ES2712187T3

ES2712187T3 - Recubrimientos de superficies

Info

Publication number: ES2712187T3
Application number: ES13750547T
Authority: ES
Inventors: Filip Legein; Peter Martens; Eva Rogge
Original assignee: Europlasma NV
Current assignee: Europlasma NV
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2013-08-13
Publication date: 2019-05-09
Anticipated expiration: 2033-08-13
Also published as: BR112015003171A2; CN104718258B; GB2510213A; PL2882815T3; CA2881756A1; PT2882815T; JP2015537110A; KR20150043460A; US20150232688A1; KR102390581B1; WO2014026967A3; KR20200130503A; GB201314298D0; AU2013304116A1; EP2882815A2; EP2882815B1; CN104718258A; DK2882815T3; WO2014026967A2; IL237181A0

Abstract

Un componente con un recubrimiento de polímero que protege el componente de la corrosión y proporciona conductividad eléctrica a los contactos eléctricos del componente, estando formado dicho recubrimiento por uno o más de los monómeros precursores, incluyendo acrilato, metacrilato u organosilanos, y donde el componente está recubierto en básicamente toda su superficie, incluyendo uno o más contactos eléctricos del mismo, y el recubrimiento de polímero es conductor eléctrico en una dirección que se extiende a través del grosor del recubrimiento, y es básicamente aislante eléctrico en una dirección que se extiende paralelamente a la superficie del recubrimiento de polímero.

Description

DESCRIPCION

Recubrimientos de superficies

La presente invencion esta relacionada con los recubrimientos de superficies, y esta especialmente, aunque no de forma exclusiva, relacionada con los recubrimientos de superficies resistentes a la corrosion y/o repelentes de liquidos, que permiten tambien la conductividad electrica en un artfculo al que se ha aplicado el recubrimiento. La invencion esta relacionada tambien con los metodos de aplicacion de recubrimientos de superficies a artfculos. Los artfculos son, por ejemplo, los componentes individuales de un dispositivo electronico (manual)

Los circuitos electricos se emplean comunmente en componentes tales como placas de circuitos impresos (PCBs), baterfas, tarjetas SIM, etc. Estos componentes se ensamblan en un montaje final para formar un dispositivo funcional - como un telefono movil o smartphone - listo para ser utilizado por un cliente.

Se sabe que se aplica a un dispositivo funcional montado un recubrimiento de superficies para proteger al dispositivo en si contra la corrosion. Por ejemplo, se sabe que se aplica a un telefono movil funcional montado un recubrimiento de superficies, de forma que la superficie del telefono movil tenga propiedades de resistencia al agua.

No obstante, los dispositivos montados con recubrimiento tienen importantes inconvenientes. Por ejemplo, los recubrimientos protectores aplicados asf no necesariamente protegen las superficies de los componentes internos del dispositivo, en particular los contactos electricos de los componentes internos. Esto es asf porque el recubrimiento se aplica a un dispositivo que ya ha sido montado, y por tanto no todas las superficies internas del dispositivo estan expuestas al recubrimiento protector. Por tanto, si dicho dispositivo entra posteriormente en contacto con agua, puede resultar inutilizable debido a que la humedad ha penetrado en el dispositivo y ha danado los circuitos.

Se han propuesto diversos metodos para resolver este problema, que incluyen el uso de un recubrimiento protector sobre los contactos electricos de un componente.

En un metodo, se lamina sobre un componente una capa de union aislante electrica que funciona proporcionando un recubrimiento protector. La capa de union aislante electrica esta laminada sobre una superficie plana del componente a elevada temperatura, aplicando presion sobre ella. En un paso posterior se perforan vfas u orificios a traves de la capa de union aislante electrica, en las posiciones donde se requiere una interconexion electrica. Debe apreciarse que este es un proceso complejo y largo de varios pasos, que requiere gran precision en la perforacion, para garantizar que se consiga un buen contacto electrico una vez se han montado los componentes.

En otro metodo, se aplica a un componente una matriz aislante termoplastica que funciona proporcionando un recubrimiento protector. La matriz aislante comprende diversas fibras de nfquel conductoras. Idealmente, el eje longitudinal de cada fibra va orientado en una direccion perpendicular al plano mayor del componente, de modo que cuando los componentes estan montados para formar un dispositivo, se establece un contacto electrico entre los componentes.

Pero este metodo resulta problematico, porque cada fibra de nfquel requiere un recubrimiento aislante para evitar que el propio componente se cortocircuite. Ademas, la eficacia de ese recubrimiento viene limitada por el grado de precision de la orientacion de la fibra. Se ha observado que no siempre es posible orientar todas las fibras en una direccion perpendicular al plano mayor del componente. Por consiguiente, los componentes que tienen dicho recubrimiento son con frecuencia susceptibles de cortocircuito electrico.

En otro metodo, se lamina un componente con una capa de union adhesiva que funciona proporcionando un recubrimiento protector. La capa adhesiva permite la conexion ahf de un segundo componente. La capa adhesiva consiste en una resina aislante, con frecuencia termoplastica, que contiene partfculas conductoras electricas dispuestas de forma que se produce un contacto electrico cuando estan montados los componentes, sin que los propios componentes sean susceptibles de cortocircuito electrico. No obstante, debido a las limitaciones derivadas del pequeno tamano de las partfculas conductoras electricas, las capas de union adhesivas de este tipo disponibles no son adecuadas para los componentes que deben incluirse en pequenos dispositivos como los telefonos moviles. Tambien es conocido enmascarar los puntos de contacto electrico de un componente antes de aplicarle un recubrimiento de conformacion protector. Es preferible el enmascaramiento mediante una tira adhesiva. Una vez se ha aplicado el recubrimiento protector al componente, se retira el enmascaramiento para que se establezca el contacto electrico cuando los componentes esten montados. Hay que tener en cuenta que el paso del enmascaramiento de los contactos electricos requiere una gran precision, para garantizar que queden sin recubrimiento solamente los puntos de contacto - esto requiere tiempo. Ademas, el paso de enmascarar los puntos de contacto no resuelve el problema de que se danen los circuitos cuando el dispositivo es expuesto a los elementos, por ej. el agua, porque queda una rendija (es decir, despues de eliminar el enmascaramiento) por la que puede penetrar la humedad.

Como se apreciara, los recubrimientos y metodos de recubrimiento de las tecnicas tradicionales requieren una superficie plana para que el recubrimiento pueda ser laminado o adherido allf. Ademas, la superficie debe ser capaz de resistir la presion durante el paso de laminacion o adhesion.

No obstante, los componentes utilizados por el solicitante pueden ser flexibles y/o las superficies pueden ser muy curvadas. Ademas, los componentes pueden ser delicados, y por tanto no poder resistir la aplicacion de presion ffsica.

Constituye un primer pero no exclusivo objetivo de la invencion proporcionar un recubrimiento de superficies que supere, o por lo menos reduzca sustancialmente, los inconvenientes asociados a los recubrimientos conocidos descritos mas arriba.

Un segundo objetivo no exclusivo de la invencion es proporcionar un recubrimiento de superficies que tenga un grosor sustancialmente uniforme en por lo menos una superficie de un artfculo, y/o un recubrimiento de superficies que presente mejor adhesion a un artfculo que la conseguida con las tecnicas tradicionales.

Otro objetivo no exclusivo de la invencion es proporcionar un mejor metodo de recubrimiento de un artfculo con un recubrimiento de superficies protector Los artfculos son, por ejemplo, los componentes individuales de un dispositivo electronico (manual)

Otro objetivo mas no exclusivo de la invencion incluye un metodo para tratar componentes delicados y/o flexibles. Otro objetivo mas no exclusivo de la invencion es proporcionar un dispositivo impermeable en el que uno o todos los componentes internos esten cubiertos con un recubrimiento de superficie protector.

Debe entenderse que al utilizar el termino "dispositivo", los inventores quieren decir una unidad completamente montada que esta lista para su uso. Un dispositivo tiene una superficie (exterior) que es presentada al usuario. La superficie exterior tiene un valor decorativo para atraer a los usuarios. Un dispositivo esta compuesto por uno o mas "componentes". En esta invencion, los inventores utilizan el termino "componente" para indicar todas las piezas electricas localizadas en el interior del dispositivo. Las superficies de estos componentes no resultan visibles desde el exterior del dispositivo una vez este esta completamente montado.

