KR20110059563A - Metal and electronic device coating process for marine use and other environments - Google Patents

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KR20110059563A
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시드니 에드워드 마틴
에릭 로저 다위키
안젤라 미셸 다위키
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노쓰이스트 마리타임 인스티튜트, 인코포레이티드
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Abstract

본 개시내용은 부분적으로, 개선된 특성, 예를 들어 개선된 열 전달 및 내구성 특성을 갖는 파릴렌 기재의 등각 코팅 조성물, 및 이들 조성물로 물체를 코팅하는 방법 및 장치, 및 이들 조성물로 코팅된 물체에 관한 것이다. 일부 측면에서, 파릴렌 및 질화붕소를 포함하는 코팅 조성물이 개시된다. 본 개시내용은 또한 파릴렌 화합물 및 질화붕소를 포함하는 등각 코팅물을 갖는 물체 (예를 들어, 전자 장비, 직물 등)를 포함한다.The present disclosure is in part directed to conformal coating compositions based on parylene having improved properties, such as improved heat transfer and durability properties, and methods and devices for coating objects with these compositions, and objects coated with these compositions. It is about. In some aspects, a coating composition comprising parylene and boron nitride is disclosed. The present disclosure also includes objects having conformal coatings (eg, electronic equipment, textiles, etc.) comprising parylene compounds and boron nitride.

Description

선박 용도 및 다른 환경에 대한 금속 및 전자 소자 코팅 방법{METAL AND ELECTRONIC DEVICE COATING PROCESS FOR MARINE USE AND OTHER ENVIRONMENTS}METAL AND ELECTRONIC DEVICE COATING PROCESS FOR MARINE USE AND OTHER ENVIRONMENTS}

관련 출원Related application

본 발명은 부분적으로 2008년 4월 16일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제12/104,080호 및 2008년 4월 16일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제12/104,152호에 관련된 것이며, 이들의 내용은 그 전문이 본원에 참고로 도입되어 있으며 이의 이익은 35 U.S.C. §120 하에 본 거명에 의해 청구된다.The present invention is related in part to US Patent Application No. 12 / 104,080, filed April 16, 2008 and US Patent Application No. 12 / 104,152, filed April 16, 2008, the content of which is incorporated herein by reference. The entirety of which is incorporated herein by reference, the benefit of which is 35 USC It is claimed by this name under §120.

예를 들어 높은 전기 저항성 및 내습성을 갖는 등각 코팅물(conformal coating)은, 예를 들어 소비재 산업, 자동차 산업, 군수 산업, 의료 산업 및 항공우주 산업에 이용되는 상업용 소자 내의 구성요소를 보호하기 위해 흔히 사용된다. 그러한 코팅물을 도포하는 다양한 방법이 존재한다. 예를 들어, 저압에서의 화학적 기상 증착법은 각종 표면 상에 얇고 균일한 등각 (형태구조적(conformational)이라고도 불림) 코팅을 생성할 수 있다. 등각 코팅의 적용을 확대시키기 위해 이에 대한 개선된 도포 방법이 요구되고 있다. 게다가, 특정 용도에서의 효과를 개선시키는 특성을 갖는 신규한 코팅 조성물도 또한 필요시되고 있다. 예를 들어, 내구성 및 열 전달 특성이 더 우수한 코팅물이 특히 요구된다.For example, conformal coatings with high electrical resistance and moisture resistance are used to protect components in commercial devices used in, for example, the consumer goods, automotive, military, medical and aerospace industries. Often used. There are various ways of applying such coatings. For example, chemical vapor deposition at low pressure can produce thin, uniform conformal (also called conformational) coatings on various surfaces. There is a need for improved methods of application for this to broaden the application of conformal coatings. In addition, there is also a need for new coating compositions having properties that improve the effectiveness in certain applications. For example, there is a particular need for coatings with better durability and heat transfer properties.

발명의 개요Summary of the Invention

본 출원인은, 부분적으로, 수분 침투에 저항하는 초박형(ultra-thin) 등각 중합체 코팅물, 및 상기 코팅물을 물체에 도포하는 방법 및 장치를 발견하였다. 수분 침투에 저항하는 초박형 등각 중합체 코팅물은, 특히, "규격화된(off-the-shelf)" 전자 장비를 비롯한, 광범위한 물체에 바로 도포할 수 있다. 따라서, 본 개시내용의 일부 측면은 물체를 코팅하기 위한 조성물, 방법 및 장치를 포함한다. 다른 측면에서, 물체 상에 초박형 등각 코팅을 형성할 수 있는 등각 코팅 화합물, 예컨대 파릴렌(Parylene) 화합물이 개시된다. 다른 측면에서, 초박형 등각 코팅을 형성할 수 있는 등각 코팅 화합물, 및 예를 들어, 전기 저항성, 열 전도도, 광 투과율, 경도 및 내구성을 비롯한 등각 코팅의 다수의 특성 중 임의의 한 특성을 개질시키는 첨가제(들) (예컨대, 열 전도성 물질 (예를 들어, 질화붕소))을 포함하는 코팅 조성물이 개시된다. 다른 측면에서, 본 개시내용은 수분 침투에 저항하는 초박형 등각 코팅 (예를 들어, 방수 코팅)을 갖는, 휴대 전화 및 mp3 플레이어와 같은 "규격화된" 전자 장비를 포함한다. 또한, 기상 증착에 의해 물체의 표면 상에 초박형 등각 코팅물을 도포하는데 유용한 방법 및 장치가 개시된다. 다른 측면에서, 초박형 등각 중합체 코팅물의 기상 증착에 대한 다단계 가열 장치가 개시된다. 본원에 개시된 코팅 조성물 및 방법에 의해 코팅되는 물체로는, 휴대 전화, 라디오, 회로 기판 및 스피커와 같은 전자 장비; 해양 및 우주 탐사에 사용되는 장비; 유해 폐기물 수송 장비; 의료 기기; 종이 제품; 및 직물이 있다. 플라스틱, 금속, 목재, 종이 및 직물을 비롯한 물체의 임의의 고체 표면을 코팅할 수 있다. 생체의료 장치 (예를 들어, 보청기, 인공 와우(cochlear ear implant), 보철 등), 자동차, 전기기계, 예술품 (그림, 목재, 수채화 물감, 초크, 잉크, 차콜), 군용 시스템 컴포넌트, 탄약, 총, 무기 및 유사한 물체들이 본원에 개시된 방법 및 코팅 조성물을 이용하여 코팅될 수 있다.Applicant has found, in part, an ultra-thin conformal polymer coating that resists water penetration, and a method and apparatus for applying the coating to an object. Ultra-thin conformal polymer coatings that resist moisture penetration can be applied directly to a wide range of objects, particularly including "off-the-shelf" electronic equipment. Accordingly, some aspects of the present disclosure include compositions, methods, and devices for coating an object. In another aspect, a conformal coating compound, such as a Parylene compound, is disclosed that can form an ultra-thin conformal coating on an object. In another aspect, an conformal coating compound capable of forming an ultra-thin conformal coating, and an additive that modifies any one of a number of properties of conformal coatings, including, for example, electrical resistance, thermal conductivity, light transmittance, hardness, and durability A coating composition is disclosed that includes (s) (eg, a thermally conductive material (eg, boron nitride)). In another aspect, the present disclosure includes "standardized" electronic equipment, such as cell phones and mp3 players, having an ultra-thin conformal coating (eg, a waterproof coating) that resists moisture penetration. Also disclosed are methods and apparatus useful for applying an ultra-thin conformal coating on the surface of an object by vapor deposition. In another aspect, a multistage heating apparatus for vapor deposition of an ultra thin conformal polymer coating is disclosed. Objects coated by the coating compositions and methods disclosed herein include electronic equipment such as mobile phones, radios, circuit boards, and speakers; Equipment used for offshore and space exploration; Hazardous waste transport equipment; Medical Equipment; Paper products; And fabrics. It can coat any solid surface of an object, including plastics, metals, wood, paper, and fabrics. Biomedical devices (e.g. hearing aids, cochlear ear implants, prostheses, etc.), automobiles, electromechanics, art (painting, wood, watercolors, chalk, ink, charcoal), military system components, ammunition, guns Inorganic and similar objects can be coated using the methods and coating compositions disclosed herein.

일부 측면에 따르면, 등각 코팅 화합물 및 열 전도성 물질을 포함하는 코팅 조성물이 제공된다. 몇몇 실시양태에서, 열 전도성 물질은 등각 코팅 화합물의 중합체 중에 분산된다. 몇몇 실시양태에서, 코팅 조성물은 경도가 약 R80 내지 약 R95인 고체 (예를 들어, 등각 코팅물)이다. 몇몇 실시양태에서, 코팅 조성물은 기상(gaseous phase)의 등각 코팅 화합물의 단량체를 포함하는 기체성 혼합물이다. 특정 실시양태에서, 이 기체성 혼합물은 고체 입자의 열 전도성 물질을 포함한다.According to some aspects, a coating composition is provided comprising a conformal coating compound and a thermally conductive material. In some embodiments, the thermally conductive material is dispersed in the polymer of the conformal coating compound. In some embodiments, the coating composition is a solid (eg, conformal coating) having a hardness of about R80 to about R95. In some embodiments, the coating composition is a gaseous mixture comprising monomers of conformal coating compounds in a gaseous phase. In certain embodiments, this gaseous mixture comprises a thermally conductive material of solid particles.

몇몇 실시양태에서, 등각 코팅 화합물은 파릴렌 D, 파릴렌 C, 파릴렌 N 및 파릴렌 HT® 화합물로 이루어진 군으로부터 임의로 선택되는 파릴렌 화합물이다. 몇몇 실시양태에서, 코팅 조성물은 2종 이상의 상이한 파릴렌 화합물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 코팅 조성물은 순도 수준이 상이한 2종 이상의 파릴렌 화합물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 이러한 코팅 조성물은 파릴렌 화합물 단독에 비해 5-10% 더 큰 열 전도도를 갖는다. 몇몇 실시양태에서, 코팅 조성물은 파릴렌 화합물 단독의 경우보다 10% 큰 수준을 초과하는 열 전도도를 갖는다. 몇몇 실시양태에서, 코팅 조성물은 파릴렌 화합물 단독의 경우보다 약 5% 이하 더 큰 열 전도도를 갖는다.In some embodiments, the conformal coating compound is a parylene compound optionally selected from the group consisting of parylene D, parylene C, parylene N, and parylene HT® compounds. In some embodiments, the coating composition comprises two or more different parylene compounds. In some embodiments, the coating composition comprises two or more parylene compounds that differ in purity level. In some embodiments, such coating compositions have a 5-10% greater thermal conductivity than the parylene compound alone. In some embodiments, the coating composition has a thermal conductivity greater than 10% greater than that of the parylene compound alone. In some embodiments, the coating composition has a thermal conductivity up to about 5% greater than that of the parylene compound alone.

몇몇 실시양태에서, 열 전도성 물질은 세라믹이다. 몇몇 실시양태에서, 열 전도성 물질은 질화알루미늄, 산화알루미늄 및 질화붕소로 이루어진 군으로부터 선택된다. 몇몇 실시양태에서, 열 전도성 물질은 1010 ohm*cm 초과의 체적 저항률을 갖는다. 몇몇 실시양태에서, 코팅 조성물 중의 열 전도성 물질의 질량은 코팅 조성물 중 등각 코팅 화합물 및 열 전도성 물질의 총 질량의 약 3% 이하 (또는 그 이상)이다. 몇몇 실시양태에서, 코팅 조성물 중의 열 전도성 물질의 질량은 코팅 조성물 중의 등각 코팅 화합물 및 열 전도성 물질의 총 질량의 약 1% 이하이다.In some embodiments, the thermally conductive material is ceramic. In some embodiments, the thermally conductive material is selected from the group consisting of aluminum nitride, aluminum oxide and boron nitride. In some embodiments, the thermally conductive material has a volume resistivity of greater than 10 10 ohm * cm. In some embodiments, the mass of thermally conductive material in the coating composition is about 3% or less (or more) of the total mass of the conformal coating compound and thermally conductive material in the coating composition. In some embodiments, the mass of the thermally conductive material in the coating composition is about 1% or less of the total mass of the conformal coating compound and the thermally conductive material in the coating composition.

일부 측면에서, 물체의 표면의 적어도 일부분 상에 존재하는 등각 코팅물이 제공된다. 몇몇 실시양태에서, 등각 코팅물은 임의의 상기 코팅 조성물을 포함한다.In some aspects, a conformal coating is provided that is present on at least a portion of the surface of the object. In some embodiments, the conformal coating comprises any of the above coating compositions.

몇몇 실시양태에서, 등각 코팅물은 전자 소자인 물체의 표면의 적어도 일부분 상에 존재한다. 전자 소자는 통신 장치, 스피커, 휴대 전화, 오디오 플레이어, 카메라, 비디오 플레이어, 원격 제어 장치, 위성 위치확인 시스템, 컴퓨터 부품, 레이더 디스플레이, 수심 측정기, 어군 탐지기, 비상 위치 지시용 무선 표지(emergency position-indicating radio beacon; EPIRB), 비상 위치정보 송신기(emergency locator transmitter; ELT) 및 개인용 위치 신호기(personal locator beacon; PLB)로부터 임의로 선택될 수 있다.In some embodiments, the conformal coating is present on at least a portion of the surface of the object, which is an electronic device. Electronic components include communications devices, speakers, mobile phones, audio players, cameras, video players, remote controls, satellite positioning systems, computer components, radar displays, depth finders, fish finders, and emergency position indicators. It may be arbitrarily selected from an indicating radio beacon (EPIRB), an emergency locator transmitter (ELT), and a personal locator beacon (PLB).

몇몇 실시양태에서, 등각 코팅물은 종이 제품; 직물 제품; 예술품; 회로 기판; 해양 탐사 장치; 우주 탐사 장치; 유해 폐기물 수송 장치; 자동차 장치; 전기기계 장치; 군용 시스템 컴포넌트; 탄약; 총; 무기; 의료 기기; 및 보청기, 인공 와우 및 보철로 이루어진 군으로부터 임의로 선택된 생체의료 장치로 이루어진 군으로부터 선택되는 물체의 표면의 적어도 일부분 상에 존재한다.In some embodiments, the conformal coating is a paper product; Textile products; Art work; A circuit board; Offshore exploration devices; Space exploration devices; Hazardous waste transportation devices; Automotive devices; Electromechanical devices; Military system components; ammunition; gun; weapon; Medical Equipment; And a biomedical device optionally selected from the group consisting of hearing aids, cochlear implants and prostheses.

몇몇 실시양태에서, 등각 코팅물은 물체의 표면의 적어도 일부분 상에 존재하며, 여기서 표면은 플라스틱, 금속, 목재, 종이 또는 직물이다. 특정 실시양태에서, 표면은 물체의 외부 표면이다. 다른 특정 실시양태에서, 표면은 물체의 내부 표면이다.In some embodiments, the conformal coating is present on at least a portion of the surface of the object, where the surface is plastic, metal, wood, paper or fabric. In certain embodiments, the surface is the outer surface of the object. In another particular embodiment, the surface is the interior surface of the object.

일부 측면에서, 표면의 적어도 일부분 상에 등각 코팅물을 포함하는 물체가 제공된다. 몇몇 실시양태에서, 물체의 표면 상의 등각 코팅물은 임의의 상기 코팅 조성물을 포함한다.In some aspects, an object is provided that includes a conformal coating on at least a portion of the surface. In some embodiments, the conformal coating on the surface of the object comprises any of the above coating compositions.

몇몇 실시양태에서, 물체는, 통신 장치, 스피커, 휴대 전화, 오디오 플레이어, 카메라, 비디오 플레이어, 원격 제어 장치, 위성 위치확인 시스템, 컴퓨터 부품, 레이더 디스플레이, 수심 측정기, 어군 탐지기, 비상 위치 지시용 무선 표지 (EPIRB), 비상 위치정보 송신기 (ELT) 및 개인용 위치 신호기 (PLB)로부터 임의로 선택되는 전자 소자이다.In some embodiments, the object may be a communication device, speaker, cell phone, audio player, camera, video player, remote control device, satellite positioning system, computer component, radar display, depth meter, fish finder, radio for emergency positioning. An electronic device selected arbitrarily from an EPIRB, an emergency location transmitter (ELT) and a personal location signal (PLB).

몇몇 실시양태에서, 물체는 종이 제품; 직물 제품; 예술품; 회로 기판; 해양 탐사 장치; 우주 탐사 장치; 유해 폐기물 수송 장치; 자동차 장치; 전기기계 장치; 군용 시스템 컴포넌트; 탄약; 총; 무기; 의료 기기; 및 보청기, 인공 와우 및 보철로 이루어진 군으로부터 임의로 선택된 생체의료 장치로 이루어진 군으로부터 선택된다.In some embodiments, the object is a paper product; Textile products; Art work; A circuit board; Offshore exploration devices; Space exploration devices; Hazardous waste transportation devices; Automotive devices; Electromechanical devices; Military system components; ammunition; gun; weapon; Medical Equipment; And a biomedical device optionally selected from the group consisting of hearing aids, cochlear implants and prostheses.

몇몇 실시양태에서, 물체의 표면은 플라스틱, 금속, 목재, 종이 또는 직물이다. 특정 실시양태에서, 물체는 외부 표면 상에 코팅된다. 다른 특정 실시양태에서, 물체는 내부 표면 상에 코팅된다. 몇몇 실시양태에서, 표면은 실질적으로 등각 코팅물로 피복된다. 실질적으로 피복된 표면은, 보호가 요망되는 물질 (예를 들어, 물)과의 접촉으로부터 물체의 기저를 이루는 표면을 보호하기 위해 완벽하게 피복되거나 또는 충분히 피복된 표면일 수 있다.In some embodiments, the surface of the object is a plastic, metal, wood, paper or fabric. In certain embodiments, the object is coated on the outer surface. In another particular embodiment, the object is coated on the inner surface. In some embodiments, the surface is substantially covered with a conformal coating. The substantially coated surface may be a completely covered or sufficiently coated surface to protect the underlying surface of the object from contact with a substance (eg water) for which protection is desired.

일부 측면에서, 등각 코팅물을 물체에 도포하는 방법이 제공된다. 몇몇 실시양태에서, 이 방법은In some aspects, a method of applying a conformal coating to an object is provided. In some embodiments, the method

A) 등각 코팅 화합물을 가열하여 등각 코팅 화합물의 기체성 단량체를 형성하는 단계,A) heating the conformal coating compound to form a gaseous monomer of the conformal coating compound,

B) 열 전도성 물질을 상기 기체성 단량체와 배합하여 기체성 혼합물을 형성하는 단계 및 B) combining a thermally conductive material with the gaseous monomer to form a gaseous mixture and

C) 등각 코팅 화합물 및 열 전도성 물질을 포함하는 등각 코팅물이 물체의 표면의 적어도 일부분 상에 형성되도록 하는 조건 하에서 물체를 상기 기체성 혼합물과 접촉시켜 등각 코팅물을 물체에 도포하는 단계C) applying the conformal coating to the object by contacting the object with the gaseous mixture under conditions such that a conformal coating comprising a conformal coating compound and a thermally conductive material is formed on at least a portion of the surface of the object.

를 포함한다.It includes.

이 방법의 몇몇 실시양태에서, 등각 코팅 화합물은 파릴렌 D, 파릴렌 C, 파릴렌 N 및 파릴렌 HT® 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 임의의 파릴렌 화합물이다.In some embodiments of this method, the conformal coating compound is any parylene compound selected from the group consisting of parylene D, parylene C, parylene N, and parylene HT® compounds.

이 방법의 몇몇 실시양태에서, 열 전도성 물질은 세라믹이다. 다른 실시양태에서, 열 전도성 물질은 질화알루미늄, 산화알루미늄 및 질화붕소로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특정 실시양태에서, 열 전도성 물질은 고체 입자 형태이다. 특정 실시양태에서, 고체 입자는 약 1.8 마이크로미터 내지 약 2.5 마이크로미터이다.In some embodiments of this method, the thermally conductive material is a ceramic. In other embodiments, the thermally conductive material is selected from the group consisting of aluminum nitride, aluminum oxide and boron nitride. In certain embodiments, the thermally conductive material is in the form of solid particles. In certain embodiments, the solid particles are about 1.8 micrometers to about 2.5 micrometers.

몇몇 실시양태에서, 상기 방법은In some embodiments, the method

A) 파릴렌 화합물을 약 125 내지 약 200℃의 온도로 가열하여 기체성 파릴렌 화합물을 형성하고, 여기서 파릴렌 화합물의 가열은 2 이상의 가열 단계로 수행하는 단계,A) heating the parylene compound to a temperature of about 125 to about 200 ° C. to form a gaseous parylene compound, wherein heating of the parylene compound is carried out in at least two heating steps,

B) 상기 기체성 파릴렌 화합물을 약 650 내지 약 700℃의 온도로 가열하여 기체성 파릴렌 화합물을 분해시켜 파릴렌 단량체를 형성하는 단계 및B) heating the gaseous parylene compound to a temperature of about 650 to about 700 ° C. to decompose the gaseous parylene compound to form a parylene monomer, and

C) 파릴렌 중합체를 포함하는 등각 코팅물이 물체의 표면의 적어도 일부분 상에 형성되도록 하는 조건 하에서 물체를 상기 파릴렌 단량체와 접촉시켜 코팅물을 물체에 도포하는 단계C) applying the coating to the object by contacting the object with the parylene monomer under conditions such that a conformal coating comprising a parylene polymer is formed on at least a portion of the surface of the object

를 포함한다.It includes.

이 방법의 몇몇 실시양태에서, 단계 A는 파릴렌 화합물을 약 125 내지 약 180℃의 온도로 가열하는 단계, 및 파릴렌 화합물을 약 200 내지 약 220℃의 온도로 가열하는 단계를 포함한다.In some embodiments of this method, step A comprises heating the parylene compound to a temperature of about 125 to about 180 ° C., and heating the parylene compound to a temperature of about 200 to about 220 ° C.

이 방법의 몇몇 실시양태에서, 기체성 파릴렌 화합물의 가열은 2 이상의 단계로 수행된다. 몇몇 실시양태에서, 단계 B는 기체성 파릴렌 화합물을 약 680℃의 온도로 가열하는 단계, 및 기체성 파릴렌 화합물을 약 700℃ 이상의 온도로 가열하는 단계를 포함한다.In some embodiments of this method, heating of the gaseous parylene compound is carried out in two or more steps. In some embodiments, step B comprises heating the gaseous parylene compound to a temperature of about 680 ° C., and heating the gaseous parylene compound to a temperature of about 700 ° C. or more.

몇몇 실시양태에서, 파릴렌 화합물은 파릴렌 D, 파릴렌 C, 파릴렌 N 및 파릴렌 HT® 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.In some embodiments, the parylene compound is selected from the group consisting of parylene D, parylene C, parylene N, and parylene HT® compounds.

몇몇 실시양태에서, 이 방법은 단계 C 전에, 실란이 물체의 표면을 활성화시키는 조건 하에서 물체를 기체성 실란과 접촉시키는 단계를 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 실란은 실퀘스트(Silquest)® A-174, 실퀘스트® 111 및 실퀘스트® A-174 (NT)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 실란이다.In some embodiments, the method further comprises, prior to step C, contacting the object with gaseous silane under conditions that the silane activates the surface of the object. In some embodiments, the silane is one or more silanes selected from the group consisting of Silquest® A-174, Silquest® 111 and Silquest® A-174 (NT).

상기 방법의 몇몇 실시양태에서, 단계 C 동안 물체는 약 5℃ 내지 약 30℃의 온도이다. 몇몇 실시양태에서, 표면에 도포되는 등각 코팅은 약 100 옹스트롬 내지 약 3.0 밀리미터이다. 몇몇 실시양태에서, 표면에 도포되는 등각 코팅은 약 0.0025 mm 내지 약 0.050 mm 두께이다.In some embodiments of the method, the object during step C is at a temperature of about 5 ° C to about 30 ° C. In some embodiments, the conformal coating applied to the surface is about 100 angstroms to about 3.0 millimeters. In some embodiments, the conformal coating applied to the surface is about 0.0025 mm to about 0.050 mm thick.

상기 방법의 몇몇 실시양태에서, 물체는 통신 장치, 스피커, 휴대 전화, 오디오 플레이어, 카메라, 비디오 플레이어, 원격 제어 장치, 위성 위치확인 시스템, 컴퓨터 부품, 레이더 디스플레이, 수심 측정기, 어군 탐지기, 비상 위치 지시용 무선 표지 (EPIRB), 비상 위치정보 송신기 (ELT) 및 개인용 위치 신호기 (PLB)로부터 임의로 선택되는 전자 소자이다.In some embodiments of the method, the object is a communication device, speaker, cell phone, audio player, camera, video player, remote control device, satellite positioning system, computer component, radar display, depth meter, fish finder, emergency position indication Electronic device selected arbitrarily from EPIRB, emergency location transmitter (ELT) and personal location signal (PLB).

상기 방법의 몇몇 실시양태에서, 물체는 종이 제품; 직물 제품; 예술품; 회로 기판; 해양 탐사 장치; 우주 탐사 장치; 유해 폐기물 수송 장치; 자동차 장치; 전기기계 장치; 군용 시스템 컴포넌트; 탄약; 총; 무기; 의료 기기; 및 보청기, 인공 와우 및 보철로 이루어진 군으로부터 임의로 선택된 생체의료 장치로 이루어진 군으로부터 선택된다.In some embodiments of the method, the object is a paper product; Textile products; Art work; A circuit board; Offshore exploration devices; Space exploration devices; Hazardous waste transportation devices; Automotive devices; Electromechanical devices; Military system components; ammunition; gun; weapon; Medical Equipment; And a biomedical device optionally selected from the group consisting of hearing aids, cochlear implants and prostheses.

상기 방법의 몇몇 실시양태에서, 표면은 플라스틱, 금속, 목재, 종이 및 직물이다.In some embodiments of the method, the surface is plastic, metal, wood, paper, and fabric.

일부 측면에서, 임의의 상기 방법에 의해 코팅물이 표면 (외부 또는 내부)의 적어도 일부분에 도포된 물체가 제공된다.In some aspects, an object is provided by which the coating is applied to at least a portion of a surface (outer or inner).

