhesive layer.
Die ZnO-Partikel in dem elektrisch leitfähigen Kleber The ZnO particles in the electrically conductive adhesive
reinigen schwefelhaltige Schadgase, die in der Umgebung des Klebers, der beispielsweise ein optoelektronisches Bauelement auf einem Anschlussleiter, beispielsweise einem clean sulfur-containing harmful gases in the vicinity of the adhesive, for example, an optoelectronic device on a connecting conductor, for example a
Anschlussleiter in einem Gehäuse oder auf einer Leiterplatte, oder eine Epitaxieschicht auf einem Substrat befestigt, vorhanden sind. Somit ist der elektrisch leitfähige Kleber wenig oder gar nicht permeabel für Feuchtigkeit und schwefelhaltige Schadgase. Somit wird verhindert, dass sich auf den Metallpartikeln, insbesondere auf Ag- oder Au- Partikeln, die in dem Kleber verteilt vorliegen, durch Terminal conductor in a housing or on a printed circuit board, or an epitaxial layer mounted on a substrate, are present. Thus, the electrically conductive adhesive is little or no permeable to moisture and Sulfur-containing noxious gases. Thus, the metal particles, in particular Ag or Au particles which are distributed in the adhesive, are prevented from passing through
Reaktion mit schwefelhaltigen Verbindungen Sulfidoberflächen wie beispielsweise dunkelmatte oder schwarze Ag ( I ) - und/oder Ag ( II ) -Sulfidoberflächen bilden können. Weiterhin wird verhindert, dass die elektrischen leitfähigen Metallpartikel aufgrund schwefelhaltiger Verbindungen, korrodieren. Durch Verwendung des Polymerkomposits in dem elektrisch leitfähigen Kleber kann also eine Degradation des Klebers verhindert oder vermindert werden und damit die Lebensdauer des optoelektronischen Bauelements, an oder in dem er Reaction with sulfur-containing compounds can form sulfide surfaces such as dark matt or black Ag (I) and / or Ag (II) sulfide surfaces. Furthermore, it is prevented that the electrically conductive metal particles due to sulfur compounds, corrode. By using the polymer composite in the electrically conductive adhesive, therefore, a degradation of the adhesive can be prevented or reduced and thus the life of the optoelectronic device, on or in which he
aufgebracht ist, verlängert werden. is applied, be extended.
Bei der Verwendung des Polymerkomposits als Funktionsmaterial kann dieses beispielsweise zu Verpackungsfolien geformt werden. Wird das Polymerkomposit als Funktionsmaterial verwendet, kann es beispielsweise als Verguss- oder When using the polymer composite as a functional material, this can for example be formed into packaging films. If the polymer composite is used as a functional material, it can be used, for example, as a casting or
Kapselmaterial in der Fotovoltaik- und Solartechnik, in der Medizintechnik, in der Optik und in optoelektronischen Capsule material in photovoltaic and solar technology, medical technology, optics and optoelectronic
Erzeugnissen eingesetzt werden. Products are used.
Beispielsweise kann das Polymerkomposit zur Herstellung optischen Elementen, wie Linsen oder Prismen, eingesetzt werden . For example, the polymer composite can be used for producing optical elements, such as lenses or prisms.
Optoelektronische Bauelemente, die ein Polymerkomposit gemäß den oben genannten Eigenschaften enthalten, können Optoelectronic devices containing a polymer composite according to the above mentioned properties
beispielsweise im Automobilbereich, in der For example, in the automotive sector, in the
Allgemeinbeleuchtung, in Industrieanwendungen und der  General lighting, in industrial applications and the
Unterhaltungselektronik eingesetzt werden. Das Polymerkomposit kann weiterhin auch Lumineszenzmedien zugesetzt werden, und dort als Filter fungieren. Consumer electronics are used. The Polymer composite can also be added to luminescent media, and act there as a filter.
Weiterhin wird ein optoelektronisches Bauelement angegeben, das ein Substrat, ein Strahlungsemittierendes Element auf dem Substrat, und einen Verguss aufweist. Das Furthermore, an optoelectronic component is specified, which has a substrate, a radiation-emitting element on the substrate, and a potting. The
Strahlungsemittierende Element ist von einer ersten und zweiten elektrischen Kontaktierung kontaktiert und seitlich von einem Gehäuse umgeben. Der Verguss ist über dem Element und zumindest zwischen dem Element und dem Gehäuse Radiation-emitting element is contacted by a first and second electrical contact and laterally surrounded by a housing. The potting is over the element and at least between the element and the housing
angeordnet, wobei der Verguss und/oder das Gehäuse ein arranged, wherein the potting and / or the housing a
Polymerkomposit nach einer der oben genannten Polymer composite according to one of the above
Aus führungs formen aufweist. Out of leadership forms has.