La presente invencion viene definida en las reivindicaciones 1-12 adjuntas. En un primer aspecto, la invencion proporciona un metodo de recubrimiento de un componente y/o un dispositivo para proteger el componente y/o el dispositivo de danos por corrosion y lfquidos, manteniendo la conductividad electrica del componente recubierto y/o el dispositivo recubierto, comprendiendo el metodo proporcionar sobre el componente y/o el dispositivo una capa de una especie de polfmero protector formada por cualquiera de los siguientes monomeros precursores:

• acrilato;

• metacrilato, u

• organosilano.

De preferencia, el metodo comprende el paso de aplicar el recubrimiento de polfmero sobre uno o mas contactos electricos del componente o de los componentes.

De preferencia, el metodo comprende el paso de aplicar el recubrimiento de polfmero al componente o los componentes de modo que ninguna area de la superficie del componente o los componentes no quede recubierta. De preferencia, el recubrimiento es conductor electrico gracias al grosor del recubrimiento.

De preferencia, el recubrimiento es aislante electrico en el plano del recubrimiento.

Esto resulta ventajoso porque cuando los componentes se montan despues, es posible el contacto electrico entre los contactos de un componente (por ej. recubierto) y los contactos de un componente contiguo o adyacente. Tambien hay un riesgo escaso o nulo de que el dispositivo se cortocircuite, por ej., por el paso de una senal electrica de una pista conductora de un componente a otra pista conductora del mismo componente, porque el recubrimiento no es conductor electrico en el plano transversal.

De preferencia, el metodo comprende el paso de proteger del recubrimiento por lo menos parte de la superficie exterior del dispositivo. Por ejemplo, El metodo puede comprender el paso inicial de aplicar un material de barrera, por ej., una cinta o pelfcula adhesiva, por lo menos a parte de la superficie exterior del dispositivo, para proteger del recubrimiento por lo menos parte de la superficie exterior.

Al menos parte de la superficie exterior del dispositivo puede ser la pantalla de un telefono movil, o de una tableta, o los botones exteriores de un reproductor de musica, por ej., los botones de volumen de un reproductor MP3, o la tapa posterior de un telefono movil, o la lente de la camara del telefono movil, o cualquier otra superficie exterior del dispositivo que resulte visible durante el uso normal. En algunas realizaciones, basicamente toda la superficie exterior del dispositivo esta protegida del revestimiento, de modo que solamente a las superficie internas del dispositivo, que son esencialmente las superficies (exteriores) de los componentes (internos), se les aplica un recubrimiento. La ventaja radica en que no son visibles para el usuario rastros no deseados o de textura del recubrimiento de polfmero.

De preferencia, el metodo comprende el paso de depositar el monomero precursor mediante polimerizacion de plasma de baja potencia y/o baja presion.

En algunas realizaciones, el metodo comprende primero el paso de un pretratamiento para limpiar y/o grabar y/o activar el componente o los componentes electronicos antes del recubrimiento. Un pretratamiento en forma de un paso de activacion y/o limpieza y/o grabado puede ser ventajoso para mejorar la adhesion y la reticulacion del recubrimiento de polfmero.

La adhesion del recubrimiento de polfmero al componente o componentes electronicos es esencial para la resistencia a la corrosion de la superficie recubierta. Tras la produccion del componente electronico, se observa con frecuencia que quedan residuos de la soldadura, del adhesivo o de la manipulacion. Estos residuos son principalmente contaminacion organica o contaminacion en forma de oxidos. Cuando el componente se recubre sin pretratamiento, una parte sustancial del recubrimiento de polfmero se une a esos residuos, lo que puede provocar posteriormente pequenos agujeros. El pretratamiento en forma de activacion y/o limpieza y/o grabado elimina la contaminacion y permite una mejor adhesion del recubrimiento a la superficie del componente o componentes electronicos.

De preferencia, este pretratamiento se realiza utilizando gases reactivos, como H², o O², adicional o alternativamente con reactivos de grabado como CF⁴. Tambien puede llevarse a cabo con gases inertes, como Ar, N²o He. Tambien pueden utilizarse mezclas de los gases antes mencionados.

De preferencia, el pretratamiento se realiza con O², Ar, o una mezcla de O²y Ar.

De preferencia, el pretratamiento se lleva a cabo durante de 30 segundos a 30 minutos, por ejemplo de 45 segundos a 15 minutos, preferiblemente de 1 minuto a 10 minutos, ej., 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, o 1 minutos. La duracion del pretratamiento depende del precursor utilizado y del grado de contaminacion sobre la parte a tratar.

La potencia utilizada en el pretratamiento puede ser aplicada en modo de onda continua o en modo de onda pulsada.

De preferencia, cuando se aplica en modo de onda continua en una camara de plasma de 490 litros, el pretratamiento se realiza a potencias de 5 a 5000 W, mas preferiblemente de 25 a 4000 W, aun mas preferiblemente de 50 a 3000 W, digamos de 75 a 2500 W, como de 100 a 2000 W, por ej. 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, o 100 W.

De preferencia, cuando se aplica en modo de onda pulsada en una camara de plasma de 490 litros, el pretratamiento se realiza a potencias de 5 a 5000 W, mas preferiblemente de 25 a 4000 W, aun mas preferiblemente de 50 a 3000 W, digamos de 75 a 2500 W, como de 100 a 2000 W, por ej., 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, o 100 W.

Cuando se aplica en modo de frecuencia pulsada, la frecuencia de pulso puede ser de 100 Hz a 10 kHz, con un ciclo de trabajo de aproximadamente 0,05 a 50%, dependiendo los parametros optimos del gas o mezcla de gases utilizados.

De preferencia, en una camara de plasma de 490 litros, la presion operativa para el pretratamiento es de 10 a 500 mTorr, mas preferiblemente de 15 a 250 mTorr, aun mas preferiblemente de 20 a 200 mTorr, digamos de 25 a 175 mTorr, como de 30 a 150 mTorr, por ej., 150, 140, 130, 125, 120, 110, 100, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, o 30 mTorr.

Para sistemas de otras dimensiones, con otro volumen y/o configuracion de electrodos, la presion operativa y el tiempo de pretratamiento varfan de forma que se utilicen los mejores parametros de proceso para el pretratamiento. Una camara de plasma de 490 litros puede acomodar diversos componentes, por ejemplo, 200 smartphones, o 200 telefonos moviles, o 100 tabletas, o 70 teclados en un solo lote. Una camara asf puede utilizarse tanto para el pretratamiento como para el tratamiento de recubrimiento de polfmero de componentes o dispositivos.

En las realizaciones en las que no se lleva a cabo pretratamiento, el paso del recubrimiento es el primer y unico paso en todo el proceso. Cuando se utiliza un pretratamiento, el recubrimiento de polfmero protector se aplica como paso siguiente, que puede ser realizado en la misma camara.

Es evidente que resulta ventajoso por diversas razones llevar a cabo el pretratamiento y el tratamiento de recubrimiento en la misma camara: es mas eficiente desde el punto de vista de la manipulacion, y resultara mas rapido y economico que utilizar varias camaras.

De preferencia, el pretratamiento y el paso del recubrimiento se llevan a cabo en la misma camara sin abrirla entre los pasos, para evitar o por lo menos minimizar el riesgo de que se depositen contaminantes, o una contaminacion adicional procedente de la atmosfera, sobre el componente o componentes electronicos entre el paso del pretratamiento y el del recubrimiento.

En una camara de plasma de 490 litros, la presion operativa para el paso del recubrimiento es aproximadamente de 10 a 500 mTorr, de preferencia aproximadamente de 15 a 200 mTorr, aun mas preferible de aproximadamente 20 a 150 mTorr, digamos de 30 a 100 mTorr, digamos menos de 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30 mTorr, como 50 mTorr. El metodo puede aplicar la polimerizacion de plasma de baja potencia y/o baja presion en modo de onda continua (CW) o en modo de potencia pulsada.

