KR102046130B1 - 코팅된 전기 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컨포멀 코팅을 갖는 전기 어셈블리에 관한 것으로, 여기서 상기 컨포멀 코팅은 하기 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 최종 중합체의 증착 단계, 및 플루오로탄화수소의 플라즈마 증착 단계 및 최종 중합체의 증착 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어질 수 있다:
[화학식 1]
Figure 112014095207125-pct00009

여기서: R1은 C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내며; R2는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내고; R3는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내며; R4는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내고; R5는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내며; 및 R6는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타낸다.

Description

코팅된 전기 어셈블리 {COATED ELECTRICAL ASSEMBLY}
본 발명은 코팅된 전기 어셈블리 (electrical assembly) 및 코팅된 전기 어셈블리의 제조방법에 관한 것이다.
컨포멀 코팅 (conformal coating)은 작동 동안 환경적 노출로부터 전기 어셈블리를 보호하기 위해 전기 산업에서 오랜 세월 동안 사용되어 왔다. 컨포멀 코팅은 인쇄회로기판, 및 이의 부품과 같은, 전기 어셈블리의 윤곽 (contour)에 따르는 보호성 래커 (lacquer)의 박형, 플렉시블층 (thin, flexible layer)이다.
IPC 정의에 따르면, 컨포멀 코팅의 5 개의 주요 부류가 있다: AR (아크릴), ER (에폭시), SR (실리콘), UR (우레탄) 및 XY (파라크실일렌 (paraxylylene)). 이들 5 타입 중, 파라크실일렌 (또는 파릴렌 (parylene))은 일반적으로, 최적의 화학적, 전기적 및 물리적 보호를 제공하는 것으로 인정된다. 그러나, 증착 공정은 시간을 소비하고 비용이 들며, 출발 물질은 고가이다.
파릴렌은 다음의 구조식을 갖는 중합체이다:
Figure 112014095207125-pct00001
파릴렌은 세 단계의 기상 증착 공정을 사용하여 증착된다. 고체 전구체는 진공 및 승화 (sublimes) 하에서 가열된다. 파릴렌이, 비록 때때로 잘못된 정보로 "파라크실렌"으로 불릴지라도, 화합물 파라크실렌으로부터 실제로 제조되지 않는 것을 인식하는 것은 중요하다. 사실상, 상기 전구체는 [2.2]파라사이클로판 (paracyclophane)이다:
Figure 112014095207125-pct00002
화학적 증기 (chemical vapour)는 그 다음 약 680℃의 고온 가열로를 통과하어, 상기 전구체를 반응성 단량체로 분리시킨다. 상기 반응성 단량체는 그 다음 증착 챔버로 공급되고, 상기 기판의 표면상에서 중합된다. 파릴렌에 대한 통상적인 코팅 두께는 5 및 25 microns 사이이다.
전술된 파릴렌 증착 기술은 출발 물질의 고 비용, 단량체 발생 동안 높은 열 에너지 소비, 높은 진공 요구조건 및 낮은 성장 속도 (growth rate) 때문에 이상적이지 않다.
따라서, 파릴렌과 같은 적어도 유사한 수준의 화학적, 전기적 및 물리적 보호를 제공하지만, 더 용이하고, 저렴하게 제작할 수 있는 컨포멀 코팅에 대한 요구가 있다.
본 발명자들은 놀랍게도 상대적으로 저렴한 전구체 화합물의 플라즈마 중합화 및 최종 중합체의 증착이 우수한 특성을 갖는 컨포멀 코팅을 결과한다는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명은 컨포멀 코팅을 갖는 전기 어셈블리에 관한 것으로, 여기서 상기 컨포멀 코팅은 하기에 정의된 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 최종 중합체의 증착 단계, 및 플루오로탄화수소 (fluorohydrocarbon)의 플라즈마 중합 단계 및 최종 중합체의 증착 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어질 수 있다. 본 발명은 또한 전기 어셈블리의 컨포멀 코팅방법에 관한 것으로, 이러한 방법은 하기에 정의된 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 최종 중합체의 증착 단계, 및 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 최종 중합체의 증착 단계를 포함한다.
본 발명은, 따라서, 컨포멀 코팅을 갖는 전기 어셈블리에 관한 것으로, 여기서 상기 컨포멀 코팅은:
(a) 하기 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 최종 중합체의 증착 단계:
[화학식 1]
Figure 112014095207125-pct00003
여기서
R1은 C1-C3 알킬 (alkyl) 또는 C2-C3 알케닐 (alkenyl)을 나타내고;
R2는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내며;
R3는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내고;
R4는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내며;
R5는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내고; 및
R6는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내며, 및
(b) 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (a)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 컨포멀 코팅을 갖는 전기 어셈블리에 관한 것으로, 상기 컨포멀 코팅은 하기 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어질 수 있다:
(i) 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 최종 중합체의 증착 단계, 및
(ii) 상기 정의된 바와 같은 화학식 1의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (i)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계.
본 발명은 또한 전기 어셈블리의 컨포멀 코팅방법에 관한 것으로, 상기 방법은:
(a) 상기 정의된 바와 같은 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 최종 중합체의 증착 단계, 및
(b) 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (a)에 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 전기 어셈블리의 컨포멀 코팅방법에 관한 것으로, 상기 방법은:
(i) 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 최종 중합체의 증착 단계, 및
(ii) 상기 정의된 바와 같은 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (i)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계를 포함한다.
본 발명자들은 놀랍게도 본 발명의 코팅이 우수한 특성을 갖는 컨포멀 코팅을 제공한다는 것을 발견하였다. 특히, 플라즈마 중합된 플루오로탄화수소의 층 및 화학식 1의 플라즈마 중합된 화합물의 층을 포함하는 다층 코팅이 중합체 단독의 단일층 코팅의 특성에 기초한, 이러한 코팅에 대해 예상된 것보다 좀더 효과적인 컨포멀 코팅을 제공한다는 것을 발견하였다.
상기 컨포멀 코팅이 셋 이상의 층을 포함하도록, 플라즈마 중합된 플루오로탄화수소 및/또는 화학식 1의 플라즈마 중합된 화합물의 또 다른 층을 부가하는 단계가 상기 컨포멀 코팅의 특성을 더욱 개선시킬 수 있다는 것을 확인한 것은 본 발명의 또 다른 발견이다.
상기 컨포멀 코팅의 개선된 성능은 일반적으로 작동 동안 전기 어셈블리의 개선된 보호를 결과한다.
본 발명의 코팅의 또 다른 장점은 두 개의 별개의 중합체 층의 존재가 제공된 전기 어셈블리의 코팅의 존재 또는 부재의 식별을 용이하게 하는 것이다.
