TWI585233B - 經塗佈之電總成 - Google Patents

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Description

經塗佈之電總成
本發明係關於一種經塗佈之電總成及製造經塗佈之電總成之方法。
多年來將保形塗層用於電子工業中來保護電總成於操作期間免受環境曝露。保形塗層為依形電總成(諸如印刷電路板)及其組件之輪廓之薄可撓性保護性漆層。
根據IPC定義，保形塗層主要有5種類別：AR(丙烯酸系)、ER(環氧)、SR(聚矽氧)、UR(胺基甲酸酯)及XY(對二甲苯)。該5種類型中，對二甲苯(或聚對二甲苯(Parylene))一般被接受為提供最佳化學、電及物理保護。然而，沉積製程係耗時且昂貴的，及起始物質係昂貴的。
聚對二甲苯為具有以下結構式之聚合物：
採用三級氣相沉積法沉積聚對二甲苯。真空下加熱固體前驅物並昇華。重點當明瞭聚對二甲苯儘管有時錯誤地被稱之為「對二甲苯」然事實上並非係自化合物對二甲苯製得的。事實上，前驅物為[2.2]對環芃：
接著使化學蒸氣通過約680℃下之高溫爐，使得前驅物裂解為反應性單體。該反應性單體接著饋送至沉積室中及於基板之表面上聚合。聚對二甲苯之典型塗層厚度在5與25微米之間。
因為起始物質之高成本、單體形成期間之高熱能消耗、高真空要求及低增長速率，故如上文陳述的聚對二甲苯沉積技術並非理想。
因此需求一種保形塗層，其至少提供與聚對二甲苯相似水準的化學、電及物理保護，但其可更加簡單且便宜地製得。
本發明者已驚人地發現使相對便宜的前驅物化合物電漿聚合及沉積所得聚合物獲得具有極佳特性之保形塗層。因此本發明係關於具有保形塗層之電總成，其中該保形塗層可藉由一種方法獲得，該方法包括使如以下所定義之式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物及使氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物。本發明亦關於保形塗佈電總成之方法，該方法包括使如以下所定義之式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物及使氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物。
因此本發明係關於具有保形塗層之電總成，其中該保形塗層可藉由一種包括以下之方法獲得：(a)使式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上：
其中：R1表示C1-C3烷基或C2-C3烯基；R2表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基；R3表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基；R4表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基；R5表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基；及R6表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基，及(b)使氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(a)中形成之聚合物上。
本發明進一步係關於一種具有保形塗層之電總成，其中該保形塗層可藉由一種包括以下之方法獲得：(i)使氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上，及(ii)使如上所定義之式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(i)中形成之聚合物上。
本發明亦關於一種保形塗佈電總成之方法，該方法包括：(a)使如以上所定義之式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上，及(b)使氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(a)中形成之聚合物上。
本發明進一步係關於一種保形塗佈電總成之方法，該方法包括：(i)使氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上，及(ii)使如以上所定義之式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(i)中形成之聚合物上。