Der Verguss und/oder das Gehäuse können transparent für die von dem Strahlungsemittierenden Element emittierte Strahlung sein . The potting and / or housing may be transparent to the radiation emitted by the radiation-emitting element.
Gemäß einer Aus führungs form können der Verguss und/oder das Gehäuse, die ein Polymerkomposit nach den oben genannten Eigenschaften enthalten, das Strahlungsemittierende Element und die elektrischen Kontaktierungen gegenüber According to one embodiment, the potting and / or the housing, which contain a polymer composite according to the above-mentioned properties, the radiation-emitting element and the electrical contacts against
schwefelhaltigen Verbindungen abdichten. Seal sulfur containing compounds.
Das Gehäuse des optoelektronischen Bauelements kann dem The housing of the optoelectronic component can the
Strahlungsemittierenden Element zugewandte reflektierende Innenflächen aufweisen, die durch den Verguss gegenüber schwefelhaltigen Verbindungen abgedichtet sind. Having radiation-emitting element facing reflective inner surfaces which are sealed by the potting against sulfur-containing compounds.
Das optoelektronische Bauelement kann eine LED sein. Die LED kann beispielsweise ein weißes Licht emittierende LED sein. Dadurch, dass das optoelektronische Bauelement ein Polymerkomposit , das ZnO-Partikel enthält, in seinem Verguss und/oder in seinem Gehäuse aufweist, kann seine Lebensdauer verbessert und seine Lichtintensität beziehungsweise The optoelectronic component may be an LED. The LED may be, for example, a white light emitting LED. The fact that the optoelectronic component has a polymer composite containing ZnO particles in its potting and / or in its housing, its life can be improved and its light intensity or
Helligkeit sowie seine Abstrahlcharakteristik verbessert werden . Brightness and its emission characteristics can be improved.
Die ZnO-Partikel reinigen schwefelhaltige Schadgase, die beispielsweise mit einem Anteil von zirka 100 ppm in der Umgebung des optoelektronischen Bauelements, beispielsweise der LED, vorhanden sind. Somit ist die Vergussmasse und/oder das Gehäusematerial weniger permeabel für Feuchtigkeit und schwefelhaltige Schadgase, welche nicht mehr durch den The ZnO particles purify sulfur-containing noxious gases which are present, for example, in a proportion of approximately 100 ppm in the surroundings of the optoelectronic component, for example the LED. Thus, the potting compound and / or the housing material is less permeable to moisture and sulfur-containing noxious gases, which are no longer due to the
Verguss und/oder das Gehäuse hindurch zu dem Potting and / or the housing through to the
Strahlungsemittierenden Element, den Kontaktierungen und der Gehäuseinnenwand vordringen können. Somit wird verhindert, dass sich auf den Innenwänden des Gehäuses, die als optische Reflektoren dienen können, durch Reaktion mit  Radiation-emitting element, the contacts and the housing inner wall can penetrate. Thus, it is prevented that on the inner walls of the housing, which can serve as optical reflectors, by reaction with
schwefelhaltigen Verbindungen beispielsweise dunkelmatte oder schwarze Ag ( I ) - und/oder Ag ( II ) -Sulfidoberflächen bilden können und die Reflexion an den Gehäuseinnenwänden erhalten bleibt . Sulfur-containing compounds, for example, dark matte or black Ag (I) - and / or Ag (II) -Sulfidoberflächen can form and the reflection is retained on the housing inner walls.
Weiterhin wird verhindert, dass die elektrischen Furthermore, it prevents the electrical
Kontaktierungen aufgrund äußerer Einflüsse, wie Contacting due to external influences, such as
beispielsweise schwefelhaltiger Verbindungen, eine Korrosion aufweisen. Durch Verwendung des Polymerkomposits in dem For example, sulfur compounds, have corrosion. By using the polymer composite in the
Verguss und/oder in dem Gehäuse kann also sowohl die Potting and / or in the housing so both the
elektrische als auch die optische Funktion eines electrical as well as the optical function of a
optoelektronischen Bauelements weitgehend erhalten bleiben und damit seine Lebensdauer verlängert werden. Anhand der Figur soll die Erfindung in einer Aus führungs form näher erläutert werden. Optoelectronic device largely retained and thus its life can be extended. With reference to the figure, the invention in an imple mentation form will be explained in more detail.