도 1은 컨포멀 코팅을 갖는 본 발명의 전기 어셈블리의 일 실시 예를 나타낸다.
도 2 내지 5는 도 1에서의 컨포멀 코팅을 포함하는 단면도를 나타내고, 바람직한 코팅의 구조를 도시한다.
도 6은 종래의 파릴렌 컨포멀 코팅 (parylene conformal coating)에 대한 푸리에 변환 적외선 (Fourier transform infrared) (FTIR) 스펙트럼을 나타낸다.
도 7은 1,4-디메틸벤젠의 플라즈마 중합에 의해, 실시 예 1에서 제조된 컨포멀 코팅에 대한 FTIR 스펙트럼을 나타낸다.
도 8은, 플라즈마 중합된 1,4-디메틸벤젠 및 플라즈마 중합된 헥사플루오로프로필렌 (hexafluoropropylene)을 함유하는, 실시 예 2 내지 4에서 제조된 다층 컨포멀 코팅에 대한 FTIR 스펙트럼을 나타낸다.
본 발명의 컨포멀 코팅은 특별한 전구체 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있다. 상기 중합 반응은 인시튜 (in situ) 발생한다. 따라서, 중합은 통상적으로 증착이 발생하는 표면상에서 발생한다. 중합 단계 및 증착 단계는 따라서 통상적으로 동시에 발생한다.
플라즈마-중합된 중합체는 전통적인 중합 방법에 의해 제조될 수 없는 중합체의 독특한 부류이다. 플라즈마-중합된 중합체는 높은 무질서 구조를 갖고, 일반적으로 높게 가교되며, 무작위 분지형을 함유하고, 약간의 반응성 부위를 보유한다. 플라즈마-중합된 중합체는 따라서 기술분야의 당업자에게 알려진 전통적인 중합 방법에 의해 제조된 중합체와 화학적으로 다르다. 이들 화학적 및 물리적 차이는 잘 알려져 있고, 예를 들어, Plasma Polymer Films, Hynek Biederman , Imperial College Press 2004에 기재된다.
플라즈마 중합은 통상적으로 이온화된 가스성 이온, 전자, 원자 및/또는 중성 종을 포함하는 가스 플라즈마를 발생하는 반응기에서 수행된다. 가스 플라즈마를 생성하기 위해 구성된 어떤 적절한 타입의 반응기가 사용될 수 있을 지라도, 반응기는 통상적으로 챔버, 진공 시스템, 및 하나 이상의 에너지원을 포함한다. 상기 에너지원은 하나 이상의 가스를 가스 플라즈마로 전환시키기 위해 구성된 어떤 적절한 장치를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 에너지원은 가열기, 무선 주파수 (radio frequency) (RF) 발생기, 및/또는 마이크로파 발생기를 포함한다.
통상적으로, 상기 전기 어셈블리는 반응기의 챔버에 놓이고, 진공 시스템은 10-3 내지 10 mbar 범위로 압력을 낮추기 위해 챔버를 펌프하는데 사용된다. 하나 이상의 가스는 통상적으로 그 다음 상기 챔버로 펌프되고, 에너지원은 안정한 가스 플라즈마를 발생시킨다. 하나 이상의 전구체 화합물은 통상적으로 그 다음 상기 챔버에서 가스 플라스마로, 가스 및/또는 액체로서 도입된다. 상기 가스 플라즈마로 도입된 경우, 상기 전구체 화합물은 통상적으로 상기 중합체를 발생하기 위해 중합시키는 플라즈마에서 활성 종의 범위를 발생하도록 이온화 및/또는 분해된다.
증착된 중합체의 정확한 성질 및 조성은 통상적으로 하나 이상의 다음의 조건에 의존한다: (i) 선택된 플라즈마 가스; (ii) 사용된 특정한 전구체 화합물; (iii) (전구체 화합물의 압력 및 유속의 조합에 의해 결정될 수 있는) 전구체 화합물의 양; (iv) 전구체 화합물의 비; (v) 전구체 화합물의 순서; (vi) 플라즈마 압력; (vii) 플라즈마 구동 주파수; (viii) 펄스 폭 타이밍; (ix) 코팅 시간; (x) (피크 및/또는 평균 플라즈마 파워를 포함하는) 플라즈마 파워; (xi) 챔버 전극 배열; 및/또는 (xii) 인입 어셈블리 (incoming assembly)의 제조.
통상적으로, 상기 플라즈마 구동 주파수는 1 kHz 내지 1 GHz이다. 통상적으로, 상기 플라즈마 파워는 100 내지 250 W이고, 바람직하게는 150 내지 200 W, 예를 들어, 약 175 W이다. 통상적으로, 상기 질량 유속은 5 내지 100 sccm, 바람직하게는 5 내지 20 sccm, 예를 들어, 약 10 sccm이다. 통상적으로, 상기 작동 압력은 10 내지 100 mTorr, 예를 들어, 약 50 mTorr이다. 통상적으로 상기 코팅 시간은 10 초 내지 20분이다.
그러나, 당업자가 인식하는 바와 같이, 바람직한 조건은 상기 플라즈마 챔버의 크기 및 기하학에 의존할 것이다. 따라서, 사용될 특별한 플라즈마 챔버에 의존하여, 당업자는 작동 조건을 변형하는 것이 유리할 수 있다.
본 발명에서 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합에 의한 제1 중합체, 및 그 다음 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합에 의한 제2 중합체를 증착시켜 컨포멀 코팅을 형성하는 것이 바람직하다. 최종 컨포멀 코팅은 따라서 두 층을 포함할 것이고, 이 두 개의 층은 바람직하게는 별개이다. 제1 층은 전기 어셈블리의 표면과 접촉하고, 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합에 의해 형성된 중합체를 포함한다. 제2 층은 상기 제1 층과 접촉하고, 상기 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합에 의해 형성된 중합체를 포함한다.
선택적으로, 상기 컨포멀 코팅은 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합에 의한 제1 중합체, 및 그 다음 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합에 의한 제2 중합체를 증착시켜 형성될 수 있다. 상기 최종 컨포멀 코팅은 따라서 두 개의 층을 포함할 것이고, 이들은 바람직하게는 별개이다. 제1 층은 상기 전기 어셈블리의 표면과 접촉하고, 상기 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합에 의해 형성된 중합체를 포함한다. 제2 층은 상기 제1 층과 접촉하고, 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합에 의해 형성된 중합체를 포함한다.
본 발명의 증착 공정은 바람직하게는 개별인, 다수의 층을 포함하는 컨포멀 코팅을 형성하도록, 원할 때마다, 반복될 수 있다. 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합에 의해 형성된 중합체를 포함하는 둘 이상의 층이 존재하는 경우, 사용된 화학식 1의 각각의 화합물은 같거나 또는 다를 수 있고, 바람직하게는 같다. 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합에 의해 형성된 중합체를 포함하는 둘 이상의 층이 존재하는 경우, 사용된 각각의 플루오로탄화수소는 같거나 또는 다를 수 있고, 바람직하게는 같다.
