CN108026386A - 涂层 - Google Patents

涂层 Download PDF

Info

Publication number
CN108026386A
CN108026386A CN201680046139.7A CN201680046139A CN108026386A CN 108026386 A CN108026386 A CN 108026386A CN 201680046139 A CN201680046139 A CN 201680046139A CN 108026386 A CN108026386 A CN 108026386A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric device
coating
electronics
methyl
isomers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201680046139.7A
Other languages
English (en)
Inventor
斯蒂芬·理查德·科尔森
戴尔文·埃文斯
安杰里奇·西欧库
克莱夫·特尔福德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
P2i Ltd
Original Assignee
P2i Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by P2i Ltd filed Critical P2i Ltd
Publication of CN108026386A publication Critical patent/CN108026386A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/62—Plasma-deposition of organic layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/02—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
    • C08G61/04—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D165/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/40—Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/282—Applying non-metallic protective coatings for inhibiting the corrosion of the circuit, e.g. for preserving the solderability
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/285—Permanent coating compositions
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/09—Treatments involving charged particles
    • H05K2203/095—Plasma, e.g. for treating a substrate to improve adhesion with a conductor or for cleaning holes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电子或电气装置或其元件，其包含在电子或电气装置或其元件表面上的保护性聚合物涂层，其中，聚合物涂层通过使电子或电气装置或其元件在包含一种或多种饱和单体化合物的等离子体中暴露足够时间，以允许在其表面上形成保护性聚合物涂层而获得，其中，一种或多种饱和单体化合物各自在标准压力下具有低于45℃的熔点和在标准压力下具有低于500℃的沸点。