일부 측면에서, 등각 코팅물을 물체에 도포하는 장치가 제공된다. 몇몇 실시양태에서, 장치는 2개 이상의 온도 존을 포함하는 기화 챔버; 상기 기화 챔버에 작동가능하게 연결된 열분해 챔버; 및 상기 열분해 챔버에 작동가능하게 연결된 진공 챔버를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 장치는, 열분해 챔버와 진공 챔버를 작동가능하게 연결시키고, 열분해 챔버와 진공 챔버 사이에서 기체를 전달할 수 있으며, T-포트(T-port)를 포함하는 연결부를 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, T-포트는 열 전도성 물질을 열분해 챔버로부터 연결부를 통해 진공 챔버로 전달되는 기체 내로 주입하는 수단과 작동가능하게 연결되어 있다. 몇몇 실시양태에서, 진공 챔버 내에서 생성된 진공은 T-포트를 통해 열 전도성 물질을 상기 기체를 포함하는 연결부 내로 이끈다.In some aspects, an apparatus for applying a conformal coating to an object is provided. In some embodiments, an apparatus comprises a vaporization chamber comprising two or more temperature zones; A pyrolysis chamber operably connected to the vaporization chamber; And a vacuum chamber operably connected to the pyrolysis chamber. In some embodiments, the apparatus is operably connected to the pyrolysis chamber and the vacuum chamber, capable of transferring gas between the pyrolysis chamber and the vacuum chamber, and further comprising a connection comprising a T-port. . In some embodiments, the T-port is operably connected with means for injecting a thermally conductive material from the pyrolysis chamber into the gas delivered through the connection to the vacuum chamber. In some embodiments, the vacuum generated in the vacuum chamber leads the thermally conductive material into the connection comprising the gas through the T-port.

몇몇 실시양태에서, 진공 챔버는 열분해 챔버에 작동가능하게 연결된 증착 챔버 및 진공 생성 구성요소를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 진공 생성 구성요소 (진공 수단)는 하나 이상의 진공 펌프를 포함한다.In some embodiments, the vacuum chamber includes a deposition chamber and a vacuum generating component operably connected to the pyrolysis chamber. In some embodiments, the vacuum generating component (vacuum means) comprises one or more vacuum pumps.

몇몇 실시양태에서, 기화 챔버는 2개의 온도 존을 갖는다. 일부 실시양태에서, 기화 챔버는 관형로(tubular furnace)이다.In some embodiments, the vaporization chamber has two temperature zones. In some embodiments, the vaporization chamber is a tubular furnace.

몇몇 실시양태에서, 열분해 챔버는 복수개의 온도 존을 갖는다. 몇몇 실시양태에서, 열분해 챔버는 2개의 온도 존을 갖는다. 몇몇 실시양태에서, 열분해 챔버는 관형로이다.In some embodiments, the pyrolysis chamber has a plurality of temperature zones. In some embodiments, the pyrolysis chamber has two temperature zones. In some embodiments, the pyrolysis chamber is a tubular furnace.

본 발명의 추가 이점은 첨부된 도면과 함께 제공되는 하기 기재를 참고로 하여 이해될 수 있다:
도 1a 내지 1e는 다양한 파릴렌 및 실퀘스트®의 화학적 구조의 도면이다. 도 1a는 파릴렌 N의 도면이다. 도 1b는 파릴렌 C의 도면이다. 도 1c는 파릴렌 D의 도면이다. 도 1d는 파릴렌 HT®의 도면이다. 도 1e는 실퀘스트® A-174 실란 (실퀘스트® A-174 (NT)라고도 공지됨)의 도면이다.
도 2a는 파릴렌의 화학적 기상 증착에 대한 장치의 한 실시양태의 개략도이다.
도 2b는 파릴렌 및 분말의 코팅물을 도포하기 위한 장치의 한 실시양태의 개략도이다.
도 3a 내지 3c는 3 가지 실시양태의 파릴렌-코팅된 물체의 개략도이다. 도 3a는 질화붕소 층이 물체에 더 근접한, 파릴렌 및 질화붕소의 개별적 층으로 코팅된 물체를 나타낸다. 도 3b는 파릴렌 층이 물체에 더 근접한, 파릴렌 및 질화붕소의 개별적 층으로 코팅된 물체를 나타낸다. 도 3c는 질화붕소와 함께 상호-분산된 파릴렌 층으로 코팅된 물체를 나타낸다.
Further advantages of the present invention may be understood with reference to the following description provided in conjunction with the accompanying drawings:
1A-1E are diagrams of the chemical structures of various parylenes and Silquest®. 1A is a view of parylene N. FIG. 1B is a view of parylene C. 1C is a view of parylene D. FIG. 1D is a view of Parylene HT®. 1E is a diagram of Silquest® A-174 silane (also known as Silquest® A-174 (NT)).
2A is a schematic diagram of one embodiment of an apparatus for chemical vapor deposition of parylene.
2B is a schematic diagram of one embodiment of an apparatus for applying a coating of parylene and powder.
3A-3C are schematic diagrams of parylene-coated objects of three embodiments. 3A shows an object coated with a separate layer of parylene and boron nitride, wherein the boron nitride layer is closer to the object. 3B shows an object coated with separate layers of parylene and boron nitride, in which the parylene layer is closer to the object. 3C shows an object coated with a layer of inter-dispersed parylene with boron nitride.

발명의 상세한 설명Detailed description of the invention

일부 측면에서, 본 개시내용은 등각 중합체로 물체를 코팅하기 위한 조성물, 방법 및 장치를 제공한다. 일부 측면에서, 물체 상에 초박형 등각 코팅을 형성할 수 있는 등각 코팅 화합물 (예를 들어, 파릴렌)이 제공된다. 다른 측면에서, 등각 코팅 화합물 (예를 들어, 파릴렌), 및 예를 들어 전기 저항성, 열 전도도, 광 투과율, 경도 및 내구성을 비롯한 다수의 코팅 특성 중 임의의 하나를 개질시키기 위한 첨가제 (1종 이상의 첨가제), 예를 들어 열 전도성 물질을 포함하는 코팅 조성물이 제공된다. 다른 측면에서, 수분 침투에 저항하는 초박형 등각 코팅 (예를 들어, 방수 코팅)을 갖는 물체, 예컨대 전자 소자가 제공된다. 또한, 기상 증착에 의해 물체 표면의 적어도 일부분 상에 초박형 등각 코팅물을 도포하는데 유용한 방법 및 장치가 제공된다. 특정 실시양태에서, 초박형 등각 중합체 코팅물의 기상 증착에 유용한 다단계 가열 장치가 제공된다.In some aspects, the present disclosure provides compositions, methods, and devices for coating an object with a conformal polymer. In some aspects, a conformal coating compound (eg parylene) is provided that can form an ultra thin conformal coating on an object. In another aspect, conformal coating compounds (eg parylene), and additives for modifying any one of a number of coating properties, including, for example, electrical resistance, thermal conductivity, light transmittance, hardness, and durability Additives), for example, a coating composition comprising a thermally conductive material is provided. In another aspect, an object, such as an electronic device, is provided that has an ultra-thin conformal coating (eg, a waterproof coating) that resists moisture penetration. Also provided are methods and apparatus useful for applying an ultra-thin conformal coating on at least a portion of an object surface by vapor deposition. In certain embodiments, a multistage heating apparatus is provided that is useful for vapor deposition of an ultra thin conformal polymer coating.

본원에 개시된 특히 중요한 발견은, 등각 코팅물을 "예비-조립된" 또는 "규격화된" 장치, 예컨대 가전 장치에 직접 도포할 수 있다는 점이다. 따라서, 본원에 개시된 방법 및 조성물로 등각 코팅물을 "예비-조립된" 또는 "규격화된" 장치의 외부 표면의 전체 또는 일부에 도포하는 것이 가능하고 (예를 들어, 밀봉한 시일(hermetic seal) 또는 거의 밀봉한 시일 생성), 그에 따라 환경 손상, 예컨대 수분 침투 및 산화로부터 장치의 내부 부품을 보호할 수 있다. 따라서, 본원에 개시된 방법을 이용하여, 특정 물체, 예를 들어 전자 소자 (설비)는 분해, 코팅 및 이어서 재조립할 필요 없이 그의 "규격화된" 상태로 코팅될 수 있다. 본원에 개시된 방법은, 예를 들어 파릴렌 화합물을 포함하는 등각 코팅물을 전자 소자의 외부 표면 뿐만 아니라 전자 소자의 내부 회로 기판 둘 다에 (예를 들어, 1 단계 방법으로) 도포할 수 있다. 따라서, 본 방법은 "규격화된" 전자 설비에 특히 유리하게 이용될 수 있다. 또한, 본원에 개시된 방법은 다수의 기타 물체가 등각 코팅됨으로써 용이성 및 효율성을 개선시키는데 매우 유용할 수 있다.A particularly important finding disclosed herein is that conformal coatings can be applied directly to "pre-assembled" or "standardized" devices, such as consumer electronics devices. Thus, with the methods and compositions disclosed herein it is possible to apply conformal coatings to all or part of the outer surface of a "pre-assembled" or "standardized" device (eg, a hermetic seal) Or almost sealed seals), thereby protecting the internal components of the device from environmental damage such as moisture penetration and oxidation. Thus, using the methods disclosed herein, certain objects, such as electronic devices (facilities), can be coated in their "standardized" state without the need to disassemble, coat and then reassemble. The methods disclosed herein can, for example, apply a conformal coating comprising a parylene compound to both the outer surface of the electronic device as well as the internal circuit board of the electronic device (eg, in a one-step method). Thus, the method can be used particularly advantageously for "standardized" electronic equipment. In addition, the methods disclosed herein can be very useful for improving ease and efficiency by conformal coating of many other objects.

본원에 개시된 조성물 및 방법을 이용한 등각 코팅에 적합한 물체로는, 이들로 한정되지는 않지만, 전자 설비, 카메라, 회로 기판, 컴퓨터 칩, 종이, 직물, 배터리, 스피커, 고체 연료, 의료 장치, 유해 폐기물 수송 설비, 유해 폐기물, 의료 기기, 해양 및 우주 탐사에 사용되는 설비, 우주복 등을 들 수 있다. 일부 실시양태에서, 물체는 통신 장치, 스피커, 휴대 전화, 오디오 플레이어, 카메라, 비디오 플레이어, 원격 제어 장치, 위성 위치확인 시스템, 컴퓨터 부품, 레이더 디스플레이, 수심 측정기, 어군 탐지기, 비상 위치 지시용 무선 표지 (EPIRB), 비상 위치정보 송신기 (ELT) 및 개인용 위치 신호기 (PLB)로부터 임의로 선택되는 전자 소자이다.Suitable objects for conformal coatings using the compositions and methods disclosed herein include, but are not limited to, electronic equipment, cameras, circuit boards, computer chips, paper, textiles, batteries, speakers, solid fuels, medical devices, hazardous waste Transportation equipment, hazardous waste, medical equipment, equipment used for marine and space exploration, and space suits. In some embodiments, the object is a communication device, speaker, mobile phone, audio player, camera, video player, remote control device, satellite positioning system, computer component, radar display, depth finder, fish finder, radio beacon for emergency position indication. (EPIRB), emergency location information transmitter (ELT) and personal location signal device (PLB).

일부 실시양태에서, 물체는, 이들로 한정되지는 않지만, 규격화된 전자 부품, 예컨대 랩탑 컴퓨터, 카메라, 라디오, 휴대 전화, 종이, 직물, 배터리, 스피커, 고체 연료, 의료 장치, 종이, 우주복, 및 본원에 개시되거나 당업계에 공지된 기타 물체를 비롯한 침수에 부적합한 물체이다. 다른 실시양태에서, 물체는, 이들로 한정되지는 않지만, 금속 스크류 및 기타 하드웨어, 종이 제품 및 직물과 같이 침수시 품질이 떨어지는 물체일 수 있다. 다른 실시양태에서, 물체는 작용시 유연성이 요구되는 물체, 예컨대 오디오 스피커일 수 있다. 추가 실시양태에서, 물체는 산소로부터 보호되는 것이 바람직한 물체, 예컨대 이들로 한정되지는 않지만, 연료 전지, 무기 탄약통 및 탄약일 수 있다. 추가 실시양태에서, 물체는 환경, 예컨대 유해 폐기물로부터 단리되어야 하는 물체일 수 있다. 추가 실시양태에서, 물체는 화학적 노출로부터 보호가 필요한 물체, 예컨대 이들로 한정되지는 않지만, 유해 폐기물 수송 설비일 수 있다.In some embodiments, the object is, but is not limited to, standardized electronic components such as laptop computers, cameras, radios, cell phones, paper, textiles, batteries, speakers, solid fuels, medical devices, paper, spacesuits, and Objects unsuitable for immersion, including other objects disclosed herein or known in the art. In other embodiments, the object may be an object of poor quality upon immersion, such as, but not limited to, metal screws and other hardware, paper products and fabrics. In other embodiments, the object may be an object, such as an audio speaker, that requires flexibility in operation. In further embodiments, the object may be a fuel cell, an inorganic cartridge, and an ammunition, including, but not limited to, objects that are preferably protected from oxygen. In further embodiments, the object may be an object to be isolated from the environment, such as hazardous waste. In further embodiments, the object may be an object requiring protection from chemical exposure, such as, but not limited to, a hazardous waste transport facility.

코팅물은 다양한 표면 물질을 갖는 물체에 도포될 수 있고, 예를 들어 세라믹, 중합체, 플라스틱, 금속, 동결 액체 등을 들 수 있다. 일부 실시양태에서, 코팅될 물체는 열을 발생하거나 소모하는 물체, 및/또는 울퉁불퉁한 코팅이 요구되는 물체일 수 있다. 일부 실시양태에서, 물체는 열을 발생하거나 열을 흡수할 수 있는, 예컨대 콜드 팩, 동결 액체 및 기체, 및 열 펌프일 수 있다. 일부 실시양태에서, 물체는 그의 수명 동안 심한 물리적 충격을 받을 것으로 예상될 수 있다. 일부 측면에서, 이러한 물체 및 표면을 코팅하는데 이용될 수 있는 방법이 본 개시내용에서 제공된다.Coatings may be applied to objects having various surface materials, such as ceramics, polymers, plastics, metals, freezing liquids, and the like. In some embodiments, the object to be coated may be an object that generates or consumes heat, and / or an object that requires a bumpy coating. In some embodiments, the object can be a heat pack, such as a cold pack, freezing liquid and gas, and a heat pump capable of generating heat or absorbing heat. In some embodiments, an object can be expected to be subject to severe physical shocks during its lifetime. In some aspects, methods are provided in the present disclosure that can be used to coat such objects and surfaces.

본원에 개시된 등각 코팅물은 가전, 상업용 선박, 휴양용 보트, 군용 (항공우주 및 방어), 공업용 및 의료 산업에서 사용되는 다양한 장치, 및 또한 기타 장치에 도포될 수 있다. 일부 예에서, 등각 코팅은 특히 "밀봉" 장치로 고안된다. 이러한 코팅은, 예를 들어 해양 및 유해 환경에서 통상 사용되는 장치를 수분, 침수, 먼지에의 노출, 강풍 및 화학 물질의 영향으로 인한 조작 고장으로부터 보호하는데 유용하다. 코팅은 부식 및 분해되기 쉬운 운전 설비 및 고수익 제품의 생존가능성 및 지속가능성을 증진시킬 수 있다.The conformal coatings disclosed herein may be applied to a variety of devices used in household appliances, commercial vessels, recreational boats, military (aerospace and defense), industrial and medical industries, and also other devices. In some instances, conformal coatings are especially designed as "sealing" devices. Such coatings are useful for protecting, for example, devices commonly used in marine and hazardous environments from operational failures due to moisture, flooding, exposure to dust, strong winds and the effects of chemicals. Coatings can enhance the viability and sustainability of operating equipment and high yield products that are susceptible to corrosion and degradation.

일부 실시양태에서, 등각 코팅물은 물체의 내부 및 외부 표면 상에 존재할 수 있고, 특히 물체의 외부 상의 등각 코팅물은 물체의 내부 상의 등각 코팅물과 연속적일 수 있다.In some embodiments, conformal coatings may be present on the interior and exterior surfaces of the object, in particular conformal coatings on the exterior of the object may be continuous with conformal coatings on the interior of the object.

화합물, 예를 들어 유기 화합물, 예컨대 실란을 사용한 전처리가 바람직한 일부 예에서, 전처리 화합물 (예를 들어, 이들의 기상에서의)에 노출될 수 있는 고체 표면을 갖는 임의의 물체가 적합하다. 따라서, 일 실시양태는 실란, 예컨대 실퀘스트®로 전처리된 1종 이상의 등각 코팅 화합물로 코팅된 물체를 제공하며, 여기서 코팅되지 않은 물체는 침수에 부적합할 수 있다. 침수에 부적합한 코팅되지 않은 물체는 침수 후에 기능을 일부 또는 전부 상실하는 물체일 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 물체는 코팅되지 않은 경우에 침수 및 후속 건조 후 적어도 일부 기능을 상실하게 되는 물체, 예컨대 이들로 한정되지는 않지만, 규격화된 전자 부품, 예컨대 랩탑 컴퓨터, 라디오 및 휴대 전화일 수 있다.In some instances where pretreatment with a compound, such as an organic compound, such as silane, is desired, any object having a solid surface that can be exposed to the pretreatment compound (eg, in their gas phase) is suitable. Thus, one embodiment provides an object coated with a silane, such as one or more conformal coating compounds pretreated with Silquest®, wherein the uncoated object may be unsuitable for immersion. Uncoated objects unsuitable for immersion may be objects that lose some or all of their function after immersion. In a preferred embodiment, the object can be an object, such as, but not limited to, a standardized electronic component such as a laptop computer, a radio and a mobile phone that will lose at least some function after immersion and subsequent drying if uncoated. .

적어도 등각 코팅 화합물로 코팅된 (및 임의로 실란으로 전처리된) 물체는, 물체의 외부 표면에 틈이 존재하는 경우 등각 코팅 화합물 기체 (임의로 및/또는 실란 기체)가 물체의 내부로 들어가는 것이 가능한 물체의 외부뿐만 아니라 물체의 내부 상에도 등각 코팅물을 가질 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 외부 등각 코팅물은 내부 등각 코팅물과 연속적이다.An object coated with at least a conformal coating compound (and optionally pretreated with silane) may be applied to an object in which the conformal coating compound gas (optionally and / or silane gas) can enter the interior of the object if there is a gap on the exterior surface of the object. It can have a conformal coating on the inside of the object as well as outside. In a preferred embodiment, the outer conformal coating is continuous with the inner conformal coating.

코팅된 물체는 군대에서 직면하는 거친 외부 조건에서 사용하기에 특히 적합할 수 있다. 일부 실시양태에서, 코팅된 물체는 군사 규격 MIL PRF-38534의 적용가능한 요건, 즉, 혼성 초소형 회로, 멀티-칩 모듈 (MCM) 및 유사 장치에 대한 일반적인 수행 요건을 충족시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 코팅된 물체는 군사 규격 MIL-PRF-38535의 적용가능한 요건, 즉, 집적 회로 또는 초소형 회로에 대한 일반적인 수행 요건을 충족시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 코팅된 물체는 군사 규격 MIL-PRF-38534 및 MIL-PRF-38535 둘 다의 적용가능한 요건을 충족시킬 수 있다.The coated object may be particularly suitable for use in the harsh external conditions encountered in the military. In some embodiments, the coated object may meet the applicable requirements of military specification MIL PRF-38534, ie general performance requirements for hybrid microcircuits, multi-chip modules (MCMs), and similar devices. In some embodiments, the coated object may meet the applicable requirements of military specification MIL-PRF-38535, ie, general performance requirements for integrated or microcircuits. In some embodiments, the coated object may meet applicable requirements of both military standards MIL-PRF-38534 and MIL-PRF-38535.

또다른 실시양태는 파릴렌 및 질화붕소 조성물로 (예를 들어, 본원에 개시된 방법에 의해) 코팅된 물체를 포함한다. 상기 방법으로 코팅된 물체는, 파릴렌 중합체 및 질화붕소를 포함한 등각 코팅물을 물체의 표면의 적어도 일부분 상에 형성하기에 적합한 조건 하에 기체성 파릴렌 단량체 및 질화붕소와 접촉할 수 있는 고체 표면을 갖는 임의의 물체를 포함한다. 이러한 물체로는, 이들로 한정되지는 않지만, 전자 설비, 회로 기판, 종이, 직물, 배터리, 스피커, 고체 연료, 의료 장치, 유해 폐기물 수송 설비, 유해 폐기물, 해양 및 우주 탐사에 사용되는 설비, 우주복, 및 본원에 개시되고/거나 당업계에 공지된 기타 물체를 들 수 있다. 일부 실시양태에서, 물체는 열을 발생하거나 열을 소모하는 물체, 예컨대 이들로 한정되지는 않지만, 컴퓨터, 심공 드릴링용 드릴 설비, 석유 굴착 장치 상에 노출된 전자 제품일 수 있다. 다른 실시양태에서, 물체는 특히 울퉁불퉁한 코팅이 요구되는 물체일 수 있다.Another embodiment includes objects coated with parylene and boron nitride compositions (eg, by the methods disclosed herein). Objects coated in this manner may have a solid surface capable of contacting gaseous parylene monomers and boron nitride under conditions suitable for forming conformal coatings comprising parylene polymer and boron nitride on at least a portion of the surface of the object. It includes any object having. Such objects include, but are not limited to, electronic equipment, circuit boards, paper, textiles, batteries, speakers, solid fuels, medical devices, hazardous waste transportation equipment, hazardous waste, equipment used for marine and space exploration, and space suits. , And other objects disclosed herein and / or known in the art. In some embodiments, the object may be an object that generates heat or consumes heat, such as, but not limited to, a computer, a drill installation for deep hole drilling, an electronic product exposed on an oil rig. In other embodiments, the object may be an object in particular requiring a bumpy coating.

1종 이상의 등각 코팅 화합물 및 열 전도성 물질, 예를 들어 질화붕소로 코팅된 물체는, 물체의 외부 표면에 틈이 존재하는 경우에 등각 코팅 화합물 및 열 전도성 물질 (예를 들어, 질화붕소 분말 입자)을 포함한 기체성 혼합물이 물체의 내부로 들어가는 것이 가능한 물체의 외부뿐만 아니라 물체의 내부 상에도 등각 코팅물을 가질 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 외부 등각 코팅물은 내부 등각 코팅물과 연속적이다. 예를 들어, 전자 소자, 예컨대 휴대 전화는 그의 자판 및 스크린뿐만 아니라 소자 내부의 회로 기판 및 배터리 상에 등각 코팅물을 가질 수 있다.Objects coated with one or more conformal coating compounds and thermally conductive materials, such as boron nitride, may be conformal coating compounds and thermally conductive materials (eg, boron nitride powder particles) in the presence of gaps on the outer surface of the object. The gaseous mixture, including may have a conformal coating on the interior of the object as well as the outside of the object capable of entering the interior of the object. In a preferred embodiment, the outer conformal coating is continuous with the inner conformal coating. For example, an electronic device, such as a cell phone, may have a conformal coating on its keyboard and screen, as well as on circuit boards and batteries inside the device.

일부 실시양태에서, 파릴렌 및 질화붕소는 물체 (7') 상의 코팅물 (8') 내부에서 상호-분산될 수 있다 (도 3c). 일부 실시양태에서, 파릴렌 및 질화붕소의 상호-분산은 분자 수준일 수 있다. 일부 실시양태에서, 상호-분산된 파릴렌 및 질화붕소의 코팅은 약 0.0025 mm 내지 약 0.050 mm일 수 있다. 다른 실시양태에서, 상호-분산된 파릴렌 및 질화붕소 코팅은 약 2.0 mm 미만일 수 있다.In some embodiments, parylene and boron nitride may be inter-dispersed within the coating 8 'on the object 7' (FIG. 3C). In some embodiments, the co-dispersion of parylene and boron nitride can be at the molecular level. In some embodiments, the coating of inter-dispersed parylene and boron nitride can be about 0.0025 mm to about 0.050 mm. In other embodiments, the inter-dispersed parylene and boron nitride coating can be less than about 2.0 mm.

다른 실시양태에서, 1종 이상의 등각 코팅물, 예컨대 파릴렌 등각 코팅물, 및 질화붕소는 물체 상의 개별적 층에서 발견된다. 관심있는 등각 코팅으로는, 이들로 한정되지는 않지만, 폴리나프탈렌 (1-4-나프탈렌), 디아민 (O-톨리딘), 폴리테트라플루오로에틸렌 (테플론(Teflon)®), 폴리이미드를 들 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 중합체 코팅물은 파릴렌 C일 수 있다. 다른 실시양태에서, 이들로 한정되지는 않지만, 파릴렌 N, 파릴렌 D 및 파릴렌 HT®를 비롯한 다른 형태의 파릴렌이 사용될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 질화붕소 및 중합체 코팅물 층의 두께는 각각 약 0.05 mm일 수 있다. 다른 바람직한 실시양태에서, 각 층은 본질적으로 중합체 코팅물을 함유하거나 또는 본질적으로 질화붕소를 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, 질화붕소 층 (2')은 파릴렌 층 (3')보다 물체 (1')에 더 근접할 수 있다 (도 3a). 다른 실시양태에서, 파릴렌 층 (5')는 질화붕소 (6')보다 물체 (4')에 더 근접할 수 있다 (도 3b).In other embodiments, one or more conformal coatings, such as parylene conformal coatings, and boron nitride are found in separate layers on the object. Conformal coatings of interest include, but are not limited to, polynaphthalene (1-4-naphthalene), diamine (O-tolidine), polytetrafluoroethylene (Teflon®), polyimide have. In a preferred embodiment, the polymer coating may be parylene C. In other embodiments, other forms of parylene may be used including, but not limited to, parylene N, parylene D, and parylene HT®. In a preferred embodiment, the thickness of the boron nitride and polymer coating layer may each be about 0.05 mm. In other preferred embodiments, each layer may contain essentially a polymer coating or may contain essentially boron nitride. In some embodiments, boron nitride layer 2 'may be closer to object 1' than parylene layer 3 '(Figure 3A). In other embodiments, parylene layer 5 'may be closer to object 4' than boron nitride 6 '(FIG. 3B).

