一种纳米溶液、于装置上形成纳米涂层的方法及具有纳米涂层的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种具有纳米涂层的装置，包括一印刷电路板组件与一布置在印刷电路板组件上的纳米涂层，印刷电路板组件包括一印刷电路板与设置在其上的至少一个电子元件。纳米涂层包括一内涂层与一外涂层，内涂层与印刷电路板组件接触，外涂层与内涂层接触，内涂层包括粒径介于5～100nm的金属氧化物纳米粒子，外涂层包括粒径介于0.1～10nm的二氧化硅纳米粒子。

A nanoscale solution, a method of forming a nano coating on a device and a device with a nano coating

The invention discloses a device with nano coating, which comprises a printed circuit board assembly and a nano coating arranged on the printed circuit board component. The printed circuit board assembly comprises a printed circuit board and at least one electronic component on the printed circuit board. Nano coating comprises a coating and an outer coating, coating and printed circuit board assembly contact, contact with the outer coating layer, inner coating comprises a particle size ranging from 5 to 100nm metal oxide nanoparticles, including the outer coating of silica particle size ranged from 0.1 to 10nm.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米溶液、于装置上形成纳米涂层的方法及具有纳米涂层的装置
本专利技术涉及一种纳米涂层制备及涂布方法，尤其涉及一种纳米溶液、用该纳米溶液于装置上形成纳米涂层的方法以及具有纳米涂层的装置，该纳米涂层可以保护装置免于腐蚀与潮湿。
技术介绍
科技的进步逐渐朝向微型化发展，因此如何抑制吸附环境的湿气以减少腐蚀的产生也变得越来越重要。由于集成电路元件尺寸愈来愈小，元件与元件之间间隔距离变得更相近，因此当外在环境因素使得导电端子吸附水气而形成少量的金属腐蚀时，容易导致整个电子元件的故障。故有必要找到一种制备一具有超疏水性纳米涂层的电子装置的方法，通过这种技术可以保护电子装置表面免于由外界化学反应所引起的潮湿与腐蚀，同时也能延长电子装置的使用寿命。此技术除了应用于电子装置外，亦可应用于其他工程系统如飞行载具、汽车、管道运输或舰艇等等，防止该些工程系统免于腐蚀和受潮，同时也可以提供较小的摩擦力。目前已知物品的表面属性，例如形态、粗糙程度以及成分，会影响表面润湿特性，使表面特性所能呈现的范围由超亲水性横跨至超疏水性。疏水性表面可以通过使用较大尺寸的纳米颗粒沉积在表面上，随后再沉积尺寸较小的纳米颗粒而形成一层疏水性薄膜。当形成疏水特性的表面后，其表面结构上会呈现较粗糙的特征，当水滴滑落在表面上，由于水的表面张力作用使水滴在这种粗糙表面的形状接近于球形，更加容易从表面上滚动，此种表现即为著名的莲花效应。目前市面上有许多制备一具有超疏水涂层的电子装置的技术，包括溶胶凝胶法(sol-gelMethod)、物理气相沉积法(PhysicalVaporDeposition,PVD)和电浆辅助化学气相沉积法(Plasma-EnhancedChemicalVaporDeposition,PECVD)等等。一般来说，溶胶凝胶技术通常是使用含有不同尺寸的颗粒溶液来涂布产生疏水薄膜，疏水薄膜中含有微米级和纳米级颗粒的混合物，用来防止水滴渗入装置。