KR20180016550A - 코팅된 전기 조립체 - Google Patents

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KR20180016550A
KR20180016550A KR1020187000717A KR20187000717A KR20180016550A KR 20180016550 A KR20180016550 A KR 20180016550A KR 1020187000717 A KR1020187000717 A KR 1020187000717A KR 20187000717 A KR20187000717 A KR 20187000717A KR 20180016550 A KR20180016550 A KR 20180016550A
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KR
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plasma
multilayer
electrical assembly
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KR1020187000717A
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지안프랑코 아레스타
개리스 헤니간
앤드류 사이먼 홀 브룩스
샤이렌드라 비크람 싱
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셈블란트 리미티드
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Abstract

본 발명은 전기 조립체에 관한 것으로서, 상기 전기 조립체는 상기 전기 조립체의 적어도 하나의 표면 상에 다층 컨포멀 코팅을 갖고, 상기 다층 코팅의 각각의 층은, (a) 1종 이상의 유기규소 화합물, (b) 선택적으로 O2, N2O, NO2, H2, NH3, N2, SiF4 및/또는 헥사플루오로프로필렌 (HFP), 및 (c) 선택적으로 He, Ar 및/또는 Kr을 포함하는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있다. 생성된 플라즈마-증착된 재료 화학의 화학은 일반식 SiOxHyCzFaNb에 의해 기재될 수 있다. 상기 컨포멀 코팅의 특성은 x, y, z, a 및 b의 값을 조정함으로써 맞춤화된다.

Description

코팅된 전기 조립체
본 발명은 코팅된 전기 조립체 및 코팅된 전기 조립체의 제조 방법에 관한 것이다.
컨포멀 코팅(conformal coating)은 전기 조립체를 작동 동안 환경적인 노출로부터 보호하기 위해 전자 산업에서 수년 동안 사용되어 왔다. 컨포멀 코팅은 인쇄 회로 기판과 같은 전기 조립체 및 이의 부품들의 윤곽에 따르는 보호 래커(protective lacquer)의 얇은 가요성 층이다.
IPC 정의에 따른 5종의 주요 부류의 컨포멀 코팅: AR (아크릴), ER (에폭시), SR (실리콘), UR (우레탄) 및 XY (파라크실릴렌)가 있다. 이러한 5종의 유형 중에서, 파라크실릴렌 (또는 파릴렌)이 최상의 화학적, 전기적 및 물리적 보호를 제공하는 것으로 일반적으로 용인된다. 이러한 증착 공정은 시간 소모적이며, 고가이고, 출발 재료가 고가이다.
플라즈마 가공된 중합체/코팅은 종래 컨포멀 코팅에 대한 유망한 대체물로서 나타났다. 플라즈마-중합 기술에 의해 증착된 컨포멀 코팅은, 예를 들어 WO 2011/104500 및 WO 2013/132250에 설명되어 있다.
이러한 발전에도 불구하고, 상업적으로 입수가능한 코팅과 적어도 유사한 수준의 화학적, 전기적 및 물리적 보호를 제공하지만, 보다 용이하고 저렴하게 제조될 수 있는 추가의 컨포멀 코팅에 대한 필요성이 남아있다. 또한, 상업적으로 입수가능한 코팅과 비교하여 증가된 수준의 수분 보호를 달성하며, 따라서 높은 수준의 방수 보호를 달성하는 코팅에 대한 필요성이 남아있다.
놀랍게도, 본 발명자들은 유기규소 화합물을 플라즈마 증착에 의해 증착하여 높은 수준의 화학적, 전기적 및 물리적 보호를 제공하는 다층 컨포멀 코팅을 제공할 수 있음을 발견하였다. 이러한 코팅의 탁월한 수분-장벽 특성이 특히 바람직하며, 잠재적으로, 현재 이용가능한 것보다 훨씬 더 높은 수준의 방수를 갖는 코팅된 전기 조립체를 생성할 수 있다. 또한, 본 발명자들은 이러한 코팅이 단단하고 탁월한 내스크래치성을 갖도록 플라즈마 화학을 조정하고, 재료 구조를 가공하였다.
따라서, 본 발명은 전기 조립체의 적어도 하나의 표면 상에 다층 컨포멀 코팅을 갖는 전기 조립체에 관한 것이며, 상기 다층 코팅의 각각의 층은, (a) 1종 이상의 유기규소 화합물, (b) 선택적으로 O2, N2O, NO2, H2, NH3, N2, SiF4 및/또는 헥사플루오로프로필렌 (HFP), 및 (c) 선택적으로 He, Ar 및/또는 Kr을 포함하는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 전기 부품의 적어도 하나의 표면 상에 다층 컨포멀 코팅을 갖는 전기 부품에 관한 것이며, 상기 다층 코팅의 각각의 층은, (a) 1종 이상의 유기규소 화합물, (b) 선택적으로 O2, N2O, NO2, H2, NH3, N2, SiF4 및/또는 헥사플루오로프로필렌 (HFP), 및 (c) 선택적으로 He, Ar 및/또는 Kr을 포함하는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻을 수 있다.
도 1은 다층 컨포멀 코팅을 갖는 본 발명의 전기 조립체의 일례를 나타낸다.
도 2 내지 4는 도 1에서의 다층 컨포멀 코팅을 관통하는 횡단면을 나타내고, 바람직한 코팅의 구조를 도시한다.
도 5는 실시예 1에서 제조된 코팅에 대한 푸리에(Fourier) 변환 적외선 (FTIR) 스펙트럼을 나타낸다.
도 6은 실시예 2에서 제조된 코팅에 대한 FTIR 스펙트럼을 나타낸다.
도 7은, 코움(combs)이 다양한 다층 컨포멀 코팅으로 코팅된 다음, 물을 사용하여 코팅된 경우의 전기 저항에 대해 시험한 실시예 4로부터의 결과를 나타낸다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 다층 컨포멀 코팅은 유기규소 화합물의 플라즈마 증착에 의해 얻을 수 있는 층을 포함한다. 유기규소 화합물(들)은 반응성 기체 및/또는 비반응성 기체의 존재 또는 부재 하에 증착될 수 있다. 증착된 생성 층은 일반식 SiOxHyCzFaNb를 가지며, 여기서 x, y, z, a 및 b의 값은 (a) 사용된 특정한 유기규소 화합물(들), (b) 반응성 기체의 존재 여부 및 반응성 기체의 종류(identify), 및 (c) 비반응성 기체의 존재 여부 및 비반응성 기체의 종류에 따라 달라진다. 예를 들어, 플루오린 또는 질소가 유기규소 화합물(들)에 존재하지 않고, 플루오린 또는 질소를 함유하는 반응성 기체가 사용되지 않는 경우, a 및 b의 값은 0일 것이다. 하기에 추가로 상세히 논의될 바와 같이, x, y, z, a 및 b의 값은 적절한 유기규소 화합물(들) 및/또는 반응성 기체, 및 각각의 층 및 이에 따라 제어된 전체 코팅의 특성을 선택함으로써 조정될 수 있다.
의심의 여지를 피하기 위해, 다층 코팅의 각각의 층은 이러한 층을 형성하기 위해 사용된 전구체 혼합물의 유기 성질에도 불구하고 정확한 전구체 혼합물에 따라 유기 또는 무기 특성을 가질 수 있다는 것을 알 것이다. 일반식 SiOxHyCzFaNb의 유기 층에서 y 및 z의 값은 0 초과일 것인 반면, 일반식 SiOxHyCzFaNb의 무기 층에서 y 및 z의 값은 0으로 향하는 경향을 가질 것이다. 층의 유기 성질은 통상의 기술자에 의해 통상의 분석 기술을 사용하여, 예컨대 푸리에 변환 적외선 분광법을 사용하여 탄소-수소 및/또는 탄소-탄소 결합의 존재를 검출함으로써 용이하게 결정될 수 있다. 유사하게, 층의 무기 성질은 통상의 기술자에 의해 통상의 분석 기술을 사용하여, 예컨대 푸리에 변환 적외선 분광법을 사용하여 탄소-수소 및/또는 탄소-탄소 결합의 부재를 검출함으로써 용이하게 결정될 수 있다.
플라즈마 증착 공정
본 발명의 다층 컨포멀 코팅에 존재하는 층은 전구체 혼합물의 플라즈마 증착, 전형적으로 플라즈마 강화 화학 기상 증착 (PECVD) 또는 플라즈마 강화 물리 기상 증착 (PEPVD), 바람직하게는 PECVD에 의해 얻을 수 있다. 플라즈마 증착 공정은 전형적으로 감소된 압력, 전형적으로 0.001 내지 10 mbar, 바람직하게는 0.01 내지 1 mbar, 예를 들어 약 0.7 mbar에서 수행된다. 증착 반응은 계내로 전기 조립체의 표면 상에서 또는 이미 증착된 층의 표면 상에서 일어난다.