등각Conformal 조성물/코팅 Composition / Coating

일부 측면에 따라, 등각 코팅 화합물 및 열 전도성 물질을 포함하는 코팅 조성물이 제공된다. 본원에서 사용된 "등각 코팅 화합물"은 표면의 형상에 따라 표면 상에 초박형의, 핀-홀이 없는 중합체성 코팅을 형성할 수 있는 화합물 (예를 들어, 일부 정제된 화합물, 정제된 화합물, 합성 화합물, 단리된 천연 화합물)이다. 이러한 코팅물은 본원에서 "등각 코팅물"로 지칭된다. 등각 코팅 화합물은 "형태구조적 코팅 화합물"로도 동등하게 지칭될 수 있다. 등각 코팅 화합물은, 예를 들어 화학적 기상 증착을 비롯한 다양한 방법에 의해 물체의 표면에 코팅물로서 도포될 수 있다. 예를 들어, 등각 코팅 화합물의 기상 단량체를, 단량체가 응집하고, 표면 상에 흡수되고, 동시에 함께 중합되어 표면 상에 핀-홀이 없는 등각 코팅을 형성하는 조건하에 물체의 표면과 접촉시킬 수 있다. 상기 코팅의 두께는 용도에 따라 약 10 옹스트롬 내지 50 마이크로미터 이하, 또는 그 이상의 범위일 수 있다. 예를 들어, 코팅의 두께는 3 밀리미터 이하일 수 있다. 일부 실시양태에서, 코팅의 두께는 약 0.0025 mm 내지 약 0.050 mm이다. 등각 코팅물은 전기 절연재 (예를 들어, 1010 ohm*cm 초과의 체적 저항률)일 수 있다. 별법으로 또는 부가적으로, 등각 중합체의 경도는 약 R70 내지 약 R90 (록웰(Rockwell) 경도 스케일)일 수 있다. 등각 코팅물은 또한 용도에 따라 소수성일 수 있다. 등각 코팅 화합물은 단량체 및 중합체 (예를 들어, 이량체, 다량체) 형태, 및 상 상태 (예를 들어, 기체성, 고체)를 비롯한 다양한 형태로 존재할 수 있다.According to some aspects, a coating composition is provided comprising a conformal coating compound and a thermally conductive material. As used herein, “an conformal coating compound” is a compound that can form an ultra-thin, pin-hole free polymeric coating on a surface depending on the shape of the surface (eg, some purified compounds, purified compounds, synthetics Compound, isolated natural compound). Such coatings are referred to herein as "conformal coatings". Conformal coating compounds may also be referred to equivalently as "morphological coating compounds". Conformal coating compounds may be applied as a coating to the surface of an object by various methods, including, for example, chemical vapor deposition. For example, the gaseous monomer of the conformal coating compound can be contacted with the surface of the object under conditions such that the monomers aggregate and are absorbed on the surface and simultaneously polymerized together to form a pin-hole free conformal coating on the surface. . The thickness of the coating may range from about 10 Angstroms up to 50 micrometers, or more, depending on the application. For example, the thickness of the coating can be 3 millimeters or less. In some embodiments, the thickness of the coating is about 0.0025 mm to about 0.050 mm. The conformal coating can be an electrical insulation (eg, volume resistivity greater than 10 10 ohm * cm). Alternatively or additionally, the conformal polymer may have a hardness of about R70 to about R90 (Rockwell hardness scale). Conformal coatings may also be hydrophobic, depending on the application. Conformal coating compounds can exist in various forms, including monomer and polymer (eg dimer, multimeric) forms, and phase states (eg gaseous, solid).

특히 유용한 등각 코팅 화합물은 파릴렌 화합물이다. 파릴렌은 독특한 일련의 화합물의 구성원에 대한 일반명이다. 파릴렌 N으로 지칭되는, 일련의 파릴렌 중 기본 구성원은 폴리-파라-크실렌이고, 상기 화합물은 디-p-크실렌 ([2,2]파라시클로판)으로부터 제조된다. 파릴렌 N은 완전 선형의 고 결정성 물질이다. 파릴렌 C, 즉, 일련의 파릴렌 중 제2 상업용 구성원은 단지 방향족 수소 중 하나를 염소 원자로 치환함으로써 변형된 동일한 단량체로부터 생성된다. 파릴렌 D, 즉, 일련의 파릴렌 중 제3 구성원은 방향족 수소 중 2개를 염소 원자로 치환함으로써 변형된 동일한 단량체로부터 생성된다. 파릴렌 D는 파릴렌 C와 특성이 유사하지만, 보다 높은 사용 온도에서 견디는 능력을 추가로 갖는다. 일부 실시양태에서, 파릴렌은 다양한 화학적 잔기의 치환에 의해 폴리-파라-크실렌으로부터 유도된 것일 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 파릴렌은 선형의 고 결정성 물질을 형성할 수 있다. 또한, 다른 파릴렌 분자, 예를 들어, 상기 파릴렌의 유도체 및 유사체가 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 상업적인 공급원, 예를 들어 스페셜티 코팅 시스템즈, 인코포레이티드(Specialty Coating Systems (SCS), Inc.)에 의해 제공된 파릴렌 화합물이 사용될 수 있다.Particularly useful conformal coating compounds are parylene compounds. Parylene is the common name for members of a unique series of compounds. The basic member of the series of parylenes, called parylene N, is poly-para-xylene and the compound is prepared from di-p-xylene ([2,2] paracyclophan). Parylene N is a completely linear high crystalline material. Parylene C, the second commercial member of the series of parylenes, is produced from the same monomer modified by only replacing one of the aromatic hydrogens with a chlorine atom. Parylene D, the third member of the series of parylenes, is produced from the same monomer modified by substituting two of the aromatic hydrogens with chlorine atoms. Parylene D has similar properties to parylene C, but additionally has the ability to withstand higher use temperatures. In some embodiments, parylene may be derived from poly-para-xylene by substitution of various chemical moieties. In a preferred embodiment, parylene may form a linear high crystalline material. In addition, other parylene molecules can be used, such as derivatives and analogs of the parylene. In some embodiments, parylene compounds provided by commercial sources such as Specialty Coating Systems (SCS), Inc. can be used.

또한, 등각 코팅 화합물로는, 이들로 한정되지는 않지만, 폴리나프탈렌 (1,4-나프탈렌), 디아민 (O-톨리딘), 폴리테트라플루오로에틸렌 (테플론®) 및 폴리이미드를 들 수 있다. 이들 중합체를 당업계에 널리 공지된 바와 같은 표준 기술에 의해 도포할 수 있다.In addition, examples of conformal coating compounds include, but are not limited to, polynaphthalene (1,4-naphthalene), diamine (O-tolidine), polytetrafluoroethylene (Teflon®), and polyimide. These polymers can be applied by standard techniques as is well known in the art.

파릴렌을 포함한 등각 코팅물은 단열일 수 있고, 코팅된 물체가 주변 환경으로 열을 방출하는 것을 용이하지 않게 한다. 파릴렌의 이러한 특성은 열을 발생하는 전자 설비와 같은 물체에 대해 문제를 일으킬 수 있고, 열이 소산되지 않는다면 설비의 초기 고장을 유발할 수 있다. 본원에 개시된 일부 파릴렌-기재의 등각 코팅물은 코팅된 물체로부터 열 소산을 용이하게 하는 전도성 물질을 포함한다. 파릴렌 단독 코팅물과 비교하여, 이러한 등각 코팅물은 열 방출 또는 열 흡수에 의한 열 소산이 필요한 물체를 코팅하는데 유용하다. 본원에 개시된 파릴렌-기재의 등각 코팅 조성물은 또한 파릴렌 단독 코팅물과 비교하여 증가된 경도를 가질 수 있다. 따라서, 파릴렌-기재의 코팅 조성물은 또한 울퉁불퉁한 보호 코팅이 요구되는 물체, 예컨대 그의 수명 동안 심한 물리적 충격을 받을 물체를 코팅하는데 유용할 수 있다.Conformal coatings, including parylene, may be adiabatic and do not facilitate the release of coated objects into the environment. This property of parylene can cause problems for objects such as electronic equipment that generate heat, and can lead to early failure of the equipment if the heat is not dissipated. Some parylene-based conformal coatings disclosed herein include conductive materials that facilitate heat dissipation from the coated object. Compared with parylene-only coatings, these conformal coatings are useful for coating objects that require heat dissipation by heat release or heat absorption. Parylene-based conformal coating compositions disclosed herein can also have increased hardness compared to parylene-only coatings. Thus, parylene-based coating compositions may also be useful for coating objects that require a rugged protective coating, such as objects that will be subject to severe physical impacts over their lifetime.

따라서, 본 개시내용의 일부 측면에 따라, 등각 코팅 화합물을 다른 첨가제(들)과 합하여, 등각 코팅 화합물 단독과 비교시 하나 이상의 개선된 수행 특성을 갖는 코팅 조성물을 수득할 수 있다. 예를 들어, 열전달 능력이 개선된 코팅 조성물을 생성할 수 있다. 본원에서 사용되는 "열 전도성 물질"은 등각 코팅 화합물과 합하여 등각 코팅 화합물 단독의 열 전도성보다 높은 열 전도성을 갖는 코팅 조성물을 형성할 수 있는 물질이다. 본원에 개시된 열 전도성 물질은 등각 코팅 화합물 그 자체에 비해 높은 열 전도성을 갖는다. 예시적인 열 전도성 물질은 1 W/(m*K) 이상, 5 W/(m*K) 이상, 10 W/(m*K) 이상, 15 W/(m*K) 이상 또는 20 W/(m*K) 이상의 열 전도성을 갖는다. 당업자는, 예를 들어 다음 표준에 제시된 시험 방법을 비롯한 다양한 열 전도성 측정 방법이 있다는 것을 알 것이다: IEEE 표준 98-2002, "Standard for the Preparation of Test Procedures for the Thermal Evaluation of Solid Electrical Insulating Materials", ISBN 0-7381-3277-2; ASTM 표준 D5470-06, "Standard Test Method for Thermal Transmission Properties of Thermally Conductive Electrical Insulation Materials"; ASTM 표준 E1225-04, "Standard Test Method for Thermal Conductivity of Solids by Means of the Guarded-Comparative-Longitudinal Heat Flow Technique"; ASTM 표준 D5930-01, "Standard Test Method for Thermal Conductivity of Plastics by Means of a Transient Line-Source Technique"; 및 ISO 22007-2:2008 "Plastics -- Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity -- Part 2: Transient plane heat source (hot disc) method". 예시적인 열 전도성 물질로는 다양한 세라믹 물질, 예를 들어 이산화규소 및 질화규소를 들 수 있다. 또한, 열 전도성 물질은 질화알루미늄, 산화알루미늄 및 질화붕소로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 다른 열 전도성 물질로는, 예를 들어 티타니아 (TiO2)를 들 수 있다. 또다른 물질이 당업자에게 명백할 것이다. 일부 실시양태에서, 코팅 조성물은 등각 코팅 화합물 및 6붕소화란탄 (LaB6)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 코팅 조성물은 등각 코팅 화합물 및 실리카 (SiO2)를 포함한다.Thus, in accordance with some aspects of the present disclosure, a conformal coating compound may be combined with other additive (s) to obtain a coating composition having one or more improved performance characteristics when compared to the conformal coating compound alone. For example, it is possible to produce coating compositions with improved heat transfer capabilities. As used herein, a “thermally conductive material” is a material that can be combined with a conformal coating compound to form a coating composition having a higher thermal conductivity than that of the conformal coating compound alone. The thermally conductive materials disclosed herein have higher thermal conductivity compared to conformal coating compounds themselves. Exemplary thermally conductive materials include at least 1 W / (m * K), at least 5 W / (m * K), at least 10 W / (m * K), at least 15 W / (m * K) or 20 W / ( m * K) or more. Those skilled in the art will appreciate that there are a variety of thermal conductivity measurement methods, including, for example, the test methods set forth in the following standards: IEEE Standard 98-2002, "Standard for the Preparation of Test Procedures for the Thermal Evaluation of Solid Electrical Insulating Materials", ISBN 0-7381-3277-2; ASTM standard D5470-06, "Standard Test Method for Thermal Transmission Properties of Thermally Conductive Electrical Insulation Materials"; ASTM standard E1225-04, "Standard Test Method for Thermal Conductivity of Solids by Means of the Guarded-Comparative-Longitudinal Heat Flow Technique"; ASTM standard D5930-01, "Standard Test Method for Thermal Conductivity of Plastics by Means of a Transient Line-Source Technique"; And ISO 22007-2: 2008 "Plastics-Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity-Part 2: Transient plane heat source (hot disc) method". Exemplary thermally conductive materials include various ceramic materials such as silicon dioxide and silicon nitride. The thermally conductive material may also be selected from the group consisting of aluminum nitride, aluminum oxide and boron nitride. Other thermally conductive materials include, for example, titania (TiO 2 ). Still other materials will be apparent to those skilled in the art. In some embodiments, the coating composition comprises a conformal coating compound and lanthanum hexaborate (LaB 6 ). In some embodiments, the coating composition comprises a conformal coating compound and silica (SiO 2 ).

몇몇 측면에서, 등각 코팅 화합물로서 파릴렌 화합물 및 열 전도성 물질을 포함하는 코팅 조성물은 파릴렌 화합물 단독보다 큰 열 전도성을 가지며, 몇몇 경우에서는 파릴렌 화합물 단독의 열 전도성보다 약 10% 더 큰 열 전도성을 가진다. 몇몇 실시양태에서, 상기 코팅 조성물의 열 전도성은 파릴렌 화합물 단독의 경우보다 약 5-10% 더 크다. 별법으로 또는 추가적으로, 코팅 조성물은 파릴렌 단독보다 큰 경도를 가질 수 있으며, 특히 파릴렌 단독보다 약 10% 더 큰 경도를 가질 수 있다.In some aspects, a coating composition comprising a parylene compound and a thermally conductive material as a conformal coating compound has a greater thermal conductivity than the parylene compound alone, and in some cases about 10% greater thermal conductivity than the thermal conductivity of the parylene compound alone Has In some embodiments, the thermal conductivity of the coating composition is about 5-10% greater than that of the parylene compound alone. Alternatively or additionally, the coating composition may have a greater hardness than parylene alone, in particular about 10% greater than parylene alone.

예시적인 열 전도성 물질은 질화붕소이다. 질화붕소 (BN)는 동일한 수의 붕소 및 질소 원자로 이루어진 이원 화학적 화합물이다. 따라서, 그의 실험식은 BN이다. 질화붕소는 탄소와 등전자이고, 탄소와 같이 질화붕소는 다양한 다형성 형태로서 존재하며, 이 중 하나는 다이아몬드에 유사하고 다른 하나는 흑연에 유사하다. 다이아몬드-유사 다형체는 공지된 최고 경도 물질 중 하나이고, 흑연-유사 다형체는 유용한 윤활제이다. 또한, 이들 다형체 둘 다는 레이다-흡수 특성을 나타낸다 (문헌 [Silberberg, Martin S. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change, Fifth Edition. New York: McGraw-Hill, 2009. p. 483] 참조). 따라서, 몇몇 측면에서, 본 개시내용은 파릴렌 화합물 및 질화붕소를 함유할 수 있는 코팅 조성물을 제공한다. 이들 조성물에서, 파릴렌 화합물 및 질화붕소는 상호-분산될 수 있다 (예를 들어, 질화붕소 입자는 파릴렌 중합체 중에 분산될 수 있다). 임의의 파릴렌 화합물이 이들 조성물에 사용될 수 있지만, 파릴렌 D, 파릴렌 C, 파릴렌 N 및 파릴렌 HT® 화합물이 바람직할 수 있고, 파릴렌 C 화합물이 특히 바람직할 수 있다. 이들 조성물에서, 질화붕소는 육각 판상 구조를 가질 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 파릴렌 화합물 및 질화붕소의 총 중량에 대한 질화붕소의 중량은 약 80% 미만일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 질화붕소의 중량은 파릴렌 화합물 및 질화붕소의 총 중량의 약 1% 이하, 약 2% 이하, 약 3% 이하, 약 5% 이하, 약 10% 이하 또는 약 20% 이하일 수 있다.An exemplary thermally conductive material is boron nitride. Boron nitride (BN) is a binary chemical compound composed of the same number of boron and nitrogen atoms. Therefore, its empirical formula is BN. Boron nitride is carbon and isoelectronics, and, like carbon, boron nitride exists in various polymorphic forms, one of which is analogous to diamond and the other to graphite. Diamond-like polymorphs are one of the highest hardness materials known and graphite-like polymorphs are useful lubricants. In addition, both of these polymorphs exhibit radar-absorbing properties (see Silverberg, Martin S. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change, Fifth Edition. New York: McGraw-Hill, 2009. p. 483). Thus, in some aspects, the present disclosure provides a coating composition that may contain parylene compounds and boron nitride. In these compositions, the parylene compound and boron nitride can be inter-dispersed (eg, the boron nitride particles can be dispersed in the parylene polymer). Although any parylene compound can be used in these compositions, parylene D, parylene C, parylene N and parylene HT® compounds may be preferred, and parylene C compounds may be particularly preferred. In these compositions, the boron nitride may have a hexagonal plate structure. In some embodiments, the weight of boron nitride relative to the total weight of parylene compound and boron nitride may be less than about 80%. In some embodiments, the weight of boron nitride may be about 1% or less, about 2% or less, about 3% or less, about 5% or less, about 10% or less, or about 20% or less of the total weight of the parylene compound and boron nitride. have.

몇몇 실시양태에서, 코팅 조성물은 본질적으로 파릴렌 및 질화붕소로 구성될 수 있다. 다른 실시양태에서, 코팅 조성물은 파릴렌 및 질화붕소로 구성된다. 몇몇 실시양태에서, 파릴렌 및 질화붕소는 조성물의 약 50% 이상, 약 70% 이상, 약 90% 이상, 약 95% 이상, 약 99% 이상 또는 약 99.9% 이상을 차지한다.In some embodiments, the coating composition may consist essentially of parylene and boron nitride. In other embodiments, the coating composition consists of parylene and boron nitride. In some embodiments, parylene and boron nitride comprise at least about 50%, at least about 70%, at least about 90%, at least about 95%, at least about 99% or at least about 99.9% of the composition.

몇몇 실시양태에서, 물체 상의 코팅물이 파릴렌 및 질화붕소를 포함하는 경우, 질화붕소는 코팅물 중의 파릴렌에 상호-분산될 수 있다 (파릴렌 화합물의 중합체에 분산됨). 임의의 파릴렌이 이들 물체에 사용될 수 있지만, 파릴렌 C, 파릴렌 N, 파릴렌 D 및 파릴렌 HT®가 바람직할 수 있고, 파릴렌 C가 특히 바람직할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 코팅은 약 0.0025 mm 내지 약 0.050 mm 두께일 수 있다.In some embodiments, when the coating on the object includes parylene and boron nitride, the boron nitride may be inter-dispersed in the parylene in the coating (dispersed in the polymer of the parylene compound). Although any parylene may be used for these objects, parylene C, parylene N, parylene D and parylene HT® may be preferred, and parylene C may be particularly preferred. In some embodiments, the coating can be about 0.0025 mm to about 0.050 mm thick.

몇몇 실시양태에서 이러한 파릴렌-질화붕소 코팅 조성물은 파릴렌 C를 함유할 수 있고, 다른 실시양태에서는 파릴렌 D, 파릴렌 N 또는 파릴렌 HT®를 함유할 수 있다 (도 1a, 1b, 1c 및 1d 참조). 몇몇 실시양태에서, 파릴렌은 다양한 화학적 잔기의 치환에 의해 파릴렌 N 또는 폴리-파라-크실렌으로부터 유도될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 파릴렌은 완전히 선형인 고도 결정성 물질을 형성한다. 몇몇 실시양태에서, 질화붕소는 육각 판상 구조를 가질 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 파릴렌 및 질화붕소는 파릴렌 조성물 내에 개별적 층을 형성한다. 몇몇 실시양태에서, 파릴렌 조성물은 파릴렌 및 질화붕소 층 내에 강한 공유 결합을 가질 수 있다. 다른 실시양태에서, 파릴렌 조성물은 파릴렌과 질화붕소 층 사이에 약한 반데르발스(Van der Waals) 힘을 가질 수 있다.In some embodiments such parylene-boron nitride coating compositions may contain parylene C, and in other embodiments may contain parylene D, parylene N or parylene HT® (FIGS. 1A, 1B, 1C). And 1d). In some embodiments, parylene may be derived from parylene N or poly-para-xylene by substitution of various chemical moieties. In a preferred embodiment, parylene forms a completely linear highly crystalline material. In some embodiments, the boron nitride may have a hexagonal plate structure. In some embodiments, parylene and boron nitride form separate layers in the parylene composition. In some embodiments, the parylene composition can have strong covalent bonds in the parylene and boron nitride layers. In other embodiments, the parylene composition may have a weak Van der Waals force between the parylene and the boron nitride layer.

몇몇 실시양태에서, 파릴렌 조성물은 파릴렌 단독보다 더 큰 열 전도성을 가질 수 있다 (예를 들어, (cal/sec)/cm2/C로 측정됨). 특정 실시양태에서, 파릴렌-질화붕소 조성물은 파릴렌 단독보다 약 10% 초과, 약 30% 초과 또는 약 50% 초과의 열 전도성을 가질 수 있다. 다른 실시양태에서, 파릴렌 조성물은 록웰 경도 시험에 의해 정의된 바와 같이, 파릴렌 단독의 경우보다 더 큰 경도를 가질 수 있다 (문헌 [E.L. Tobolski & A. Fee, Macroindentation Hardness Testing ASM Handbook. Volume 8: Mechanical Testing and Evaluation, 203-211 (ASM International, 2000)). 특정 실시양태에서, 파릴렌-질화붕소 조성물은 단독의 파릴렌보다 약 10% 초과, 약 30% 초과, 약 50% 초과 또는 약 90% 초과의 경도를 가질 수 있다. 파릴렌-질화붕소 조성물 중 파릴렌 및 질화붕소의 상대량은 조성물의 열 전도성 및 경도를 결정할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 조성물 중 파릴렌 및 질화붕소의 총 중량에 대한 질화붕소의 중량은 약 5% 미만, 약 10% 미만, 약 20% 미만, 약 40% 미만, 약 60% 미만 또는 약 80% 미만일 것이다. 몇몇 실시양태에서, 조성물 중 파릴렌 및 질화붕소의 총 중량에 대한 질화붕소의 중량은 약 1% 이하, 약 2% 이하, 약 3% 이하 또는 약 4% 이하일 것이다.In some embodiments, parylene compositions may have greater thermal conductivity than parylene alone (eg, measured in (cal / sec) / cm 2 / C). In certain embodiments, parylene-boron nitride compositions may have a thermal conductivity greater than about 10%, greater than about 30%, or greater than about 50% than parylene alone. In other embodiments, the parylene composition may have a greater hardness than that of parylene alone, as defined by Rockwell hardness test (EL Tobolski & A. Fee, Macroindentation Hardness Testing ASM Handbook. Volume 8 : Mechanical Testing and Evaluation, 203-211 (ASM International, 2000). In certain embodiments, parylene-boron nitride compositions may have a hardness of greater than about 10%, greater than about 30%, greater than about 50%, or greater than about 90% than parylene alone. The relative amounts of parylene and boron nitride in the parylene-boron nitride composition can determine the thermal conductivity and hardness of the composition. In some embodiments, the weight of boron nitride relative to the total weight of parylene and boron nitride in the composition is less than about 5%, less than about 10%, less than about 20%, less than about 40%, less than about 60% or about 80% Will be less. In some embodiments, the weight of boron nitride relative to the total weight of parylene and boron nitride in the composition will be about 1% or less, about 2% or less, about 3% or less or about 4% or less.

몇몇 경우에서, 물체는 물체의 표면이 등각 코팅물의 부착에 보다 용이해지도록 하기 위한 전처리, 예컨대 실란의 적용을 필요로 할 수 있다. 전처리 방법은, 예를 들어 실란과 같은 유기 화합물을 비롯한 적합한 화합물을 포함하는 용액에 물체를 함침시킨 다음, 실란-용액으로부터 물체를 제거하고, 물체를 건조시키는 것을 수반할 수 있다. 이러한 전처리는 등각 코팅 화합물의 표면 결합을 개선시키고, 기계적 및 전기적 특성을 향상 (개선)시킬 수 있다.In some cases, the object may require pretreatment, such as the application of silane, to make the surface of the object easier to attach to the conformal coating. The pretreatment method may involve impregnating the object in a solution comprising a suitable compound, including, for example, an organic compound such as silane, and then removing the object from the silane-solution and drying the object. Such pretreatment can improve the surface bonding of conformal coating compounds and improve (improve) the mechanical and electrical properties.

물체, 예를 들어 전자 소자가 용액에의 침수에 의해 파괴될 수 있는 경우, 물체를 실란으로 코팅하는 것을 포함하는 다른 전처리 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 실란은, 파릴렌 화합물을 포함하는 등각 코팅물로 코팅될 물체에 기상으로 도포될 수 있다. 이는 몇몇 물체, 예를 들어 함침에 적합하지 않지만 실란에 의한 표면 전처리를 필요로 하는 물체가 파릴렌으로 코팅될 수 있도록 할 수 있다.If an object, for example an electronic device, can be destroyed by immersion in a solution, other pretreatment methods can be used, including coating the object with silane. For example, the silane may be applied vapor phase to an object to be coated with a conformal coating comprising a parylene compound. This may allow some objects, for example objects not suitable for impregnation but requiring surface pretreatment with silane, to be coated with parylene.

