CN104718258B - 表面涂层 - Google Patents

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Abstract

保护部件免受侵蚀和向所述部件上的一个或者多个电接触提供导电性的方法，所述方法包括以下步骤：将所述部件置于腔室中，和通过等离子体沉积由以下前体单体丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或者有机硅烷中的任意一种或者多种形成的聚合物涂层来涂覆所述部件。

Description

表面涂层
本发明涉及表面涂层并尤其是，尽管非排它地，涉及这样的耐侵蚀和/或排斥液体的表面涂层：其还向已经施加有所述涂层的制品提供导电性。本发明还涉及向制品施加表面涂层的方法。制品例如为电子(手持式)设备的单独部件(component)。
在例如印刷电路板(PCB)、电池、SIM卡等的部件中常常使用电路。在最后组装期间将这些部件装配以形成随时可以由顾客使用的工作设备–例如移动电话或者智能手机。
已知向组装好的工作设备提供表面涂层以保护所述设备本身不受侵蚀。例如，已知向组装好的工作移动电话提供表面涂层，使得所述移动电话的表面具有防水性质。
然而，对组装好的设备进行涂覆具有明显的缺点。例如，以这样的方式施加的保护涂层不一定保护所述设备的内部部件的表面，特别是所述内部部件的电接触。这是因为所述涂层是向已经组装好的设备施加的并因此并非所有的设备内表面暴露于所述保护涂层。因此，如果这样的设备随后接触水，它可能由于水分渗入设备并损坏电路而变成不能够使用的。
已经提出了数种方法来解决该问题，所述方法包括在部件的电接触上面提供保护涂层。
在一种方法中，将用于提供保护涂层的电绝缘粘合(bonding)层层合至部件。将所述电绝缘粘合层在升高的温度下通过如下层合至所述部件的平坦表面：在其上提供压力。在随后的步骤中，在其中需要电气互连的位置处穿过所述电绝缘粘合层钻出通孔(vias)或者孔。应当理解的是，这是复杂和耗时的多步骤工艺，其在钻孔时需要很大的精度以确保一旦所述部件被组装起来，实现良好电接触。
在另一方法中，将用于提供保护涂层的热塑性绝缘基质施加至部件。所述绝缘基质包含多个导电性镍纤维。理想地，使每个纤维的纵轴在垂直于所述部件的主平面的方向上取向，使得一旦所述部件被组装起来以形成设备，在所述部件之间产生电接触。然而，该方法是有问题的，因为每个镍纤维需要绝缘涂层以防止所述部件本身短路。而且，这样的涂层的效力受纤维取向的精度限制。已经发现，不总是可使所有纤维在垂直于所述部件的主平面的方向上取向。因此，具有这样的涂层的部件经常容易短路。
在另一方法中，将用于提供保护涂层的胶粘(adhesive)连接层层合至部件。所述胶粘层使得第二部件能够与其连接。所述胶粘层由以下组成：含有导电粒子的绝缘的(经常是热塑性的)树脂，所述导电粒子排列成使得一旦所述部件被组装起来，产生电接触，而所述部件本身不易于短路。然而，由于对所述导电粒子的最小尺寸的限制，可利用的这种类型的胶粘连接层不适用于将包含在小型设备如移动电话中的部件。
还已知在向所述部件施加保护性保形涂层之前掩蔽所述部件的电接触点。所述掩蔽优选通过胶粘带(胶带)进行。一旦已经将所述保护涂层施加至所述部件，除去所述掩蔽，使得一旦所述部件被组装起来，产生电接触。应理解的是，掩蔽电接触的步骤需要很大的精度，以确保仅接触点没有涂层–这是耗时的。而且，掩蔽接触点的步骤未解决当设备暴露于例如水的成分时电路受损的问题，因为仍然存在水分渗透的缝隙(即，在掩蔽已经除去后)。
如将理解的，现有技术涂层和涂覆方法需要平坦表面使得所述涂层可与其层合或者粘着。而且，所述表面必须能够在层合或者粘着步骤期间经受压力。
然而，申请人所用的部件可为柔性的和/或其表面可为牢固地弯曲的。此外，所述部件可为脆弱(精密的，delicate)并因此不能经受物理压力的施加。
本发明的第一非排它性目标是提供这样的表面涂层：其克服或者至少显著地降低与上述已知涂层相关的缺点。
本发明的第二非排它性目标是提供遍及(across)制品的至少一个表面具有基本上均匀厚度的表面涂层和/或与现有技术中已知的表面涂层相比具有更好的与制品的粘着的表面涂层。
本发明的一个进一步的非排它性目标是提供用保护性表面涂层涂覆制品的改善的方法。制品例如为电子(手持式)设备的单独部件。
本发明的一个甚至进一步的非排它性目标包括处理脆弱的和/或柔性的部件的方法。
本发明的一个甚至进一步的非排它性目标提供这样的防水设备：其内部部件的一个或者所有涂覆有保护性表面涂层。
应理解的是，通过使用术语"设备"，发明人意指随时可以使用的完全组装好的单元。设备具有呈现给使用者的(外)表面。外表面具有装饰价值以吸引使用者。设备由一个或者多个"部件"构成。在本发明中，发明人使用术语"部件"表示位于设备内部的所有电子零件(parts)。一旦设备完全组装好，这些部件的表面在设备的外部不可见。
在第一方面中，本发明提供涂覆部件和/或设备以保护所述部件和/或设备免受侵蚀和液体损害，同时向涂覆的部件和/或涂覆的设备给予导电性的方法，所述方法包括在所述部件和/或设备上提供保护性聚合物物质的层，所述聚合物物质由以下前体单体中的任意一种或者多种形成：
·丙烯酸酯；
·甲基丙烯酸酯；或者
·有机硅烷。
优选地，所述方法包括以下步骤：遍及所述一个或者多个部件的一个或者多个电接触施加所述聚合物涂层。
优选地，所述方法包括以下步骤：向所述一个或者多个部件施加所述聚合物涂层，使得所述一个或者多个部件的表面没有区域是未涂覆的。
优选地，所述涂层是穿过所述涂层的厚度导电的。
优选地，所述涂层是遍及所述涂层的平面电绝缘的。
这是有利的，因为当随后将部件组装时，在一个(例如涂覆的)部件的接触和邻接或者相邻部件的接触之间，电接触是可能的。此外，存在很小的或者不存在(例如由电信号从部件上的一条导电轨传递至相同部件上的另一导电轨所导致的)设备短路的危险，因为所述涂层在横向平面中不导电。