Description

涂层
技术领域
本发明涉及保护涂层，更具体地说，尽管不是唯一的，本发明涉及其上形成保护涂层的基板，以及在基板上形成保护涂层的方法。
背景技术
众所周知，电子和电气装置对于由例如环境液体，尤其是水的液体污染所造成的损害非常敏感。在正常使用过程中或意外曝露接触液体时，可能导致电子元件之间的短路，以及对电路板、电子芯片等造成不可挽回的损坏。
对于例如移动电话、智能手机、寻呼机、收音机、助听器、膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、平板手机和个人数字助理(PDA)等小型便携式电子设备，当它们在室外暴露于明显液体污染的情况下或在室内靠近液体时，这种问题特别严重。这些设备也易于意外暴露于液体环境，例如，掉入液体中或溅到液体。
其他类型的电子或电气装置由于它们使用的位置而很容易受到损害，例如，室外照明系统、无线电天线和其他形式的通信设备。
众所周知，现有技术将保护涂层施加到电子基板上存在特别的困难。原则上，电子基板可以是包括至少一个暴露的电气或电子接触点的任何电子或电气装置或元件。这种基板特别容易受损，例如，由于电化学迁移，并且经常在复杂的表面上，例如电路板的表面，需要对液体进行高效屏障和拒液保护。
已知通过湿化学技术，例如刷涂、喷涂和浸渍将保形涂层施加到电子或电气装置以防护水分、粉尘、化学物质和极端温度。保形涂层呈现上面形成涂层的基板的3D形状，并覆盖基板的整个表面。例如，已知基于聚对二甲苯技术将相对较厚的保护涂层施加到电子基板。用这种方法形成的保形涂层通常对于丙烯酸树脂、环氧树脂或聚氨酯树脂具有30至130μm的厚度，对于硅树脂具有50至210μm的厚度。
使用湿式化学技术形成化学涂层的不足之处在于使用溶剂的需求及相关环境影响。此外，湿式化学技术仅允许涂布装置或元件的暴露区域，因此“隐藏的”区域，例如在元件后的凹槽无法得到保护。移动电话上的此类隐藏区域的实例包括RF屏蔽下的区域、屏蔽FOG(玻璃上挠性板)连接器、ZIF(零插拔力)连接器的内部元件。
此外，此类基板的电子或电气接触点若涂布的保护层过厚，则可能由于电阻增加而失去其功能。
由于通过湿式化学技术形成的保形图层相对较厚，通常将接触点遮蔽以防止涂层沉积在上面。然而，这种方式导致加工复杂，对于工业化生产不切实际。此外，相对较厚的涂层会使例如转轴的区域堵塞。P2i的防溅(TM)技术是保护电子或电气装置的替代方法，将超薄拒液保护涂层施加到组装电子或电气装置的外部和内部。限制液体进入，另外防止任何进入的液体在该装置内扩散。因此，在第一时间防止绝大部分的任何侵入液体进入装置中，同时在该装置内存在不会干扰接触点功能的某种另外的保护。然而，由于此技术是针对拒液涂层而非物理屏障，故一般仅提供针对喷溅的防护且并无针对装置浸入液体中的防护。
WO2007/083122揭示了电子及电气装置，其上通过在包含特定单体化合物的脉冲等离子体中暴露足够时间，以允许在该电气装置或电子装置的表面上形成聚合物涂层而形成拒液聚合物涂层。一般而言，将待处理的物品与欲沉积的气态材料一起放置在等离子体腔室中，在腔室内点燃辉光放电并施加合适的电压，电压可为脉冲电压。本发明申请是针对一种拒液涂层而非物理屏障。
此项技术中仍需要不具有现有技术方法所施加的涂层的缺点的非常有效的保护涂层。此类涂层可进一步增强基板对液体的抗性及/或能够更高效地制造受保护的基板，特别是在电子工业中。本发明的一个目的是提供针对此类问题和/或至少一个与现有技术有关其他问题的解决方案。
发明内容
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种电子或电气装置或其元件，其包含在电子或电气装置或其元件的表面上的保护性聚合物涂层，其中，聚合物涂层可通过使电子或电气装置或其元件在包含一种或多种饱和单体化合物的等离子体中暴露足够时间，以允许在其表面上形成保护性聚合物涂层而获得，其中，一种或多种饱和单体化合物各自在标准压力下具有低于45℃的熔点和在标准压力下具有低于500℃的沸点。
优选地，各饱和单体化合物为通式(I)所示的化合物：
其中，R1至R4各自独立地选自氢、卤素和任意经取代的C1-C6的环状、支链或直链烷基，且n为1至24。
本发明在电子或电气装置或其元件的表面上提供保护性聚合物涂层，这种保护性聚合物涂层通过饱和单体化合物聚合而成。使用饱和单体作为保护性聚合物涂层的起始材料的好处来自于以下事实：比不饱和单体更稳定(其聚合与不饱和单体不同)，因此可以容易地储存和运输。出于同样的原因，不需要添加自由基抑制剂(稳定剂)，并且不需要考虑它们对储存和聚合过程的影响。此外，因相对于不饱和单体，饱和单体通常不易于官能化，所以也可以比不饱和单体便宜。
使饱和单体，即没有双键或三键的可聚合结构的单体聚合需要高能量条件，这意味着在聚合过程中，发生烃的显著片段化，引起单体交联。由于缺乏不饱和键，使用本申请所描述的饱和分子进行等离子体聚合不具有位点特异性。这产生更多交联的结构。在聚合物中存在较高比例的交联意味着聚合物涂层更致密，并提供针对质量和电子传输的物理屏障(即限制水、氧和离子的扩散)。
优选地，饱和单体化合物在标准压力下的熔点低于40℃，可选低于35℃，最优选低于30℃。优选饱和单体化合物在标准压力下的沸点低于450℃，可选低于400℃，可选低于350℃，最优选低于300℃。
n的值可以为1至22、1至18、1至16，或者在一个优选的实施例中，n为8至14，可选n为12。
卤素可以是氯或溴，但是为了符合RoHS规定(有害物质限制)，优选为氟。单体可以为全氟烷烃。单体可以含有1、2、3、4、5或6个氟基。
在一个实施例中，R1至R4各自独立地选自氢和任意经取代的C1-C6的支链或直链烷基。本领域技术人员可以了解C1-C6环状、支链或直链烷基的可能的取代基。本领域技术人员可以了解，C1-C6环状、支链或直链烷基各自可以被一个或多个饱和官能基取代。如果烷基被取代，优选的取代基是卤素，即R1至R4中的任一个可以是卤代烷基，优选氟代烷基。烷基可以被一个或多个氟基取代。R1至R4中的任一个可以被1、2、3、4、5或6个氟基取代。R1至R4中的任何一个可以为全氟烷基。烷基中的任何一个也可以被一个或多个羟基取代。
可选地，C1-C6烷基各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、新戊基、正己基、异己基和3-甲基戊基。
在一个优选的实施例中，R1和R4均为甲基。
在一个优选的实施例中，R2和R3各自独立地选自氢和甲基。在一个优选的实施例中，R2和R3各自为氢。
在一个优选的实施例中，R1和R4均为甲基，并且R2和R3各自氢，即单体为直链烷烃。在特别优选的实施例中，R1和R4均为甲基，R2和R3各自为氢，并且n为8至14，最优选12。
单体可以是C1-C21直链烷烃、C1-C8直链烷烃、C9-C18直链烷烃或C13-C16直链烷烃。单体可以是C4-C24支链烷烃、C4-C8支链烷烃、C9-C22支链烷烃或C13-C16支链烷烃。应该理解，支链烷烃单体的最大碳原子数将高于直链单体的最大碳原子数，以满足单体在标准压力下的熔点低于45℃且在标准压力下的沸点低于500℃的要求。