플라즈마 증착은 전형적으로, 이온화된 및 중성의 공급 기체/전구체, 이온, 전자, 원자, 라디칼 및/또는 다른 플라즈마 생성되는 중성 종을 포함하는 플라즈마를 생성하는 반응기에서 수행된다. 반응기는 전형적으로 챔버, 진공 시스템 및 1종 이상의 에너지원을 포함하지만, 플라즈마를 생성하도록 구성된 임의의 적합한 유형의 반응기가 사용될 수 있다. 에너지원은 1종 이상의 기체를 플라즈마로 전환시키도록 구성된 임의의 적합한 장치를 포함할 수 있다. 바람직하게는 에너지원은 가열기, 무선 주파수 (RF) 생성기 및/또는 마이크로파 생성기를 포함한다.
플라즈마 증착은 다른 기술을 사용하여서는 제조될 수 없는 고유한 부류의 재료를 생성한다. 플라즈마 증착된 재료는 매우 무질서한 구조를 갖고, 일반적으로 고도로 가교되며, 무작위 분지를 함유하고, 일부의 반응성 부위를 보유한다. 이러한 화학적 및 물리적 차별성은 널리 공지되어 있으며, 예를 들어 문헌 [Plasma Polymer Films, Hynek Biederman, Imperial College Press 2004 and Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 2 nd Edition, Michael A. Lieberman, Alan J. Lichtenberg, Wiley 2005]에 기재되어 있다.
전형적으로, 전기 조립체를 반응기의 챔버에 위치시키며, 진공 시스템을 사용하여 상기 챔버를 10-3 내지 10 mbar 범위의 압력으로 펌프 다운시킨다. 이어서, 1종 이상의 기체를 전형적으로 (제어된 유량으로) 상기 챔버 내로 주입하고, 에너지원이 안정한 기체 플라즈마를 생성한다. 이어서, 1종 이상의 전구체 화합물이 전형적으로 기체 및/또는 증기로서 상기 챔버 내 플라즈마상(plasma phase)에 도입된다. 대안적으로, 먼저 전구체 화합물이 도입될 수 있고, 두번째로 안정한 기체 플라즈마가 생성된다. 플라즈마상에 도입될 때, 전구체 화합물은 전형적으로 분해 (및/또는 이온화)되어 플라즈마 내에 다양한 활성 종 (즉, 라디칼)을 생성하며, 이는 전기 조립체의 노출된 표면 상에 증착되어, 이에 층을 형성한다.
증착된 재료의 정확한 성질 및 조성은 전형적으로 하기 조건 중 하나 이상에 따라 달라진다: (i) 선택된 플라즈마 기체; (ii) 사용된 특정한 전구체 화합물(들); (iii) 전구체 화합물(들)의 양 [이는 전구체 화합물(들)의 압력, 기체 주입의 유량 및 방식의 조합에 의해 결정될 수 있음]; (iv) 전구체 화합물(들)의 비; (v) 전구체 화합물(들)의 순서; (vi) 플라즈마 압력; (vii) 플라즈마 구동 주파수(plasma drive frequency); (viii) 전력 펄스 및 펄스 폭 타이밍(pulse width timing); (ix) 코팅 시간; (x) 플라즈마 전력 (피크 및/또는 평균 플라즈마 전력 포함); (xi) 챔버 전극 배열; 및/또는 (xii) 유입되는 조립체의 제조.
전형적으로 플라즈마 구동 주파수는 1 kHz 내지 4 GHz이다. 전형적으로 플라즈마 전력 밀도는 0.001 내지 50 W/cm2, 바람직하게는 0.01 W/cm2 내지 0.02 W/cm2, 예를 들어 약 0.0175 W/cm2이다. 전형적으로 질량 유량은 5 내지 1000 sccm, 바람직하게는 5 내지 20 sccm, 예를 들어 약 10 sccm이다. 전형적으로 작동 압력은 0.001 내지 10 mbar, 바람직하게는 0.01 내지 1 mbar, 예를 들어 약 0.7 mbar이다. 전형적으로 코팅 시간은 10초 내지 > 60분, 예를 들어 10초 내지 60분이다.
플라즈마 가공은 보다 큰 플라즈마 챔버를 사용함으로써 용이하게 확대될 수 있다. 그러나, 통상의 기술자가 알 바와 같이, 바람직한 조건은 플라즈마 챔버의 크기 및 기하구조에 따라 달라질 것이다. 따라서, 사용되는 특정한 플라즈마 챔버에 따라, 통상의 기술자가 작동 조건을 변형하는 것이 유리할 수 있다.
전구체 화합물
본 발명의 다층 컨포멀 코팅은 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻을 수 있는 층들을 포함한다. 전구체 혼합물은 1종 이상의 유기규소 화합물을 포함하고, 선택적으로 반응성 기체 (예컨대, O2) 및/또는 비반응성 기체 (예컨대, Ar)를 추가로 포함한다. 증착된 생성 층은 일반식 SiOxHyCzFaNb를 가지며, 여기서 x, y, z, a 및 b의 값은 (i) 사용된 특정한 유기규소 화합물(들), 및 (ii) 반응성 기체의 존재 여부 및 반응성 기체의 종류에 따라 달라진다.
전형적으로 전구체 혼합물은 1종 이상의 유기규소 화합물, 선택적인 반응성 기체(들) 및 선택적인 비반응성 기체(들)로 이루어지거나 또는 본질적으로 이루어진다. 본원에 사용된 용어 "본질적으로 이루어진"은 전구체 혼합물이 그로 본질적으로 이루어진 성분들뿐만 아니라 다른 성분들을 포함하는 것을 지칭하되, 단 상기 다른 성분들은 상기 전구체 혼합물로부터 형성된 생성 층의 본질적인 특성에 질료적으로(materially) 영향을 주지 않는다. 전형적으로, 특정 성분들로 본질적으로 이루어진 전구체 혼합물은 95 중량% 이상의 그러한 성분들, 바람직하게는 99 중량% 이상의 그러한 성분들을 함유할 것이다.
1종 이상의 유기규소 화합물이 과량의 산소 및 질소-함유 반응성 기체 (예컨대, NH3, O2, N2O 또는 NO2)의 부재 하에 플라즈마 증착되는 경우, 생성 층은 사실상 유기성일 것이고, 일반식 SiOxHyCzFaNb를 가질 것이다. y 및 z의 값은 0보다 클 것이다. O, F 또는 N이 유기규소 화합물(들)의 부분으로서 또는 반응성 기체로서 전구체 혼합물 중에 존재하는 경우, x, a 및 b의 값은 0보다 클 것이다.
1종 이상의 유기규소 화합물이 산소-함유 반응성 기체 (예컨대, O2 또는 N2O 또는 NO2)의 존재 하에 플라즈마 증착되는 경우, 유기규소 전구체 중의 탄화수소 잔기가 산소-함유 반응성 기체와 반응하여 CO2 및 H2O를 형성한다. 이는 생성 층의 무기 성질을 증가시킬 것이다. 충분한 산소-함유 반응성 기체가 존재하는 경우, 탄화수소 잔기 모두가 제거되어, 생성 층이 사실상 실질적으로 무기성/세라믹이도록 할 수 있다 (이 경우 일반식 SiOxHyCzFaNb에서, y, z, a 및 b는 0으로의 경향을 갖는 무시할 만한 값을 가질 것임). RF 전력 밀도를 증가시키고 플라즈마 압력을 감소시킴으로써 수소 함량이 추가로 감소될 수 있고, 이에 따라 산화 과정을 향상시키고, 조밀한 무기 층을 유도할 수 있다 (이 경우 일반식 SiOxHyCzFaNb에서, x는 2만큼 높으며, y, z, a 및 b는 0으로의 경향을 갖는 무시할 만한 값을 가질 것임).
전형적으로, 전구체 혼합물은 1종의 유기규소 화합물을 포함하지만, 2종 이상의 상이한 유기규소 화합물, 예를 들어 2, 3 또는 4종의 상이한 유기규소 화합물을 사용하는 것이 일부 환경 하에 바람직할 수 있다.
전형적으로, 유기규소 화합물은 유기실록산, 유기실란, 질소-함유 유기규소 화합물, 예컨대 실라잔 또는 아미노실란, 또는 할로겐-함유 유기규소 화합물, 예컨대 할로겐-함유 유기실란이다. 유기규소 화합물은 선형 또는 시클릭일 수 있다.
유기규소 화합물은 하기 화학식 (I)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00001
상기 식에서, 각각의 R1 내지 R6은 독립적으로 C1-C6 알킬 기, C2-C6 알케닐 기 또는 수소를 나타내되, 단 R1 내지 R6 중 적어도 1개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직하게는, 각각의 R1 내지 R6은 독립적으로 C1-C3 알킬 기, C2-C4 알케닐 기 또는 수소, 예를 들어 메틸, 에틸, 비닐, 알릴 또는 수소를 나타내되, 단 R1 내지 R6 중 적어도 1개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직하게는 R1 내지 R6 중 적어도 2 또는 3개, 예를 들어 4, 5 또는 6개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직한 예는 헥사메틸디실록산 (HMDSO), 테트라메틸디실록산 (TMDSO), 1,3-디비닐테트라메틸디실록산 (DVTMDSO) 및 헥사비닐디실록산 (HVDSO)을 포함한다. 헥사메틸디실록산 (HMDSO) 및 테트라메틸디실록산 (TMDSO)이 특히 바람직하며, 헥사메틸디실록산 (HMDSO)이 가장 바람직하다.