然而，采用溶胶凝胶技术难以控制溶液中纳米颗粒的凝聚和分散现象，导致产生粗糙程度较低的厚膜。而PVD或PECVD技术，则是利用气体反应物在真空腔内，利用物理反应或化学反应，将其汽化形成微粒子体，并进一步的以非常低的速度沉积在基板表面上，形成一层纳米级的薄膜。虽然使用PVD或PECVD技术沉积到基体表面上的疏水性材料通常有比较好的品质，但是，由于气体反应物原料昂贵，提高生产成本，此外，在进行PVD或PECVD的制造过程中，所使用的气体反应物通常具有毒性或易燃性，而且在高温制程中，可能导致损坏电子装置，故此技术仍有极大的发展障碍。综上所述，现有的制备方法仍有成本昂贵与不易涂布于电子产品表面的缺点而有待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种纳米溶液、于装置上形成纳米涂层的方法及具有纳米涂层的装置，该纳米溶液涂布在装置上形成的纳米涂层为一超疏水性薄膜，可以保护装置免于腐蚀与潮湿，成本低且品质高。为达成上述目的，本专利技术的目的之一，在于提供一种具有纳米涂层的装置。具有纳米涂层的装置包括一印刷电路板组件与一纳米涂层。印刷电路板组件包括一印刷电路板以及设置在印刷电路板表面上的至少一个电子元件。纳米涂层设置于印刷电路板组件上，包括一内涂层与外涂层，内涂层主要包括粒径范围介于5～100nm的金属氧化物纳米粒子，外涂层主要包括粒径范围介于0.1～10nm的二氧化硅纳米粒子。其中，印刷电路板组件包括有多个细孔与缺口，大粒径的金属氧化物纳米粒子形成内涂层于印刷电路板组件上多个细孔与缺口内，而小粒径的二氧化硅纳米粒子在内涂层上形成外涂层，小粒径的二氧化硅纳米粒子亦能渗入金属氧化物纳米粒子的内涂层内而形成纳米涂层。其中，依照使用设计需求，印刷电路板组件的至少一部分可暴露于纳米涂层或暴露于外涂层。本专利技术的另一目的之一，在于提供一种于装置上形成纳米涂层的方法，其方法包括以下步骤：将具有金属氧化物纳米粒子的第一溶液作为第一溶质涂布在装置上，其中第一溶液包括具有粒径范围介于5～100nm的金属氧化物纳米粒子和一第一溶剂，且涂布方式可为喷洒、浸泡、滚轴涂布、印刷等相关技术；在一适当温度及时间下对涂布完第一溶液的装置进行烘烤使其移除第一溶剂，例如，在摄氏50℃～150℃下烘烤且持续5到30分钟，借此形成一具有金属氧化物纳米粒子的内涂层在装置上且增强内涂层与装置之间的结合力，例如，可使用加热方式在摄氏25℃～100℃且持续2到72小时；对形成内涂层的装置进行烘烤，例如，烘烤温度大约在摄氏50℃～150℃且持续10到30分钟；将具有二氧化硅纳米粒子的第二溶液作为第二溶质涂布在内涂层上，其中第二溶液包括具有粒径范围介于0.1～10nm的二氧化硅纳米粒子和一第二溶剂；对涂布完第二溶液的装置进行烘烤使其移除第二溶剂，例如，烘烤温度大约在摄氏50℃～150℃且持续10到30分钟，借此形成一具有二氧化硅纳米粒子的外涂层在内涂层上且增强内涂层与外涂层结合力，其中，在制程过程中，装置上的某些部分可应用遮罩材料进行遮罩处理。例如，有些部分在涂布第一溶液前，使用遮罩材料布置在装置的至少一部分，并在外涂层形成后，去除遮罩材料，暴露出所述部分，或是，有些部分会在涂布第二溶液前，使用遮罩材料布置在装置的至少一部分，并在外涂层形成后，去除遮罩材料，暴露出所述涂布有内涂层的部分。本专利技术的另一目的之一，在于提供一种纳米溶液，包括金属氧化物纳米粒子与一溶剂，其中金属氧化物含有一种或多种选自铝、镓、铟、锡、铊、铅、铋、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、镥、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞的氧化物及其组合，金属氧化物纳米粒子的粒径范围介于5nm～100nm之间，且金属氧化物纳米粒子溶液具有约0.3％～5％的重量百分浓度，而溶剂可选自水、甲醇或乙醇中的其中一种或其任何组合。本专利技术的另一目的之一，在于提供另一种纳米溶液，包括二氧化硅纳米粒子与一种溶剂，所述二氧化硅纳米粒子的粒径范围介于0.1nm～10nm之间，且二氧化硅纳米粒子在溶液中的浓度为0.3％～5％重量百分浓度，而溶剂含有庚烷、十六烷以及甲基氢矽氧烷其中一种或其组合。