塗覆的電氣組件的製作方法
2023-06-25 12:05:26 3
本申請是申請日為2013年03月06日，申請號為201380012311.3，發明名稱為「塗覆的電氣組件」的申請的分案申請。
發明領域
本發明涉及一種塗覆的電氣組件和製備塗覆的電氣組件的方法。
發明背景
保形塗層在電子行業已經被使用很多年，以保護電氣組件在操作過程中免受環境暴露。保形塗層是薄的、柔性的保護漆層，該保護漆層符合電氣組件的輪廓，如印刷電路板和它的元件。
根據ipc定義，有5種主要種類的保形塗層：ar(丙烯酸樹脂)、er(環氧樹脂)、sr(矽酮)、ur(氨基甲酸酯)和xy(對二甲苯)。這5種類型中，對二甲苯(或聚對二甲苯)被普遍接受用來提供最好的化學、電氣和物理保護。然而，沉積過程是耗時且昂貴的，且起始原料是昂貴的。
聚對二甲苯是具有以下結構的聚合物：
聚對二甲苯使用三個階段氣相沉積過程沉積。固相前體在真空下加熱並升華。重要的是理解，聚對二甲苯，儘管有時被錯誤地稱作「對二甲苯」，但實際上不是由化合物對二甲苯製備而成。事實上，前體是[2.2]對環芳烷：
化學蒸汽然後經過在約680℃下的高溫爐，以致前體分裂成反應性單體。該反應性單體然後供入沉積室中並在基材的表面上聚合。聚對二甲苯的典型的塗層厚度在5到25微米之間。
以上描述的聚對二甲苯沉積技術是不理想的，這是由於起始原料的高成本、在單體生成過程中高熱能消耗、高真空要求和低生長率。
因此，對提供與聚對二甲苯至少相似水平的化學、電氣和物理保護，但是可以更容易地和便宜地製造的保形塗層存在需求。
發明概述
本發明人驚奇地發現相對便宜的前體化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物的沉積導致具有優良的性能的保形塗層。本發明因此涉及具有保形塗層的電氣組件，其中所述保形塗層通過包括如以下定義的式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物的沉積以及氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物的沉積的方法可得到。本發明還涉及保形地塗覆電氣組件的方法，該方法包括如以下定義的式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物的沉積以及氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物的沉積。
本發明因此涉及具有保形塗層的電氣組件，其中所述保形塗層通過包括以下步驟的方法可得到：
(a)式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面上：
其中：
r1代表c1-c3烷基或c2-c3烯基；
r2代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基；
r3代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基；
r4代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基；
r5代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基；和
r6代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基，和
(b)氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(a)中形成的聚合物上。
本發明還涉及具有保形塗層的電氣組件，其中所述保形塗層通過包括以下步驟的方法可得到：
(i)氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面上，和
(ii)如以上定義的式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(i)中形成的聚合物上。
本發明還涉及保形地塗覆電氣組件的方法，該方法包括：
(a)如以上定義的式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面上，和
(b)氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(a)中形成的聚合物上。
本發明還涉及保形地塗覆電氣組件的方法，該方法包括：
(i)氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面上，和
(ii)如上定義的式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(i)中形成的聚合物上。