本發明者已驚人地發現本發明之塗層提供具有極佳特性之保形塗層。特定言之，本發明之發現為：基於僅僅聚合物之單層塗層之特性，包括經電漿聚合之氫氟碳之層及經電漿聚合之式(I)化合物之層之多層塗層提供相較就此種塗層而言所預期更有效的保形塗層。
已發現本發明之另一發現為：增加經電漿聚合之氫氟碳及/或經電漿聚合之式(I)化合物之其他層，使得保形塗層包括三層或更多層，可提供保形塗層特性上之進一步改良。
保形塗層之改良性能一般會導致電總成於操作期間之改良保護。
本發明塗層之另一優點為兩離散聚合物層之存在容許容易地確定給定電總成上存在或不存在塗層。
1‧‧‧基板
2‧‧‧導電線路
3‧‧‧電組件
4‧‧‧保形塗層
5‧‧‧基板1之表面
6‧‧‧電總成之至少一個表面
7‧‧‧第一聚合物
8‧‧‧第二聚合物
9‧‧‧第三聚合物
10‧‧‧第四聚合物
11‧‧‧第一聚合物
12‧‧‧第二聚合物
13‧‧‧第三聚合物
圖1顯示本發明具有保形塗層之電總成之一實例。
圖2至5顯示截過圖1之保形塗層之橫截面，及描繪較佳塗層之結構。
圖6顯示傳統式聚對二甲苯保形塗層之傅立葉(Fourier)變換紅外(FTIR)光譜。
圖7顯示在實例1中藉由使1,4-二甲基苯電漿聚合所製得之保形塗層之FTIR光譜。
圖8顯示在實例2至4中所製得之包含經電漿聚合之1,4-二甲基苯 及經電漿聚合之六氟丙烯之多層保形塗層之FTIR光譜。
本發明之保形塗層可藉由使特定的前驅物化合物電漿聚合及沉積所得聚合物獲得。該等聚合反應在原位發生。因此，聚合一般發生於進行沉積之表面上。因而聚合及沉積通常係同時的。
經電漿聚合之聚合物為無法藉由傳統聚合方法製得之獨特類別聚合物。經電漿聚合之聚合物具高度無序結構及其一般係高度交聯的，包括隨機分支及保留部分反應性部位。經電漿聚合之聚合物因此在化學上不同於藉由熟習此項技藝者所熟知之傳統聚合法所製得之聚合物。該等化學及物理區別已為吾人所熟知且述於(例如)Plasma Polymer Films,Hynek Biederman，Imperial College Press 2004中。
電漿聚合通常在產生含電離氣體離子、電子、原子及/或中性物種之氣體電漿體之反應器中進行。反應器通常包括室、真空系統、及一或多個能量來源，然而可使用經組態以產生氣體電漿體之任何適宜類型的反應器。該能量來源可包括經組態以將一或多種氣體轉化為氣體電漿體之任何適宜裝置。較佳地，該能量來源包括加熱器、射頻(RF)發生器、及/或微波發生器。
典型地，將電總成置於反應器之室中及使用真空系統來泵汲該室將壓力降至在10-3至10毫巴範圍。通常，接著泵入一或多種氣體於該室中，及能量來源會產生出穩定的氣體電漿體。通常接著將呈氣體及/或液體之一或多種前驅物化合物引入該室中之氣體電漿體中。在被引入至氣體電漿體中時，通常該等前驅物化合物經電離及/或分解，以在聚合生成聚合物之電漿體中產生出一系列活性物質。
沉積的聚合物之確切性質及組成通常取決於以下條件中之一或多者：(i)所選擇的電漿體氣體；(ii)所使用的特定前驅物化合物；(iii)該(等)前驅物化合物的量(其可藉由該(等)前驅物化合物之壓力結合流 速確定)；(iv)該(等)前驅物化合物之比率；(v)該(等)前驅物化合物之順序；(vi)電漿體壓力；(vii)電漿體驅動頻率；(viii)脈衝寬度時序；(ix)塗佈時間；(x)電漿體功率(包括峰值及/或平均電漿體功率)；(xi)室電極配置；及/或(xii)輸入總成之製造。
典型地，電漿體驅動頻率為1 kHz至1 GHz。典型地，電漿體功率為100至250 W，較佳為150至200 W(例如，約175 W)。典型地，質量流速為5至100 sccm，較佳為5至20 sccm(例如，約10 sccm)。典型地，操作壓為10至100毫托(例如，約50毫托)。典型地，塗佈時間為10秒至20分鐘。
然而，如熟習此項技藝者所明瞭，較佳之條件將取決於電漿體室之尺寸及幾何形狀。因此，根據所使用的特定電漿體室，相關技藝者調整操作條件可能產生有益效果。
本發明中，較佳藉由使式(I)化合物電漿聚合來沉積第一聚合物、接著藉由使氫氟碳電漿聚合來沉積第二聚合物來形成保形塗層。所得保形塗層因而包括兩層，其較佳係離散的層。該第一層與電總成表面接觸及包含藉由使式(I)化合物電漿聚合形成之聚合物。該第二層與該第一層接觸及包含藉由使氫氟碳電漿聚合形成之聚合物。
或者，可藉由使氫氟碳電漿聚合沉積第一聚合物，接著藉由使式(I)化合物電漿聚合沉積第二聚合物，來形成保形塗層。所得保形塗層因而包含兩層，其較佳係離散之層。該第一層與電總成之表面接觸及包含藉由使氫氟碳電漿聚合形成之聚合物。該第二層與該第一層接觸及包含藉由使式(I)化合物電漿聚合形成之聚合物。
可視需要經常重複本發明之沉積製程，以構建包括多層(較佳係離散之層)之保形塗層。在存在包含藉由使式(I)化合物電漿聚合形成之聚合物之兩層或更多層之處，所使用的各式(I)化合物可相同或可不同，及較佳係相同的。在存在包含藉由使氫氟碳電漿聚合形成之聚合 物之兩層或更多層之處，所使用的各氫氟碳可相同或可不同，及較佳係相同的。