마지막 증착된 중합체, 다시 말해서, 컨포멀 코팅의 상부 또는 환경적으로 노출된 표면을 형성하는 중합체는 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합에 의해 얻어질 수 있는 것이 일반적으로 바람직하다. 그러나, 마지막 증착된 중합체, 즉, 상기 컨포멀 코팅의 상부 또는 환경적으로 노출된 표면을 형성하는 중합체는 또한 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합에 의해 얻어질 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 컨포멀 코팅은 네 개의 층을 포함한다. 이러한 컨포멀 코팅은 (a) 화학식 1의 제1 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 전기적 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (b) 제1 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (a)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (c) 화학식 1의 제2 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (b)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 및 그 다음 (d) 제2 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (c)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있다. 화학식 1의 화합물 및 플루오로탄화수소는 바람직하게는 하기에 정의된 바와 같고, 좀더 바람직하게는 1,4-디메틸벤젠 및 헥사플루오로프로필렌 (C3F6)이다.
또한 본 발명의 특히 바람직한 컨포멀 코팅은 여섯 개 층을 포함한다. 이러한 컨포멀 코팅은 (a) 화학식 1의 제1 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 전기적 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (b) 제1 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (a)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (c) 화학식 1의 제2 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (b)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 및 그 다음 (d) 제2 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (c)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (e) 화학식 1의 제3 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (d)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 및 그 다음 (f) 제3 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (e)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있다. 화학식 1의 화합물 및 플루오로탄화수소는 바람직하게는 하기에 정의된 바와 같고, 좀더 바람직하게는 1,4-디메틸벤젠 및 헥사플루오로프로필렌 (C3F6)이다.
본 발명의 특히 바람직한 컨포멀 코팅은 여덟 개의 층을 포함한다. 이러한 컨포멀 코팅은 (a) 화학식 1의 제1 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 전기적 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (b) 제1 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (a)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (c) 화학식 1의 제2 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (b)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 및 그 다음 (d) 제2 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (c)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (e) 화학식 1의 제3 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (d)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (f) 제3 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (e)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (g) 화학식 1의 제4 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (f)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 및 그 다음 (h) 제4 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (g)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있다. 화학식 1의 화합물 및 플루오로탄화수소는 바람직하게는 하기에 정의된 바와 같고, 좀더 바람직하게는 1,4-디메틸벤젠 및 헥사플루오로프로필렌 (C3F6)이다.
본 발명의 특히 바람직한 또 다른 컨포멀 코팅은 세 개의 층을 포함한다. 이러한 컨포멀 코팅은 (i) 화학식 1의 제1 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (ii) 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (i)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체 증착 단계, 및 그 다음 (iii) 제2 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (ii)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있다. 화학식 1의 화합물 및 플루오로탄화수소는 바람직하게는 하기에 정의된 바와 같, 좀더 바람직하게는 1,4-디메틸벤젠 및 헥사플루오로프로필렌 (C3F6)이다.
본 발명의 특히 바람직한 또 다른 컨포멀 코팅은 다섯 개의 층을 포함한다. 이러한 컨포멀 코팅은 (i) 화학식 1의 제1 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (ii) 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (i)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체 증착 단계, 및 그 다음 (iii) 제2 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (ii)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 그 다음 (iv) 화학식 1의 제2 화합물의 플라즈마 증착 및 단계 (iii)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계, 및 그 다음 (v) 제3 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 단계 (iv)에서 형성된 중합체 상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있다. 화학식 1의 화합물 및 플루오로탄화수소는 바람직하게는 하기에 정의된 바와 같고, 좀더 바람직하게는 1,4-디메틸벤젠 및 헥사플루오로프로필렌 (C3F6)이다.
본 발명의 컨포멀 코팅의 두께는 증착된 각 중합체의 층의 수에 의존할 것이다. 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계에 의해 얻어질 수 있는 층 또는 각각의 층은 통상적으로 250 내지 350 nm, 바람직하게는 275 내지 325 nm, 예를 들어, 약 300 nm의 평균 두께를 갖는다. 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계에 의해 얻어질 수 있는 층 또는 각각의 층은 25 내지 100 nm, 바람직하게는 50 내지 75 nm의 평균 두께를 갖는다.
따라서, 만약 본 발명의 컨포멀 코팅이 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계에 의해 얻어질 수 있는 하나의 층 및 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계에 의해 얻어질 수 있는 하나의 층을 갖는다면, 그 다음 통상적으로 상기 컨포멀 코팅의 평균 두께는 275 내지 450 nm, 바람직하게는 325 내지 400 nm이다.
유사하게, 만약 본 발명의 컨포멀 코팅이 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계에 의해 얻어질 수 있는 두 개의 층 및 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계에 의해 얻어질 수 있는 두 개의 층을 갖는다면, 그 다음 통상적으로 상기 컨포멀 코팅의 평균 두께는 500 내지 900 nm, 바람직하게는 650 내지 800 nm이다.
각 층의 두께는 당업자에 의해 용이하게 조절될 수 있다. 플라즈마 중합은 상기 중합체를 균일한 속도로 증착시키고, 따라서, 증착된 중합체의 층의 두께는 증착 시간에 비례한다. 따라서, 증착의 속도가 결정되자마자, 특별한 두께를 갖는 층은 증착 지속 기간을 조절하여 증착될 수 있다.
상기 컨포멀 코팅의 두께는 실질적으로 균일할 수 있거나 또는 지점에서 지점으로 변화할 수 있다.
화학식 1의 화합물의 전구체는 다음 구조식을 갖는다:
[화학식 1]
Figure 112014095207125-pct00004
여기서, R1은 C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내고; R2는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내며; R3는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내고; R4는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내며; R5는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내고; 및 R6는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같은, 용어 C1-C3 알킬은 1 내지 3, 바람직하게는 1 내지 2 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 탄화수소 라디칼을 포괄한다. 예로는 메틸, 에틸, n-프로필 및 i-프로필을 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같은, 용어 C2-C3 알케닐은 2 또는 3 탄소 원자 및 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 직쇄 또는 분지형 탄화수소 라디칼을 포괄한다. 바람직한 예는 비닐이다.
통상적으로, R1은 메틸 또는 비닐을 나타낸다. 통상적으로, R2는 수소, 메틸 또는 비닐을 나타낸다. 통상적으로, R3는 수소, 메틸 또는 비닐을 나타낸다. 통상적으로, R4는 수소, 메틸 또는 비닐을 나타낸다. 통상적으로, R5는 수소, 메틸 또는 비닐, 바람직하게는 수소를 나타낸다. 통상적으로, R6는 수소, 메틸 또는 비닐, 바람직하게는 수소를 나타낸다.