대안적으로, 유기규소 화합물은 하기 화학식 (II)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00002
상기 식에서, 각각의 R7 내지 R10은 독립적으로 C1-C6 알킬 기, C1-C6 알콕시 기, C2-C6 알케닐 기, 수소 또는 -(CH2)1-4NR'R" 기 (여기서, R' 및 R"는 독립적으로 C1-C6 알킬 기를 나타냄)를 나타내되, 단 R7 내지 R10 중 적어도 1개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직하게는 각각의 R7 내지 R10은 독립적으로 C1-C3 알킬 기, C1-C3 알콕시 기, C2-C4 알케닐 기, 수소 또는 -(CH2)2-3NR'R" 기 (여기서, R' 및 R"는 독립적으로 메틸 또는 에틸 기, 예를 들어 메틸, 에틸, 이소프로필, 메톡시, 에톡시, 비닐, 알릴, 수소 또는 -CH2CH2CH2N(CH2CH3)2)를 나타내되, 단 R7 내지 R10 중 적어도 1개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직하게는 R7 내지 R10 중 적어도 2개, 예를 들어 3 또는 4개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직한 예는 알릴트리메틸실란, 알릴트리메톡시실란 (ATMOS), 테트라에틸오르토실리케이트 (TEOS), 3-(디에틸아미노)프로필-트리메톡시실란, 트리메틸실란 (TMS) 및 트리이소프로필실란 (TiPS)을 포함한다.
대안적으로, 유기규소 화합물은 하기 화학식 (III)의 시클릭 화합물일 수 있다:
Figure pct00003
상기 식에서, n은 3 또는 4를 나타내고, 각각의 R11 및 R12는 각각 독립적으로 C1-C6 알킬 기, C2-C6 알케닐 기 또는 수소를 나타내되, 단 R11 및 R12 중 적어도 1개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직하게는, 각각의 R11 및 R12는 독립적으로 C1-C3 알킬 기, C2-C4 알케닐 기 또는 수소, 예를 들어 메틸, 에틸, 비닐, 알릴 또는 수소를 나타내되, 단 R11 및 R12 중 적어도 1개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직한 예는 트리비닐-트리메틸-시클로트리실록산 (V3D3), 테트라비닐-테트라메틸-시클로테트라실록산 (V4D4), 테트라메틸시클로테트라실록산 (TMCS) 및 옥타메틸시클로테트라실록산 (OMCTS)을 포함한다.
대안적으로, 유기규소 화합물은 하기 화학식 (IV)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00004
상기 식에서, 각각의 X1 내지 X6은 독립적으로 C1-C6 알킬 기, C2-C6 알케닐 기 또는 수소를 나타내되, 단 X1 내지 X6 중 적어도 1개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직하게는 각각의 X1 내지 X6은 독립적으로 C1-C3 알킬 기, C2-C4 알케닐 기 또는 수소, 예를 들어 메틸, 에틸, 비닐, 알릴 또는 수소를 나타내되, 단 X1 내지 X6 중 적어도 1개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직하게는 X1 내지 X6 중 적어도 2 또는 3개, 예를 들어 4, 5 또는 6개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직한 예는 헥사메틸디실라잔 (HMDSN)이다.
대안적으로, 유기규소 화합물은 하기 화학식 (V)의 시클릭 화합물일 수 있다:
Figure pct00005
상기 식에서, m은 3 또는 4를 나타내고, 각각의 X7 및 X8은 독립적으로 C1-C6 알킬 기, C2-C6 알케닐 기 또는 수소를 나타내되, 단 X7 및 X8 중 적어도 1개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직하게는, 각각의 X7 및 X8은 독립적으로 C1-C3 알킬 기, C2-C4 알케닐 기 또는 수소, 예를 들어 메틸, 에틸, 비닐, 알릴 또는 수소를 나타내되, 단 X7 및 X8 중 적어도 1개는 수소를 나타내지 않는다. 바람직한 예는 2,4,6-트리메틸-2,4,6-트리비닐시클로트리실라잔이다.
대안적으로, 유기규소 화합물은 하기 화학식 (VI)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00006
상기 식에서, X9 및 X10은 독립적으로 C1-C6 알킬 기를 나타내고, a는 0, 1 또는 2를 나타내고, b는 1, 2 또는 3을 나타내고, a 및 b의 합계는 1, 2 또는 3이다. 전형적으로, X9 및 X10은 C1-C3 알킬 기, 예를 들어 메틸 또는 에틸을 나타낸다. 바람직한 예는 디메틸아미노-트리메틸실란 (DMATMS), 비스(디메틸아미노)디메틸실란 (BDMADMS) 및 트리스(디메틸아미노)메틸실란 (TDMAMS)이다.
대안적으로, 유기규소 화합물은 하기 화학식 (VII)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00007
상기 식에서, 각각의 Y1 내지 Y4는 독립적으로 C1-C8 할로알킬 기, C1-C6 알킬 기, C1-C6 알콕시 기, 또는 C2-C6 알케닐 기 또는 수소를 나타내되, 단 Y1 내지 Y4 중 적어도 1개는 C1-C8 할로알킬 기를 나타낸다. 바람직하게는, 각각의 Y1 내지 Y4는 독립적으로 C1-C3 알킬 기, C1-C3 알콕시 기, C2-C4 알케닐 기 또는 C1-C8 할로알킬 기, 예를 들어 메틸, 에틸, 메톡시, 에톡시, 비닐, 알릴, 트리플루오로메틸 또는 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로옥틸을 나타내되, 단 Y1 내지 Y4 중 적어도 1개는 할로알킬 기를 나타낸다. 바람직한 예는 트리메틸(트리플루오로메틸)실란 및 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로옥틸트리에톡시실란이다.
바람직하게는 유기규소 화합물은 헥사메틸디실록산 (HMDSO), 테트라메틸디실록산 (TMDSO), 1,3-디비닐테트라메틸디실록산 (DVTMDSO), 헥사비닐디실록산 (HVDSO), 알릴트리메틸실란, 알릴트리메톡시실란 (ATMOS), 테트라에틸오르토실리케이트 (TEOS), 3-(디에틸아미노)프로필-트리메톡시실란, 트리메틸실란 (TMS), 트리이소프로필실란 (TiPS), 트리비닐-트리메틸-시클로트리실록산 (V3D3), 테트라비닐-테트라메틸-시클로테트라실록산 (V4D4), 테트라메틸시클로테트라실록산 (TMCS), 옥타메틸시클로테트라실록산 (OMCTS), 헥사메틸디실라잔 (HMDSN), 2,4,6-트리메틸-2,4,6-트리비닐시클로트리실라잔, 디메틸아미노-트리메틸실란 (DMATMS), 비스(디메틸아미노)디메틸실란, (BDMADMS), 트리스(디메틸아미노)메틸실란 (TDMAMS), 트리메틸(트리플루오로메틸)실란 또는 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로옥틸트리에톡시실란이다. 헥사메틸디실록산 (HMDSO) 및 테트라메틸디실록산 (TMDSO)이 특히 바람직하며, 헥사메틸디실록산 (HMDSO)이 가장 바람직하다.
본원에 사용된 용어 C1-C6 알킬은 1 내지 6개, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 탄화수소 기를 포함한다. 예는 메틸, 에틸, n-프로필 및 i-프로필, 부틸, 펜틸 및 헥실을 포함한다.
본원에 사용된 용어 C2-C6 알케닐은, 2 또는 6개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 4개의 탄소 원자 및 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 선형 또는 분지형 탄화수소 기를 포함한다. 바람직한 예는 비닐 및 알릴을 포함한다.
본원에 사용된 할로겐은 전형적으로 클로린, 플루오린, 브로민 또는 아이오딘이며, 바람직하게는 클로린, 브로민 또는 플루오린, 가장 바람직하게는 플루오린이다.
본원에 사용된 용어 C1-C6 할로알킬은 1개 이상의 상기 할로겐 원자에 의해 치환된 상기 C1-C6 알킬을 포함한다. 전형적으로, 이는 1, 2 또는 3개의 상기 할로겐 원자에 의해 치환된다. 특히 바람직한 할로알킬 기는 -CF3 및 -CCl3이다.
본원에 사용된 용어 C1-C6 알콕시 기는 산소 원자에 부착된 상기 알킬 기이다. 바람직한 예는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, 펜톡시 및 헥속시를 포함한다.
전구체 혼합물은 선택적으로 반응성 기체를 추가로 포함한다. 반응성 기체는 O2, N2O, NO2, H2, NH3, N2, SiF4 및/또는 헥사플루오로프로필렌 (HFP)으로부터 선택된다. 이러한 반응성 기체는 일반적으로 플라즈마 증착 메커니즘에 화학적으로 관여하며, 따라서 공동-전구체인 것으로 간주될 수 있다.