概況而言，在最後沉積之聚合物(也就是，形成保形塗層之最上層或環境曝露表面之聚合物)較佳可藉由使氫氟碳電漿聚合獲得。然而，在最後沉積之聚合物(也就是，形成保形塗層之最上層或環境曝露表面之聚合物)亦可藉由使如式(I)化合物電漿聚合獲得。
本發明之一尤佳保形塗層包括四層。該保形塗層可藉由以下獲得：(a)使第一式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上，然後(b)使第一氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(a)中形成之聚合物上，接著(c)使第二式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(b)中形成之聚合物上，然後(d)使第二氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(c)中形成之聚合物上。式(I)化合物及氫氟碳較佳如以下定義，及更佳為1,4-二甲基苯及六氟丙烯(C3F6)。
本發明之另一尤佳保形塗層包括六層。該保形塗層可藉由以下獲得：(a)使第一式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至電總成之至少一個表面上，接著(b)使第一氫氟碳電漿聚合物及沉積所得聚合物至步驟(a)中形成之聚合物上，然後(c)使第二式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(b)中形成之聚合物上，然後(d)使第二氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(c)中形成之聚合物上，然後(e)使第三式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(d)中形成之聚合物上，然後(f)使第三氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(e)中形成之聚合物上。式(I)化合物及氫氟碳較佳如下文定義，及更佳為1,4-二甲基苯及六氟丙烯(C3F6)。
本發明之另一尤佳保形塗層包括八層。該保形塗層可藉由以下獲得：(a)使第一式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至電總成之 至少一個表面上，接著(b)使第一氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(a)中形成之聚合物上，然後(c)使第二式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(b)中形成之聚合物上，然後(d)使第二氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(c)中形成之聚合物上，然後(e)使第三式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(d)中形成之聚合物上，然後(f)使第三氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(e)中形成之聚合物上，然後(g)使第四式(I)化合物電漿聚合物及沉積所得聚合物至步驟(f)中形成之聚合物上，然後(h)使第四氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(g)中形成之聚合物上。如式(I)化合物及氫氟碳較佳如以下定義，及更佳為1,4-二甲基苯及六氟丙烯(C3F6)。
本發明之另一尤佳保形塗層包括三層。該保形塗層可藉由以下獲得：(i)使第一式(I)氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至電總成之至少一個表面上，然後(ii)使式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(i)中形成之聚合物上，接著(iii)使第二氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(ii)中形成之聚合物上。式(I)化合物及氫氟碳較佳如以下定義，及更佳為1,4-二甲基苯及六氟丙烯(C3F6)。