本發明人驚奇地發現本發明的塗層提供具有優良性能的保形塗層。特別地，本發明的發現是包括等離子體聚合的氟代烴層和等離子體聚合的式(i)的化合物層的多層塗層提供了比僅基於聚合物的單層塗層的性能的塗層所預期的更有效的保形塗層。
已被發現的本發明的另外的發現是增加另外的等離子體聚合的氟代烴層和/或等離子體聚合的式(i)的化合物層，使得保形塗層包括三個或更多個層，可以提供保形塗層的性能的進一步的改進。
保形塗層的改進的性能通常導致在操作過程中電氣組件的改進的保護。
本發明的塗層的另一個優勢是兩個不連續的聚合物層的存在允許容易區別在給定的電氣組件上塗層的存在或不存在。
本申請還涉及以下內容：
1)一種電氣組件，所述電氣組件具有保形塗層，其中所述保形塗層通過包括以下步驟的方法可得到：
(a)式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到所述電氣組件的至少一個表面上：
其中：
r1代表c1-c3烷基或c2-c3烯基；
r2代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基；
r3代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基；
r4代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基；
r5代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基；且
r6代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基，和
(b)氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(a)中形成的聚合物上。
2)一種電氣組件，所述電氣組件具有保形塗層，其中所述保形塗層通過包括以下步驟的方法可得到：
(i)氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到所述電氣組件的至少一個表面上，和
(ii)1)中定義的式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(i)中形成的聚合物上。
3)根據1)所述的電氣組件，其中所述保形塗層通過包括以下步驟的方法可得到：
(a)式(i)的第一化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到所述電氣組件的至少一個表面上，
(b)第一氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(a)中形成的聚合物上，
(c)式(i)的第二化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(b)中形成的聚合物上，和
(d)第二氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(c)中形成的聚合物上。
4)根據2)所述的電氣組件，其中所述保形塗層通過包括以下步驟的方法可得到：
(i)第一氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到所述電氣組件的至少一個表面上，
(ii)式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(i)中形成的聚合物上，和
(iii)第二氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(ii)中形成的聚合物上。
5)根據前述項中任一項所述的電氣組件，其中所述式(i)的化合物或每種式(i)的化合物是1,4-二甲苯、1,3-二甲苯、1,2-二甲苯、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)根據前述項中任一項所述的電氣組件，其中所述氟代烴或每種氟代烴是cf4、c2f4、c2f6、c3f6、c3f8或c4f8。
7)根據前述項中任一項所述的電氣組件，其中所述式(i)的化合物或每種式(i)的化合物是1,4-二甲苯並且所述氟代烴或每種氟代烴是c3f6。
8)根據前述項中任一項所述的電氣組件，所述電氣組件包括基材、多個導電軌跡和至少一個電氣元件，所述基材包括絕緣材料，所述多個導電軌跡存在於所述基材的至少一個表面上，所述至少一個電氣元件連接到至少一個導電軌跡。
9)根據8)所述的電氣組件，其中所述保形塗層覆蓋所述多個導電軌跡、所述至少一個電氣元件和所述基材的所述表面，所述多個導電軌跡和所述至少一個電氣元件位於所述基材的所述表面上。
10)根據前述項中任一項所述的電氣組件，其中所述保形塗層包括通過氟代烴或式(i)的化合物的等離子體聚合和沉積可得到的第一層以及通過氟代烴或式(i)的化合物的等離子體聚合和沉積可得到的第二層，並且其中(a)在所述第一層和所述第二層之間的折射率的差是至少0.01，和(b)所述第一層和/或所述第二層的厚度為從195z/ynm到375z/ynm，其中z是整數且y是所述層的折射率。
