CN104994965A - 用于施涂保护性涂层的掩蔽基底 - Google Patents
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Abstract
公开了施加保护性涂层到基底的选定部分上的方法。该方法包括施加掩膜到未被保护性涂层覆盖的基底的至少一个部分上或者在其上形成掩膜。可通过施加可流动的材料到基底上,选择性形成掩膜。或者,可由预成形的膜形成掩膜。在掩膜位于适当位置的情况下,可施加保护性涂层到基底和掩膜上。可在与掩膜的周边处或者与之相邻的位置处,例如通过从保护性涂层上切割,削弱或除去材料,由保护性涂层的其他部分勾画覆盖掩膜的部分保护性涂层。覆盖掩膜的部分保护性涂层,和掩膜,然后可从基底上除去。
Description
相关申请的交叉参考
本文要求提交日为2013年1月8日、标题为“METHODS FOR REMOVING PROTECTIVE COATING FROM AREAS OF AN ELECTRONIC DEVICE(从电子器件的区域中除去保护性涂层的方法)”的美国临时申请No.61/750,257(“′257临时申请”),和标题为METHODS FOR MASKING ELECTRONIC DEVICES FOR APPLICATION OF PROTECTIVE COATINGS AND MASKED ELECTRONIC DEVICES(掩蔽电子器件以供施涂保护性涂层的方法和被掩蔽的电子器件)的美国临时申请No.61/750,254(“′254临时申请”)的优先权权益。′254临时申请和′257临时申请各自的全部公开内容在此通过参考引入。
技术领域
本发明的公开内容一般地涉及施涂保护性涂层(例如耐水的涂层)到基底,例如电子器件和子组装件的选定区域上的方法与系统。更特别地,本发明的公开内容涉及在施涂保护性涂层到基底上之前掩蔽组件或基底的特征,然后选择性除去每个掩膜和已经施涂到掩膜上的一部分保护性涂层的方法。
相关现有技术
电子器件的耐久性常常是消费者关心的,尤其在采用现有技术的便携式电子器件的情况下,这是因为它们的成本和消费者典型地依赖电子器件的程度导致的。因此,便携式电子器件,例如移动电话,台式计算机,膝上型计算机,和其他电子器件的保护覆盖层和保护外壳是高度需求的。许多保护覆盖层和外壳防止对电子器件的划伤和其他物理损坏,但保护覆盖层典型地提供很少(如果有的话)的保护以免遭水和其他类型的湿气,和很少有保护外壳保护便携式电子器件避免损坏,所述损坏可由水和其他类型的湿气引起。提供保护防止水损坏的保护外壳通常通过确保电子器件没有暴露于水下而进行;典型的防水保护外壳包封整个电子器件。结果,防水的外壳常常有点庞大,或者大,且可限制获得电子器件的某些特征,和因此妨碍个体以该个体所需的方式使用电子器件的能力。
一些公司,例如HzO,Inc.采用不同的方法来保护电子器件避免水,其他类型的湿气和污染。HzO的方法使用施涂膜,或保护性涂层到电子器件内部的各种组件上。这一保护性涂层限制了电子器件的涂层组件暴露于水,其他类型的湿气和污染下且在电子器件的外侧不需要庞大的保护外壳。这一保护性涂层可保护电子器件,即使它下落在水内,雨点落在其上,或者要么暴露于损坏程度的湿气下。
尽管保护性涂层可限制涂布的特征暴露于水,其他类型的湿气或污染下,但保护性涂层也可负面影响电子器件某些特征的性能。例如,保护性涂层可降低显示器和电子器件的任何摄像机镜头的分辨率和清晰度。保护性涂层也可干扰电接触,例如电池终端,插头等。保护性涂层也可负面影响一些部件,例如移动部件(例如,振动元件等),麦克风,扬声器,镜头和类似物的性能。另外,保护性涂层可在电子组件(例如,半导体器件等)内非所需的捕获热量,从而降低它们的可靠度和它们操作时的速度。
发明概述
本发明的公开内容涉及掩蔽具有三维形貌的基底,例如电子器件的组件,或者电子器件的子组装件的方法,所述三维形貌通过保护性涂层施涂于其上的多个组装的组件或特征来确定。用于这一基底的掩膜可覆盖多个组装的组件或特征,且可由适合于施涂到三维形貌,例如由多个组装的组件确定的三维形貌上的掩膜材料形成。合适的掩膜材料的实例没有限制地包括预成形的膜和热熔粘合剂,以及各种其他材料。