바람직하게는, R5 및 R6는 수소를 나타낸다.
좀더 바람직하게는, R1은 메틸 또는 비닐을 나타내고, R2는 수소, 메틸 또는 비닐을 나타내며, R3는 수소, 메틸 또는 비닐을 나타내고, R4는 수소, 메틸 또는 비닐을 나타내며, R5는 수소를 나타내고, R6는 수소를 나타낸다.
R2 내지 R4 중 둘이 수소를 나타내는 것이 일반적으로 바람직하다.
화학식 1의 바람직한 화합물은 1,4-디메틸벤젠, 1,3-디메틸벤젠, 1,2-디메틸벤젠, 톨루엔, 4-메틸 스티렌, 3-메틸 스티렌, 2-메틸 스티렌, 1,4-디비닐 벤젠, 1,3-디비닐 벤젠 또는 1,2-디비닐 벤젠이다. 1,4-디메틸벤젠은 특히 바람직하다.
플루오로탄화수소는 불소 원자를 포함하는 탄화수소 물질이다. 바람직한 플루오로탄화수소는 퍼플루오로알칼, 퍼플루오로알켄, 퍼플루오로알킨, 플루오로알칸, 플루오로알켄, 및 플루오로알킨이고, 여기서 상기 화합물은 바람직하게는 10개까지의 탄소원자, 좀더 바람직하게는 5개까지의 탄소 원자를 함유한다. 바람직한 예는 CF4, C2F4, C2F6, C3F6, C3F8 및 C4F8를 포함한다. 가장 바람직한 플루오로탄화수소는 헥사플루오로프로필렌 (C3F6)이다.
화학식 1의 화합물 또는 각각의 화합물은 1,4-디메틸벤젠, 1,3-디메틸벤젠, 1,2-디메틸벤젠, 톨루엔, 4-메틸 스티렌, 3-메틸 스티렌, 2-메틸 스티렌, 1,4-디비닐 벤젠, 1,3-디비닐 벤젠 또는 1,2-디비닐 벤젠이고, 상기 플루오로탄화수소 또는 각각의 플루오로탄화수소는 CF4, C2F4, C2F6, C3F6, C3F8 또는 C4F8인 것이 특히 바람직하다. 특히 바람직한 조합은 1,4-디메틸벤젠 및 헥사플루오로프로필렌 (C3F6)이다.
통상적으로, 상기 컨포멀 코팅은 플루오로탄화수소 또는 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제1 층 및 플루오로탄화수소 또는 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제2 층을 포함하고, 여기서 상기 제1 층의 굴절률은 제2 층의 굴절률과 다르다. 상기 컨포멀 코팅은, 이들 층 중 적어도 두 층이 다른 굴절률을 갖는다면, 둘 이상의 층을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 다른 굴절률을 갖는 두 층은 상기 컨포멀 코팅에서 서로 인접하다.
두 층 사이의 굴절률에서 차이가 있고, 빛이 관찰자의 눈 뒤로부터 컨포멀 코팅을 갖는 전기 어셈블리 위를 향하는 경우, 그 다음 이러한 빛의 광학적 간섭 (optical interference)은 발생할 것이다. 특정한 색상은 따라서 상기 컨포멀 코팅이 존재하는 영역에서 관찰자에 의해 알 수 있을 것이다. 이것은 특정한 전기 어셈블리가 컨포멀 코팅을 갖는지 또는 갖지 않는지의 여부를 결정하기 위한 간단하고 효과적인 방법을 제공한다. 이것은 박막 컨포멀 코팅이 일반적으로 사실상 보이지 않기 때문에, 전기 산업에서 중요하다.
관찰된 정확한 색상은 굴절률에서 차이의 정도, 상기 컨포멀 코팅 내에 층의 두께 및 빛이 상기 컨포멀 코팅 위를 향하는 특별한 조건을 포함하는, 다수의 요인에 의존할 것이다.
바람직하게는, 상기 두 개 층 사이의 굴절률에서의 차이는 0.01 초과, 좀더 바람직하게는 0.1 초과, 좀더 바람직하게는 0.2 및 0.4 사이, 예를 들어, 약 0.3 이다. 제공된 층의 굴절률은 기술분야의 당업자에게 잘 알려진 기술을 사용하여 측정될 수 있다. 타원편광분석법 (Ellipsometry) 및 반사측정법 (reflectometry)은 굴절률을 결정하는데 통상적으로 사용되며, 바람직하게는 타원편광분석법이다. 타원편광분석법을 사용하는 특별한 방법은, 어떤 적절한 기술이 사용될 수 있을지라도, 하기의 실시 예에서 기재된다.
바람직하게는, 두 층 중 적어도 하나의 두께는 195z/y nm 내지 375z/y nm이고, 여기서 z는 정수이고, y는 상기 층의 굴절률이다. 바람직하게는, z는 1 내지 5, 좀더 바람직하게는 1 내지 3, 예를 들어, 1 또는 2이다. 상기 두께가 이러한 수식을 만족하는 경우, 그 다음 390 내지 750nm의 파장을 갖는 가시광은 상기 컨포멀 코팅에 의해 반사된다. 상기 코팅은 따라서 사람의 눈에 보일 것이다.
바람직하게는, 빛은 컨포멀 코팅된 전기 어셈블리의 표면에 대해 90°의 각 (즉, 직각)에서 상기 컨포멀 코팅 위로 향한다. 바람직하게는 형광 램프 또는 튜브는 광원으로서 사용된다. 상기 전기 어셈블리는 통상적으로 절연 물질, 기판의 적어도 하나의 표면상에 존재하는 복수 (즉, 적어도 하나)의 전도성 트랙, 및 적어도 하나의 전도성 트랙에 연결된 적어도 하나의 전기 부품을 포함하는 기판을 포함한다. 상기 컨포멀 코팅은 따라서 통상적으로 다수의 전도성 트랙이 존재하는 기판의 표면, 다수의 전도성 트랙 및 적어도 하나의 전기 부품을 피복시킨다.
전기 전도성 트랙은 통상적으로 어떤 적절한 전기 전도성 물질을 포함한다. 바람직하게는, 전기 전도성 트랙은 금, 텅스텐, 구리, 은, 알루미늄, 반도체 기판의 도프된 영역, 전도성 중합체 및/또는 전도성 잉크를 포함한다. 좀더 바람직하게는, 전기 전도성 트랙은 금, 텅스텐, 구리, 은 또는 알루미늄을 포함한다.