11)一種用於保形地塗覆電氣組件的方法，所述方法包括：
(a)1)中定義的式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到所述電氣組件的至少一個表面上，和
(b)氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(a)中形成的聚合物上。
12)一種用於保形地塗覆電氣組件的方法，所述方法包括：
(i)氟代烴的等離子聚合和所得到的聚合物沉積到所述電氣組件的至少一個表面上，和
(ii)1)中定義的式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(i)中形成的聚合物上。
13)根據11)所述的方法，所述方法包括：
(a)式(i)的第一化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到所述電氣組件的至少一個表面上，
(b)第一氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(a)中形成的聚合物上，
(c)式(i)的第二化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(b)中形成的聚合物上，和
(d)第二氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(c)中形成的聚合物上。
14)根據12)所述的方法，所述方法包括：
(i)第一氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到所述電氣組件的至少一個表面上，
(ii)式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(i)中形成的聚合物上，和
(iii)第二氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(ii)中形成的聚合物上。
15)根據11)到14)中任一項所述的方法，其中所述電氣組件包括基材、多個導電軌跡和至少一個電氣元件，所述基材包括絕緣材料，所述多個導電軌跡存在於所述基材的至少一個表面上，所述至少一個電氣元件連接到至少一個導電軌跡。
16)根據15)所述的方法，所述方法包括式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的化合物沉積到所述多個導電軌跡、所述至少一個電氣元件和所述基材的所述表面上，所述多個導電軌跡和所述至少一個電氣元件位於所述基材的所述表面上。
附圖說明
圖1顯示了本發明的具有保形塗層的電氣組件的實例。
圖2到圖5顯示了穿過圖1中的保形塗層的橫截面，並描述了優選的塗層的結構。
圖6顯示了常規的對二甲苯保形塗層的傅立葉變換紅外(ftir)光譜。
圖7顯示了在實施例1中由1,4-二甲苯的等離子體聚合製備的保形塗層的ftir光譜。
圖8顯示了在實施例2到4中製備的多層保形塗層的ftir光譜，該多層保形塗層包含等離子體聚合的1,4-二甲苯和等離子體聚合的六氟丙烯。
發明詳述
本發明的保形塗層通過特定的前體化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物的沉積可得到。聚合反應原位發生。聚合因此通常在表面上發生，在該表面處沉積發生。聚合和沉積因此通常是同時的。
等離子體聚合的聚合物是獨特種類的聚合物，該聚合物不能通過傳統的聚合方法製備。等離子體聚合的聚合物具有高度無序的結構並通常是高度交聯的，包含隨機的分支並保留一些反應性部位。等離子體聚合的聚合物因此在化學上不同於通過本領域技術人員已知的傳統的聚合方法製備的聚合物。這些化學和物理的區別是眾所周知的並被描述在例如plasmapolymerfilms,hynekbiederman,imperialcollegepress，2004中。
等離子體聚合通常在產生氣體等離子體的反應器中進行，該氣體等離子體包括電離的氣態離子、電子、原子和/或中性物質。反應器通常包括室、真空系統和一個或更多個能量源，但可以使用任何合適類型的被配置為產生氣體等離子體的反應器。能量源可以包括任何合適的被配置為將一種或更多種氣體轉化成氣體等離子體的裝置。優選地，能量源包括加熱器、射頻(rf)發生器和/或微波發生器。
通常，電氣組件被置於反應器的室中，且真空系統被用於將室抽空至10-3到10毫巴的範圍內的壓力。然後，一種或更多種氣體通常被泵入到室中且能量源產生穩定的氣體等離子體。然後，一種或更多種前體化合物通常作為氣體和/或液體被引入到室中的氣體等離子體中。當引入到氣體等離子體中時，前體化合物通常被電離和/或分解來產生各種各樣的等離子體的活性物質，該活性物質聚合產生聚合物。