O2, N2O 및 NO2는 산소-함유 공동-전구체이고, 전형적으로 증착된 생성 층의 무기 특성을 증가시키기 위해 첨가된다. 이러한 공정은 상기에 논의되어 있다. N2O 및 NO2는 또한 질소-함유 공동-전구체이고, 전형적으로 증착된 생성 층의 질소 함량을 추가로 증가시키기 위해 (그리고 결과적으로 일반식 SiOxHyCzFaNb에서의 b의 값이 증가됨) 첨가된다.
H2는 환원성 공동-전구체이고, 전형적으로 증착된 생성 층의 산소 함량 (그리고 결과적으로 일반식 SiOxHyCzFaNb에서의 x의 값)을 감소시키기 위해 첨가된다. 이러한 환원성 조건 하에, 탄소 및 수소가 또한 일반적으로 증착된 생성 층으로부터 제거된다 (그리고 결과적으로 일반식 SiOxHyCzFaNb에서의 y 및 z의 값이 또한 감소됨). 공동-전구체로서의 H2의 첨가는 증착된 생성 층에서의 가교 수준을 증가시킨다.
N2는 질소-함유 공동-전구체이고, 전형적으로 증착된 생성 층의 질소 함량을 증가시키기 위해 (그리고 결과적으로 일반식 SiOxHyCzFaNb에서의 b의 값이 증가됨) 첨가된다.
NH3 또한 질소-함유 공동-전구체이고, 따라서 전형적으로 증착된 생성 층의 질소 함량을 증가시키기 위해 (그리고 결과적으로 일반식 SiOxHyCzFaNb에서의 b의 값이 증가됨) 첨가된다. 그러나, NH3은 추가로 환원성 특성을 갖는다. H2의 첨가에서와 같이, 이는, NH3이 공동-전구체로서 사용되는 경우, 산소, 탄소 및 수소가 일반적으로 증착된 생성 층으로부터 제거됨 (그리고 결과적으로 일반식 SiOxHyCzFaNb에서의 x, y 및 z의 값이 감소됨)을 의미한다. 공동-전구체로서의 NH3의 첨가는 증착된 생성 층에서의 가교 수준을 증가시킨다. 생성 층은 질화규소 구조 쪽으로의 경향을 갖는다.
SiF4 및 헥사플루오로프로필렌 (HFP)은 플루오린-함유 공동-전구체이고, 전형적으로 증착된 생성 층의 플루오린 함량을 증가시키기 위해 (그리고 결과적으로 일반식 SiOxHyCzFaNb에서의 a의 값이 증가됨) 첨가된다.
통상의 기술자는 증착된 생성 층의 목적하는 개질을 달성하기 위해, 임의의 가해진 전력 밀도에서 유기규소 화합물(들)에 대한 반응성 기체의 비를 용이하게 조정할 수 있다.
전구체 혼합물은 또한 선택적으로 비반응성 기체를 추가로 포함한다. 비반응성 기체는 He, Ar 또는 Kr이다. 비반응성 기체는 플라즈마 증착 메커니즘에 화학적으로 관여하지 않지만, 일반적으로 생성된 재료의 물리적 특성에 영향을 미친다. 예를 들어, He, Ar 또는 Kr의 첨가는 일반적으로 생성 층의 밀도 및 이에 따라 이의 경도를 증가시킬 것이다. He, Ar 또는 Kr의 첨가는 또한 생성되는 증착된 재료의 가교를 증가시킨다.
다층 컨포멀 코팅의 구조 및 특성
본 발명의 다층 컨포멀 코팅은 적어도 2개의 층을 포함한다. 다층 코팅에서의 제1 층 또는 최저 층은 전기 조립체의 표면과 접촉된다. 다층 코팅에서의 최종 층 또는 최상 층은 환경과 접촉된다. 다층 컨포멀 코팅이 2개 초과의 층을 포함하는 경우, 이러한 추가의 층은 제1 층/최저 층 및 최종 층/최상 층 사이에 위치될 것이다.
전형적으로, 다층 코팅은 2 내지 10개의 층을 포함한다. 따라서, 다층 코팅은 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개의 층을 가질 수 있다. 바람직하게는, 다층 코팅은 2 내지 8개의 층, 예를 들어 2 내지 6개의 층, 또는 3 내지 7개의 층, 또는 4 내지 8개의 층을 갖는다.
각각의 층 사이의 경계는 불연속적(discrete)이거나 또는 구배화(graded)될 수 있다. 2개 초과의 층을 갖는 다층 코팅에서, 층 사이의 각각의 경계는 불연속적이거나 또는 구배화될 수 있다. 따라서, 다층 코팅의 경우 경계 모두가 불연속적일 수 있거나, 또는 경계 모두가 구배화될 수 있거나, 또는 불연속적 경계 및 구배화된 경계 둘 모두가 존재할 수 있다.
2개의 층 사이의 구배화된 경계는 플라즈마 증착 공정 동안 시간 경과에 따라, 2개의 층 중 제1 층을 형성하기 위해 요구되는 전구체 혼합물로부터 2개의 층 중 제2 층을 형성하기 위해 요구되는 전구체 혼합물로 점진적으로 스위칭함으로써 달성될 수 있다. 2개의 층 사이의 구배화된 영역의 두께는 제1 전구체 혼합물로부터 제2 전구체 혼합물로의 스위칭이 일어나는 기간을 변경함으로써 조정될 수 있다. 층 사이의 접착은 일반적으로 구배화된 경계에 의해 증가되기 때문에, 일부 환경 하에, 구배화된 경계가 유리할 수 있다.
2개의 층 사이의 불연속적 경계는 플라즈마 증착 공정 동안, 2개의 층 중 제1 층을 형성하기 위해 요구되는 전구체 혼합물로부터 2개의 층 중 제2 층을 형성하기 위해 요구되는 전구체 혼합물로 즉시 스위칭함으로써 달성될 수 있다.
목적하는 특성을 갖는 층을 얻기 위해 전구체 혼합물 및/또는 플라즈마 증착 조건을 달라지게 함으로써 상이한 층들이 증착될 수 있다. 각각의 개별 층의 특성은 생성된 다층 코팅이 목적하는 특성을 갖도록 선택된다.
의심의 여지를 피하기 위해, 본 발명의 다층 코팅의 모든 층은 1종 이상의 유기규소 화합물을 함유하는 본원에 정의된 바와 같은 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 다층 코팅은 본원에 정의된 바와 같은 전구체 혼합물로부터 얻을 수 없는 다른 층, 예컨대 금속 또는 금속 산화물 층을 함유하지 않는다.
제1 층/최저 층의 구체적 특성
일반적으로, 다층 컨포멀 코팅이 전기 조립체의 표면 및 다층 컨포멀 코팅 내 층들 사이 둘 모두에 대한 양호한 접착을 나타내는 것이 바람직하다. 이는 다층 컨포멀 코팅이 사용 동안 강건하도록 하기 위해서 바람직하다. 접착은 통상의 기술자에게 공지되어 있는 시험, 예컨대 스카치 테이프(Scotch tape) 시험 또는 스크래치 접착(scratch adhesion) 시험을 사용하여 시험될 수 있다.
따라서, 전기 조립체의 표면과 접촉되는 다층 컨포멀 코팅의 제1 층/최저 층은 전기 조립체의 표면에 양호하게 접착되는 층을 생성하는 전구체 혼합물로부터 형성되는 것이 바람직하다. 요구되는 정확한 전구체 혼합물은 전기 조립체의 특정 표면에 따라 달라질 것이며, 통상의 기술자는 이에 따라 전구체 혼합물을 조정할 수 있을 것이다. 그러나, 특성적으로 유기성인 층이 전형적으로 전기 조립체의 표면에 가장 양호하게 접착된다. 플루오린을 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 층이 또한 전형적으로 전기 조립체의 표면에 가장 양호하게 접착된다.
따라서, 전형적으로, 다층 컨포멀 코팅의 제1 층/최저 층은 유기성이다. 유기 특성을 갖는 층은 산소-함유 반응성 기체를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 (즉, O2, N2O 또는 NO2를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는) 전구체 혼합물을 사용함으로써 달성될 수 있다. 따라서, 다층 컨포멀 코팅의 제1 층/최저 층은 O2, N2O 또는 NO2를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 전구체 혼합물을 사용하여 증착되는 것이 바람직하다.
본원에 사용된, 특정 성분(들)을 "실질적으로 함유하지 않는" 전구체 혼합물에 대한 언급은, 미량의 상기 특정 성분 (들)을 함유할 수 있되, 단 상기 특정 성분(들)이 상기 전구체 혼합물로부터 형성된 생성 층의 본질적인 특성에 질료적으로 영향을 주지 않는 전구체 혼합물을 지칭한다. 따라서, 전형적으로, 특정 성분(들)을 실질적으로 함유하지 않는 전구체 혼합물은 5 중량% 미만의 상기 특정 성분(들), 바람직하게는 1 중량% 미만의 상기 특정 성분(들), 가장 바람직하게는 0.1 중량% 미만의 상기 특정 성분(들)을 함유한다.
