KR102167482B1

KR102167482B1 - 상이한 유형의 내습성 재료들의 조합

Info

Publication number: KR102167482B1
Application number: KR1020157028402A
Authority: KR
Inventors: 블레이크 스티븐스; 양 윤
Original assignee: 에이치제트오 인코포레이티드
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2020-10-19
Also published as: WO2014145043A1; AU2014233429A1; KR20150131156A; EP2969259A1; EP2969259A4; US20140268526A1; CN111687022A; JP2016519613A; CN105050734A; US9668355B2

Abstract

둘 이상의 상이한 유형의 내습성 재료들을 포함하는 보호 코팅 - 내습성 코팅을 포함함 - 이 개시되며, 마찬가지로 그러한 보호 코팅을 포함하는 수분-민감성 기판이 개시된다. 상이한 요소들 상에 상이한 유형의 내습성 코팅들을 포함하는 수분-민감성 기판이 또한 개시된다.

Description

상이한 유형의 내습성 재료들의 조합{COMBINING DIFFERENT TYPES OF MOISTURE-RESISTANT MATERIALS}

관련 출원과의 상호참조

발명의 명칭이 "상이한 유형의 내습성 재료들을 포함하는 코팅 및 방법(COATINGS AND METHODS INCLUDING DIFFERENT TYPES OF MOISTURE RESISTANT MATERIALS)"인 2013년 3월 15일 출원일의 미국 가특허 출원 제61/786,579호, 및 발명의 명칭이 "상이한 특징부들 상에 상이한 유형의 코팅들을 갖는 전자 디바이스(ELECTRONIC DEVICES WITH DIFFERENT TYPES OF COATINGS ON DIFFERENT FEATURES)"인 2013년 3월 15일 출원일의 미국 가특허 출원 제61/786,561호에 대해 우선권의 이득에 대한 주장을 이로써 행하며, 이들 두 출원 모두의 전체 개시 내용은 본 명세서에 이로써 포함된다.

대체로, 본 발명은 조합된 상이한 유형의 내습성 재료들의 용도에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 둘 이상의 유형의 내습성 재료들을 포함하는 보호 코팅 및 그러한 보호 코팅을 포함하는 수분-민감성 기판(moisture-sensitive substrate)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상이한 요소들 상에 상이한 유형의 내습성 재료들을 갖는 수분-민감성 기판에 관한 것이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "내습적" 및 "내습성"은 코팅된 요소 또는 특징부의 수분에 대한 노출을 방지하는 코팅의 능력을 지칭한다. 일 예로서, 내습성 코팅은 하나 이상의 수분 유형에 의한 습윤 또는 침투에 저항할 수 있거나, 이는 하나 이상의 수분 유형에 대해 불투과성이거나 하나 이상의 수분 유형에 대해 사실상 불투과성일 수 있다 - 용어 "사실상"은, 오랜 지속시간에 걸쳐, 약간의 수분이 코팅을 통해 이동할 수 있음을 나타낸다. 수분-불투과성 배리어(barrier) 및 사실상 수분-불투과성인 배리어 둘 모두는, 간소함을 위하여, 본 명세서에서 "수분-불투과성" 배리어로 지칭된다. 다른 예로서, 내습성 코팅은 하나 이상의 수분 유형에 반발할 수 있으며; 예를 들어, 내습성 코팅은 수분에 반발하도록 (예를 들어, 구조적으로(예를 들어, 연잎-유형 구조물 등), 화학적으로(예를 들어, 소수성 재료 등) 등으로) 구성된 외부 표면을 가질 수 있다.

일부 실시 형태에서, 내습성 코팅은 물, 수용액(예를 들어, 염 용액, 산성 용액, 염기성 용액, 음료 등) 또는 물 또는 다른 수성 물질의 증기(예를 들어, 습기, 안개, 박무, 습윤상태(wetness) 등)에 대해 불투과성일 수 있고/있거나, 사실상 불투과성일 수 있고/있거나, 반발할 수 있다. 용어 "코팅"을 수식하기 위한 용어 "내습성"의 사용은, 코팅이 전자 디바이스의 하나 이상의 구성요소들을 물질들로부터 보호할 때, 그러한 물질들의 범주를 제한하는 것으로 여겨져서는 안 된다. 용어 "내습적" 및 "내습성"은 또한, 유기 액체 또는 증기(예를 들어, 유기 용매, 액체 또는 증기 형태의 다른 유기 물질 등)뿐만 아니라 기판(예를 들어, 수분-민감성 기판 등), 예컨대 전자 디바이스 또는 그의 구성요소들에 위협을 가할 수 있는 다양한 다른 물질 또는 상태의 투과를 제한하거나 이들에 반발하는 코팅의 능력을 지칭할 수 있다.