沉積的聚合物的確切性質和組成通常取決於以下條件中的一個或更多個(i)選擇的等離子體氣體；(ii)使用的特定的前體化合物；(iii)前體化合物的量(這可通過前體化合物的壓力和流速的組合確定)；(iv)前體化合物的比率；(v)前體化合物的順序；(vi)等離子體壓力；(vii)等離子體驅動頻率；(viii)脈衝寬度定時；(ix)塗覆時間；(x)等離子體功率(包括峰值和/或平均等離子體功率)；(xi)室電極布置；和/或(xii)引入的組件的製備。
通常，等離子體驅動頻率是1khz到1ghz。通常，等離子體功率是100到250w，優選150到200w，例如約175w。通常，質量流率是5到100sccm，優選5到20sccm，例如約10sccm。通常，操作壓力是10到100毫託，例如約50毫託。通常，塗覆時間是10秒到20分鐘。
然而，如技術人員將理解的，優選的條件將取決於等離子體室的尺寸和幾何形狀。因此，根據正被使用的特定的等離子體室，這對於技術人員改變操作條件是有利的。
本發明中優選的是通過式(i)的化合物的等離子體聚合沉積第一聚合物和然後通過氟代烴的等離子體聚合沉積第二聚合物來形成保形塗層。所得到的保形塗層因此將包括兩層，這兩層優選是不連續的。第一層與電氣組件的表面接觸並包括通過式(i)的化合物的等離子體聚合形成的聚合物。第二層與第一層接觸並包括通過氟代烴的等離子體聚合形成的聚合物。
可選擇地，保形塗層可以通過氟代烴的等離子體聚合沉積第一聚合物，和然後通過式(i)的化合物的等離子體聚合沉積第二聚合物來形成。所得到的保形塗層因此將包括兩層，這兩層優選是不連續的。第一層與電氣組件的表面接觸並包括通過氟代烴的等離子體聚合形成的聚合物。第二層與第一層接觸並包括通過式(i)的化合物的等離子體聚合形成的聚合物。
本發明的沉積過程可以根據需要經常重複，以建立包括多層的保形塗層，該多層優選是不連續的。當包括通過式(i)的化合物的等離子體聚合形成的聚合物的兩個或更多個層存在時，使用的每種式(i)的化合物可以是相同的或不同的，且優選地是相同的。當包括通過氟代烴的等離子體聚合形成的聚合物的兩個或更多個層存在時，使用的每種氟代烴可以是相同的或不同的，且優選地是相同的。
通常優選的是最後沉積的聚合物，也就是說形成保形塗層的上表面或環境暴露表面的聚合物，是通過氟代烴的等離子體聚合可得到的。然而，最後沉積的聚合物，也就是說形成保形塗層的上表面或環境暴露表面的聚合物，還可以是通過式(i)的化合物的等離子體聚合可得到的。
本發明的特別優選的保形塗層包括四層。該保形塗層通過以下步驟可得到：(a)第一式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面上，然後(b)第一氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(a)中形成的聚合物上，然後(c)第二式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(b)中形成的聚合物上，和然後(d)第二氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(c)中形成的聚合物上。式(i)的化合物和氟代烴優選如以下定義的，且更優選是1,4-二甲苯和六氟丙烯(c3f6)。
本發明的另一種特別優選的保形塗層包括六層。該保形塗層通過以下步驟可得到：(a)第一式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面上，然後(b)第一氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(a)中形成的聚合物上，然後(c)第二式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(b)中形成的聚合物上，然後(d)第二氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(c)中形成的聚合物上，然後(e)第三式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(d)中形成的聚合物上，和然後(f)第三氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(e)中形成的聚合物上。式(i)的化合物和氟代烴優選如以下定義的，且更優選是1,4-二甲苯和六氟丙烯(c3f6)。