Figur 1 schematische Seitenansicht einer LED. Figure 1 is a schematic side view of an LED.
Figur 1 zeigt die schematische Seitenansicht eines Figure 1 shows the schematic side view of a
optoelektronischen Bauelements am Beispiel einer LED. Diese weist ein Substrat 10 auf, das Durchkontaktierungen aufweist, durch die jeweils eine erste elektrische Kontaktierung 31 und eine zweite elektrische Kontaktierung 32 hindurchführen. Auf der zweiten Kontaktierung 32 ist ein Strahlungsemittierendes Element 20 angeordnet, das über einen Bonddraht 33, der auf der von dem Substrat abgewandten Oberfläche des Elements 20 befestigt ist, zu der ersten Kontaktierung 31 führt. Um das Strahlungsemittierende Element 20 herum ist ein Gehäuse 40 angeordnet, dass zur Verbesserung der Reflexion der optoelectronic component using the example of an LED. This has a substrate 10, which has plated-through holes, through which pass in each case a first electrical contact 31 and a second electrical contact 32. Arranged on the second contact 32 is a radiation-emitting element 20 which leads to the first contact 31 via a bonding wire 33, which is fastened on the surface of the element 20 facing away from the substrate. Arranged around the radiation-emitting element 20 is a housing 40 which, for the purpose of improving the reflection, of the
emittierten Strahlung abgeschrägte Innenwände 41 aufweist. Innerhalb des Gehäuses 40 ist der Verguss 50 vorhanden, der das Strahlungsemittierende Element 20 sowie die emitted radiation has beveled inner walls 41. Within the housing 40, the potting 50 is present, the radiation-emitting element 20 and the
Kontaktierungen 31, 32 und den Bonddraht 33 umschließt. Der Verguss 50 und/oder das Gehäuse 40 enthalten ein Contacts 31, 32 and the bonding wire 33 encloses. The potting 50 and / or the housing 40 include a
Polymerkomposit , das eine Polymermatrix und ZnO-Partikel aufweist. Beispielsweise kann die Polymermatrix ein Silikon, insbesondere ein additiv vernetzendes Silikon, aufweisen. Die ZnO-Partikel können eine Partikelgröße von 3 bis 50 nm aufweisen, womit sie nanoskalig sind. Weiterhin können die Partikel eine Reinheit von über 98% aufweisen und sind mit einem Gehalt von 0,01 bis 10 Gew% in der Polymermatrix vorhanden . Polymer composite having a polymer matrix and ZnO particles. For example, the polymer matrix may comprise a silicone, in particular an additive-crosslinking silicone. The ZnO particles can have a particle size of 3 to 50 nm, which makes them nanoscale. Furthermore, the particles may have a purity of over 98% and are present in the polymer matrix at a level of from 0.01 to 10% by weight.
Der Verguss 50 und/oder das Gehäuse 40 dichten sowohl das Strahlungsemittierende Element 20 als auch die The potting 50 and / or the housing 40 seal both the radiation-emitting element 20 and the
Kontaktierungen 31 und 32 sowie die Innenwände des Gehäuses 41 vor äußeren Einflüssen ab. Feuchtigkeit und Contacts 31 and 32 and the inner walls of the housing 41 from external influences. Moisture and
schwefelhaltige Verbindungen können beispielsweise nicht durch den Verguss 50 hindurch dringen, da sich in dem Verguss 50 aus den darin vorhandenen ZnO-Partikeln und den Sulfur-containing compounds, for example, can not penetrate through the potting 50, since in the potting 50 from the ZnO particles present therein and the
schwefelhaltigen Verbindungen beispielsweise ZnS-Verbindungen bilden, die schwer löslich sind und nicht zu den Sulfur-containing compounds, for example, form ZnS compounds that are difficult to dissolve and not to the
empfindlichen Bauteilen, wie das Strahlungsemittierende sensitive components, such as the radiation-emitting
Element 20, die Kontaktierungen 31 und 32 und die Element 20, the contacts 31 and 32 and the
Gehäuseinnenwände 41, vordringen können. Housing inner walls 41, can penetrate.