일 태양에서, 본 발명은 보호 코팅에 관한 것이다. 본 발명에 따른 보호 코팅은 둘 이상의 상이한 유형의 내습성 재료들을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 둘 이상의 상이한 유형의 내습성 재료들은 보호 코팅의 구별가능하게 분리된 부분들(예를 들어, 하위 층들 등)을 포함할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 보호 코팅은 둘 이상의 상이한 유형의 내습성 재료들 사이에 구배(gradient) 또는 점차적인 전이(gradual transition)를 포함할 수 있다.

그러한 보호 코팅을 형성하기 위한 방법이 또한 개시된다. 그러한 방법은 보호 코팅의 부분들을 개별적으로 한정하는(예를 들어, 침착하는 등) 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 둘 이상의 유형의 내습성 재료들이 공침착될(co-deposited) 수 있다. 다른 선택사항으로서, 상이한 유형의 내습성 재료들이 순차적인 중첩 방식으로 침착될 수 있는데, 이는, 재료 구배를 포함하는 코팅 또는 단계적인(graded) 코팅을 생성되게 할 수 있다.

다른 태양에 따르면, 기판은 2개 이상의 상이한 내습성 재료들을 포함하는 적어도 하나의 보호 코팅을 포함할 수 있다. 제1 유형의 내습성이 수분에 대한 불투과성을 포함하고, 제2 유형의 내습성이 수분-반발성을 포함하는 실시 형태들에서, 제2 유형의 내습성은 제1 유형의 내습성의 상부에 배치될 수 있다. 대안적으로, 제2 유형의 내습성은 제1 유형의 내습성보다 기판, 예컨대 전자 디바이스의 구성요소 또는 다른 특징부에 더 가까이 위치될 수 있다.

추가로 또는 대안으로서, 기판은 상이한 유형의 내습성 재료들로부터 형성된 보호 코팅들에 의해 보호되는 상이한 요소들을 포함할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 수분-반발성 재료가 일부 요소들에 적용될 수 있고, 반면 수분 배리어가 다른 요소들에 적용될 수 있다.

내습적 보호의 그러한 실시 형태는 돌발적인 또는 우발적인 수분 노출로부터 최신식 이동 전자 디바이스를 보호하는 데 특히 유용할 수 있다. 하나의 재료는 1차 유형의 내습성을 제공할 수 있는데, 1차 유형의 내습성은 수분-불투과성 코팅 또는 배리어로서, 이는 수분이 전자 디바이스의 내부 안으로 들어가는 경우 수분이 그러한 구성요소들 또는 다른 특징부들과 접촉하는 것을 방지하는 방식으로(예를 들어, 융합적으로(confluently) 등) 전자 디바이스의 내부 안의 적어도 일부 수분-민감성 구성요소들 또는 다른 특징부들을 덮고 밀봉하거나 또는 사실상 밀봉한다. 그러나, 융합 코팅(confluent coating)은 전자 디바이스의 일부 구성요소들(예를 들어, 마이크로폰, 스피커, 광학 요소 등)의 성능 또는 심지어는 작동에 대해 해로운 영향을 가질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 그러한 구성요소들 및/또는 이들을 부품으로 가질 수 있는 전자 디바이스(들)는 (예를 들어, 수분이 그러한 구성요소의 내부 안으로, 그 구성요소를 부품으로 갖는 전자 디바이스의 내부 안으로, 등으로 들어가는 것을 방지함으로써) 내습성으로부터 이득을 얻을 수 있다.

다른 재료에 의해 제공되는 2차 유형의 내습성은 1차 유형의 내습성과 동일한 정도의 내습성을 제공하지 않을 수 있다. 어떠한 경우이든, 2차 유형의 내습성을 제공하는 재료는, 1차 유형의 내습성과는 양립불가능하지만 덜 보호적인 유형의 내습성과는 양립가능한 구성요소들 또는 다른 특징부들을 코팅하는 데 사용될 수 있다. 구성요소들 또는 다른 특징부들에 2차 유형의 내습성을 제공하는 것은 그러한 구성요소들 또는 특징부들에 수분에 대한 노출을 견디는 적어도 약간의 능력을 부여할 것이며, 이는 그러한 구성요소들 또는 특징부들이, 만약 그들이 수분에 대한 보호가 결여되는 경우에 받게 되는 것보다 더 우수한 보호이다. 2차 층의 일부 실시 형태는 그를 통한 전기 통신이 가능하도록 구성될 수 있으며; 예를 들어, 2차 층은 전기 전도성일 수 있거나, 또는 이는 너무 얇아서 전기가 그를 통과하는 것을 방지하지 못할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 2차 층의 두께(또는 얇음)는 전기 전도성 특징부들(예를 들어, 통신 포트, 접촉부 등)로부터 그것을 용이하게 제거하여 그러한 특징부들을 노출되게 하고, 이에 따라 노출된 전기 전도성 특징부들에 대한 전기적 접속을 용이하게 할 수 있다.