또다른 측면에서, 본 개시내용은 등각 코팅 화합물의 하나 이상의 코트 및 질화붕소의 하나 이상의 코트를 갖는 물체를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 등각 코팅 화합물은 폴리나프탈렌, 디아민, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 파릴렌 C, 파릴렌 N, 파릴렌 D 또는 파릴렌 HT®일 수 있고, 바람직하게는 파릴렌 C일 수 있다. 몇몇 실시양태에서 질화붕소 코트가 중합체 코트보다 물체에 더 근접할 수 있지만, 다른 실시양태에서는 중합체 코트가 질화붕소 코트보다 물체에 더 근접할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 질화붕소 및 중합체의 코팅은 각각 약 0.05 mm 이상의 두께일 수 있다.In another aspect, the present disclosure includes an object having at least one coat of conformal coating compound and at least one coat of boron nitride. In some embodiments, the conformal coating compound may be polynaphthalene, diamine, polytetrafluoroethylene, polyimide, parylene C, parylene N, parylene D or parylene HT®, preferably parylene Cyl Can be. In some embodiments the boron nitride coat may be closer to the object than the polymer coat, while in other embodiments the polymer coat may be closer to the object than the boron nitride coat. In some embodiments, the coating of boron nitride and polymer may each be at least about 0.05 mm thick.

등각Conformal 코팅 장치 Coating device

초박형 등각 코팅물을 기상 증착에 의해 물체의 표면에 도포하는데 유용한 장치가 또한 개시된다. 다른 측면에서, 초박형 등각 중합체 코팅물의 기상 증착을 위한 다단계 가열 장치가 개시된다.Also disclosed is an apparatus useful for applying an ultra-thin conformal coating to the surface of an object by vapor deposition. In another aspect, a multistage heating apparatus for vapor deposition of an ultra thin conformal polymer coating is disclosed.

몇몇 측면에서, 본 개시내용은, 진공 챔버에 작동가능하게 연결된 열분해 챔버에 작동가능하게 연결된 복수개 (2개 이상)의 온도 존을 갖는 기화 챔버를 포함하는, 파릴렌을 포함하는 등각 코팅물을 도포하기 위한 장치를 제공한다. 몇몇 실시양태에서, 진공 챔버는 열분해 챔버 및 진공 수단에 작동가능하게 연결된 증착 챔버를 포함할 수 있고, 진공 수단은 하나 이상의 진공 펌프일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 기화 챔버는 복수개의 온도 존, 바람직하게는 2개의 온도 존을 가질 수 있다. 다른 실시양태에서, 열분해 챔버는 복수개의 온도 존, 바람직하게는 2개의 온도 존을 가질 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 기화 챔버 및/또는 열분해 챔버는 관형로일 수 있다.In some aspects, the present disclosure applies a conformal coating comprising parylene, comprising a vaporization chamber having a plurality of (two or more) temperature zones operably connected to a pyrolysis chamber operably connected to a vacuum chamber. It provides a device for. In some embodiments, the vacuum chamber may comprise a pyrolysis chamber and a deposition chamber operatively connected to the vacuum means, wherein the vacuum means may be one or more vacuum pumps. In some embodiments, the vaporization chamber may have a plurality of temperature zones, preferably two temperature zones. In other embodiments, the pyrolysis chamber may have a plurality of temperature zones, preferably two temperature zones. In some embodiments, the vaporization chamber and / or pyrolysis chamber may be tubular.

등각 코팅 화합물을 물체 상에 화학적 기상 증착시키기 위한 다른 장치가 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제4,945,856호, 동 제5,078,091호, 동 제5,268,033호, 동 제5,488,833호, 동 제5,534,068호, 동 제5,536,319호, 동 제5,536,321호, 동 제5,536,322호, 동 제5,538,758호, 동 제5,556,473호, 동 제5,641,358호, 동 제5,709,753호, 동 제6,406,544호, 동 제6,737,224호 및 동 제6,406,544호 (이들 모두는 본원에 참고로 도입됨)를 참조한다.Other devices are known in the art for chemical vapor deposition of conformal coating compounds onto objects. For example, U.S. Patent Nos. 4,945,856, 5,078,091, 5,268,033, 5,488,833, 5,534,068, 5,536,319, 5,536,321, 5,536,322, 5,538,758, See 5,556,473, 5,641,358, 5,709,753, 6,406,544, 6,737,224, and 6,406,544, all of which are incorporated herein by reference.

또다른 측면에서, 본 개시내용은, 진공 챔버에 작동가능하게 연결된 열분해 챔버에 작동가능하게 연결된 기화 챔버 (여기서 T-포트를 포함하는 연결부는 열분해 챔버를 진공 챔버에 작동가능하게 연결함)를 포함할 수 있는, 등각 코팅 화합물 및 열 전도성 물질을 포함하는 등각 코팅물을 도포하기 위한 장치를 제공한다. 몇몇 실시양태에서, 열분해 챔버 및 진공 챔버를 작동가능하게 연결하는 연결부는 열분해 챔버로부터 진공 챔버로 기체를 전달하기 위한 수단일 수 있다. 다른 실시양태에서, T-포트는 연결부를 통해 전달된 기체에 고체 입자 (예를 들어, 분말) 또는 또다른 기체를 주입하기 위한 수단에 작동가능하게 연결될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 진공 챔버는 열분해 챔버 및 진공 수단 (여기서 진공 수단은 하나 이상의 진공 펌프일 수 있음)에 작동가능하게 연결된 증착 챔버를 함유할 수 있다.In another aspect, the present disclosure includes a vaporization chamber operably connected to a pyrolysis chamber operably connected to a vacuum chamber, wherein the connection comprising a T-port operably connects the pyrolysis chamber to the vacuum chamber. A device is provided for applying a conformal coating comprising a conformal coating compound and a thermally conductive material. In some embodiments, the connection that operably connects the pyrolysis chamber and the vacuum chamber can be a means for delivering gas from the pyrolysis chamber to the vacuum chamber. In other embodiments, the T-port may be operably connected to means for injecting solid particles (eg, powder) or another gas into the gas delivered through the connection. In some embodiments, the vacuum chamber may contain a pyrolysis chamber and a deposition chamber operably connected to a vacuum means, where the vacuum means may be one or more vacuum pumps.

한 실시양태는 개선된 기화 챔버 및/또는 열분해 챔버를 포함할 수 있는, 파릴렌의 화학적 기상 증착을 위한 장치이다. 이러한 장치는 파릴렌의 화학적 기상 증착에 특히 유용할 수 있지만, 또한 다른 등각 코팅 화합물, 예컨대 폴리나프탈렌 (1,4-나프탈렌), 디아민 (O-톨리딘), 폴리테트라플루오로에틸렌 (테플론®), 폴리이미드, 및 당업자에게 널리 공지된 다른 화합물 (이들로 한정되지는 않음)을 기상 증착시키는데 사용될 수도 있다. 몇몇 실시양태에서, 장치는 복수개의 온도 존을 갖는 기화 챔버 및/또는 열분해 챔버를 포함한다. 장치의 작동을 제한하지 않으면서, 각각의 챔버 내에 상이한 온도 설정점을 허용함으로써 파릴렌의 가열 속도가 개선된다고 생각된다. 다중-존 기화 및 열분해 챔버는 파릴렌이 단량체로 균일하게 절단될 수 있도록 하고, 물체 상의 파릴렌 코트의 최종 두께를 보다 잘 제어하도록 할 수 있다. 파릴렌은 증착 챔버 전체에 걸쳐 보다 잘 퍼질 수 있도록 증착 챔버에 더 오랫동안 단량체로 남아있을 수 있다.One embodiment is an apparatus for chemical vapor deposition of parylene, which may include an improved vaporization chamber and / or pyrolysis chamber. Such devices may be particularly useful for chemical vapor deposition of parylene, but also other conformal coating compounds such as polynaphthalene (1,4-naphthalene), diamine (O-tolidine), polytetrafluoroethylene (Teflon®) , Polyimide, and other compounds well known to those skilled in the art may be used for vapor deposition. In some embodiments, the apparatus includes a vaporization chamber and / or a pyrolysis chamber having a plurality of temperature zones. Without limiting the operation of the device, it is believed that the heating rate of parylene is improved by allowing different temperature set points in each chamber. Multi-zone vaporization and pyrolysis chambers allow parylene to be uniformly cut into monomers and better control the final thickness of the parylene coat on the object. Parylene may remain as monomer in the deposition chamber for a longer time so that it can spread better throughout the deposition chamber.

도 2a는 파릴렌 코팅 장치를 도시한다. 기화 챔버 (1)은 2개의 온도 존 (10) 및 (11)을 가질 수 있다. 또한, 열분해 챔버 (3)도 2개의 온도 존 (12) 및 (13)을 가질 수 있다. 기화 챔버 (1)은, 기화 챔버 (1)로부터 열분해 챔버 (3)으로 기체를 전달시킬 수 있는 구성요소 (2)에 의해 열분해 챔버 (3)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 열분해 챔버 (3)은, 증착 챔버 (6)을 포함할 수 있으며 증착 챔버 (6) 상에 진공을 걸 수 있는 구성요소 (8)에 의해 진공 수단 (9)에 작동가능하게 연결될 수 있는 진공 챔버 (14)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 열분해 챔버 (3)을 진공 챔버 (14)에 작동가능하게 연결하는 구성요소 (5)는 열분해 챔버 (3)으로부터 진공 챔버 (14)로 기체를 전달시킬 수 있으며, 또한 열분해 챔버 (3)으로부터 진공 시스템 (14)로의 기체 흐름을 조절할 수 있는 밸브 (4)를 포함할 수 있다.2a shows a parylene coating apparatus. The vaporization chamber 1 may have two temperature zones 10 and 11. In addition, the pyrolysis chamber 3 may also have two temperature zones 12 and 13. The vaporization chamber 1 can be operably connected to the pyrolysis chamber 3 by a component 2 capable of transferring gas from the vaporization chamber 1 to the pyrolysis chamber 3. The pyrolysis chamber 3 can comprise a deposition chamber 6 and a vacuum chamber which can be operatively connected to the vacuum means 9 by means of a component 8 capable of vacuuming on the deposition chamber 6. And operatively connected to (14). A component 5 operatively connecting the pyrolysis chamber 3 to the vacuum chamber 14 can transfer gas from the pyrolysis chamber 3 to the vacuum chamber 14, and also vacuums from the pyrolysis chamber 3. It may include a valve (4) capable of regulating the flow of gas into the system (14).

기화 챔버 (1)은 고체를 약 150℃ 내지 약 200℃로 가열할 수 있는 임의의 노/가열 시스템일 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 기화 챔버는 기체를 1200℃까지 가열할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 기화 챔버 (1)은 기체를 함유할 수 있다. 또한, 기화 챔버 (1)은 그의 가열 챔버 내에 상이한 온도인 존을 생성할 수 있다. 마지막으로, 기화 챔버 (1)은 고진공을 유지할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 기화 챔버는 약 0.1 Torr 이상의 진공을 유지할 수 있다.The vaporization chamber 1 can be any furnace / heating system capable of heating the solid to about 150 ° C to about 200 ° C. In a preferred embodiment, the vaporization chamber can heat the gas to 1200 ° C. In some embodiments, vaporization chamber 1 may contain a gas. The vaporization chamber 1 can also create zones at different temperatures in its heating chamber. Finally, the vaporization chamber 1 can maintain a high vacuum. In a preferred embodiment, the vaporization chamber can maintain a vacuum of at least about 0.1 Torr.

기화 챔버 (1)은 당업자에게 널리 공지된 다수의 구성요소에 의해 열분해 챔버 (3)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 기화 챔버 (1)과 열분해 챔버 (3) 사이의 작동가능한 연결부는, 기체를 기화 챔버 (1)로부터 열분해 챔버로 통과시키는 연결부이다. 몇몇 실시양태에서, 이러한 구성요소 (2)는 특히 유리 튜브, 레토르트(retort), 또는 금속 튜브일 수 있다. 다른 실시양태에서, 이러한 구성요소 (2)는 또한 밸브, 온도 센서, 다른 센서, 및 당업자에게 널리 공지된 다른 통상의 구성요소를 함유할 수 있다.The vaporization chamber 1 may be operably connected to the pyrolysis chamber 3 by a number of components well known to those skilled in the art. In some embodiments, the operable connection between the vaporization chamber 1 and the pyrolysis chamber 3 is a connection that allows gas to pass from the vaporization chamber 1 to the pyrolysis chamber. In some embodiments, this component (2) may in particular be a glass tube, retort, or metal tube. In other embodiments, these components (2) may also contain valves, temperature sensors, other sensors, and other conventional components well known to those skilled in the art.

열분해 챔버 (3)은 기체를 약 650℃ 내지 약 700℃로 가열할 수 있는 임의의 노/가열 시스템일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 열분해 챔버 (3)은 기체를 함유할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 열분해 챔버 (3)은 그의 가열 챔버 내에 상이한 온도인 존을 생성할 수 있다. 마지막으로, 몇몇 실시양태에서, 열분해 챔버 (3)은 고진공을 유지할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 열분해 챔버는 약 0.1 Torr 이상의 진공을 유지할 수 있다.The pyrolysis chamber 3 may be any furnace / heating system capable of heating the gas to about 650 ° C to about 700 ° C. In some embodiments, pyrolysis chamber 3 may contain a gas. In some embodiments, the pyrolysis chamber 3 can create zones at different temperatures in its heating chamber. Finally, in some embodiments, the pyrolysis chamber 3 can maintain a high vacuum. In a preferred embodiment, the pyrolysis chamber can maintain a vacuum of at least about 0.1 Torr.

기화 챔버 및 열분해 챔버는 바람직하게는 그의 챔버 내에 2개 이상의 온도 존을 생성할 수 있는 노일 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 노는 2개의 온도 존을 갖는다. 몇몇 실시양태에서, 온도 존은, 기체가 온도 존을 통해 순차적으로 이동한 후 노를 떠나도록 노 챔버 내에 위치한다. 바람직하게, 노는 최대 온도가 1200℃일 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 노는 관형로이다. 다른 실시양태에서, 노는 유리 레토르트를 가질 수 있다. 기화 챔버 및/또는 열분해 챔버로서 사용되기에 적합한 2개의 존 노의 한 실시양태의 특정 파라미터를 실시예 2에서 찾을 수 있다.The vaporization chamber and the pyrolysis chamber may preferably be a furnace capable of creating two or more temperature zones in its chamber. In a preferred embodiment, the furnace has two temperature zones. In some embodiments, the temperature zone is located in the furnace chamber such that the gas leaves the furnace after the gas moves sequentially through the temperature zone. Preferably, the furnace may have a maximum temperature of 1200 ° C. In a preferred embodiment, the furnace is a tubular furnace. In other embodiments, the furnace may have a glass retort. Specific parameters of one embodiment of two zone furnaces suitable for use as vaporization chambers and / or pyrolysis chambers can be found in Example 2.

열분해 챔버 (3)은 당업자에게 널리 공지된 다수의 구성요소에 의해 진공 시스템 (14)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 열분해 챔버 (3)과 진공 시스템 (14) 사이의 작동가능한 연결부는, 기체를 열분해 챔버 (3)으로부터 진공 시스템 (14)로 통과시키는 연결부이다. 몇몇 실시양태에서, 이러한 구성요소 (5)는 특히 유리 튜브, 레토르트, 또는 금속 튜브일 수 있다. 다른 실시양태에서, 이러한 구성요소 (5)는 또한 밸브, 온도 센서, 다른 센서, 및 당업자에게 널리 공지된 다른 통상의 구성요소를 함유할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 구성요소 (5)는, 구성요소 (5)를 통한 기체의 흐름을 조절할 수 있는 하나 이상의 밸브 (4)를 함유할 수 있다.The pyrolysis chamber 3 may be operably connected to the vacuum system 14 by a number of components well known to those skilled in the art. In some embodiments, the operable connection between pyrolysis chamber 3 and vacuum system 14 is a connection that passes gas from pyrolysis chamber 3 to vacuum system 14. In some embodiments, this component 5 may in particular be a glass tube, a retort, or a metal tube. In other embodiments, these components 5 may also contain valves, temperature sensors, other sensors, and other conventional components well known to those skilled in the art. In a preferred embodiment, component 5 may contain one or more valves 4 capable of regulating the flow of gas through component 5.

진공 시스템 (14)는 (8)이 진공 수단 (9)에 작동가능하게 연결될 수 있는 증착 챔버 (6)을 함유할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 작동가능한 연결부 (8)은 진공을 약 0.05 Torr 이상, 바람직하게는 약 1 x 10-4 Torr 이상까지 유지할 수 있다. 다른 실시양태에서, 진공 수단 (9)는 증착 챔버 상에 약 0.05 Torr 이상, 바람직하게는 약 1 x 10-4 Torr 이상의 진공을 걸 수 있는 하나 이상의 진공 펌프일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 증착 챔버 (6)은 코팅될 물체 (7)을 함유하기에 충분한 크기일 수 있다. 다른 실시양태에서, 증착 챔버 (6)은 약 0.05 Torr 이상, 바람직하게는 약 1 x 10-4 Torr 이상 범위의 진공을 유지할 수 있다.The vacuum system 14 can contain a deposition chamber 6 in which 8 can be operatively connected to the vacuum means 9. In some embodiments, the operable connection 8 can maintain a vacuum of at least about 0.05 Torr, preferably at least about 1 × 10 −4 Torr. In other embodiments, the vacuum means 9 may be one or more vacuum pumps capable of applying a vacuum of at least about 0.05 Torr, preferably at least about 1 × 10 −4 Torr, onto the deposition chamber. In some embodiments, the deposition chamber 6 may be large enough to contain the object 7 to be coated. In other embodiments, the deposition chamber 6 may maintain a vacuum in the range of at least about 0.05 Torr, preferably at least about 1 × 10 −4 Torr.

본원에 개시된 또다른 실시양태는 분말을 증착 이전에 화학적 기상에 주입하는 수단을 함유하는, 파릴렌 및 질화붕소 조성물의 화학적 기상 증착에 유용한 장치이다. 도 2b는 한 실시양태에 따르는 코팅 장치를 나타낸다. 기화 챔버 (15)는 기체를 기화 챔버 (15)로부터 열분해 챔버 (17)에 전달할 수 있는 구성요소 (16)에 의해 열분해 챔버 (17)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 상기 열분해 챔버 (17)은 진공 챔버 (25)에 작동가능하게 연결될 수 있고, 이는 증착 챔버 (21)을 포함할 수 있고 증착 챔버 (21)을 진공 상태로 만들 수 있는 구성요소 (23)에 의해 진공 수단 (24)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 열분해 챔버 (17)을 진공 챔버 (25)에 작동가능하게 연결하는 구성요소 (19)는 기체를 열분해 챔버 (17)로부터 진공 챔버 (25)에 전달할 수 있고, 또한 열분해 챔버 (17)로부터 진공 시스템 (25)로의 기체의 흐름을 조절할 수 있는 밸브 (18)을 포함할 수 있다. 구성요소 (19)는 또한 "티 니플(tee nipple)"이라고도 불리는 T-포트 (20)을 가질 수 있다. 몇몇 실시양태에서, T-포트는 구성요소 (19)를 통해 전달된 기체에 분말을 주입하기 위한 수단에 작동가능하게 연결될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 전력을 주입하기 위한 수단은 오븐, 전력 코트(coat) 장치 및 압축 공기를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 바람직한 실시양태에서, 전력을 주입하기 위한 수단은 전자 밸브에 작동가능하게 연결된 전력 컨테이너를 포함하고, 이는 T-포트에 작동가능하게 연결된다.Another embodiment disclosed herein is an apparatus useful for chemical vapor deposition of parylene and boron nitride compositions, containing means for injecting the powder into the chemical vapor phase prior to deposition. 2B shows a coating apparatus according to one embodiment. The vaporization chamber 15 may be operably connected to the pyrolysis chamber 17 by a component 16 capable of delivering gas from the vaporization chamber 15 to the pyrolysis chamber 17. The pyrolysis chamber 17 can be operably connected to a vacuum chamber 25, which can include a deposition chamber 21 and by means of a component 23 which can vacuum the deposition chamber 21. It can be operatively connected to the vacuum means 24. A component 19 operatively connecting the pyrolysis chamber 17 to the vacuum chamber 25 can transfer gas from the pyrolysis chamber 17 to the vacuum chamber 25, and also from the pyrolysis chamber 17 a vacuum system. And a valve 18 that can regulate the flow of gas to 25. Component 19 may also have a T-port 20 also referred to as a “tee nipple”. In some embodiments, the T-port may be operably connected to a means for injecting powder into the gas delivered through component 19. In some embodiments, the means for injecting power includes, but is not limited to, an oven, a power coat apparatus, and compressed air. In a preferred embodiment, the means for injecting power comprises a power container operably connected to the solenoid valve, which is operably connected to the T-port.

기화 챔버 (15)는 고체를 약 150℃ 내지 약 200℃로 가열할 수 있는 임의의 노/가열 시스템일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 기화 챔버 (15)는 기체를 함유할 수 있다. 최종적으로, 상기 기화 챔버 (15)는 고진공을 유지할 수 있다.The vaporization chamber 15 may be any furnace / heating system capable of heating the solid to about 150 ° C. to about 200 ° C. In some embodiments, the vaporization chamber 15 may contain a gas. Finally, the vaporization chamber 15 can maintain a high vacuum.

기화 챔버 (15)는 당업자에게 잘 알려져 있는 많은 구성요소에 의해 열분해 챔버 (17)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 기화 챔버 (15)와 열분해 챔버 (17) 사이의 작동가능한 연결부는 기체를 기화 챔버 (15)로부터 열분해 챔버로 통과시킬 수 있는 연결부일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 구성요소 (16)은 특히 유리 튜브, 레토르트 또는 금속 튜브일 수 있다. 다른 실시양태에서, 상기 구성요소 (16)은 또한 당업자에게 잘 알려져 있는 밸브, 온도 센서, 다른 센서, 및 다른 통상의 구성요소를 함유할 수 있다.The vaporization chamber 15 may be operably connected to the pyrolysis chamber 17 by many components well known to those skilled in the art. In some embodiments, the operable connection between the vaporization chamber 15 and the pyrolysis chamber 17 may be a connection capable of passing gas from the vaporization chamber 15 to the pyrolysis chamber. In some embodiments, the component 16 may in particular be a glass tube, retort or metal tube. In other embodiments, the component 16 may also contain valves, temperature sensors, other sensors, and other conventional components that are well known to those skilled in the art.

열분해 챔버 (17)은 기체를 약 650℃ 내지 약 700℃로 가열할 수 있는 임의의 노/가열 시스템일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 열분해 챔버 (17)은 기체를 함유할 수 있다. 최종적으로, 몇몇 실시양태에서, 상기 열분해 챔버 (17)은 고진공, 바람직하게는 0.1 Torr 이상을 유지할 수 있다.The pyrolysis chamber 17 may be any furnace / heating system capable of heating the gas to about 650 ° C. to about 700 ° C. In some embodiments, the pyrolysis chamber 17 may contain a gas. Finally, in some embodiments, the pyrolysis chamber 17 can maintain a high vacuum, preferably at least 0.1 Torr.

상기 열분해 챔버 (17)은 당업자에게 잘 알려져 있는 많은 구성요소에 의해 진공 시스템 (25)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 열분해 챔버 (17)과 진공 시스템 (25) 사이의 작동가능한 연결부는 기체를 열분해 챔버 (17)로부터 진공 시스템 (25)로 통과시킬 수 있는 연결부일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 구성요소 (19)는 특히 유리 튜브, 레토르트 또는 금속 튜브일 수 있다. 다른 실시양태에서, 상기 구성요소 (19)는 당업자에게 잘 알려져 있는 밸브, 온도 센서, 다른 센서, 및 다른 통상의 구성요소를 함유할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 구성요소 (19)는 구성요소 (19)를 통한 기체의 흐름을 조절할 수 있는 하나 이상의 밸브 (4)를 함유할 수 있다.The pyrolysis chamber 17 may be operably connected to the vacuum system 25 by many components well known to those skilled in the art. In some embodiments, the operable connection between pyrolysis chamber 17 and vacuum system 25 may be a connection capable of passing gas from pyrolysis chamber 17 to vacuum system 25. In some embodiments, the component 19 may in particular be a glass tube, retort or metal tube. In other embodiments, the component 19 may contain valves, temperature sensors, other sensors, and other conventional components that are well known to those skilled in the art. In a preferred embodiment, component 19 may contain one or more valves 4 capable of regulating the flow of gas through component 19.

진공 시스템 (25)는 구성요소 (23)에 의해 진공 수단 (24)로 작동가능하게 연결될 수 있는 증착 챔버 (21)을 함유할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 연결부 (8)은 약 0.05 Torr 이상까지 진공을 유지할 수 있다. 다른 실시양태에서, 상기 진공 수단 (24)는 하나 이상의 진공 펌프일 수 있고, 이는 증착 챔버를 약 0.05 Torr 이상의 진공 상태로 만들 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 증착 챔버 (21)은 코팅될 물체 (22)를 함유하도록 충분한 크기일 수 있다. 다른 실시양태에서, 증착 챔버 (21)은 약 0.05 Torr 이상의 진공을 유지할 수 있다.The vacuum system 25 may contain a deposition chamber 21, which may be operatively connected to the vacuum means 24 by a component 23. In some embodiments, the connection 8 can maintain a vacuum to at least about 0.05 Torr. In other embodiments, the vacuum means 24 may be one or more vacuum pumps, which may bring the deposition chamber to a vacuum of at least about 0.05 Torr. In some embodiments, the deposition chamber 21 may be large enough to contain the object 22 to be coated. In other embodiments, the deposition chamber 21 may maintain a vacuum of at least about 0.05 Torr.

등각Conformal 코팅 방법 Coating method

기상 증착에 의해 물체의 표면에 초박형 등각 코팅물을 도포하는 방법이 또한 개시되어 있다. 몇몇 측면에서, 초박형 등각 코팅물의 기상 증착을 위한 다단계 가열 방법이 개시되어 있다. 다른 측면에서, 첨가제, 예컨대 열 전도성 물질을 포함하는 초박형 등각 코팅물의 기상 증착 방법이 개시되어 있다.Also disclosed is a method of applying an ultra-thin conformal coating to the surface of an object by vapor deposition. In some aspects, a multi-stage heating method for vapor deposition of ultra thin conformal coatings is disclosed. In another aspect, a method for vapor deposition of an ultra thin conformal coating comprising an additive, such as a thermally conductive material, is disclosed.