优选地，单体选自甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、正己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷、正庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2,2-二甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、2,4-二甲基戊烷、3,3-二甲基戊烷、3-乙基戊烷、2,2,3-三甲基丁烷、正辛烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、4-甲基庚烷、2,2-二甲基己烷、2,3-二甲基己烷、2,4-二甲基己烷、2,5-二甲基己烷、3,3-二甲基己烷、3,4-二甲基己烷、3-乙基己烷、2,2,3-三甲基戊烷、2,2,4-三甲基戊烷、2,3,3-三甲基戊烷、2,3,4-三甲基戊烷、3-乙基-2-甲基戊烷、3-乙基-3-甲基戊烷、2,2,3,3-四甲基丁烷、正壬烷及其异构体、正癸烷及其异构体、正十一烷及其异构体、正十二烷及其异构体、正十三烷及其异构体、正十四烷及其异构体、正十五烷及其异构体和正十六烷及其异构体。
表1提供了适合直链烷烃单体及其在标准(大气压)压力下的相应的熔点和沸点的列表。
表1
一些优选的支链烷烃单体的化学结构提供如下：
等离子体可以包含单一单体化合物。在这种情况下，涂层通过单一单体化合物的聚合形成。
或者，等离子体可以包含两种不同的单体化合物。在这种情况下，涂层通过两种不同单体化合物的聚合形成共聚物而形成。例如，等离子体可以包含单体化合物和共单体化合物，其中单体化合物和共单体化合物具有根据式(I)的不同化学结构。也可以包含超过两种不同的单体化合物。
使用两种或多种不同的单体化合物可以调整涂层性能(例如硬度，表面修复和蚀刻以及在基板/涂层界面处的聚合物生长)。例如，对于涂层中易于磨损的区域，可以选择共单体以与基板表面和/或顶部上的盖层形成较强的界面以保护涂层。
在一个优选实施例中，保护性聚合物涂层是物理屏障。术语“物理屏障”用于表示：涂层通过提供对质量和电子传输的物理屏障，限制水、氧和离子随时间/电压的扩散来保护电子或电气装置或其元件。
涂层可以形成由至少70°的静态水接触角(WCA)限定的表面。WCA为至少90°的涂层可以描述为拒液的(通常为拒水的)。在这种情况下，涂层除了提供物理屏障之外还实现了拒液性能。对于氟化聚合物，涂层的静态水接触角可以为至少100°。液体在固体基板上的接触角指示表面能，表面能又表明基板的拒液性。接触角可以在VCA Optima接触角分析仪上在室温下使用3μL去离子水液滴进行测量。
在一个特别优选的实施例中，保护性聚合物涂层是在装置或其元件表面上的保形聚合物涂层。
当涂层为保形涂层时，这意味着其呈现电子或电气装置或其元件的3D形状并且基本上覆盖装置的整个表面。这有利于确保涂层在装置或元件的整个表面上具有足够厚度以得到最佳功能。术语“基本上覆盖整个表面”的含义在一定程度上取决于要覆盖的表面的类型。例如，对于一些元件，可能需要完全覆盖表面以使元件在浸入水中之后仍起作用。但是，对于其他元件或外壳，可以允许覆盖范围存在小间隙。
申请人已经发现，形成物理屏障的保形涂层的厚度可以比现有技术获得的涂层的厚度低得多。这种新的较薄的涂层提供了物理屏障的保护，同时使用较少的单体并且具有较短的处理时间，因此具有环境和经济优势。
本发明的涂层足够薄，以避免堵塞例如旋转轴的重要区域。
本发明的涂层足够薄，以实现与电接触点电连接，而无需事先去除涂层，因此在涂布过程期间不需要遮蔽电接触点。这对于例如ZIF(零插入力)连接器、耳机插孔和SIM卡插槽的元件特别有利。
不同的连接器对接触点(并且因此对涂层)施加不同的力，并且可以具有不同的表面形态与接触点接触(例如，平面、圆形或尖形)。合适的连接器的实例包括ZIF连接器、RF连接器、滑擦接触、以高剩余接触力接触(插入后的平衡力)、弹簧连接器、耳机连接器和SIM卡槽。为了本发明的目的，使用ZIF或RF连接器来确定是否可以通过涂层形成电连接。
保护性聚合物涂层厚度可以为50至10000nm，可选为50至8000nm、100至5000nm，优选为250nm至5000nm，最优选为250nm至2000nm。低于2000nm的涂层通过涂层与耳机连接显示出良好的结果。低于1000nm的涂层对经过涂层连接到弹簧连接器和SIM卡插槽显示出特别好的结果。
保护性聚合物涂层可以基本上在装置的外部和/或内部表面上形成保形物理屏障。例如，保护性聚合物涂层可以在电子或电气装置或其元件的基本整个外表面上形成保形物理屏障。
在一个实施例中，电子或电气装置或其元件包括外壳，并且保护涂层在外壳的基本上整个外表面和/或内部表面上和/或在外壳内的元件的表面上形成保形物理屏障。
在一个实施例中，电子或电气装置或其元件包括外壳，并且保护性聚合物涂层基本上在外壳的整个内表面和/或外壳内的元件的表面上形成保形物理屏障。在此实施例中，涂层对内表面提供了适当的保护；外壳的外表面可以不设置涂层，这对装饰品有利并且减少加工步骤。
使用等离子体聚合提供了具有良好厚度和质量均匀的涂层，并且允许涂布电子或电气装置或其元件上的非暴露区域，例如在元件后使用湿式化学技术不可接近的凹槽。另外，使用等离子体聚合的优点在于：不需要使用溶剂的清洁技术。
该涂层可以包含一个或多个保护性聚合物涂层。
优选地，保护性聚合物涂层是电绝缘的。
在一个实施例中，当对电子或电气装置或其元件施加功率时，电子或电气装置或其元件能够承受浸入高达1米的水中超过30分钟，而不会发生故障或腐蚀。
可选地，当保护性聚合物涂层被施加在测试印刷电路板(PCB)上时，其浸入水中且施加至少16V/mm的电压(例如，跨电极之间0.5mm间隙施加8V电压)达最少13分钟时具有8兆欧姆或更高的电阻。
在一个实施例中，涂层是电绝缘的，并且涂层足够柔顺，使得电连接器可以连接到电子或电气装置或其元件，并且在电连接器和电子或电气装置或其元件之间产生电连接，而不需要首先去除涂层。
可选地，涂层是电绝缘的，并且使用直径为1mm的圆形探针对涂层施加低于100g的力允许与电子或电气装置或其元件在已经施加力的局部区域中形成电连接。
可选地，涂层是电绝缘的，厚度为150nm至1000nm，并且使用直径为1mm的圆形探针对涂层施加低于65g的力允许在涂层已施加力的局部区域中形成电连接。
可选地，电子或电气装置或其元件包括至少一个电接触，并且至少一个电接触被涂层覆盖。
电子或电气装置或其元件优选地选自移动电话、智能电话、寻呼机、收音机、声音和音频系统，例如扬声器、麦克风、振铃器和/或蜂鸣器、助听器、个人音频设备、例如个人CD，卡式磁带或者MP3播放器、电视机、包括便携式DVD播放器的DVD播放器、录像机、数字和其他机顶盒、计算机机相关元件、例如膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、平板手机、掌上电脑、个人数字助理(PDA)或仪器仪表、游戏控制台、数据存储装置、室外照明系统、无线电天线和其他通信设备和印刷电路板。
在本发明的优选实施例中，基板可以包括电子元件或由电子元件组成，例如印刷电路板(PCB)、印刷电路板阵列(PCBA)、晶体管、电阻器或半导体芯片。因此，电子元件可以是电子装置(例如移动电话)的内部元件。本发明的涂层对于防止此类元件中的电化学迁移特别有意义。
另一方面，本发明提供了一种用于处理如前述技术方案中任一项所描述的电子或电气装置或其元件的方法，包括：
使电子或电气装置或其元件在包含一种或多种饱和单体化合物的等离子体中暴露足够的时间，以允许在其表面上形成保护性聚合物涂层，其中，一种或多种饱和单体化合物各自在标准压力下具有低于45℃的熔点，并且在标准压力下具有低于500℃的沸点。
优选地，各单体为通式(I)所示的化合物：
其中，R1至R4各自独立地选自氢、卤素和任意经取代的C1-C6支链或直链烷基，且n为1至24。
单体化合物如上详细定义。
可选地，涂层以连续层形式构造。