优选地，所述方法包括以下步骤：保护设备的外表面的至少部分免于所述涂层。例如，所述方法可包括以下的初始步骤：将阻隔材料(例如胶带或者膜)施加至设备的外表面的至少部分，以保护所述外表面的所述至少部分免于所述涂层。
所述设备的所述外表面的所述至少部分可为移动电话设备或者平板电脑的屏幕，或者音乐播放器的外部按钮，例如MP3播放器的音量按钮，或者移动电话的后盖，或者移动电话的相机镜头，或者在正常使用中可见的设备的任何其它外表面。在一些实施方案中，设备的基本上整个外表面被保护免于所述涂层，使得设备的仅内表面(其本质上是(内部)部件的(外)表面)具有施加至其上的涂层。优点是：不想要的可见的或者纹理状的聚合物涂层痕迹没有呈现给使用者。
优选地，所述方法包括以下步骤：通过低功率和/或低压等离子体聚合沉积所述前体单体。
在一些实施方案中，所述方法首先包括用于在涂覆之前清洁和/或蚀刻和/或活化所述一个或者多个电子部件的预处理步骤。以活化和/或清洁和/或蚀刻步骤形式的预处理在改善所述聚合物涂层的粘着和交联方面可能是有利的。
所述聚合物涂层对所述一个或者多个电子部件的粘着对于涂覆的表面的耐侵蚀性是重要的。在制造所述电子部件后，经常发现残留一些来自焊接、胶接、处理的残留物。这些残留物主要是有机污染或者氧化物形式的污染。当将所述部件在没有预处理的情况下涂覆时，相当大部分的所述聚合物涂层与这些残留物结合，这随后可导致针孔。以活化和/或清洁和/或蚀刻形式的预处理除去所述污染并允许所述涂层与所述一个或者多个电子部件的表面的改善的粘着。
优选地，该预处理如下进行：使用反应性气体如H2或者O2，额外地或者替换地用蚀刻试剂如CF4。它也可用惰性气体如Ar、N2或者He进行。也可使用前述气体的混合物。
更优选地，所述预处理用O2、Ar或者O2和Ar的混合物进行。
优选地，所述预处理进行30秒至30分钟，例如45秒至15分钟，优选1分钟至10分钟，例如9、8、7、6、5、4、3、2、或者1分钟。所述预处理的持续时间取决于所用前体和待处理的部分(零件)上的污染程度。
在所述预处理中使用的功率可以连续波模式或者以脉冲波模式施加。
优选地，当以连续波模式在490升等离子体腔室中施加时，所述预处理以如下功率发生：5至5000W，更优选25至4000W，甚至更优选50至3000W，比方说75至2500W，例如100至2000W，例如2000、1900、1800、1750、1700、1600、1500、1400、1300、1250、1200、1100、1000、950、900、850、800、750、700、650、600、550、500、450、400、350、300、250、200、175、150、125、或者100W。
优选地，当以脉冲波模式在490升等离子体腔室中施加时，所述预处理以如下功率发生：5至5000W，更优选25至4000W，甚至更优选50至3000W，比如说75至2500W，例如100至2000W，例如2000、1900、1800、1750、1700、1600、1500、1400、1300、1250、1200、1100、1000、950、900、850、800、750、700、650、600、550、500、450、400、350、300、250、200、175、150、125、或者100W。
当以脉冲功率模式施加时，脉冲频率可为具有约0.05至50％的负载周期的100Hz至10kHz，最佳参数取决于所用的气体或者气体混合物。
优选地，在490升等离子体腔室中，用于所述预处理的操作压力为10至500毫托，更优选15至250毫托，甚至更优选20至200毫托，比如说25至175毫托，例如30至150毫托，例如150、140、130、125、120、110、100、95、90、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、或者30毫托。
对于其它尺寸的系统，在使用其它容积和/或电极设置的情况下，以这样的方式改变功率值、操作压力和预处理时间：使用对于所述预处理而言的最佳工艺参数。
490升等离子体腔室可在一个单个批次中容纳多个部件，例如，200个智能手机，或者200个移动电话，或者100个平板电脑，或者70个键盘。这样的腔室可用于部件或者设备的预处理和聚合物涂覆处理两者。
在其中未实施预处理的实施方案中，所述涂覆步骤是整个工艺的第一和唯一步骤。当使用预处理时，将保护性聚合物涂层作为下一步骤施加，其可在相同腔室中进行。
明显地，因为许多原因，在相同腔室中实施所述预处理和所述涂覆处理是有利的：从处理的角度来看这是更高效的，并且与使用多个腔室相比将更快速和更廉价。
优选地，所述预处理和所述涂覆步骤在相同腔室中在所述步骤之间不打开所述腔室的情况下进行，以避免或者至少最小化在预处理步骤和涂覆步骤之间在所述一个或者多个电子部件上的污染物沉积或者来自气氛的额外的污染的危险。
在490升等离子体腔室中，用于所述涂覆步骤的操作压力为约10至500毫托，优选约15至200毫托，更优选约20至150毫托，比如说30至100毫托，例如小于100、90、80、70、60、50、40、30毫托，例如50毫托。
所述方法可以连续波(CW)或者以脉冲功率模式应用所述低功率和/或低压等离子体聚合。
优选地，所述方法涉及约30秒至约30分钟的聚合时间。聚合时间越长，所得聚合物涂层越厚。因此，聚合时间和因此涂层厚度的选择一定程度上取决于所涂覆部件的用途或者应用。
优选地，所述方法涉及约1分钟至约25分钟的聚合时间，例如约3分钟至约25分钟，例如约3分钟至约20分钟，例如约5分钟至约20分钟，例如约7分钟至约20分钟，例如约10分钟至约20分钟，例如约10分钟至约18分钟，例如约10分钟至约16分钟，例如约12分钟至约16分钟，例如约13、14或者15分钟。
优选地，所述方法包括以下步骤：
·将保护性聚合物物质提供至至少一个部件(例如SIM卡、电池、麦克风、连接器或者移动电话听筒)；和
·将所述部件与一个或者多个其它部件组装起来以形成工作设备。
所述方法还可包括以下步骤：首先，拆卸所述工作设备。
