一种复合涂层、制备方法及器件与流程

本发明涉及真空气相沉积领域，特别涉及一种复合涂层、制备方法及器件。

背景技术：

1、派瑞林(parylene)是一种保护性高分子材料，中文名，聚对二甲苯，根据分子结构的不同，派瑞林可分为n型、c型、d型、f型、ht型等多种类型，其是六十年代中期美国unioncarbide co.开发应用的一种新型敷形涂层材料。派瑞林可在真空下气相沉积，派瑞林活性分子的良好穿透力能在电子元件内部、底部，周围形成无针孔，厚度均匀的透明绝缘涂层，给元件提供一个完整的优质防护涂层，抵御酸碱、盐雾、霉菌及各种腐蚀性气件的侵害。但由于其材料分子结构类型特征，其涂层表面能范围相对较为单一，另外，因其制备方法是通过高温裂解后低温沉积在基材表面，同基材之间主要靠分子间范德华力，未形成化学键结合，故其同基材的结合力较弱。这些均较大的限制了其应用场景。

技术实现思路

1、针对以上如上所述目前派瑞林涂层应用范围单一以及其涂层通基材结合力较弱的问题，本发明的具体实施方式提供一种与pecvd涂层复合以提高其与基材结合力和应用范围的复合涂层、制备方法及器件，具体方案如下：

2、一种复合涂层，所述复合涂层包含涂层ⅰ和涂层ⅱ；

3、其中，所述涂层ⅰ是由基材接触包括单体α的等离子体形成的等离子体聚合涂层，所述单体α具有下式(1)所示的结构，

4、

5、式(1)中，r1为乙烯基或c1-c10的取代烷基，所述取代烷基的取代基包括卤素原子、烯基、炔基、烃氧基、氨基、环氧基、酰氧基、酰胺基、羟基或巯基中的至少一个，r2、r3和r4分别独立的选自于卤素原子、c1-c10的烷氧基、c1-c10的取代烷氧基、c1-c10的酰氧基或c1-c10的取代酰氧基；

6、所述涂层ⅱ为在所述涂层ⅰ上由真空气相沉积形成的派瑞林涂层。

7、可选的，所述r1为乙烯基、缩水甘油醚氧丙基、丙烯酰氧基丙基、甲基丙烯酰氧基丙基、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基、氯丙基、巯丙基、羟丙基或氨丙基,所述r2、r3和r4为氯原子、甲氧基、乙氧基或甲氧乙氧基。

8、可选的，所述单体α选自于乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基-三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基-三乙氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三乙氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三乙氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三乙氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三乙氧基硅烷、γ-巯丙基-三甲氧基硅烷、γ-巯丙基-三乙氧基硅烷、γ-氨丙基-三甲氧基硅烷或γ-氨丙基-三乙氧基硅烷中的至少一个。

9、可选的，所述单体α为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

10、可选的，所述复合涂层还包括涂层ⅲ，所述涂层ⅲ是由所述涂层ⅱ接触包含单体β的等离子体形成的等离子体聚合疏水涂层或等离子体聚合亲水涂层。

11、可选的，所述单体β为具有下式(2)所示的结构，

12、y—r5—cnf2n+1

13、(2)