상기 전도성 트랙을 위한 적절한 형상 및 구조는 문제의 특정 어셈블리에 대해 기술분야에서 당업자에 의해 선택될 수 있다. 통상적으로, 전기 전도성 트랙은 이의 전체 길이를 따라 기판의 표면에 부착된다. 선택적으로, 전기 전도성 트랙은 둘 이상의 지점에서 상기 기판에 부착될 수 있다. 예를 들어, 전기 전도성 트랙은 이의 전체 길이에 따르지 않고, 둘 이상의 지점에서 상기 기판에 부착된 와이어일 수 있다.
전기 전도성 트랙은 기술분야의 당업자에게 알려진 어떤 적절한 방법을 사용하여 기판상에 통상적으로 형성된다. 바람직한 방법에 있어서, 전기 전도성 트랙은 "서브트랙티브 (subtractive)"법을 사용하여 기판상에 형성된다. 통상적으로 이러한 방법에 있어서, 금속의 층 (예를 들어, 구리 호일, 알루미늄 호일, 등)은 상기 기판의 표면에 결합되고, 그 다음 상기 금속 층의 원하지 않는 일부는 제거되어, 원하는 전도성 트랙을 남긴다. 상기 금속층의 원하지 않는 부분은 통상적으로 화학적 에칭 또는 포토-에칭, 밀링에 의해 상기 기판으로부터 제거된다. 선택적으로 바람직한 방법에 있어서, 전도성 트랙은, 예를 들어, 전기도금 (electroplating), 역 마스크 (reverse mask)를 사용한 증착, 및/또는 어떤 기하학적으로 조절된 증착 공정과 같은 "애디티브 (additive)"법을 사용하여 상기 기판상에 형성된다. 선택적으로, 상기 기판은 통상적으로 상기 전도성 트랙으로서 도프된 영역을 갖는, 실리콘 다이 또는 웨이퍼일 수 있다.
상기 기판은 통상적으로 전기 어셈블리 회로의 단선으로부터 상기 기판을 보호하는 어떤 적절한 절연 물질을 포함한다. 상기 기판은 바람직하게는 에폭시 적층 물질, 합성 수지 결합지 (bonded paper), 에폭시 수지 결합된 유리 섬유 (ERBGH), 복합 에폭시 물질 (CEM), PTFE (Teflon), 또는 다른 중합 물질, 페놀성 면 종이, 실리콘, 유리, 세라믹, 종이, 판지, 천연 및/또는 합성 나무계 물질, 및/또는 다른 적절한 직물을 포함한다. 상기 기판은 선택적으로 내연재 물질 (flame retardant material), 통상적으로 내연재 2 (FR-2)및/또는 내연재 4 (FR-4)를 더욱 포함한다. 상기 기판은 절연 물질의 단일층 또는 같거나 또는 다른 절연 물질의 다수의 층을 포함할 수 있다. 상기 기판은 전술된 물질 중 어느 하나로 만들어진 인쇄회로기판 (PCB)의 보드일 수 있다.
전기 부품은 전기 어셈블리의 어떤 적절한 회로 요소 (circuit element)일 수 있다. 바람직하게는, 전기 부품이 저항기 (resistor), 커패시터 (capacitor), 트랜지스터, 다이오드, 증폭기, 안테나 또는 발진기 (oscillator)이다. 어떤 적절한 수 및/또는 조합의 전기 부품은 상기 전기 어셈블리에 연결될 수 있다.
상기 전기 부품은 바람직하게는 결합을 통해 전기 전도성 트랙에 연결된다. 상기 결합은 바람직하게는 납땜 접합 (solder joint), 용접 접합 (weld joint), 와이어-결합 접합 (wire-bond joint), 전도성 접착제 접합 (conductive adhesive joint), 크림프 연결 (crimp connection), 또는 압력-피트 접합 (press-fit joint)이다. 적절한 납땜, 용접, 와이어-결합, 전도성 접착제 및 압력-피트 기술은 기술분야의 당업자에게, 결합을 형성하기 위해 잘 알려져 있다. 좀더 바람직한 결합은 납땜 접합, 용접 접합, 또는 와이어-결합 접합이고, 가장 바람직하게는 납땜 접합이다.
이하 본 발명의 관점은 도 1 내지 3에서 나타낸 구현 예를 참조하여 기재될 것이고, 여기서 동일한 참조 번호는 같거나 또는 유사한 부품을 의미한다. 도 1은 본 발명의 전기 어셈블리의 실시 예를 나타낸다. 상기 전기 어셈블리는 절연 물질을 포함하는 기판 (1), 기판 (1)의 적어도 하나의 표면에 존재하는 다수의 전도성 트랙 (2), 및 적어도 하나의 전도성 트랙 (2)에 연결된 적어도 하나의 전기 부품 (3)을 포함한다. 상기 컨포멀 코팅 (4)은 다수의 전도성 트랙 (2), 적어도 하나의 전기 부품 (3) 및 다수의 전도성 트랙 및 적어도 하나의 전기 부품이 위치된 기판 (1)의 표면 (5)을 피복시킨다.
도 2는 도 1에서의 컨포멀 코팅 (4)의 바람직한 실시 예를 포함하는 단면도를 나타낸다. 상기 컨포멀 코팅은 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면 (6)상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제1 중합체 (7), 및 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 상기 중합체 (7)상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제2 중합체 (8)를 포함한다.
도 3은 도 1에서의 컨포멀 코팅 (4)의 또 다른 바람직한 실시 예를 포함하는 단면도를 나타낸다. 상기 컨포멀 코팅은 화학식 1의 제1 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면 (6)상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제1 중합체 (7), 제1 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 상기 중합체 (7)상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제2 중합체 (8), 화학식 1의 제2 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 상기 중합체 (8)상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제3 중합체 (9), 및 제2 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 상기 중합체 (9)상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제4 중합체 (10)를 포함한다.
도 4는 도 1에서의 컨포멀 코팅 (4)의 바람직한 실시 예를 포함하는 단면도를 나타낸다. 상기 컨포멀 코팅은 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면 (6)상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제1 중합체 (11), 및 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 상기 중합체 (!1) 상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제2 중합체 (12)를 포함한다.
도 5는 도 1에서의 컨포멀 코팅 (4)의 또 다른 바람직한 실시 예를 포함하는 단면도를 나타낸다. 상기 컨포멀 코팅은 제1 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면 (6) 상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제1 중합체 (11), 화학식 1의 화합물의 플라즈마 중합 단계 및 상기 중합체 (11)상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제2 중합체 (12), 및 제2 플루오로탄화수소의 플라즈마 중합 단계 및 상기 중합체 (12)상에 최종 중합체의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있는 제3 중합체 (13)를 포함한다.
이하 본 발명의 관점들은 하기 실시 예를 참조하여 기재될 것이다.
