Passivierungsschichten

Elektronische Systeme werden immer häufiger unter rauen Bedingungen eingesetzt und müssen mit hohen Temperaturen, korrosiven Medien oder - im Bereich der Leistungselektronik - mit hohen Strömen und Spannungen fertig werden.
 

Anorganisch-organische Hybridpolymere (ORMOCER^®) sind ein vielseitiges Materialsystem, das als Passivierungs- und Verkapselungsmaterialien eingesetzt und auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden kann.
Aufgrund der hohen thermischen Stabilität (im Vergleich zu rein organischen Verkapselungsmaterialien) und der chemischen Inertheit können diese Materialien elektronische Geräte und Komponenten effektiv schützen. Außerdem ermöglicht die chemische Struktur eine chemische Bindung an metallische und metalloxidische Oberflächen. Dadurch wird eine chemische Passivierung erzeugt, die die Bildung von Dendriten und die Ionenwanderung auf Metallleitern unterdrückt. Darüber hinaus zeichnen sich die Materialien durch eine hohe Durchschlagsfestigkeit (400 V/µm) aus. Schließlich weisen einige Modifikationen niedrige Wasserdampfübergangsraten auf, die das elektronische Gerät zusätzlich vor Korrosion schützen.

Die Materialien können als Lack ausgeführt werden, der durch Tauchen, Schleudern, Sprühen oder Dispensen aufgetragen wird.

Die Materialien können auch in Richtung silikonähnlicher Materialien modifiziert werden. In diesem Fall sind die Materialien auch als Vergussmaterial zu verwenden. In allen Fällen zeigen die Materialien gute Filmbildungseigenschaften. Auf Wunsch können Dual-Cure-Ansätze realisiert werden, um das Material durch UV-Licht schnell auszuhärten und eine Vernetzung unterhalb von Bauteilen in schattigen Bereichen zu erreichen. Für spezielle Anwendungen kann die hohe optische Transparenz der Materialien sowie die Einstellung der Dielektrizitätskonstante ausgenutzt werden.

Für den Einsatz in biomedizinischen elektronischen Geräten wurden einige der ORMOCER^®-Systeme auf ihre Biokompatibilität getestet und können somit in medizinischen Anwendungen eingesetzt werden. Darüber hinaus haben sie ihre Stabilität gegenüber Sterilisationsverfahren bewiesen. Folglich sind ORMOCER^®e vielversprechende Überzugsmaterialien für bioelektronische Geräte.

Bislang wird an Verkapselungsmaterialien geforscht, die für flexible oder sogar dehnbare Geräte verwendet werden können.