CN108781514A - 涂层电气组件 - Google Patents

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Abstract

一种电气组件,所述电气组件在其至少一个表面上具有包括三层或更多层的多层保形涂层,其中:与所述电气组件的至少一个表面接触的所述多层保形涂层的最下层通过包含(a)一种或多种有机硅化合物;(b)可选地,O2、N2O、NO2、H2、NH3和/或N2;和(c)可选地,He、Ar和/或K的前体混合物的等离子体沉积获得;所述多层保形涂层的最上层通过包含(a)一种或多种有机硅化合物;(b)可选地,O2、N2O、NO2、H2、NH3和/或N2;和(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得;并且所述多层涂层包括一层或多层,所述一层或多层通过包含(a)一种或多种式(A)的烃类化合物;(b)可选地,NH3、N2O、N2、NO2、CH4、C2H6、C3H6和/或C3H8;和(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得,式(A)中Z1表示C1‑C3烷基或C2‑C3烯基;Z2表示氢、C1‑C3烷基或C2‑C3烯基;Z3表示氢、C1‑C3烷基或C2‑C3烯基;Z4表示氢、C1‑C3烷基或C2‑C3烯基;Z5表示氢、C1‑C3烷基或C2‑C3烯基;和Z6表示氢、C1‑C3烷基或C2‑C3烯基。

Description

涂层电气组件
技术领域
本发明涉及涂层电气组件以及涂层电气组件的制备方法。
背景技术
保形涂层已经在电子工业中使用了很多年,其用来保护电气组件在操作期间免受环境暴露。保形涂层是一层薄而柔韧的保护漆层,其符合电气组件(例如,印刷电路板)及其部件的轮廓。
根据IPC定义,共有5大类保形涂层:AR(丙烯酸)、ER(环氧树脂)、SR(硅酮)、UR(聚氨酯)和XY(对二甲苯)。在这五种类型中,通常认为对二甲苯(或聚对二甲苯)提供最好的化学、电气和物理保护。这种沉积工艺耗时且昂贵,并且原始材料昂贵。
经等离子体处理的聚合物/涂层已经成为传统保形涂层的前景光明的替代品。已经在,例如,WO2013/132250中描述了通过等离子体沉积技术沉积的保形涂层。这些保形涂层提供至少与市售涂层(例如,聚对二甲苯)相似的化学、电气和物理保护水平,但可以更容易且更便宜地制造。此外,涂层电气组件可以容易地修复或重新加工。
尽管有这些发展,仍然需要通过增加涂层和基底之间以及涂层内各层之间的粘附性来改进保形涂层,使得这些保形涂层提供更高水平的坚固性(robustness)。还希望增加防潮性,使得包含涂层电气组件的产品是防水的。最后,开发不需要含氟前体材料或含氟废料的涂层将是有利的,这两种材料都是有毒的并且可能对环境有害。
发明内容
本发明的发明人惊讶地发现多层保形涂层提供高水平的化学、电气和物理保护,所述多层保形涂层具有如本文中所述的通过有机硅化合物的等离子体沉积而获得的式SiOxHyCzNa的层和式(A)的烃类化合物的等离子体沉积而获得的式CmHn的烃层。这种涂层的优异防潮性能是特别需要的,并且潜在地可能导致涂层电气组件的防水水平比目前可获得的涂层电气组件的防水水平高得多。此外,由于与涂覆的基底表面的良好粘附性和各层之间的良好粘附性,涂层非常坚固。此外,在等离子体沉积工艺中使用的前体混合物含有相对便宜的前体,并且通常不会导致大量剧毒的含氟废料形成。
因此,本发明提供电气组件,所述电气组件在其至少一个表面上具有包括三层或更多层的多层保形涂层,其中:
-与所述电气组件的至少一个表面接触的所述多层保形涂层的最下层,通过包含(a)一种或多种有机硅化合物;(b)可选地,O2、N2O、NO2、H2、NH3和/或N2;和(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得;
-所述多层保形涂层的最上层,通过包含(a)一种或多种有机硅化合物;(b)可选地,O2、N2O、NO2、H2、NH3和/或N2;和(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得;并且
-所述多层涂层包括一层或多层,所述一层或多层通过包含(a)一种或多种式(A)的烃类化合物;(b)可选地,NH3、N2O、N2、NO2、CH4、C2H6、C3H6和/或C3H8;和(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得,
其中:
Z1表示C1-C3烷基或C2-C3烯基;
Z2表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基;
Z3表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基;
Z4表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基;
Z5表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基;和
Z6表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基。
本发明还提供一种电气部件,所述电气部件在其至少一个表面上具有如本文所定义的本发明的多层保形涂层。
附图说明
图1显示了本发明的具有多层保形涂层的电气组件的实例。
图2到图4示出了图1中的多层保形涂层的横截面,并描绘了优选涂层的结构。
图5显示了实施例1中制备的涂层的傅里叶变换红外(Fourier transforminfrared,FTIR)光谱。
图6显示了实施例2中制备的涂层的FTIR光谱。
图7显示了实施例3中制备的涂层的FTIR光谱。
图8显示了实施例4中制备的涂层的FTIR光谱。
图9显示了实施例5中制备的多层保形涂层的FTIR光谱。
具体实施方式
本发明的多层保形涂层包括由式SiOxHyCzNa构成的层,这些层通过有机硅化合物的等离子体沉积产生多层而获得。本发明的多层保形涂层还包含式CmHn构成的至少一层,该层通过如本文所定义的式(A)的烃类化合物的等离子体沉积而获得。
所述有机硅化合物可以在反应性气体和/或非反应性气体存在或不存在的情况下沉积。沉积所得层的通式为SiOxHyCzNa,其中,x、y、z和a的值取决于:(a)所使用的具体有机硅化合物;(b)是否存在反应性气体以及该反应性气体的种类(identify);和(c)是否存在非反应性气体以及该非反应性气体的种类。例如,如果有机硅化合物中不存在氮,且不使用含氮的反应性气体,则a的值将为0。如以下进一步详细讨论的,可以通过选择合适的有机硅化合物和/或反应性气体、相应地控制每层和整体涂层的特性来调整x、y、z和a的值。
为了避免疑义,应当理解,尽管用于形成这些层的前体混合物具有有机性质,但是通过有机硅化合物的等离子体沉积获得的层可以根据具体的前体混合物具有有机或无机特性。在通式为SiOxHyCzNa的有机层中,y和z的值大于零,而在通式为SiOxHyCzNa的无机层中,y和z的值趋向于零。本领域技术人员可以使用常规分析技术轻而易举地确定层的有机性质,诸如通过使用本领域技术人员公知的光谱技术检测碳-氢和/或碳-碳键的存在。例如,可以通过使用傅里叶变换红外光谱法检测碳-氢键的存在。类似地,本领域技术人员可以使用常规分析技术轻而易举地确定层的无机性质,诸如通过使用本领域技术人员公知的光谱技术检测碳-氢和/或碳-碳键的不存在。例如,可以通过使用傅里叶变换红外光谱评估碳-氢键的不存在。
在存在或不存在反应性气体和/或非反应性气体的情况下,式CmHn构成的烃层还可以使用式(A)的化合物沉积。沉积所得层是具有通式CmHn的聚合烃。这种聚合烃是有机的。CmHn层通常是具有直链、支链和/或网状链结构的无定形聚合烃。取决于具体的前体和联合前体(即,反应性气体和/或非反应性气体),CmHn层的结构中可含有芳环。可以通过改变施加的功率以产生等离子体并通过改变前体和/或联合前体的流动来调节m和n的值、聚合物的密度和/或芳环的存在。例如,通过增加功率,可以降低芳环的浓度并且可以增加聚合物的密度。通过增加前体相对联合前体(即,反应性气体和/或非反应性气体)的流速比率,可以增加芳环的密度。
等离子体沉积工艺
本发明的多层保形涂层中存在的层通过前体混合物的等离子体沉积获得,通常为前体混合物的等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapourdeposition,PECVD)或者等离子体增强物理气相沉积(plasma enhanced physical vapourdeposition,PEPVD),优选PECVD。等离子体沉积工艺通常在减压下进行,通常为0.001~10mbar,优选0.01~1mbar,例如,大约0.7mbar。沉积反应在电气组件的表面上或者在已经沉积的层的表面上原位(in situ)发生。
通常,等离子体沉积在产生等离子体的反应器中进行,所述等离子体包括离子化和中性的进料气体/前体、离子、电子、原子、自由基和/或其它等离子体产生的中性物质。通常,尽管反应器包括腔室、真空系统和一个或多个能量源,但可以使用配置用于产生等离子体的任意合适类型的反应器。所述能量源可以包括配置用于将一种或多种气体转换为等离子体的任意合适的设备。优选地,所述能量源包括加热器、射频(RF)发生器和/或微波发生器。
等离子体沉积产生不能使用其它技术进行制备的一类独特材料。等离子体沉积材料具有高度无序结构且通常高度交联,包含无规分支并保留一些反应性位点。这些化学和物理上的区别是众所周知的并且在例如帝国学院出版社于2004年出版的作者为海尼克·彼得曼的等离子体聚合物薄膜(Plasma Polymer Films,Hynek Biederman,ImperialCollege Press 2004)和Wiley出版商于2005年出版的作者为米歇尔A·利伯曼和阿兰J·利希滕贝格的等离子体放电和材料加工原理第二版(Principles of Plasma Dischargesand Materials Processing,2nd Edition,Michael A.Lieberman,Alan J.Lichtenberg,Wiley 2005)中进行了描述。
通常,电气组件放置在反应器的腔室中,真空系统用于将腔室抽气减压到10-3到10mbar压力范围内。然后,通常(以受控的流速)注射一种或多种气体进入腔室,能量源产生稳定的气体等离子体。然后,通常一种或多种前体化合物作为气体和/或蒸汽引入腔室内的等离子体相中。替换的,可以首先引入前体化合物,然后产生稳定的气体等离子体。当引入等离子体相中时,前体化合物通常被分解(和/或电离)以在等离子体中产生一系列活性物质(即,自由基),所述等离子体沉积在电气组件的暴露表面上并构成层。
沉积材料的确切性质和组成通常取决于以下条件中的一个或多个:(i)所选的等离子体气体;(ii)使用的特定前体化合物;(iii)前体化合物的量(可以通过对前体化合物的压力、气体注射的流速和方式进行组合来确定);(iV)前体化合物的比例;(v)前体化合物的顺序;(vi)等离子体压力;(vii)等离子体驱动频率;(viii)功率脉冲和脉冲宽度时序;(ix)涂覆时间;(x)等离子体功率(包括峰值和/或平均等离子体功率);(xi)腔室电极布置;和/或(xii)引入的组件的制备。
通常,等离子体驱动频率是1kHz到4GHz。通常,等离子体功率密度是0.001到50W/cm2,优选0.01W/cm2到0.02W/cm2,例如,大约0.0175W/cm2。通常,质量流速是5到1000sccm,优选5到20sccm,例如,大约10sccm。通常,操作压力为0.001到10mbar,优选0.01到1mbar,例如,大约0.7mbar。通常,涂覆时间是10秒到>60分钟,例如,10秒到60分钟。
通过使用更大的等离子体腔室,可以很容易地扩大等离子体处理。然而,本领域技术人员应理解,优选条件将取决于等离子体腔室的尺寸和几何形状。因此,根据正在使用的特定等离子体腔室,对于本领域技术人员而言修改操作条件可能是有益的。
含有一种或多种有机硅化合物的前体混合物
本文所述多层涂层的一些层由包含一种或多种有机硅化合物,可选地,进一步包括反应性气体(例如,O2)和/或非反应性气体(例如,Ar)的前体混合物形成。通常,所述前体混合物由或基本上由一种或多种有机硅化合物、可选的反应性气体和可选的非反应性气体组成。
该前体混合物通常不包括或基本上不包括含卤素的组分(即,前体混合物中通常不存在氯、氟、溴和碘)。优选不存在卤素,使得涂层不含卤素,并且在制造过程中卤素不形成为废料,使得涂层及其形成是环保的。除了这些优点之外,涂层中任何层中不存在卤素还改善了多层涂层内各层之间的粘附性并且导致提高的坚固性。这是因为含卤素的层,特别是含氟的层(例如,在WO2013/132250中描述的涂层中发现的那些)由于卤素的电负性而通常非常疏水(这对于氟特别显著)。尽管含卤素层的疏水性可赋予多层涂层所需的性能,但这些层的疏水性可导致多层涂层内各层之间的粘附出现问题且缺乏坚固性。通过提供不含卤素的涂层,本发明克服了含卤素涂层的这一潜在问题,同时保持了相似甚至更高水平的化学、电气和物理保护。
沉积所得层的通式为SiOxHyCzNa,其中,x、y、z和a的值取决于:(i)使用的特定有机硅化合物;和(ii)是否存在反应性气体以及该反应性气体的种类。
当所述一种或多种有机硅化合物在不存在过量含氧和含氮反应性气体(诸如NH3、O2、N2O或者NO2)的情况下进行等离子体沉积时,所得层的性质是有机的且其通式为SiOxHyCzNa。y和z的值将大于0。如果O或者N作为有机硅化合物或反应性气体的一部分存在于前体混合物中,则x和a的值将大于0。
当所述一种或多种有机硅化合物在存在含氧反应性气体(例如,O2或者N2O或者NO2)的情况下进行等离子体沉积时,有机硅前体中的烃部分与含氧反应性气体反应形成CO2和H2O。这会增加所得层的无机性质。如果存在足够的含氧反应性气体,则可能移除所有的烃部分,使得所得层的性质基本上是无机的/陶瓷的(其中,通式SiOxHyCzNa中的y、z和a具有趋近于零的可忽略值)。通过增加RF功率密度并降低等离子体压力,可以进一步降低氢含量,从而增强氧化过程并导致形成致密的无机层(其中,通式SiOxHyCzHa中的x高达2,y、z和a具有趋近于零的可忽略值)。
通常,前体混合物包括一种有机硅化合物,但在某些情况下可能需要使用两种或更多种不同的有机硅化合物,例如,两种、三种或四种不同的有机硅化合物。
有机硅化合物通常不含卤素原子(即,有机硅化合物中不存在氯、氟、溴和碘)。通常,有机硅化合物是有机硅氧烷、有机硅烷、诸如硅氮烷或氨基硅烷等含氮有机硅化合物。有机硅化合物可以是直链或环状的。
有机硅化合物可以是式(I)的化合物:
其中,R1到R6中的每个独立地表示C1-C6烷基、C2-C6烯基或者氢,条件是R1到R6中的至少一个不表示氢。优选地,R1到R6中的每个独立地表示C1-C3烷基、C2-C4烯基或者氢,例如,甲基、乙基、乙烯基、烯丙基或氢,条件是R1到R6中的至少一个不表示氢。优选地,R1到R6中的至少两个或三个(例如,四个、五个或六个)不表示氢。优选实例包括六甲基二硅氧烷(HMDSO)、四甲基二硅氧烷(TMDSO)、1,3-二乙烯四甲基二硅氧烷(DVTMDSO)和六乙烯基二硅氧烷(HVDSO)。尤其优选六甲基二硅氧烷(HMDSO)和四甲基二硅氧烷(TMDSO),最优选六甲基二硅氧烷(HMDSO)。
替换的,有机硅化合物可以是式(II)的化合物:
其中,R7到R10中的每个独立地表示C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、氢或-(CH2)1-4NR’R”基团,-(CH2)1-4NR’R”基团中,R’和R”独立地表示C1-C6烷基,条件是R7到R10中的至少一个不表示氢。优选地,R7到R10中的每个独立地表示C1-C3烷基、C1-C3烷氧基、C2-C4烯基、氢或-(CH2)2-3NR’R”基团,-(CH2)2-3NR’R”基团中,R’和R”独立地表示甲基或乙基基团,例如,甲基、乙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、乙烯基、烯丙基、氢或者-CH2CH2CH2N(CH2CH3)2,条件是R7到R10中的至少一个不表示氢。优选地,R7到R10中的至少两个,例如三个或四个不表示氢。优选实例包括烯丙基三甲基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷(ATMOS)、原硅酸四乙酯(TEOS)、3-(二乙氨基)丙基-三甲氧基硅烷、三甲基硅烷(TMS)和三异丙基硅烷(TiPS)。
可选地,有机硅化合物可以是式(III)的环状化合物:
其中,n表示3或者4,且R11和R12中的每个独立地表示C1-C6烷基、C2-C6烯基或者氢,条件是R11和R12中的至少一个不表示氢。优选地,R11和R12中的每个独立地表示C1-C3烷基、C2-C4烯基或者氢,例如,甲基、乙基、乙烯基、烯丙基或氢,条件是R11和R12中的至少一个不表示氢。优选实例包括三乙烯基三甲基环三硅氧烷(V3D3)、四乙烯基四甲基环四硅氧烷(V4D4)、四甲基环四硅氧烷(TMCS)和八甲基环四硅氧烷(OMCTS)。
替换的,所述有机硅化合物可以是式(IV)的化合物:
其中,X1到X6中的每个独立地表示C1-C6烷基、C2-C6烯基或氢,条件是X1到X6中的至少一个不表示氢。优选地,X1到X6中的每个独立地表示C1-C3烷基、C2-C4烯基或氢,例如,甲基、乙基、乙烯基、烯丙基或氢,条件是X1到X6中的至少一个不表示氢。优选地,X1到X6中的至少两个或三个,例如四个、五个或六个不表示氢。优选实例是六甲基二硅氮烷(HMDSN)。
替换的,所述有机硅化合物可以是式(V)的环状化合物:
其中,m表示3或4,X7和X8中的每个独立地表示C1-C6烷基、C2-C6烯基或氢,条件是X7和X8中的至少一个不表示氢。优选地,X7和X8中的每个独立地表示C1-C3烷基、C2-C4烯基或氢,例如,甲基、乙基、乙烯基、烯丙基或氢,条件是X7和X8中的至少一个不表示氢。优选示例是2,4,6-三甲基-2,4,6-三乙烯基环三硅氮烷。
替换的,所述有机硅化合物可以是式(VI)的化合物:
Ha(X9)bSi(N(X10)2)4-a-b
(VI)
其中,X9和X10独立地表示C1-C6烷基,a表示0、1或2,b表示1、2或3,a和b之和是1、2或3。通常,X9和X10表示C1-C3烷基,例如,甲基或乙基。优选示例是二甲氨基三甲基硅烷(DMATMS)、双(二甲氨基)二甲基硅烷(BDMADMS)和三(二甲氨基)甲基硅烷(TDMAMS)。
优选地,有机硅化合物是六甲基二硅氧烷(HMDSO)、四甲基二硅氧烷(TMDSO)、1,3-二乙烯四甲基二硅氧烷(DVTMDSO)、六乙烯基二硅氧烷(HVDSO)、烯丙基三甲基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷(ATMOS)、原硅酸四乙酯(TEOS)、3-(二乙氨基)丙基-三甲氧基硅烷、三甲基硅烷(TMS)、三异丙基硅烷(TiPS)、三乙烯基-三甲基-环三硅氧烷(V3D3)、四乙烯基-四甲基-环四硅氧烷(V4D4)、四甲基环四硅氧烷(TMCS)、八甲基环四硅氧烷(OMCTS)、六甲基二硅氮烷(HMDSN)、2,4,6-三甲基-2,4,6-三乙烯基环三硅氮烷、二甲基氨基三甲基硅烷(DMATMS)、双(二甲氨基)二甲基硅烷(BDMADMS)、或者三(二甲氨基)甲基硅烷(TDMAMS)。尤其优选六甲基二硅氧烷(HMDSO)和四甲基二硅氧烷(TMDSO),最优选六甲基二硅氧烷(HMDSO)。
包含一种或多种有机硅化合物的前体混合物可选地进一步包括反应性气体。所述反应性气体选自O2、N2O、NO2、H2、NH3和/或N2。这些反应性气体通常以化学方式参与等离子体沉积机制,所以可以认为是联合前体。
O2、N2O和NO2是含氧联合前体,通常是为了增加沉积所得层的无机特性而添加的。以上讨论了这个过程。N2O和NO2也是含氮联合前体,通常是为了额外增加沉积所得层的氮含量(因而通式SiOxHyCzNa中a的值得以增加)而添的。
H2是还原联合前体,通常是为了降低沉积所得层的氧含量(因而通式SiOxHyCzNa中x的值得以降低)而添加的。在这种还原条件下,碳和氢通常也从沉积所得层中移除(因而通式SiOxHyCzNa中y和z的值也得以降低)。将H2作为联合前体添加提高了沉积所得层中的交联水平。
N2是含氮联合前体,通常是为了增加沉积所得层的氮含量(因而通式SiOxHyCzNa中a的值得以增加)而添加的。
NH3也是含氮联合前体,通常是为了增加沉积所得层的氮含量(因而通式SiOxHyCzNa中a的值得以增加)而添加的。然而,NH3额外具有还原性。如同加入H2一样,这意味着当使用NH3作为联合前体时,氧、碳和氢通常从沉积所得层中移除(因而通式SiOxHyCzNa中x、y和z的值得以降低)。将NH3作为联合前体添加增加了沉积所得层中的交联水平。所得层倾向于氮化硅结构。
为了实现沉积所得层的所需改性,本领域技术人员可以很容易地在任意施加的功率密度下调整反应性气体与有机硅化合物的比例。
所述前体混合物还可选地进一步包括非反应性气体。所述非反应性气体是He、Ar或者Kr。所述非反应性气体不以化学方式参与等离子体沉积,但通常影响所得材料的物理性质。例如,添加He、Ar或者Kr通常会增加所得层的密度,并因此增加其硬度。添加He、Ar或者Kr还增加所得沉积材料的交联。
含有一种或多种式(A)的烃类化合物的前体混合物
本文所述的多层涂层的一些层是式CmHn的烃类聚合物,所述烃类聚合物由以下前体混合物形成,所述前体混合物包含一种或多种式(A)的烃类化合物,并且可选地还包含反应性气体(例如,NH3)和/或非反应性气体(诸如Ar)。通常,所述前体混合物由或基本上由一种或多种式(A)的烃类化合物、可选的反应性气体和可选的非反应性气体组成。
该前体混合物通常不包括或基本上不包括含卤素的组分(即,前体混合物中通常不存在氯、氟、溴和碘)。优选不存在卤素,使得涂层不含卤素,并且在制造过程中卤素不形成为废料,使得涂层及其形成是环保的。
式(A)的烃类化合物具有以下结构:
其中,Z1表示C1-C3烷基或C2-C3烯基;Z2表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基;Z3表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基;Z4表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基;Z5表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基;和Z6表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基。
通常,Z1表示甲基、乙基或乙烯基。通常,Z2表示氢、甲基、乙基或乙烯基。通常,Z3表示氢、甲基、乙基或乙烯基。通常,Z4表示氢、甲基、乙基或乙烯基。通常,Z5表示氢、甲基、乙基或乙烯基,优选氢。通常,Z6表示氢、甲基、乙基或乙烯基,优选氢。
优选地,Z5和Z6表示氢。
更优选地,Z1表示甲基、乙基或乙烯基,Z2表示氢、甲基、乙基或乙烯基,Z3表示氢、甲基、乙基或乙烯基,Z4表示氢、甲基、乙基或乙烯基,Z5表示氢,Z6表示氢。
通常优选Z2至Z4中的两个表示氢。
式(A)的优选烃类化合物是1,4-二甲基苯、1,3-二甲基苯、1,2-二甲基苯、甲苯、4-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、1,4-二乙烯基苯、1,3-二乙烯基苯、1,2-二乙烯基苯、1,4-乙基乙烯基苯、1,3-乙基乙烯基苯和1,2-乙基乙烯基苯。
1,4-二甲基苯是特别优选的。
二乙烯基苯也是特别优选的,并且通常以1,4-二乙烯基苯、1,3-二乙烯基苯和1,2-二乙烯基苯的混合物的形式使用。
所述含有一种或多种式(A)的烃类化合物的前体混合物可选地进一步包含反应性气体。反应性气体选自N2O、NO2、NH3、N2、CH4、C2H6、C3H6和/或C3H8。这些反应性气体通常以化学方式参与等离子体沉积,所以可以认为是联合前体。
为了实现对沉积所得层的所需改性,本领域技术人员可以很容易地在任意施加的功率密度下调整反应性气体与式(A)的化合物的比例。
所述含有一种或多种式(A)的烃类化合物的前体混合物还可选地进一步包含非反应性气体。非反应性气体是He、Ar或Kr,优选He和Ar。非反应性气体不以化学方式参与等离子体沉积过程,但通常会影响所得材料的物理性质。例如,添加He、Ar或Kr通常会增加所得层的密度,并因而增加其硬度。添加He、Ar或Kr也增加了沉积所得材料的交联。
多层保形涂层的结构和性质
本发明的多层保形涂层包括至少三层。多层涂层中的第一层,或最下层与电气组件的表面接触。多层涂层中的最终层,或最上层与环境接触。第三层和每个可选的后续层位于第一层/最下层和最终层/最上层之间。
通常,多层涂层包括三层到十三层。优选三层到十一层或五层到九层。因此,多层涂层可以具有三层、四层、五层、六层、七层、八层、九层、十层、十一层、十二层或十三层。
通常,多层涂层中的每一层是:
[i]通过包含(a)一种或多种有机硅化合物;(b)可选地,O2、N2O、NO2、H2、NH3和/或N2;和(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得;或者
[ii]通过包含(a)一种或多种式(A)的化合物;(b)可选地,NH3、N2O、N2、NO2、CH4、C2H6、C3H6和/或C3H8;和(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得。
优选地,多层涂层具有奇数层,这些奇数层在类型[i]的层和类型[ii]的层之间交替。类型[i]的层将是最下层和最上层。因此,优选的涂层具有结构[i][ii][i](针对三层涂层)、[i][ii][i][ii][i](针对五层涂层)、[i][ii][i][ii][i][ii][i](针对七层涂层)、[i][ii][i][ii][i][ii][i][ii][i](针对九层涂层)等等。从以下对每层的优选性质的讨论中可以理解,类型[i]的每一层可以相同或不同,并且类型[ii]的每一层可以相同或不同。
每层之间的边界可以是不连续的或渐变的。因此,所有的边界可以是不连续的,或者所有的边界可以是渐变的,或者多层涂层中既可以存在不连续的边界又可以存在渐变的边界。
可以通过在等离子体沉积工艺期间,可以随时间推移从形成两层中的第一层所需的前体混合物向形成两层中的第二层所需的前体混合物逐渐切换,来实现两层之间的渐变的边界。可以通过改变从第一前体混合物切换到第二前体混合物的时间段,来调节两层之间的渐变区域的厚度。在一些情况下,渐变边界可以是有利的,因为两层之间的粘附通过渐变边界得到增强。
两层之间的不连续边界可以通过,在等离子体沉积过程中,从形成两层中的第一层所需的前体混合物立即切换到形成两层中的第二层所需的前体混合物来获得。
通过改变前体混合物和/或等离子体沉积条件来沉积不同层,以便获得具有所需性能的层。对每个单独层的性质进行选择以使所得多层涂层具有所需性能。
通常,本发明的多层涂层的所有层均为上面确定的类型[i]或类型[ii]。因此,本发明的多层涂层优选不含有不能通过本文定义的前体混合物的等离子体沉积获得的其它层。进一步优选的是,本发明的多层涂层的所有层都是有机的,如下面进一步详细讨论的。
第一层/最下层的性顾
通常期望多层保形涂层与电气组件的表面以及在多层保形涂层内的各层之间表现出良好的粘附性。这是期望的,以使多层保形涂层在使用过程中是坚固的。可以使用本领域技术人员已知的测试来对粘附性进行测试,例如,透明胶带测试或刮擦粘附性测试。
与电气组件的至少一个表面接触的多层保形涂层的第一层/最下层通过包含(a)一种或多种有机硅化合物;(b)可选地,O2、N2O、NO2、H2、NH3和/或N2;和(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得。前体混合物通常由这些组分组成、基本上由这些组分组成。
优选多层保形涂层的第一层/最下层由前体混合物形成,所述前体混合物产生与电气组件的表面良好粘附的层。所需的确切的前体混合物取决于电气组件的特定表面,并且本领域技术人员能够相应地调整前体混合物。然而,具有有机特性的硅基层最好粘附到电气组件的表面。因此,多层保形涂层的第一层/最下层通常是有机的。
通过使用不包括或基本上不包括含氧反应性气体(即,不含或基本上不含O2、N2O或NO2),以及优选还含有H2、NH3、N2、Ar、He和/或Kr的前体混合物,来获得对基底和多层涂层中的下一层具有特别好的粘附性的,具有有机特性的硅基层。因此,优选使用不含或基本上不含O2、N2O或者NO2以及更优选地另外含有H2、NH3、N2、Ar、He和/或Kr的前体混合物来沉积多层保形涂层的第一层/最下层。前体混合物最优选由这些组分组成、基本上由这些组分组成。所得涂层将具有有机特性,因此可以良好地粘附到电气组件的表面。
通常还期望多层保形涂层的第一层/最下层能够在涂层沉积之前吸收电气组件的基底上存在的残留水分。然后,第一层/最下层通常将在涂层内保留残留水分,从而减少基底上锈蚀和腐蚀部位的成核。
最终层/最上层的性质
多层保形涂层的最终层/最上层,即,暴露于环境的层,通过包含(a)一种或多种有机硅化合物;(b)可选地,O2、N2O、NO2、H2、NH3和/或N2;和(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得。前体混合物通常由这些组分组成、基本上由这些组分组成。
通常期望多层涂层的最终层/最上层是疏水性的。疏水性可通过使用标准技术测量水接触角(water contact angle,WCA)来确定。通常,多层涂层的最终层/最上层的WCA>90°,优选95°至115°,更优选100°至110°。
通过调节前体混合物可以改变层的疏水性。例如,具有有机特性的层通常是疏水的。因此,多层保形涂层的最终层/最上层通常是有机的。例如,可以通过使用不包括或基本上不包括含氧反应性气体(即,不含或基本上不含O2、N2O或者NO2)的前体混合物,来获得具备有机特性的层。如上文所述,如果前体混合物中存在含氧气体,所得层的有机特性以及疏水性将会降低。因此,优选地,使用不含或基本上不含O2、N2O或者NO2的前体混合物来沉积多层保形涂层的最终层/最上层。
通常还期望多层保形涂层的最终层/最上层具有至少0.5GPa的硬度,优选至少2GPa,更优选至少4GPa。该硬度通常不会大于11GPa。硬度可以通过本领域技术人员已知的纳米硬度测试仪技术来测量。可以通过调节前体混合物来改变层的硬度,例如,将诸如He、Ar和/或Kr的非反应性气体包括进来。这会导致更致密并因此更硬的层。因此,优选地,使用包括He、Ar和/或Kr的前体混合物来沉积多层保形涂层的最终层/最上层。还期望涂层是耐磨的。
也可以通过改变等离子体沉积条件来调整硬度,因此,降低沉积发生的压力通常会导致更致密并因此更硬的层。增加RF功率通常会导致更致密并因此更硬的层。可以容易地调整这些条件和/或前体混合物以实现至少0.5GPa的硬度。
通常也期望多层保形涂层的最终层/最上层是疏油的。通常,疏水的层也是疏油的。因此,如果多层涂层的最终层/最上层的水接触角(WCA)大于100°,则涂层将是疏油性的。优选大于105°的WCA用于提高疏油性能。
鉴于以上所述,尤其优选多层保形涂层的最终层/最上层具有(a)90°至120°的WCA,优选95°至115°,更优选100°至110°;和(b)至少0.5GPa的硬度。
总的来说,尤其优选地,使用(a)不含或基本上不含O2、N2O或NO2;和(b)包括He、Ar和/或Kr的前体混合物,来沉积多层保形涂层的最终层/最上层。前体混合物通常由这些组分组成、基本上由这些组分组成。
尽管通常优选多层保形涂层的最终层/最上层是疏水的,还可能期望最终层/最上层既具有疏水区域又具有亲水区域。可以沉积这些疏水和亲水区域,使得在最终层/最上层上形成通道,这些通道引导水分远离,例如,水分敏感的部件。式(A)的烃类化合物的层的性质
本发明的多层保形涂层具有式CmHn的烃类聚合物的至少一层,所述烃类聚合物通过包含(a)一种或多种式(A)的烃类化合物;(b)可选地,NH3、N2O、N2、NO2、CH4、C2H6、C3H6和/或C3H8;和(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得。前体混合物通常由这些组分组成、基本上由这些组分组成。
通常,多层涂层具有一层到六层,优选二层到五层,例如,三层或四层,每层通过包含式(A)的烃类化合物的前体混合物的等离子体沉积获得。
在存在多个这样的层的情况下,可以对每一层使用相同的式(A)的烃类化合物,或者可以使用不同的式(A)的烃类化合物。
防潮层性质
期望多层保形涂层充当防潮层,使得通常以水蒸气形式存在的水分不能破坏多层保形涂层并损坏底下的电气组件。可以通过使用诸如MOCON测试等标准技术测量水蒸气透过率(WVTR)来评估多层保形涂层的防潮层性质。通常,多层保形涂层的WVTR为10g/m2/天~0.001g/m2/天。
通常,通过将具有WVTR为0.5g/m2/天~0.1g/m2/天的至少一层包括进来可以增强多层保形涂层的防潮层性质。这样的防潮层通常不是多层保形涂层的第一层/最下层或最终层/最上层。多层涂层中可以存在几个防潮层,其中每个防潮层可以具有相同或不同的成分。
通常,由如本文所述的式(A)的烃类化合物形成的层是非常有效的防潮层。因此,通常优选的是,本发明的多层涂层的防潮性质由本文所述的式(A)的烃类化合物所形成的层提供,并且多层涂层不含任何通过有机硅化合物的等离子体沉积而获得的无机层。
因此,优选通过有机硅化合物(上述类型[i])的等离子体沉积获得的多层涂层中的所有层都是有机的。因为先前认为无机层对于获得可接受水平的防潮性是重要的,本发明令人惊讶的是,这种不具有任何无机层的多层涂层显示出良好的防潮性。不希望受理论束缚,本发明的发明人认为这一令人惊讶的发现的一个原因是无机层通常比有机层含有更多缺陷,并且任何存在的缺陷都由于有机层的表面能量而趋于不会引起关于防潮问题。该性质被认为可以允许本发明的多层涂层内的有机层提供所需的防潮性。
此外,为了使得所有层都是有机的,无机层的省略是有利的,因为其导致多层涂层中各层之间的粘附性提高并且导致坚固性增强。本发明的发明人认为,等离子体工艺通常导致有机层之间的良好粘附。有机层相对于无机层的另一个优点是有机层的脆性比无机层低,这意味着不具有任何无机层的涂层在正常处理过程中不太可能破裂。
尽管优选省略无机层,但在某些情况下仍然期望具有通过有机硅化合物的等离子体沉积而获得的无机层。这是因为由有机硅化合物形成的并且基本上具有无机特性并含有很少的碳的层也是非常有效的防潮层。这样的层可以通过,例如,包含有机硅化合物和含氧反应性气体(即,O2、N2O或者NO2)的前体混合物的等离子体沉积来获得。添加诸如He、Ar或Kr等非反应性气体、使用高RF功率密度和/或降低等离子体压力也将有助于形成具有良好防潮性质的层。
因此,优选地,多层保形涂层的至少一个层通过包括有机硅化合物和O2、N2O和/或NO2,还优选包括He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得。优选地,前体混合物由或基本上由这些成分组成。
包含氮原子的层通常也具有理想的防潮性质。这样的层可以通过使用含氮有机化合物(通常为硅氮烷或氨基硅烷前体,如上述式(IV)到(VI)定义的化合物)获得。氮原子也可以通过将N2、NO2、N2O或NH3作为反应性气体包括进前体混合物中而引入。
因此,也优选多层保形涂层的至少一个层通过包含含氮有机化合物的前体混合物的等离子体沉积获得。可选地,多层保形涂层的至少一层通过包含有机硅化合物(其可以是或可以不是含氮有机硅化合物)和N2、NO2、N2O和/或NH3的前体混合物的等离子体沉积而获得。在两种情况下,前体混合物优选由或基本上由这些成分构成。
其它性质
多层保形涂层通常具有抗腐蚀性和化学稳定性,因此耐受浸入,例如,酸或碱或诸如丙酮或异丙醇(IPA)等溶剂中。
本发明的多层保形涂层的厚度取决于沉积的层的数量以及每个沉积层的厚度。
通常,每一层的厚度为20nm~500nm。多层保形涂层的总体厚度当然取决于层的数量,但通常小于5000nm,优选1000nm~3000nm。
本领域技术人员可以容易地控制每层的厚度。等离子体工艺在给定的一组条件下以均匀的速率沉积材料,因此层的厚度与沉积时间成比例。因此,一旦沉积速率已被确定,可以通过控制沉积的持续时间来沉积具有特定厚度的层。
多层保形涂层和每个构成层的厚度可以是基本上均一的或者可以从点到点变化,但优选厚度是基本均一的。
厚度可以使用本领域技术人员已知的技术测量,例如,轮廓测量法、反射测量法或光谱椭圆偏振法。
在需要的情况下,可以通过如上所述的在层之间引入渐变边界来改进多层保形涂层的层之间的粘附。
替换地,在需要的情况下,可以选择多层保形涂层内的不连续层,使得它们很好地粘附到多层保形涂层中的相邻层上。
电气组件
通常,本发明使用的电气组件包括:包含绝缘材料的基底、存在于所述基底的至少一个表面上的多个导电轨,和与至少一个导电轨连接的至少一个电气部件。优选地,保形涂层覆盖多个导电轨、至少一个电气部件,以及多个导电轨和至少一个电气部件所在的基底表面。替换地,所述涂层可以覆盖一个或多个电气部件,通常是PCB中昂贵的电气部件,而电气组件的其它部分不被覆盖。
通常,导电轨包括任何合适的导电材料。优选地,导电轨包括金、钨、铜、银、铝、半导体基底的掺杂区域、导电聚合物区域和/或导电油墨区域。更优选地,导电轨包括金、钨、铜、银或铝。
本领域技术人员可以针对所提及的特定组件选择导电轨的合适形状和构造。通常,导电轨沿基底整个长度与基底的表面连接。替换地,导电轨可以与基底上的两点或更多点连接。例如,导电轨可以是与基底上的两点或更多点(但不沿其整个长度)连接的导线。
导电轨通常使用本领域技术人员已知的任何合适方法形成在基底上。在优选方法中,使用“减法”技术在基底上形成导电轨。通常,在这种方法中,金属层(例如,铜箔、铝箔等)与基底的表面粘附,然后去除金属层的不需要的部分,留下期望的导电轨。通常,通过化学蚀刻或光刻或研磨从基底上去除金属层的不需要的部分。在替换的优选方法中,使用诸如电镀、反向掩模沉积和/或任意几何控制沉积工艺等“添加”技术在基底上形成导电轨。可选地,基底可以是硅晶片或晶圆,其通常具有掺杂区域作为导电轨。
基底通常包括防止基底使电气组件的电路短路的任何合适绝缘材料。优选地,基底包括环氧层压材料、合成树脂粘合纸、环氧树脂粘合玻璃纤维织物(ERBGH)、复合环氧材料(CEM)、PTFE(聚四氟乙烯)或其它聚合物材料、酚醛棉纸、硅、玻璃、陶瓷、纸、纸板、天然和/或合成木基材料和/或其它合适的纺织原料。基底可选地进一步包括阻燃材料,通常为阻燃剂2(Flame Retardant,FR-2)和/或阻燃剂4(FR-4)。基底可以包括单层的绝缘材料或多层相同或不同的绝缘材料。基底可以是印刷电路板(PCB)的板,所述印刷电路板由以上列出的任何一种材料制成。
电气部件可以是电气组件的任一合适的电路元件。优选地,电气部件是电阻器、电容器、晶体管、二极管、放大器、继电器、变压器、电池、熔断器、集成电路、开关、LED、LED显示器、压电元件、光电子部件、天线或振荡器。任何合适数量和/或组合的电气部件可以与电气组件连接。
优选地,电气部件通过接头与导电轨连接。所述接头优选为焊接接头、锻接接头、引线接头、导电粘附接头、压接或压入接头。本领域技术人员已知用于形成接头的适宜的焊接、锻接、引线粘合、导电粘附和压接技术。更优选地,接头是焊接接头、锻接接头或者引线接头,其中,最优选焊接接头。
定义
本文中使用的术语C1-C6烷基包含具有1至6个,优选1至3个碳原子的直链或支链烃基。示例包括甲基、乙基、正丙基和异丙基、丁基、戊基和己基。本文中使用的术语C1-C3烷基包含具有1至3个,优选1至2个碳原子的直链或支链烃基。示例包括甲基、乙基、正丙基和异丙基。
本文中使用的术语C2-C6烯基包含具有2至6个碳原子,优选2至4个碳原子和碳-碳双键的直链或支链烃基。优选示例包括乙烯基和烯丙基。本文中使用的术语C2-C3烯基包含具有2或3个碳原子和碳-碳双键的直链或支链烃基。优选示例是乙烯基。
本文中使用的术语C1-C6烷氧基是与氧原子连接的所述烷基。优选示例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、苯氧基和己氧基。
本文中使用的术语“基本上由......组成”是指包含这些组分的前体混合物,其基本上是由这些组分与其它组分一起组成,条件是其它组分不会实质上影响由前体混合物形成的所得层的基本特征。通常,基本上由某些组分组成的前体混合物含有大于或等于95wt%的这些组分,优选大于或等于99wt%的这些组分。
因此,如本文所中使用的,含有“基本上不含”特定组分的前体混合物含有少于5wt%的特定组分,优选少于1wt%的特定组分,最优选少于0.1wt%的特定组分。
附图的详细描述
现在将参考图1至图4中所示的实施例对本发明的各个方面进行描述,其中,相同的附图标记表示相同或相似的部件。
图1显示了本发明的电气组件的实例。电气组件包括:包含绝缘材料的基底1、存在于所述基底1的至少一个表面上的多个导电轨2,以及与至少一个导电轨2连接的至少一个电气部件3。多层保形涂层4覆盖多个导电轨2、至少一个电气部件3,以及多个导电轨和至少一个电气部件所在的基底1的表面5。
图2显示了图1中的多层保形涂层4的优选示例的横截面。多层保形涂层包括第一层/最下层7和最终层/最上层8,所述第一层/最下层7与电气组件的至少一个表面6接触。此多层保形涂层具有两层,且层间的边界是不连续的。
图3显示了图1中的多层保形涂层4的另一优选示例的横截面。多层保形涂层包括第一层/最下层7和最终层/最上层8,所述第一层/最下层7与电气组件的至少一个表面6接触。层7和层8之间还有另外的两层:层9和层10。此多层保形涂层具有四层,且层间的边界是不连续的。
图4显示了图1中的多层保形涂层4的另一优选示例的横截面。多层保形涂层包括第一层/最下层7和最终层/最上层8,所述第一层/最下层7与电气组件的至少一个表面6接触。此多层保形涂层具有两层,且层间的边界11是渐变的。
实施例
现在将参考以下实施例对本发明的各个方面进行描述。
实施例1-通过使用Ar作为非反应性气体沉积单个SiOxCyHz
将电气组件放入等离子体增强化学气相沉积(PECVD)沉积腔室中,然后使压力达到~10-2mbar。分别以17.5sccm和20sccm的流速注入六甲基二硅氧烷(HMDSO)和Ar。使压力稳定并且在0.057Wcm-2的RF功率密度下点燃等离子体,导致工艺压力为0.140mbar。该过程运行10分钟。
在电气组件上获得聚合的有机硅SiOxCyHz层。图5中示出了所沉积层的FTIR透射光谱。
SiOxCyHz层显示出疏水特性,其中,WCA(水接触角)为~100°。
通过胶带剥离测试(tape peel test)在PCB基底上测试涂层对电气组件的粘附性,在焊接掩模和金属基底表面上涂覆良好的粘附性(即,没有涂层从焊接掩模和金属表面上剥离)。
实施例2-通过使用N2O作为反应性气体沉积单个SiOxCyHzNa
将电气组件放入PECVD沉积室中,然后使压力达到~10-2mbar。分别以17.5sccm和30sccm的流速注入HMDSO和N2O。使压力稳定并且在0.057Wcm-2的RF功率密度下点燃等离子体,导致工艺压力为0.160mbar。该过程运行10分钟。
在电组件上获得聚合的有机硅物SiOxCyHzNa层。图6中示出了所沉积层的FTIR透射光谱。
SiOxCyHz层显示出疏水特性,其中,WCA(水接触角)为~95°。
实施例3-通过使用NH3作为反应性气体并且Ar作为非反应性气体沉积单个SiOxCyHzNa
将电气组件放入PECVD沉积室中,然后使压力达到~10-2mbar。分别以4.4sccm、80sccm和20sccm的流速注入HMDSO、NH3和Ar。使压力稳定并且在0.057Wcm-2的RF功率密度下点燃等离子体,导致工艺压力为0.120mbar。该过程运行30分钟。
在电组件上获得聚合的有机硅SiOxCyHzNa层。图7中示出了所沉积层的FTIR透射光谱。
实施例4-单个烃层的沉积
将电气组件放入PECVD沉积室中,然后使压力达到~10-2mbar。以85sccm的流速注入1,4-二甲基苯(对二甲苯)。使压力稳定并且在0.057Wcm-2的RF功率密度下点燃等离子体,导致工艺压力为0.048mbar。该过程运行20分钟。
在电组件上获得聚合的CmHn层。图8中示出了所沉积层的FTIR透射光谱。
实施例5-有机硅-烃多层保形涂层的沉积
用以下类型的层沉积有机硅-烃多层保形涂层:
1)底部粘附层和顶层:根据实施例1制备的150nm(±10%)的SiOxCyHz
2)中间层1:根据实施例4制备的250nm(±10%)的CmHn
3)中间层2:根据实施例2制备的150nm(±10%)的SiOxCyHzNa
多层保形涂层具有由以上层组成的以下结构:
底部粘附层/(中间层1/中间层2)×3/中间层1/顶层。
多层保形涂层的沉积在PECVD室中进行,条件如下所述。将电气组件放入PECVD沉积腔室中,然后使压力达到~10-2mbar。
分别以17.5sccm和20sccm的流速注入HMDSO和Ar。使压力稳定并且在0.057Wcm-2的RF功率密度下点燃等离子体,导致工艺压力为0.140mbar。运行该过程所需的时间以沉积150nm(±10%)。在该步骤之后,使PECVD腔室达到真空(没有气体、蒸汽注入),并且在达到~10-2mbar后,以85sccm的流速注入对二甲苯。使压力稳定并在0.057Wcm-2的RF功率密度下点燃等离子体,导致工艺压力为0.048mbar。运行该过程所需的时间以达到250nm(±10%)。在该步骤之后,使PECVD腔室达到真空(没有气体、蒸汽注入),并且在达到~10-2mbar后,分别以17.5sccm和30sccm的流速注入HMDSO和N2O并且使压力稳定。在0.057Wcm-2的RF功率密度下点燃等离子体,导致工艺压力为0.160mbar。
后两步多重复两次,然后作为最后一步,在如实施例1中将PECVD腔室抽空至10- 2mbar之后,沉积顶层SiOxCyHz。图9中示出了所沉积的多层的FTIR透射光谱。

Claims (21)

1.一种电气组件,所述电气组件在其至少一个表面上具有包括三层或更多层的多层保形涂层,其中:
-与所述电气组件的至少一个表面接触的所述多层保形涂层的最下层,通过包含(a)一种或多种有机硅化合物;(b)可选地,O2、N2O、NO2、H2、NH3和/或N2;以及(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得;
-所述多层保形涂层的最上层,通过包含(a)一种或多种有机硅化合物;(b)可选地,O2、N2O、NO2、H2、NH3和/或N2;以及(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得;并且
-所述多层涂层包括一层或多层,所述一层或多层通过包含(a)一种或多种式(A)的烃类化合物;(b)可选地,NH3、N2O、N2、NO2、CH4、C2H6、C3H6和/或C3H8;以及(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得,
其中:
Z1表示C1-C3烷基或C2-C3烯基;
Z2表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基;
Z3表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基;
Z4表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基;
Z5表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基;和
Z6表示氢、C1-C3烷基或C2-C3烯基。
2.根据权利要求1所述的电气组件,其中,所述多层保形涂层具有三层到十三层。
3.根据权利要求1或2所述的电气组件,其中,所述等离子体沉积是等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电气组件,其中,所述等离子体沉积在0.001至10mbar的压力下发生。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电气组件,其中,所述多层保形涂层的最下层是有机的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电气组件,其中,所述多层保形涂层的最下层通过不包含或基本上不包含O2、N2O或NO2的前体混合物的等离子体沉积获得。
7.根据权利要求6所述的电气组件,其中,所述多层保形涂层的最下层通过包含H2、NH3、N2、Ar、He和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电气组件,其中,所述多层保形涂层的最上层是有机的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电气组件,其中,所述多层保形涂层的最上层通过包含He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电气组件,其中,所述多层保形涂层具有一个或多个防潮层,所述防潮层通过包含(a)一种或多种有机硅化合物;(b)O2、N2O和/或NO2;和(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电气组件,其中,所述多层保形涂层具有一个或多个防潮层,所述防潮层通过包含(a)一种或多种含氮有机硅化合物;(b)N2、NO2、N2O和/或NH3;和(c)可选地,He、Ar和/或Kr的前体混合物的等离子体沉积获得。
12.根据权利要求10或11所述的电气组件,其中,获得所述一个或多个防潮层的前体混合物还包括He、Ar和/或Kr。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电气组件,其中,所述一种或多种有机硅化合物独立地选自:六甲基二硅氧烷(HMDSO)、四甲基二硅氧烷(TMDSO)、1,3-二乙烯四甲基二硅氧烷(DVTMDSO)、六乙烯基二硅氧烷(HVDSO)、烯丙基三甲基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷(ATMOS)、原硅酸四乙酯(TEOS)、三甲基硅烷(TMS)、三异丙基硅烷(TiPS)、三乙烯基三甲基环三硅氧烷(V3D3)、四乙烯基四甲基环四硅氧烷(V4D4)、四甲基环四硅氧烷(TMCS)、八甲基环四硅氧烷(OMCTS)、六甲基二硅氮烷(HMDSN)、2,4,6-三甲基-2,4,6-三乙烯基环三硅氮烷、二甲氨基三甲基硅烷(DMATMS)、双(二甲氨基)二甲基硅烷(BDMADMS)和三(二甲氨基)甲基硅烷(TDMAMS)。
14.根据前述权利要求中任一项的电气组件,其中所述多层涂层包含通过式(A)的烃类化合物的等离子体沉积获得的一层、两层、三层或四层。
15.根据前述权利要求中任一项的电气组件,其中,所述一种或多种式(A)的烃类化合物选自1,4-二甲基苯、1,3-二甲基苯、1,2-二甲基苯、甲苯、4-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、1,4-二乙烯基苯、1,3-二乙烯基苯、1,2-二乙烯基苯、1,4-乙基乙烯基苯、1,3-乙基乙烯基苯和1,2-乙基乙烯基苯。
16.根据权利要求15所述的电气组件,其中,所述一种或多种式(A)的烃类化合物是1,4-二甲基苯。
17.根据权利要求15的电气组件,其中,所述一种或多种式(A)的烃类化合物是1,4-二乙烯基苯、1,3-二乙烯基苯和1,2-二乙烯基苯的混合物。
18.根据前述权利要求中任一项所述的电气组件,其中,所述电气组件包括包含绝缘材料的基底、存在于所述基底的至少一个表面上的多个导电轨,和与所述至少一个导电轨连接的至少一个电气部件。
19.根据权利要求18所述的电气组件,其中,所述多层保形涂层覆盖所述多个导电轨、所述至少一个电气部件以及所述基底的表面,所述基底表面上有所述多个导电轨和所述至少一个电气部件。
20.一种电气部件,所述电气部件在其至少一个表面上具有如权利要求1至19中任一项所限定的多层保形涂层。
21.根据权利要求20所述的电气部件,所述电气部件是电阻器、电容器、晶体管、二极管、放大器、继电器、变压器、电池、熔断器、集成电路、开关、LED、LED显示器、压电元件、光电子部件、天线或振荡器。
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