다른 다양한 실시 형태에서, 기판은 산업용 디바이스, 차량용 디바이스, 정밀 기계 디바이스, 의료용 디바이스, 과학 기기, 의류 용품 등을 포함할 수 있다.

수분-민감성 기판, 예컨대 전자 디바이스의 일부 구성요소들 또는 특징부들은 내습성 코팅 또는 배리어가 결여되어 있을 수 있다. 이러한 구성요소들 또는 특징부들은 수분-민감성 기판의 외부에 노출되는 구성요소들 및/또는 특징부들의 표면뿐만 아니라 수분-민감성 기판의 내부 안에 위치된 구성요소들 및/또는 특징부들의 표면도 포함할 수 있지만 이로 한정되지 않는다.

개시된 발명 요지의 다른 태양들뿐만 아니라 다양한 태양들의 특징 및 이점도 본 개시 내용 및 첨부된 청구범위를 고려함으로써 당업자에게 명백해질 것이다.

도면에서:
도 1은 보호 코팅의 일 실시 형태의 단면도를 제공하는데, 이 보호 코팅은 상이한 재료를 포함하는 2개의 부분들을 포함하며, 이들 2개의 부분들 사이에는 구별가능한 경계를 갖는다.
도 2는 보호 코팅의 다른 실시 형태의 단면도이며, 이 보호 코팅은 적어도 2개의 상이한 재료들의 구배를 포함한다.
도 3은 보호 코팅의 또 다른 실시 형태의 단면도를 제공하는데, 이 보호 코팅은 보호 코팅의 적어도 하나의 다른 부분과 분리된 부분을 한정하는 재료뿐만 아니라, 2개 이상의 재료들 사이의 구배를 포함하는 부분도 포함한다.
도 4는 적어도 2개의 상이한 재료들을 포함하는 보호 코팅을 포함하는 기판의 일 실시 형태를 예시한다.
도 5는 서로 상이한 재료를 포함하는 보호 코팅들로 적어도 부분적으로 덮여진 상이한 요소들을 갖는 기판의 일 실시 형태를 도시한다.

도 1을 참조하면, 보호 코팅(10)의 일 실시 형태가 예시되어 있다. 보호 코팅(10)은, 예시된 바와 같이, 필름을 포함할 수 있지만, 보호 구조물의 다른 구성들도 또한 본 발명의 범주 내에 있다. 보호 코팅(10)은 적어도 2개의 상이한 재료들(12, 14 등)을 포함하며, 내습성을 제공하도록 구성된다. 보호 코팅(10)에서, 재료들(12, 14)은 보호 코팅(10)의 상이한 부분들, 예컨대 도 1에 의해 예시된 하위층들 또는 하위코팅들을 한정한다. 그러한 일 실시 형태에서, 가시적으로 구별가능한 경계(13)가 2개의 상이한 재료들(12, 14)에 의해 한정되는 분리된 부분들 사이에 존재할 수 있다.

도 2는 보호 코팅(10')의 다른 실시 형태를 예시한다. 구별가능한 경계(13)(도 1) 대신에, 보호 코팅(10')은 2개 이상의 재료들(12, 14) 사이에 전이부(13') 또는 구배를 포함한다. 따라서, 보호 코팅(10')의 베이스(20')는 제1 재료(12)로 이루어질 수 있거나 이로 본질적으로 이루어질 수 있고, 보호 코팅(10')의 외부 표면(22')은 제2 재료(14)로 이루어지거나 이로 본질적으로 이루어질 수 있지만, 이들 사이의 적어도 일부 영역들, 예컨대 전이부(13')는 2개 이상의 재료들, 예컨대 재료(12) 및 재료(14)를 포함한다.

도 3에 의해 예시된 바와 같이, 상응하는 개수의 분리된 부분들을 한정하는 하나 이상의 재료들(16)뿐만 아니라, 전이부(13')를 갖는 부분을 한정하는 2개 이상의 재료들(12, 14)도 포함하는 보호 코팅(10'')이 또한 본 발명의 범주 내에 있다.

보호 코팅(10, 10', 10'')의 2개 이상의 부분들은 보호 코팅(10, 10', 10'')의 전체 범위를 가로질러 또는 보호 코팅(10, 10', 10'')의 사실상 전부를 가로질러 중첩될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 보호 코팅(10, 10', 10'')의 각각의 재료(12, 14, 16)는 내습성 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로, 최외측 재료(14, 16)는 아래에 놓인 내습성 재료(12, 14)의 내습성 특성을 보호하고/하거나 향상시킬 수 있는 캡핑(capping) 재료를 포함할 수 있다. 다른 대안으로서, 보호 코팅(10, 10', 10'')의 베이스에서의 재료(12)는 내습성 재료(14)와 기판(100, 100')(각각 도 4 및 도 5) 사이의 접착력을 촉진시킬 수 있다. 선택적으로, 보호 코팅(10, 10', 10'')의 부분(예를 들어, 재료(12), 재료(14), 재료(16) 등)은 보호 코팅(10, 10', 10'')에 적어도 하나의 원하는 특성(예를 들어, 열 전도성, 전기 절연, 원하는 텍스처, 원하는 표면 마무리 등)을 부여할 수 있다.