所述方法还可包括以下步骤：在涂层沉积之前进行预处理以清洁和/或活化和/或蚀刻所述一个或者多个部件的一个或者多个表面。
在第二方面中，本发明提供其上具有如下聚合物涂层的部件和/或设备：所述聚合物涂层用于保护所述部件和/或设备免受侵蚀，同时向涂覆的部件和/或涂覆的设备提供导电性，所述涂层由以下前体单体中的任意一种或者多种形成：
·丙烯酸酯；
·甲基丙烯酸酯；或者
·有机硅烷。
所述设备可为电子(手持式)设备如移动电话；智能手机；个人数字助理(PDA)；平板电脑；扬声器；音乐播放器如MP3播放器；电子书阅读器；键盘；GPS系统；用于运动的设备如计步器、心率监测器、节奏传感器等；摄影机；或者照相机。
所述设备由一个或者多个部件如印刷电路板(PCB)、电池、SIM卡、连接器等构成。
优选地，所述一个或者多个部件包括遍及其一个或者多个电接触的聚合物涂层。
优选地，所述一个或者多个部件不包含未涂覆表面。
可选择地，所述设备的外表面的至少一部分可为未涂覆的，例如所述设备的基本上整个外表面可为未涂覆的。基本上整个外表面表示使用者可见的设备表面，例如相机镜头、后盖、(触摸)屏幕、外部按钮。
优选地，所述涂层是所述或者各前体单体通过低功率和/或低压等离子体聚合而聚合和沉积的结果。
优选地，所述丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯前体单体包含全氟碳链。
优选地，所述丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯前体单体具有通式(I):
CnF2n+1CmX2mCR1Y-OCO-C(R2)＝CH2 (I)
其中n为2至9，m为1至9，X和Y为H、F、Cl、Br或者I和R1为-H或者烷基，例如-CH3，或者取代的烷基，例如至少部分地被卤素取代的烷基，R2为H或者烷基，例如-CH3，或者取代的烷基，例如至少部分地被卤素取代的烷基。
在一些实施方案中，R1可为H，R2可为H和Y可为H。
在一些实施方案中，n为2至6，m为0至9，X和Y为H、F、Cl、Br或者I和R1为H或者烷基，例如-CH3，或者取代的烷基，例如至少部分地被卤素取代的烷基，R2为H或者烷基，例如-CH3，或者取代的烷基，例如至少部分地被卤素取代的烷基。在这样的实施方案中，发明人已经发现，所述聚合物涂层具有拥有超过100度的对水的接触角的超疏水表面。该相同的涂层是超疏油的，其中根据ISO14419，油排斥水平高于4，例如最高达6。发现，与由n为7至9，例如8(n为分子的全氟碳链的碳原子的数目)的实施方案形成的超疏水和/或超疏油表面形成对照，这样的由该特定类别单体形成的超疏水和/或超疏油表面不含全氟辛酸(PFOA)或者全氟辛烷磺酸盐(PFOS)。所谓不含，指的是PFOA和PFOS的程度低于可检测极限。
令人惊讶地，发明人已经发现，使设备的一个或者所有部件和内部涂覆有由具有通式(I)的单体形成的超疏水和/或超疏油表面可通过如下使得电子设备如电子手持设备防溅和/或防水，即使在未涂覆设备外部的情况下也是如此：在意外暴露于水时，阻止水进入(重新)组装的设备中。
由于单独涂覆的关键的一个或者多个电子部件，即使在其中水被迫进入电子(手持式)设备的那些情况中，对所述设备的任何损害如果没有被完全消除的话也将被最小化。在电子(手持式)设备的内部上的保护涂层保护所述设备免于进水导致的短路。
由具有通式(I)的单体形成的超疏水和/或超疏油表面可使电子(手持式)设备防溅和/或防水。取决于(重新)组装的电子(手持式)设备本身的组成和所使用的前体单体，涂覆的设备达到IPX 6至IPX 7。
在一些工业特别是电线和电缆的生产中，一直存在远离使用全氟化碳的变化，因为在一些但是并非所有情况中，可形成有毒副产物。发明人已经惊讶地发现，通过使用有机硅烷前体单体，不形成有毒副产物。
优选地，所述有机硅烷前体单体包含硅氧烷、硅烷或者其混合物。
优选地，所述有机硅烷前体单体具有通式(II)，或者为包含重复单元(III)的环状单体。
包含式(II)的单体具有以下结构：
Y1-X-Y2 (II)
其中X为O或者NH，Y1为Y2为和其中Y3、Y4、Y5、Z3、Z4、和Z5各自独立地为H或者烷基。所述烷基可为线型的或者支化的。所述烷基为C1至C10烷基，优选为C1至C5烷基，更优选为C1至C2烷基，例如-CH3。
在一些实施方案中，Y1和Y2相同，并且所以Y3将与Z3相同，Y4将与Z4相同和Y5将与Z5相同。
优选地，在Y1和/或Y2中的硅原子均不与三个H原子结合，使得优选地，Y3、Y4，或者Y5中的至少一个，和Z3、Z4和Z5中的至少一个各自独立地为H或者烷基。在一些实施方案中，Y3和Z3、Y4和Z4、Y5和Z5中的任意或者每个可相同。
优选地，所述有机硅烷前体单体为六甲基二硅氧烷(HMDSO)或者六甲基二硅氮烷(HMDS)。
可能的环状单体为包含n倍的重复单元(III)的单体：
其中X2为O或者NH，和其中n为2至10，优选为3至6，例如6、5、4、或者3。
优选地，所述方法包括以下步骤：通过载气如H2、N2、O2、N2O、CH4、He或者Ar，最优选O2，将所述或者各有机硅烷前体单体引入至腔室，例如等离子体腔室。
引入至所述腔室的气体的组成优选包含约1％至约50％载气。优选地，引入至所述腔室的气体的组成包含约5％至约30％载气，和更优选约10％载气。
优选地，所述涂层具有如下厚度：约10nm至约1μm，优选约10nm至约500nm，或者更优选约20nm至约250nm，或者还更优选约30nm至约150nm，或者最优选约40nm至约100nm，例如约70nm。应理解的是，所述涂层的厚度将取决于基底、前体单体的选择、沉积条件(例如温度、压力、流速)和处理时间等而改变。
发明人还已发现，与现有技术教导相反，使用丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯前体单体的那些涂层不需要载气，因为这些类型的单体能够自身轰击出等离子体以引发聚合。