本發明的另一種特別優選的保形塗層包括八層。該保形塗層通過以下步驟可得到：(a)第一式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面上，然後(b)第一氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(a)中形成的聚合物上，然後(c)第二式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(b)中形成的聚合物上，然後(d)第二氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(c)中形成的聚合物上，然後(e)第三式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(d)中形成的聚合物上，然後(f)第三氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(e)中形成的聚合物上，然後(g)第四式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(f)中形成的聚合物上，然後(h)第四氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(g)中形成的聚合物上。式(i)的化合物和氟代烴優選如以下定義的，且更優選是1,4-二甲苯和六氟丙烯(c3f6)。
本發明的另一種特別優選的保形塗層包括三層。該保形塗層通過以下步驟可得到：(i)第一式(i)的氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面上，然後(ii)式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(i)中形成的聚合物上，和然後(iii)第二氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(ii)中形成的聚合物上。式(i)的化合物和氟代烴優選如以下定義的，且更優選是1,4-二甲苯和六氟丙烯(c3f6)。
本發明的另一種特別優選的保形塗層包括五層。該保形塗層通過以下步驟可得到：(i)第一式(i)的氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面上，然後(ii)第一式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(i)中形成的聚合物上，和然後(iii)第二氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(ii)中形成的聚合物上，然後(iv)第二式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(iii)中形成的聚合物上，和然後(v)第三氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到在步驟(iv)中形成的聚合物上。式(i)的化合物和氟代烴優選如以下定義的，且更優選是1,4-二甲苯和六氟丙烯(c3f6)。
本發明的保形塗層的厚度將取決於沉積的每種聚合物的層的數量。通過式(i)的化合物的等離子體聚合可得到的層或每一層通常具有250到350nm，優選275到325nm，例如約300nm的中值平均厚度。通過氟代烴的等離子體聚合可得到的層或每層具有25到100nm，優選50到75nm的中值平均厚度。
因此，如果本發明的保形塗層具有通過式(i)的化合物的等離子體聚合可得到的一層和通過氟代烴的等離子體聚合可得到的一層，那麼通常，保形塗層的中值平均厚度是275到450nm，優選325到400nm。
同樣地，如果本發明的保形塗層具有通過式(i)的化合物的等離子體聚合可得到的兩層和通過氟代烴的等離子體聚合可得到的兩層，那麼通常，保形塗層的中值平均厚度是550到900nm，優選650到800nm。
每層的厚度可以由技術人員容易地控制。等離子體聚合以均勻的速率沉積聚合物，且因此，所沉積的聚合物層的厚度正比於沉積時間。因此，一旦沉積速率已經確定，具有特定的厚度的層可以通過控制沉積的持續時間沉積。
保形塗層的厚度可能是基本均勻的或可能從點到點不同。
式(i)的前體化合物具有以下結構：
其中r1代表c1-c3烷基或c2-c3烯基；r2代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基；r3代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基；r4代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基；r5代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基；並且r6代表氫、c1-c3烷基或c2-c3烯基。
如本文所使用的，術語c1-c3烷基包括具有1到3個，優選1到2個碳原子的直鏈或支鏈的烴基。實例包括甲基、乙基、正丙基和異丙基。