本發明之另一尤佳保形塗層包括五層。該保形塗層可藉由以下獲得：(i)使第一式(I)氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至電總成之至少一個表面上，然後(ii)使第一式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(i)中形成之聚合物上，接著(iii)使第二氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(ii)中形成之聚合物上，然後(iv)使第二式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(iii)中形成之聚合物上，接著(v)使第三氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(iv)中形成之聚合物上。式(I)化合物及氫氟碳較佳如以下定義，及更佳為1,4-二甲基苯及六氟丙烯(C3F6)。
本發明保形塗層之厚度將取決於所沉積各聚合物之層的數目。 可藉由使式(I)化合物電漿聚合獲得之該或各層通常具有250至350 nm，較佳275至325 nm(例如約300 nm)之平均厚度。可藉由使氫氟碳電漿聚合獲得之該或各層通常具有25至100 nm，較佳50至75 nm之平均厚度。
因此，若本發明之保形塗層具有一可藉由使如式(I)化合物電漿聚合獲得之層及一可藉由使氫氟碳電漿聚合獲得之層，則保形塗層之平均厚度通常為275至450 nm，較佳為325至400 nm。
類似地，若本發明之保形塗層具有兩層可藉由使如式(I)化合物電漿聚合獲得之層及兩層可藉由使氫氟碳電漿聚合獲得之層，則保形塗層之平均厚度通常為550至900 nm，較佳為650至800 nm。
可由熟習相關技藝者輕易控制各層之厚度。電漿聚合以均勻速率沉積聚合物，且因而所沉積聚合物之層的厚度與沉積時間成比例。因此，一旦已確定沉積速率，則可藉由控制沉積之持續時間來沉積具有特定厚度之層。
保形塗層之厚度可以是實質上均勻的或可在不同點之間改變。
前驅物式(I)化合物具有以下結構式：
其中R1表示C1-C3烷基或C2-C3烯基；R2表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基；R3表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基；R4表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基；R5表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基；及R6表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基。
如本文所用，術語C1-C3烷基包括具有1至3個，較佳1至2個碳原子之直鏈或分支鏈烴基。實例包括甲基、乙基、正丙基及異丙基。
如本文所用，術語C2-C3烯基包括具有2或3個碳原子及碳-碳雙鍵之直鏈或分支鏈烴基。一較佳實例為乙烯基。
典型地，R1表示甲基或乙烯基。典型地，R2表示氫、甲基或乙烯基。典型地，R3表示氫、甲基或乙烯基。典型地，R4表示氫、甲基或乙烯基。典型地，R5表示氫、甲基或乙烯基，較佳表示氫。典型地，R6表示氫、甲基或乙烯基，較佳表示氫。
較佳地，R5與R6表示氫。
更佳地，R1表示甲基或乙烯基，R2表示氫、甲基或乙烯基，R3表示氫、甲基或乙烯基，R4表示氫、甲基或乙烯基，R5表示氫及R6表示氫。
一般，R2至R4中之兩者表示氫為較佳。
較佳之式(I)化合物為1,4-二甲基苯、1,3-二甲基苯、1,2-二甲基苯、甲苯、4-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、1,4-二乙烯基苯、1,3-二乙烯基苯或1,2-二乙烯基苯。1,4-二甲基苯為尤佳。
氫氟碳為含氟原子之烴物質。較佳之氫氟碳為全氟烷烴、全氟烯烴、全氟炔烴、氟代烷烴、氟代烯烴及氟代炔烴，其中該等化合物較佳包含至多10個碳原子，更佳至多5個碳原子。較佳之實例包括CF4、C2F4、C2F6、C3F6、C3F8及C4F8。最佳之氫氟碳為六氟丙烯(C3F6)。
尤佳地，該或各式(I)化合物為1,4-二甲基苯、1,3-二甲基苯、1,2-二甲基苯、甲苯、4-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、1,4-二乙烯基苯、1,3-二乙烯基苯或1,2-二乙烯基苯，及該或各氫氟碳為CF4、C2F4、C2F6、C3F6、C3F8或C4F8。一尤佳組合為1,4-二甲基苯與六氟丙烯(C3F6)。
典型地，該保形塗層包括可藉由氫氟碳或式(I)化合物之電漿聚合及沉積所獲得之第一層及可藉由氫氟碳或式(I)化合物之電漿聚合及沉積所獲得之第二層，其中該第一層之折射率係不同於該第二層之折射率。該保形塗層可包括超過兩層，但限制條件為該等層中之至少兩層具有不同的折射率。較佳地，具有不同折射率之兩層在保形塗層中係彼此相鄰的。