De preferencia, el metodo implica un tiempo de polimerizacion de aproximadamente 30 segundos a aproximadamente 30 minutos. Cuanto mayor sea el tiempo de polimerizacion mas grueso sera el recubrimiento de polfmero resultante. Por consiguiente, la eleccion del tiempo de polimerizacion, y por tanto del grosor del recubrimiento, depende en cierto grado del uso o aplicacion del componente a recubrir.

De preferencia, el metodo implica un tiempo de polimerizacion de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 25 minutos, ej. aproximadamente de 3 minutos a aproximadamente 25 minutos, ej., de aproximadamente 3 minutos a aproximadamente 20 minutos, ej., de aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 20 minutos, ej., de aproximadamente 7 minutos a aproximadamente 20 minutos, ej., de aproximadamente 10 minutos a aproximadamente 20 minutos, ej., de aproximadamente 10 minutos a aproximadamente 18 minutos, ej., de aproximadamente 10 minutos a aproximadamente 16 minutos, ej., de aproximadamente 12 minutes a aproximadamente 16 minutos, como aproximadamente 13, 14 o 15 minutos.

De preferencia, el metodo comprende los pasos de:

• proporcionar el tipo de polfmero protector a por lo menos un componente (ej., tarjeta SIM, baterfa, microfono, conectores o auriculares de telefono movil); y

• montar el componente con otro u otros componentes para formar el

dispositivo funcional.

El metodo puede comprender tambien el paso de desmontar inicialmente el dispositivo funcional.

El metodo puede comprender tambien el paso de llevar a cabo un pretratamiento para limpiar y/o activar y/o grabar una o mas superficies del componente o componentes antes de depositar el recubrimiento.

En un segundo aspecto la invencion proporciona un componente y/o un dispositivo con un recubrimiento de polfmero para proteger el componente y/o el dispositivo de la corrosion, permitiendo la conductividad electrica del componente y/o dispositivo recubierto, y el recubrimiento esta formado por uno o mas de los siguientes monomeros precursores:

• acrilato;

• metacrilato, u

• organosilano.

El dispositivo puede ser un dispositivo electronico (manual) comoun telefono movil; un smartphone;

un asistente personal digital (PDA); una tableta; un altavoz; un reproductor de musica. como un reproductor MP3; un lector electronico; un teclado; un sistema GPS; un dispositivo utilizado en el deporte, como un podometro, un monitor de ritmo cardfaco, un sensor de cadencia y similares; una camara de video o una camara fotografica.

El dispositivo comprende uno o mas componentes; como una placa de circuitos impresos (PCB), una baterfa, una tarjeta SIM, un conector, etc.

De preferencia, el componente o los componentes comprenden recubrimiento de polfmero en uno o mas contactos electricos de los mismos.

De preferencia, el componente o los componentes no comprenden superficie no recubierta.

Alternativamente, por lo menos una parte de la superficie exterior del dispositivo puede no estar recubierta, ej., basicamente toda la superficie exterior del dispositivo puede no estar recubierta. Por basicamente toda la superficie exterior queremos decir las superficies del dispositivo visibles para el usuario, ej. la lente de la camara, la tapa posterior, la pantalla (tactil), los botones exteriores.

De preferencia, el recubrimiento es el resultado de que elo cada uno de los monomeros precursores sean polimerizados y depositados mediante polimerizacion de plasma de baja potencia y/o baja presion.

De preferencia, los monomeros precursores de acrilato y/o metacrilato comprenden una cadena de perfluorocarbono.

De preferencia, los monomeros precursores de acrilato y/o metacrilato tienen una formula generica (I):

CnF²n+¹Cm X²mCR¹Y-OCO-C(R2) = CH²(I)

donde n es de 2 a 9, m es de 1 a 9, X e Y es H, F, Cl, Br o I y Ri es -H o un alquilo, por ej. -CH³, o un alquilo sustituido, por ej., un alquilo halo-sustituido por lo menos parcialmente, R²es H o un alquilo, por ej., - CH³, o un alquilo sustituido, por ej., un alquilo halo-sustituido por lo menos parcialmente.

En algunas realizaciones Ri puede ser H, R²puede ser H e Y puede ser H.

En algunas realizaciones n es de 2 a 6, m es de 0 a 9, X e Y es H, F,Cl, Br o I y R¹es H o un alquilo, por ej., -CH³, o un alquilo sustituido, por ej., un alquilo halo-sustituido por lo menos parcialmente, R²es H o un alquilo, por ej., - CH³, o un alquilo sustituido, por ej., un alquilo halo-sustituido por lo menos parcialmente. En tales realizaciones, los inventores han observado que el recubrimiento de polfmero tiene una superficie superhidrofobica con angulos de contacto para agua de mas de 100 grados. Los mismos recubrimientos son superolefobicos con unos niveles de repelencia al aceite superiores a 4, por ejemplo de hasta 6 conforme con ISO14419. Tales superficies superhidrofobicas y/o superoleofobicas formadas con esta particular clase de monomero resultan carecer de acido perfluorooctanoico (PFOA) o sulfonato de perfluorooctano (PFOS), en contraste con las superficies superhidrofobicas y/o superoleofobicas formadas de realizaciones con n de 7 a 9, por ej., 8, siendo n el numero de atomos de carbono de la cadena de perfluorocarbono de la molecula. Por carecer queremos decir que el grado de PFOA y PFOS esta por debajo del lfmite detectable.

Sorprendentemente, los inventores han observado que tener uno o todos los componentes y el interior del dispositivo recubiertos con superficies superhidrofobicas y/o superoleofobicas, formadas por monomeros con la formula general (I), puede hacer que los dispositivos electronicos, como dispositivos electronicos manuales, resulten a prueba de salpicaduras y/o impermeables, bloqueando la penetracion de agua en el dispositivo (re)ensamblado, durante una exposicion accidental al agua, incluso sin recubrir el exterior del dispositivo.

E incluso en aquellos casos en los que se fuerza al agua a penetrar en el dispositivo electronico (manual), cualquier dano que pueda este sufrir se minimizara si no se elimina totalmente, debido al recubrimiento por separado del componente o componentes electronicos claves. El recubrimiento protector del interior del dispositivo electronico (manual) protege el dispositivo contra posibles cortocircuitos derivados de la penetracion de agua.

Las superficies superhidrofobicas y/o superoleofobicas formadas con monomeros de la formula general (I), pueden hacer que los dispositivos electronicos (manuales) sean a prueba de salpicaduras y/o impermeables. Los dispositivos recubiertos son de IPX 6 a IPX 7, dependiendo de la composicion del propio dispositivo electronico (manual) (re)ensamblado y del monomero precursor utilizado.

En algunas industrias, en particular en la produccion de alambres y cables, se ha registrado una tendencia a alejarse del uso de los perfluorocarbonos, porque en algunas circunstancias, aunque no siempre, pueden formarse subproductos toxicos. Los inventores han observado sorprendentemente que utilizando monomeros precursores de organosilano no se forman subproductos toxicos.

De preferencia, los monomeros precursores de organosilano comprenden los siloxanos, los silanos o mezclas de ambos.

De preferencia, los monomeros precursores de organosilano tienen una formula generica (II), o son monomeros cfclicos comprendiendo la unidad de repeticion (III).

Los monomeros que comprenden la formula (II) tienen la estructura

Y¹-X-Y, (II)

donde X es O NH, Y¹es

Y2 es

y donde Y3, Y4, Y5, Z3, Z4, y Z5 son cada uno independientemente H ⁰un grupo alquilo. Los grupos alquilo pueden ser lineales ⁰ramificados. Los grupos alquilo son un alquilo de C¹a C¹⁰, de preferencia un alquilo C¹a C⁵, mas preferiblemente alquilo C¹a C², por ejemplo -CH³. En algunas realizaciones Y¹y Y²son lo mismo, y asf Y³sera lo mismo que Z³, Y⁴lo mismo que Z⁴e Y⁵lo mismo que Z⁵.

De preferencia, ningun atomo de silicio en Yi y/o Y²va unido a tres atomos H, de forma que de preferencia por lo menos uno de Y³, Y⁴, o Y⁵, y por lo menos uno de Z³, Z⁴y Z⁵son cada uno independientemente H o un grupo alquilo. En algunas realizaciones, cualquiera o cada uno de Y³y Z³, Y⁴y Z⁴, Y⁵y Z⁵pueden ser identicos.