실시 예
실시 예 1
코팅될 전기 어셈블리는 플라즈마 증착 챔버에 놓이고, 분위기는 50 mTorr로 진공처리된다. 1,4-디메틸벤젠 증기는 그 다음 질량 흐름 조절기를 사용하여 대략 10sccm의 유속으로 상기 챔버에 도입된다. RF 발생기는 175W의 파워에서 스위치를 켜고, 플라즈마는 형성된다. 상기 1,4-디메틸벤젠은 이온화되고, 그 다음 전기 어셈블리 상에 연속적 및 컨포멀 코팅을 형성하기 위해 그 자체로 반응된다. 원하는 코팅 두께가 형성되자마자, 상기 RF 발생기의 스위치를 끄고, 1,4-디메틸벤젠의 흐름은 중단된다.
상기 챔버는 대기 압력으로 되고, 개방되며, 컨포멀 코팅을 갖는 전기 어셈블리는 제거된다.
실시 예 2
코팅될 전기 어셈블리는 플라즈마 증착 챔버에 놓이고, 분위기는 50 mTorr로 진공처리된다. 1,4-디메틸벤젠 증기는 그 다음 질량 흐름 조절기를 사용하여 대략 10sccm의 유속으로 상기 챔버에 도입된다. RF 발생기는 175W의 파워에서 스위치를 켜고, 플라즈마는 형성된다. 상기 1,4-디메틸벤젠은 이온화되고, 그 다음 전기 어셈블리 상에 연속적 및 컨포멀 코팅을 형성하기 위해 그 자체로 반응된다. 원하는 코팅 두께가 형성되자마자, 상기 RF 발생기의 스위치를 끄고, 1,4-디메틸벤젠의 흐름은 중단된다.
상기 챔버에서 진공은 유지되고, 헥사플루오로프로필렌 가스는 그 다음 질량 흐름 조절기를 사용하여 대략 5sccm에서 조절되는 특정 유속에서 상기 챔버에 도입된다. 상기 RF 발생기는 175W의 파워로 스위치를 켜고, 상기 플라즈마는 형성된다. 상기 헥사플루오로프로필렌은 이온화되고, 그 다음 이전의 코팅 위에 연속적 및 컨포멀 코팅을 형성하기 위해 그 자체로 반응된다. 원하는 코팅 두께가 형성되자마자, 상기 RF 발생기의 스위치 끄고, 헥사플루오로프로필렌의 흐름은 중단된다.
상기 챔버는 대기압으로 되고, 개방되며, 컨포멀 코팅을 갖는 전기 어셈블리는 제거된다.
실시 예 3
코팅될 전기 어셈블리는 플라즈마 증착 챔버에 놓이고, 분위기는 50 mTorr로 진공처리된다. 1,4-디메틸벤젠 증기는 그 다음 질량 흐름 조절기를 사용하여 대략 10sccm의 유속으로 상기 챔버에 도입된다. RF 발생기는 175W의 파워에서 스위치를 켜고, 플라즈마는 형성된다. 상기 1,4-디메틸벤젠은 이온화되고, 그 다음 전기 어셈블리 상에 연속적 및 컨포멀 코팅을 형성하기 위해 그 자체로 반응된다. 원하는 코팅 두께가 형성되자마자, 상기 RF 발생기의 스위치를 끄고, 파라크실렌의 흐름은 중단된다.
상기 챔버에서 진공은 유지되고, 헥사플루오로프로필렌 가스는 그 다음 질량 흐름 조절기를 사용하여 대략 5sccm의 유속에서 상기 챔버에 도입된다. 상기 RF 발생기는 175W의 파워로 스위치를 켜고, 상기 플라즈마는 형성된다. 상기 헥사플루오로프로필렌은 이온화되고, 그 다음 이전의 코팅 위에 연속적 및 컨포멀 코팅을 형성하기 위해 그 자체로 반응된다. 원하는 코팅 두께가 형성되자마자, 상기 RF 발생기의 스위치 끄고, 헥사플루오로프로필렌의 흐름은 중단된다.
진공이 유지되는 동안, 전술된 바와 같은 동일한 방법을 사용하여, 1,4-디메틸벤젠으로부터의 제1 층 및 헥사플루오로프로필렌으로부터의 제2 층인, 두 개의 추가 층은 부가된다.
상기 챔버는 대기압으로 되고, 개방되며, 컨포멀 코팅을 갖는 전기 어셈블리는 제거된다.
실시 예 4
코팅될 전기 어셈블리는 플라즈마 증착 챔버에 놓이고, 분위기는 50 mTorr로 진공처리된다. 헥사플루오로프로필렌 가스는 그 다음 질량 흐름 조절기를 사용하여 대략 5sccm의 유속으로 상기 챔버에 도입된다. RF 발생기는 175W의 파워에서 스위치를 켜고, 플라즈마는 형성된다. 상기 헥사플루오로프로필렌은 이온화되고, 그 다음 전기 어셈블리 상에 연속적 및 컨포멀 코팅을 형성하기 위해 그 자체로 반응된다. 원하는 코팅 두께가 형성되자마자, 상기 RF 발생기의 스위치를 끄고, 헥사플루오로프로필렌의 흐름은 중단된다.
상기 챔버에서 진공은 유지되고, 1,4-디메틸벤젠 증기는 그 다음 질량 흐름 조절기를 사용하여 대략 10sccm의 유속에서 상기 챔버에 도입된다. 상기 RF 발생기는 175W의 파워로 스위치를 켜고, 상기 플라즈마는 형성된다. 파라크실렌은 이온화되고, 그 다음 이전의 코팅 위에 연속적 및 컨포멀 코팅을 형성하기 위해 그 자체로 반응된다. 원하는 코팅 두께가 형성되자마자, 상기 RF 발생기의 스위치 끄고, 1,4-디메틸벤젠의 흐름은 중단된다.
상기 챔버에서 진공은 유지되고, 헥사플루오로프로필렌 가스는 그 다음 질량 흐름 조절기를 사용하여 대략 5sccm의 유속에서 상기 챔버에 도입된다. 상기 RF 발생기는 175W의 파워로 스위치를 켜고, 상기 플라즈마는 형성된다. 상기 헥사플루오로프로필렌은 이온화되고, 그 다음 이전의 코팅 위에 연속적 및 컨포멀 코팅을 형성하기 위해 그 자체로 반응된다. 원하는 코팅 두께가 형성되자마자, 상기 RF 발생기의 스위치 끄고, 헥사플루오로프로필렌의 흐름은 중단된다.
상기 챔버는 대기압으로 되고, 개방되며, 컨포멀 코팅을 갖는 전기 어셈블리는 제거된다.
실시 예 5
푸리에 변환 적외선 (FTIR) 분광법은 다음의 컨포멀 코팅 상에서 수행된다:
1. 종래의 파릴렌 컨포멀 코팅. 스펙트럼은 도 6에 나타낸다.