보호 코팅(10, 10', 10'')의 적어도 2개의 재료들(12, 14) - 및 상응하는 부분들 - 이 내습성 재료를 포함하는 일부 실시 형태에서, 두 재료(12, 14) 모두는 동일한 유형 또는 유사한 유형의 내습성을 제공할 수 있다. 일 예로서, 재료들(12, 14)은 둘 모두 물에 대해 사실상 불투과성이거나 물에 대해 불투과성일 수 있지만, 재료(12)는 물에 대해 재료(14)와는 상이한 불투과성을 가질 수 있다. 동일한 유형 또는 사실상 동일한 유형의 내습성을 제공하는 것에 더하여, 재료들(12, 14) 중 하나는 재료들(14, 12) 중 다른 하나로부터 추가 유형의 내습성을 제공할 수 있다. 일 예로서, 재료(14)는 수분-불투과성일 수 있으며, 반면 재료(12)는 수분에 대해 불투과성이고 수분에 반발할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 보호 코팅(10, 10', 10'')의 베이스에서의 재료(12)는 파릴렌 C - 이는 몇몇 수소들이 염소로 대체된 폴리(p-자일릴렌)임 - 로부터 형성될 수 있으며, 반면 보호 코팅(10, 10', 10'')의 외부 부분에서의 재료(14)는 몇몇 불소 치환을 갖는 파릴렌을 포함할 수 있다. 그러한 실시 형태의 불소 치환은 보호 코팅(10, 10', 10'')의 외부 부분에 추가적인 수분 반발성을 부여할 수 있다.

보호 코팅(10, 10', 10'')의 적어도 2개의 재료들(12, 14) - 및 상응하는 부분들 - 이 내습성 재료를 포함하는 다른 실시 형태에서, 보호 코팅(10, 10', 10'')의 재료들(12, 14)은 서로 상이한 유형의 내습성을 제공할 수 있다. 그러한 보호 코팅(10, 10', 10'')은, 기판의 수분-민감성 요소들 또는 구성요소들의 대부분에 대해 1차 유형의 보호를 제공할 수 있고, 원하는 대로 수행되지 않거나 달리 1차 유형의 보호와 양립불가능한 기판의 요소들 또는 구성요소들에 대해 2차 유형의 보호를 제공할 수 있다.

특정 실시 형태에서, 1차 유형의 보호는 수분-불투과성인 코팅 또는 다른 배리어 재료를 포함할 수 있다. 그러한 코팅은 그것에 원하는 양의 수분 불투과성을 부여하는 두께를 가질 수 있다. 수분-불투과성 재료의 비제한적인 특정예에는 파릴렌이 포함된다. 그러한 수분-불투과성 재료로부터 형성된 코팅은 약 1 μm(마이크로미터 또는 미크론) 내지 약 25 μm의 두께를 가질 수 있다.

그러한 일 실시 형태의 2차 유형의 보호는 수분에 반발하는 재료를 포함할 수 있다. 예로서 그리고 제한 없이, 2차 코팅은 (약 100 Å 이하의 층 두께를 갖는) 초박형 수분-반발성 재료, 예컨대 미국 재발행 특허 RE43,651 E호에 의해 개시된 유형의 할로겐화(예를 들어, 플루오르화 등) 중합체 - 이 특허의 전체 개시 내용은 본 명세서에 이로써 포함됨 -, 또는 다른 플루오르화 중합체 또는 "플루오로중합체"를 포함할 수 있다. 선택적으로, 수분 반발성은 수분-반발성 표면 특징부(예를 들어, 이른바 "연잎" 구조물, 표면에 수분 반발성을 부여하는 다른 구조물들 등)를 포함하는 필름 또는 다른 구조물들에 의해 달성될 수 있다.

전술된 내용의 비제한적인 특정예로서, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 재료(12)는 파릴렌 C를 포함할 수 있으며, 반면 재료(14)는 플루오르화 중합체 또는 "플루오로중합체"를 포함할 수 있다.