优选地，所述涂层是在单个步骤中施加的–换句话说，是在不间断的单个过程中沉积的。沉积的单个聚合物层的厚度为约10nm至500nm，通常约100nm，尽管这取决于所用单体前体和处理时间。
如本文中使用的，术语"x-轴"和"y-轴"应指在形成或者包含所述部件表面的平面中延伸的轴。
如本文中使用的，术语"z-轴"应指垂直于所述部件的主表面的轴。因此，可将在一个部件和相邻部件之间的通过所述涂层的电接触称为z-轴导电性。
为了使得可更容易理解本发明，现在将仅示例性地并参照附图描述本发明，其中：
图1示出具有根据本发明的涂层的针状物(needle)的示意图；
图2示出组装好的设备(a)和拆卸的设备(b)的示意图；
图3示出涂覆有根据本发明的涂层的电子部件的示意图；和
图4示出适于实施本发明方法的等离子体系统的示意图。
发明人已经发现，以下前体单体中的任意一种或者多种可用于形成耐侵蚀和/或排斥液体的表面涂层，所述表面涂层还向已经施加有所述涂层的部件提供导电性。
所述前体单体可选自以下家族：
·丙烯酸酯；
·甲基丙烯酸酯；
·有机硅烷；或者其混合物。
更特别地，发明人已经发现，具有式(I)的前体单体形成这样的涂层：其具有特别良好的耐侵蚀性，同时向已经施加有所述涂层的部件给予导电性，所述式(I)为：
CnF2n+1CmX2mCR1Y-OCO-C(R2)＝CH2(I)。
在式(I)中，n为2至9，m为1至9，X和Y为H、F、Cl、Br或者I和R1为H或者烷基，例如-CH3，或者取代的烷基，例如至少部分地被卤素取代的烷基，R2为H或者烷基，例如-CH3，或者取代的烷基，例如至少部分地被卤素取代的烷基。
在一个实施方案中，n为8，m为1，X为H，R1为H，Y为H和R2为H，即，丙烯酸1H,1H,2H,2H-全氟癸基酯。
在第二实施方案中，n为8，m为1，X为H，R1为H，Y为H，和R2为-CH3，即，甲基丙烯酸1Η,1H,2H,2H-全氟癸基酯。
在第三实施方案中，n为6，m为1，X为H，R1为H，Y为H，和R2为H，即，丙烯酸1H,1H,2H,2H-全氟辛基酯。
在第四实施方案中，n为6，m为1，X为H，R1为H，Y为H，和R2为-CH3，即，甲基丙烯酸1Η,1H,2H,2H-全氟辛基酯。
发明人已经发现，有机硅烷前体单体，如硅氧烷或者硅烷中的一种或者多种，也形成这样的涂层：其具有特别良好的耐侵蚀性，同时向施加有所述涂层的部件提供导电性。已经发现，当通过低功率等离子体沉积进行沉积时，有机硅烷不产生有毒副产物。
所述有机硅烷前体单体可通过通式(II)表示，或者为包含重复单元(III)的环状单体：
Y1-X-Y2 (II)
其中X为O或者NH，Y1为Y2为和其中Y3、Y4和Y5、Z3、Z4和Z5各自独立地为H或者烷基。所述烷基可为线型的或者支化的。所述烷基为C1至C10烷基，优选为C1至C5烷基，更优选C1至C2烷基，例如-CH3。
优选地，在Y1和/或Y2中的硅原子均不结合至三个H原子，使得优选地，Y3、Y4或者Y5中的至少一个，和Z3，Z4和Z5中的至少一个各自独立地为H或者烷基。在一些实施方案中，Y3和Z3、Y4和Z4、Y5和Z5中的任意或者每个可相同。
在第一实施方案中，X为O，Y1与Y2相同，和Y3、Y4、Y5、Z3、Z4和Z5为-CH3，例如六甲基二硅氧烷(HMDSO)。
在第二实施方案中，X为NH，Y1与Y2相同，和Y3、Y4、Y5、Z3、Z4和Z5为-CH3，从而表示单体六甲基二硅氮烷(HMDSN)。
在第三实施方案中，X为O，Y3、Y4、Y5、Z3和Z4为-CH3和Z5为H，从而表示单体五甲基二硅氧烷。
在第四实施方案中，X为O，Y1与Y2相同，和Y3、Y4、Y5、Z3、Z4和Z5为-CH3，从而表示单体六乙基二硅氧烷。
可能的环状单体为包含n倍的重复单元(III)的单体：
其中X2为O或者NH，和其中n为2至10，优选为3至6，例如6、5、4、或者3。
在另一实施方案中，X2为O和n为4，从而表示单体八甲基环四硅氧烷。
在又一实施方案中，X2为O和n为5，从而表示单体十甲基环五硅氧烷。
在又一实施方案中，X2为O和n为6，从而表示单体十二甲基环六硅氧烷。
在又一实施方案中，X2为NH和n为3，从而表示单体六甲基环三硅氮烷。
在又一实施方案中，X2为NH和n为4，从而表示单体八甲基环四硅氮烷。
在一些实施方案中，在所述涂层沉积步骤之前实施用于清洁和/或活化和/或蚀刻工作设备的一个或者每个部件的预处理步骤是优选的。
优选地，该预处理使用反应性气体如H2、O2，蚀刻试剂如CF4，或者惰性气体如Ar、N2或者He进行。也可使用前述气体的混合物。
更优选地，所述预处理用O2、Ar，或者O2和Ar的混合物进行。
在其中实施预处理以清洁和/或活化和/或蚀刻单独部件的表面的那些情况中，该步骤在将所述腔室抽真空之后和在引入一种或者多种不同前体单体之前进行。用于实施该预处理过程的适合的试剂为例如O2、Ar，或者O2和Ar的混合物。
在所述预处理期间，功率可以连续波模式或者以脉冲波模式施加。
当以脉冲功率模式施加时，脉冲频率可为具有约0.05至50％的负载周期的100Hz至10kHz，最佳参数取决于所用气体或者气体混合物和所述腔室配置和所用等离子体。
申请人已经发现，在490升等离子体腔室中，为了满意的结果，用于所述预处理的操作压力可范围为10至500毫托，但是，在30至150毫托得到良好的结果。
所述预处理可进行30秒至30分钟，但是更典型地，1分钟至10分钟。影响所述预处理的持续时间的因素包括所用前体、待处理的单独部件上的污染程度、腔室尺寸，所用功率和等离子体的样式或者形状。
本发明的保护涂层典型地如以下那样施加至工作设备(如移动电话、智能手机或者助听器)的部件。
在工作设备的制造期间，将所述设备的单独部件置于等离子体腔室中，使得它们的表面(包括电接触点)将在等离子体的存在下暴露于前体单体。将所述腔室抽真空至低压并将所述单体前体引入所述腔室中。然后轰击出等离子体。所述等离子体引发聚合，使得所述部件因此涂覆有保护性聚合物涂层(沉积工艺将在下面更详细地讨论)。在该实施方案中，应理解的是，在将单独部件组装成最终工作设备之前，对它们进行处理。