플루오린을 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 층은, 플루오린-함유 유기규소 화합물을 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않고, 플루오린-함유 반응성 기체를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 (즉, SiF4 또는 HFP를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는) 전구체 혼합물을 사용함으로써 달성될 수 있다. 따라서, 다층 컨포멀 코팅의 제1 층/최저 층은 플루오린-함유 유기규소 화합물, SiF4 또는 HFP를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 전구체 혼합물을 사용하여 증착되는 것이 바람직하다.
따라서, 다층 컨포멀 코팅의 제1 층/최저 층은, O2, N2O, NO2, 플루오린-함유 유기규소 화합물, SiF4 또는 HFP를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 전구체 혼합물을 사용하여 증착되는 것이 특히 바람직하다. 생성된 코팅은 특성적으로 유기성이며, 플루오린을 함유하지 않을 것이고, 따라서 전기 조립체의 표면에 양호하게 접착될 것이다.
또한, 일반적으로 다층 컨포멀 코팅의 제1 층/최저 층이 코팅의 증착 이전에 전기 조립체의 기판 상에 존재하는 임의의 잔류 수분을 흡수할 수 있는 것이 바람직하다. 그러면 제1 층/최저 층은 일반적으로 코팅 내에 상기 잔류 수분을 보유할 것이며, 이에 의해 기판 상의 부식　및 침식 부위의 핵형성(nucleation)을 감소시킬 것이다.
최종 층/최상 층의 특성
일반적으로, 다층 코팅의 최종 층/최상 층, 즉 환경에 노출되는 층이 소수성인 것이 바람직하다. 소수성은 표준 기술을 사용하여 물 접촉 각 (WCA)을 측정함으로써 결정될 수 있다. 전형적으로, 다층 코팅의 최종 층/최상 층의 WCA는 >90°, 바람직하게는 95° 내지 115°, 보다 바람직하게는 100° 내지 110°이다.
층의 소수성은 전구체 혼합물을 조정함으로써 개질될 수 있다. 예를 들어, 유기 특성을 갖는 층은 일반적으로 소수성일 것이다. 따라서, 전형적으로, 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층은 유기성이다. 유기 특성을 갖는 층은, 예를 들어 산소-함유 반응성 기체를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 (즉, O2, N2O 또는 NO2를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는) 전구체 혼합물을 사용함으로써 달성될 수 있다. 상기 논의한 바와 같이, 산소-함유 기체가 전구체 혼합물 중에 존재하는 경우, 생성 층의 유기 특성 및 이에 따라 소수성은 감소될 것이다. 따라서, 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층은 O2, N2O 또는 NO2를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 전구체 혼합물을 사용하여 증착되는 것이 바람직하다.
층의 소수성은 또한 할로겐-함유 유기규소 화합물, 예컨대 상기 정의된 화학식 VII의 화합물을 사용함으로써 증가될 수 있다. 이러한 전구체를 사용하여, 생성 층은 할로겐 원자를 함유할 것이며, 일반적으로 소수성일 것이다. 할로겐 원자는 또한 전구체 혼합물에 반응성 기체로서 SiF4 또는 HFP를 포함함으로써 도입될 수 있으며, 이는 생성 층에서의 플루오린의 포함을 낳을 것이다. 따라서, 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층은 할로겐-함유 유기규소 화합물, SiF4 및/또는 HFP를 포함하는 전구체 혼합물을 사용하여 증착되는 것이 바람직하다.
또한, 일반적으로 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층이 적어도 4 GPa, 바람직하게는 적어도 6 GPa, 보다 바람직하게는 적어도 7 GPa의 경도를 갖는 것이 바람직하다. 경도는 전형적으로 11 GPa 이하이다. 경도는 통상의 기술자에게 공지되어 있는 나노경도(nanohardness) 시험기 기술에 의해 측정될 수 있다. 층의 경도는 전구체 혼합물을, 예를 들어 비반응성 기체, 예컨대 He, Ar 및/또는 Kr을 포함하도록 조정함으로써 개질될 수 있다. 이는, 보다 조밀하며 이에 따라 보다 경질인 층을 생성한다. 따라서, 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층은 He, Ar 및/또는 Kr을 포함하는 전구체 혼합물을 사용하여 증착되는 것이 바람직하다.
플라즈마 증착 조건을 개질함으로써 경도를 조정하는 것이 또한 가능하다. 따라서, 증착이 일어나는 압력을 감소시키는 것은, 일반적으로 보다 조밀하며 이에 따라 보다 경질인 층을 생성한다. RF 전력을 증가시키는 것은, 일반적으로 보다 조밀하며 이에 따라 보다 경질인 층을 생성한다. 이러한 조건 및/또는 전구체 혼합물은 적어도 6 GPa의 경도를 달성하도록 용이하게 조정될 수 있다.
또한, 일반적으로 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층이 소유성(oleophobic)인 것이 바람직하다. 일반적으로, 소수성인 층은 또한 소유성일 것이다. 이는 특히 플루오린-함유 코팅의 경우이다. 따라서, 다층 코팅의 최종 층/최상 층의 물 접촉 각 (WCA)이 100° 초과인 경우, 코팅은 소유성일 것이다. 증가된 소유성 특성을 위해 105° 초과의 WCA가 바람직하다.
상기를 고려하여, 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층이 (a) 90° 내지 120°, 바람직하게는 95° 내지 115°, 보다 바람직하게는 100° 내지 110°의 WCA, 및 (b) 적어도 6 GPa의 경도를 갖는 것이 특히 바람직하다.
전체적으로, 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층이, (a) O2, N2O 또는 NO2를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않고, (b) 할로겐-함유 유기규소 화합물, SiF4 및/또는 HFP를 포함하고, (c) He, Ar 및/또는 Kr을 포함하는 전구체 혼합물을 사용하여 증착되는 것이 특히 바람직하다.
일반적으로 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층이 소수성인 것이 바람직하지만, 최종 층/최상 층이 소수성 및 친수성 영역 둘 모두를 갖는 것이 또한 바람직할 수 있다. 이러한 소수성 및 친수성 영역이 증착되어, 예를 들어 수분-민감성 성분들로부터 떨어져 수분을 인도하는 채널이 최종 층/최상 층 상에 형성되도록 할 수 있다.
전형적으로, 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층은 무기성이 아닌데, 이러한 코팅의 특성은 일반적으로 최종 층/최상 층이 유기성인 코팅보다 덜 유리하기 때문이다. 다층 코팅이 2 또는 3개의 층을 갖는 경우, 최종 층/최상 층이 무기성이 아닌 (즉, 최종 층/최상 층이 유기성인) 것이 특히 바람직하다. 그러나, 다층 코팅이 4개 이상의 층을 함유하는 경우, 무기 최종 층/최상 층을 갖는 코팅 및 유기 최종 층/최상 층을 갖는 코팅 간의 특성에서의 상이함은 일반적으로 덜 중요하며, 실제로 증가된 경도를 제공하기 위해 이러한 환경 하에 유기성이 아닌 최종 층/최상 층을 갖는 것이 바람직할 수 있다.
수분 장벽 특성
다층 컨포멀 코팅이 수분 장벽으로서 작용하여, 전형적으로 수증기 형태의 수분이 다층 컨포멀 코팅을 파열하고 기저의 전기 조립체를 손상시킬 수 없도록 하는 것이 바람직하다. 다층 컨포멀 코팅의 수분 장벽 특성은 표준 기술, 예컨대 MOCON 시험을 사용하여 수증기 투과율 (WVTR)을 측정함으로써 평가될 수 있다. 전형적으로, 다층 컨포멀 코팅의 WVTR은 10 g/m2/일에서 0.001 g/m2/일까지이다.
전형적으로, 다층 컨포멀 코팅의 수분 장벽 특성은 0.5 g/m2/일에서 0.1 g/m2/일까지의 WVTR을 갖는 적어도 1개의 층을 포함함으로써 향상될 수 있다. 이러한 수분 장벽 층은 전형적으로 다층 컨포멀 코팅의 제1 층/최저 층 또는 최종 층/최상 층이 아니다. 여러 수분 장벽 층이 다층 코팅에 존재할 수 있으며, 이들 각각은 동일하거나 또는 상이한 조성을 가질 수 있다.
일반적으로, 특성적으로 실질적으로 무기성이며 탄소를 거의 함유하지 않는 층이 가장 효과적인 수분 장벽이다. 이러한 층은, 예를 들어 유기규소 화합물 및 산소-함유 반응성 기체 (즉, O2, N2O 또는 NO2)를 포함하는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있다. 비반응성 기체, 예컨대 He, Ar 또는 Kr의 첨가, 높은 RF 전력 밀도의 사용 및/또는 플라즈마 압력을 감소시키는 것은 또한 양호한 수분 장벽 특성을 갖는 층을 형성하는 것을 보조할 것이다.