等离子体可以包含一种单体化合物。在这种情况下，涂层通过单一单体化合物的聚合形成。
或者，等离子体可以包含两种不同的单体化合物。在这种情况下，涂层是通过两种不同单体化合物聚合形成的保聚物而形成。例如，等离子体可以包含单体化合物和共单体化合物，其中单体化合物和共单体化合物具有根据式(I)的不同化学结构。也可以包含超过两种不同的单体化合物。
涂层可以包括一个或多个涂层，其中一个或多个涂层的总厚度在根据第一方面的范围内。或者，涂层可以包含一个或多个涂层，其中每个涂层的厚度在根据第一方面的范围内。
理想情况下，单体在室温下为气体或液体，以使其可以被输送到等离子体腔室中。
等离子体通常通过对一种或多种单体化合物施加射频信号而形成。用于本发明方法的合适的等离子体包括非平衡等离子体，例如由射频(Rf)、微波或直流电(DC)产生的等离子体。如此项技术中可知，其可以在大气压或亚大气压下操作。然而，特别是它们可能由射频(Rf)产生。
等离子体可以是脉冲波(PW)等离子体和/或连续波(CW)等离子体。
涂层优选基本上不含小孔以使其能够提供物理屏障。优选ΔZ/d<0.15，其中ΔZ为平均高度变化，即在AFM线扫描时测量的表面轮廓，d为涂层厚度。ΔZ/d的值指示涂层表面上的缺陷延伸到涂层中的程度，即缺陷深度相对于总涂层厚度的百分比值。例如，ΔZ/d＝0.15意味着表面上的空隙仅向下延伸至涂层厚度的15％。ΔZ/d<0.15的涂层在本文中定义为基本不含小孔。
涂层的密度可高于形成涂层的相应单体的密度。例如，密度增加可约为0.1g/cm3。密度的增加可由高度交联的涂层解释。涂层的高密度改善了涂层的屏障性能。
过程参数可以包括例如功率、单体的流速和单体流量/功率比。
优选地，在标准温度和压力下的单体流速为0.2至50sccm，优选为0.2至10sccm，最优选为0.25至1.0sccm。
在特别优选的实施例中，功率与单体流速比为5至70W/sccm，可选为40至70W/sccm，可选为30至50W/sccm。
将所述电子或电气装置或其元件暴露于等离子体的步骤可在反应腔室中发生。
将所述电子或电气装置或其元件暴露于等离子体的步骤可以包括两步过程，其中，第一和第二步骤包括不同的等离子体条件，例如第一连续波(CW)步骤和第二脉冲(PW)步骤。
已经发现，连续波(CW)沉积步骤作为基板预涂布步骤，其优化了涂层的性能。申请人已经发现包含CW步骤优化了基板表面和生长涂层之间的界面，这两者都引起基板表面的一些蚀刻和聚合物涂层的生长。包括CW沉积步骤引起涂层的均匀生长并使涂层中形成缺陷的可能性最小化。
已经发现，脉冲(PW)沉积步骤对于使涂层良好进入难以接近区域中极为重要。申请人意外地发现，通过调整流量和功率参数可以优化内表面上涂层的质量和厚度。增加功率提供在内表面上具有所需功能的高质量涂层。增加流量提供在外表面上具有所需功能的高质量涂层。
进入腔室中的单体化合物的流速可低于(以腔室的体积计)不饱和单体的情形。意外的是，已经发现较高的功率/单体流量比率有助于甚至在提供低电阻的厚度下形成具有所需屏障性能的聚合物涂层。
单体化合物进入腔室中的确切流量在一定程度上取决于所使用的特定单体化合物的性质、基板的性质和所需的保护涂层特性。在本发明的一些实施例中，将单体化合物以0.2至50sccm，优选0.2至10sccm，最优选0.25至0.5sccm范围内的气体流速引入腔室中，尽管这将取决于腔室体积。对于2.5l腔室，气体流速可以在0.3至0.5sccm的范围内。考虑到单体在腔室内类似于理想气体的作用，故单体气体流量由液体单体流量计算。
对于脉冲等离子体，通过使用较高的峰值功率和改变脉冲方案(即接通/断开时间)可以获得较高的平均功率。
另一方面，本发明涉及一种在电子或电气装置或其元件上形成涂层的方法，其包括：使基板在腔室中暴露于包含单体化合物的等离子体中，优选脉冲等离子体，保持足以允许在基板上形成保护性聚合物涂层的时间段，其中在基板曝光期间，脉冲等离子体具有至少8瓦/公升的峰值功率(例如，接通阶段)。
在此类方法中，等离子体的峰值功率密度大大超过WO2007/083122中所描述的峰值功率密度。已经发现，即使在提供低电阻的厚度下，比较高的等离子体功率密度意外的有助于形成具有所需拒液性和/或屏障特性的聚合物涂层。这是由于在较高的功率下交联和/或片段化增加。
等离子体的确切峰值功率密度在一定程度上取决于所使用的特定单体化合物的性质，基板的性质和所需的保护涂层特性。在本发明的一些实施例中，等离子体的接通阶段峰值功率密度可在3至30瓦/公升范围内，例如在8至22瓦/公升的范围内。
在一个实施例中，等离子体是脉冲等离子体，其中脉冲以使得接通时间:断开时间的比率在0.5至0.001范围内的序列施加。例如，接通时间＝35至45μs，断开时间＝0.1ms至10ms，例如0.5ms。这种脉冲方式产生比现有技术的技术，例如，如WO2007/083122所揭示的技术高得多的平均功率，促进所得聚合物涂层的交联和/或片段化增加。
另一方面，本发明涉及一种在电子或电气装置或其元件上形成涂层的方法，其包括：使基板在腔室中暴露于包含单体化合物的等离子体中足够时间，优选连续等离子体，以允许在基底上形成保护性聚合物涂层，其中，在基板暴露期间，连续的等离子体具有至少8瓦/公升的功率密度。
另一方面，本发明涉及一种在电子或电气装置或其元件上形成涂层的方法，其包括：使电子或电气装置或其元件暴露于包含单体化合物的等离子体中足够时间，优选脉冲等离子体，以允许在基板上形成保护性聚合物涂层，其中，在基板的曝光期间，脉冲等离子体的峰值功率/流量比在5至200W/sccm之间，更优选为40至70W/sccm之间，最优选为60W/sccm。
已经发现，此功率与流量比的范围意外地有助于甚至在非常低的厚度下也形成具有所需拒液性和/或屏障特性的聚合物涂层。
另一方面，本发明涉及一种在电子或电气装置或其元件上形成涂层的方法，其包括：使电子或电气装置或其元件暴露于包含单体化合物的等离子体中足够时间，优选连续的等离子体，以允许在基板上形成保护性聚合物涂层，其中，在基板暴露期间，连续的等离子体的功率与流量比在5至200W/sccm之间，更优选在40至70W/sccm之间，最优选为60W/sccm。
使电子或电气装置或其元件暴露于等离子体的步骤可以包括脉冲(PW)沉积步骤。或者，使电子或电气装置或其元件暴露于等离子体的步骤可以包括连续波(CW)沉积步骤。
本发明的各方面提供了有助于形成高效保护涂层的方法，保护涂层可以施加到电子基板上而不会与接触点产生不利影响。一个优点在于，所得到的涂层具有足够的柔性，使得在装置制造和组装期间或之后涂布装置之后可接合电连接器。在一个实施例中，该方法包括在施加涂层之后，将电连接器接合到电子或电气装置或其元件的步骤。优点在于：在电子或电气装置或其元件制造或组装期间涂布装置或元件之后，电连接器可容易地连接到电子或电气装置或其元件。在替代实施例中，电连接器可以在施加涂层之前连接到电子或电气装置或其元件。
值得注意的是，本发明的各方面的特征协同作用，并在组合时产生本发明的优选实施例。根据本发明明确地涵盖具有或不具有本文中所述的优选和可选特征中的任何一个的所有此类组合。
在本发明的所有方面，以有效方式形成保护性聚合物涂层的精确条件将取决于多重因素，例如但不限于单体化合物的性质、基板的性质以及所需涂层的特性。这些条件可以使用常规方法，优选地，或者使用本文所描述的本发明的技术和优选特征来确定，其与本发明以特定协同方式起作用。
适合用于本发明方法中的等离子体包括非平衡等离子体，例如由射频(Rf)、微波或直流电(DC)产生的等离子体。如此项技术中所知，其可在大气压或亚大气压下操作。然而，特别是可由射频(Rf)产生。