可选择地，在其中所述设备的一部分或者全部外表面已经制成的情况中，将该外表面的至少部分用阻隔材料例如胶粘带或者膜覆盖。
可选择地，如果可能，所述设备的已经制成的部分或者全部外表面不置于等离子体腔室中并且不施加涂层。
可选择地，可将完全组装好的工作设备如移动电话、智能手机、键盘或者助听器拆卸成其单独的部件，使得所述部件可以部件水平被处理。随后将所述被单独地涂覆的部件重新组装以形成在其上具有保护涂层的工作设备。
可选择地，所述方法包括以下步骤：保护所述设备的外表面的至少部分免于所述涂层。例如，所述方法可包括以下的初始步骤：将阻隔材料如胶粘带或者膜施加至所述设备的外表面的至少部分，以保护所述外表面的所述至少部分免于所述涂层。
一旦所述设备已经如上所述组装好或者重新组装好，通过将所述设备作为整体置于等离子体腔室中并重复该沉积过程，所述设备可具有施加至其的进一步的涂层。可能优选的是，可将所述设备部分地用阻隔材料覆盖以防止聚合物沉积在所述设备的部分如屏幕或者相机镜头上。
等离子体沉积方法如下实施。一旦已经将单独部件或者设备本身引至等离子体腔室，将所述腔室抽真空并将一种或者多种不同的前体单体引入。这些单体通常以气态形式引入。开启RF电磁场并轰击出等离子体。在短的处理时间(典型地约2至15分钟)期间，等离子体将导致将基本上均匀的保护性聚合物涂层沉积在所述部件上。所述涂层覆盖所述部件的已经暴露于所述等离子体的全部表面(包括任何电接触点)。然后将RF电磁场关闭，这将熄灭等离子体；并将等离子体腔室恢复至大气压力。
用于所述涂覆步骤的功率可以连续波模式或者以脉冲波模式施加。从现有技术知晓，对于复杂的前体，尤其是本发明的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，等离子体涂覆过程发生时的平均施加功率不得不低，以保持前体分子的官能团完整。
所述涂覆过程发生时的平均功率强烈取决于所用前体单体、和所述腔室的尺寸和设计、和电极的布置。施加功率的方式的选择将取决于对于所给系统而言所需的平均功率、和所用的一种或者多种前体单体。例如，在50升容积的小腔室中，通常将需要低的平均功率。然而，使用等离子体的连续功率模式可能不能满足低功率要求，所以改为使用脉冲等离子体模式。
优选地，在490升等离子体腔室中，当以连续波模式施加时，用于所述涂覆过程的施加的功率为5至5000W，更优选约10至2500W，甚至更优选约，比如说15至2000W，例如20至1500W，比如说25至1000W，比如说30至750W，比如说35至500W，比如说500、475、450、425、400、375、350、325、300、275、250、225、200、190、180、175、170、160、150、140、130、125、120、110、100、95、90、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、或者35W。
优选地，在490升等离子体腔室中，当以脉冲波模式施加时，用于所述涂覆过程的施加的功率为约5至5000W，更优选约10至4000W，甚至更优选约，比如说20至3000W，例如30至2500W，比如说50至2000W，比如说75至1500W，比如说100至1000W，比如说1000、975、950、925、900、875、850、825、800、775、750、725、700、675、650、625、600、575、550、525、500、475、450、425、400、375、350、325、300、275、250、225、200、190、180、175、170、160、150、140、130、125、120、110、或者100W。
优选地，当以脉冲功率模式时，脉冲重复频率可为具有约0.05至50％的负载周期的100Hz至10kHz，最佳参数取决于所用单体。
优选地，一个或者多个射频电极在20kHz至2.45GHz，更优选40kHz至13.56MHz的频率下产生高频电场，优选13.56MHz。
在一些实施方案中，所述等离子体腔室具有至少两个用于所述前体单体或者预处理试剂的入口。
优选地，在所述预处理步骤期间，各入口将预处理气体或者气体混合物进料至分配系统中，所述分配系统将所述气体或者气体混合物遍及所述腔室均匀地分配。例如，所述入口可进料至对所述腔室进行进料的歧管中。
优选地，在所述涂覆步骤期间，各入口将单体(对于有机硅烷前体单体，优选地与载气组合)进料至单体分配系统中，所述分配系统将所述单体(对于有机硅烷前体单体，优选地与载气组合)遍及所述腔室均匀地分配。例如，单体入口可进料至对所述腔室进行进料的歧管中。
在一个实施方案中，各入口在空间上不同。例如，第一入口可设置在等离子体腔室的第一壁中，和第二入口可设置在与第一入口不同的壁，例如相对的壁中。
在一些实施方案中，所述方法可包括将预处理气体或者气体混合物和/或单体(对于有机硅烷前体单体，优选地与载气组合)以第一流动方向引入至等离子体腔室中；和在预定时间(例如10至200秒，例如30至180，40至150秒，例如少于150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、40、30或者20秒)后将所述流切换至第二流动方向。
优选地，可实行流动方向的进一步切换，例如所述流可切换回第一流动方向或者切换至一个或者多个其它流动方向。
优选地，所述单体和/或载气/载气混合物可以第一流动方向进入等离子体腔室达单个处理时间的20至80％，或者该时间的30至70％或者该时间的40至60％或者该时间的50％。
优选地，所述单体和/或载气/载气混合物可以第二流动方向进入等离子体腔室达单个处理时间的20至80％或者达该时间的30至70％或者达该时间的40至60％或者达该时间的50％。
优选地，第一和第二流动方向以基本上相对的方向流动。例如，在工艺期间，可将预处理气体或者气体混合物和/或单体(对于有机硅烷前体单体，优选地与载气组合)经由基本上彼此相对的壁引入至等离子体腔室中。