본원에 개시되어 있는 등각 코팅 증착 방법은 바람직하게는 음성 압력하에 폐쇄된 시스템에서 실시될 수 있다. 예를 들어, 파릴렌 화합물은 저압, 예를 들어 약 0.1 Torr에서 기상 상으로부터 증착되어 등각 코팅을 형성한다. 상기 예에서, 제1 단계는 약 150℃의 기화 챔버에서 고체 파릴렌 이량체의 기화이다. 제2 단계는 열분해 챔버에서, 예를 들어 약 680℃에서, 이량체의 2개의 메틸렌-메틸렌 결합에서 정량적 분해 (열분해)시켜 안정한 단량체 디라디칼인 파라-크실릴렌을 수득하는 단계이다. 최종적으로, 기체 형태의 단량체는 실온 증착 챔버에 유입되고, 여기서 이것이 코팅될 물체 상에 흡수되고 중합된다. 상기 폐쇄된 시스템은 바람직하게는 파릴렌의 기화, 열분해 및 증착을 위한 개별 챔버를 가지고, 이들 챔버는 적절한 배관 또는 관형 연결부와 연결된다.The conformal coating deposition method disclosed herein may be carried out in a closed system, preferably under negative pressure. For example, parylene compounds are deposited from the gas phase at low pressure, for example about 0.1 Torr, to form conformal coatings. In this example, the first step is the vaporization of the solid parylene dimer in a vaporization chamber at about 150 ° C. The second step is quantitative decomposition (pyrolysis) at two methylene-methylene bonds of the dimer in a pyrolysis chamber, for example at about 680 ° C., to obtain para-xylylene, which is a stable monomeric diradical. Finally, the gaseous monomer enters the room temperature deposition chamber, where it is absorbed and polymerized onto the object to be coated. The closed system preferably has separate chambers for vaporization, pyrolysis and deposition of parylene, which chambers are connected with suitable tubing or tubular connections.

등각 코팅 화합물은 상기 방법에서 사용하기 위해 다양한 형태 및 순도로 제공될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 등각 코팅 화합물은 약 90%, 약 92.5%, 약 95%, 약 96%, 약 97%, 약 98%, 약 98.5%, 약 99%, 약 99.5%, 약 99.9%의 순도 수준, 또는 약 100%까지의 순도로 제공된다. 몇몇 실시양태에서, 등각 코팅 화합물은 상이한 공급원 및/또는 상이한 순도의 등각 코팅 화합물 (예를 들어, 동일한 유형의 화합물, 예를 들어 파릴렌 C)의 블렌드로서 제공된다. 몇몇 실시양태에서, 등각 코팅 화합물은 다중 형태의 등각 코팅 화합물 (예를 들어, 파릴렌 C, 파릴렌 N, 파릴렌 D, 파릴렌 HT®)의 블렌드로서 제공된다.Conformal coating compounds can be provided in various forms and purity for use in the method. In some embodiments, the conformal coating compound has a purity of about 90%, about 92.5%, about 95%, about 96%, about 97%, about 98%, about 98.5%, about 99%, about 99.5%, about 99.9% Levels, or up to about 100% purity. In some embodiments, conformal coating compounds are provided as blends of conformal coating compounds (eg, compounds of the same type, eg parylene C) of different sources and / or of different purity. In some embodiments, the conformal coating compound is provided as a blend of multiple forms of conformal coating compound (eg, parylene C, parylene N, parylene D, parylene HT®).

다른 측면에 따르면, 등각 코팅물을 물체에 도포하는 방법은, 파릴렌 화합물을 약 125 내지 약 200℃의 온도로 가열하여 기체성 파릴렌 화합물을 형성하고, 여기서, 파릴렌 화합물의 가열은 2 이상의 가열 단계로 수행하는 단계, 상기 기체성 파릴렌 화합물을 약 650 내지 약 700℃의 온도로 가열하여 기체성 파릴렌 화합물을 분해시켜 파릴렌 단량체를 형성하는 단계, 및 파릴렌 중합체를 포함하는 등각 코팅물이 물체의 표면의 적어도 일부분 상에 형성되는 조건 하에서 물체를 상기 파릴렌 단량체와 접촉시켜 코팅물을 물체에 도포하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 파릴렌 화합물은 약 125 내지 약 180℃의 온도로 가열한 다음 약 200 내지 약 220℃의 온도로 가열한다. 몇몇 실시양태에서, 기체성 파릴렌 화합물은 2개 이상의 단계로 가열된다. 예를 들어, 기체성 파릴렌 화합물은 약 680℃의 온도로 가열한 다음 약 700℃ 이상의 온도로 가열할 수 있다.According to another aspect, a method of applying a conformal coating to an object comprises heating a parylene compound to a temperature of about 125 to about 200 ° C. to form a gaseous parylene compound, wherein the heating of the parylene compound is at least two. Performing a heating step, heating the gaseous parylene compound to a temperature of about 650 to about 700 ° C. to decompose the gaseous parylene compound to form a parylene monomer, and an conformal coating comprising a parylene polymer Applying the coating to the object by contacting the object with the parylene monomer under conditions in which water is formed on at least a portion of the surface of the object. In some embodiments, the parylene compound is heated to a temperature of about 125 to about 180 ° C and then to a temperature of about 200 to about 220 ° C. In some embodiments, the gaseous parylene compound is heated in two or more stages. For example, the gaseous parylene compound may be heated to a temperature of about 680 ° C. and then to a temperature of about 700 ° C. or more.

몇몇 경우에서, 상기 방법은 표준 화학적 기상 증착법을 사용하여 25℃에서 진공 챔버 내에서 파릴렌을 포함하는 등각 코팅물의 균일한 박층을 도포하기에 유용할 수 있고, 코팅되는 물품에 따라 예를 들어 0.01 내지 3.0 mm 범위의 두께로 도포될 수 있다. 일단 코팅된 물품은 내후성 및 내수성일 수 있고, 극한의 기후 조건에의 노출 및 대부분의 화학물질에의 노출을 견딜 수 있다. 플라스틱, 금속, 목재, 종이 및 직물을 비롯한 임의의 고체 표면이 코팅될 수 있다. 본원에 개시된 샘플 용품으로는 전자 장치, 예컨대 휴대 전화, 라디오; 회로 기판 및 스피커; 해양 및 우주 탐사에 사용되는 장치, 또는 석유 굴착 장치(oil rig operation); 유해 폐기물 수송 장치; 의료 기기; 종이 제품; 및 직물을 들 수 있지만, 이들로 한정되지는 않는다.In some cases, the method may be useful for applying a uniform thin layer of conformal coating comprising parylene in a vacuum chamber at 25 ° C. using standard chemical vapor deposition, for example 0.01 depending on the article being coated. To 3.0 mm thick. Once coated the article can be weather and water resistant and can withstand exposure to extreme climatic conditions and exposure to most chemicals. Any solid surface can be coated, including plastics, metals, wood, paper, and fabrics. Sample articles disclosed herein include electronic devices such as mobile phones, radios; Circuit boards and speakers; Devices used for offshore and space exploration, or oil rig operations; Hazardous waste transportation devices; Medical Equipment; Paper products; And woven fabrics, but are not limited to these.

몇몇 실시양태에서, 물체가 기체성 파릴렌 단량체와 접촉될 수 있는 시간의 길이는 다양하여 물체 상의 파릴렌 코트의 최종 두께를 조절할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 파릴렌 코팅의 최종 두께는 약 100 옹스트롬 내지 약 3.0 밀리미터일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 파릴렌 코팅의 최종 두께는 약 0.5 밀리미터 내지 약 3.0 밀리미터일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 파릴렌 코팅의 최종 두께는 약 0.0025 밀리미터 내지 약 0.050 밀리미터일 수 있다. 바람직하게는, 증착 챔버의 온도에 따라, 약 2시간 내지 약 18시간 (예를 들어, 5시간)의 증착 시간이 약 0.002 인치 (0.050 mm)의 파릴렌 코트 두께를 달성하는데 사용될 수 있다. 파릴렌 코팅의 최종 두께의 선택은 물체가 코팅되는 정도 및 물체의 최종 용도에 따라 달라질 수 있다. 보다 얇은 최종 코트는 가동되는 몇몇 움직임을 필요로 하는 물체, 예컨대 전력 버튼에 바람직할 수 있다. 보다 두꺼운 코팅은 침수될 물체에 바람직할 수 있다.In some embodiments, the length of time an object can be in contact with the gaseous parylene monomer can vary to control the final thickness of the parylene coat on the object. In various embodiments, the final thickness of the parylene coating can be from about 100 angstroms to about 3.0 millimeters. In some embodiments, the final thickness of the parylene coating may be between about 0.5 millimeters and about 3.0 millimeters. In some embodiments, the final thickness of the parylene coating may be between about 0.0025 millimeters and about 0.050 millimeters. Preferably, depending on the temperature of the deposition chamber, a deposition time of about 2 hours to about 18 hours (eg, 5 hours) may be used to achieve a parylene coat thickness of about 0.002 inches (0.050 mm). The choice of the final thickness of the parylene coating can depend on the degree to which the object is coated and the end use of the object. Thinner final coats may be desirable for objects that require some movement to be activated, such as a power button. Thicker coatings may be desirable for the object to be submerged.

특정 코팅 조성물, 예를 들어 파릴렌 화합물을 포함하는 조성물의 다양한 물체에 대한 접착력은 등각 코팅물을 도포하기 전에, 코팅될 물체의 표면을 유기 화합물, 예컨대 실란으로 예비코팅함으로써 개선될 수 있다. 실란 처리는 파릴렌이 결합할 수 있는 물체의 표면 상에 라디칼을 형성한다. 크실렌, 이소프로파닐 알콜, 또는 프레온 중 비닐 트리클로로실란, 및 메탄올-물 용매 중 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시 실란 (실퀘스트®) A-174 실란 또는 실퀘스트® A-174 (NT) 실란)의 2개의 실란이 상기 목적상 사용된다. 그러나, 전자 부품은 전기의 전도를 허용하는 액체와의 직접적인 접촉에 의해 발생하는 전기적 경로를 허용할 수 없거나, 또한 이들은 침지된 액체 또는 물의 증발 이후에 종종 남게 되는 철 잔류물과 화합될 수 없다. 즉각적인 성장이 없다 하더라도, 전자 부품 상의 전도체 사이의 전압으로 인해 수지상 전도체가 나중에 성장할 수 있다. 전도성 유체 및 덴드라이트에 의해 야기되는 이들 짧은 회로는 배터리를 소모시킬 수 있고 의도되지 않은 영역에 높은 전류가 흐르게 할 수 있으며, 그 결과 의도되지 않은 회로 작동 또는 고장이 초래된다. 종종, 전자 장비, 예컨대 회로 기판의 부품은 개별적으로 실란 및 파릴렌 코팅된 다음 최종 제품으로 조립되어야 한다.The adhesion to various objects of a particular coating composition, for example a composition comprising a parylene compound, can be improved by precoating the surface of the object to be coated with an organic compound, such as silane, before applying the conformal coating. The silane treatment forms radicals on the surface of the object to which parylene can bind. Vinyl trichlorosilane in xylene, isopropanyl alcohol, or freon, and gamma-methacryloxypropyltrimethoxy silane (silquest®) A-174 silane or silquest® A-174 (NT) in methanol-water solvent Two silanes) are used for this purpose. However, electronic components cannot allow the electrical paths generated by direct contact with liquids that allow the conduction of electricity, or they cannot also be combined with iron residues that often remain after evaporation of the immersed liquid or water. Even if there is no immediate growth, the dendritic conductor can grow later due to the voltage between the conductors on the electronic component. These short circuits caused by conductive fluids and dendrites can drain the battery and cause high current to flow in unintended areas, resulting in unintended circuit operation or failure. Often, parts of electronic equipment, such as circuit boards, must be individually coated with silane and parylene and then assembled into the final product.

몇몇 측면에서, 개시물은 물체를 실란, 예컨대 실퀘스트® 식염수로 코팅하는 방법을 제공한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 방법은 (A.) 실란을 이의 증발점으로 가열함으로써 실란을 기화시켜 기체 실란을 형성하는 단계; 및 (B.) 코팅될 물체의 표면 (예를 들어, 파릴렌을 포함하는 등각 코팅물로 코팅하고자 하는 표면)의 적어도 일부를 단계 A의 기체 실란과 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 실란은 실퀘스트® A-174, 실퀘스트® 111 또는 실퀘스트® A-174 (NT)일 수 있고, 바람직하게는 실퀘스트® A-174일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 단계 A에서, 상기 실란은 물과 50:50의 용액에서 기화될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 단계 A에서, 상기 실란은 약 2시간 동안 80℃에서 기화될 수 있다.In some aspects, the disclosure provides a method of coating an object with silane, such as Silquest® Saline. In some embodiments, the method comprises (A.) vaporizing the silane by heating the silane to its evaporation point to form a gaseous silane; And (B.) contacting at least a portion of the surface of the object to be coated (eg, the surface to be coated with the conformal coating comprising parylene) with the gaseous silane of step A. In some embodiments, the silane may be Silquest® A-174, Silquest® 111 or Silquest® A-174 (NT), preferably Silquest® A-174. In some embodiments, in step A, the silane may be vaporized in a 50:50 solution with water. In some embodiments, in step A, the silane may be vaporized at 80 ° C. for about 2 hours.

몇몇 측면에서, 본 개시내용은 실란 및 파릴렌 코팅 화합물로의 예비처리물을 물체의 표면의 적어도 일부분에 도포하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 (A.) 파릴렌 이량체를 150℃ 내지 200℃로 가열함으로써 기화시켜 기체성 파릴렌 이량체를 형성하는 단계; (B.) 상기 기체성 파릴렌 이량체를 650℃ 내지 700℃로 가열함으로써 기체성 파릴렌 이량체를 기체성 파릴렌 단량체로 분해시키는 단계; (C.) 실란을 이의 증발점으로 가열함으로써 기화시켜 기체 실란을 형성하는 단계; (D.) 파릴렌으로 코팅되는 물체를 단계 C의 기체 실란과 접촉시키는 단계; 및 (E.) 파릴렌으로 코팅되는 물체를 단계 B의 기체성 파릴렌 단량체와 충분한 시간 동안 접촉시켜 최종 두께의 파릴렌 코트를 증착시키는 단계를 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 파릴렌은 파릴렌 D, 파릴렌 C, 파릴렌 N, 파릴렌 HT, 및 파릴렌 N으로부터 유래된 파릴렌으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 파릴렌 C일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 실란은 실퀘스트®, 실퀘스트® A-174, 실퀘스트® 111 또는 실퀘스트® A-174 (NT)일 수 있고, 바람직하게는 실퀘스트® A-174일 수 있다.In some aspects, the present disclosure provides a method of applying a pretreatment with a silane and parylene coating compound to at least a portion of the surface of an object. The method comprises the steps of (A.) vaporizing the parylene dimer by heating to 150 ° C. to 200 ° C. to form a gaseous parylene dimer; (B.) decomposing the gaseous parylene dimer into a gaseous parylene monomer by heating the gaseous parylene dimer to 650 ° C. to 700 ° C .; (C.) vaporizing the silane by heating it to its evaporation point to form a gaseous silane; (D.) contacting the object coated with parylene with the gaseous silane of step C; And (E.) contacting the object coated with parylene with the gaseous parylene monomer of step B for a sufficient time to deposit a parylene coat of final thickness. In some embodiments, the parylene may be selected from the group consisting of parylene D, parylene C, parylene N, parylene HT, and parylene derived from parylene N, preferably be parylene C have. In some embodiments, the silane may be Silquest®, Silquest® A-174, Silquest® 111 or Silquest® A-174 (NT), preferably Silquest® A-174.

몇몇 실시양태에서, 단계 A에서, 파릴렌 이량체를 2개 이상의 단계로, 바람직하게는 약 170℃, 및 약 200℃ 내지 약 220℃의 2 단계로 가열함으로써 기화시킬 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 단계 B에서, 파릴렌 이량체를 2개 이상의 단계로, 바람직하게는 약 680℃ 및 약 700℃ 초과의 2 단계로 가열함으로써 분해시킬 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 단계 C에서, 상기 실란은 물과의 50:50 용액에서 기화될 수 있다. 다른 실시양태에서, 단계 C에서, 상기 실란은 약 2시간 동안 80℃에서 기화될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 파릴렌 코트의 최종 두께는 약 100 옹스트롬 내지 약 3.0 mm일 수 있다.In some embodiments, in step A, parylene dimers can be vaporized by heating in two or more steps, preferably at about 170 ° C. and at about 200 ° C. to about 220 ° C. In some embodiments, in step B, parylene dimers can be decomposed by heating in two or more stages, preferably in two stages above about 680 ° C. and above about 700 ° C. In some embodiments, in step C, the silane may be vaporized in a 50:50 solution with water. In another embodiment, in step C, the silane may be vaporized at 80 ° C. for about 2 hours. In some embodiments, the final thickness of the parylene coat may be between about 100 angstroms and about 3.0 mm.

물체를 실란 화합물로 예비처리하는 것을 포함하는 방법은A method comprising pretreating an object with a silane compound

A. 150℃ 내지 200℃로 가열함으로써 파릴렌 이량체 형태를 기화시켜 기체성 파릴렌 이량체를 형성하는 단계;A. vaporizing the parylene dimer form by heating to 150 ° C. to 200 ° C. to form a gaseous parylene dimer;

B. 상기 기체성 파릴렌 이량체를 약 650℃ 내지 약 700℃로 가열함으로써 기체성 파릴렌 이량체를 기체성 파릴렌 단량체로 분해시키는 단계;B. decomposing the gaseous parylene dimer into a gaseous parylene monomer by heating the gaseous parylene dimer to about 650 ° C. to about 700 ° C .;

C. 실란을 이의 증발점으로 가열함으로써 기화시켜 기체 실란을 형성하는 단계;C. vaporizing the silane by heating it to its evaporation point to form a gaseous silane;

D. 코팅되는 물체를 기체 실란과 접촉시키는 단계; 및D. contacting the object to be coated with gaseous silane; And

E. 코팅되는 물체를 기체성 파릴렌 단량체와 충분한 시간 동안 접촉시켜 최종 두께의 파릴렌 코트를 증착시키는 단계를 포함할 수 있다. 단계 A, B 및 E는 당업자에게 잘 알려져 있는, 물체의 파릴렌에 의한 코팅에 현재 사용되는 임의의 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 임의의 단계는 제시된 것과 다른 순서로 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계 D는 단계 A 이전에 수행될 수 있다. 또한, 몇몇 단계는 다른 단계와 동시에, 예를 들어, 단계 D는 단계 A와 동시에 수행될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 파릴렌 C가 사용될 수 있다 (도 1b 참조). 다른 실시양태에서, 파릴렌 N, 파릴렌 D 및 파릴렌 HT®를 비롯하나 이들로 한정되지는 않는 파릴렌의 다른 형태가 사용될 수 있다 (도 1a, 1b 및 1d 참조). 몇몇 실시양태에서, 파릴렌은 파릴렌 N, 또는 폴리-파라-크실릴렌으로부터, 다양한 화학적 잔기의 치환에 의해 유도될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 파릴렌은 완전히 선형이고 매우 결정성인 물질을 형성할 수 있다. 실시예 부분에, 이 방법이 어떻게 수행될 수 있는지에 대해 보다 상세한 설명과 함께 상기 방법의 실시양태가 기재되어 있다. E. contacting the object to be coated with the gaseous parylene monomer for a sufficient time to deposit a parylene coat of final thickness. Steps A, B and E can be carried out by any method currently used for coating by parylene of an object well known to those skilled in the art. In addition, any of the steps may be performed in a different order than that presented. For example, step D may be performed before step A. Also, some steps may be performed concurrently with other steps, eg, step D may be performed simultaneously with step A. In a preferred embodiment, parylene C can be used (see FIG. 1B). In other embodiments, other forms of parylene may be used, including but not limited to Parylene N, Parylene D, and Parylene HT® (see FIGS. 1A, 1B, and 1D). In some embodiments, parylene may be derived from substitution of various chemical moieties from parylene N, or poly-para-xylylene. In a preferred embodiment, parylene can form a material that is completely linear and highly crystalline. In the Examples section, embodiments of the method are described along with a more detailed description of how the method can be performed.

몇몇 실시양태에서, 150℃ 내지 200℃로 가열함으로써 파릴렌 이량체 형태를 기화시켜 기체성 파릴렌 이량체를 형성하는 단계 A는 노 챔버에서 수행될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 파릴렌 이량체는 목적하는 150℃ 내지 200℃로 단계적으로 가열된다. 몇몇 실시양태에서, 상기 파릴렌 이량체의 단계적 가열은 노 챔버의 상이한 존에서 상이한 온도 설정점이 허용되는 다구획화된(multi-zoned) 노 챔버에서 일어난다. 상기 단계적 가열 절차의 실시 방법에 한정되지 않으면서, 상기 방법은 파릴렌이 단량체로 균일하게 "균열"되도록 하고, 물체 상의 최종 파릴렌 코팅의 두께를 보다 우수하게 조절할 수 있게 하는 것으로 여겨지는데, 이는 단량체가 증착 챔버에 보다 오래 남아있게 되어 증착 챔버 전체에 퍼질 수 있기 때문이다. 몇몇 실시양태에서, 파릴렌 이량체는 2 단계, 3 단계, 4 단계, 또는 4개 초과의 단계로 가열함으로써 기화될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 단계의 온도는 약 170℃, 및 약 200 내지 약 220℃이다. 특정 이론에 한정되지 않으면서, 본 발명자는 기화의 제1 단계에서 파릴렌이 기화될 것이고, 제2 단계에서 이 증기가 열분해 챔버에 유입될 때까지 예비가열되어 보다 높은 속도로 단량체로 분해될 것이라고 인지한다.In some embodiments, step A of vaporizing the parylene dimer form by heating to 150 ° C. to 200 ° C. to form a gaseous parylene dimer can be performed in a furnace chamber. In a preferred embodiment, the parylene dimer is heated stepwise to the desired 150 ° C to 200 ° C. In some embodiments, the staged heating of the parylene dimer occurs in a multi-zoned furnace chamber where different temperature set points are allowed in different zones of the furnace chamber. Without being limited to the method of carrying out the stepwise heating procedure, it is believed that the method allows parylene to be “cracked” uniformly with monomers and allows better control of the thickness of the final parylene coating on the object, which is This is because the monomer may remain in the deposition chamber longer and may spread throughout the deposition chamber. In some embodiments, parylene dimers can be vaporized by heating in two, three, four, or more than four steps. In some embodiments, the temperature of the step is about 170 ° C, and about 200 to about 220 ° C. Without being bound to a particular theory, the inventors believe that parylene will be vaporized in the first stage of vaporization, and preheated and decomposed into monomers at higher rates until this vapor enters the pyrolysis chamber in the second stage. Be aware.

특정 실시양태에서, 기체성 파릴렌 이량체를 650 내지 700℃로 가열시킴으로써 기체성 파릴렌 단량체로 분해시키는 단계 B는 노 챔버에서 수행될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 기체성 파릴렌 이량체는 목적하는 650 내지 700℃로 단계적으로 가열된다. 특정 실시양태에서, 상기 기체성 파릴렌 이량체의 단계적 가열은 노 챔버의 상이한 존에서 상이한 온도 설정점이 허용되는 다구획화된 노 챔버에서 일어난다. 특정 실시양태에서, 파릴렌 이량체는 2 단계, 3 단계, 4 단계, 또는 4개 초과의 단계로 가열함으로써 단량체로 분해된다. 특정 실시양태에서, 상기 단계의 온도는 약 680℃, 및 약 700℃ 초과이다. 특정 이론에 제한되지 않으면서, 제1 가열 단계에서 기체성 파릴렌 이량체가 단량체로 분해될 것이고, 제2 가열 단계에서 기체성 단량체가 약 700℃ 초과로 추가로 가열되어 상기 기체성 단량체가 증착 챔버에 더 오래 남아있어 분명히 보다 균등하게 이를 채울 수 있을 것으로 여겨진다.In certain embodiments, step B of decomposing the gaseous parylene dimer into gaseous parylene monomers by heating to 650 to 700 ° C. may be performed in a furnace chamber. In a preferred embodiment, the gaseous parylene dimer is heated stepwise to the desired 650 to 700 ° C. In certain embodiments, the staged heating of the gaseous parylene dimer occurs in a multicompartmented furnace chamber that allows different temperature set points in different zones of the furnace chamber. In certain embodiments, parylene dimers are broken down into monomers by heating in two, three, four, or more than four steps. In certain embodiments, the temperature of said step is above about 680 ° C, and about 700 ° C. Without being limited to a particular theory, the gaseous parylene dimer will decompose into monomers in the first heating step and the gaseous monomers are further heated above about 700 ° C. in the second heating step so that the gaseous monomers are deposited in the deposition chamber. It is believed that it will stay longer in, so that it can be filled more evenly.

상기 방법은, 기체 실란 (도 1e)을 코팅되는 물체와 접촉시킬 수 있도록 하는 단계 (단계 D)를 이용할 수 있다. 이 단계는 물체의 파릴렌 코팅 친수성 표면을 조성하는데 특히 유리하다. 특정 실시양태에서, 물체를 파릴렌 화합물로 코팅하기 위해 실퀘스트® 실란, 실퀘스트® A-174 (NT) 실란 또는 실퀘스트® A-174 실란이 상기 방법 전체에 걸쳐 사용된다. 일 실시양태에서, 상기 물체를 진공 챔버에서 기체 실란과 접촉시킬 수 있다.The method may utilize a step (step D) that allows the gaseous silane (FIG. 1E) to be contacted with the object being coated. This step is particularly advantageous for creating a parylene-coated hydrophilic surface of the object. In certain embodiments, Silquest® silane, Silquest® A-174 (NT) silane or Silquest® A-174 silane are used throughout the method to coat the object with a parylene compound. In one embodiment, the object may be contacted with a gas silane in a vacuum chamber.