當存在兩層之折射率差及光自觀測者眼睛後方導向至具有保形層之電總成上時，該光則會發生光干涉。因而觀測者將會在其上存在保形塗層之區域上觀測到特定的顏色。此提供作為確定特定電總成是否具有保形塗層之簡單及有效方法。此在電子工業中非常重要，因為薄膜保形塗層一般事實上係不可見的。
所觀察到的準確顏色將取決於許多因素，包括折射率差量值、於保形層中之層的厚度及光導向至保形塗層上所處之特定條件。
較佳地，兩層之折射率差大於0.01，更佳大於0.1，更佳在0.2及0.4之間，例如為約0.3。給定層之折射率可採用為熟習此項技藝者熟知的技術測得。橢圓偏振量測及反射量測典型地用以測定折射率，且橢圓偏振量測為較佳。使用橢偏計之具體方法述於以下實例中，然而，可使用任何適宜的技術。
較佳地，兩層中之至少一層的厚度為195z/y nm至375z/y nm，其中z為整數及y為該層之折射率。較佳地，z為1至5，更佳為1至3，例如為1或2。當厚度滿足該表示時，保形層則反射具有波長390至750 nm之可見光。人眼因而可視覺觀察到該塗層。
較佳地，光以與經保形塗佈的電總成之表面成90°(即垂直)之角度導向至保形塗層上。較佳地，螢光燈或管係用作光源。該電總成典型地包括含絕緣材料之基板、存在於該基板之至少一個表面上之複數個(即，至少一個)導電線路、及與至少一個導電線路連接之至少一個 電組件。因此該保形塗層典型地覆蓋其上存在複數個導電線路之該基板表面、該複數個導電線路及至少一個電組件。
導電線路典型地包括任何適宜的導電材料。較佳地，導電線路包括金、鎢、銅、銀、鋁、半導體基板之摻雜區、導電聚合物及/或導電油墨。更佳地，導電線路包括金、鎢、銅、銀或鋁。
可由熟習此項技藝者針對所討論的特定總成選擇導線線路之適宜形狀及組態。典型地，導電線路係沿著其整體長度被附接至基板之表面。或者，導電線路可在兩個或更多個點處被附接至基板。例如，導電線路可為在兩個或更多個點但非沿著其整體長度附接至基板之電線。
典型地利用為熟習此項技藝者所熟知的任何適宜方法，於基板上形成導電線路。於一較佳實施例中，導電線路係利用「減法」技術形成於基板上。典型地，於該方法中，將一金屬層(例如，銅箔、鋁箔等)黏合至基板之表面，然後移去該金屬層之無用部分，留下期望的導電線路。該金屬層之無用部分通常藉由化學蝕刻或光蝕刻、研磨自基板移去。於另一較佳方法中，導電線路係利用諸如(例如)電鍍、使用反向式光罩之沉積、及/或任何幾何控制沉積製程之「加法」技術形成於基板上。或者，該基板可為矽晶粒或晶圓，其通常具有作為導電線路之摻雜區。
基板通常包括任何可防止基板遭遇電總成電路短接之適宜絕緣材料。基板較佳包括環氧層壓材料、合成樹脂黏合紙、環氧樹脂黏合玻璃織物(ERBGH)、複合環氧材料(CEM)、PTFE(鐵氟龍(Teflon))或其他聚合物材料、酚系棉紙、矽、玻璃、陶瓷、紙、紙板、基於天然及/或合成木材的材料、及/或其他適宜紡織品。基板視情況進一步包括阻燃材料，通常係指阻燃劑2(FR-2)及/或阻燃劑4(FR-4)。基板可包括絕緣材料之單一層或相同或不同絕緣材料之多層。基板可以是由以 上所列材料中之任一材料製成之印刷電路板(PCB)之板。
電組件可以是電總成之任何適宜電路元件。較佳地，電組件為電阻器、電容器、電晶體、二極體、放大器、天線或振盪器。任何適宜數目及/或組合之電組件可連接至電總成。
電組件較佳藉由接合連接至導電線路。該接合較佳為焊接接頭、熔接接頭、焊線接頭、導電黏著接頭、壓接連接、或壓入配合接頭。就形成接合而言，熟習此項技藝者熟知適宜之焊接、熔接、焊線、導電黏著劑及壓入配合技術。更佳地，該接合為焊接接頭、熔接接頭或焊線接頭，且焊接接頭為最佳。
現將參照顯示於圖1至3中之實施例論述本發明之態樣，其中類似參考數字表示相同或類似元件。
圖1顯示本發明電總成之一實例。該電總成包括含絕緣材料之基板1、存在於基板1之至少一個表面上之複數個導電線路2、及連接至至少一個導電線路2之至少一個電組件3。保形塗層4覆蓋複數個導電線路2、至少一個電組件3及其上配置複數個導電線路及至少一個電組件之基板1之表面5。
圖2顯示截過圖1中之保形塗層4之一較佳實例之橫截面。該保形塗層包括可藉由使式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至電總成之至少一個表面6而獲得之第一聚合物7，及可藉由使氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至該聚合物7上而獲得之第二聚合物8。
圖3顯示截過圖1中之該保形塗層4之另一較佳實例之橫截面。該保形塗層包括可藉由使第一式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至電總成之至少一個表面6上而獲得之第一聚合物7、可藉由使第一氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至該聚合物7而獲得之第二聚合物8、可藉由使第二式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至該聚合物8上而獲得之第三聚合物9、及可藉由使第二氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚 合物至該聚合物9上而獲得之第四聚合物10。