可以使用各种形式的设备来产生气态等离子体。一般而言，这些设备包括可能产生等离子体的容器或等离子体腔室。此类设备的特定实例例如在WO2005/089961中和WO02/28548中进行了描述，其内容以引用的方式并入本文中，但是许多其他传统的等离子体发生设备是可用的。
一般而言，将待处理的基板与单体化合物一起放置在等离子体腔室内，在腔室内点燃辉光放电，并施加合适的电压。电压可以是连续波或脉冲。单体可以从一开始就引入或者在初始连续功率等离子体一段时间后引入。
单体化合物在等离子体中适当地处于气态。等离子体可以仅包含单体化合物的蒸气(如果存在的话)。此类蒸气可以就地形成，其中化合物以液体形式引入腔室中。单体也可以与载气，特别是惰性气体如氦气或氩气组合。
在优选的实施例中，单体可以通过气雾剂装置，例如雾化器或其类似物输送到腔室中，例如WO2003/097245和WO03/101621中所描述，其内容以引用的方式并入本文中。在此类布置中，可以不需要载气，这有利地帮助实现高流速。
在一些情况下，初始连续功率等离子体可以在腔室内例如冲击10秒至10分钟，例如大约10秒至60秒。这可以作为表面预处理步骤，确保单体化合物本身容易附着到表面上，使得聚合反应发生时，涂层在表面上“生长”。预处理步骤可以在将单体引入腔室之前进行，例如在惰性气体的存在下或者仅仅在残余氛围中进行。然后可以将单体引入腔室中，将等离子体切换成脉冲等离子体，继续利用连续等离子体或使用连续等离子体和脉冲等离子体的序列以允许聚合反应进行。
在所有情况下，通过施加高频电压(例如在13.56MHz)点燃辉光放电。这适合使用腔室内部或外部的电极施加。
气体、蒸汽或气雾剂可抽取或抽吸至等离子体腔室或区域中。特别地，在使用等离子体腔室时，可通过使用抽空泵降低腔室内的压力，将气体或蒸汽抽取至腔室中，或者可以按照液体处理中常见方式那样将其抽吸或注入腔室中。
气体、蒸汽或气体混合物可以以至少0.04sccm，优选0.2至50sccm，优选0.2至10sccm，最优选0.25至0.5sccm范围内的速率供应，尽管这将取决于腔室体积。根据本文的教导，这些量可以按照腔室体积的比例放大到较大的系统。
聚合反应适合使用压力维持在0.1至200毫托，合适地在约15至150毫托，优选30至60毫托，最优选约40毫托的单体化合物的蒸气实现。
所施加的电场优选可提供相对较高的峰值功率密度，例如，如上文在本发明方法中所定义的。或者，此脉冲可以产生较低的平均功率的序列，例如以使得接通时间:断开时间的比率在20:100至20:20000范围内的序列施加。断开时间较短的序列对于维持良好的功率密度可以是优选的。序列的一个实例是使得功率接通20至50微秒，例如30至40微秒，例如约36微秒，并且断开5至30毫秒，例如5至15毫秒，例如6毫秒的序列。已经发现当单体为通式(I)化合物时特别有益。
在3公升腔室中以这种方式获得的平均功率优选在0.05至25W的范围内。在一些实施例中，在3公升腔室中相对较低的平均功率是优选的，例如，在0.1至5W的范围内，例如0.15至0.5W范围内。已经发现，较高的平均功率，例如超过5W具有帮助单体片段化的优点。这些范围可基于较大或较小腔室的体积按比例增大或减小，并取决于所选择的峰值功率和脉冲序列。
过程温度，例如在腔室内测量的温度可以是环境温度，或优选略高于环境温度，例如在25至60℃的范围内，例如35至55℃范围内。在一些实施例中，过程温度保持在40℃以下。优选将涂层沉积过程中的温度保持在不会损坏电子或电气装置或其元件的范围内。例如，对于移动电话，温度保持在50℃以下。
所使用的等离子体腔室适宜具有足够的体积以容纳多个基板，特别是当基板尺寸较小时，利用恰当尺寸的设备可容易地同时加工例如多达20000个PCB。特别适合用于制造根据本发明的经涂布基板的设备和方法描述在WO2005/089961中，其内容以引用的方式并入本文中。
腔室的尺寸经选择以容纳整个被处理的特定基板。例如，大体上呈长方体的腔室可以适用于多种应用，但是如果有必要，可以构造成细长形或矩形，或者实际上呈圆柱形的，或者具有任何其他合适形状的腔室。腔室的体积可例如为至少1公升，优选至少8公升。在一些应用中，体积至多为13公升或至多为25公升的相对较小的腔室是优选的。对于大规模生产，腔室的体积可以适当地高达400公升或更高。腔室可以是可密封的容器，以允许分批处理，或者其可以包括用于基板的入口和出口，以允许其用于连续过程。特别是在后一种情形中，使用大容量泵维持腔室内产生等离子体放电所需的压力条件，例如在具有“鸣笛排气”的装置中常用的。然而，也可在大气压力下或者接近于大气压力下加工某些基板，以消除对于“鸣笛排气”的需要。
有利的是，基板的电子或电接触点在暴露期间不需要遮蔽，特别是对于厚度低于5μm，更优选低于2μm的涂层。实际上，在本发明的一个实施例中，在通过本文所描述的任何方法形成涂层的过程中，不遮蔽这些接触，有利于简化过程。
更一般地，从另一方面来看，本发明涉及一种基板，其具有通过本文所描述的任何方法形成的聚合物涂层。本发明还包括可通过本文所描述的任何方法获得的经涂布的基板。
本发明的一个特别的优点在于：可通过仅涂布内部元件，例如PCB，使电子或电气装置作为一个整体甚至在完全浸入液体期间对液体具有抗性，而不需要外部涂层。因此，根据另一方面，本发明在于一种电子或电气装置，例如移动电话，其包括外壳和上面通过本文所描述的任何方法形成涂层的一个或多个内部电子或电气元件。有利的是，外壳不需要包括涂层。该装置可有利地通过标准IEC 60529 14.2.7(IPX7)。
更一般地，本文所描述的任何经涂布的电子基板甚至在完全浸入水中至少2分钟，优选至少5分钟后仍能继续起作用。电子基板优选地继续起作用至少30分钟或更优选至少两天。
与在电子或电气装置或其元件上形成涂层的方法有关的本发明可以使用关于本发明的第一方面所列出的单体进行。
如本文所使用，表述“呈气态”是指单独或以混合物形式的气体或蒸气，以及可选使用的气气雾剂。
如本文所使用，表述“保护性聚合物涂层”是指例如通过形成屏障并且具有拒液性(例如防油性和/或防水性)而针对液体损坏提供某种防护的聚合物层。影响基板的液体源可以包括环境液体，例如水，特别是雨水，以及可能意外溅出的液体。
如本文所使用，表述“在基板的暴露期间”是指基板与等离子体一起处于腔室内的时间段。在本发明的一些实施例中，该表达可以指基板与等离子体一起处于腔室内的整个时间段。
在本申请的说明书和权利要求书中，措辞“包括”和“含有”以及措辞的变体例如“含”和“包括”是指“包括但不限于”，和不排除其他部分、添加剂、组分、整体或步骤。此外，单数包括复数，除非上下文另有要求。特别地，在使用不定冠词的情况下，说明书要理解为包括复数以及单数，除非上下文另有要求。
本发明各个方面的优选特征可以与其他任何方面结合描述。本发明的其他特征从下面的实施例中变得显而易见。一般来说，本发明延伸到本说明书中公开的任一新颖的特征(包括任何权利要求和附图)、或任何新颖特征的组合。结合特定方面被描述的特征、整体、特性、化合物、化学部分或基团，本发明的实施方式或实施例可适用于任何其他方面。此外，除非另有说明，本发明公开的任何特征都可以被具有相同或相似目的的特征所取代。
例如单体浓度，当一个属性的上限和下限值时，一系列由任意上限值和任意下限值定义的数值范围也暗含在其中。
附图说明
现将参照以下非限制性实施例和附图进一步描述本发明，其中：
图1示出了用于确定涂层电阻的电气测试设备。
图2显示了在1x1μm2视野(左上图)，5x5μm2视野(右上图)内如实施例1中所述制备的1700nm厚涂层的轻敲模式图像、指示涂层的高度变化(z-轴)的代表性等高线(左下图)和指示完全基板覆盖的相位图像(右下图)；涂层的RMS粗糙度为0.4nm，Δz/d＝0.0006。