단계 C에서, 실란을 그의 증발점으로 가열시켜 기화시킬 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 이 단계를 수행한 다음 전처리된 물체를 상기 기체 실란과 접촉시킬 수 있다. 일 실시양태에서, 상기 단계는, 실란을 도가니에 위치시키고, 코팅되는 물체를 함유하는 진공 챔버 중 핫 플레이스 상의 T' 열전쌍으로 상기 도가니를 넣음으로써 수행할 수 있다. 도가니에 붓는 실란의 양은 진공 챔버 중의 물체의 수 및 크기에 따라 달라질 수 있다. 다양한 실시양태에서, 기화된 실란의 양은 약 10 내지 약 100 ml의 범위일 수 있거나, 몇몇 경우에는 보다 많을 수 있다. 일 실시양태에서, 핫 플레이트는 실란을 그의 증발점으로 가열시킬 수 있다. 다른 실시양태에서, 실란을 그의 증발점으로 가열시키는 다른 방법이 이용될 수 있으며, 이는 당업자에게 익히 공지된 바와 같다. 또다른 실시양태에서, 실란과 증류수의 혼합물을 기화시킬 수 있다. 일 실시양태에서, 50/50의 실란과 증류수의 혼합물을 실란이 기화될 때까지 (약 80℃에서 약 2시간 동안일 수 있음) 가열한다.In step C, the silane can be vaporized by heating to its evaporation point. In a preferred embodiment, this step can be followed by contacting the pretreated object with said gaseous silane. In one embodiment, the step can be performed by placing the silane into a crucible and placing the crucible into a T 'thermocouple on a hot place in a vacuum chamber containing the object to be coated. The amount of silane poured into the crucible can vary depending on the number and size of objects in the vacuum chamber. In various embodiments, the amount of vaporized silane may range from about 10 to about 100 ml, or in some cases more. In one embodiment, the hot plate may heat the silane to its evaporation point. In other embodiments, other methods of heating the silane to its evaporation point can be used, as is well known to those skilled in the art. In another embodiment, the mixture of silane and distilled water may be vaporized. In one embodiment, a mixture of 50/50 of silane and distilled water is heated until the silane is vaporized (which may be at about 80 ° C. for about 2 hours).

특정 실시양태에서, 물체를 실란으로 전처리한 다음 동일한 진공 챔버에서 파릴렌으로 전처리하는 반면, 다른 실시양태에서, 2개의 코팅물을 상이한 챔버 및/또는 상이한 시간에서 적용할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 일단 증발된 실란에의 물체의 노출이 완료되면, 챔버를 진공하에 두어 적합한 진공에 도달하자마자 파릴렌의 증착을 개시할 수 있다. 기체성 파릴렌 단량체를 도입하기 전에 챔버로부터 실란 증기를 완전히 소모시키는 것이 바람직하다. 실란 전처리와 파릴렌 코팅물 도포 사이의 시간의 기간은, 다양한 실시양태에서 약 0분 내지 약 120분일 수 있다. 실란 증발점의 온도는 약 80℃이다. 실란의 작용 메카니즘은 제한되지 않지만, 기화된 실란으로 물체를 전처리함으로써 그 표면이 파릴렌 단량체가 결합할 수 있는 자유 라디칼 부위를 갖도록 야기하여 파릴렌 단량체 기체를 수용할 수 있는 능력을 향상시키는 것으로 여겨진다. In certain embodiments, the object is pretreated with silane and then pretreated with parylene in the same vacuum chamber, while in other embodiments, the two coatings may be applied at different chambers and / or at different times. In a preferred embodiment, once the exposure of the object to the evaporated silane is complete, the chamber can be placed under vacuum to initiate deposition of parylene as soon as a suitable vacuum is reached. It is desirable to completely consume the silane vapor from the chamber before introducing the gaseous parylene monomer. The period of time between silane pretreatment and application of the parylene coating can be from about 0 minutes to about 120 minutes in various embodiments. The temperature of the silane evaporation point is about 80 ° C. Although the mechanism of action of the silane is not limited, it is believed that pretreatment of the object with vaporized silane causes its surface to have free radical sites to which the parylene monomers can bind, thereby improving its ability to receive parylene monomer gas.

단계 D에서, 코팅되는 물체를 기체 실란과 접촉시킬 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 상기 접촉은, 후에 기체성 파릴렌 단량체를 물체에 접촉시키는데 사용되는 것과 동일한 증착 챔버에서 행해질 수 있다. 특정 실시양태에서, 물체는 약 2시간 동안 기체 실란과 접촉된다.In step D, the object to be coated may be contacted with a gas silane. In a preferred embodiment, the contacting can be done in the same deposition chamber that is later used to contact the gaseous parylene monomer to the object. In certain embodiments, the object is in contact with the gas silane for about 2 hours.

단계 E에서, 코팅되는 물체를 충분한 시간 동안 기체성 파릴렌 단량체와 접촉시켜 파릴렌 코트를 증착시킬 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 이 단계는 증착 챔버에서 수행할 수 있고, 특히 바람직하게는, 물체가 실란과 접촉되는 증착 챔버에서 수행할 수 있다. 다른 바람직한 실시양태에서, 증착 챔버 및 코팅되는 물체는 실온에 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 증착 온도는 약 5 내지 약 30℃, 바람직하게는 약 20 내지 약 25℃일 수 있다. 특정 실시양태에서, 증착 챔버를 냉각시켜 증착 공정을 가속화시킬 수 있다.In step E, the object to be coated can be contacted with a gaseous parylene monomer for a sufficient time to deposit the parylene coat. In a preferred embodiment, this step can be carried out in a deposition chamber, particularly preferably in a deposition chamber in which the object is in contact with the silane. In other preferred embodiments, the deposition chamber and the object to be coated may be at room temperature. In certain embodiments, the deposition temperature may be about 5 to about 30 ° C, preferably about 20 to about 25 ° C. In certain embodiments, the deposition chamber may be cooled to speed up the deposition process.

또다른 실시양태는 물체를 실란으로 처리하는 방법을 제공한다. 이 방법은Another embodiment provides a method of treating an object with silane. This method

A. 실란을 그의 증발점으로 가열하여 기화시켜 기체 실란을 형성하는 단계; 및A. heating the silane to its evaporation point to vaporize to form a gas silane; And

B. 코팅될 물체를 상기 기체 실란과 접촉시키는 단계를 포함한다.B. contacting the object to be coated with the gaseous silane.

단계 A에서, 실란을 그의 증발점으로 가열하여 기화시킬 수 있다. 특정 실시양태에서, 실퀘스트®, 실퀘스트® A-174, 실퀘스트® 111 또는 실퀘스트® 174(NT)가 상기 방법 전반에 걸쳐 사용되는 실란이다. 바람직한 실시양태에서, 이 단계를 수행한 다음 전처리된 물체를 상기 기체 실란과 접촉시킬 수 있다. 일 실시양태에서, 상기 단계는, 실란을 도가니에 위치시키고, 코팅되는 물체를 함유하는 진공 챔버 중 핫 플레이스 상의 2" 열전쌍으로 상기 도가니를 넣음으로써 수행할 수 있다. 도가니에 붓는 실란의 양은 진공 챔버 중의 물체의 수 및 크기에 따라 달라질 수 있다. 다양한 실시양태에서, 기화된 실란의 양은 약 10 내지 약 100 ml의 범위일 수 있거나, 몇몇 경우에는 보다 많을 수 있다. 일 실시양태에서, 핫 플레이트는 실란을 그의 증발점으로 가열시킬 수 있다. 다른 실시양태에서, 실란을 그의 증발점으로 가열시키는 다른 방법이 이용될 수 있으며, 이는 당업자에게 익히 공지된 바와 같다. 또다른 실시양태에서, 실란과 증류수의 혼합물을 기화시킬 수 있다. 일 실시양태에서, 50/50의 실란과 증류수의 혼합물을 실란이 기화될 때까지 (약 80℃에서 약 2시간 동안일 수 있음) 가열한다.In step A, the silane can be vaporized by heating to its evaporation point. In certain embodiments, Silquest®, Silquest® A-174, Silquest® 111 or Silquest® 174 (NT) are silanes used throughout the method. In a preferred embodiment, this step can be followed by contacting the pretreated object with said gaseous silane. In one embodiment, the step can be performed by placing the silane into a crucible and placing the crucible into a 2 "thermocouple on a hot place in a vacuum chamber containing the object to be coated. The amount of silane poured into the crucible is the vacuum chamber Depending on the number and size of objects in. In various embodiments, the amount of vaporized silane may range from about 10 to about 100 ml, or in some cases more. The silane can be heated to its evaporation point In other embodiments, other methods of heating the silane to its evaporation point can be used, as is well known to those skilled in the art In another embodiment, the silane and distilled water In one embodiment, a mixture of 50/50 of silane and distilled water is evaporated until the silane is vaporized (at about 80 ° C. May be for 2 hours).

단계 B에서, 코팅될 물체를 기체 실란과 접촉시킬 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 물체는 약 2시간 동안 기체 실란과 접촉된다.In step B, the object to be coated may be contacted with a gas silane. In some embodiments, the object is in contact with the gas silane for about 2 hours.

등각 코팅 화합물 및 열 전도성 물질을 포함하는 코팅물의 도포 방법이 또한 제공된다. 특정 실시양태에서, 상기 방법은, 등각 코팅 화합물을 가열하여 등각 코팅 화합물의 기체성 단량체를 형성하는 단계; 열 전도성 물질을 상기 기체성 단량체와 배합하여 기체성 혼합물을 형성하는 단계; 및 등각 코팅 화합물과 열 전도성 물질을 포함하는 등각 코팅물이 물체의 표면의 적어도 일부분 상에 형성되도록 하는 조건하에서 물체를 상기 기체성 혼합물과 접촉시켜 등각 코팅물을 상기 물체에 도포하는 단계를 포함한다.Also provided is a method of applying a coating comprising a conformal coating compound and a thermally conductive material. In certain embodiments, the method comprises heating the conformal coating compound to form a gaseous monomer of the conformal coating compound; Combining a thermally conductive material with the gaseous monomer to form a gaseous mixture; And applying an conformal coating to the object by contacting the object with the gaseous mixture under conditions such that a conformal coating comprising a conformal coating compound and a thermally conductive material is formed on at least a portion of the surface of the object. .

본원에서 사용된 바와 같이, "기체성 혼합물"은 기상 (기체상)의 하나 이상의 구성성분, 및 기상으로 존재하거나 존재하지 않는 하나 이상의 다른 구성성분을 포함하는 혼합물이다. 예를 들어, 기체성 혼합물은 기상의 등각 코팅 화합물, 및 등각 코팅 화합물 증기 중에 현탁된 고상 화합물 (예를 들어, 분말 입자)을 포함할 수 있다. 유사하게는, 기체성 혼합물은 기상의 등각 코팅 화합물, 및 등각 코팅 화합물 증기 중에 현탁된 액상 화합물 (예를 들어, 분무 액체)을 포함할 수 있다. 또한, 기체성 혼합물은 다중 기상 구성성분 (예를 들어, 복수개의 상이한 기상 등각 코팅 화합물)을 포함할 수 있다. 기체성 혼합물은 동일하고/하거나 상이한 상의 임의의 갯수의 구성성분의 조합을 포함할 수 있는 것으로 이해된다. 특정 실시양태에서, 기체성 혼합물은 하나 이상의 기상 등각 코팅 화합물 (예를 들어, 파릴렌) 및 하나 이상의 열 전도성 물질을 포함한다. 특정 실시양태에서, 기체성 혼합물 중의 열 전도성 물질은 고상 (예를 들어, 분말 입자)이다. 특정 실시양태에서, 기체성 혼합물 중의 열 전도성 물질은 액상이다. 또 다른 실시양태에서, 기체성 혼합물 중의 열 전도성 물질은 기상이다.As used herein, a "gas mixture" is a mixture comprising one or more components of the gas phase (gas phase), and one or more other components present or absent in the gas phase. For example, the gaseous mixture may comprise a gaseous conformal coating compound, and a solid compound (eg, powder particles) suspended in the conformal coating compound vapor. Similarly, the gaseous mixture may comprise a gaseous conformal coating compound and a liquid compound (eg, spray liquid) suspended in the conformal coating compound vapor. In addition, the gaseous mixture may comprise multiple gas phase components (eg, a plurality of different vapor conformal coating compounds). It is understood that the gaseous mixture may comprise any number of components of the same and / or different phases. In certain embodiments, the gaseous mixture comprises one or more vapor conformal coating compounds (eg parylene) and one or more thermally conductive materials. In certain embodiments, the thermally conductive material in the gaseous mixture is a solid phase (eg, powder particles). In certain embodiments, the thermally conductive material in the gaseous mixture is liquid. In another embodiment, the thermally conductive material in the gaseous mixture is gaseous.

본원에 개시된 코팅 방법은 상업 선박용, 레저 보트용, 군용 (항공 우주 및 방위), 산업용 및 의료 산업용 뿐만 아니라 본원에 개시된 다른 용도 및 당업계 공지된 용도의 제품에 사용될 수 있다. 특정 경우에, 상기 코팅 공정은 구체적으로 장치를 "밀봉"하기 위해 고안될 수 있다. 따라서, 상기 코팅 방법은 해양에서, 및 수분에의 노출, 침수, 먼지, 강한 바람의 작용 및 화학 약품에 의해 야기되는 작동중의 기능이상에 대한 위험 환경에서 통상적으로 사용되는 장치를 보호하는데 유용할 수 있다. 상기 코팅은 부식 및 분해에 민감한 작동 설비 및 고가치 전문 제품의 생존가능성 및 지속가능성을 향상시킬 수 있다.The coating methods disclosed herein can be used in commercial marine, leisure boat, military (aerospace and defense), industrial and medical industries, as well as other uses disclosed herein and products known in the art. In certain cases, the coating process can be specifically designed to "seal" the device. Thus, the coating method may be useful for protecting devices commonly used in the ocean and in hazardous environments against exposure to moisture, flooding, dust, strong wind action, and malfunctions during operation caused by chemicals. Can be. The coating can improve the viability and sustainability of operating equipment and high value specialty products that are sensitive to corrosion and degradation.

또다른 측면에서, 본 개시는 (A.) 파릴렌 이량체를 약 150 내지 약 200℃로 가열하여 기화시켜 기체성 파릴렌 이량체를 형성하는 단계; (B.) 상기 기체성 파릴렌 이량체를 약 650 내지 약 700℃로 가열하여 이를 기체성 파릴렌 단량체로 분해시키는 단계; (C.) 질화붕소를 단계 B의 기체성 파릴렌 단량체에 주입시키는 단계; 및 (D.) 파릴렌으로 코팅되는 물체를 단계 C의 기체성 파릴렌 단량체 및 질화붕소와 충분한 시간 동안 접촉시켜 최종 두께의 파릴렌 및 질화붕소의 코트를 증착시키는 단계를 포함할 수 있는, 파릴렌 화합물 및 질화붕소를 포함하는 등각 코팅물을 물체의 표면의 적어도 일부분에 도포하는 방법을 제공한다. 임의의 파릴렌이 상기 방법에서 사용될 수 있지만, 파릴렌 D, 파릴렌 C, 파릴렌 N 및 파릴렌 HT®이 바람직할 수 있고, 파릴렌 C가 특히 바람직할 수 있다. 특정 바람직한 실시양태에서, 질화붕소를 기체성 파릴렌 단량체에 바람직하게는 약 18 마이크로미터 내지 약 25 마이크로미터의 분말로서 주입시킬 수 있다. 다른 실시양태에서, 단계 D는 약 5℃ 내지 약 30℃에서 일어날 수 있다. 특정 실시양태에서, 코트의 최종 두께는 약 100 옹스트롬 내지 약 3.0 밀리미터일 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 방법은, 물체가 실란으로 코팅될 때까지 코팅되는 물체를 실란 조성물과 접촉시킬 수 있는 추가 단계 E를 가질 수 있다.In another aspect, the present disclosure provides a method of forming a gaseous parylene dimer, comprising: (A.) heating parylene dimer to about 150 to about 200 ° C. to vaporize it; (B.) heating the gaseous parylene dimer to about 650 to about 700 ° C. to decompose it into gaseous parylene monomers; (C.) injecting boron nitride into the gaseous parylene monomer of step B; And (D.) contacting the object coated with parylene with the gaseous parylene monomer and boron nitride of step C for a sufficient time to deposit a coat of parylene and boron nitride of final thickness. Provided is a method of applying a conformal coating comprising a len compound and boron nitride to at least a portion of the surface of an object. Although any parylene may be used in the process, parylene D, parylene C, parylene N and parylene HT® may be preferred, and parylene C may be particularly preferred. In certain preferred embodiments, boron nitride may be injected into the gaseous parylene monomer as a powder, preferably from about 18 micrometers to about 25 micrometers. In other embodiments, step D may occur at about 5 ° C to about 30 ° C. In certain embodiments, the final thickness of the coat may be between about 100 angstroms and about 3.0 millimeters. In certain embodiments, the method can have an additional step E that can contact the coated object with the silane composition until the object is coated with silane.

특정 실시양태에서, 상기 방법은 25℃에서 진공 챔버 내에서 표준 화학적 기상 증착법을 이용하여 코팅되는 물품에 따라 0.01 내지 3.0 mm의 두께로 파릴렌 화합물 및 질화붕소를 포함하는 등각 코팅물을 균일한 박층으로 도포한다. 일단 코팅된 물품은 내후성 및 내수성이며, 극한의 기상 조건에의 노출 및 대부분의 화학 약품에의 노출을 견딜 수 있다. 플라스틱, 금속, 목재, 종이 및 직물을 비롯한 임의의 고체 표면이 코팅될 수 있다. 샘플 용품으로는 전자 장치, 예컨대 휴대 전화, 라디오, 회로 기판 및 스피커; 해양 및 우주 탐사에 사용되는 설비; 유해 폐기물 수송 장치; 의료 기기; 종이 제품; 및 직물을 들 수 있지만, 이들로 한정되지는 않는다.In certain embodiments, the method comprises a uniform thin layer of conformal coating comprising parylene compound and boron nitride at a thickness of 0.01-3.0 mm depending on the article coated using standard chemical vapor deposition in a vacuum chamber at 25 ° C. Apply with Once coated the article is weather and water resistant and can withstand exposure to extreme weather conditions and exposure to most chemicals. Any solid surface can be coated, including plastics, metals, wood, paper, and fabrics. Sample articles include electronic devices such as mobile phones, radios, circuit boards, and speakers; Equipment used for offshore and space exploration; Hazardous waste transportation devices; Medical Equipment; Paper products; And woven fabrics, but are not limited to these.

따라서, 파릴렌 및 질화붕소의 조성물로 물체를 코팅하는 방법은 하기 수가지 단계를 포함할 수 있다: A. 파릴렌 이량체를 150 내지 200℃로 가열하여 기화시켜 기체성 파릴렌 이량체를 형성하는 단계; B. 상기 기체성 파릴렌 이량체를 650 내지 700℃로 가열하여 이를 기체성 파릴렌 단량체로 분해시키는 단계; C. 질화붕소를 단계 B의 기체성 파릴렌 단량체에 주입시키는 단계; 및 코팅되는 물체를 기체성 파릴렌 단량체 및 질화붕소와 충분한 시간 동안 접촉시켜 최종 두께의 파릴렌 코트를 증착시키는 단계.Thus, the method of coating an object with a composition of parylene and boron nitride may comprise several steps: A. Parylene dimer is heated to 150 to 200 ° C. to vaporize to form a gaseous parylene dimer. Making; B. heating the gaseous parylene dimer to 650-700 ° C. to decompose it into gaseous parylene monomers; C. injecting boron nitride into the gaseous parylene monomer of step B; And contacting the object to be coated with the gaseous parylene monomer and boron nitride for a sufficient time to deposit a parylene coat of final thickness.

물체를 파릴렌 및 질화붕소로 코팅하는 방법 중 단계 A 및 B는, 물체의 파릴렌으로의 증기 코팅에 현재 사용되고 있는 임의의 방식으로 수행될 수 있을 것이며, 따라서 당업자에게 익히 공지되어 있을 것이다. 또한, 상기 단계는 현재 수행되고 있는 것과 다른 순서로 수행될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 파릴렌 C가 사용된다. 다른 실시양태에서, 파릴렌 N, 파릴렌 D 및 파릴렌 HT®을 비롯하나 이에 제한되지는 않는 다른 형태의 파릴렌이 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 파릴렌은 파릴렌 N, 또는 폴리-파라-크실릴렌으로부터, 다양한 화학적 잔기의 치환에 의해 유도될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 파릴렌은 완전히 선형이고 매우 결정성인 물질을 형성한다. 실시예 부분에, 이 방법이 어떻게 수행될 수 있는지에 대해 보다 상세한 설명과 함께 상기 방법의 실시양태가 기재되어 있다.Steps A and B of the method of coating the object with parylene and boron nitride may be carried out in any manner currently used for vapor coating of the object with parylene and will therefore be well known to those skilled in the art. In addition, the steps may be performed in a different order than the one currently being performed. In a preferred embodiment, parylene C is used. In other embodiments, other forms of parylene may be used, including but not limited to parylene N, parylene D, and parylene HT®. In certain embodiments, parylene may be derived from substitution of various chemical moieties, from parylene N, or poly-para-xylylene. In a preferred embodiment, parylene forms a material that is completely linear and highly crystalline. In the Examples section, embodiments of the method are described along with a more detailed description of how the method can be performed.

특정 실시양태에서, 파릴렌 이량체 형태를 150 내지 200℃로 가열하여 기화시켜 기체성 파릴렌 이량체를 형성하는 단계 A는 노 챔버에서 수행할 수 있다. 특정 실시양태에서, 기체성 파릴렌 이량체를 650 내지 700℃로 가열하여 이를 기체성 파릴렌 단량체로 분해시키는 단계 B는 노 챔버에서 수행할 수 있다. 특정 실시양태에서, 질화붕소를 단계 B의 기체성 파릴렌 단량체에 주입시키는 단계 C는 단계 B 후에 수행할 수 있다. 특정 실시양태에서, 질화붕소를 분말로서 기체성 파릴렌 단량체에 주입시킬 수 있다. 상기 단계의 일 실시양태는 실시예에 기재되어 있다. 특정 실시양태에서, 질화붕소 분말은 약 500 그리트 이상일 수 있다. 특정 실시양태에서, 아질산붕소 분말은 약 1.8 마이크로미터 내지 약 2.5 마이크로미터이다.In certain embodiments, step A, wherein the parylene dimer form is vaporized by heating to 150-200 ° C. to form a gaseous parylene dimer, can be performed in a furnace chamber. In certain embodiments, step B, wherein the gaseous parylene dimer is heated to 650 to 700 ° C. to decompose it into gaseous parylene monomers, can be performed in a furnace chamber. In certain embodiments, step C of injecting boron nitride into the gaseous parylene monomer of step B may be performed after step B. In certain embodiments, boron nitride may be injected as a powder into the gaseous parylene monomer. One embodiment of this step is described in the Examples. In certain embodiments, the boron nitride powder may be at least about 500 grit. In certain embodiments, the boron nitrite powder is about 1.8 micrometers to about 2.5 micrometers.

단계 D에서, 코팅되는 물체를 기체성 파릴렌 단량체 및 질화붕소와 충분한 시간 동안 접촉시켜 물체 상에 파릴렌 및 질화붕소의 코트를 증착시킬 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 단계는 증착 챔버에서 수행될 수 있다. 다른 실시양태에서, 증착 챔버 및 코팅되는 물체는 실온, 약 5℃ 내지 약 30℃, 또는 가장 바람직하게는 약 20℃ 내지 약 25℃에서 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 물체를 기체성 파릴렌 단량체 및 질화붕소와 접촉시킬 수 있는 시간의 길이를 변형시켜 상기 물체 상의 파릴렌-질화붕소 코트의 최종 두께를 조절할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 파릴렌-질화붕소 코팅물의 최종 두께는 약 100 옹스트롬 내지 약 3.0 밀리미터일 수 있다. 특정 실시양태에서, 파릴렌을 약 8시간 내지 약 18시간 증착시켜 약 0.05 mm의 코팅 두께를 얻는다. 특정 실시양태에서, 파릴렌은 약 5시간 내지 약 18시간 증착시켜 약 0.05 mm의 코팅 두께를 얻는다. 바람직한 실시양태에서, 파릴렌 코팅의 최종 두께는 약 0.5 mm 내지 약 3.0 mm일 수 있다. 파릴렌 코팅의 최종 두께의 선택은 코팅되는 물체 및 물체의 최종 용도에 따라 어느 정도 달라진다. 보다 얇은 최종 코트는 기능성인 약간의 운동성을 요구하는 물체, 예컨대 전력 버튼에 바람직할 수 있다. 보다 두꺼운 코팅은 침수될 물체에 바람직할 수 있다.In step D, the object to be coated may be contacted with gaseous parylene monomer and boron nitride for a sufficient time to deposit a coat of parylene and boron nitride on the object. In certain embodiments, the step can be performed in a deposition chamber. In other embodiments, the deposition chamber and the object to be coated may be present at room temperature, from about 5 ° C to about 30 ° C, or most preferably from about 20 ° C to about 25 ° C. In certain embodiments, the final thickness of the parylene-boron nitride coat on the object can be adjusted by modifying the length of time that the object can be contacted with the gaseous parylene monomer and boron nitride. In various embodiments, the final thickness of the parylene-boron nitride coating can be about 100 angstroms to about 3.0 millimeters. In certain embodiments, parylene is deposited from about 8 hours to about 18 hours to obtain a coating thickness of about 0.05 mm. In certain embodiments, parylene is deposited from about 5 hours to about 18 hours to obtain a coating thickness of about 0.05 mm. In a preferred embodiment, the final thickness of the parylene coating can be about 0.5 mm to about 3.0 mm. The choice of the final thickness of the parylene coating depends to some extent on the object being coated and the end use of the object. Thinner final coats may be desirable for objects that require some mobility to be functional, such as a power button. Thicker coatings may be desirable for the object to be submerged.