De preferencia, el monomero precursor de organosilano es hexametildisiloxano (HMDSO) o hexametildisilazano (HMDS).

Los posibles monomeros cfclicos son monomeros que comprenden n veces la unidad de repeticion (III)

donde X²es O NH, y donde n es de 2 a 10, de preferencia de 3 a 6, por ejemplo 6, 5, 4, o 3.

De preferencia, el metodo comprende el paso de introducir el o cada uno de los monomeros precursores de organosilano en una camara, por ej., una camara de plasma, mediante un gas portador como H², N², N²O, CH⁴, He o Ar, mas preferiblemente O2.

La composicion del gas introducido en la camara comprende de preferencia aproximadamente 1 % a aproximadamente 50 % del gas portador. De preferencia, la composicion de gas introducida en la camara comprende aproximadamente 5% a aproximadamente 30% del gas portador, y mas preferiblemente aproximadamente 10% del gas portador.

Preferiblemente, el recubrimiento tiene un grosor del rango de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 1 pm, de preferencia de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 500 nm, o mas preferible de aproximadamente 20 nm a aproximadamente 250 nm, o aun mas preferible de aproximadamente 30 nm a aproximadamente 150 nm, o de mayor preferencia de aproximadamente 40 nm a aproximadamente 100 nm, como por ejemplo aproximadamente 70 nm. Debe entenderse que el grosor del recubrimiento variara dependiendo del sustrato, la eleccion del monomero precursor, las condiciones de la deposicion (por ej., temperatura, presion, velocidad de flujo) y el tiempo del proceso, etc.

Los inventores han observado tambien que, contrariamente a lo que ensenaba la tecnica tradicional, los recubrimientos que utilizan monomeros precursores de acrilato o metacrilato no requieren un gas portador, porque estos tipos de monomero pueden golpear el plasma ellos mismos para iniciar la polimerizacion.

De preferencia, el recubrimiento se aplica en un solo paso - en otras palabras, depositado en un unico proceso ininterrumpido. El grosor de la capa de polfmero unico depositada esta en el rango de aproximadamente 10 nm a 500 nm, habitualmente aproximadamente 100 nm, aunque esto depende de los precursores de monomero utilizados y tambien del tiempo de tratamiento.

Como se utilizan aquf, los terminos "eje x" y "eje y" se refieren a los ejes que se extienden en un plano formando o comprendiendo una superficie del componente.

Como se utiliza aquf, el termino "eje z" se refiere a un eje perpendicular a la superficie principal del componente. Asf, un contacto electrico a traves del recubrimiento, entre un componente y un componente adyacente, puede ser denominado conductividad del eje z.

Para que la invencion pueda entenderse mas facilmente, ahora se describira solo a modo de ejemplo y con referencia a las figuras adjuntas, en las que:

La Figura 1 muestra una ilustracion esquematica de una aguja con un recubrimiento conforme con la invencion; La Figura 2 muestra una ilustracion esquematica de un dispositivo montado (a) y un dispositivo desmontado (b); La Figura 3 muestra una ilustracion esquematica de un componente electronico cubierto con un recubrimiento conforme con la invencion; y

La Figura 4 muestra una ilustracion esquematica de un sistema de plasma adecuado para llevar a cabo el metodo de la presente invencion.

Los inventores han observado que cualquiera o mas de los siguientes monomeros precursores pueden ser utilizados para formar un recubrimiento de superficie resistente a la corrosion y/o repelente lfquido que tambien proporciona conductividad electrica a un componente al que se ha aplicado el recubrimiento.

Los monomeros precursores pueden ser seleccionados de entre las siguientes familias:

• acrilatos;

• metacrilatos;

• organosilanos; o mezclas de los anteriores.

Mas espedficamente, los inventores han observado que los monomeros precursores con la formula (I)

^{CnF2n+1Cm X2mCR1Y-OCO-C(R2) = CH2}(I)

forman recubrimientos que presentan un resistencia a la corrosion particularmente buena, al tiempo que proporcionan conductividad electrica al componente al que son aplicados.

En la formula (I) n es de 2 a 9, m es de 1 a 9, X e Y es H, F, Cl, Br o I y Ri es H o un alquilo, ej., - CH³, o un alquilo sustituido, por ej., un alquilo por lo menos parcialmente halo-sustituido, R²es H o un alquilo, por ej., -CH³, o un alquilo sustituido, por ej., un alquilo por lo menos parcialmente halo-sustituido.

En una realizacion n es 8, m es 1, X es H, R7 es H, Y es H y R²es H, es decir, acrilato de 1H,1H,2H,2H-perfluorodecilo.

En una segunda realizacion n es 8, m es 1, X es H, R¹es H, Y es H y R²es -CH³, es decir, metacrilato de 1H,1H,2H,2H- perfluorodecilo.

En una tercera realizacion n es 6, m es 1, X es H, R¹es H, Y es H y R²es H, es decir, acrilato de 1H,1H,2H,2H-perfluorooctilo.

En una cuarta realizacion n es 6, m es 1, X es H, R¹es H, Y es H y R²es -CH³, es decir, metacrilato de 1H,1 H,2H,2H- perfluorooctilo.

Los inventores han observado que los monomeros precursores de organosilano, como uno o mas de los siloxanos o silanos, forman tambien recubrimientos con una resistencia a la corrosion particularmente buena, proporcionando al propio tiempo conductividad electrica al componente al que son aplicados. Se ha observado que los organosilanos no producen subproductos toxicos al ser aplicados mediante deposicion de plasma de baja potencia.

Los monomeros precursores de organosilano pueden ser representados por una formula general (II), o son monomeros dclicos comprendiendo la unidad de repeticion (III):

donde X es O NH, Y¹es

, Y²es

y donde Y³, Y⁴, e Y⁵, Z³, Z⁴, y Z⁵son todos independientemente H o un grupo alquilo. Los grupos alquilo pueden ser lineales o ramificados. Los grupos alquilo son un alquilo C¹a C¹⁰, de preferencia un alquilo C¹a C⁵, mas preferiblemente un alquilo C¹a C², por ejemplo -CH³.

De preferencia, ningun atomo de silicio en Y¹y/o Y²va unido a tres atomos H, de forma que de preferencia por lo menos uno de Y³, Y⁴, o Y⁵, y por lo menos uno de Z³, Z⁴y Z⁵son cada uno independientemente H o un grupo alquilo. En algunas realizaciones, cualquiera o cada uno de Y³y Z³, Y⁴y Z⁴, Y⁵y Z⁵pueden ser identicos.

En una primera realizacion, X es O, Y¹es identico a Y², e Y³, Y⁴, Y⁵, Z³, Z⁴y Z⁵son -CH³, por ej.,hexametildisiloxano (HMDSO).

En una segunda realizacion, X es NH, Yi es identico a Y², e Y³, Y⁴, Y⁵, Z³, Z⁴y Z⁵son -CH³, indicando el monomero hexametildisilazano (HMDSN).

En una tercera realizacion X es O, Y³, Y⁴, Y⁵, Z³y Z⁴son -CH³y Z⁵es H, indicando el monomero pentametildisiloxano.

En una cuarta realizacion, X es O, Y1 es identico a Y², e Y³, Y⁴, Y⁵, Z³, Z⁴y Z⁵son -CH³, indicando el monomero hexaetildisiloxano.

Los posibles monomeros dclicos son monomeros que comprenden n veces la unidad de repeticion (III)

donde X2 es O NH, y donde n es de 2 a 10, de preferencia de 3 a 6, por ejemplo 6, 5, 4, o 3.

En otra realizacion X²es O y n es 4, indicando el monomero octametilciclotetrasiloxano.

Y en otra realizacion mas X²es O y n es 5, indicando el monomero

decametilciclopentasiloxano.

Y en otra realizacion mas X²es O y n es 6, indicando el monomero dodecilmetilciclohexasiloxano.

Y en otra realizacion mas X²es NH y n es 3, indicando el monomero hexametilciclotrisilazano.

Y en otra realizacion mas X²es NH y n es 4, indicando el monomero octametilciclotetrasilazano.

En algunas realizaciones, se prefiere realizar un paso de pretratamiento para limpiar y/o activar y/o grabar uno o cada componente de un dispositivo funcional antes del paso de deposicion del recubrimiento.