如上所述，本专利技术的纳米涂层包括大粒径的金属氧化物纳米粒子与小粒径的二氧化硅纳米粒子，可应用于印刷电路板组件上，同时达到防水、防蚀且比现有技术的保护膜厚度更薄，不影响其电子元件散热性等其他功能，从而可更好地保护印刷电路板与其电子元件。附图说明图1是本专利技术的一实施例电子装置示意图，电子装置具有纳米涂层的印刷电路板组件。图2是本专利技术的一实施例涂布印刷电路板组件的流程图。图3A是本专利技术的一实施例显示水珠落于具有纳米涂层的玻璃基板上的状态图。图3B是图3A显示其中一粒水珠位于具有纳米涂层的玻璃基板上的近视图。图4是本专利技术的一实施例显示以动态光散射方法在室温下量测二氧化钛纳米粒子尺寸分布测量结果图。图5是本专利技术的一实施例显示以动态光散射方法在室温下量测二氧化钛纳米粒子尺寸分布另一测量结果图。图6是本专利技术的一实施例显示以动态光散射方法在室温下量测二氧化钛纳米粒子尺寸分布另一测量结果图。图7是本专利技术的一实施例显示以动态光散射方法在室温下量测二氧化钛纳米粒子尺寸分布另一测量结果图。图8是本专利技术的一实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有纳米涂层的装置，其特征在于，包括：一印刷电路板组件，包括一印刷电路板及设置在印刷电路板上的至少一个电子元件；以及一纳米涂层，设置于印刷电路板组件上，纳米涂层包括一内涂层与外涂层，内涂层与印刷电路板组件接触，外涂层与内涂层接触，其中，内涂层包括粒径范围介于5nm至100nm的金属氧化物纳米粒子，外涂层包括粒径范围介于0.1nm至10nm的二氧化硅纳米粒子。

【技术特征摘要】
2016.06.17 US 62/351,590;2016.07.01 US 62/357,550;1.一种具有纳米涂层的装置，其特征在于，包括：一印刷电路板组件，包括一印刷电路板及设置在印刷电路板上的至少一个电子元件；以及一纳米涂层，设置于印刷电路板组件上，纳米涂层包括一内涂层与外涂层，内涂层与印刷电路板组件接触，外涂层与内涂层接触，其中，内涂层包括粒径范围介于5nm至100nm的金属氧化物纳米粒子，外涂层包括粒径范围介于0.1nm至10nm的二氧化硅纳米粒子。2.根据权利要求1所述的具有纳米涂层的装置，其特征在于：其中所述印刷电路板组件的至少一部分暴露于纳米涂层或暴露于外涂层。3.根据权利要求1所述的具有纳米涂层的装置，其特征在于：其中所述印刷电路板组件包括有多个细孔与缺口，所述纳米涂层设置于多个细孔与缺口内。4.根据权利要求1所述的具有纳米涂层的装置，其特征在于：其中所述外涂层能渗入内涂层内。5.一种于装置上形成纳米涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：将一第一溶液布置在一装置上，其中第一溶液包括金属氧化物纳米粒子和一第一溶剂；移除第一溶剂以在装置上形成一具有金属氧化物纳米粒子的内涂层；将一第二溶液布置在内涂层上，其中第二溶液包括二氧化硅纳米粒子和一第二溶剂；移除第二溶剂以在内涂层上形成一具有二氧化硅纳米粒子的外涂层。6.根据权利要求5所述的一种于装置上形成纳米涂层的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：在布置第一溶液前，将遮罩材料布置在装置的至少一部分；以及在外涂层形成后，去除遮罩材料，暴露出所述部分。7.根据权利要求5所述的一种于装置上形成纳米涂层的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：在布置第二溶液前，将遮罩材料布置在装置的至少一部分；以及在外涂层形成后，去除遮罩材料，暴露出所述涂布有内涂层的部分。8.根据权利要求5所述的一种于装置上形成纳米涂层的方法，其特征在于：借由在一第一温度下加热一第一加热时间的一第一加热程序，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李政，
申请(专利权)人：盔甲奈米科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71