在另一实施方案中，第一和第二流动方向可沿着定向成彼此成正切角的方向流动。在两个流动方向的情况中，所述流在一个方向上，然后优选的切换到相反方向上。
在工艺期间切换流动方向的优点是，在等离子体腔室内产生更均匀的单体分布和相应的压力分布。在较大腔室例如200升和更大的腔室中，这在整个等离子体腔室中允许更均匀的预处理(其为清洁和/或活化和/或蚀刻过程)，和在所要涂覆的电子部件上更均匀的涂层厚度。例如50升的较小的腔室通常小到足以允许从单个腔室入口起在整个腔室中均匀的等离子体分布，尽管在一些情况中在这些腔室中交叉流动也可具有益处。
参见图4，现在将描述可用于本发明的等离子体沉积系统。所述系统(总体上以100表示)包括真空腔室101，其经由输入管线120与输入装置102连通和经由输出管线130与排出装置103连通。输入装置102包括液体单体供应系统121、气体供应系统122和第一腔室入口阀125和第二腔室入口阀126。在其中使用气体混合物实施预处理的实施方案中，可使用额外的气体供应系统。按流动顺序，排出装置103包括第一泵阀131和第二泵阀132、节流阀133、罗茨旋转泵(roots and rotary pump)134和排出阀135。
在真空腔室101内，存在以堆叠形态布置的电极104。插入在每个等离子体电极组104之间的是样品托盘105。出于清楚的目的，在图4中仅示出单个样品托盘105，样品托盘105插入在较低的电极104对之间。在相邻电极组104之间的空间是样品腔室。在使用中，将一个或者多个电子部件定位于样品托盘105之上或者之内。随后将样品托盘105放置在真空腔室101内的一对电极104之间。
为了易于描述，下述的工艺序列仅包括使用不需要载气的单体的涂覆步骤。在一些实施方案中，在涂层沉积之前，进行预处理清洁和/或活化和/或蚀刻过程。在其中所述前体单体为有机硅烷单体的那些情况中，优选使用载气来轰击出等离子体。
一旦样品托盘105被定位于真空腔室101之内，在第一泵阀131和第二泵阀132打开并且第一腔室入口阀125和第二腔室入口阀126关闭的情况下，通过泵134将所述腔室101抽真空并将压力降低至基础水平真空。使一些单体在液体单体供应系统127中蒸发。
在替代实施方案中，可使用固体或者气态单体。在其中所述单体为固体的实施方案中，也可将其蒸发，例如通过在罐中加热。在其中所述单体为气体的实施方案中，则典型地不需要蒸发。
一旦达到在真空腔室101内的目标较低压力，则将第一泵阀131关闭，并将第一腔室入口阀125和液体单体供应阀138打开。受控量的前体单体蒸气流至所述腔室101中。通过引入更多单体或者调节节流阀133(其典型地为蝶形阀)，将所述腔室101内的压力调节在操作水平，其取决于所述设施和所用单体。
一旦在所述腔室101内的压力稳定，则将电极组104激活以在所述腔室101内产生等离子体。因此，所述单体被活化和聚合在样品托盘105上的所述一个或者多个电子部件的一个或者多个表面上发生。
在所述过程期间，通过腔室101的单体流动方向可通过第一腔室入口阀125和第二腔室入口阀126和第一泵阀131和第二泵阀132的控制来切换。例如，对于该时间的一半，将第一腔室入口阀125打开和将第一泵阀131关闭(并且第二腔室入口阀126关闭和第二泵阀132打开)。对于该时间的剩余部分，将第二腔室入口阀126打开和将第二泵阀132关闭(并且第一腔室入口阀125关闭和第一泵阀131打开)。这意味着，对于该时间的一半，单体从所述腔室101的一侧流至另一侧，并且对于该时间的剩余部分，反过来。例如，对于该时间的一半，单体从右向左流动，并且对于该时间的剩余部分，单体从左向右流动。在单个工艺运行期间单体流动的方向可改变一次或者多次。
入口管线120和出口管线130彼此分离。入口管线120可与设置成遍及腔室101分配气体的分配系统连接。所述分配系统可集成在所述腔室101的壁之上或者之内，使得可将它维持在与所述腔室101相同的温度。
在任一过程结束时，为了操作人员安全，推荐将所述腔室入口阀125、126关闭和将所述腔室101压力降低至基础水平以除去存在的任何残留单体。通过打开阀124，从第三罐122引入惰性气体如氮气。所述氮气用作吹扫流体并与残留单体一起被泵送离开。在完成吹扫后，移除真空并将空气引入所述腔室101中，直到达到大气压。
本发明的前体单体可为气态或者液态。在引入到等离子体腔室中之前，将液体前体通过加热而蒸发。将气态前体原样引入到等离子体腔室中。
在所述一种或者多种前体单体为有机硅烷的情况下，优选将所述或者各单体与载气如H2、N2、O2、N2O、CH4、He或者Ar组合引入等离子体腔室中。载气也通过轰击出等离子体而用于引发聚合。
在一个实施方案中，载气为O2和总气流含有15％载气和85％单体。
在另一实施方案中，载气为O2和总气流含有10％载气和90％单体。
在所述一种或者多种前体单体为丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯的情况下，不需要载气，因为这些类型的单体能够轰击出等离子体以自己引发聚合。
所述涂层包含具有约20nm至200nm、通常约100nm的厚度的单个薄聚合物层，不过这取决于所用单体前体和处理时间。
一旦所述部件已经组装成设备，所述涂层使得穿过所述涂层并在两个部件之间产生电接触。换句话说，所述涂层被认为是z-轴导电的。而且，设备短路的危险非常低或者接近于零，因为所述涂层在垂直于z-轴的平面内和在横向平面内(换句话说，在x-轴方向和y-轴方向上)是电绝缘的。
为了证明本发明构思，提供以下实施例以仅用于证实。
实施例1
首先参见图1，由导电材料形成的针状物11通过以下方法涂覆：通过低功率等离子体沉积来沉积聚合物涂层12。所用前体单体为丙烯酸1H,1H,2H,2H-全氟癸基酯。
在聚合处理期间通过电阻测量仪13每5分钟测量穿过所述涂层的导电性。数据在表1中示出。
处理时间 涂层厚度 穿过涂层导电
5分钟 65nm 是
10分钟 125nm 是
