在电子或电气设备上形成涂层的方法技术

本发明专利技术公开了一种电子或电气设备或其元件，通过将电子或电气设备或其元件暴露于包含一种或多种单体化合物的等离子体足够时间，以允许在其表面上形成保护性聚合物涂层而形成涂层；其中，保护性聚合物涂层在电子或电气设备或其元件的表面上形成物理屏障；其中，各单体为通式I(a)或通式I(b)所示的化合物：

A method of forming a coating on electronic or electrical equipment

An electronic or electrical device or its element is disclosed by exposing an electronic or electrical device or its element to a plasma containing one or more monomer compounds to allow a coating to form a protective polymer coating on its surface; in which a protective polymer coating is in electronic or electric power. A physical barrier is formed on the surface of the gas equipment or its components, wherein the monomers are the compounds shown in general formula I (a) or general formula I (b):

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在电子或电气设备上形成涂层的方法
本专利技术涉及保护涂层，更具体地说，本专利技术涉及其上形成保护涂层的基板，以及在基板上形成保护涂层的方法。
技术介绍
众所周知，电子和电气设备对于由液体，例如外界液体尤其是水的污染所造成的损害是非常敏感的。在正常使用过程中或意外曝露接触液体时，可能导致电子元件之间的短路，以及对电路板、电子芯片等造成无法弥补的损害。对于诸如移动电话、智能手机、寻呼机、收音机、助听器、膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、平板手机和个人数字助理(PDA)等小型便携式电子设备，当它们在室外暴露于明显液体污染的情况下或在室内靠近液体时，这种问题特别严重。这些设备也易于意外暴露于液体环境，例如，掉入液体中或溅到液体。其他类型的电子或电气设备由于它们使用的位置而很容易受到损害，例如，户外照明系统、无线电天线和其他形式的通信设备。众所周知，保护涂层可以降低电子和电气设备对液体的易损性。WO2007/083122揭示了一种具有聚合物涂层的电子和电气设备，这种涂层由特定的单体化合物暴露在脉冲等离子体中足够时间，以允许聚合物层在电气或电子设备的表面上形成。一般而言，待处理的物品与欲沉积的气态材料一起放置在等离子体腔室内，在腔室内点燃辉光放电，并施加合适的电压，这种电压可以是脉冲电压。尽管WO2007/083122中顺带提及了涵盖电子或电气设备的内部元件(如印刷电路板(PCBs))的涂层，但是并没有举例说明，而且披露的内容主要集中在对整个设备进行涂布，特别是那些包含有麦克风的设备。从现有技术中得知，将保护涂层施加到电子基板上存在特别的困难。原则上，电子基板可以是包含有至少一个暴露的电子或电接触点的任何电子或电气设备或元件。一方面，这种基材特别容易受损，例如，由于电化学迁移引起，常常需要在复杂的表面上(如电路板的表面形貌)对液体进行高效屏障和防液保护。另一方面，如果涂布有过厚的保护层，这些基板的电子或电接触点由于电阻增加可能会失去其功能。类似地，如果涂布过厚，电子基板上或其附近的麦克风或扬声器则可能会被堵塞或损坏。迄今为止，现有涂布技术包括喷雾、浸渍、气相处理系统(如聚对二甲苯)，甚至等离子体沉积都不能有效形成涂层，特别是在复杂表面上形成具有足够厚度和抗性以提供对液体的高度防护，而不会对接触点的功能产生不利影响的保护涂层。克服保护和接触点功能之间的矛盾的一种现有技术方法是P2i的防溅技术，将一层薄薄的防水保护涂层施加到组装好的电子或电气设备的外部和内部。这种保护涂层限制了液体的进入，同时防止任何进入的液体在设备内扩散。因此，在第一时间阻止绝大多数的任何侵入的液体进入设备，同时在设备内部还存在有不干扰接触点功能的额外的保护。然而，这种技术通常只提供针对喷溅的保护，而不提供将设备浸入液体中的保护。另一种现有技术的方法是例如聚对二甲苯技术，将相对较厚的保护涂层施加到电子基板上，同时遮蔽接触点和/或麦克风及扬声器以防止涂层的沉积。然而，这种处理过程复杂，对于便携式电子设备及其类似物的大规模生产而言不切实际/成本过高。此项技术中仍然需要可以施加到电子基板而不会对接触点产生不利影响的高效的保护涂层。这样的涂层可以进一步增强基板对液体的抗性和/或能够更有效地制造受保护的基板，特别是在电子工业中。本专利技术的目的在于为这个问题和/或至少一个与现有技术相关的其他问题提供解决方案。
技术实现思路