따라서, 다층 컨포멀 코팅의 적어도 1개의 층이, 유기규소 화합물 및 O2, N2O 및/또는 NO2를 포함하며 바람직하게는 또한 He, Ar 및/또는 Kr을 포함하는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있는 것이 바람직하다. 바람직하게는 전구체 혼합물은 이들 성분으로 이루어지거나 또는 본질적으로 이루어진다.
질소 원자를 함유하는 층은 또한 전형적으로 바람직한 수분 장벽 특성을 가질 것이다. 이러한 층은 질소-함유 유기규소 화합물, 전형적으로 실라잔 또는 아미노실란 전구체, 예컨대 상기 정의된 화학식 (IV) 내지 (VI)의 화합물을 사용함으로써 얻어질 수 있다. 질소 원자는 또한 전구체 혼합물에 반응성 기체로서 N2, NO2, N2O 또는 NH3을 포함함으로써 도입될 수 있다.
따라서, 다층 컨포멀 코팅의 적어도 1개의 층이, 질소-함유 유기규소 화합물, N2, NO2, N2O 및/또는 NH3을 포함하는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있는 것이 또한 바람직하다. 바람직하게는 전구체 혼합물은 이들 성분으로 이루어지거나 또는 본질적으로 이루어진다.
다른 특성
다층 컨포멀 코팅은 일반적으로 부식-방지성이며, 화학적으로 안정하고, 따라서 예를 들어 산 또는 염기 또는 용매, 예컨대 아세톤 또는 이소프로필 알콜 (IPA) 중에서의 침지에 대해 저항성이다.
본 발명의 다층 컨포멀 코팅의 두께는 증착된 층의 수 및 증착된 각각의 층의 두께에 따라 달라질 것이다.
전형적으로, 제1 층/최저 층 및 최종 층/최상 층은 0.05 μm 내지 5 μm의 두께를 갖는다. 전형적으로, 제1 층/최저 층 및 최종 층/최상 층 사이에 존재하는 임의의 층은 0.1 μm 내지 5 μm의 두께를 갖는다.
다층 컨포멀 코팅의 전체 두께는 물론 층의 수에 따라 달라지지만, 전형적으로 0.1 μm 내지 20 μm, 바람직하게는 0.1 μm 내지 5 μm이다.
각각의 층의 두께는 통상의 기술자에 의해 용이하게 제어될 수 있다. 플라즈마 공정은 주어진 세트의 조건에 대해 균일한 속도로 재료를 증착하고, 따라서 층의 두께는 증착 시간에 비례한다. 이에 따라, 증착 속도가 결정되면, 증착 기간을 제어함으로써 특정 두께를 갖는 층이 증착될 수 있다.
다층 컨포멀 코팅 및 각각의 구성 층의 두께는 실질적으로 균일할 수 있거나 또는 한 지점에서 다른 지점으로 달라질 수 있지만, 바람직하게는 실질적으로 균일하다.
두께는 통상의 기술자에게 공지되어 있는 기술, 예컨대 프로필로미트리(profilometry), 반사측정법(reflectometry) 또는 분광 타원편광법(spectroscopic ellipsometry)을 사용하여 측정될 수 있다.
다층 컨포멀 코팅의 층들 사이의 접착은, 필요한 경우, 상기 논의한 바와 같이 층들 사이의 구배화된 경계를 도입함으로써 개선될 수 있다. 구배화된 경계는 플루오린을 함유하는 층에 특히 바람직한데, 이들이 불량한 접착을 나타내는 경향이 있기 때문이다. 따라서, 주어진 층이 플루오린을 함유하는 경우, 이는 바람직하게는 인접 층(들)과의 구배화된 경계를 갖는다.
대안적으로, 필요한 경우, 다층 컨포멀 코팅 내의 불연속적 층들은 이들이 다층 컨포멀 코팅 내 인접 층들에 양호하게 접착되도록 선택될 수 있다.
전기 조립체
본 발명에 사용되는 전기 조립체는 전형적으로 절연 재료를 포함하는 기판, 상기 기판의 적어도 하나의 표면 상에 존재하는 복수의 전도성 트랙(conductive track), 및 적어도 1개의 전도성 트랙에 연결된 적어도 1종의 전기 부품을 포함한다. 전기 조립체는 바람직하게는 인쇄 회로 기판 (PCB)이다. 컨포멀 코팅은 바람직하게는 복수의 전도성 트랙, 적어도 1종의 전기 부품, 및 상기 복수의 전도성 트랙 및 적어도 1종의 전기 부품이 그 위에 위치된 기판의 표면을 피복한다. 대안적으로, 전기 조립체의 다른 부품은 피복되지 않으면서 상기 코팅은 1종 이상의 전기 부품, 전형적으로 PCB 내 고가의 전기 부품을 피복할 수 있다.
전도성 트랙은 전형적으로 임의의 적합한 전기 전도성 재료를 포함한다. 바람직하게는, 전도성 트랙은 금, 텅스텐, 구리, 은, 알루미늄, 반도체 기판의 도핑된 영역, 전도성 중합체 및/또는 전도성 잉크를 포함한다. 보다 바람직하게는, 전도성 트랙은 금, 텅스텐, 구리, 은 또는 알루미늄을 포함한다.
전도성 트랙에 대한 적합한 형상 및 구성은 통상의 기술자에 의해 당해의 특정한 조립체에 대해 선택될 수 있다. 전형적으로, 전도성 트랙은 기판의 전체 길이를 따라 기판의 표면에 부착된다. 대안적으로, 전도성 트랙은 2개 이상의 지점에서 기판에 부착될 수 있다. 예를 들어, 전도성 트랙은 기판의 전체 길이를 따르지 않고 2개 이상의 지점에서 기판에 부착된 와이어일 수 있다.
전도성 트랙은 전형적으로 통상의 기술자에게 공지되어 있는 임의의 적합한 방법을 사용하여 기판 상에 형성된다. 바람직한 방법에서, 전도성 트랙은 "감법(subtractive)" 기술을 사용하여 기판 상에 형성된다. 전형적으로 이러한 방법에서, 금속 층 (예를 들어, 구리 포일, 알루미늄 포일 등)을 기판의 표면에 결합시킨 다음, 상기 금속 층의 원치 않는 부분을 제거하여, 목적하는 전도성 트랙을 남긴다. 금속 층의 원치 않는 부분은 전형적으로 화학적 에칭 또는 포토-에칭 또는 밀링에 의해 기판으로부터 제거된다. 대안적인 바람직한 방법에서, 전도성 트랙은 "가법(additive)" 기술, 예컨대 예를 들어, 전기도금, 반전 마스크(reverse mask)를 사용하는 증착, 및/또는 임의의 기하학적으로 제어된 증착 공정을 사용하여 기판 상에 형성된다. 대안적으로, 기판은 실리콘 다이(die) 또는 웨이퍼일 수 있으며, 이는 전형적으로 전도성 트랙으로서의 도핑된 영역을 갖는다.
기판은 전형적으로, 기판이 전기 조립체의 회로를 단락시키는 것을 방지하는 임의의 적합한 절연 재료를 포함한다. 기판은 바람직하게는 에폭시 라미네이트 재료, 합성 수지 결합된 종이, 에폭시 수지 결합된 유리 섬유 (ERBGH), 복합 에폭시 재료 (CEM), PTFE (Teflon), 또는 다른 중합체 재료, 페놀계 면 종이, 실리콘, 유리, 세라믹, 종이, 판지, 천연 및/또는 합성 나무 기재 재료, 및/또는 다른 적합한 텍스타일을 포함한다. 기판은 선택적으로 난연성 재료, 전형적으로 난연성 2 (FR-2) 및/또는 난연성 4 (FR-4)를 추가로 포함한다. 기판은 절연 재료의 단일 층 또는 동일하거나 상이한 절연 재료의 다중 층을 포함할 수 있다. 기판은 상기 열거된 재료 중 임의의 하나로 제조된 인쇄 회로 기판 (PCB)의 판일 수 있다.
전기 부품은 전기 조립체의 임의의 적합한 회로 요소일 수 있다. 바람직하게는, 전기 부품은 저항기, 커패시터, 트랜지스터, 다이오드, 증폭기, 계전기, 변압기, 배터리, 퓨즈, 집적 회로, 스위치, LED, LED 디스플레이, 피에조(Piezo) 소자, 광전자 부품, 안테나 또는 발진기이다. 임의의 적합한 수 및/또는 조합의 전기 부품이 전기 조립체에 연결될 수 있다.
전기 부품은 바람직하게는 결합을 통해 전기 전도성 트랙에 연결된다. 상기 결합은 바람직하게는 납땜 이음, 용접 이음, 와이어-결합 이음, 전도성 접착제 이음, 크림프(crimp) 연결 또는 프레스-피트(press-fit) 이음이다. 상기 결합을 형성하기 위한 적합한 납땜, 용접, 와이어-결합, 전도성-접착제 및 프레스-피트 기술은 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 보다 바람직하게는 상기 결합은 납땜 이음, 용접 이음 또는 와이어-결합 이음이며, 납땜 이음이 가장 바람직하다.
도면의 상세한 설명
본 발명의 측면들은 이제 도 1 내지 4 (여기서 유사 참조 숫자는 동일하거나 또는 유사한 성분을 지칭함)에 나타낸 구현예에 관하여 설명될 것이다. 도 1은 본 발명의 전기 조립체의 일례를 나타낸다. 상기 전기 조립체는 절연 재료를 포함하는 기판(1), 상기 기판(1)의 적어도 하나의 표면 상에 존재하는 복수의 전도성 트랙(2), 및 적어도 1개의 전도성 트랙(2)에 연결된 적어도 1종의 전기 부품(3)을 포함한다. 다층 컨포멀 코팅(4)은 복수의 전도성 트랙(2), 적어도 1종의 전기 부품(3), 및 상기 복수의 전도성 트랙 및 상기 적어도 1종의 전기 부품이 그 위에 위치된 기판(1)의 표면(5)을 피복한다.
도 2는 도 1에서의 다층 컨포멀 코팅(4)의 바람직한 예를 관통하는 횡단면을 나타낸다. 상기 다층 컨포멀 코팅은 전기 조립체의 적어도 하나의 표면(6)과 접촉되는 제1 층/최저 층(7), 및 최종 층/최상 층(8)을 포함한다. 이러한 다층 컨포멀 코팅은 2개의 층을 갖고, 이들 층들 사이의 경계는 불연속적이다.
도 3은 도 1에서의 다층 컨포멀 코팅(4)의 또 다른 바람직한 예를 관통하는 횡단면을 나타낸다. 상기 다층 컨포멀 코팅은 전기 조립체의 적어도 하나의 표면(6)과 접촉되는 제1 층/최저 층(7), 및 최종 층/최상 층(8)을 포함한다. 층(7) 및 (8) 사이에 2개의 추가의 층(9) 및 (10)이 존재한다. 이러한 다층 컨포멀 코팅은 4개의 층을 갖고, 이들 층들 사이의 경계는 불연속적이다.
도 4는 도 1에서의 다층 컨포멀 코팅(4)의 또 다른 바람직한 예를 관통하는 횡단면이다. 상기 다층 컨포멀 코팅은 전기 조립체의 적어도 하나의 표면(6)과 접촉되는 제1 층/최저 층(7), 및 최종 층/최상 층(8)을 포함한다. 이러한 다층 컨포멀 코팅은 2개의 층을 갖고, 이들 층들 사이의 경계(11)는 구배화된다.
실시예
본 발명의 측면들은 이제 하기 실시예에 관하여 설명될 것이다.
실시예 1 - 단일 SiO x C y H z 층의 증착
전기 조립체를 플라즈마-강화 화학 증기 증착 (PECVD) 증착 챔버 내로 위치시킨 다음, 압력을 < 10-3 mbar가 되게 하였다. He를 0.480 mbar의 챔버 압력을 생성하는 유량으로 주입한 다음, 챔버 압력을 (스로틀 밸브(throttle valve)에 의해) 0.50 mbar로 증가시켰다. 플라즈마를 3 내지 5초 동안 45 W의 RF 전력에서 점화하였다. 그 다음, HMDSO를 6 sccm의 유량으로 챔버 내로 주입하였고, RF 전력 밀도는 20분 동안 0.225, 0.382, 0.573 또는 0.637 Wcm-2였다. 증착 공장 동안 압력을 (스로틀 밸브를 통해) 0.5 mbar에서 유지하였다.
중합체 유기규소 SiOxCyHz 층이 전기 조립체 상에 얻어졌다. 0.637 Wcm-2의 RF 전력 밀도를 사용하여 얻은 상기 층에 대한 FT-IR 투과 스펙트럼을 도 5에 나타냈다.
SiOxCyHz 층은 ~ 100°의 WCA (물 접촉 각)를 가지며 소수성 특성을 나타냈다.
코팅된 전기 조립체 (코움 및 패드)를 탈이온 (DI) 수 내로 침지시키면서 회로에 5 V를 인가하여 전기 저항에 대해 시험하였다. 결과는 하기 표 1에 제시하였다.
Figure pct00008
실시예 2 - 단일 SiO x H z 층의 증착
전기 조립체를 PECVD 증착 챔버 내로 위치시킨 다음, 압력을 < 10-3 mbar가 되게 하였다. 이러한 기저 압력(base pressure)에 대하여, O2를 0.250 mbar의 챔버 압력까지 주입하였다. 그 후, 0.280 mbar의 챔버 압력에 도달하기 위해 He를 주입하였다. 최종적으로, HMDSO를 2.5 sccm의 유량으로 주입하고, 압력을 (스로틀 밸브에 의해) 0.300 mbar로 증가시켰다. 이어서, 플라즈마를 0.892 Wcm-2의 전력 밀도를 사용하여 점화하고, 대략 750 nm의 목적하는 두께가 달성될 때까지 상기 공정을 지속하였다.
도 6에 나타낸 바와 같은 FT-IR 투과 스펙트럼을 갖는 SiOxHz 층이 얻어졌다. SiOxHz 층은 ~ 50°의 WCA를 가지며 친수성 특성을 나타냈다.
실시예 3 - SiO x C y H z / SiO x H z 다층의 증착
전기 조립체 상에의 SiOxCyHz / SiOxHz 다층의 PECVD 증착을 유도하는 실험적 조건은 기본적으로 실시예 1 및 2에 설명한 바와 동일하였다. 간략하게, SiOxCyHz를 실시예 1에 설명한 동일한 절차를 사용하여 증착 (본 실험에 사용된 RF 전력 밀도는 0.637 Wcm-2였음)한 다음, 챔버를 진공 상태 (< 10-3 mbar)가 되게 하고, SiOxCyHz 층의 상부 상에의 SiOxHz의 증착을 실시예 2에 설명한 절차에 따라 수행하였다. 이어서, 제2의 SiOxCyHz 층을 SiOxHz 층의 상부 상에 증착하였다. 제2의 SiOxCyHz 층의 두께는 제1의 SiOxCyHz 층의 두께의 절반이었다. 이는 증착 시간을 절반으로 줄임으로써 달성되었다. 이러한 단계는 구조: SiOxCyHz / SiOxHz / SiOxCyHz를 갖는 다층 코팅을 생성하였다.
이어서, 제2 쌍의 SiOxCyHz/SiOxHz 층을 추가하기 위해 상기 공정을 일부 전기 조립체 상에서 반복하였으며, 이에 의해 구조: SiOxCyHz / SiOxHz /SiOxCyHz / SiOxHz / SiOxCyHz를 제공하였다.
이러한 2종의 다층으로 코팅된 전기 조립체를 DI 수 내로 침지시키면서 회로에 5 V를 인가하여 전기 저항에 대해 시험하였다. 결과는 하기 표 2에 열거하였다.
Figure pct00009
다층의 성능을 또한 하기 방식으로 시험하였다. 스웨트(sweat) 용액 중에 침지된 코팅된 전기 조립체를 가로질러 5V 전위를 인가하였다. 상기 코팅을 가로지르는 전류 누설이 50 μA에 도달하였을 때 불량(failure)을 기록하였다. 결과는 하기 표 3에 제시하였다.
Figure pct00010
실시예 4 - 컨포멀 코팅의 특성의 평가
컨포멀 코팅을 하기 제시된 조건 하에 코움 상에 증착하였다.
1. SiO x 코팅을 위한 증착 조건
10-3 mbar의 기저 압력에 대하여, 0.250 mbar의 챔버 압력까지 O2를 주입하였다. 그 후, 0.280 mbar의 챔버 압력에 도달하기 위해 He를 주입하였다. HMDSO를 2.5 sccm의 유량으로 첨가하였다. 압력을 0.280 mbar로 설정하였다. 플라즈마를 0.892 Wcm-2의 전력 밀도에서 점화하였다.
2. SiO x C y H z 코팅을 위한 증착 조건
10-3 mbar의 기저 압력에 대하여, He를 0.480 mbar의 챔버 압력을 생성하는 유량으로 주입한 다음, 압력을 (스로틀 밸브에 의해) 0.50 mbar로 증가시켰다. 플라즈마를 3 내지 5초 동안 0.573 Wcm-2의 RF 전력 밀도에서 점화하였다. 그 다음, HMDSO를 함께 6 sccm의 유량 및 0.637 Wcm-2의 RF 전력 밀도에서 챔버 내로 주입하였다.
3. SiO x C y H z / SiO x 코팅을 위한 증착 조건
SiOxCyHz 층을 상기 단락 2에 설명한 바와 같이 증착하였다. 이어서, 증착 챔버를 배기시키고, SiOx 층을 상기 단락 1에 설명한 바와 같이 SiOxCyHz 층의 상부 상에 증착하였다.
4. SiO x C y H z / SiO x / SiO x C y H z 코팅을 위한 증착 조건
SiOxCyHz 층을 상기 단락 2에 설명한 바와 같이 증착하였다. 이어서, 증착 챔버를 배기시키고, 상기 단락 1에 설명한 바와 동일한 조건으로 (HMDSO 및 He 혼합물을 주입하고, RF 플라즈마를 0.637 Wcm-2의 전력 밀도에서 바로 점화한 사실 제외) SiOx 코팅을 SiOxCyHz 층의 상부 상에 증착하였다. 최종적으로, 증착 챔버를 배기시키고, 상기 단락 2에 설명한 조건으로 제2의 SiOxCyHz 층을 SiOx 층의 상부 상에 증착하였다.
5. SiO x C y H z / SiO x H y C z N b / SiO x C y H z / SiO x H y C z N b / SiO x C y H z 코팅의 증착
0.057 Wcm-2의 RF 전력 밀도에서 17.5 sccm의 HMDSO를 20 sccm의 Ar과 혼합함으로써 SiO x C y H z 층을 증착하였으며, 0.057 Wcm-2의 RF 전력 밀도에서 17.5 sccm의 HMDSO를 15 sccm의 N2O와 혼합함으로써 SiO x H y C z N b 층을 증착하였다.
6. SiO x H y C z F a 층을 위한 증착 조건
0.057 Wcm-2의 RF 전력 밀도에서 17.5 sccm의 HMDSO를 20 sccm의 HPF와 혼합함으로써 SiO x C y H z F a 층을 증착하였다.
이어서, 코팅된 코움을 하기와 같이 시험하였다. 코팅된 코움 상에 물을 위치시킨 다음, 코팅된 코움의 극(pole)을 가로질러 전력을 인가하였다. 전기 저항을 시간 경과에 따라 측정하였으며, 높은 저항은 상기 코팅이 무손상이고 전류가 후속되지 않았음을 나타낸다. 상기 코팅이 물을 누설하기 시작하자마자, 전류는 상기 부품의 극 사이를 통과하기 시작하였고, 저항은 감소하였다. 코팅 불량은 저항이 108 Ω 미만으로 떨어질 때 발생한 것으로 여겨진다.
본 시험의 결과는 도 7에 도시되어 있다. SiOxCyHz / SiOx / SiOxCyHz 코팅은 성능이 양호하였으며 (흑색 원 참조), 시험 기간 전체에 걸쳐 높은 저항을 가졌다. SiOxCyHz / SiOxHyCzNb / SiOxCyHz / SiOxHyCzNb / SiOxCyHz 또한 성능이 양호하였으며 (흑색 별 참조), 시험 기간 전체에 걸쳐 훨씬 더 높은 저항을 가졌다. 3종의 단일 층 코팅 (SiOx [흑색 사각형], SiOxCyHz [음영처리되지 않은 삼각형] 및 SiOxHyCzFa [마름모])은 불량하였으며, 저항은 108 Ω 미만에서 시작하거나 (SiOx 층의 경우) 또는 시험 기간 동안 108 Ω 미만으로 감소 (SiOxCyHz 및 SiOxHyCzFa 층의 경우)하였다.
SiOxCyHz / SiOx 이층 코팅 (음영처리되지 않은 사각형) 또한 본 시험에서 불량하였으며, 성능은 SiOxCyHz 단일 층 코팅보다 덜 양호하였다. 추가의 SiOxCyHz 층을 SiOxCyHz / SiOx 코팅의 상부 상에 추가하는 것이 상기 논의한 바와 같이 이의 성능을 크게 개선하였다는 것이 주목할 만하다. 상기 코팅의 상부 층으로서의 SiOx 층은 적은 수의 층을 갖는 코팅 (예컨대, SiOxCyHz / SiOx)의 경우 일부 조건 하에 감소된 성능을 유발할 수 있지만, 이러한 성능에서의 감소는 상기 코팅에 보다 높은 수의 층이 존재하는 경우 관찰되지 않을 것으로 믿어진다.

Claims (20)

  1. 전기 조립체로서, 상기 전기 조립체의 적어도 하나의 표면 상에 다층 컨포멀 코팅(conformal coating)을 갖고, 상기 다층 코팅의 각각의 층은, (a) 1종 이상의 유기규소 화합물, (b) 선택적으로 O2, N2O, NO2, H2, NH3, N2, SiF4 및/또는 헥사플루오로프로필렌 (HFP), 및 (c) 선택적으로 He, Ar 및/또는 Kr을 포함하는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있는, 전기 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다층 컨포멀 코팅이 2 내지 10개의 층, 바람직하게는 4 내지 8개의 층을 갖는 것인 전기 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플라즈마 증착이 플라즈마 강화 화학 기상 증착 (PECVD)인 전기 조립체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마 증착이 0.001 내지 10 mbar의 압력에서 일어나는 것인 전기 조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 조립체의 표면과 접촉되는, 상기 다층 컨포멀 코팅의 제1 층/최저 층이 유기성인 전기 조립체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다층 컨포멀 코팅의 제1 층/최저 층이, O2, N2O 또는 NO2를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있는 것인 전기 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 다층 컨포멀 코팅의 제1 층/최저 층이, O2, N2O, NO2, 플루오린-함유 유기규소 화합물, SiF4 또는 HFP를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있는 것인 전기 조립체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층이, O2, N2O 또는 NO2를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있는 것인 전기 조립체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층이, 1종 이상의 할로겐-함유 유기규소 화합물, SiF4 및/또는 HFP를 포함하는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있는 것인 전기 조립체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다층 컨포멀 코팅의 최종 층/최상 층이, He, Ar 및/또는 Kr을 포함하는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있는 것인 전기 조립체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다층 컨포멀 코팅의 적어도 1개의 층이, O2, N2O 및/또는 NO2를 포함하는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있는 수분 장벽 층인 전기 조립체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다층 컨포멀 코팅의 적어도 1개의 층이, 질소-함유 유기규소 화합물, N2, NO2, N2O 및/또는 NH3을 포함하는 전구체 혼합물의 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있는 수분 장벽 층인 전기 조립체.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 그로부터 적어도 1개의 상기 수분 장벽 층이 얻어질 수 있는 상기 전구체 혼합물이 He, Ar 및/또는 Kr을 추가로 포함하는 것인 전기 조립체.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1개의 상기 수분 장벽 층이 상기 다층 코팅의 제1 층/최저 층 및 최종 층/최상 층 사이에 위치된 것인 전기 조립체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 그로부터 상기 다층 코팅의 각각의 층이 플라즈마 증착에 의해 얻어질 수 있는 상기 1종 이상의 유기규소 화합물이 헥사메틸디실록산 (HMDSO), 테트라메틸디실록산 (TMDSO), 1,3-디비닐테트라메틸디실록산 (DVTMDSO), 헥사비닐디실록산 (HVDSO), 알릴트리메틸실란, 알릴트리메톡시실란 (ATMOS), 테트라에틸오르토실리케이트 (TEOS), 트리메틸실란 (TMS), 트리이소프로필실란 (TiPS), 트리비닐-트리메틸-시클로트리실록산 (V3D3), 테트라비닐-테트라메틸-시클로테트라실록산 (V4D4), 테트라메틸시클로테트라실록산 (TMCS), 옥타메틸시클로테트라실록산 (OMCTS), 헥사메틸디실라잔 (HMDSN), 2,4,6-트리메틸-2,4,6-트리비닐시클로트리실라잔, 디메틸아미노-트리메틸실란 (DMATMS), 비스(디메틸아미노)디메틸실란, (BDMADMS), 트리스(디메틸아미노)메틸실란 (TDMAMS), 트리메틸(트리플루오로메틸)실란 또는 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로옥틸트리에톡시실란 및 3-(디에틸아미노)프로필-트리메톡시실란으로부터 독립적으로 선택된 것인 전기 조립체.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 절연 재료를 포함하는 기판, 상기 기판의 적어도 하나의 표면 상에 존재하는 복수의 전도성 트랙(conductive track), 및 적어도 1개의 전도성 트랙에 연결된 적어도 1종의 전기 부품을 포함하는 전기 조립체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 다층 컨포멀 코팅이 상기 복수의 전도성 트랙, 상기 적어도 1종의 전기 부품, 및 상기 복수의 전도성 트랙 및 상기 적어도 1종의 전기 부품이 그 위에 위치된 상기 기판의 표면을 피복하는 것인 전기 조립체.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 인쇄 회로 기판인 전기 조립체.
  19. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 다층 컨포멀 코팅을 전기 부품의 적어도 하나의 표면 상에 갖는 전기 부품.
  20. 제19항에 있어서, 저항기, 커패시터, 트랜지스터, 다이오드, 증폭기, 계전기, 변압기, 배터리, 퓨즈, 집적 회로, 스위치, LED, LED 디스플레이, 피에조(Piezo) 소자, 광전자 부품, 안테나 또는 발진기인 전기 부품.
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