具体实施方式
实施例1
过程设置和参数
等离子体聚合实验在容积为2.5公升的圆柱形玻璃反应器容器中进行。该容器分为两部分，在真空下用氟橡胶O形环将两部分密封在一起。将反应器的一端连接到在70℃下加热的液体流量控制器上，并将其用于以受控的流速输送单体。
反应器的另一端连接到配有压力表、压力控制阀、液氮阱和真空泵的金属泵管线。将铜线圈电极缠绕在反应器的外部(11匝直径为5mm的管道)，并通过L-C匹配网络连接到RF功率单元。对于脉冲等离子体沉积，RF功率单元由脉冲发生器控制。
所使用的单体为正十四烷(CAS号16646-44-9)，一种根据本发明的饱和单体。
将反应器抽空至基础压力(通常<10毫托)。使用流量控制器将单体输送到腔室中，单体气流流量为0.4sccm。将腔室加热到45℃。反应器内部的压力维持在30毫托。使用13.56MHz的RF产生等离子体，该过程通常由两个主要步骤组成：连续波(CW)等离子体和脉冲波(PW)。CW等离子体持续2分钟，PW等离子体的持续时间在不同实验中不同。峰值功率设置为30W，并且脉冲条件为接通时间(Ton)＝37μs，断开时间(Toff)＝0.5ms的时间。在沉积结束时，切断RF功率，停止流量控制器并且将腔室抽吸到基础压力。然后将腔室通气至大气压力并移除经涂布的样品。
对于各实验，使用两个测试PCB和两个Si晶圆片。Si晶圆片允许测量所形成的涂层的物理性质，例如针对表面形态的AFM。测试PCB的金属轨迹为金涂布的铜。将Si晶圆片放置在PCB的顶部前侧。
表2列出了实验的过程参数。
实施例2
在固定电压下电阻随时间的变化
通过设计这种测试方法来评价不同涂层在印刷电路板上提供电屏障的能力，并预测智能手机通过IEC 60529 14.2.7(IPX7)测试的能力。该方法被设计与自来水一起使用。该测试涉及测量标准化印刷电路板(PCB)在水中的电流电压(IV)特征。已设计出在电极之间间距为0.5mm的PCB，以允许评估在水中电化学迁移跨过轨迹何时发生。通过测量电流对电化学活性程度进行定量；低电流表明高质量涂层。这种方法已被证明在区分不同的涂层方面是非常有效的。涂层的性能可例如在4V、8V和21V下的电阻定量。当施加8V的电压时，在未处理的测试装置上测得的电阻约为100欧姆。
如图1所示，将待测试的被涂布的PCB放入具有水的烧杯中，并连接到的电气测试设备。使板10在水平方向和垂直方向上位于具有水14的烧杯12的中心，以使局部离子浓度的影响减到最小(板的垂直位置极为重要，水位应达到蓝线)。当连接PCB时，电源设置为所需的电压，并立即监测电流。施加的电压为8V，PCB在设定的电压下保持13分钟，在此期间连续监测电流。
测试根据表2中所示的过程参数形成的涂层和结果如表3所示。已经发现，当涂层的电阻值高于8兆欧姆时，经涂布的装置将成功通过IPX7测试。经涂布装置的性质(例如智能手机的类型)将影响测试，例如由于材料的变化、进入点、功率消耗等的变化。
临界力(Fc)
当对涂层施加压缩应力时，涂层的电导率可以显著地变化。电导率的变化将取决于涂层所经历的应变的幅度，缺陷量和涂层中聚合物基质的类型。这种行为是基于导电网络的形成或破坏进行解释，导电网络的形成或破坏进一步取决于聚合物基质的粘度(硬度)。为了评估涂层在相对较低的力下提供电接触的能力，进行接触力测试。
接触力测试是一种电测试程序，涉及测量通过平面探针施加到绝缘涂层的用于涂层发生电击穿的临界力(Fc)或压力(Pc)。这种测试可以用于智能手机的PCB上，或在制备过程期间作为见证样品放置的带状板(测试PCB)。
这种测试使用直径为1mm的扁平探针(或直径为2mm的球形探针)接触平面膜的表面。将探针安装在支架上，并且布置使得由探针施加到样品表面的力的变化立即通过上面放置样品的秤(或称重传感器)记录。利用这种布置，施加的压力的分辨率约为15KPa(5g力)。
正常的程序是通过探针对样品的平坦表面手动施加匀变力，同时观察探针与导电基板之间的电阻。将力手动或自动增加到使电流击穿膜的点(Fc)。
这种测试允许在整个表面上的多个不同点处分析样品的电绝缘特征，从而提供表面层均一性的观点。
实施例1中形成的经涂布的PCB涂层的Fc值显示在表3中。
涂层厚度
使用光谱反射测量装置(Filmetrics F20-UV)，使用通过光谱椭圆偏振法验证的光学常数测量在实施例1中形成的涂层厚度。
光谱反射测量法
使用Filmetrics F20-UV光谱反射测量设备测量涂层的厚度。这种仪器(F20-UV)通过涂层反射光并分析在一定波长范围内的所得反射光谱来测量涂层的特性。从涂层的不同界面反射的光可为同相或异相的，因此这些反射取决于入射光的波长和涂层的厚度以及折射率而增加或消减，结果是在反射光谱中涂层特有的强度振荡。
为了确定涂层的厚度，Filmetrics软件计算尽可能接近地匹配所测量的光谱的理论反射光谱。基于标称涂层叠层(层状结构)，其以有关反射光谱外表特征的初步猜测开始。这包括关于构成该样品的不同层和基板的厚度(精度为0.2nm)和折射率的信息(折射率值可以从光谱椭圆偏振测量法得到)。然后通过调整涂层的特性，直到发现与所测量的光谱最佳拟合，来调整理论反射光谱。所测量的涂层必须是光学光滑的，厚度范围在1nm到40μm之间。
表面形态。
使用原子力显微镜(AFM)测量涂层的表面形态。通过以轻敲成像模式操作的VeecoPark Autoprobe AFM仪器进行分析，使用Ultrasharp NSC12(弹簧常数范围为4至14N/m，共振频率范围为150至310kHz的跳水板式控制杆)进行。使用在顶端具有<10nm的曲率半径和<20°开张角的高纵横比探针。在5x5和1x1μm2的视野内获取成像，较大视野具有较多信息。通过标准软件计算各视野的表面粗糙度，RMS(均方根)。在所有情况下，所获得的图像都为256x256像素。
通过涂层的AFM形态分析，可以得到两个参数；(a)涂层的RMS粗糙度(r)和b)比率ΔZ/d，其中，d为涂层的厚度，ΔZ在下面进行解释。
图2显示根据实施例1制备的试样实例(厚度d＝1700nm)在1x1μm2视野内轻敲模式图像(左手侧)和显示用于计算RMS粗糙度的数据的等高线(右手侧)。在曲线上指示的ΔZ值是在图中代表大部分涂层的区域内取得。在ΔZ范围上方的峰表示大颗粒，在ΔZ范围下方的谷显示涂层中的空隙或小孔。峰的宽度也指示粒度。
对于表3中的样品，RMS粗糙度(r)为0.4nm，ΔZ＝1±0.2nm，得到ΔZ/d＝0.0006。
已经显示，ΔZ/d<0.15，表示不含小孔的涂层。形态参数是不含小孔的涂层的良好指标。然而，仅此特性并不能说明涂层的高性能。
在检查中发现涂层为保形涂层，并且所有涂层均超过IPX7测试或接近该测试的事实表明其形成物理屏障。使用等离子体聚合沉积涂层的优点在于，涂层可以做得足够厚以提供物理屏障，同时明显薄于现有技术的保形涂层。该厚度范围的优点在于：其足够厚以形成物理屏障，又足够薄以允许产生电连接，而不需要首先将其移除。
使用等离子体聚合的优点在于：在等离子体聚合技术期间，单体的良好进入确保涂层覆盖所有所需的区域，例如整个外表面。在电子或电气装置包括外壳的情况下，外壳的整个内表面可以被涂布(通过使敞开的外壳暴露于等离子体)以在组装该装置后，保护外壳内部的电子元件。
表2由正十四烷形成的涂层的过程参数
表3由正十四烷形成的涂层的涂层特性
厚度(d)Si 968nm
厚度(d)SB 1135nm
在8V下13分钟的R 4.78E+07Ω
R/d(13min) 4.21E+04Ω/nm
临界力 60g
RMS粗糙度(AFM) 0.4nm
ΔZ(AFM) 1±0.2nm