15分钟 185nm 是
20分钟 250nm 是
30分钟 375nm 是
40分钟 500nm 是
表1：作为处理时间和涂层厚度的函数的导电性
如将理解的，结果显示，所述涂层即使在其中所述聚合物涂层具有500nm厚度的40分钟的长的处理后在z-轴中仍然导电。
实施例2
将用于助听器设备的麦克风的小电子部件用根据表2的保护涂层涂覆。在方法1中，前体单体为丙烯酸1H,1H,2H,2H-全氟癸基酯；在方法2中，所用前体单体为甲基丙烯酸1H,1H,2H,2H-全氟辛基酯；和在方法3中，所用前体单体为六甲基二硅氧烷(HMDSO)。组装所述部件并将助听器设备接通。发现，助听器设备运行，这证明各涂层穿过其厚度是导电的(如将从表3意识到的)。
表2：当涂层施加至用于助听器设备的麦克风的电子零件时方法1至3的综述
方法 涂层厚度 穿过涂层导电
方法1 50nm 是
方法2 150nm 是
方法3 300nm 是
表3：显示方法1至3的各涂层的厚度并证明所述涂层穿过它们的厚度是导电的
实施例3
图2a显示组装好的移动电话20，其包含听筒21、电池22和SIM卡23。听筒21、电池22和SIM卡23各自具有电接触。
在拆卸电话20后，将听筒21、电池22和SIM卡23置于等离子体腔室30中，如图2b中所示。将所述部件用O2预处理2至5分钟并通过低功率等离子体沉积约10至20分钟用根据本发明的保护涂层涂覆。
随后将听筒21、电池22和SIM卡23重新组装以形成可用的移动电话20。启动移动电话20的电源并且所述设备工作。
然后将移动电话20置于水下约10分钟。当将移动电话20从水中取出并再次启动时，它工作。
移动电话20还经历复杂的盐喷射侵蚀试验，并且发现，其功能性即使在6个连续试验循环之后也未受影响。而且，看不见侵蚀。
该复杂的盐喷射侵蚀试验循环由3个步骤组成：
-将5％盐-水溶液喷射到样品上30分钟
-将样品在高湿度下贮存120分钟
-将样品在室温贮存60分钟。
对其部件尚未经历根据本发明的保护涂层的移动电话实施相同的盐-喷射试验。可以看见清楚的侵蚀迹象。
实施例4
将用于扬声器的电子部件根据表4中的3种方法涂覆。使用两种不同的单体。在涂覆后，将所述电子部件根据IEC 60068-2-52用侵蚀试验测试。然后，对于用Ar和O2预处理的部件，看不见侵蚀，和在一些但是并非所有的在没有预处理的情况下涂覆的样品上，可看见少许小的侵蚀斑点。未涂覆的参照样品在侵蚀试验后显示出重的侵蚀。
方法1 方法2 方法3
预处理 / Ar O2
预处理时间 / 5分钟 5分钟
前体单体 C13H7O2F17 C13H7O2F17 HMDSO
频率 13.56MHz 13.56MHz 13.56MHz
频率模式 cw cw cw
涂覆时间 20分钟 20分钟 15分钟
在试验后的侵蚀 几乎没有 没有 没有
表4：当涂层施加至扬声器的电子零件时方法1至3的综述
实施例5
图3示出MP3播放器的电子部件40，其已经根据本发明的一个方面通过低功率等离子体沉积约10分钟而用保护涂层41涂覆。通过电阻测量仪13'进行的穿过所述涂层41的电阻测量表明穿过所述涂层41厚度的导电性。然后，将所述部件40组装至工作MP3播放器中。
实施例6
进行以下实验以证实所述涂层能够经受重复的气候侵蚀(weathering)和测试。
将铜板用根据本发明的保护性聚合物层涂覆。涂覆的铜板然后经历如实施例3中所述的盐-喷射侵蚀试验，然后，未观察到侵蚀。测量穿过所述涂层的导电性，并且证实所述涂覆的铜板为z-轴导电的。
将该循环重复第二和第三次。在各循环后未观察到侵蚀，并且所述涂层穿过其厚度仍然导电。
未观察到侵蚀的事实也证实，使用电阻测量设备的重复测量在涂层上没有造成损害。
试验循环 侵蚀 穿过涂层导电
1个循环 否 是
2个循环 否 是
3个循环 否 是
表5：显示，没有观察到侵蚀，并且所述涂层在重复暴露于侵蚀试验后仍然z-轴导电
实施例7：油和水排斥性
申请人发现，施加功率的模式(脉冲波模式或者连续波模式)的选择取决于所用单体和装置。对于本发明中使用的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，情况尤其如此。申请人已经发现，在全氟碳链中含有最多6个碳原子的全氟(甲基)丙烯酸酯在以连续波模式沉积而不是以脉冲波模式沉积时导致具有显著较好的油排斥水平的聚合物涂层。在连续波模式中，在490l的等离子体腔室中–其中例如200个智能手机或者100个平板电脑在一个单个批次中涂覆，在低功率下如在100W下和以短的处理时间如2分钟获得了根据ISO 14419的油排斥水平6。使用高功率如350W、500W、1000W或者甚至更高是不利的，因为所述单体前体可断裂，从而导致倾向于具有低水平的品质和厚度均匀性的差的涂层。
沉积模式 处理时间(min) 油排斥性
连续波(cw) 2分钟 L6
脉冲 2分钟 L3
连续波(cw) 5分钟 L6
脉冲 5分钟 L4
表6:显示对于连续波和脉冲波方法的油排斥水平
实施例8：水的进入和淹没
将移动电话如智能手机(例如iPhone 4、iPhone 4S或者Samsung Galaxy II)如下用保护性聚合物涂层涂覆：
-将移动电话通过移除后盖而拆卸；
-将麦克风、相机、SIM卡和电池从移动电话移除；
-将相机镜头和移动电话外表面用保护膜保护；
-实施等离子体预处理以清洁、活化并蚀刻移动电话的暴露表面；
-使用低功率连续波等离子体聚合将聚合物涂层沉积至移动电话的暴露表面；
-然后将保护膜从相机镜头和移动电话外表面移除；
-然后将移动电话重新组装，从而得到具有施用至其内表面的聚合物涂层的移动电话。
试验1
将移动电话在正面、背面、左侧和右侧上用水喷射5分钟。在喷射期间，将移动电话倾斜45°角。然后，测试移动电话，并且未观察到功能缺陷。
试验2
将移动电话从50cm高度掉落至水容器内。将移动电话完全浸没1分钟。然后，测试移动电话，并且未观察到功能缺陷。
试验3