Dadurch tritt keine Korrosion an den Kontaktierungen 31 und 32 auf und auch die Innenwände 41 des Gehäuses sowie die Oberfläche des Strahlungsemittierenden Elements 20 bleiben frei von etwaigen Verfärbungen durch schwefelhaltige As a result, no corrosion occurs at the contacts 31 and 32 and also the inner walls 41 of the housing and the surface of the radiation-emitting element 20 remain free from any discoloration by sulfur-containing
Verbindungen, die durch Reaktion von Schwefel mit den Compounds formed by the reaction of sulfur with the
Materialien des Gehäuses 40 oder des Strahlungsemittierenden Elements 20 auftreten könnten. Somit werden die optische Eigenschaft und die Helligkeit des optoelektronischen  Materials of the housing 40 or the radiation-emitting element 20 could occur. Thus, the optical property and the brightness of the optoelectronic
Bauelements erhalten. Das Bauelement kann zuverlässig Component obtained. The device can be reliable
arbeiten und hat eine verbesserte Betriebslebensdauer durch die Stabilisation des Vergusses und/oder des Gehäuses work and has an improved service life through the stabilization of the potting and / or the housing
gegenüber schwefelhaltigen Verbindungen. Dadurch, dass auch die Korrosion der Kontaktierungen 31 und 32 verhindert wird, sind auch die elektrischen Eigenschaften des Bauelements erhalten. against sulfur compounds. The fact that the corrosion of the contacts 31 and 32 is prevented, the electrical properties of the device are obtained.
Applikationsformen des Polymerkomposits sind beispielsweise Gießen, Molden, Kleben, Beschichten, Belacken, oder Application forms of the polymer composite are, for example, casting, molding, gluing, coating, lacquering, or
Extrudieren. Diese Applikationsformen können auch angewendet werden zur Kapselung, Montage und Beschichtung von LEDs. Extrusion. These forms of application can also be used for the encapsulation, assembly and coating of LEDs.
Beispielsweise kann das Polymerkomposit mit elektrisch leitfähigen Partikeln wie Ag- oder Au-Partikeln versetzt werden, und somit als elektrisch leitfähiger Kleber verwendet werden. Der elektrisch leitfähige Kleber kann zur Chipmontage eingesetzt werden. For example, the polymer composite can be mixed with electrically conductive particles such as Ag or Au particles, and thus used as an electrically conductive adhesive become. The electrically conductive adhesive can be used for chip mounting.
Das Polymerkomposit wirkt als Stabilisator gegenüber The polymer composite acts as a stabilizer
schwefelhaltigen Verbindungen und ist eine kostengünstige Lösung zur Erhöhung der Betriebslebensdauer vieler sulfur compounds and is a cost effective solution for increasing the service life of many
Bauelemente, die beispielsweise ein Verguss, der dieses Polymerkomposit enthält, aufweisen. Die Erfindung ist nicht auf die oben genannten Components, for example, a potting containing this polymer composite have. The invention is not limited to the above
Ausführungsbeispiele und Aus führungs formen beschränkt, sondern lässt auch Kombinationen von Merkmalen zu, die nicht explizit in den Ansprüchen oder der Beschreibung angegeben sind .  Embodiments and embodiments limited, but also allows combinations of features that are not explicitly stated in the claims or the description.

Claims

Patentansprüche claims
1. Polymerkomposit , enthaltend: 1. Polymer composite containing:
- eine Polymermatrix und a polymer matrix and
- ZnO-Partikel , die in der Polymermatrix verteilt vorhanden sind, ZnO particles distributed in the polymer matrix,
wobei das Polymerkomposit eine Barriere für schwefelhaltige Verbindungen ist. wherein the polymer composite is a barrier to sulfur containing compounds.
2. Polymerkomposit nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Polymermatrix ausgewählt ist aus einer Gruppe, die 2. Polymer composite according to the preceding claim, wherein the polymer matrix is selected from a group which
Silikone, insbesondere ein additiv vernetzendes Silikon, Silikonhybride, Duroplaste und Thermoplaste umfasst. Silicones, in particular an additive crosslinking silicone, silicone hybrids, thermosets and thermoplastics comprises.