Claims (50)

1.一种电子或电气装置或其元件，其包含在电子或电气装置或其元件表面上的保护性聚合物涂层，其中，所述聚合物涂层通过使电子或电气装置或其元件在包含一种或多种饱和单体化合物的等离子体中暴露足够时间，以允许在其表面上形成保护性聚合物涂层而获得，其中，所述一种或多种饱和单体化合物各自在标准压力下具有低于45℃的熔点和在标准压力下具有低于500℃的沸点。
2.根据权利要求1所述的电子或电气装置或其元件，其中，各饱和单体化合物为通式(I)所示的化合物：
其中，R1至R4各自独立地选自氢、卤素和任意经取代的C1-C6的环状、支链或直链烷基，且n为1至24。
3.根据权利要求1或2所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述等离子体包含单一饱和单体化合物。
4.根据权利要求1或2所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述饱和单体化合物包含单体化合物和共单体化合物，所述单体化合物和共单体化合物具有根据通式(I)的不同化学结构。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，n为1至16。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，n为8至14。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，卤素为氟。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，R1至R4各自独立地选自氢和任意经取代的C1-C6的环状、支链或直链烷基。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，C1-C6的烷基各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、新戊基、正己基、异己基和3-甲基戊基。
10.根据权利要求8所述的电子或电气装置或其元件，其中，R1和R4均为甲基。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，R2和R3各自独立地选自氢和甲基。
12.根据权利要求11所述的电子或电气装置或其元件，其中，R2和R3为氢。
13.根据权利要求12所述的电子或电气装置或其元件，其中，R1和R4均为甲基，R2和R3各自为氢，n为1至18。
14.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述单体选自甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、正己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷、正庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2,2-二甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、2,4-二甲基戊烷、3,3-二甲基戊烷、3-乙基戊烷、2,2,3-三甲基丁烷、正辛烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、4-甲基庚烷、2,2-二甲基己烷、2,3-二甲基己烷、2,4-二甲基己烷、2,5-二甲基己烷、3,3-二甲基己烷、3,4-二甲基己烷、3-乙基己烷、2,2,3-三甲基戊烷、2,2,4-三甲基戊烷、2,3,3-三甲基戊烷、2,3,4-三甲基戊烷、3-乙基-2-甲基戊烷、3-乙基-3-甲基戊烷、2,2,3,3-四甲基丁烷、正壬烷及其异构体、正癸烷及其异构体、正十一烷及其异构体、正十二烷及其异构体、正十三烷及其异构体、正十四烷及其异构体、正十五烷及其异构体、和正十六烷及其异构体。
15.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，保护性聚合物涂层为拒液层。
16.根据权利要求15所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述保护性聚合物涂层由至少90°的静态水接触角(WCA)限定。
17.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述保护性聚合物涂层为针对质量和/或电子传输的物理屏障。
18.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述保护性聚合物涂层为在所述装置或其元件表面上的保形聚合物涂层。
19.根据权利要求18所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述保护性聚合物涂层在所述电子或电气装置或其元件的基本整个外表面上形成保形聚合物涂层。
20.根据权利要求18或19所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述电子或电气装置或其元件包括外壳，并且所述涂层在外壳的基本整个外表面和/或内表面上形成保形聚合物涂层。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述电子或电气装置或其元件包括外壳，并且所述保护性聚合物涂层在外壳内的元件的基本整个外表面上形成保形物理屏障。
22.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述涂层包括两个或多个保护性聚合物涂层。
23.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述保护性聚合物涂层的厚度为50nm至10000nm。
24.根据权利要求23所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述涂层的厚度为100nm至5000nm。
25.根据权利要求24所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述涂层的厚度为250nm至2000nm。
26.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述涂层为电绝缘的。
27.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，在对所述电子或电气装置或其元件施加功率时，所述电子或电气装置或其元件能够经受住浸没在高达1m的水中超过30分钟，而不会发生故障或腐蚀。
28.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，当浸没在水中并且施加至少16V/mm的电压最少13分钟时，所述涂层的电阻为8兆欧姆或更高。
29.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述涂层是电绝缘的，并且所述涂层足够柔顺，使得电连接器可以连接到所述电子或电气装置或其元件，以及在所述电连接器与电子或电气装置或其元件之间形成电连接，而不需要首先去除涂层。
30.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述涂层是电绝缘的，并且使用直径为1mm的圆形探针对涂层施加小于100g的力允许与所述电子或电气装置或其元件在已经施加力的局部区域中形成电连接。
31.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述涂层是电绝缘的，厚度为150nm至1000nm，并且使用直径为1mm的圆形探针对所述涂层施加小于65g的力允许在所述涂层的已施加力的局部区域中形成电连接。
32.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述电子或电气装置或其元件包括至少一个电接触点，并且至少一个电接触点被涂层覆盖。
33.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件，其中，所述电子或电气装置或其元件选自移动电话、智能电话、寻呼机、收音机、声音和音频系统，例如扬声器、麦克风、振铃器和/或蜂鸣器、助听器、个人音频设备、例如个人CD、卡式磁带或MP3播放器、电视机、包括便携式DVD播放器的DVD播放器、录像机、数字和其他机顶盒、计算机和相关元件，例如膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、平板手机、掌上型计算机、个人数字助理(PDA)、键盘或仪表、游戏控制台、数据存储装置、室外照明系统、无线电天线以及其他通信设备和印刷电路板。
34.一种制备前述权利要求中任一项所述的电子或电气装置或其元件的方法，包括：使所述电子或电气装置或其元件在包含一种或多种饱和单体化合物的等离子体中暴露足够时间，以允许在其表面上形成保护性聚合物涂层，其中，所述一种或多种饱和单体化合物各自在标准压力下具有低于45℃的熔点，并且在标准压力下具有低于500℃的沸点。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，各饱和单体化合物为通式(I)所示的化合物：
其中，R1至R4各自独立地选自氢、卤素和任意经取代的C1-C6的环状、支链或直链烷基，且n为1至24。
36.根据权利要求34或35所述的方法，其中，所述等离子体包含单一单体化合物。
37.根据权利要求34或35所述的方法，其中，所述等离子体包含单体化合物和共单体化合物，其中，单体化合物和共单体化合物具有根据式(I)的不同化学结构。
38.根据权利要求34至36中任一项所述的方法，其中，n为1至16，可选地，n为8至14。
39.根据权利要求34至36中任一项所述的方法，其中，卤素为氟。
40.根据权利要求34至38中任一项所述的方法，其中，R1至R4各自独立地选自氢和任意经取代的C1-C6的环状、支链或直链烷基。
41.根据权利要求34至39中任一项所述的方法，其中，C1-C6的烷基各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、新戊基、正己基、异己基和3-甲基戊基。
42.根据权利要求40所述的方法，其中，R1和R4均为甲基。
43.根据权利要求34至41中任一项所述的方法，其中，R2和R3各自独立地选自氢和甲基。
44.根据权利要求42所述的方法，其中，R2和R3各自独立地为氢。
45.根据权利要求34至43中任一项所述的方法，其中，各单体独立地选自甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、正己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷、正庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2,2-二甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、2,4-二甲基戊烷、3,3-二甲基戊烷、3-乙基戊烷、2,2,3-三甲基丁烷、正辛烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、4-甲基庚烷、2,2-二甲基己烷、2,3-二甲基己烷、2,4-二甲基己烷、2,5-二甲基己烷、3,3-二甲基己烷、3,4-二甲基己烷、3-乙基己烷、2,2,3-三甲基戊烷、2,2,4-三甲基戊烷、2,3,3-三甲基戊烷、2,3,4-三甲基戊烷、3-乙基-2-甲基戊烷、3-乙基-3-甲基戊烷、2,2,3,3-四甲基丁烷、正壬烷及其异构体、正癸烷及其异构体、正十一烷及其异构体、正十二烷及其异构体、正十三烷及其异构体、正十四烷及其异构体、正十五烷及其异构体、和正十六烷及其异构体。
46.根据权利要求34至44中任一项所述的方法，其中，所述单体流速在标准温度和压力下为0.2至50sccm。
47.根据权利要求34至45中任一项所述的方法，其中，功率与单体流速比为5至70W/sccm。
48.根据权利要求34至46中任一项所述的方法，其中，所述涂层以连续层形式构造。
49.根据权利要求34至47中任一项所述的方法，其中，所述等离子体通过向一种或多种单体化合物施加射频信号来形成，其中，一种或多种单体化合物呈气态。
50.根据权利要求34至46中任一项所述的方法，其中，所述等离子体为脉冲波等离子体和/或连续波等离子体。
CN201680046139.7A 2015-06-09 2016-06-08 涂层 Pending CN108026386A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15386019.2 2015-06-09
EP15386019 2015-06-09
PCT/GB2016/051687 WO2016198856A1 (en) 2015-06-09 2016-06-08 Coating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108026386A true CN108026386A (zh) 2018-05-11