如本文所使用的，術語c2-c3烯基包括具有2到3個碳原子和碳碳雙鍵的直鏈或支鏈的烴基。優選的實例是乙烯基。
通常，r1代表甲基或乙烯基。通常，r2代表氫、甲基或乙烯基。通常，r3代表氫、甲基或乙烯基。通常，r4代表氫、甲基或乙烯基。通常，r5代表氫、甲基或乙烯基，優選氫。通常，r6代表氫、甲基或乙烯基，優選氫。
優選地，r5和r6代表氫。
更優選地，r1代表甲基或乙烯基，r2代表氫、甲基或乙烯基，r3代表氫、甲基或乙烯基，r4代表氫、甲基或乙烯基，r5代表氫且r6代表氫。
通常優選r2到r4中的兩個代表氫。
優選的式(i)的化合物是1,4-二甲苯、1,3-二甲苯、1,2-二甲苯、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。1,4-二甲苯是特別地優選的。
氟代烴是包括氟原子的烴材料。優選的氟代烴是全氟烷烴、全氟烯烴、全氟炔烴、氟代烷烴、氟代烯烴和氟代炔烴，其中所述化合物優選地包含至多10個碳原子，更優選地至多5個碳原子。優選的實例包括cf4、c2f4、c2f6、c3f6、c3f8和c4f8。最優選的氟代烴是六氟丙烯(c3f6)。
特別地優選的是式(i)的化合物或每種式(i)的化合物是1,4-二甲苯、1,3-二甲苯、1,2-二甲苯、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，並且氟代烴或每種氟代烴是cf4、c2f4、c2f6、c3f6、c3f8或c4f8。特別優選的組合是1,4-二甲苯和六氟丙烯(c3f6)。
通常，保形塗層包括通過氟代烴或式(i)的化合物的等離子體聚合和沉積可得到的第一層以及通過氟代烴或式(i)的化合物的等離子體聚合和沉積可得到的第二層，其中第一層的折射率不同於第二層的折射率。保形塗層可以包括多於兩層，條件是那些層中至少兩層有不同的折射率。優選地，具有不同折射率的兩層在保形塗層中是彼此相鄰的。
當在兩層之間存在折射率差異且光從觀察者的眼睛後面被引導到具有保形塗層的電氣組件上時，那麼該光的光學幹涉將發生。特定的顏色將因此在保形塗層存在的區域被觀察者看到。這提供了確定特定的電氣組件是否具有保形塗層的簡單且有效的方法。這在電子行業很重要，由於薄膜保形塗層通常幾乎不可見。
被觀察到的確切顏色將取決於很多因素，包括折射率差異的量級、在保形塗層內的層的厚度和光被引導到保形塗層上的特定的條件。
優選地，在兩層之間的折射率的差大於0.01，更優選大於0.1，更優選在0.2和0.4之間，例如約0.3。給定層的折射率可以利用本領域技術人員已知的技術來測量。橢圓光度法和反射測量術通常用來確定折射率，且橢圓光度法是優選的。使用橢率計的特定的方法在以下實施例中被描述，儘管任何合適的技術可以被使用。
優選地，兩層中的至少一層的厚度為從195z/ynm到375z/ynm，其中z是整數且y是層的折射率。優選z是1到5，更優選1到3，例如1或2。當厚度滿足這個表達式時，那麼具有從390到750nm的波長的可見光被保形塗層反射。塗層將因此對人眼是可見的。
優選地，光以與保形塗覆的電氣組件的表面成90°(即垂直)的角度被引導到保形塗層上。優選地，螢光燈或螢光管用作光源。電氣組件通常包括基材、多個(即至少一個)導電軌跡(conductivetrack)和至少一個電氣元件，基材包括絕緣材料，多個(即至少一個)導電軌跡存在於基材的至少一個表面上，至少一個電氣元件連接到至少一個導電軌跡。保形塗層因此通常覆蓋基材的在其上存在所述多個導電軌跡的表面、所述多個導電軌跡和所述至少一個電氣元件。
導電軌跡通常包括任何合適的導電材料。優選地，導電軌跡包括金、鎢、銅、銀、鋁、摻雜的半導體基材區域、導電聚合物和/或導電油墨。更優選地，導電軌跡包括金、鎢、銅、銀或鋁。
導電軌跡的合適的形狀和配置可以由本領域技術人員選擇用於討論中的特定的組件。通常，導電軌跡沿著其整個長度附接至基材的表面。可選擇地，導電軌跡可以在兩個或更多個點附接至基材。例如，導電軌跡可以是在兩個或更多個點，但不是沿著其整個長度線附接至基材。
導電軌跡通常使用本領域技術人員已知的任何合適的方法在基材上形成。在優選的方法中，導電軌跡使用「減去」技術在基材上形成。通常在該方法中，金屬層(例如，銅箔、鋁箔等)粘合到基材的表面上並且然後金屬層的不需要的部分被除去，留下所需的導電軌跡。金屬層的不需要的部分通常通過化學蝕刻或光蝕刻、研磨從基材除去。在可選擇的優選方法中，導電軌跡使用「添加」技術，例如諸如電鍍、使用反向掩膜的沉積和/或任何幾何控制的沉積工藝在基材上形成。可選擇地，基材可以是矽片或晶片，其通常具有如導電軌跡一樣摻雜的區域。
基材通常包括防止基材免於電氣組件的電路短路的任何合適的絕緣材料。基材優選包括環氧層壓材料、合成樹脂粘接紙、環氧樹脂粘結的玻璃織物(erbgh)、複合環氧材料(cem)、ptfe(特氟隆)、或其他聚合物材料、酚醛棉紙、矽、玻璃、陶瓷、紙張、紙板、天然和/或合成木基材料、和/或其他合適的紡織品。基材可選地還包括阻燃材料，通常阻燃2(fr-2)和/或阻燃4(fr-4)。基材可以包括單層的絕緣材料或多層的相同或不同的絕緣材料。基材可以是由以上所列的材料的任何一種製成的印刷電路板(pcb)的板。