앞서의 예들이 특정되어 있기는 하지만, 수분-불투과성 재료의 다양한 실시 형태들이 본 발명에 따른 보호 코팅(10, 10', 10'')에 사용될 수 있다. 비제한적인 예로서, 수분-불투과성 배리어의 중합체는 비치환 또는 치환된 폴리(p-자일릴렌)을 포함할 수 있으며, 이때 폴리(p-자일릴렌)은 더 일반적으로는 "파릴렌"으로 지칭된다. 물론, 기판에 대해 해로운 영향을 갖지 않으면서 그리고 기판의 기능을 방해하지 않고서, 기판의 연장된 및/또는 반복된 사용 동안, 시간 경과에 따라 의도된 기판(예를 들어, 전자 디바이스의 내부 안에 있도록 구성된 구성요소 등)에 접착하게 될 수분-불투과성(예를 들어, 수밀성(watertight) 등) 필름 또는 구조물을 형성할 수 있는 임의의 다른 재료가 수분-불투과성 배리어를 형성하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 보호 코팅(10, 10', 10'')에 사용될 수 있는 다양한 유형의 수분-반발성 재료는 코팅의 다른 부분들과 양립가능하고 접착하고 나서 접착된 상태로 남아 있게 될 재료(예를 들어, 접착 촉진제, 수분-불투과성 재료, 보호 재료 등)를 포함한다. 보호 코팅(10, 10', 10'')의 그러한 재료의 수분-반발성 특성은 하나 이상의 인자들에 기인할 수 있는데, 이러한 인자에는 코팅의 수분-반발성 부분을 형성하는 재료의 화학적 특성, 재료에 의해 형성되는 수분-반발성 필름 또는 다른 수분-반발성 구조물의 표면 특징부(예를 들어, 이른바 "연잎" 구조물, 표면에 소수성 및/또는 수분 반발성을 부여하는 다른 구조물들 등), 수분-반발성 부분의 재료 및/또는 표면의 전기음성도, 또는 수분 반발성에 기여하는 임의의 다른 특성이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

일부 실시 형태에서, 코팅의 소수성 또는 수분-반발성 부분은 플루오르화 재료를 포함할 수 있다. 적합한 플루오르화 재료의 예에는 플루오르화 파릴렌(예를 들어, 파릴렌 AF-4 등), 다른 플루오르화 중합체(예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)(또는 테플론(TEFLON)^®) 등), 미국 재발행 특허 RE43,651 E호에 의해 개시된 유형의 할로겐화(예를 들어, 플루오르화 등) 중합체 등이 포함된다. 코팅의 소수성 또는 수분-반발성 부분의 일부 실시 형태는 거친(예를 들어, 미세구조화된, 나노구조화된 등) 표면을 갖는 소수성 또는 초소수성 재료를 포함할 수 있다. 수분-반발성 나노입자가 또한 보호 코팅(10, 10', 10'')의 재료(12, 14)로서 사용될 수 있다.

본 명세서에서 앞서 나타낸 바와 같이, 보호 코팅(10, 10', 10'')은 보호 코팅(10, 10', 10'') 또는 이의 일부분을 기판에 대해 또는 보호 코팅(10, 10', 10'')의 다른 부분에 대해 접착하도록 촉진시키는 재료(12)를 포함할 수 있다. 그러한 접착-촉진 재료는, 접착-촉진 재료가 사이에 존재하는 구조물들(즉, 기판과 보호 코팅(10, 10', 10'')의 베이스 부분, 보호 코팅(10, 10', 10'')의 2개의 부분들, 보호 코팅(10, 10', 10'')의 외부 표면 상의 다른 코팅 등)에 접착하는 그의 능력에 기초하여 선택될 수 있다. 접착력을 향상시키기 위해 그리고/또는 다양한 다른 목적들 중 임의의 목적을 위해 다양한 재료가 사용될 수 있으며, 이에는 제한 없이, 세라믹 재료, 예컨대 산화알루미늄(Al₂O₃) - 이는 일반적으로 "알루미나"라고도 지칭됨 -, 질화붕소, 또는 다양한 다른 재료들 중 임의의 것이 포함된다.

보호 코팅(10, 10', 10'')의 최외측 재료(14, 16)로서 사용될 수 있는 캡핑 재료의 일부 비제한적인 예에는 산화알루미늄, 다이아몬드-유사 탄소(예를 들어, 순수 탄소, 수소화 탄소, 플루오르화 탄소, 질화 탄소, 인산화 탄소 등, 또는 이들 중 임의의 것의 조합), 질화규소, 금속 산화물, 예컨대 산화하프늄(IV)(HfO₂), 산화이트륨(Y₂O₃) 또는 이산화지르코늄(ZrO₂) 등이 포함된다. 본 명세서에서 앞서 나타낸 바와 같이, 그러한 재료는 보호 코팅(10, 10', 10'')의 표면을 경질화하거나 강인하게 할 수 있거나, 보호 코팅(10, 10', 10'')의 다른 재료(12, 14)(예를 들어, 파릴렌, 다른 수분-불투과성 재료 등)를 통과하는 경로를 덮을 수 있거나, 아니면 보호 코팅(10, 10', 10'')의 기능성, 내구성(예를 들어, 경도, 내충격성, 내스크래치성, 내마멸성, 내마모성 등) 등을 향상시킬 수 있다.

이제 도 4 및 도 5를 참조하면, 하나 이상의 보호 코팅들(10, 10', 10'')을 포함하는 기판들(100, 100') 각각의 실시 형태가 예시되고 기술되어 있다.

도 4는 기판(100)의 일 실시 형태를 나타내며; 예를 들어, 전자 구성요소들(120, 122, 124)을 담지하는 인쇄 회로 보드(110)이다. 하나 이상의 보호 코팅들(10, 10', 10'')이 기판(100)의 선택된 영역들을 덮는다. 도시된 실시 형태에서, 보호 코팅(10, 10', 10'')은 구성요소들(120, 122)뿐만 아니라 구성요소들(120, 122) 사이에 노출된 인쇄 회로 보드(110)의 상면(112)의 일부분도 덮는다. 일부 실시 형태에서, 기판(100)의 다른 영역들, 예컨대 구성요소(122)와 구성요소(124) 사이에 위치된 인쇄 회로 보드(110)의 상면(112)의 일부분, 및 구성요소(124)는 코팅되지 않은 상태(즉, 어떠한 보호 코팅(10, 10', 10'')도 기판(100)의 이들 영역들 위로 위치되어 있지 않음)로 남아 있을 수 있다. 게다가, 인쇄 회로 보드(100)의 주연 에지(peripheral edge)(116)들 및 인쇄 회로 보드(110)의 후면(114)은 노출될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 복수의 상이한 유형의 보호 코팅들이 기판의 상이한 영역들을 덮을 수 있다. 도 5는 기판(100'), 예컨대 전자 디바이스(200)(예를 들어, 이동 전자 디바이스, 예컨대 스마트 폰, 태블릿 컴퓨팅 디바이스, 디지털 미디어 플레이어 등)의 조립체 또는 하위조립체의 도면이다. 도 5의 기판(100')은 다양한 구성요소들(132, 134, 136, 138)을 담지하는 인쇄 회로 보드(110)를 포함한다. 도시된 실시 형태에서, 2개 이상의 재료들(12, 14)을 포함하는 보호 코팅(10, 10', 10'')(도 1 내지 도 3)은 기판(100')의 일부 영역들, 예컨대 구성요소들(132, 134)뿐만 아니라 이들 사이에 위치된 인쇄 회로 보드(110)의 일부분도 덮을 수 있다. 단일 재료(14)로 이루어지거나 이로 본질적으로 이루어진 보호 코팅(10, 10', 10'')이 기판(100')의 다른 구성요소(138)를 코팅할 수 있으며, 반면 다른 단일 재료(12)로 이루어지거나 이로 본질적으로 이루어진 다른 보호 코팅(10, 10', 10'')이 또 다른 구성요소(136)를 코팅할 수 있다.

더 특정한 실시 형태에서, 재료(12)는 수분-불투과성 재료(예를 들어, 파릴렌 등)를 포함할 수 있고, 그러한 재료(12)의 코팅에 의해 작동이 사실상 방해되지 않은 상태로 유지될 수 있는 수분-민감성 구성요소들(132, 134, 136)을 보호하는 데 사용될 수 있다. 재료(14)는 수분-반발성 재료(예를 들어, 플루오로중합체 등)를 포함할 수 있으며, 이는 특히 수분-민감성 구성요소들(132, 134) 위에 놓이는 재료(12)의 영역들 위로 적용될 수 있다. 게다가, 그러한 재료(14)는 구성요소(138)에 직접 적용될 수 있는데, 이때 구성요소(138)는 내습성으로부터 이득을 얻는 것이지만 그의 작동이 수분-불투과성 재료(12)의 코팅에 의해 방해되는 것이다. 그러한 구성요소들의 예에는 마이크로폰, 스피커, 광학 요소 등이 포함되지만 확실히 이로 한정되지는 않는다. 물론, 기판(100')은 보호 코팅들(10, 10', 10'')의 임의의 조합을 포함할 수 있으며; 바로 앞서의 개시 내용은 보호 코팅들이 조합될 수 있는 방식을 제한하는 것으로 여겨져서는 안 된다.

도 4 및 도 5에 예시된 바와 같이, 보호 코팅(들)(10, 10', 10'') 및/또는 재료(들)(12, 14)는 전자 디바이스(200, 200')의 내부(210, 210') 안의, 예컨대 전자 디바이스의 하우징 또는 다른 외부 구성요소들의 내부 안의 구성요소들(120, 122, 124, 132, 134, 136, 138)에 국한되거나 사실상 국한될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 보호 코팅(10, 10', 10'') 및/또는 재료(12, 14)는 전자 디바이스(200, 200')의 외측에 노출된 적어도 일부 구성요소들을 덮을 수 있다.