将iPhone 4、iPhone 4S和Samsung Galaxy II用如上所述的保护性聚合物涂层涂覆。然后将水在100kN/m2的压力下以100l/min的流速从所有角度喷射至电话上3分钟。然后，水分传感器没有改变颜色，并且没有观察到功能缺陷。
试验4
还将试验3的iPhone 4、iPhone 4S和Samsung Galaxy II浸没在水中2分钟。在2分钟后未观察到进水。测试移动电话，并且没有观察到功能缺陷。
试验5
为了强制进水，将根据上面的方法涂覆的手持设备(iPhone 4和iPhone 4S)浸没在水中2分钟。通过将该设备垂直掉落在水中，迫使水经由充电器的开口进入该设备。在2分钟后，将该手持设备从水中取出并允许水滴出。测试该设备，并且未观察到功能缺陷。将后盖移除用于复查(control check)，水分传感器尚未改变颜色。
试验6
将iPhone 4、iPhone 4S和Samsung Galaxy II根据上面的方法涂覆，然后浸没在水中30分钟。然后，将后盖移除用于复查，并且水分传感器尚未改变颜色。测试所有功能，并且未发现功能缺陷。未观察到进水。
本发明的涂层可在部件组装成最终设备之前施加至所述部件的所有暴露表面。此外，随后组装的设备运行，即使已经遍及单独部件的电接触施加所述涂层也是如此。所述沉积方法不需要额外的步骤如掩蔽接触点或者钻出通孔，并因此提供快速和简单的、但是成本划算的用于提供具有耐侵蚀保护涂层的设备的解决方案。所述方法还避免了以下需要：向部件施加物理压力，以使涂层与其层合。因此，本发明涂层可应用在柔性和脆弱的部件上。如将理解的，本发明涂层保护电路免受侵蚀和/或液体损害，同时使得能够产生电接触。
最后，利用有机硅烷单体的本发明实施方案可为优选的，因为这样的单体在通过低功率等离子体沉积来沉积时不产生有毒副产物。因此，可将有机硅烷单体视为无毒备选物。

Claims (18)

1.其上具有聚合物涂层的部件，所述聚合物涂层保护所述部件免受侵蚀和向所述部件上的电接触提供导电性，所述涂层由包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、或者有机硅烷的前体单体中的任意一种或者多种形成，和其中所述部件是遍及包括其一个或多个电接触在内的整个表面涂覆的，和所述聚合物涂层在穿过所述涂层的厚度延伸的方向上导电，和在平行于所述聚合物涂层的表面延伸的方向上基本上电绝缘。
2.权利要求1的部件，其中所述部件为印刷电路板、电池、SIM卡、连接器、或者相机中的一种。
3.权利要求1或2中任一项的部件，其中所述/或者各丙烯酸酯和/或各甲基丙烯酸酯前体单体包含全氟碳链。
4.权利要求1或2中任一项的部件，其中所述/或者各丙烯酸酯和/或所述或者各甲基丙烯酸酯前体单体具有通式(I)：
CnF2n+1CmX2mCR1Y-OCO-C(R2)＝CH2 (I)
其中n为2至9，m为1至9，X和Y为H、F、Cl、Br或者I，R1为H或者烷基、或者取代的烷基，和R2为H或者烷基、或者取代的烷基。
5.权利要求4的部件，其中R1为CH3、或者至少部分地被卤素取代的烷基。
6.权利要求4的部件，其中R2为CH3、或者至少部分地被卤素取代的烷基。
7.权利要求1或2中任一项的部件，其中所述部件达到4至7并且包括7的油排斥水平。
8.权利要求1或2中任一项的部件，其中所述有机硅烷前体单体具有通式(II)：
Y1-X-Y2 (II)
其中X为O或者NH，Y1为Y2为以及其中Y3、Y4、Y5、Z3、Z4、和Z5各自独立地为H或者烷基。
9.权利要求8的部件，其中所述烷基为C1至C5烷基。
10.权利要求1或2中任一项的部件，其中所述有机硅烷前体单体为具有n倍的重复单元(III)的环状单体：
其中X2为O或者NH，和其中n为2至10。
11.权利要求10的部件，其中n为3至6。
12.权利要求1或2中任一项的部件，其中所述聚合物涂层包括单层。
13.权利要求1或2中任一项的部件，其中所述涂层具有10nm至1μm的厚度。
14.电子设备，其包含至少一个根据权利要求1至13中任一项的部件，所述电子设备包括以下中的任意一种或者多种：智能手机、移动电话、个人数字助理、扬声器、平板电脑、音乐播放器、电子书阅读器、键盘、GPS系统、计步器、心率监测器、节奏传感器、摄影机、或者照相机。
15.权利要求14的设备，其中所述音乐播放器为MP3播放器。
16.权利要求14的设备，其中所述设备防溅和/或防水，和其中在意外暴露于水的情况下进水被最小化，和其中在强制进水的情况下水损害被最小化。
17.制造其上具有聚合物涂层的部件的方法，所述聚合物涂层保护所述部件免受侵蚀和向所述部件上的一个或者多个电接触提供导电性，所述方法包括以下步骤：
将所述部件置于等离子体沉积腔室中；
将所述腔室抽真空至低压；
将包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或者有机硅烷的单体前体中的一种或者多种引入所述腔室中；
引发等离子体以在所述部件上聚合所述单体，使得所述部件表面的全部被涂覆，
将所述等离子体以连续功率或者脉冲功率形式维持足够时间以沉积和聚合具有10nm至1μm厚度的涂层。
18.用于在部件上沉积聚合物涂层的装置，所述装置包含：
能够接收待涂覆的一个或多个部件的等离子体沉积腔室，
用于将所述腔室抽真空至100毫托或者更低压力的工具；
用于将选自包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或者有机硅烷的组的单体前体中的一种或者多种引入到所述腔室中的工具；
引发低功率和/或低压等离子体以在所述部件的表面上聚合所述单体，
将所述等离子体以连续功率或者脉冲功率的形式维持足够时间以在所述部件上沉积和聚合涂层，使得所述部件表面的全部涂覆有如下的聚合物涂层：所述聚合物涂层在穿过所述涂层的厚度延伸的方向上导电和在平行于所述聚合物涂层的表面延伸的方向上基本上电绝缘，和所述涂层具有10nm至1μm的厚度。
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