圖4顯示截過圖1中之該保形塗層4之一較佳實例之橫截面。該保形層包括可藉由使氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至電總成之至少一個表面6上而獲得之第一聚合物11、及可藉由使式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至該聚合物11上而獲得之第二聚合物12。
圖5顯示截過圖1中之該保形層4之另一較佳實例之橫截面。該保形塗層包括可藉由使第一氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至電總成之至少一個表面6上而獲得之第一聚合物11、可藉由使式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至該聚合物11上而獲得之第二聚合物12及可藉由使第二氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至該聚合物12上而獲得之第三聚合物13。
現將參照實例論述本發明之態樣。
實例 實例1
將待塗佈的電總成置於電漿體沉積室內及氛圍抽空至50毫托。然後使用質量流量控制器以約10 sccm之流速將1,4-二甲基苯蒸氣引入該室中。於175 W功率下打開RF發生器及形成電漿體。該1,4-二甲基苯經電離並且與自身反應從而在電總成上形成連續及保形塗層。一旦已形成期望的塗層厚度，關閉RF發生器及停止1,4-二甲基苯之流動。
使該室達到大氣壓並敞開及移去具有保形塗層之電總成。
實例2
將待塗佈之電總成置於電漿體沉積室中及氛圍抽空至50毫托。然後使用質量流量控制器以約10 sccm之流速將1,4-二甲基苯蒸氣引入至該室中。於175 W功率下打開RF發生器及形成電漿體。該1,4-二甲基苯經電離並且與自身反應從而在電總成上形成連續及保形塗層。一旦已形成期望的塗層厚度，關閉RF發生器及停止1,4-二甲基苯之流 動。
維持該室中之真空及接著以使用質量流量控制器控制在約5 sccm之特定流速將六氟丙烯氣體引入至該室。於175 W之功率下打開RF發生器及形成電漿體。六氟丙烯經電離並且與自身反應從而在先前的塗層上形成連續及保形塗層。一旦已形成期望的塗層厚度，關閉RF發生器及停止六氟丙烯之流動。
使該室達到大氣壓並敞開及移去具有保形塗層之電總成。
實例3
將待塗佈之電總成置於電漿體沉積室中及氛圍抽空至50毫托。然後使用質量流量控制器以約10 sccm流速將1,4-二甲基苯蒸氣引入至該室中。於175 W功率下打開RF發生器及形成電漿體。該1,4-二甲基苯經電離並且與自身反應從而在電總成上形成連續及保形塗層。一旦已形成期望的塗層厚度，關閉RF發生器及停止聚對二甲基苯之流動。
維持該室中之真空及接著使用質量流量控制器以約5 sccm之流速將六氟丙烯氣體引入至該室。於175 W之功率下打開RF發生器及形成電漿體。六氟丙烯經電離並且與自身反應從而在先前的塗層上形成連續及保形塗層。一旦已形成期望的塗層厚度，關閉RF發生器及停止六氟丙烯之流動。
同時維持真空，採用如上述之相同方法，增加兩個其他層，第一層源自於1,4-二甲基苯及第二層源自於六氟丙烯。
使該室達到大氣壓並敞開及及移去具有保形塗層之電總成。
實例4
將待塗佈之電總成置於電漿體沉積室中及氛圍抽空至50毫托。然後使用質量流量控制器以約5 sccm流速將六氟丙烯氣體引入至該室中。於175 W功率下打開RF發生器及形成電漿體。六氟丙烯經電離並 且與自身反應從而在電總成上形成連續及保形塗層。一旦已形成期望的塗層厚度，關閉RF發生器及停止六氟丙烯之流動。
維持該室中之真空及接著於使用質量流量控制器以約10 sccm之流速將1,4-二甲基苯蒸氣引入至該室。於175 W之功率下打開RF發生器及形成電漿體。聚對二甲苯經電離並且與自身反應從而在先前的塗層上形成連續及保形塗層。一旦已形成期望的塗層厚度，關閉RF發生器及停止1,4-二甲基苯之流動。
維持該室中之真空及接著使用質量流量控制器以約5 sccm之流速將六氟丙烯氣體引入至該室。於175 W之功率下打開RF發生器及形成電漿體。六氟丙烯經電離並且與自身反應從而在先前的塗層上形成連續及保形塗層。一旦已形成期望的塗層厚度，關閉RF發生器及停止六氟丙烯之流動。
使該室達到大氣壓並敞開及及移去具有保形塗層之電總成。
實例5
對以下保形塗層進行傅立葉變換紅外(FTIR)光譜分析。
1.習知聚對二甲苯保形塗層。光譜顯示於圖6中。