本申请的专利技术人现已开发出了高效的保护涂层及其制造方法，这种涂层可以有效地用于防止水分进入经处理的电子设备中，或防止和减少包括电子电路的表面上的电化学迁移，而且在使用过程中不需要进行遮蔽。这些涂层是基于等离子体沉积的单体化合物。专利技术说明本专利技术一方面提供了一种具有聚合物涂层的电子或电气设备或其元件，它是通过将所述电子或电气设备或其元件暴露于包含有一种或多种单体化合物的等离子体中足够长的时间使得在所述电子或电气设备或其元件的表面上形成保护性聚合物涂层而形成；其中，所述保护性聚合物涂层在电子或电气设备或其元件的表面上形成物理屏障；其中，每个单体为通式I(a)所示的化合物：其中，R1至R9各自独立地选自氢或卤素或C1-C6的支链或直链烷基；X各自独立地选自氢或卤素；a为0至10；b为2至14；c为0或1；当每个X为F时，涂层中由-CX3伸缩和C＝O伸缩产生的峰，即CX3/C＝O的FTIR/ATR强度比小于(c+1)0.6e-0.1n±0.01，其中，n为a+b+c+1；当每个X为H时，CX3/C＝O的FTIR/ATR强度比小于(c+1)0.25±0.02；或者每个单体为通式I(b)所示的化合物：其中，R1至R9各自独立地选自氢或卤素或C1-C6的支链或直链烷基；X各自独立地选自氢或卤素；a为0至10；b为2至14；c为0或1；当每个X为F时，涂层中由-CX3伸缩和C＝O伸缩产生的峰，即CX3/C＝O的FTIR/ATR强度比小于(c+1)0.6e-0.1n±0.01，其中，n为a+b+c+1；当每个X为H时，CX3/C＝O的FTIR/ATR强度比小于(c+1)0.25±0.02。当至少一个X为卤素时，特别为F时，涂层中由-CX3伸缩和C＝O伸缩产生的峰，即CX3/C＝O的FTIR/ATR强度比小于(c+1)0.6e-0.1n±0.01，其中，n为a+b+c+1。可选地，当每个X为F时，或至少一个X为卤素时，特别是F时，涂层的CX3/C＝O的FTIR/ATR的强度比小于(c+1)0.56e-0.11n，其中，n为a+b+c+1，当每个X为H时，CX3/C＝O的FTIR/ATR强度比小于(c+1)0.16±0.01。该涂层通过形成质量和电子传输的物理屏障来保护电子或电气设备或其元件。物理屏障限制水、O2或其他离子随时间/电压的扩散。这种物理屏障层不同于现有技术中描述的防液层(通常为防水层)。应当理解的是，本专利技术的物理屏障层除了作为物理屏障外还可以为防液层，不过本专利技术的涂层为物理屏障而不为防液层。卤素可以是氯或溴，但为了遵守RoHS法规(有害物质限制)，优选为氟。a为0至10，优选为0至6，可选为2至4，最优选为0或1。b为2至14，可选为2至10，优选为3至7。R1至R9各自独立地选自氢或卤素或任选取代的C1-C6的支链或直链烷基。烷基可以是取代的或未取代的，饱和的或不饱和的。当烷基被取代时，取代基的位置或类型不受特别限制，只要所得聚合物提供合适的屏障层即可。熟悉该技术的人员可以了解合适的取代基。如果烷基被取代，优选的取代基是卤素，即，R1至R9中任何一个都可以是卤代烷基，优选氟代烷基。烷基中的任何一个也可以被一个或多个羟基取代。如果烷基是不饱和的，则它可以包含一个或多个烯基或炔基。每个R1至R9可独立地选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、新戊基，正己基、异己基和3-甲基戊基，优选地，R1至R9各自独立地选自氢或甲基。在一个优选的实施例中，a和c各自独立地为0或1，b为3至7。在一个优选的实施例中，每个X都为H，在另一个替代性的优选的实施例中，每个X都为F。可选地，R1和R2都为氢。可选地，R3为氢或甲基，优选地，R1和R2都为氢，R3为氢或甲基。在一个优选的实施例中，R8为氢并且R9为C1-C6支链或直链烷基。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子或电气设备或其元件，其特征在于，通过将所述电子或电气设备或其元件暴露于包含一种或多种单体化合物的等离子体足够时间，以在其表面上形成保护性聚合物涂层而形成涂层；其中，所述保护性聚合物涂层在所述电子或电气设备或其元件的表面上形成物理屏障；其中，各单体为通式I(a)所示的化合物：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.09 EP 15386018.41.一种电子或电气设备或其元件，其特征在于，通过将所述电子或电气设备或其元件暴露于包含一种或多种单体化合物的等离子体足够时间，以在其表面上形成保护性聚合物涂层而形成涂层；其中，所述保护性聚合物涂层在所述电子或电气设备或其元件的表面上形成物理屏障；其中，各单体为通式I(a)所示的化合物：其中，R1至R9各自独立地选自氢或卤素或任意取代的C1-C6支链或直链烷基；X各自独立地选自氢或卤素；a为0至10；b为2至14；c为0或1；当每个X为F或至少一个X为卤素时，特别是为F时，涂层中CX3/C＝O的FTIR/ATR峰强度比小于(c+1)0.6e-0.1n±0.01，其中n为a+b+c+1；当每个X为H时，CX3/C＝O的FTIR/ATR强度比小于(c+1)0.25±0.02；或者通式I(b)所示的化合物：其中，R1至R9各自独立选自氢或卤素或任意取代的C1-C6支链或直链烷基；X各自独立地选自氢或卤素；a为0至10；b为2至14；c为0或1；当每个X为F或至少一个X为卤素时，特别是为F时，涂层中CX3/C＝O的FTIR/ATR强度比小于(c+1)0.6e-0.1n，其中，n为a+b+c+1；当每个X为H时，CX3/C＝O中FTIR/ATR强度比小于(c+1)0.25±0.02；可选地，屏障为保形物理屏障。2.根据权利要求1所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，所述卤素为氟。3.根据权利要求1或2所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，所述R1至R9各自独立地选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基，仲丁基、正戊基、新戊基、正己基，异己基和3-甲基戊基。4.根据权利要求3所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，所述R1至R9各自独立地选自氢或甲基。5.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，所述a和c各自独立地为0或1，b为3至7。