De preferencia, este pretratamiento se lleva a cabo utilizando gases reactivos, por ej., H², O², reactivos de grabado como CF⁴, o gases inertes, como Ar, N²o He. Tambien pueden utilizarse mezclas de los gases antes mencionados. Mas preferiblemente, el pretratamiento se realiza con O², Ar, o una mezcla de O²y Ar.

En los casos en los que se realiza un pretratamiento para limpiar y/o activar y/o grabar la superficie de los componentes individuales, este paso se lleva a cabo tras la evacuacion de la camara y antes de la introduccion de uno o mas monomeros precursores. Son reactivos adecuados para realizar este proceso de pretratamiento, por ejemplo O², Ar, o una mezcla de O²y Ar.

Durante el pretratamiento, la potencia puede ser aplicada en modo de onda continua o en modo de onda pulsada. Cuando se aplica en modo de potencia pulsada, la frecuencia de pulso puede ser de 100 Hz a 10 kHz, con un ciclo de trabajo de aproximadamente 0,05 a 50%, dependiendo los parametros optimos del gas o mezcla de gases utilizados y la configuracion de la camara y el plasma que se usen.

Los solicitantes han observado que en una camara de plasma de 490 litros, para obtener resultados satisfactorios la presion operativa para el pretratamiento puede ser del orden de 10 a 500 mTorr, pero se obtienen buenos resultados en el rango de 30 a 150 mTorr.

El pretratamiento puede realizarse durante un periodo que va de 30 segundos a 30 minutos, pero mas habitualmente durante periodos de 1 minuto a 10 minutos. Los factores que afectan a la duracion del pretratamiento incluyen el precursor utilizado, el grado de contaminacion de los componentes individuales a tratar, el tamano de la camara, la potencia utilizada y el patron o forma del plasma.

El recubrimiento protector de la presente invencion se aplica tfpicamente a los componentes de un dispositivo funcional como puede ser un telefono movil, un smartphone o un audffono, como sigue.

Durante la fabricacion de un dispositivo funcional los componentes individuales del dispositivo son colocados en una camara de plasma de modo que sus superficies, incluyendo los puntos de contacto electricos, queden expuestos a un monomero precursor en presencia de un plasma. La camara es evacuada a una presion baja y se introduce en ella el precursor del monomero. El plasma se golpea entonces. El plasma inicia la polimerizacion de forma que los componentes quedan cubiertos con un recubrimiento de polfmero protector (el proceso de deposicion se comentara con mas detalle mas adelante). En esta realizacion hay que observar que los componentes individuales son tratados antes de su montaje en el dispositivo funcional final.

Alternativamente, en los casos en que una parte o toda la superficie exterior del dispositivo esta ya fabricada, por lo menos parte de esta superficie exterior se cubre con un material de barrera, por ej., una cinta o pelfcula adhesiva. Alternativamente, si es posible, la parte o la totalidad de la superficie exterior del dispositivo que ya esta fabricada, no se introduce en la camara de plasma y no se le aplica recubrimiento.

Alternativamente, un dispositivo funcional totalmente montado, como puede ser un telefono movil, un smartphone, un teclado o un audffono, puede ser desmontado en sus componentes individuales, de forma que los componentes puedan ser tratados a nivel de componente. Los componentes recubiertos individualmente son posteriormente reemsamblados para formar un dispositivo funcional con un recubrimiento protector.

Alternativamente, el metodo comprende el paso de proteger del recubrimiento por lo menos parte de la superficie exterior del dispositivo. Por ejemplo, El metodo puede comprender el paso inicial de aplicar un material de barrera, por ej., una cinta o pelfcula adhesiva, por lo menos a parte de la superficie exterior del dispositivo, para proteger del recubrimiento por lo menos parte de la superficie exterior.

Una vez el dispositivo ha sido montado o reemsamblado como se describe mas arriba, se puede aplicar al dispositivo otro recubrimiento, colocando el dispositivo completo en una camara de plasma y repitiendo el proceso de deposicion. Puede ser preferible que el dispositivo este parcialmente cubierto con un material de barrera para evitar la deposicion del polfmero sobre partes del dispositivo tales como la pantalla o la lente de la camara.

El proceso de deposicion de plasma se realiza como sigue. Una vez los componentes individuales o el propio dispositivo han sido introducidos en la camara de plasma, la camara es evacuada y se introducen uno o varios monomeros precursores distintos. Estos monomeros son normalmente introducidos en forma gaseosa. Se activa un campo electromagnetico RF y se golpea un plasma. Durante tiempos de tratamiento breves, tfpicamente de unos 2 a 15 minutos, un plasma hara que un recubrimiento de polfmero protector basicamente uniforme se deposite sobre los componentes. El recubrimiento cubre todas las superficies del componente que han sido expuestas al plasma, incluyendo todos los puntos de contacto electrico. Entonces se apaga el campo electromagnetico RF, lo que apagara el plasma y la camara de plasma vuelve a presion atmosferica.

La potencia utilizada para el paso del recubrimiento puede ser aplicada en modo de onda continua o de onda pulsada. Se sabe de la tecnica tradicional que para precursores complejos, especialmente los acrilatos y metacrilatos de la presente invencion, la potencia media aplicada en la que se lleva a cabo el proceso de recubrimiento de plasma, tiene que ser baja para mantener intacto el grupo funcional de la molecula precursora. La potencia media a la que se llevara a cabo el proceso de recubrimiento depende en gran medida del monomero precursor utilizado, y del tamano y diseno de la camara y la configuracion de los electrodos. La eleccion de la forma en que se aplica la potencia dependera de la potencia media requerida para el sistema concreto, y el monomero o monomeros precursores utilizados. Por ejemplo, en una camara pequena con un volumen de 50 litros, se requerira normalmente una potencia media baja. Pero puede no ser posible satisfacer los requisitos de potencia baja con un modo de plasma de potencia continua, por lo que se usa en su lugar un modo de plasma pulsado.

De preferencia, en una camara de plasma de 490 litros la potencia aplicada para el proceso de recubrimiento, si se aplica en modo de onda continua, es del orden de 5 a 5000 W, mas preferible aproximadamente de 10 a 2500 W, aun mas preferible aproximadamente, digamos de 15 a 2000 W, por ejemplo de 20 a 1500 W, digamos de 25 a 1000 W, digamos de 30 a 750 W, digamos de 35 a 500 W, digamos de 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, o 35 W.

De preferencia, en una camara de plasma de 490 litros la potencia aplicada para el proceso de recubrimiento, si se aplica en modo de onda pulsada, es del orden de 5 a 5000 W, mas preferible aproximadamente de 10 a 4000 W, aun mas preferible aproximadamente, digamos de 20 a 3000 W, por ejemplo de 30 a 2500 W, digamos de 50 a 2000 W, digamos de 75 a 1500 W, digamos de 100 a 1000 W, digamos de 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 o 100 W.

De preferencia, cuando es en modo de potencia pulsada, la frecuencia de repeticion de pulso puede ser de 100 Hz a 10 kHz, con un ciclo de trabajo de aproximadamente 0,05 a 50%, dependiendo de los parametros optimos del monomero utilizado.

De preferencia, el electrodo o electrodos de radiofrecuencia generan un campo electrico de alta frecuencia a frecuencias de 20 kHz a 2,45 GHz, mas preferible de 40 kHz a 13,56 MHz, siendo preferible de 13,56 MHz.

En algunas realizaciones, la camara de plasma tiene por lo menos dos entradas para el monomero precursor o los reactivos de pretratamiento.

De preferencia, durante el paso del pretratamiento, cada entrada alimenta el gas o mezcla de gases del pretratamiento a un sistema de distribucion que distribuye el gas o mezcla de gases uniformemente por la camara. Por ejemplo, la entrada puede alimentar un colector que alimenta a la camara.

De preferencia, durante el paso del recubrimiento, cada entrada alimenta monomero, preferiblemente combinado con un gas portador para monomeros precursores de organosilano, a un sistema de distribucion de monomero que distribuye el monomero, preferiblemente combinado con un gas portador para monomeros precursores de organosilano, uniformemente por toda la camara. Por ejemplo, la entrada de monomero puede alimentar un colector que alimenta a la camara.

En una realizacion, cada entrada es espacialmente distinta. Por ejemplo, una primera entrada esta situada en una primera pared de la camara de plasma, y una segunda entrada puede estar situada en una pared distinta de la primera entrada, por ej., la pared opuesta.

En algunas realizaciones, el metodo puede comprender introducir el gas o la mezcla de gases del pretratamiento y/o el monomero, preferiblemente combinados con un gas portador para monomeros precursores de organosilano, en la camara de plasma en una primera direccion de flujo; y cambiar el flujo al cabo de un tiempo predeterminado, por ejemplo de 10 a 200 segundos, por ejemplo de 30 a 180, de 40 a 150 segundos, por ejemplo menos de 150, 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30 o 20 segundos a una segunda direccion de flujo.

De preferencia, puede procederse a un nuevo cambio de direccion del flujo, por ej., el flujo puede cambiarse de nuevo a la primera direccion de flujo o a una u otras direcciones de flujo distintas.

De preferencia, el monomero y/o el gas/mezcla de gases portadores pueden entrar en la camara de plasma en la primera direccion de flujo durante un 20 a 80% del tiempo de un proceso individual, o un 30 a 70% del tiempo, o un 40 a 60% del tiempo, o un 50% del tiempo.

De preferencia, el monomero y/o el gas/mezcla de gases portadores pueden entrar en la camara de plasma en la segunda direccion de flujo durante un 20 a 80% del tiempo de un proceso individual, o un 30 a 70% del tiempo, o un 40 a 60% del tiempo, o un 50% del tiempo.

De preferencia, la primera y la segunda direccion de flujo discurren en sentidos basicamente opuestos. Por ejemplo, durante un proceso, el gas o mezcla de gases y/o el monomero, preferiblemente combinado con un gas portador para monomeros precursores de organosilano, pueden ser introducidos en la camara de plasma a traves de paredes que estan basicamente opuestas entre si.

En otra realizacion, la primera y la segunda direccion de flujo pueden discurrir en una direccion orientada en un angulo tangencial entre si. En caso de dos direcciones de flujo, este discurre en una direccion y luego cambia preferiblemente a la direccion inversa.

Una ventaja de cambiar la direccion de flujo durante el proceso es que dentro de la camara de plasma se crea una distribucion mas uniforme del monomero y la presion correspondiente. En camaras mayores, por ej., camaras de 200 litros y mas, esto proporciona un pretratamiento mas uniforme (que es un proceso de limpieza y/o activacion y/o grabado), y un grosor de recubrimiento mas uniforme sobre los componentes electronicos que se deben recubrir, en toda la camara de plasma. Camaras mas pequenas, de por ejemplo 50 litros, son en general lo suficientemente pequenas para permitir una distribucion del plasma uniforme en toda la camara desde una sola entrada a la misma, aunque en algunos casos el flujo cruzado puede resultar beneficioso tambien en esas camaras.

Con referencia a la figura 4, se describira ahora un sistema de deposicion de plasma que puede ser utilizado para la presente invencion. El sistema, indicado generalmente en 100, incluye una camara de vacfo 101 en comunicacion con un aparato de entrada 102 via una lfnea de entrada 120 y un aparato de escape 103 via una lfnea de salida 130. El aparato de entrada 102 incluye un sistema de suministro de monomero lfquido 121, un sistema de suministro de gas 122 y una primera 125 y una segunda 126 valvula de entrada a la camara. En las realizaciones en las que se procede a un pretratamiento utilizando una mezcla de gas, se pueden utilizar sistemas de suministro de gas adicionales. El aparato de escape 103 incluye valvulas de bomba por orden de flujo primera 131 y segunda 132, una valvula reguladora 133, una bomba de origen y rotatoria 134 y una valvula de escape 135.

Dentro de la camara de vacfo 101 hay electrodos 104 dispuestos en formacion apilada. Interpuesta entre cada conjunto de electrodos de plasma 104 hay una bandeja de muestra 105. A efectos de claridad, solo se presenta una unica bandeja de muestra 105 en la Fig. 4, la bandeja de muestra 105 esta interpuesta entre el par de electrodos mas bajo104. El espacio entre conjuntos de electrodos adyacentes 104 es una camara de muestra. Durante el uso, uno o mas componentes electronicos estan situados sobre o dentro de la bandeja de muestra 105. La bandeja de muestra 105 se posiciona posteriormente entre un par de electrodos 104 dentro de la camara de vacfo 101.

Para facilitar la descripcion, la secuencia del proceso que se describe a continuacion solo incluye un paso de recubrimiento, utilizando un monomero que no requiere un gas portador. En algunas realizaciones se procede a un proceso de limpieza y/o activacion y/o grabado pretratamiento antes de la deposicion del recubrimiento. En otros casos donde el monomero precursor es un monomero organosilano, se usa preferiblemente un gas portador para golpear el plasma.

Una vez la bandeja de muestra 105 esta situada dentro de la camara de vacfo 101, la camara 101 es evacuada y la presion se reduce a un vacfo de nivel basico mediante la bomba 134, con la valvula de bomba primera 131 y segunda 132 abiertas, y la valvula de entrada de la camara primera 125 y segunda 126 cerradas. Se vaporiza una cantidad de monomero en el sistema de suministro de monomero lfquido 127.

En realizaciones alternativas, se puede utilizar monomero solido o gaseoso. En realizaciones donde el monomero es un solido puede ser tambien vaporizado, por ej.,calentandolo en un bote. En realizaciones donde el monomero es un gas, tfpicamente no hay necesidad de vaporizacion.

Una vez se ha alcanzado la presion mas baja objetivo dentro de la camara de vacfo 101, se cierra la primera valvula de bomba 131, y se abren la primera valvula de entrada de la camara 125 y la valvula de suministro de monomero lfquido 138. Cantidades controladas de vapor de monomero precursor fluyen dentro de la camara 101. La presion dentro de la camara 101 se regula a un nivel operativo, que depende del equipo y del monomero utilizados, por introduccion de mas monomero o ajuste de la valvula reguladora 133, que tfpicamente es una valvula de mariposa. Una vez la presion dentro de la camara 101 es estable, los conjuntos de electrodos 104 se activan para generar plasma dentro de la camara 101. Asf, el monomero es activado y se produce la polimerizacion sobre una o mas superficies del componente o componentes electronicos de las bandejas de muestra 105.

Durante el proceso, la direccion del flujo de monomero a traves de la camara 101 puede ser cambiada mediante el control de la primera valvula de entrada de la camara 125 y la segunda 126, y la primera valvula de bomba 131 y la segunda 132. Por ejemplo, la mitad del tiempo la primera valvula de entrada de la camara 125 esta abierta y la primera valvula de bomba 131 esta cerrada (con la segunda valvula de entrada de la camara 126 cerrada y la segunda valvula de bomba 132 abierta). Durante el resto del tiempo la segunda valvula de entrada de la camara 126 esta abierta y la segunda valvula de bomba 132 esta cerrada (con la primera valvula de entrada de la camara 125 cerrada y la primera valvula de bomba 131 abierta). Esto significa que durante la mitad del tiempo el monomero fluye desde un lado de la camara 101 al otro, y durante el resto del tiempo al reves. Por ejemplo, durante la mitad del tiempo el monomero fluye desde la derecha a la izquierda, y durante el resto del tiempo el monomero fluye desde la izquierda a la derecha. La direccion del flujo de monomero puede alternarse una o mas veces durante un ciclo de proceso.

Las lfneas de entrada 120 y de salida 130 estan separadas entre si. La lfnea de entrada 120 puede ir acoplada a un sistema de distribucion dispuesto para distribuir gas por la camara 101. El sistema de distribucion puede estar incorporado sobre o dentro de la pared de la camara 101, de forma que pueda ser mantenido a la misma temperatura que la camara 101.

Para seguridad del operador, se recomienda que al final de cada proceso las valvulas de entrada de la camara 125, 126 se cierren, y la presion de la camara 101 se reduzca al nivel basico para eliminar todo monomero residual presente. Se introduce un gas inerte como el nitrogeno desde un tercer bote 122 abriendo la valvula 124. El nitrogeno se utiliza como fluido de purga y es bombeado fuera junto con el monomero residual. Tras completar la purga, se elimina el vacfo y se introduce aire en la camara 101 hasta alcanzar la presion atmosferica.

Los monomeros precursores de la presente invencion pueden ser gaseosos o lfquidos. Los precursores lfquidos se evaporan calentando antes de introducirlos en la camara de plasma. Los precursores gaseosos son introducidos asf en la camara de plasma.

Donde el monomero o monomeros precursores son organosilanos, el o cada monomero es introducido preferiblemente en la camara de plasma en combinacion con un gas portador, como H2, N2, O2, N2O, CH4, He o Ar. El gas portador actua tambien para iniciar la polimerizacion golpeando el plasma.

En una realizacion, el gas portador fue 02 y el flujo de gas total contenfa un 15 % de gas portador y un 85 % de monomero.

En otra realizacion, el gas portador fue 02 y el flujo de gas total contenfa un 10 % de gas portador y un 90 % de monomero.

Donde el monomero o monomeros precursores son acrilatos o metacrilatos, no se requiere un gas portador, porque esos tipos de monomero pueden golpear el plasma para iniciar la polimerizacion ellos mismos.

El recubrimiento comprende una unica capa delgada de polfmero con un grosor del rango de aproximadamente 20 nm a 200 nm, habitualmente de unos 100 nm, aunque esto depende de los precursores de monomero utilizados y tambien del tiempo de tratamiento.

Cuando los componentes han sido montados formando un dispositivo, los recubrimientos son de tal modo que se establece un contacto electrico a traves del recubrimiento y entre dos componentes. En otras palabras, se dice que el recubrimiento es conductor del eje z. Ademas, el riesgo de cortocircuito en el dispositivo es muy bajo o proximo a cero porque el recubrimiento es aislante electrico en un plano que es ortogonal al eje z, y en un plano transversal, en otras palabras la direccion del eje x y la direccion del eje y.

Para demostrar el concepto de la invencion se dan los siguientes ejemplos solo a efecto de demostracion.

Ejemplo 1

Con referencia primero a la Figura 1, una aguja 11 formada con un material conductor electrico se recubrio depositando un recubrimiento de polfmero 12 por deposicion de plasma de baja potencia. El monomero precursor utilizado fue acrilato de 1 H,1 H,2H,2H-perfluorodecilo.

La conductividad a traves del recubrimiento se midio cada 5 minutos durante el tratamiento de polimerizacion, mediante un medidor de resistencia 13. Los datos se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1: La conductividad electrica es una funcion del tiempo de tratamiento y del grosor del recubrimiento Como se apreciara, los resultados muestran que el recubrimiento segufa siendo conductor en el eje Z incluso despues de tratamientos largos de 40 minutos, donde el recubrimiento de polfmero tiene un grosor de 500 nm. Ejemplo 2

Pequenos componentes electricos de un microfono para un audffono se cubrieron con recubrimientos protectores conforme con la Tabla 2. En el proceso 1 el monomero precursor era acrilato de 1H,1H,2H,2H-perfluorodecilo; en el proceso 2 el monomero precursor utilizado era metacrilato de 1H,1H,2H,2H-perfluorooctilo; y en el proceso 3 el monomero precursor utilizado era hexametildisiloxano (HMDSO). Se montaron los componentes y se encendio el audffono. Se observo que el audffono funcionaba, lo que demuestra que cada recubrimiento era conductor electrico a traves de su espesor (como se apreciara en la Tabla 3).

Tabla 2: Revision del proceso 1 a 3 cuando se aplica recubrimiento a piezas electronicas de un microfono para un audffono.

Tabla 3: Muestra el grosor de cada recubrimiento del proceso 1 a 3 y demuestra que los recubrimientos son conductores electricos a traves de su grosor.

Ejemplo 3

La Figura 2a muestra un telefono movil 20 montado comprendiendo un auricular 21, una baterfa 22 y una tarjeta SIM 23. El auricular 21, la baterfa 22 y la tarjeta SIM 23 tienen contactos electricos.

Tras desmontar el telefono 20, el auricular 21, la baterfa 22 y la tarjeta SIM 23 se introdujeron en una camara de plasma 30 como se muestra en la Figura 2b. Los componentes fueron pretratados con 02 durante de 2 a 5 minutos, y cubiertos con un recubrimiento protector conforme con la invencion, mediante deposicion de plasma de baja potencia durante aproximadamente de 10 a 20 minutos.

El auricular 21, la baterfa 22 y la tarjeta SIM 23 se volvieron a montar para formar el telefono movil 20 utilizable. El telefono movil 20 se encendio y funcionaba.

El telefono movil 20 fue entonces expuesto al agua durante aproximadamente 10 minutos. Cuando el telefono movil 20 fue sacado del agua y encendido volvio a funcionar.

El telefono movil 20 fue tambien sometido a un complejo test de corrosion por pulverizacion de sal, y se observo que su funcionalidad no se vela afectada incluso despues de 6 ciclos de test consecutivos. Ademas, no era visible ninguna corrosion.

El ciclo del complejo test de corrosion por pulverizacion de sal comprendfa 3 pasos:

- Pulverizar la muestra durante 30 minutos con una solucion de agua salada al 5%

- Mantener la muestra a alta humedad durante 120 minutos

- Mantener la muestra a temperatura ambiente durante 60 minutos.

El mismo test de pulverizacion de sal se llevo a cabo con un telefono movil cuyos componentes no habfan sido sometidos a un recubrimiento protector conforme con la invencion. Resultaron visibles claros signos de corrosion. Ejemplo 4

Componentes electronicos para altavoces fueron recubiertos conforme con los 3 procesos de la Tabla 4. Se utilizaron dos monomeros distintos. Tras el recubrimiento los componentes son comprobados con un test de corrosion conforme con IEC 60068-2-52. Posteriormente no se advirtio corrosion visible en los componentes pretratados con Ar y O², y resultaron visibles unos pocos pequenos puntos de corrosion en algunas pero no todas las muestras recubiertas sin pretratamiento. Las muestras de referencia no recubiertas presentaron una importante corrosion tras el test de corrosion.

Tabla 4: Revision del proceso 1 a 3 cuando se aplica recubrimiento a piezas electronicas de un microfono Ejemplo 5

La Figura 3 muestra un componente electronico 40 de un reproductor MP3 que ha sido recubierto, conforme con un aspecto de la presente invencion, con un recubrimiento protector 41 mediante deposicion de plasma de baja potencia durante aproximadamente 10 minutos. Una medicion de resistencia a traves del recubrimiento 41 mediante un medidor de resistencia 13', indico conductividad electrica a traves del grosor del recubrimiento 41. El componente 40 fue montado despues para formar un reproductor MP3 funcional.

Ejemplo 6

El siguiente experimento fue realizado para demostrar que el recubrimiento puede resistir la exposicion a la intemperie y los tests repetidos.

Una placa de cobre fue recubierta con una capa de polfmero protectora conforme con la invencion. La placa de cobre recubierta fue sometida entonces al test de corrosion con pulverizacion de sal como se describio en el Ejemplo 3, tras lo cual no se observo corrosion. Se midio la conductividad electrica a traves del recubrimiento, y se confirmo que la placa de cobre recubierta era conductora de eje z.

Este ciclo se repitio una segunda y una tercera vez. No se observo corrosion despues de cada ciclo, y el recubrimiento se mantuvo electricamente conductor a traves de su grosor.

El hecho de que no se observara corrosion confirma tambien que no se produce ningun dano en el recubrimiento con las mediciones repetidas, utilizando el medidor de resistencia.

Tabla 5: Muestra que no se observo corrosion y que el recubrimiento se mantuvo conductor de eje z tras la repetida exposicion a un test de corrosion.

Ejemplo 7: Repelencia al aceite y el agua

El solicitante observo que la eleccion del modo en el que se aplica la potencia (modo de onda pulsada o modo de onda continua) depende del monomero y el equipo utilizados. Esto es especialmente asf para los acrilatos y los metacrilatos utilizados en la presente invencion. El solicitante ha observado que los perfluoro(metil)acrilatos con maximo 6 atomos de carbono en la cadena perfluorocarbono proporcionan unos recubrimientos de polfmero con unos niveles significativamente mejores de repelencia al aceite cuando se depositan en modo de onda continua, que en modo de onda pulsada. En modo de onda continua, el nivel 6 de repelencia al aceite, segun ISO 14419, se obtiene con potencia baja, por ej., a 100 W, y tiempos de tratamiento cortos, por ej., 2 minutos en una camara de plasma de 490 l - en la que por ej., se recubren en un solo lote 200 smartphones o 100 tabletas. No es conveniente utilizar alta potencia, por ej., 350 W, 500 W, 1000 W o incluso mas, porque el precursor del monomero puede fragmentarse, produciendo recubrimientos defectuosos que tienden a tener bajos niveles de uniformidad en la calidad y el grosor.

Tabla 6: Muestra los niveles de repelencia al aceite de los procesos de onda continua y pulsada

Ejemplo 8: Penetracion de agua e inmersion

Un telefono movil, como un smartphone, por ej., un iPhone 4, un iPhone 4S o un Samsung Galaxy II, fue cubierto con un recubrimiento de polfmero protector como sigue:

- El telefono movil fue desmontado retirando la tapa posterior;

- Fueron extrafdos del telefono movil el microfono, la camara, la tarjeta SIM y la baterfa;

- La lente de la camara y la superficie exterior del telefono movil fueron cubiertos con una pelfcula protectora; - Se procedio a un pretratamiento de plasma para limpiar, activar y grabar las superficies expuestas del telefono movil;

- Se utilizo polimerizacion de plasma de onda continua y baja potencia para depositar un recubrimiento de polfmero sobre las superficies expuestas del telefono movil;

- La pelfcula protectora fue luego retirada de la lente de la camara y la superficie exterior del telefono movil; - El telefono movil se monto de nuevo, para formar un telefono movil con un recubrimiento de polfmero aplicado a sus superficies interiores.

Test 1

El telefono movil fue pulverizado con agua durante 5 minutos en la parte frontal, posterior y el lado izquierdo y el derecho. Durante la pulverizacion, el telefono movil estuvo inclinado en un angulo de 45°. Despues se comprobo el telefono movil y no se observaron defectos funcionales.

Test 2

Se dejo caer el telefono movil desde una altura de 50 cm dentro de un recipiente con agua. El telefono movil se dejo totalmente sumergido durante 1 minuto. Despues se comprobo el telefono movil y no se observaron defectos funcionales.

Test 3

Un iPhone 4, un iPhone 4S y un Samsung Galaxy II fueron cubiertos con un recubrimiento de polfmero protector como se describe mas arriba. Se proyecto entonces agua con un caudal de 100 l/min a una presion de 100 kN/m2 desde todos los angulos sobre los telefonos durante un periodo de 3 minutos. Despues los sensores de humedad no habfan cambiado de color y no se observaron defectos funcionales.

Test 4

Los iPhone 4, iPhone 4S y Samsung Galaxy II del Test 3 fueron tambien sumergidos en agua durante 2 minutos. No se observo penetracion de agua despues de los 2 minutos. Los telefonos moviles fueron comprobados y no se observaron defectos funcionales.

Test 5

Para forzar la penetracion de agua, los dispositivos manuales recubiertos (iPhone 4 e iPhone 4S) conforme con el metodo anterior, fueron sumergidos en agua durante 2 minutos. Se forzo la penetracion de agua en el dispositivo a traves de la abertura del cargador dejando caer el dispositivo verticalmente en el agua. Al cabo de 2 minutos, los dispositivos manuales fueron sacados del agua y se dejo que el agua se escurriera. Los dispositivos fueron comprobados y no se observaron defectos funcionales. Se retiro la tapa posterior a efectos de comprobacion y los sensores de humedad no habfan cambiado de color.

Test 6

Un iPhone 4, un iPhone 4S y un Samsung Galaxy II fueron recubiertos conforme con el metodo anterior y luego se sumergieron en agua durante 30 minutos. Despues se retiro la cubierta posterior para una comprobacion y los sensores de humedad no habfan cambiado de color. Todas las funciones fueron comprobadas y no se observaron defectos funcionales. No se observo entrada de agua.

El recubrimiento de la invencion puede ser aplicado a todas las superficies expuestas de un componente, antes de que este haya sido montado en el dispositivo final. Ademas, el dispositivo montado posteriormente funciona aunque se haya aplicado el recubrimiento sobre los contactos electricos de los componentes individuales. El metodo de deposicion no requiere pasos adicionales, como el enmascaramiento de los puntos de contacto o la perforacion de vfas, y por consiguiente constituye una solucion rapida y efectiva, pero rentable, para proporcionar un dispositivo con un recubrimiento protector resistente a la corrosion. El metodo evita tambien la necesidad de aplicar presion ffsica a un componente para laminar sobre el un recubrimiento. Asf, los recubrimientos de la invencion pueden ser aplicados sobre componentes flexibles y delicados. Como se apreciara, los recubrimientos de la invencion protegen los circuitos de la corrosion y/o el deterioro por lfquidos, permitiendo al mismo tiempo que se establezca un contacto electrico.

Finalmente, las realizaciones de la invencion en que se utilizan monomeros organosilanos pueden ser preferentes, porque tales monomeros no crean subproductos toxicos cuando se aplican por deposicion de plasma a baja potencia. Asf los monomeros organosilanos pueden ser considerados una alternativa no toxica.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un componente con un recubrimiento de polimero que protege el componente de la corrosion y proporciona conductividad electrica a los contactos electricos del componente, estando formado dicho recubrimiento por uno o mas de los monomeros precursores, incluyendo acrilato, metacrilato u organosilanos, y donde el componente esta recubierto en basicamente toda su superficie, incluyendo uno o mas contactos electricos del mismo, y el recubrimiento de polimero es conductor electrico en una direction que se extiende a traves del grosor del recubrimiento, y es basicamente aislante electrico en una direccion que se extiende paralelamente a la superficie del recubrimiento de polimero.

2. El componente de la Revindication 1, donde el componente es uno de lo siguiente, una placa de circuitos impresos (PCB), una bateria, una tarjeta SIM, un conector o una camara.

3. El componente de las Reivindicaciones 1 o 2, donde el/ o cada monomero precursor de acrilato y/o metacrilato incluye una cadena perfluorocarbono.

4. El componente de cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 3, donde el/ o cada monomero precursor de acrilato y/o metacrilato tiene una formula generica (I):

CnF2n+1CmX2mCR1Y-OCO-C(R2)=CH2 (I)

donde n es de 2 a 9, m es de 1 a 9, X e Y es H, F, Cl, Br o I y R¹es -H o un alquilo, ej., -CH³, o un alquilo sustituido, por ej., un alquilo halo-sustituido por lo menos parcialmente, R2 es H o un alquilo, ej.,-CH3, o un alquilo sustituido, por ej., un alquilo halo-sustituido por lo menos parcialmente.

5. El componente de cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4, donde el componente alcanza un nivel de repelencia del aceite de 4 a 7 inclusive.

6. El componente de una de las Reivindicaciones 1 o 2, donde los monomeros precursores del organosilano tienen una formula generica (II):

Y¹- X-Y²(II)

donde X es O NH, Y¹es

Y²es

y donde Y³, Y⁴, Y⁵, Z³, Z⁴y Z⁵son cada uno independientemente H ⁰un alquilo.

7. El componente de la Reivindicacion 6, donde los grupos alquilo son alquilo C¹a C⁵.

8. El componente de cualquiera de las Reivindicaciones 1 o 2, donde los monomeros precursores de organosilano son monomeros ciclicos que contienen n veces la unidad de repetition (III):

donde X2 es O NH, y donde n es de 2 a 10.

9. El componente de la Reivindicacion 8, donde n es de 3 a 6.

10. El componente de cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 9, donde el recubrimiento de polimero comprende una unica capa.

11. El componente de cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 10, donde el recubrimiento tiene un grosor de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 1 pm.

12. Un dispositivo electronico incluyendo por lo menos un componente conforme con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 11, incluyendo el dispositivo uno o mas de: un smartphone, un telefono movil, un asistente personal digital (PDA), un altavoz, una tableta, un reproductor musical, como un reproductor MP3, un lector electronico, un teclado, un sistema GPS, un podometro, un monitor de frecuencia cardiaca, un sensor de cadencia, una videocamara o una camara fotografica.