電氣元件可以是電氣組件的任何合適的電路元件。優選地，電氣元件是電阻器、電容器、電晶體、二極體、放大器、天線或振蕩器。任何合適的數量和/或組合的電氣元件可以連接到電氣組件。
電氣元件優選通過結合部連接到導電軌跡。結合部優選是焊點、焊接接頭、焊線鍵合接頭、導電膠接頭、壓接連接或壓合接頭。形成結合部的合適的釺焊、焊接、焊線鍵合、導電膠和壓合技術是本領域技術人員已知的。更優選，結合部是焊點、焊接接頭或焊線鍵合接頭，最優選焊點。
本發明的各方面現在將參考在圖1到圖3所示的實施方案來描述，圖1到圖3中相同的參考數字指相同或相似的元件。
圖1顯示了本發明的電氣組件的實例。電氣組件包括基材1、多個導電軌跡2和至少一個電氣元件3，基材1包括絕緣材料，所述多個導電軌跡2存在於基材1的至少一個表面上，所述至少一個電氣元件3連接到至少一個導電軌跡2。保形塗層4覆蓋所述多個導電軌跡2、所述至少一個電氣元件3和基材1的表面5，所述多個導電軌跡和所述至少一個電氣元件位於該基材1的表面5上。
圖2顯示了通過圖1中保形塗層4的優選的實例的橫截面。保形塗層包括通過式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面6上可得到的第一聚合物7，以及通過氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到聚合物7上可得到的第二聚合物8。
圖3顯示了通過圖1中保形塗層4的另一個優選的實例的橫截面。保形塗層包括通過第一式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面6上可得到的第一聚合物7，通過第一氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到聚合物7上可得到的第二聚合物8，通過第二式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到聚合物8上可得到的第三聚合物9，以及通過第二氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到聚合物9上可得到的第四聚合物10。
圖4顯示了通過圖1中保形塗層4的優選的實例的橫截面。保形塗層包括通過第一氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面6上可得到的第一聚合物11，以及通過式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到聚合物11上可得到的第二聚合物12。
圖5顯示了通過圖1中保形塗層4的另一個優選的實例的橫截面。保形塗層包括通過第一氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到電氣組件的至少一個表面6上可得到的第一聚合物11，通過式(i)的化合物的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到聚合物11上可得到的第二聚合物12，以及通過第二氟代烴的等離子體聚合和所得到的聚合物沉積到聚合物12上可得到的第三聚合物13。
本發明的各方面現在將參考實施例來描述。
實施例
實施例1
將被塗覆的電氣組件被置於等離子體沉積室中且大氣被抽空至50毫託。1,4-二甲苯蒸汽然後使用質量流量控制器以約10sccm的流速被引入到室。rf發生器以175w的功率打開且等離子體形成。1,4-二甲苯電離且然後與自身反應以在電氣組件上形成連續且保形的塗層。一旦需要的塗層厚度已經形成，rf發生器被關閉且1,4-二甲苯的流動停止。
室達到大氣壓且被打開，且具有保形塗層的電氣組件被除去。
實施例2
將被塗覆的電氣組件被置於等離子體沉積室中且大氣被抽空至50毫託。1,4-二甲苯蒸汽然後使用質量流量控制器以約10sccm的流速被引入到室。rf發生器以175w的功率打開且等離子體形成。1,4-二甲苯電離且然後與自身反應以在電氣組件上形成連續且保形的塗層。一旦需要的塗層厚度已經形成，rf發生器被關閉且1,4-二甲苯的流動停止。
室內的真空被維持，且六氟丙烯氣體然後使用質量流量控制器以約5sccm的被控制的特定流速被引入到室。rf發生器以175w的功率打開且等離子體形成。六氟丙烯電離且然後與自身反應以在以前的塗層上形成連續且保形的塗層。一旦需要的塗層厚度已經形成，rf發生器被關閉且六氟丙烯的流動停止。
室達到大氣壓且被打開，且具有保形塗層的電氣組件被除去。
實施例3