2. 1,4-디메틸벤젠의 플라즈마 중합에 의해, 상기 실시 예 1에서 제조된 컨포멀 코팅. 스펙트럼은 도 7에 나타낸다.
3. 플라즈마 중합된 1,4-디메틸벤젠 및 플라즈마 중합된 헥사플루오로프로필렌을 함유한, 실시 예 2 내지 4에서 제조된 다층 코팅. 스펙트럼은 도 8에 나타낸다.
도 6 내지 8은 1,4-디메틸벤젠의 플라즈마 중합에 의해 얻어질 수 있는 코팅이 종래의 파릴렌과 어떻게 다른지를 강조하는 도면이다.
파릴렌은 도 6의 스펙트럼에서 급격한 피크로 상승하는 규칙적인, 매우 명확한 구조를 갖는 중합체이다. 특히 관심의 것중 하나는 약 3000cm- 1를 중심으로 한 피크의 무리이다. 3000cm-1의 오른쪽의 피크는 지방족 C-H 스트래치 (stretches)를 나타내고, 왼쪽에 대한 피크는 벤젠 고리에 부착된 수소 원자에 기인한 방향족 C-H 스트래치를 나타낸다.
도 7은 플라즈마 중합된 1,4-디메틸벤젠이 보통 플라즈마 중합체의 특성이 그러하듯이, 파릴렌보다 덜 명확한 것으로 나타난다. 피크에서 이러한 결과는 더 넓고, 덜 날카롭다. 부가적으로, 방향족 대 지방족 C-H 스트래치의 비는 상기 1,4-디메틸벤젠 전구체에서 고리 구조의 몇몇이 상실되기 때문에, 상당히 변화된다.
예상된 바와 같이, 도 8은 도 7에서의 것과 유사한 피크를 함유한다. 약 1200cm-1에서 부가적 흡수는 관찰되고, 이는 플라즈마 중합된 헥사플루오로프로필렌에서 C-F 스트래치에 기인한다,
실시 예 6
시험 전기 어셈블리는, 실시 예 1 내지 4에서 전술된 동일한 방법을 사용하여, (표 1에 PDMB로 나타낸) 플라즈마 중합된 1,4-디메틸벤젠 및 (표 1에서 PHFP로 나타낸) 플라즈마 중합된 헥사플루오로프로필렌의 교대 층 (alternating layer)으로 코팅된다. 증착된 최종 코팅은 상기 어셈블리 상에 증착된 제1 층을 나타내는 층 1로, 하기 표 1에서 기재된다.
Figure 112014095207125-pct00005
각 코팅의 성능은 다음의 조건 하에서 시험된다. 2V 전위는 10g/l 염 용액에서 침지된, 상기 코팅된 어셈블리를 가로질러 인가된다. 실패 (failure)는 상기 코팅을 가로지르는 누전 (current leakage)이 100μA에 도달된 경우 기록된다. 코팅 1 내지 5을 갖는 다수의 어셈블리는 실패에 대한 평균 시간을 결정하기 위하여, 시험된다. 이들 결과는 표 2에 기록된다.
Figure 112014095207125-pct00006
코팅 3의 두 층의 구조는 코팅 1 및 2의 단일층 구조뿐만 아니라, 코팅 1 및 2를 갖는 결과에 기초한 두 층의 구조로부터 예상될 수 있는 성능보다도 상당히 우수한 성능을 달성한다.
성능에서 또 다른 개선은 코팅 3의 전체 두께가 더 큼에도 불구하고, 코팅 3과 비교하여, 코팅 4의 4층 구조를 사용하여 달성된다. 유사하게, 코팅 5에서 확인된 바와 같은 부가적인 반복 유닛은 코팅 3에 대한 성능에서 또 다른 개선을 제공한다.
코팅 3 내지 5는 상기 시험 조건하에서 우수한 결과를 달성하고, 이들 코팅이 컨포멀 코팅으로서 잘 수행될 수 있다는 것을 나타낸다.
실시 예 7
세 층 코팅은 실시 예 4에서 설명된 절차를 사용하여 전기 어셈블리에 적용된다. 상기 층들은 플라즈마 중합된 1,4-디메틸벤젠 (표 1에서 PDMB로 표시) 및 플라즈마 중합된 헥사플루오로프로필렌 (표 1에서 PHFP로 표시)들이다. 표 3에 열거된 코팅은 적용된다. 각 코팅된 전기 어셈블리가 관찰자의 눈 뒤의 형광에 의해 조사된 경우 관찰된 색상은 또한 하기 표에 기재된다. 상기 컨포멀 코팅의 존재는 따라서 비코팅된 어셈블리와 비교하여, 쉽게 확인되고, 이것은 녹색이다.
Figure 112014095207125-pct00007
실시 예 8
플라즈마 중합된 1,4-디메틸벤젠 및 플라즈마 중합된 헥사플루오로프로필렌의 샘플은 실시 예 1 내지 4에서 기재된 절차에 따라 금-코팅된 유리 슬라이드 상에 증착된다.
분광 타원 편광 분석법 (Spectroscopic ellipsometry)은 Woollam M 2000 DI 타원편광 분석기를 사용하여 상기 샘플에서 수행된다. 상기 표면에 대해 정상적인 192 nm 내지 1700 nm의 파장 범위 및 65°, 70°, 및 75°의 세 개의 입사각은 모든 샘플에 대해 사용된다. 다수의 점은 각 샘플 상에 측정되고, Cauchy 모델은 각 물질에 대해 생성된다. 최종 모델의 분석은 사용된 물질의 두께 및 굴절률을 계산하는데 사용된다.
상기 플라즈마 중합된 1,4-디메틸벤젠의 굴절률은 1.592인 것을 확인하였다. 상기 플라즈마 중합된 헥사플루오로프로필렌의 굴절률은 1.375인 것으로 확인하였다.

Claims (16)

  1. (a) 하기 화학식 1의 화합물을 플라즈마 중합하여 제1의 중합체를 형성하고 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 상기 제1의 중합체를 증착하는 단계:
    [화학식 1]
    Figure 112019060164382-pct00008

    여기서:
    R1은 C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내며;
    R2는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내고;
    R3는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내며;
    R4는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내고;
    R5는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내며; 및
    R6는 수소, C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐을 나타내고, 및
    (b) 플루오로탄화수소를 플라즈마 중합하여 제2의 중합체를 형성하고 단계 (a)에 형성된 제1의 중합체 상에 상기 제2의 중합체를 증착하는 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어질 수 있는, 컨포멀 코팅을 갖는, 전기 어셈블리.