2.於以上實例1中藉由使1,4-二甲基苯電漿聚合製得之保形塗層。光譜顯示於圖7中。
3.於實例2至4中製得之多層塗層，其包含經電漿聚合之1,4-二甲基苯及經電漿聚合之六氟丙烯。光譜顯示於圖8中。
圖6至8突顯可藉由使1,4-二甲基苯電漿聚合而獲得之塗層非常不同於習知聚對二甲苯。
聚對二甲苯為具有常規明確標的結構之聚合物，其可於圖6之光譜中產生尖峰。特別關注中心在約3000 cm-1之峰叢。由於附接至苯環之氫原子，3000 cm-1往右之峰表示脂族C-H拉伸，然彼等往左者為芳族C-H拉伸，。
圖7顯示經電漿聚合之1,4-二甲基苯相較聚對二甲苯較不明確標的，此一般係電漿體聚合物之特徵。此導致更寬及尖銳度減小之峰。另外，芳族對脂族C-H拉伸之比率顯著改變，因為1,4-二甲基苯前驅物中之一些環結構已喪失之故。
如所預期，圖8包括與圖7中之彼等相似的峰。在約1200 cm-1處觀察到另一吸收，此係由於經電漿聚合之六氟丙烯中之C-F拉伸所致。
實例6
利用如以上在實例1至4中所述之相同方法，以經電漿聚合之1,4-二甲基苯(於表1中表示為PDMB)及經電漿聚合之六氟丙烯(於表1中表示為PHFP)之交替層塗佈測試電總成。經沉積的最終塗層列示於下表1中，其中層1表示沉積至該總成上之第一層。
於以下條件下測試各塗層之性能。在浸沒於10 g/l鹽溶液中之經 塗佈之總成兩端施加2 V電勢。當跨塗層之電流洩漏達到100 μA時記錄為失效。測試具有塗層1至5之多個總成，因此可確定失效之平均時間。該等結果列示於表2中。
塗層3之兩層結構達成不但明顯優於塗層1及2之單層結構，而且明顯優於將基於層1及2相關結果自該兩層結構所預期之性能之性能。
相較於塗層3，儘管塗層3之總體厚度更大，藉由使用具有四層結構之塗層4達成進一步之性能改良。類似地，塗層5中所存在的另一重複單元提供優於塗層3之又進一步的性能改良。
塗層3至5於測試條件下達成極佳結果，表明該等塗層作為保形塗層將會表現良好。
實例7
使用如實例4中陳述的程序將三層塗層塗佈至電總成。該等層為經電漿聚合之1,4-二甲基苯(於表1中表示為PDMB)及經電漿聚合之六氟丙烯(於表1中表示為PHFP)。塗佈如表3中陳述的塗層。在藉由位於觀測者眼睛後方之螢光燈照射各經塗佈之電總成時所觀測到的顏色亦陳述於下表中。因此，相較於為綠色之未塗佈總成，輕易地證實保形塗層之存在。
實例8
依據如實例1至4中陳述的程序，將經電漿聚合之1,4-二甲基苯及經電漿聚合之六氟丙烯之樣本沉積於塗佈有金的玻璃載片上。
使用Woollam M 2000 DI橢偏計，對該等樣本進行光譜橢偏分析。所有樣本均使用192 nm至1700 nm之波長範圍及與表面垂線成65°、70°及75°之三個入射角。測量各樣本的多個點及建立各材料的Cauchy模型。對所得模型之分析用以計算所用材料之厚度及折射率。
觀測到經電漿聚合之1,4-二甲基苯之折射率為1.592。觀測到經電漿聚合之六氟丙烯之折射率為1.375。
1‧‧‧基板
2‧‧‧導電線路
3‧‧‧電組件
4‧‧‧保形塗層
5‧‧‧基板1之表面

Claims (15)

  1. 一種具有保形塗層之電總成，其中該保形塗層可藉由一種包括以下之方法獲得：(a)使式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上： 其中：R1表示C1-C3烷基或C2-C3烯基；R2表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基；R3表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基；R4表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基；R5表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基；及R6表示氫、C1-C3烷基或C2-C3烯基，及(b)使氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(a)中形成之聚合物上。
  2. 一種具有保形塗層之電總成，其中該保形塗層可藉由一種包括以下之方法獲得：(i)使氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上，及 (ii)使如請求項1中所定義之式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(i)中形成之聚合物上。