14、式(2)中，r5为连接键、c1-c4的亚烷基或c1-c4的卤代亚烷基，y为卤素原子、氢原子、羟基、下式(3)或下式(4)所示的结构，n为1到12的整数，

15、

16、式(3)中，r6、r7和r8分别独立的选自于氢原子、卤素原子、c1-c4的烷基或c1-c4的卤代烷基，x为连接键或酯键，

17、式(4)中，r9、r10和r11分别独立的选自于氢原子、c1-c4的烷基、c1-c4的卤代烷基、c1-c4的烷氧基或c1-c4的卤代烷氧基。

18、可选的，所述单体β为具有下式(5)所示的结构，

19、

20、式(5)中，m为0-4的整数。

21、可选的，所述r6、r7和r8分别独立的选自于氢原子或甲基，m为0-2的整数，n为1到10的整数。

22、可选的，所述单体β为2-全氟己基乙基丙烯酸酯。

23、可选的，所述单体β为具有下式(6)所示的结构，

24、

25、式(6)中，r12、r13和r14分别独立的选自于氢原子、卤素原子、c1-c4的烷基或c1-c4的卤代烷基，r15为连接键、c1-c4的亚烷基或c1-c4的卤代亚烷基，r16、r17和r18分别独立的选自于氢原子、c1-c4的烷基、c1-c4的卤代烷基、c1-c4的烷氧基或c1-c4的卤代烷氧基，y为连接键或氧原子。

26、可选的，所述单体β为具有下式(7)所示的结构，

27、

28、式(7)中，r19为c1-c4的酰胺基、c1-c4的取代烷氧基、c1-c4的取代烷基或c1-c4的取代酯基，r20、r21和r22分别独立的选自于氢原子、c1-c4的酰胺基、c1-c4的取代烷氧基、c1-c4的取代烷基、c1-c4的取代酯基或c1-c4的烃基；

29、所述c1-c4的取代烷氧基、c1-c4的取代烷基和c1-c4的取代酯基的取代基为羟基、羧基或氨基。

30、可选的，所述r19为c1-c4的羟烷酯基，r20、r21和r22分别独立的选自于氢原子或甲基。

31、可选的，所述单体β选自于丙烯酸、甲基丙烯酸、3,3-二甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、1-丁烯-3-醇、1,4-丁烯二醇、3-戊烯-2-醇、顺-3-己烯-1-醇、甲代烯丙基醇、2,7-辛二烯-1-醇、n-叔丁基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸甘油酯、丙烯酸n,n-二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯或n,n-二甲基丙烯酰胺中的至少一个。

32、可选的，所述涂层ⅲ是由所述涂层ⅱ接触包含单体β和单体δ的等离子体形成的等离子体聚合疏水涂层或等离子体聚合亲水涂层，所述单体δ为具有下式(8)所示的结构，

33、

34、式(8)中，r24、r25、r26、r27、r28和r29分别独立的选自为氢原子、c1-c10的烷基或c1-c10的卤原子取代烷基,r23为连接部分。

35、可选的，所述单体δ为具有下式(9)所示的结构，

36、

37、式(9)中，r30为c2-c10的亚烷基或c2-c10的卤原子取代亚烷基，a为1到10的整数。

38、可选的，所述r24、r25、r26、r27、r28和r29分别独立的选自为氢原子或甲基，a为1到4的整数。

39、可选的，所述单体δ选自于二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸四乙二醇酯、二甲基丙烯酸1,3-丁二醇酯或二甲基丙烯酸新戊二醇酯中的至少一个。

40、一种如上所述的复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

41、提供基材，将基材置于真空沉积腔室中，将气态形式的单体α通入所述真空沉积腔室，等离子体放电，在所述基材表面等离子体聚合形成所述涂层ⅰ；

42、将派瑞林粉经过升华和裂解后导入所述真空沉积腔室，在所述涂层ⅰ上形成涂层ⅱ。

43、可选的，所述方法还包括：将气态形式的单体β、或者气态形式的单体β和单体δ通入所述真空沉积腔室，等离子体放电，在所述涂层ⅱ的表面等离子体聚合形成涂层ⅲ。

44、一种器件，所述器件的至少部分表面具有以上所述的复合涂层。

45、本发明具体实施方式的复合涂层，所述复合涂层包括涂层ⅰ和涂层ⅱ，所述涂层ⅰ由包括与聚合物分子具有有亲和力或反应能力的活性官能团基团，以及卤素原子、烷氧基或酰氧基的能够水解的基团的硅烷单体等离子体聚合沉积形成，所述涂层ⅱ由派瑞林在所述涂层ⅰ上真空气相沉积形成，所述复合涂层提高了派瑞林涂层与基材的结合力及应用范围。