  2. (i) 플루오로탄화수소를 플라즈마 중합하여 제1의 중합체를 형성하고 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 상기 제1의 중합체를 증착하는 단계, 및
    (ii) 청구항 1에서 정의된 바와 같은 화학식 1의 화합물을 플라즈마 중합하여 제2의 중합체를 형성하고, 단계 (i)에서 형성된 제1의 중합체 상에 상기 제2의 중합체를 증착하는 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어질 수 있는 컨포멀 코팅을 갖는, 전기 어셈블리.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨포멀 코팅은:
    (a) 화학식 1의 제1 화합물을 플라즈마 중합하여 제1의 중합체를 형성하고 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 상기 제1의 중합체를 증착하는 단계,
    (b) 제1 플루오로탄화수소를 플라즈마 중합하여 제2의 중합체를 형성하고 단계 (a)에서 형성된 제1의 중합체 상에 상기 제2의 중합체를 증착하는 단계,
    (c) 화학식 1의 제2 화합물을 플라즈마 중합하여 제3의 중합체를 형성하고 단계 (b)에서 형성된 제2의 중합체 상에 상기 제3의 중합체를 증착하는 단계, 및
    (d) 제2 플루오로탄화수소를 플라즈마 중합하여 제4의 중합체를 형성하고 단계 (c)에서 형성된 제3의 중합체 상에 상기 제4의 중합체를 증착하는 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어질 수 있는, 전기 어셈블리.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 컨포멀 코팅은:
    (i) 제1 플루오로탄화수소를 플라즈마 중합하여 제1의 중합체를 형성하고 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 상기 제1의 중합체를 증착하는 단계,
    (ii) 화학식 1의 화합물을 플라즈마 중합하여 제2의 중합체를 형성하고 단계 (i)에서 형성된 제1의 중합체 상에 상기 제2의 중합체를 증착하는 단계, 및
    (iii) 제2 플루오로탄화수소를 플라즈마 중합하여 제3의 중합체를 형성하고 단계 (ii)에서 형성된 제2의 중합체 상에 상기 제3의 중합체를 증착하는 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어질 수 있는, 전기 어셈블리.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물 또는 각각의 화합물은 1,4-디메틸벤젠, 1,3-디메틸벤젠, 1,2-디메틸벤젠, 톨루엔, 4-메틸 스티렌, 3-메틸 스티렌, 2-메틸 스티렌, 1,4-디비닐 벤젠, 1,3-디비닐 벤젠 또는 1,2-디비닐 벤젠인, 전기 어셈블리.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 플루오로탄화수소 또는 각각의 플루오로탄화수소는 CF4, C2F4, C2F6, C3F6, C3F8 또는 C4F8인 전기 어셈블리.
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물 또는 각각의 화합물은 1,4-디메틸벤젠이고, 상기 플루오로탄화수소 또는 각각의 플루오로탄화수소는 C3F6인 전기 어셈블리.
  8. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 전기 어셈블리는 절연 물질, 기판의 적어도 하나의 표면상에 존재하는 다수의 전도성 트랙, 및 적어도 하나의 전도성 트랙에 연결된 적어도 하나의 전기 부품을 포함하는 기판을 포함하는 전기 어셈블리.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 컨포멀 코팅은 다수의 전도성 트랙, 적어도 하나의 전기 부품 및 다수의 전도성 트랙 및 적어도 하나의 전기 부품이 위치된 기판의 표면을 피복하는, 전기 어셈블리.
  10. 삭제
  11. (a) 청구항 1에서 정의된 바와 같은 화학식 1의 화합물을 플라즈마 중합하여 제1의 중합체를 형성하고 전지 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 상기 제1의 중합체를 증착하는 단계, 및
    (b) 플루오로탄화수소를 플라즈마 중합하여 제2의 중합체를 형성하고 단계 (a)에서 형성된 제1의 중합체상에 상기 제2의 중합체를 증착하는 단계를 포함하는, 전기 어셈블리의 컨포멀 코팅방법.
  12. (i) 플루오로탄화수소를 플라즈마 중합하여 제1의 중합체를 형성하고 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 상기 제1의 중합체를 증착하는 단계, 및
    (ii) 청구항 1에서 정의된 바와 같은 화학식 1의 화합물을 플라즈마 중합하여 제2의 중합체를 형성하고 단계 (i)에서 형성된 제1의 중합체 상에 상기 제2의 중합체를 증착하는 단계를 포함하는, 전기 어셈블리의 컨포멀 코팅방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 방법은:
    (a) 화학식 1의 제1 화합물을 플라즈마 중합하여 제1의 중합체를 형성하고 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 상기 제1의 중합체를 증착하는 단계,
    (b) 제1 플루오로탄화수소를 플라즈마 중합하여 제2의 중합체를 형성하고 단계 (a)에서 형성된 제1의 중합체 상에 상기 제2의 중합체를 증착하는 단계,
    (c) 화학식 1의 제2 화합물을 플라즈마 중합하여 제3의 중합체를 형성하고 단계 (b)에서 형성된 제2의 중합체 상에 상기 제3의 중합체를 증착하는 단계, 및
    (d) 제2 플루오로탄화수소를 플라즈마 중합하여 제4의 중합체를 형성하고 단계 (c)에서 형성된 제3의 중합체 상에 상기 제4의 중합체를 증착하는 단계를 포함하는, 전기 어셈블리의 컨포멀 코팅방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 방법은:
    (i) 제1 플루오로탄화수소를 플라즈마 중합하여 제1의 중합체를 형성하고 전기 어셈블리의 적어도 하나의 표면상에 상기 제1의 중합체를 증착하는 단계,
    (ii) 화학식 1의 화합물을 플라즈마 중합하여 제2의 중합체를 형성하고 단계 (i)에서 형성된 제1의 중합체 상에 상기 제2의 중합체를 증착하는 단계, 및
    (iii) 제2 플루오로탄화수소를 플라즈마 중합하여 제3의 중합체를 형성하고 단계 (ii)에서 형성된 제2의 중합체 상에 상기 제3의 중합체를 증착하는 단계를 포함하는, 전기 어셈블리의 컨포멀 코팅방법.
  15. 청구항 11 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 어셈블리는 절연 물질, 기판의 적어도 하나의 표면에 존재하는 다수의 전도성 트랙, 및 적어도 하나의 전도성 트랙에 연결된 적어도 하나의 전기 부품을 포함하는, 전기 어셈블리의 컨포멀 코팅방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 방법은 화학식 1의 화합물을 플라즈마 중합하고, 이로부터 얻어진 중합체를, 다수의 전도성 트랙, 적어도 하나의 전기 부품 및 상기 다수의 전도성 트랙 및 상기 적어도 하나의 전기적 부품이 위치된 기판의 표면 상에 증착하는 단계를 포함하는, 전기 어셈블리의 컨포멀 코팅방법.
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