  3. 如請求項1之電總成，其中該保形塗層可藉由一種包括以下之方法獲得：(a)使第一式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上，(b)使第一氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(a)中形成之聚合物上，(c)使第二式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(b)中形成之聚合物上，及(d)使第二氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(c)中形成之聚合物上。
  4. 如請求項2之電總成，其中該保形塗層可藉由一種包括以下之方法獲得：(i)使第一氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上，(ii)使式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(i)中形成之聚合物上，及(iii)使第二氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(ii)中形成之聚合物上。
  5. 如前述請求項1至4中任一項之電總成，其中該或各式(I)化合物為1,4-二甲基苯、1,3-二甲基苯、1,2-二甲基苯、甲苯、4-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、1,4-二乙烯基苯、1,3-二乙烯基苯或1,2-二乙烯基苯。
  6. 如前述請求項1至4中任一項之電總成，其中該或各氫氟碳為CF4、C2F4、C2F6、C3F6、C3F8或C4F8。
  7. 如前述請求項1至4中任一項之電總成，其中該或各式(I)化合物為1,4-二甲基苯及該或各氫氟碳為C3F6。
  8. 如前述請求項1至4中任一項之電總成，其包括包含絕緣材料之基板、存在於該基板之至少一個表面上的複數個導電線路、及連接至至少一個導電線路之至少一個電組件。
  9. 如請求項8之電總成，其中該保形塗層覆蓋該等複數個導電線路、該至少一個電組件及其上配置該等複數個導電線路及該至少一個電組件之基板表面。
  10. 一種用於保形塗佈電總成之方法，該方法包括：(a)使如請求項1中所定義之式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上，及(b)使氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(a)中形成之聚合物上。
  11. 一種用於保形塗佈電總成之方法，該方法包括：(i)使氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上，及(ii)使如請求項1中所定義之式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(i)中形成之聚合物上。
  12. 如請求項10之方法，該方法包括：(a)使第一式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上，(b)使第一氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(a)中形成之聚合物上，(c)使第二式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(b)中形成之聚合物上，及(d)使第二氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(c)中形成 之聚合物上。
  13. 如請求項11之方法，該方法包括：(i)使第一氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至該電總成之至少一個表面上，(ii)使式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(i)中形成之聚合物上，及(iii)使第二氫氟碳電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(ii)中形成之聚合物上，及(iv)使第二式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至步驟(iii)中形成之聚合物上。
  14. 如請求項10至13中任一項之方法，其中該電總成包括包含絕緣材料之基板、存在於該基板之至少一個表面上之複數個導電線路、及連接至至少一個導電線路之至少一個電組件。
  15. 如請求項14之方法，其包括使式(I)化合物電漿聚合及沉積所得聚合物至該等複數個導電線路、該至少一個電組件及其上配置該等複數個導電線路及該至少一個電組件之基板表面上。
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