하나 이상의 재료들(12, 14, 16) 및/또는 보호 코팅들(10, 10', 10'')을 기판(100, 100')에 적용하기 위한 방법이 또한 개시된다. 2개 이상의 재료들(12, 14)이 단일 공정으로 적용될 수 있다. 상이한 재료들(12, 14)을 적용하기 위해 단일 공정이 사용될 때, 재료들(12, 14)은 서로 화학적으로 유사할 수 있다. 다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 베이스 부분의 재료(12)가 파릴렌 C를 포함하고 외부 부분의 재료(14)가 플루오르화 파릴렌을 포함하는 보호 코팅(10')의 예에서, 침착 공정은 파릴렌 C에 대한 전구체들로 시작하여 플루오르화 파릴렌에 대한 전구체들로 전이될 수 있다. 침착 공정이 개시될 때, 모든 전구체들은 파릴렌 C에 대한 전구체들을 포함할 수 있다. 만약 파릴렌 C 및 플루오르화 파릴렌에 대한 전구체들 사이의 전이가 갑자기 일어난다면, 생성된 보호 코팅(10)은 도 1에 의해 예시된 것과 유사할 수 있다. 만약 전이가 점차적이라면, 생성된 보호 코팅(10')은 도 2에 도시된 것과 유사할 수 있다. 침착 공정의 종료시에, 모든 전구체들은 플루오르화 파릴렌에 대한 전구체들을 포함할 수 있다.

대안적으로, 그러한 방법은 상이한 재료들(12, 14, 16)(도 1 내지 도 3)이 기판(100, 100')(도 4 및 도 5)에 적용되는 2개 이상의 별개의 공정들을 포함할 수 있다. 별개의 공정들은, 동일한 장비에 의해, 심지어 동일한 적용 구역(예를 들어, 침착 챔버 등) 내에서, 또는 별개의 장치들(예를 들어, 플루오르화 파릴렌을 비롯한 파릴렌을 위해서는 화학적 증착(CVD) 챔버; 몇몇 플루오로중합체, 다이아몬드-유사 코팅 또는 산화알루미늄을 위해서는 플라즈마-향상 CVD(PECVD) 챔버; 몇몇 플루오로중합체, 다이아몬드-유사 코팅 또는 산화알루미늄을 위해서는 원자층 침착(ALD) 챔버 등)에 의해 수행될 수 있으며, 이들은 별개의 공정들을 달성하기 위해 사용될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 코팅 방법은 또한 기판의 선택된 영역들에 대한 마스크의 적용을 포함할 수 있는데, 이는 코팅의 적어도 하나의 부분이 그러한 부분들에 적용되는 것을 방지하기 위함이다. 코팅의 상이한 부분들을 형성하기 위해 별개의 공정들이 사용되는 실시 형태에서, 마스크는 적어도 하나의 재료(12, 14, 16)(도 1 내지 도 3)가 기판(100, 100')(도 4 및 도 5)에 적용되는 동안에는 존재할 수 있지만, 적어도 하나의 다른 재료(12, 14, 16)가 기판에 적용되는 동안에는 부재할 수 있으며; 이에 따라, 기판(100, 100')의 일부(마스킹된) 부분들은 기판의 다른(마스킹되지 않은) 부분들보다 코팅의 더 적은 부분들로 덮여질 것이다. 다른 실시 형태에서, 마스크는 모든 재료들(12, 14, 16)이 기판(100, 100')에 적용됨에 따라 정위치에 남아 있을 수 있다. 그 결과, 재료들(12, 14, 16) 중 어떤 것도 기판(100, 100')의 그러한 영역들을 덮지 않을 것이다.

전술된 개시 내용이 많은 구체적인 사항을 제공할지라도, 이들은 하기 청구범위의 임의의 청구항의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 청구범위의 범주로부터 벗어나지 않는 다른 실시 형태들이 고안될 수 있다. 상이한 실시 형태들로부터의 특징부들을 조합하여 채용할 수 있다. 따라서, 각각의 청구항의 범주는 단지 그의 평이한 언어 및 그의 요소들에 대한 이용가능한 법적 등가물의 전 범주에 의해서만 나타내고 한정된다.