6.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，每个X都为H。7.根据权利要求1至5任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，每个X都为F。8.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，R1和R2都为H。9.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，R3为H或甲基。10.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，R8为H，R9为C1-C6支链或直链烷基。11.根据前述权利要求10所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，R9为甲基。12.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，R4至R7各自为H。13.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，R1至R9各自为H，每个X都为H，a＝0且c＝0。14.根据权利要求7至12任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，通式I(a)所示化合物具有如下结构式：其中，n为2至10。15.根据权利要求7至12任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，通式I(a)所示化合物具有如下结构式：其中，n为2至10。16.根据权利要求14所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，通式I(a)所示化合物选自1H,1H,2H,2H-全氟己基丙烯酸酯(PFAC4)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基丙烯酸酯(PFAC6)、1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯(PFAC8)和1H,1H,2H,2H-全氟丙烯酸十二烷基酯(PFAC10)。17.根据权利要求15所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，通式I(a)所示化合物选自1H,1H,2H,2H-全氟己基甲基丙烯酸酯(PFMAC4)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基甲基丙烯酸酯(PFMAC6)和1H,1H,2H,2H-全氟癸基甲基丙烯酸酯(PFMAC8)。18.根据权利要求8至13任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，通式I(a)所示化合物具有如下结构式：其中，a和c各自独立地为0或1，b＝3-7，n为4至10，其中，n＝a+b+c+1。19.根据权利要求8至13任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，通式I(a)所示化合物具有如下结构式：其中，n为2至12。20.根据权利要求18或19所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，通式I(a)所示化合物选自丙烯酸乙基己酯、丙烯酸己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂基(十二烷基)酯和丙烯酸异癸基酯。21.根据权利要求1至13任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，通式I(b)所示化合物具有如下结构式：其中，n为3至13。22.根据权利要求21所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，通式I(b)所示化合物具有如下结构式：其中，n为3至13。23.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，所述物理屏障为保形物理屏障。24.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，所述电子或电气设备或其元件包括外壳，其中，所述涂层在外壳的内表面上形成保形物理屏障。25.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，所述涂层基本上不含小孔。26.根据权利要求25所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，ΔZ/d的值小于0.15，ΔZ为AFM线扫描时的平均高度变化，以nm表示，d为涂层厚度，以nm表示。27.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，所述涂层是电绝缘的。28.根据前述权利要求中任一项所述的电子或电气设备或其元件，其特征在于，在对电子或电气设备或其元件施加功率时，所述电子或电气设...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·理查德·科尔森，戴尔文·埃文斯，托马斯·黑尔维希，弗雷德·霍珀，内尔·波尔特，安杰里奇·西欧库，克莱夫·特尔福德，
申请(专利权)人：P二I有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB