表面涂層的制作方法
【專利說明】表面涂層
[0001] 本發(fā)明涉及表面涂層并尤其是，盡管非排它地，涉及這樣的耐侵蝕和/或排斥液 體的表面涂層：其還向已經(jīng)施加有所述涂層的制品提供導(dǎo)電性。本發(fā)明還涉及向制品施加 表面涂層的方法。制品例如為電子（手持式）設(shè)備的單獨部件（component)。
[0002] 在例如印刷電路板（PCB)、電池、SM卡等的部件中常常使用電路。在最后組裝 期間將這些部件裝配以形成隨時可以由顧客使用的工作設(shè)備-例如移動電話或者智能手 機。
[0003] 已知向組裝好的工作設(shè)備提供表面涂層以保護(hù)所述設(shè)備本身不受侵蝕。例如，已 知向組裝好的工作移動電話提供表面涂層，使得所述移動電話的表面具有防水性質(zhì)。
[0004] 然而，對組裝好的設(shè)備進(jìn)行涂覆具有明顯的缺點。例如，以這樣的方式施加的保護(hù) 涂層不一定保護(hù)所述設(shè)備的內(nèi)部部件的表面，特別是所述內(nèi)部部件的電接觸。這是因為所 述涂層是向已經(jīng)組裝好的設(shè)備施加的并因此并非所有的設(shè)備內(nèi)表面暴露于所述保護(hù)涂層。 因此，如果這樣的設(shè)備隨后接觸水，它可能由于水分滲入設(shè)備并損壞電路而變成不能夠使 用的。
[0005] 已經(jīng)提出了數(shù)種方法來解決該問題，所述方法包括在部件的電接觸上面提供保護(hù) 涂層。
[0006] 在一種方法中，將用于提供保護(hù)涂層的電絕緣粘合（bonding)層層合至部件。 將所述電絕緣粘合層在升高的溫度下通過如下層合至所述部件的平坦表面：在其上提供 壓力。在隨后的步驟中，在其中需要電氣互連的位置處穿過所述電絕緣粘合層鉆出通孔 (vias)或者孔。應(yīng)當(dāng)理解的是，這是復(fù)雜和耗時的多步驟工藝，其在鉆孔時需要很大的精度 以確保一旦所述部件被組裝起來，實現(xiàn)良好電接觸。
[0007] 在另一方法中，將用于提供保護(hù)涂層的熱塑性絕緣基質(zhì)施加至部件。所述絕緣基 質(zhì)包含多個導(dǎo)電性鎳?yán)w維。理想地，使每個纖維的縱軸在垂直于所述部件的主平面的方向 上取向，使得一旦所述部件被組裝起來以形成設(shè)備，在所述部件之間產(chǎn)生電接觸。然而，該 方法是有問題的，因為每個鎳?yán)w維需要絕緣涂層以防止所述部件本身短路。而且，這樣的涂 層的效力受纖維取向的精度限制。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，不總是可使所有纖維在垂直于所述部件的主 平面的方向上取向。因此，具有這樣的涂層的部件經(jīng)常容易短路。
[0008] 在另一方法中，將用于提供保護(hù)涂層的膠粘（adhesive)連接層層合至部件。所述 膠粘層使得第二部件能夠與其連接。所述膠粘層由以下組成：含有導(dǎo)電粒子的絕緣的（經(jīng) 常是熱塑性的）樹脂，所述導(dǎo)電粒子排列成使得一旦所述部件被組裝起來，產(chǎn)生電接觸，而 所述部件本身不易于短路。然而，由于對所述導(dǎo)電粒子的最小尺寸的限制，可利用的這種類 型的膠粘連接層不適用于將包含在小型設(shè)備如移動電話中的部件。
[0009] 還已知在向所述部件施加保護(hù)性保形涂層之前掩蔽所述部件的電接觸點。所述掩 蔽優(yōu)選通過膠粘帶（膠帶）進(jìn)行。一旦已經(jīng)將所述保護(hù)涂層施加至所述部件，除去所述掩 蔽，使得一旦所述部件被組裝起來，產(chǎn)生電接觸。應(yīng)理解的是，掩蔽電接觸的步驟需要很大 的精度，以確保僅接觸點沒有涂層-這是耗時的。而且，掩蔽接觸點的步驟未解決當(dāng)設(shè)備 暴露于例如水的成分時電路受損的問題，因為仍然存在水分滲透的縫隙（即，在掩蔽已經(jīng) 除去后）。
[0010] 如將理解的，現(xiàn)有技術(shù)涂層和涂覆方法需要平坦表面使得所述涂層可與其層合或 者粘著。而且，所述表面必須能夠在層合或者粘著步驟期間經(jīng)受壓力。
[0011] 然而，申請人所用的部件可為柔性的和/或其表面可為牢固地彎曲的。此外，所述 部件可為脆弱（精密的，delicate)并因此不能經(jīng)受物理壓力的施加。
[0012] 本發(fā)明的第一非排它性目標(biāo)是提供這樣的表面涂層：其克服或者至少顯著地降低 與上述已知涂層相關(guān)的缺點。
[0013] 本發(fā)明的第二非排它性目標(biāo)是提供遍及（across)制品的至少一個表面具有基本 上均勻厚度的表面涂層和/或與現(xiàn)有技術(shù)中已知的表面涂層相比具有更好的與制品的粘 著的表面涂層。
[0014] 本發(fā)明的一個進(jìn)一步的非排它性目標(biāo)是提供用保護(hù)性表面涂層涂覆制品的改善 的方法。制品例如為電子（手持式）設(shè)備的單獨部件。
[0015] 本發(fā)明的一個甚至進(jìn)一步的非排它性目標(biāo)包括處理脆弱的和/或柔性的部件的 方法。
[0016] 本發(fā)明的一個甚至進(jìn)一步的非排它性目標(biāo)提供這樣的防水設(shè)備：其內(nèi)部部件的一 個或者所有涂覆有保護(hù)性表面涂層。
[0017] 應(yīng)理解的是，通過使用術(shù)語〃設(shè)備"，發(fā)明人意指隨時可以使用的完全組裝好的單 元。設(shè)備具有呈現(xiàn)給使用者的（外）表面。外表面具有裝飾價值以吸引使用者。設(shè)備由一 個或者多個"部件"構(gòu)成。在本發(fā)明中，發(fā)明人使用術(shù)語"部件"表示位于設(shè)備內(nèi)部的所 有電子零件（parts)。一旦設(shè)備完全組裝好，這些部件的表面在設(shè)備的外部不可見。
[0018] 在第一方面中，本發(fā)明提供涂覆部件和/或設(shè)備以保護(hù)所述部件和/或設(shè)備免受 侵蝕和液體損害，同時向涂覆的部件和/或涂覆的設(shè)備給予導(dǎo)電性的方法，所述方法包括 在所述部件和/或設(shè)備上提供保護(hù)性聚合物物質(zhì)的層，所述聚合物物質(zhì)由以下前體單體中 的任意一種或者多種形成：
[0019] ?丙烯酸酯；
[0020] ?甲基丙烯酸酯；或者
[0021] ?有機硅烷。
[0022] 優(yōu)選地，所述方法包括以下步驟：遍及所述一個或者多個部件的一個或者多個電 接觸施加所述聚合物涂層。
[0023] 優(yōu)選地，所述方法包括以下步驟：向所述一個或者多個部件施加所述聚合物涂層， 使得所述一個或者多個部件的表面沒有區(qū)域是未涂覆的。
[0024] 優(yōu)選地，所述涂層是穿過所述涂層的厚度導(dǎo)電的。
[0025] 優(yōu)選地，所述涂層是遍及所述涂層的平面電絕緣的。
[0026] 這是有利的，因為當(dāng)隨后將部件組裝時，在一個（例如涂覆的）部件的接觸和鄰接 或者相鄰部件的接觸之間，電接觸是可能的。此外，存在很小的或者不存在（例如由電信號 從部件上的一條導(dǎo)電軌傳遞至相同部件上的另一導(dǎo)電軌所導(dǎo)致的）設(shè)備短路的危險，因為 所述涂層在橫向平面中不導(dǎo)電。
[0027] 優(yōu)選地，所述方法包括以下步驟：保護(hù)設(shè)備的外表面的至少部分免于所述涂層。例 如，所述方法可包括以下的初始步驟：將阻隔材料（例如膠帶或者膜）施加至設(shè)備的外表面 的至少部分，以保護(hù)所述外表面的所述至少部分免于所述涂層。
[0028] 所述設(shè)備的所述外表面的所述至少部分可為移動電話設(shè)備或者平板電腦的屏幕， 或者音樂播放器的外部按鈕，例如MP3播放器的音量按鈕，或者移動電話的后蓋，或者移動 電話的相機鏡頭，或者在正常使用中可見的設(shè)備的任何其它外表面。在一些實施方案中，設(shè) 備的基本上整個外表面被保護(hù)免于所述涂層，使得設(shè)備的僅內(nèi)表面(其本質(zhì)上是（內(nèi)部） 部件的（外）表面）具有施加至其上的涂層。優(yōu)點是：不想要的可見的或者紋理狀的聚合 物涂層痕跡沒有呈現(xiàn)給使用者。
[0029] 優(yōu)選地，所述方法包括以下步驟：通過低功率和/或低壓等離子體聚合沉積所述 前體單體。
[0030] 在一些實施方案中，所述方法首先包括用于在涂覆之前清潔和/或蝕刻和/或活 化所述一個或者多個電子部件的預(yù)處理步驟。以活化和/或清潔和/或蝕刻步驟形式的預(yù) 處理在改善所述聚合物涂層的粘著和交聯(lián)方面可能是有利的。
[0031] 所述聚合物涂層對所述一個或者多個電子部件的粘著對于涂覆的表面的耐侵蝕 性是重要的。在制造所述電子部件后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)殘留一些來自焊接、膠接、處理的殘留物。這 些殘留物主要是有機污染或者氧化物形式的污染。當(dāng)將所述部件在沒有預(yù)處理的情況下涂 覆時，相當(dāng)大部分的所述聚合物涂層與這些殘留物結(jié)合，這隨后可導(dǎo)致針孔。以活化和/或 清潔和/或蝕刻形式的預(yù)處理除去所述污染并允許所述涂層與所述一個或者多個電子部 件的表面的改善的粘著。
[0032] 優(yōu)選地,該預(yù)處理如下進(jìn)行：使用反應(yīng)性氣體如H2或者O2,額外地或者替換地用蝕 刻試劑如CF 4。它也可用惰性氣體如Ar、N2或者He進(jìn)行。也可使用前述氣體的混合物。
[0033] 更優(yōu)選地，所述預(yù)處理用02、Ar或者02和Ar的混合物進(jìn)行。
[0034] 優(yōu)選地，所述預(yù)處理進(jìn)行30秒至30分鐘，例如45秒至15分鐘，優(yōu)選1分鐘至10 分鐘，例如9、8、7、6、5、4、3、2、或者1分鐘。所述