將被塗覆的電氣組件被置於等離子體沉積室中且大氣被抽空至50毫託。1,4-二甲苯蒸汽然後使用質量流量控制器以約10sccm的流速被引入到室。rf發生器以175w的功率打開且等離子體形成。1,4-二甲苯電離且然後與自身反應以在電氣組件上形成連續且保形的塗層。一旦需要的塗層厚度已經形成，rf發生器被關閉且對二甲苯的流動停止。
室內的真空被維持，且六氟丙烯氣體然後使用質量流量控制器以約5sccm的流速被引入到室。rf發生器以175w的功率打開且等離子體形成。六氟丙烯電離且然後與自身反應以在以前的塗層上形成連續且保形的塗層。一旦需要的塗層厚度已經形成，rf發生器被關閉且六氟丙烯的流動停止。
在維持真空時，使用如上所述的相同的方法增加兩個另外的層，第一層來自1,4-二甲苯且第二層來自六氟丙烯。
室達到大氣壓且被打開，且具有保形塗層的電氣組件被除去。
實施例4
將被塗覆的電氣組件被置於等離子體沉積室中且大氣被抽空至50毫託。六氟丙烯氣體然後使用質量流量控制器以約5sccm的流速被引入到室。rf發生器以175w的功率打開且等離子體形成。六氟丙烯電離且然後與自身反應以在電氣組件上形成連續且保形的塗層。一旦需要的塗層厚度已經形成，rf發生器被關閉且六氟丙烯的流動停止。
室內的真空被維持，且1,4-二甲苯蒸汽然後使用質量流量控制器以約10sccm的流速被引入到室。rf發生器以175w的功率打開且等離子體形成。對二甲苯電離且然後與自身反應以在以前的塗層上形成連續且保形的塗層。一旦需要的塗層厚度已經形成，rf發生器被關閉且1,4-二甲苯的流動停止。
室內的真空被維持，且六氟丙烯氣體然後使用質量流量控制器以5sccm的流速被引入到室。rf發生器以175w的功率打開且等離子體形成。六氟丙烯電離且然後與自身反應以在以前的塗層上形成連續且保形的塗層。一旦需要的塗層厚度已經形成，rf發生器被關閉且六氟丙烯的流動停止。
室達到大氣壓且被打開，且具有保形塗層的電氣組件被除去。
實施例5
對以下保形塗層進行傅立葉變換紅外(ftir)光譜分析：
1.常規的聚對二甲苯保形塗層。光譜在圖6中示出。
2.在以上實施例1中通過1,4-二甲苯的等離子體聚合製備的保形塗層。光譜在圖7中示出。
3.在實施例2到4中製備的多層塗層，其包含等離子體聚合的1,4-二甲苯和等離子體聚合的六氟丙烯。光譜在圖8中示出。
圖6到圖8突出了通過1,4-二甲苯的等離子體聚合可得到的塗層與常規的聚對二甲苯如何不同。
聚對二甲苯是具有規則的、明確的結構的聚合物，其在圖6的光譜中產生尖銳的峰。特別感興趣的是集中在約3000cm-1處的峰簇。3000cm-1右邊的峰代表脂肪族c-h伸縮，而那些左邊的峰是芳香族c-h伸縮，這是由於連接到苯環的氫原子。
圖7顯示了等離子體聚合的1,4-二甲苯不如聚對二甲苯明確，這通常是等離子體聚合物的特徵。這導致較寬的且較不尖銳的峰。另外，芳香族與脂肪族c-h伸縮的比率顯著改變，因為在1,4-二甲苯前體中的一些環結構已經失去。
如所預期的，圖8包含與圖7中那些峰相似的峰。在約1200cm-1處額外的吸收被觀察到，其是由於在等離子體聚合的六氟丙烯中的c-f伸縮。
實施例6
使用以上實施例1到4中所描述的相同的方法，測試電氣組件用等離子體聚合的1,4-二甲苯(表1中表示為pdmb)和等離子體聚合的六氟丙烯(表1中表示為phfp)的交替層塗覆。沉積的最終塗層闡述在以下表1中，第一層代表沉積到組件上的第一層。
表1
每個塗層的性能在以下條件下被測試。在整個塗覆的組件上施加2v的電勢，組件被浸沒在10g/l的鹽溶液中。當整個塗層的電流洩漏達到100μa時，記錄故障。具有塗層1到5的多個組件被測試，以致平均故障時間可以被確定。這些結果闡述在表2中。
表2
塗層3的兩層結構實現了不僅比塗層1和2的單層結構顯著更好的性能，而且比從基於塗層1和2的結果的兩層結構所期望的性能更好的性能。
如和塗層3相比，性能上的進一步改進通過使用塗層4的四層結構來實現，儘管塗層3的整個厚度更大。同樣地，如在塗層5中發現的額外的重複單元也提供了優於塗層3的在性能上的進一步改進。
塗層3到5在測試條件下獲得了良好的結果，表明這些塗層將像保形塗層一樣表現良好。
實施例7
使用實施例4中闡述的程序將三層塗層應用於電氣組件。這些塗層是等離子體聚合的1,4-二甲苯(表1中表示為pdmb)和等離子體聚合的六氟丙烯(表1中表示為phfp)。表3中闡述的塗層被應用。當每個塗覆的電氣組件通過在觀察者眼睛後面的螢光燈照射時被觀察到的顏色也闡述在以下表中。與是綠色的未塗覆組件相比，保形塗層的存在因此容易確認。
表3
實施例8
依照實施例1到4描述的程序，等離子體聚合的1,4-二甲苯和等離子體聚合的六氟丙烯的樣品被沉積到金塗覆的載玻片上。
使用woollamm2000di橢率計在樣品上進行光譜橢圓光度法。192nm到1700nm的波長範圍和正交於表面的65°、70°和75°的三個入射角被用於所有樣品。在每種樣品上測量了多個點，且為每種材料建立了柯西模型。所得到的模型的分析被用於計算使用的材料的厚度和折射率。
等離子體聚合的1,4-二甲苯的折射率被發現是1.592。等離子體聚合的六氟丙烯的折射率被發現是1.375。