특정 실시양태에서, 상기 방법은 물체가 실란으로 전처리될 때까지 코팅되는 물체를 실란 조성물과 접촉시키는 추가 단계 E를 가질 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 상기 단계는 단계 D 전에 수행될 수 있다. 특정 실시양태에서, 실란 조성물은 물체를 이와 접촉시키는 경우 용해된 상태일 수 있다. 다른 실시양태에서, 실란 조성물은 물체를 이와 접촉시키는 경우 기체로 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 실란 조성물은 실퀘스트® A-174 실란일 수 있다 (도 1e). 상기 단계는 물체의 파릴렌 코팅 친수성 표면을 조성하는데 특히 유리하다.In certain embodiments, the method may have an additional step E of contacting the coated object with the silane composition until the object is pretreated with silane. In a preferred embodiment, said step can be carried out before step D. In certain embodiments, the silane composition may be in a dissolved state when contacting an object therewith. In other embodiments, the silane composition may be present as a gas when the object is in contact with it. In certain embodiments, the silane composition may be Silquest® A-174 silane (FIG. 1E). This step is particularly advantageous for creating a parylene-coated hydrophilic surface of the object.

실시예Example

실시예 1: 물체를 파릴렌으로 코팅하는데 사용되는 방법 및 장치. Example 1 A method and apparatus used to coat an object with parylene.

본 실시양태는 파릴렌 C를 사용하였다.This embodiment used Parylene C.

코팅 공정Coating process

장치는 2개의 부분 ((1) 노/가열 부분; 및 (2) 진공 부분)으로 이루어졌다. 노 부분은 레토르트라 불리는 유리 튜브에 의해 연결된 2개의 노로 이루어졌다. 노 및 진공 부분은, 노와 진공 부분 사이에 기체를 흐르게 하는 밸브에 의해 연결되었다.The apparatus consisted of two parts ((1) furnace / heating part; and (2) vacuum part). The furnace section consisted of two furnaces connected by glass tubes called retort. The furnace and vacuum portion were connected by a valve that allowed gas to flow between the furnace and the vacuum portion.

장치의 노 부분은 멜렌 퍼니스 컴퍼니(Mellen Furnace Co., 미국 뉴햄프셔주 콩코드 소재)에 의해 제작되었다. 실시예 2를 참조하기 바란다. 진공 부분은 라코 테크놀로지스 인코포레이티드(Laco Technologies Inc., 미국 유타주 솔트 레이크 시티 소재)에 의해 제작되었다.The furnace part of the device was made by Mellen Furnace Co. (Concord, New Hampshire, USA). See Example 2. The vacuum portion was made by Laco Technologies Inc., Salt Lake City, Utah.

물품을 파릴렌으로 코팅하기 위한 공정은 다음과 같다:The process for coating the article with parylene is as follows:

(1) 제1 노 챔버. 물품을 코팅하기에 충분한 양의 이량체 형태 (2분자 형태)의 파릴렌 C를 노 챔버 중에 두었다. 물품을 0.01 내지 3.0 mm 범위의 두께로 코팅하였다. 파릴렌 C는 관의 진공 밀폐 구멍(vacuum secured opening)을 통해 노로 삽입되는 스테인레스 강 "보트(boat)" (금속 또는 유리로 만들어진 표준 용기)에 놓여졌다 (보트는 로드(rod)를 사용하여 노로 밀어 넣음). 파릴렌 C를 삽입한 후 구멍을 밀봉하였다. 이어서 노를 150 내지 200℃가 되게 하여 고체 파릴렌 C가 기체가 되는 환경을 생성하였다. 2개의 밸브를 열 때까지 제1 노 챔버 중에 기체가 유지되었다. 진공 부분 중 냉각 트랩을 액체 질소 (LN2)로 채우고 트랩이 "냉각"될 때까지 2개의 밸브 중 첫 번째 밸브를 열지 않았다. LN2는 지역 공급 업체로부터 구입하였다. LN2를 공급기의 1 갤런 용기에 넣었다. LN2를 용기로부터 "트랩"으로 주입하였다. 제2 밸브는 가변적이었고 기체가 진공에 의해 제1 노로부터 뽑아져 나올 때 열었다.(1) First furnace chamber. Parylene C in dimer form (two molecule form) in sufficient quantity to coat the article was placed in the furnace chamber. The article was coated to a thickness ranging from 0.01 to 3.0 mm. Parylene C was placed in a stainless steel "boat" (standard vessel made of metal or glass), which was inserted into the furnace through a vacuum secured opening in the tube (the boat used the rod to load the furnace). Push). The hole was sealed after inserting Parylene C. The furnace was then brought to 150-200 ° C. to create an environment in which solid parylene C became a gas. Gas was maintained in the first furnace chamber until the two valves were opened. The first of the two valves was not opened until the cold trap in the vacuum portion was filled with liquid nitrogen (LN2) and the trap was "cooled". LN2 was purchased from local suppliers. LN2 was placed in a 1 gallon container of the feeder. LN2 was injected from the vessel into the "trap". The second valve was variable and opened when the gas was drawn out of the first furnace by vacuum.

(2) 제2 노 챔버. 파릴렌 C 기체를 650 내지 700℃의 온도인 제2 노로 이송하였다. 상기 노의 열은 파릴렌 C 기체가 개별 분자 (단량체)로 분리되는 것을 야기시켰다. 이어서 단량체 형태의 기체는 진공에 의해 증착 챔버로 뽑아져 나왔다.(2) a second furnace chamber. Parylene C gas was transferred to a second furnace at a temperature of 650 to 700 ° C. The heat of the furnace caused the parylene C gas to separate into individual molecules (monomers). The gas in monomeric form was then drawn out into the deposition chamber by vacuum.

(3) 진공 챔버. 기계의 진공 부분은 2개의 진공 펌프가 있는 증착 챔버로 이루어졌다. 제1 진공 펌프는 초기 진공을 만들어내는 "러핑(roughing)" 펌프이었다. 초기 압력은 1 × 10-3 Torr 범위이었다. 이어서 제2 단계 펌프는 1 × 10-4 Torr 범위의 최종 압력을 만들어 내었다. 냉각 트랩 표면 상의 기체를 응축시킴으로써 단량체 기체의 고체화로부터 펌프를 보호하는 액체 질소 트랩을 사용하여 진공 펌프를 보호하였다.(3) vacuum chamber. The vacuum portion of the machine consisted of a deposition chamber with two vacuum pumps. The first vacuum pump was a "roughing" pump that produced an initial vacuum. Initial pressure was in the range of 1 × 10 −3 Torr. The second stage pump then produced a final pressure in the range of 1 × 10 −4 Torr. The vacuum pump was protected using a liquid nitrogen trap that protects the pump from solidification of the monomer gas by condensing the gas on the cold trap surface.

코팅 공정을 시작하기 전 증착 챔버 중 단(shelf) 위에 코팅할 물품을 두었다. 코팅하지 않을 장치 위의 영역 및 내의 영역에서 (당업자의 방법으로) 코팅할 장치를 차폐(masking)시켰다. 차폐는 전기적 또는 기계적 연결이 남아있어야 하는 영역에서 수행되었다. 물품 상에서 실온에서 (75℉) 물질을 코팅하였다.The article to be coated was placed on a shelf in the deposition chamber before starting the coating process. The devices to be coated were masked (by one of ordinary skill in the art) in the areas above and within the devices that would not be coated. Shielding was performed in areas where electrical or mechanical connections should remain. The material was coated on the article at room temperature (75 ° F.).

진공 챔버 내부에는 세라믹 도가니로 주입되는 실퀘스트® A-174 실란 (모멘티브 퍼포먼스 머티리얼스 인크.(Momentive Performance Materials Inc.), 미국 코네티커트주 윌톤 소재)의 도가니가 있었다. 도가니를 진공 챔버 중 핫 플레이트 상의 2 인치 열전쌍에 삽입하였다. 주입되는 실퀘스트® A-174 실란의 양은 챔버 내 물품의 양에 좌우되었으나, 10 내지 100 ml이었다. 실퀘스트® A-174 실란이 챔버 내부의 임의의 물품을 비롯한 챔버 내부 전체 영역을 코팅하도록 플레이트로 실퀘스트® A-174 실란을 증발점으로 가열하였다.Inside the vacuum chamber was a crucible of Silquest® A-174 silane (Momentive Performance Materials Inc., Wilton, Conn.) Injected into a ceramic crucible. The crucible was inserted into a 2 inch thermocouple on a hot plate in a vacuum chamber. The amount of Silquest® A-174 silane injected was 10-100 ml, depending on the amount of article in the chamber. The Silquest® A-174 silane was heated to the evaporation point with a plate such that Silquest® A-174 silane coated the entire area inside the chamber, including any article inside the chamber.

일단 실퀘스트 증기가 증착 챔버로부터 배출되면, 단량체 기체는 진공 챔버 중의 보다 낮은 진공에 의해 뽑아져 나왔다. 기체가 챔버로 뽑아져 나올 때 이는 편향(deflect)되어 챔버의 전체 영역 내에 분사되었다. 단량체 기체가 냉각됨에 따라 물품이 코팅되었다. 기체는 600℃ 내지 25℃에서 냉각되고 챔버 내의 장치 상에서 경화되었다. 냉각 공정 동안, 단량체가 코팅할 물품의 표면 상에 증착되어 균일하고 핀 홀이 없는 중합체 3차원 쇄를 생성하였다. 증착 장치로 코팅 속도 및 최종 두께를 조절하였다. 파릴렌 코팅의 목적하는 두께는 단량체 기체에 노출되는 시간에 의해 결정되었다. 두께는 수백 옹스트롬 내지 수 밀리미터의 범위일 수 있다.Once the Silquest vapors were withdrawn from the deposition chamber, the monomer gas was drawn off by the lower vacuum in the vacuum chamber. When the gas was drawn into the chamber it deflected and was injected into the entire area of the chamber. The article was coated as the monomer gas cooled. The gas was cooled at 600 ° C. to 25 ° C. and cured on the device in the chamber. During the cooling process, monomer was deposited on the surface of the article to be coated to produce a homogeneous, pinhole free polymer three dimensional chain. The deposition rate and final thickness were controlled by the deposition apparatus. The desired thickness of the parylene coating was determined by the time it was exposed to the monomer gas. The thickness can range from several hundred angstroms to several millimeters.

실시예 2: 파릴렌 코팅을 도포하기 위한 기구에서 사용할 수 있는 구역화된 노. Example 2: Zoned furnaces usable in apparatus for applying parylene coatings.

상기 노 어셈블리는 멜렌 컴퍼니 인코포레이티드(Mellen Company, Inc., 미국 뉴햄프셔주 콩코드 소재)에 의해 제작되었다. 멜렌 모델 TV12.The furnace assembly was manufactured by Mellen Company, Inc. (Concord, New Hampshire, USA). Melen Model TV12.

단일 구역 또는 2 구역화 - 고체 관형 노는 공기 중 1200℃ 이하의 온도에서 작동할 수 있었다. 노는 멜렌 표준 시리즈(Mellen standard Series) 12V 가열 요소 (특별히 고안된 홀더 내의 노출된 Fe-Cr-Al 와인딩(winding))를 사용하였다. 노는 2" 단독으로 길이의 연결통로가 있는 에너지 효율성 세라믹 섬유 절연 패키지를 갖는다. 열전쌍은 각각의 영역의 중심에 위치하였다. 전력 공급원에 연결하기 위해 각각의 영역을 위한 10 피트 길이의 전력 캐이블을 제공하였다. 노는 수평 또는 수직 작동으로 고안되었으며 세부 사양은 다음과 같다.Single zone or two zoned-solid tubular furnaces could be operated at temperatures below 1200 ° C. in air. The furnace used a Mellen standard Series 12V heating element (exposed Fe-Cr-Al windings in a specially designed holder). The furnace has an energy-efficient ceramic fiber insulation package with a 2 "single length connection path. The thermocouple is located at the center of each zone. Provides a 10 foot long power cable for each zone to connect to the power supply. The furnace is designed for horizontal or vertical operation and the detailed specifications are as follows.

Figure pct00001
Figure pct00001

멜렌Melene 시리즈  series PS205PS205 전력 공급기/온도 조절기 Power supply / temperature controller

1개의 멜렌 모델 PS205-208-(2)25-S, 2개 영역, 디지털 온도 조절기 및 고체 상태 계전기(relay). 멜렌 시리즈 PS205는One Melen model PS205-208- (2) 25-S, two zones, digital thermostat and solid state relay. Melen series PS205

a.) 126 분절 & 31 프로그램을 특징으로 하는 유형 "S" 열전쌍에 대해 눈금이 매겨진 2개의 디지털 온도 조절기,a.) Two digital temperature controllers, calibrated for type "S" thermocouples, featuring 126 segments & 31 programs

b.) 1개의 고체 상태 계전기,b.) one solid state relay,

c.) 적절한 크기의 정격 암페어(amperate rating)를 갖는, 1개의 2 폴(pole) 일반 전기(General Electric) 차단기 또는 동일 회로(equal circuit) 차단기,c.) one two-pole General Electric breaker or equal circuit breaker, with an appropriately rated amperage rating,

d.) 상기 성분을 수용하기 위한 1개의 멜렌 캐비넷,d.) one melen cabinet for containing said ingredients,

e.) 영역 당 10개의 보상 열전쌍 연장 와이어, 말단 보드 등을 포함하는 2개의 유형 "S" 열전쌍,e.) two type "S" thermocouples, including 10 compensating thermocouple extension wires per area, end boards, etc.,

f.) 완전히 작동가능한 시스템을 만들기 위한 모든 필요한 배선, 말단 보드, 상호연결 등f.) all necessary wiring, end boards, interconnects, etc. to create a fully operational system;

으로 이루어졌다.Was done.

전력 공급기/온도 조절기를 위한 과온 (Over temperature for power supply / temperature controller ( overover -- temperaturetemperature ) 보호) protect

독립적인 디지털식으로 지정한 디지털 설정점 "하이-리미트 알람(hi-limit alarm)" 조절기를 사용하는 1개의 과온 (O.T.) 알람. O.T. 알람 패키지는 적절한 열전쌍, TIC 연장 와이어, 및 충분한 기계적 전력 접촉기(들)과 함께 비치되어 과온 센서의 위치에서 과온 조건이 발생하는 경우 노로 공급되는 전력을 차단하였다. O.T. 알람 옵션은 중앙 온도 조절기 내역에 위치하였다.One over temperature (O.T.) alarm with independent digitally specified digital setpoint "hi-limit alarm" regulator. O.T. The alarm package was provided with appropriate thermocouples, TIC extension wires, and sufficient mechanical power contactor (s) to shut off power to the furnace when an over temperature condition occurred at the location of the over temperature sensor. O.T. Alarm options are located in the central thermostat details.

레토르트 모델: Retort Model: RTARTA -2.5 x32- -2.5 x32- OBEOBE

상기 기재된 노와 함께 사용되는 1개의 멜렌 모델 RTA-2.5-32-OBE, 원형, 하이-퓨리티 알루미나(Hi-Purity Alumina) 레토르트 (실제 시스템은 석영 레토르트를 가짐). 레토르트 작동 직경은 대략 2.5 인치 l.D. × 32 인치이었다. 레토르트는 O.D.가 대략 2.75" 인치이고 길이가 48" 인치이고 기밀 작동을 위해 필요한 스테인레스 강 플랜지(flange)/강 어셈블리 및 가열 방지체(shield)를 포함하였다. 공급전달체(Feedthrough)를 기체 주입/배출 및 온도 측정을 위한 레토르트의 커버 플레이트에 제공하였다. 레토르트는 상이한 유형의 분위기에서 작동할 수 있었다.One melen model RTA-2.5-32-OBE, round, Hi-Purity Alumina retort used with the furnace described above (actual system has quartz retort). The retort working diameter is approximately 2.5 inches l.D. X 32 inches. The retort included a stainless steel flange / steel assembly and a heat shield that were approximately 2.75 "inches long by O.D., 48" inches long, and required for hermetic operation. Feedthroughs were provided to the retort's cover plate for gas injection / exhaust and temperature measurement. The retort could operate in different types of atmospheres.

실시예Example 3:  3: 파릴렌Parylene  And 질화붕소로With boron nitride 물체를 코팅하는데 사용되는 방법 및 장치. A method and apparatus used to coat an object.

본 실시양태는 파릴렌 C를 사용하였다.This embodiment used Parylene C.

코팅 공정Coating process

장치는 2개의 부분 ((1) 노/가열 부분 및 (2) 진공 부분)으로 이루어졌다. 노 부분은 레토르트라 불리는 유리 관에 의해 연결된 2개의 노로 이루어졌다. 노 및 진공 부분은 노 및 진공 부분 사이에 기체를 흐르게 하는 밸브에 의해 연결되었다.The apparatus consisted of two parts ((1) furnace / heating part and (2) vacuum part). The furnace section consisted of two furnaces connected by glass tubes called retort. The furnace and vacuum sections were connected by valves that allowed gas to flow between the furnace and vacuum sections.

장치의 노 부분은 멜렌 퍼니스 컴퍼니 (미국 뉴햄프셔주 콩코드 소재)에 의해 제작되었다. 진공 부분은 라코 테크놀로지스 인크. (미국 유타주 솔트 레이크 시티 소재)에 의해 제작되었다.The furnace part of the device was manufactured by Melen Furnace Company (Concord, New Hampshire, USA). The vacuum part is Laco Technologies Inc. (Salt Lake City, Utah, USA).

물품을 파릴렌 및 질화붕소로 코팅하기 위한 공정은 다음과 같다.The process for coating the article with parylene and boron nitride is as follows.

(1) 제1 노 챔버. 물품을 코팅하기에 충분한 양의 이량체 형태 (2분자 형태)의 파릴렌 C를 노 챔버 중에 두었다. 물품을 0.01 내지 3.0 mm 범위의 두께로 코팅하였다. 파릴렌 C는 관의 진공 밀폐 구멍을 통해 노로 삽입되는 스테인레스 강 "보트" (금속 또는 유리로 만들어진 표준 용기)에 놓여졌다 (보트는 로드를 사용하여 노로 밀어 넣음). 파릴렌 C를 삽입한 후 구멍을 밀봉하였다. 이어서 노를 150 내지 200℃가 되게 하여 고체 파릴렌 C가 기체가 되는 환경을 생성하였다. 2개의 밸브를 열 때까지 제1 노 챔버 중에 기체가 유지되었다. 진공 부분 중 냉각 트랩을 액체 질소 (LN2)로 채우고 트랩이 "냉각"될 때까지 2개의 밸브 중 첫 번째 밸브를 열지 않았다. LN2는 지역 공급 업체로부터 구입하였다. LN2를 공급기의 1 갤런 용기에 넣었다. LN2를 용기로부터 "트랩"으로 주입하였다. 제2 밸브는 가변적이었고 기체가 진공에 의해 제1 노로부터 뽑아져 나올 때 열었다.(1) First furnace chamber. Parylene C in dimer form (two molecule form) in sufficient quantity to coat the article was placed in the furnace chamber. The article was coated to a thickness ranging from 0.01 to 3.0 mm. Parylene C was placed in a stainless steel "boat" (standard vessel made of metal or glass), which is inserted into the furnace through the vacuum sealing hole of the tube (the boat is pushed into the furnace using a rod). The hole was sealed after inserting Parylene C. The furnace was then brought to 150-200 ° C. to create an environment in which solid parylene C became a gas. Gas was maintained in the first furnace chamber until the two valves were opened. The first of the two valves was not opened until the cold trap in the vacuum portion was filled with liquid nitrogen (LN2) and the trap was "cooled". LN2 was purchased from local suppliers. LN2 was placed in a 1 gallon container of the feeder. LN2 was injected from the vessel into the "trap". The second valve was variable and opened when the gas was drawn out of the first furnace by vacuum.

(2) 제2 노 챔버. 파릴렌 C 기체를 650 내지 700℃의 온도인 제2 노로 이송하였다. 상기 노의 열은 파릴렌 C 기체가 개별 분자 (단량체)로 분리되는 것을 야기시켰다. 이어서 단량체 형태의 기체는 진공에 의해 증착 챔버로 뽑아져 나왔다.(2) a second furnace chamber. Parylene C gas was transferred to a second furnace at a temperature of 650 to 700 ° C. The heat of the furnace caused the parylene C gas to separate into individual molecules (monomers). The gas in monomeric form was then drawn out into the deposition chamber by vacuum.

분말 형태의 질화붕소를 "T" KF 16 포트를 갖는 KF 연결 관에 연결된 KF 16 관에 두었다. 상기 K1716 관은 질화붕소 분말 (최소 500 grit)의 "충전물"로 부분적으로 채워졌다. KF 16 관은 캡핑되었다. 코팅 공정이 시작된 후, 붕소를 코팅 "스트림"에 주입하였다. 붕소는 분말로 흘렀고 코팅 공정의 증착으로 잡히게 되었다.Boron nitride in powder form was placed in a KF 16 tube connected to a KF connector with a “T” KF 16 port. The K1716 tube was partially filled with a "fill" of boron nitride powder (minimum 500 grit). KF 16 tubes were capped. After the coating process began, boron was injected into the coating "stream". Boron flowed into the powder and was captured by the deposition of the coating process.

K1716 관은 단량체 기체가 증착 챔버에 들어가기 직전에 단량체 기체의 흐름에 수직인 레토르트에 부착되었다. 질화붕소가 기체로 흐르게 하는 열린 밸브가 있었다. 기체는 단량체로 붙고 코팅될 물품 상에 증착되었다. 상기 공정은 분말 코팅과 유사하였다. 물품 상의 코팅으로 삽입되는 질화붕소의 양을 증가시키기 위해 공정을 반복할 수 있었다. 질화붕소/파릴렌 코팅의 특성을 제한하지 않으면서, 질화붕소는 코팅의 경도를 개선시키고 코팅된 물품, 예컨대 전자 소자에서 열이 보다 잘 빠져나오게 하기 위한 방법을 제공한다고 생각된다. 질화붕소는 분진으로서의 파릴렌으로 삽입되었다.The K1716 tube was attached to a retort perpendicular to the flow of monomer gas just before the monomer gas entered the deposition chamber. There was an open valve to allow boron nitride to flow into the gas. The gas was deposited with the monomer and deposited on the article to be coated. The process was similar to powder coating. The process could be repeated to increase the amount of boron nitride inserted into the coating on the article. Without limiting the properties of the boron nitride / parylene coating, it is believed that boron nitride provides a method for improving the hardness of the coating and for better escape of heat from coated articles, such as electronic devices. Boron nitride was inserted into parylene as dust.

(3) 진공 챔버. 기계의 진공 부분은 2개의 진공 펌프가 있는 증착 챔버로 이루어졌다. 제1 진공 펌프는 초기 진공을 만들어내는 "러핑" 펌프이었다. 초기 압력은 1 × 10-3 Torr 범위였다. 이어서 제2 단계 펌프는 1 × 10-4 Torr 범위의 최종 진공을 만들어 내었다. 냉각 트랩 표면 상의 기체를 응축시킴으로써 단량체 기체의 고체화로부터 펌프를 보호하는 액체 질소 트랩을 사용하여 진공 펌프를 보호하였다.(3) vacuum chamber. The vacuum portion of the machine consisted of a deposition chamber with two vacuum pumps. The first vacuum pump was a "roughing" pump that produced an initial vacuum. Initial pressure was in the range of 1 × 10 −3 Torr. The second stage pump then produced a final vacuum in the range of 1 × 10 −4 Torr. The vacuum pump was protected using a liquid nitrogen trap that protects the pump from solidification of the monomer gas by condensing the gas on the cold trap surface.

코팅 공정을 시작하기 전 증착 챔버 중 단 위에 코팅할 물품을 두었다. 코팅하지 않을 장치 위의 영역 및 내의 영역에서 (당업자의 방법으로) 코팅할 장치를 차폐시켰다. 차폐는 전기적 또는 기계적 연결이 남아있어야 하는 영역에서 수행되었다. 물품 상에서 실온에서 (75℉) 물질을 코팅하였다.The article to be coated was placed on top of the deposition chamber before starting the coating process. The devices to be coated were shielded (by the skilled person's method) in the areas above and in the areas that would not be coated. Shielding was performed in areas where electrical or mechanical connections should remain. The material was coated on the article at room temperature (75 ° F.).

진공 챔버 내부에는 세라믹 도가니로 주입되는 실퀘스트® A-174 실란의 도가니가 있었다. 도가니를 진공 챔버 중 핫 플레이트 상의 2 인치 열전쌍에 삽입하였다. 주입되는 실퀘스트® A-174 실란의 양은 챔버 내 물품의 양에 좌우되었으며, 예를 들어, 10 내지 100 ml이었다. 실퀘스트® A-174 실란이 챔버 내부의 임의의 물품을 비롯한 챔버 내부 전체 영역을 코팅하도록 플레이트로 실퀘스트® A-174 실란을 증발점으로 가열하였다.Inside the vacuum chamber was a crucible of Silquest® A-174 silane which was injected into a ceramic crucible. The crucible was inserted into a 2 inch thermocouple on a hot plate in a vacuum chamber. The amount of Silquest® A-174 silane injected was dependent on the amount of article in the chamber, for example 10 to 100 ml. The Silquest® A-174 silane was heated to the evaporation point with a plate such that Silquest® A-174 silane coated the entire area inside the chamber, including any article inside the chamber.

단량체 기체는 진공 챔버 중의 보다 낮은 진공에 의해 뽑아져 나왔다. 기체가 챔버로 뽑아져 나올 때 이는 편향되어 챔버의 전체 영역 내에 분사되었다. 단량체 기체가 냉각됨에 따라 물품이 코팅되었다. 기체는 600℃에서 25℃로 냉각되고 챔버 내의 장치 상에서 경화되었다. 냉각 공정 동안, 단량체가 코팅할 물품의 표면 상에 증착되어 균일하고 핀 홀이 없는 중합체 3차원 쇄를 생성하였다. 증착 장치로 코팅 속도 및 최종 두께를 조절하였다. 파릴렌 코팅의 목적하는 두께는 단량체 기체에 노출되는 시간에 의해 결정되었다. 두께는 수백 옹스트롬 내지 수 밀리미터의 범위일 수 있었다.The monomer gas was drawn off by the lower vacuum in the vacuum chamber. As gas was drawn into the chamber it was deflected and injected into the entire area of the chamber. The article was coated as the monomer gas cooled. The gas was cooled from 600 ° C. to 25 ° C. and cured on the device in the chamber. During the cooling process, monomer was deposited on the surface of the article to be coated to produce a homogeneous, pinhole free polymer three dimensional chain. The deposition rate and final thickness were controlled by the deposition apparatus. The desired thickness of the parylene coating was determined by the time it was exposed to the monomer gas. The thickness could range from several hundred angstroms to several millimeters.