Family

ID=53525151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680046139.7A Pending CN108026386A (zh) 2015-06-09 2016-06-08 涂层

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20200032072A1 (zh)
EP (1) EP3307832A1 (zh)
JP (1) JP2018527160A (zh)
KR (1) KR20180017113A (zh)
CN (1) CN108026386A (zh)
AU (1) AU2016275277A1 (zh)
BE (1) BE1023839B1 (zh)
BR (1) BR112017026589A2 (zh)
GB (1) GB2557043A (zh)
IL (1) IL256195A (zh)
MX (1) MX2017015924A (zh)
TW (1) TW201708263A (zh)
WO (1) WO2016198856A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109580642A (zh) * 2018-12-13 2019-04-05 中天光伏材料有限公司 一种膜材料涂胶面缺陷分析控制系统及其方法
CN114325252A (zh) * 2021-11-18 2022-04-12 北京卫星制造厂有限公司 绝缘防护方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201403558D0 (en) 2014-02-28 2014-04-16 P2I Ltd Coating
GB2556518B (en) 2015-06-09 2022-05-18 P2I Ltd Coatings
CN110730995A (zh) 2017-07-03 2020-01-24 阿维科斯公司 包含纳米涂层的固体电解质电容器
EP3649660A4 (en) 2017-07-03 2021-04-21 AVX Corporation ASSEMBLY FORMING A SOLID ELECTROLYTE CAPACITOR

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040046165A1 (en) * 2000-09-11 2004-03-11 Arvid Hunze Plasma encapsulation for electronic and microelectronic components such as oleds
CN102791779A (zh) * 2010-02-23 2012-11-21 赛姆布兰特有限公司 等离子体聚合的聚合物涂层
CN104302412A (zh) * 2012-03-06 2015-01-21 赛姆布兰特有限公司 涂覆的电气组件

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TR200400076T4 (tr) 2000-10-04 2004-02-23 Dow Corning Ireland Limited Bir kılıf oluşturmaya yarayan metot ve aparat
GB0211354D0 (en) 2002-05-17 2002-06-26 Surface Innovations Ltd Atomisation of a precursor into an excitation medium for coating a remote substrate
GB0212848D0 (en) 2002-06-01 2002-07-17 Surface Innovations Ltd Introduction of liquid/solid slurry into an exciting medium
GB0406049D0 (en) 2004-03-18 2004-04-21 Secr Defence Surface coatings
GB2434369B (en) * 2006-01-20 2010-08-25 P2I Ltd Plasma coated electrical or electronic devices
DE102008007588A1 (de) * 2007-02-14 2008-08-21 Sentech Instruments Gmbh Verfahren zur Erzeugung einer Barriereschicht auf einem mikrostrukturierten Bauelement und nach dem Verfahren erhaltene Bauelemente mit einer Barriereschicht
US20090048652A1 (en) * 2007-08-13 2009-02-19 Cardiac Pacemakers, Inc Medical device having plasma polymerized coating and method therefor
US7632549B2 (en) * 2008-05-05 2009-12-15 Asm Japan K.K. Method of forming a high transparent carbon film
US8852693B2 (en) * 2011-05-19 2014-10-07 Liquipel Ip Llc Coated electronic devices and associated methods
GB2510213A (en) * 2012-08-13 2014-07-30 Europlasma Nv Forming a protective polymer coating on a component
GB201305500D0 (en) * 2013-03-26 2013-05-08 Semblant Ltd Coated electrical assembly

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040046165A1 (en) * 2000-09-11 2004-03-11 Arvid Hunze Plasma encapsulation for electronic and microelectronic components such as oleds
CN102791779A (zh) * 2010-02-23 2012-11-21 赛姆布兰特有限公司 等离子体聚合的聚合物涂层
CN104302412A (zh) * 2012-03-06 2015-01-21 赛姆布兰特有限公司 涂覆的电气组件

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109580642A (zh) * 2018-12-13 2019-04-05 中天光伏材料有限公司 一种膜材料涂胶面缺陷分析控制系统及其方法
CN109580642B (zh) * 2018-12-13 2021-06-29 中天光伏材料有限公司 一种膜材料涂胶面缺陷分析控制系统及其方法
CN114325252A (zh) * 2021-11-18 2022-04-12 北京卫星制造厂有限公司 绝缘防护方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR112017026589A2 (pt) 2018-08-14
BE1023839A1 (nl) 2017-08-08
BE1023839B1 (nl) 2017-08-09
KR20180017113A (ko) 2018-02-20
MX2017015924A (es) 2018-09-27
JP2018527160A (ja) 2018-09-20
GB201800282D0 (en) 2018-02-21
TW201708263A (zh) 2017-03-01
AU2016275277A1 (en) 2018-02-01
WO2016198856A1 (en) 2016-12-15
GB2557043A (en) 2018-06-13
US20200032072A1 (en) 2020-01-30
IL256195A (en) 2018-02-28
EP3307832A1 (en) 2018-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108026386A (zh) 涂层
US20210368632A1 (en) Method for forming a coating on an electronic or electrical device
EP3307835B1 (en) Coatings
CN106916331A (zh) 等离子体聚合的聚合物涂层
US20220154032A1 (en) Coatings
US20210013646A1 (en) Method of forming a protected connection and connector comprising said connection
BE1025386B1 (nl) Coating

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180511