Claims

기판(substrate)에 내습성을 부여하기 위한 코팅으로서,
적어도 하나의 전자 구성요소에 적용되고 제1 재료를 포함하는 제1 부분으로서, 상기 제1 재료는 사실상 수분-불투과성을 제공하는 제1 부분;
제2 재료를 포함하고 수분-반발성을 제공하는 제2 부분으로서, 상기 제2 재료는 할로겐화 중합체를 포함하는 제2 부분; 및
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에, 상기 제1 재료와 상기 제2 재료의 구배를 포함하는 점차적인 전이부를 포함하는, 코팅.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1 부분은 폴리(p-자일릴렌) 중합체를 포함하는, 코팅.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제2 부분은 플루오로중합체, 플루오르화 폴리(p-자일릴렌) 중합체, 소수성 재료, 전기음성 특성을 갖는 재료 또는 구조물, 또는 수분-반발성 특징부를 갖는 재료 또는 구조물을 포함하는, 코팅.
제1항에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분의 특성을 향상시키도록 구성되는, 코팅.
제1항에 있어서, 상기 제2 부분은 다이아몬드-유사 탄소, 질화규소, 세라믹 재료, 산화하프늄(IV), 산화이트륨 또는 산화지르코늄을 포함하는, 코팅.
제1항에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분에 대해 적어도 부분적으로 중첩되는, 코팅.
제8항에 있어서, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 중첩되지 않는 영역들을 추가로 포함하는, 코팅.
제1항에 있어서, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 분리된 경계(discrete boundary)를 포함하는, 코팅.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2 부분으로부터 상기 제1 부분의 반대쪽 면 상에 접착-촉진 재료를 추가로 포함하는, 코팅.
전자 구성요소에 내습성을 부여하기 위한 방법으로서,
제1 유형의 내습성 및 사실상 수분-불투과성을 제공하는 제1 재료를 전자 구성요소의 적어도 일부분에 적용하는 단계; 및
수분-반발성을 제공하는 제2 재료를 상기 전자 구성요소 및 상기 제1 재료의 적어도 일부분에 적용하고, 상기 제2 재료는 할로겐화 중합체를 포함하는 단계를 포함하고,
상기 제1 재료와 상기 제2 재료 사이에, 상기 제1 재료와 상기 제2 재료의 구배를 포함하는 점차적인 전이부가 있는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 제2 재료를 적용하는 단계는 제2 유형의 내습성을 제공하는 제2 재료를 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 제2 재료를 적용하는 단계는 상기 제1 재료의 내습성 특성을 향상시키는 제2 재료를 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 상기 제2 재료를 적용하는 단계는 다이아몬드-유사 탄소, 질화규소, 세라믹 재료, 산화하프늄(IV), 산화이트륨 및 산화지르코늄 중 적어도 하나를 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 제1 재료를 적용하는 단계의 완료 전에 상기 제2 재료를 적용하는 단계를 개시하는 것을 포함하는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 제2 재료를 적용하는 단계는 상기 제2 재료를 상기 제1 재료에 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 제2 재료를 적용하는 단계는 상기 제2 재료를 상기 전자 구성요소 상의 상기 제1 재료와 상이한 위치에 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
제14항에 있어서,
상기 전자 구성요소에 상기 제1 재료를 적용하는 단계 및 상기 제2 재료를 적용하는 단계 중 적어도 하나의 단계 전에 상기 전자 구성요소에 접착 촉진제를 적용하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
전자 디바이스로서,
상기 전자 디바이스의 내부 및 외부를 한정하는 하우징;
상기 전자 디바이스의 내부에 노출되는 복수의 전자 구성요소들; 및
상기 복수의 전자 구성요소들 중 적어도 일부의 전자 구성요소들을 덮는 제1 보호 코팅을 포함하며, 상기 제1 보호 코팅은
적어도 하나의 상기 전자 구성요소에 적용되고 제1 재료를 포함하는 제1 부분으로서, 상기 제1 재료는 사실상 수분-불투과성을 제공하는 제1 부분;
제2 재료를 포함하고 수분-반발성을 제공하는 제2 부분으로서, 상기 제2 재료는 할로겐화 중합체를 포함하는 제2 부분; 및
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에, 상기 제1 재료와 상기 제2 재료의 구배를 포함하는 점차적인 전이부를 포함하는, 전자 디바이스.
삭제
제22항에 있어서, 상기 제2 재료는 상기 제1 재료의 특성을 보호하거나 향상시키는, 전자 디바이스.
삭제
제22항에 있어서, 상기 제1 재료와 상기 제2 재료는 적어도 부분적으로 중첩되는, 전자 디바이스.
제26항에 있어서, 상기 제1 재료와 상기 제2 재료의 중첩된 영역들 사이에 분리된 경계를 포함하는, 전자 디바이스.
제26항에 있어서, 상기 제1 재료와 상기 제2 재료의 중첩된 영역들 사이에 전이부를 포함하는, 전자 디바이스.
제22항에 있어서, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료의 적어도 일부분들은 서로 상이한 구성요소들 또는 특징부들 상에 위치되는, 전자 디바이스.
제22항에 있어서, 상기 제1 재료는 상기 전자 디바이스의 내부에 국한되는, 전자 디바이스.