본 발명의 몇몇 양태 및 실시양태를 기재하였으나, 본 발명의 일부 또는 모든 이점을 획득하면서 이들 실시양태에 대한 다양한 변형, 변경 및 조정이 당업자에 의해 수행될 수 있다는 것은 명백하다. 예를 들어, 본원에 개시된 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 단일 성분은 다발성 성분에 의해 대체될 수 있고, 다발성 성분은 단일 성분에 의해 대체될 수 있어 소정의 기능 또는 기능들을 수행할 수 있다. 이러한 대체가 본 발명의 실시양태를 실시하는데 이용되지 않는 경우를 제외하고, 이러한 대체는 본 발명의 범위 내이다. 따라서 개시된 실시양태는 첨부된 청구항에 의해 규정된 바와 같이 본 발명의 범위 및 의도에서 벗어남 없이 모든 이러한 변형, 변경 및 조정을 포함하는 것을 의도한다. 본 발명의 각각의 양태 및 실시양태의 바람직한 특징은 필요한 부분만 약간 수정한 각각의 다른 양태 및 실시양태이다.While some aspects and embodiments of the invention have been described, it will be apparent that various modifications, changes and adjustments to these embodiments may be made by those skilled in the art while obtaining some or all of the advantages of the invention. For example, in some embodiments of the invention disclosed herein, a single component can be replaced by a multiple component, and the multiple component can be replaced by a single component to perform a certain function or functions. Except where such substitutions are not used to practice embodiments of the invention, such substitutions are within the scope of the present invention. Accordingly, the disclosed embodiments are intended to embrace all such alterations, modifications and adjustments without departing from the scope and spirit of the invention as defined by the appended claims. Preferred features of each of the aspects and embodiments of the invention are each of the other aspects and embodiments, with only minor modifications necessary.

또한 본 개시의 도면 및 상세한 설명은 명료성을 위해 다른 요소, 예를 들어 통상의 등각 코팅 방법 또는 장치의 성분을 제외시키면서, 본 개시의 명확한 이해와 연관된 요소를 예시하는 것을 단순화하였다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 특정 등각 코팅 시스템은 본원에 기재되어 있지 않은 추가의 성분, 예를 들어, 증착 챔버, 밸브, 진공 펌프를 포함할 수 있다. 그러나, 통상의 당업자는 이들 및 다른 요소가 전형적 등각 코팅 시스템에 요구될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 그러나, 이러한 요소는 당업계에 잘 알려져 있고 본 개시를 보다 잘 이해시키지는 않기 때문에, 이러한 요소의 논의는 본원에서 제공하지 않는다.It is also to be understood that the figures and detailed description of the present disclosure have been simplified to illustrate elements associated with a clear understanding of the present disclosure, while excluding elements of clarity and other elements, such as conventional conformal coating methods or devices. . For example, certain conformal coating systems may include additional components not described herein, such as deposition chambers, valves, and vacuum pumps. However, those skilled in the art will appreciate that these and other elements may be required for a typical conformal coating system. However, as such elements are well known in the art and do not better understand the present disclosure, discussion of such elements is not provided herein.

또한, 본원에 첨부되는 청구항에서, 특정 기능을 수행하기 위한 수단으로서 기재된 임의의 요소는 예를 들어, 상기 기능을 수행하는 요소의 조합물을 비롯한, 상기 기능을 수행하는 임의의 방법을 포함하는 것이다. 게다가 방법 및 기능 청구항으로 기재된 발명은 다양한 인용된 수단을 합하여 제공되는 기능성이 첨부된 청구항에 의해 규정된 바와 같은 방식으로 조합되고 합해진다는 사실에 근거를 둔다. 따라서, 이러한 기능성을 제공할 수 있는 임의의 수단은 본원에 개시된 수단과 동등한 것으로 생각할 수 있다.Furthermore, in the claims appended hereto, any element described as a means for performing a particular function is to include any method of performing the function, including, for example, a combination of elements that perform the function. . Furthermore, the invention described in the method and functional claims is based on the fact that the functionality provided by the incorporation of the various cited means is combined and combined in a manner as defined by the appended claims. Thus, any means capable of providing such functionality may be considered equivalent to the means disclosed herein.

본 명세서의 목적을 위해, 달리 언급하지 않는 한, 구성 요소의 양, 시간, 온도, 코팅의 두께 및 다른 특성 또는 명세서에 사용되는 변수를 표현하는 모든 숫자는 모든 예에서 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해하여야 한다. 따라서, 달리 언급하지 않는 한, 이후 기재 및 첨부된 청구항에서 기재되는 숫자 변수는 근사치인 것으로 이해하여야 한다. 적어도, 청구항의 범위에 대한 등가 원칙의 적용을 제한하려하지 않으면서, 숫자 변수는 보고된 중요한 숫자 및 통상 업계의 기법의 적용의 수를 고려하여 해석해야 한다.For purposes of this specification, unless stated otherwise, all numbers expressing quantities of components, time, temperature, thickness of coatings, and other properties or variables used in the specification are modified by the term "about" in all examples. It should be understood that. Accordingly, unless indicated to the contrary, the numerical variables set forth in the following description and appended claims should be understood to be approximations. At the very least, without attempting to limit the application of the equivalence principle to the scope of the claims, the numerical variable should be construed in light of the number of reported significant digits and the application of ordinary skill in the art.

또한, 본 발명의 넓은 범위를 기재하는 숫자 범위 및 변수가 상기 논의된 바와 같이 근사치인 반면, 실시예 부분에 기재된 숫자 값은 가능한 정확히 기재하였다. 그러나, 이러한 숫자 값은 측정 장치 및/또는 측정 기법으로부터 발생하는 어느 정도의 오류를 내재적으로 포함한다는 것을 이해하여야 한다.In addition, while the numerical ranges and variables setting forth the broad scope of the invention are approximations as discussed above, the numerical values set forth in the Examples section have been described as precisely as possible. However, it should be understood that such numerical values inherently include some error arising from the measurement device and / or measurement technique.

본원에 참고로 도입된 임의의 특허, 공보, 또는 다른 개시된 자료의 전문 또는 일부는 인용되는 자료가 본 개시에 기재된 기존의 정의, 진술 또는 다른 개시된 자료와 상충하지 않는 정도로만 본원에서 인용된다. 이에 따라, 그리고 필수적 범위로, 본원에 명백히 기재된 개시내용은 본원에 참고로 도입된 임의의 상충하는 내용을 대체한다. 본원에 참고로서 인용되나, 본원에 기재된 기존의 정의, 진술 또는 다른 개시물과 상충하는 임의의 자료, 또는 이들의 일부는 단지 인용된 자료와 기존의 개시된 자료 사이에 상충하지 않을 정도로 인용될 것이다.The entirety or part of any patent, publication, or other disclosed material incorporated herein by reference is cited herein only to the extent that the referenced material does not conflict with existing definitions, statements, or other disclosed materials described in this disclosure. Accordingly, and to the extent necessary, the disclosure expressly described herein supersedes any conflicting content incorporated herein by reference. While incorporated herein by reference, any material, or portion thereof, that conflicts with existing definitions, statements, or other disclosures described herein will be cited such that there is no conflict between the cited material and the previously disclosed material.

Claims (56)

등각 코팅(conformal coating) 화합물 및 열 전도성 물질을 포함하는 코팅 조성물.A coating composition comprising a conformal coating compound and a thermally conductive material. 제1항에 있어서, 등각 코팅 화합물이 파릴렌(Parylene) D, 파릴렌 C, 파릴렌 N 및 파릴렌 HT® 화합물로 이루어진 군으로부터 임의로 선택된 파릴렌 화합물인 코팅 조성물.The coating composition of claim 1, wherein the conformal coating compound is a parylene compound optionally selected from the group consisting of Parylene D, Parylene C, Parylene N, and Parylene HT® compounds. 제2항에 있어서, 2종 이상의 상이한 파릴렌 화합물을 포함하는 코팅 조성물. The coating composition of claim 2 comprising at least two different parylene compounds. 제2항 또는 제3항에 있어서, 순도 수준이 상이한 2종 이상의 파릴렌 화합물을 포함하는 코팅 조성물. The coating composition of claim 2 or 3 comprising at least two parylene compounds having different purity levels. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도성 물질이 세라믹인 코팅 조성물. The coating composition of claim 1 wherein the thermally conductive material is a ceramic. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도성 물질이 질화알루미늄, 산화알루미늄 및 질화붕소로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 코팅 조성물. The coating composition of claim 1, wherein the thermally conductive material is selected from the group consisting of aluminum nitride, aluminum oxide and boron nitride. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도성 물질이 1010 ohm*cm 초과의 체적 저항률을 갖는 것인 코팅 조성물.The coating composition of claim 1, wherein the thermally conductive material has a volume resistivity of greater than 10 10 ohm * cm. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도성 물질의 질량이 등각 코팅 화합물 및 열 전도성 물질의 총 질량의 약 3% 이하인 코팅 조성물.The coating composition of claim 1, wherein the mass of the thermally conductive material is about 3% or less of the total mass of the conformal coating compound and the thermally conductive material. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도성 물질의 질량이 등각 코팅 화합물 및 열 전도성 물질의 총 질량의 약 1% 이하인 코팅 조성물.The coating composition of claim 1, wherein the mass of the thermally conductive material is about 1% or less of the total mass of the conformal coating compound and the thermally conductive material. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 파릴렌 화합물 단독의 열 전도도보다 5-10% 더 큰 열 전도도를 갖는 코팅 조성물.10. The coating composition of claim 2 having a thermal conductivity of 5-10% greater than the thermal conductivity of the parylene compound alone. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 약 R80 내지 약 R95의 경도를 갖는 코팅 조성물.The coating composition of claim 1 having a hardness of about R80 to about R95. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도성 물질이 등각 코팅 화합물의 중합체에 분산된 것인 코팅 조성물.The coating composition of claim 1, wherein the thermally conductive material is dispersed in a polymer of the conformal coating compound. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 코팅 조성물을 포함하는, 물체의 표면의 적어도 일부분 상의 등각 코팅물.A conformal coating on at least a portion of the surface of an object, comprising the coating composition of claim 1. 제13항에 있어서, 물체가 통신 장치, 스피커, 휴대 전화, 오디오 플레이어, 카메라, 비디오 플레이어, 원격 제어 장치, 위성 위치확인 시스템, 컴퓨터 부품, 레이더 디스플레이, 수심 측정기, 어군 탐지기, 비상 위치 지시용 무선 표지(emergency position-indicating radio beacon; EPIRB), 비상 위치정보 송신기(emergency locator transmitter; ELT) 및 개인용 위치 신호기(personal locator beacon; PLB)로부터 임의로 선택된 전자 소자인 등각 코팅물.The radio of claim 13, wherein the object is a communication device, a speaker, a mobile phone, an audio player, a camera, a video player, a remote control device, a satellite positioning system, a computer component, a radar display, a depth finder, a fish finder, an emergency positioning radio. Conformal coating, which is an electronic device selected arbitrarily from an indicator position-indicating radio beacon (EPIRB), an emergency locator transmitter (ELT) and a personal locator beacon (PLB). 제13항에 있어서, 물체가 종이 제품; 직물 제품; 예술품; 회로 기판; 해양 탐사 장치; 우주 탐사 장치; 유해 폐기물 수송 장치; 자동차 장치; 전기기계 장치; 군용 시스템 컴포넌트; 탄약; 총; 무기; 의료 기기; 및 보청기, 인공 와우(cochlear ear implant) 및 보철로 이루어진 군으로부터 임의로 선택된 생체의료 장치로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 등각 코팅물.The method of claim 13, wherein the object is a paper product; Textile products; Art work; A circuit board; Offshore exploration devices; Space exploration devices; Hazardous waste transportation devices; Automotive devices; Electromechanical devices; Military system components; ammunition; gun; weapon; Medical Equipment; And a biomedical device optionally selected from the group consisting of hearing aids, cochlear ear implants, and prostheses. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 표면이 플라스틱, 금속, 목재, 종이 또는 직물인 등각 코팅물.The conformal coating according to claim 13, wherein the surface is plastic, metal, wood, paper or fabric. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 표면이 물체의 외부 표면인 등각 코팅물.The conformal coating of claim 13, wherein the surface is an exterior surface of the object. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 기상(gaseous phase)의 등각 코팅 화합물의 단량체를 포함하는 기체성 혼합물인 코팅 조성물.The coating composition according to claim 1, which is a gaseous mixture comprising monomers of conformal coating compounds in a gaseous phase. 제18항에 있어서, 기체성 혼합물이 고체 입자의 열 전도성 물질을 포함하는 것인 코팅 조성물.The coating composition of claim 18, wherein the gaseous mixture comprises a thermally conductive material of solid particles. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 코팅 조성물로 구성된 등각 코팅물을 표면의 적어도 일부분 상에 포함하는 물체.An object comprising a conformal coating composed of the coating composition of claim 1 on at least a portion of the surface. 제20항에 있어서, 통신 장치, 스피커, 휴대 전화, 오디오 플레이어, 카메라, 비디오 플레이어, 원격 제어 장치, 위성 위치확인 시스템, 컴퓨터 부품, 레이더 디스플레이, 수심 측정기, 어군 탐지기, 비상 위치 지시용 무선 표지 (EPIRB), 비상 위치정보 송신기 (ELT) 및 개인용 위치 신호기 (PLB)로부터 임의로 선택된 전자 소자인 물체.21. A radio beacon according to claim 20, comprising a communication device, a speaker, a mobile phone, an audio player, a camera, a video player, a remote control device, a satellite positioning system, a computer component, a radar display, a depth finder, a fish finder, an emergency position indicator An electronic element arbitrarily selected from an EPIRB), an emergency location transmitter (ELT) and a personal location signal (PLB). 제20항에 있어서, 종이 제품; 직물 제품; 예술품; 회로 기판; 해양 탐사 장치; 우주 탐사 장치; 유해 폐기물 수송 장치; 자동차 장치; 전기기계 장치; 군용 시스템 컴포넌트; 탄약; 총; 무기; 의료 기기; 및 보청기, 인공 와우 및 보철로 이루어진 군으로부터 임의로 선택된 생체의료 장치로 이루어진 군으로부터 선택되는 물체.21. The article of claim 20, further comprising: paper products; Textile products; Art work; A circuit board; Offshore exploration devices; Space exploration devices; Hazardous waste transportation devices; Automotive devices; Electromechanical devices; Military system components; ammunition; gun; weapon; Medical Equipment; And a biomedical device optionally selected from the group consisting of hearing aids, cochlear implants and prostheses. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 표면이 플라스틱, 금속, 목재, 종이 또는 직물인 물체.The object of claim 20, wherein the surface is plastic, metal, wood, paper or fabric. 제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 표면이 외부 표면인 물체.The object of claim 20, wherein the surface is an outer surface. 제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 표면이 실질적으로 등각 코팅물로 피복된 물체.The object of claim 20, wherein the surface is coated with a substantially conformal coating. A) 등각 코팅 화합물을 가열하여 등각 코팅 화합물의 기체성 단량체를 형성하는 단계,
B) 열 전도성 물질을 상기 기체성 단량체와 배합하여 기체성 혼합물을 형성하는 단계 및
C) 등각 코팅 화합물 및 열 전도성 물질을 포함하는 등각 코팅물이 물체의 표면의 적어도 일부분 상에 형성되도록 하는 조건 하에서 물체를 상기 기체성 혼합물과 접촉시켜 등각 코팅물을 물체에 도포하는 단계
를 포함하는, 등각 코팅물을 물체에 도포하는 방법.
A) heating the conformal coating compound to form a gaseous monomer of the conformal coating compound,
B) combining a thermally conductive material with the gaseous monomer to form a gaseous mixture and
C) applying the conformal coating to the object by contacting the object with the gaseous mixture under conditions such that a conformal coating comprising a conformal coating compound and a thermally conductive material is formed on at least a portion of the surface of the object.
Comprising a conformal coating on the object.
제26항에 있어서, 등각 코팅 화합물이 파릴렌 D, 파릴렌 C, 파릴렌 N 및 파릴렌 HT® 화합물로 이루어진 군으로부터 임의로 선택된 파릴렌 화합물인 방법.27. The method of claim 26, wherein the conformal coating compound is a parylene compound optionally selected from the group consisting of parylene D, parylene C, parylene N, and parylene HT® compounds. 제26항 또는 제27항에 있어서, 열 전도성 물질이 세라믹인 방법.28. The method of claim 26 or 27, wherein the thermally conductive material is a ceramic. 제26항 또는 제27항에 있어서, 열 전도성 물질이 질화알루미늄, 산화알루미늄 및 질화붕소로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법. 28. The method of claim 26 or 27, wherein the thermally conductive material is selected from the group consisting of aluminum nitride, aluminum oxide and boron nitride. 제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도성 물질이 고체 입자 형태인 방법.30. The method of any one of claims 26-29, wherein the thermally conductive material is in the form of solid particles. 제30항에 있어서, 고체 입자가 약 1.8 마이크로미터 내지 약 2.5 마이크로미터인 방법.The method of claim 30, wherein the solid particles are about 1.8 micrometers to about 2.5 micrometers. A) 파릴렌 화합물을 약 125 내지 약 200℃의 온도로 가열하여 기체성 파릴렌 화합물을 형성하고, 여기서, 파릴렌 화합물의 가열은 2 이상의 가열 단계로 수행하는 단계,
B) 상기 기체성 파릴렌 화합물을 약 650 내지 약 700℃의 온도로 가열하여 기체성 파릴렌 화합물을 분해시켜 파릴렌 단량체를 형성하는 단계 및
C) 파릴렌 중합체를 포함하는 등각 코팅물이 물체의 표면의 적어도 일부분 상에 형성되도록 하는 조건 하에서 물체를 상기 파릴렌 단량체와 접촉시켜 코팅물을 물체에 도포하는 단계
를 포함하는, 등각 코팅물을 물체에 도포하는 방법.
A) heating the parylene compound to a temperature of about 125 to about 200 ° C. to form a gaseous parylene compound, wherein heating of the parylene compound is carried out in at least two heating steps,
B) heating the gaseous parylene compound to a temperature of about 650 to about 700 ° C. to decompose the gaseous parylene compound to form a parylene monomer, and
C) applying the coating to the object by contacting the object with the parylene monomer under conditions such that a conformal coating comprising a parylene polymer is formed on at least a portion of the surface of the object
Comprising a conformal coating on the object.
제32항에 있어서, 단계 A가, 파릴렌 화합물을 약 125 내지 약 180℃의 온도로 가열하는 단계 및 파릴렌 화합물을 약 200 내지 약 220℃의 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것인 방법.33. The method of claim 32, wherein step A comprises heating the parylene compound to a temperature of about 125 to about 180 ° C and heating the parylene compound to a temperature of about 200 to about 220 ° C. 제32항 또는 제33항에 있어서, 기체성 파릴렌 화합물의 가열을 2 이상의 단계로 수행하는 것인 방법.34. The method of claim 32 or 33, wherein the heating of the gaseous parylene compound is carried out in two or more stages. 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 B가, 기체성 파릴렌 화합물을 약 680℃의 온도로 가열하는 단계 및 기체성 파릴렌 화합물을 약 700℃ 이상의 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것인 방법.35. The method of any of claims 32-34, wherein step B comprises heating the gaseous parylene compound to a temperature of about 680 ° C and heating the gaseous parylene compound to a temperature of about 700 ° C or more. Which method. 제32항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 파릴렌 화합물이 파릴렌 D, 파릴렌 C, 파릴렌 N 및 파릴렌 HT® 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.36. The method of any one of claims 32-35, wherein the parylene compound is selected from the group consisting of parylene D, parylene C, parylene N, and parylene HT® compounds. 제26항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 C 전에, 실란이 물체의 표면을 활성화시키는 조건 하에서 물체를 기체성 실란과 접촉시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.37. The method of any one of claims 26 to 36, further comprising, prior to step C, contacting the object with gaseous silane under conditions that the silane activates the surface of the object. 제37항에 있어서, 실란이 실퀘스트(Silquest)® A-174, 실퀘스트® 111 및 실퀘스트® A-174 (NT)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 실란인 방법.38. The method of claim 37, wherein the silane is at least one silane selected from the group consisting of Silquest® A-174, Silquest® 111, and Silquest® A-174 (NT). 제26항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 물체가 단계 C 동안에 약 5℃ 내지 약 30℃의 온도인 방법.The method of claim 26, wherein the object is at a temperature of about 5 ° C. to about 30 ° C. during Step C. 40. 제26항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 등각 코팅이 약 100 옹스트롬 내지 약 3.0 밀리미터인 방법.40. The method of any one of claims 26-39, wherein the conformal coating is from about 100 angstroms to about 3.0 millimeters. 제26항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 등각 코팅이 약 0.0025 mm 내지 약 0.050 mm 두께인 방법.41. The method of any one of claims 26-40, wherein the conformal coating is about 0.0025 mm to about 0.050 mm thick. 제26항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 물체가 통신 장치, 스피커, 휴대 전화, 오디오 플레이어, 카메라, 비디오 플레이어, 원격 제어 장치, 위성 위치확인 시스템, 컴퓨터 부품, 레이더 디스플레이, 수심 측정기, 어군 탐지기, 비상 위치 지시용 무선 표지 (EPIRB), 비상 위치정보 송신기 (ELT) 및 개인용 위치 신호기 (PLB)로부터 임의로 선택된 전자 소자인 방법.42. The apparatus of any of claims 26 to 41, wherein the object is a communication device, speaker, cell phone, audio player, camera, video player, remote control device, satellite positioning system, computer component, radar display, depth meter, And an electronic device arbitrarily selected from a fish finder, an emergency position indication radio beacon (EPIRB), an emergency position information transmitter (ELT) and a personal position signal (PLB). 제26항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 물체가 종이 제품; 직물 제품; 예술품; 회로 기판; 해양 탐사 장치; 우주 탐사 장치; 유해 폐기물 수송 장치; 자동차 장치; 전기기계 장치; 군용 시스템 컴포넌트; 탄약; 총; 무기; 의료 기기; 및 보청기, 인공 와우 및 보철로 이루어진 군으로부터 임의로 선택된 생체의료 장치로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.42. The method of claim 26, wherein the object is a paper product; Textile products; Art work; A circuit board; Offshore exploration devices; Space exploration devices; Hazardous waste transportation devices; Automotive devices; Electromechanical devices; Military system components; ammunition; gun; weapon; Medical Equipment; And a biomedical device optionally selected from the group consisting of hearing aids, cochlear implants and prostheses. 제26항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 표면이 플라스틱, 금속, 목재, 종이 또는 직물인 방법.44. The method of any one of claims 26 to 43, wherein the surface is plastic, metal, wood, paper or fabric. 제26항 내지 제41항 중 어느 한 항의 방법에 의해 코팅물이 표면의 적어도 일부분에 도포된 물체.An object wherein a coating is applied to at least a portion of a surface by the method of any one of claims 26 to 41. 제45항에 있어서, 표면이 외부 표면인 물체.46. The object of claim 45, wherein the surface is an outer surface. 2개 이상의 온도 존을 포함하는 기화 챔버;
상기 기화 챔버에 작동가능하게 연결된 열분해 챔버; 및
상기 열분해 챔버에 작동가능하게 연결된 진공 챔버
를 포함하는, 등각 코팅물을 물체에 도포하는 장치.
A vaporization chamber comprising two or more temperature zones;
A pyrolysis chamber operably connected to the vaporization chamber; And
A vacuum chamber operatively connected to the pyrolysis chamber
Apparatus for applying a conformal coating to the object, comprising.
제47항에 있어서, 열분해 챔버 및 진공 챔버를 작동가능하게 연결시키고, 열분해 챔버와 진공 챔버 사이에서 기체를 전달할 수 있으며, T-포트(T-port)를 포함하는 연결부를 추가로 포함하는 장치.48. The apparatus of claim 47, further comprising a connection operatively connecting the pyrolysis chamber and the vacuum chamber, capable of transferring gas between the pyrolysis chamber and the vacuum chamber, and comprising a T-port. 제47항 또는 제48항에 있어서, T-포트가, 열분해 챔버로부터 연결부를 통해 진공 챔버로 전달되는 기체에 열 전도성 물질을 주입하는 수단과 작동가능하게 연결된 것인 장치.49. The device of claim 47 or 48, wherein the T-port is operably connected with means for injecting a thermally conductive material into the gas transferred from the pyrolysis chamber through the connection to the vacuum chamber. 제47항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 진공 챔버가, 열분해 챔버에 작동가능하게 연결된 증착 챔버 및 진공 생성 구성요소를 포함하는 것인 장치.50. The apparatus of claim 47, wherein the vacuum chamber comprises a deposition chamber and a vacuum generating component operably connected to the pyrolysis chamber. 제50항에 있어서, 진공 생성 구성요소가 하나 이상의 진공 펌프를 포함하는 것인 장치.51. The apparatus of claim 50, wherein the vacuum generating component comprises one or more vacuum pumps. 제47항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 기화 챔버가 2개의 온도 존을 갖는 것인 장치.52. The device of any of claims 47-51, wherein the vaporization chamber has two temperature zones. 제47항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 기화 챔버가 관형로(tubular furnace)인 장치.53. The apparatus of any one of claims 47-52, wherein the vaporization chamber is a tubular furnace. 제47항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 열분해 챔버가 복수개의 온도 존을 갖는 것인 장치.54. The apparatus of any of claims 47-53, wherein the pyrolysis chamber has a plurality of temperature zones. 제47항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 열분해 챔버가 2개의 온도 존을 갖는 것인 장치.55. The apparatus of any of claims 47-54, wherein the pyrolysis chamber has two temperature zones. 제47항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 열분해 챔버가 관형로인 장치.The apparatus of claim 47, wherein the pyrolysis chamber is a tubular furnace.
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