3. Polymerkomposit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ZnO-Partikel in der Polymermatrix mit einem Gehalt von 0,01 bis 10 Gew% vorhanden sind. 3. Polymer composite according to one of the preceding claims, wherein the ZnO particles are present in the polymer matrix with a content of 0.01 to 10% by weight.
4. Polymerkomposit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ZnO-Partikel eine Partikelgröße aufweisen, die aus einem Bereich, der 3 bis 100 nm umfasst, ausgewählt ist. The polymer composite according to any one of the preceding claims, wherein the ZnO particles have a particle size selected from a range comprising 3 to 100 nm.
5. Polymerkomposit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verteilung der ZnO-Partikel in der Polymermatrix agglomerat- und/oder aggregationsfrei ist. 5. Polymer composite according to one of the preceding claims, wherein the distribution of the ZnO particles in the polymer matrix is agglomerate and / or aggregation-free.
6. Polymerkomposit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ZnO-Partikel chemisch bindend für Schwefel sind. 6. Polymer composite according to one of the preceding claims, wherein the ZnO particles are chemically binding to sulfur.
7. Polymerkomposit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das transparent für Strahlung mit einer Wellenlänge > 410 nm ist . 7. Polymer composite according to one of the preceding claims, which is transparent to radiation having a wavelength> 410 nm.
8. Polymerkomposit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Applikationsform aufweist, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Gießen, Molden, Kleben, Beschichten, A polymer composite according to any one of the preceding claims having an application form selected from the group consisting of casting, molding, bonding, coating,
Belacken und Extrudieren umfasst. Coating and extrusion includes.
9. Verwendung eines Polymerkomposits nach einem der 9. Use of a polymer composite according to one of
vorhergehenden Ansprüche als Gehäusematerial, previous claims as housing material,
Funktionsmaterial oder Befestigungsmaterial. Functional material or mounting material.
10. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Befestigungsmaterial ein elektrisch leitfähiger Kleber ist. 10. Use according to the preceding claim, wherein the fastening material is an electrically conductive adhesive.
11. Optoelektronisches Bauelement, aufweisend 11. Optoelectronic component, comprising
- ein Substrat (10),  a substrate (10),
- ein Strahlungsemittierendes Element (20) auf dem Substrat (10), wobei das Element (20) von einer ersten und einer zweiten elektrischen Kontaktierung (31, 32) kontaktiert ist und seitlich von einem Gehäuse (40) umgeben ist,  a radiation-emitting element (20) on the substrate (10), wherein the element (20) is contacted by a first and a second electrical contact (31, 32) and is laterally surrounded by a housing (40),
- einen Verguss (50) über dem Element (20) und zumindest zwischen dem Element (20) und dem Gehäuse (40), wobei der Verguss (50) und/oder das Gehäuse (40) ein Polymerkomposit nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.  - A potting (50) over the element (20) and at least between the element (20) and the housing (40), wherein the potting (50) and / or the housing (40) a polymer composite according to one of claims 1 to 8 having.
12. Optoelektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Verguss (50) und/oder das Gehäuse (40) transparent für die emittierte Strahlung sind. 12. The optoelectronic component according to the preceding claim, wherein the potting (50) and / or the housing (40) are transparent to the emitted radiation.
13. Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei das Strahlungsemittierende Element (20) und die erste und zweite elektrische Kontaktierung (31,32) durch den Verguss (50) und/oder das Gehäuse (40) gegenüber 13. The optoelectronic component according to any one of claims 11 or 12, wherein the radiation-emitting element (20) and the first and second electrical contact (31,32) through the potting (50) and / or the housing (40) opposite
schwefelhaltigen Verbindungen abgedichtet sind. Sulfur-containing compounds are sealed.
14. Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Gehäuse (40) dem Strahlungsemittierenden Element (20) zugewandte reflektierende Innenflächen (41) aufweist, die durch den Verguss (50) gegenüber 14. The optoelectronic component according to one of claims 11 to 13, wherein the housing (40) the radiation-emitting element (20) facing reflective inner surfaces (41) facing by the encapsulation (50)
schwefelhaltigen Verbindungen abgedichtet sind. Sulfur-containing compounds are sealed.
15. Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 11 bis 14, das eine LED ist. 15. An optoelectronic component according to one of claims 11 to 14, which is an LED.
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