掩蔽基底的方法可包括制备基底以接收掩膜。制备基底可包括清洁(例如,通过用等离子体,用辐射线等洗涤或漂洗而机械,化学清洁)。在一些实施方案,其中包括预成形的膜将确定在基底上的掩膜的那些实施方案中,也可通过在待掩蔽的基底的每一选定区域周围施涂密封剂(例如热熔粘合剂,硅酮等),制备基底。
掩蔽方法也可包括制备施涂到待掩蔽的基底的一个或多个选定区域上的掩膜材料。当预成形的膜(例如,聚乙烯膜,聚氯乙烯膜等)用作掩膜材料时,可通过拉伸和/或加热该预成形的膜,制备掩膜材料。可在膜施涂到基底上之前或同时发生这种制备。掩蔽也可包括施涂掩膜材料到基底的选定区域上。可通过强制膜贴着基底表面,其方式将引起膜基本上形成基底的选定区域的形状(例如,采用真空,在正压下等),从而提高施涂性。在其中通过施涂密封剂制备基底的实施方案中,密封剂可固定膜的周边到基底上。可通过任何各种合适的技术,其中包括,但不限于从基底上剥离掉掩膜,从而从基底上除去由预成形膜形成的掩膜。
在其他实施方案中,可由可选择性施涂到基底(例如分配,喷洒等)上的材料定义掩膜。这种掩膜材料的具体实例是所谓的“热胶”或热熔粘合剂,例如低温热胶。可加热该胶,然后施涂到基底的选定区域上,其方式使得该胶确定在基底的选定区域上的掩膜。当胶冷却到环境温度下时,它硬化,和随后可从基底上除去(例如通过剥离等)。胶可以用于掩蔽较小的组件或特征,例如电子器件的子组装件的电接触。
作为其他选项,掩膜材料可以是油脂(例如合成油脂等),凝胶(例如,抗腐蚀凝胶等),液体掩蔽剂(例如,获自Techspray or Amarillo,Texas的WONDERMASKTM;获自ITW Chemtronics of Kennesaw,Georgia的;等)或可选择性施涂到基底的选定区域上以确定掩膜的任何其他合适的材料。
可使用掩膜材料,确定在端口(例如,通用的串联总线(USB)端口,专用端口,听筒扩音接收器(headphone jack receptacle)和其他)或其他接收器,开口或凹陷内部的掩膜。在一些实施方案中,可与预成形的掩膜结合使用该掩膜材料,所述预成形的掩膜被互补地构造成端口或其他接收器,开口或凹陷并啮合到其上。可以有益地结合上述掩蔽技术的组合,掩蔽电子器件的各种组件。
当掩膜处于合适位置时,保护性涂层可施涂到基底上,其中包括通过掩膜保护的基底的每一区域。在施涂保护性涂层之后,可在每一掩膜周边的位置处或者与之相邻处切割保护性涂层,然后可从基底上除去保护性涂层和底下的掩膜。若在恰好掩膜周边外部的位置处除去保护性涂层,则可在没有撕裂将原位保留在基底上的一部分保护性涂层的情况下,从基底上除去掩膜,这可提供保护性涂层,和因此具有更加美学上令人愉悦的面漆的基底。
根据随后的说明,附图和所附权利要求,本发明公开主题的其他方面,以及各个方面的特征和优点对本领域技术人员来说是显而易见的。
附图简述
在附图中:
图1A-1C示意性表示施涂掩膜到基底,例如电子器件的子组装件上的方法的一个实施方案;
图2A-2C阐述了施涂保护性涂层到已经被掩蔽的基底上,以及除去掩膜和在该掩膜上的一部分保护性涂层;
图3A和3B描绘了在基底上制备预成形膜以确定在基底上的掩膜的一个实施方案;
图4A和4B示出了一个实施方案,其方式使得可使预成形的膜成型,以配合在基底上待掩蔽的选定区域;
图5是一部分电子器件的内部的示意图,它显示出在该部分的边缘处的涂层切割,以促进除去掩膜;
图6示出了可插入的掩膜元件的一个实施方案;和
图7是阐述施涂掩膜材料到基底上的方法的一个实施方案的流程图。
详细说明
图1A-1C阐述了基底100的一个实施方案。在所描绘的实施方案中,基底100包括电子器件的子组装件或组装件。基底100可包括所有或一部分的便携式电子器件,例如移动电话,台式计算机,照相机,全球定位系统(GPS)接收器,膝上型计算机,或任何其他电子器件。在其中基底100包括电子器件的子组装件的实施方案中,它可包括印刷电路板(PCB)或其他载体104和在载体104上的一个或更多个组件或特征102a-c(例如,半导体器件(例如处理器,微型控制器,记忆器件等),晶体管,电容器,端口,连接器,电接触,按钮,开关,其他组件或特征等)。在其中基底100包括电子器件的子组装件的实施方案中,它也可包括其他组件,例如显示屏,所有或一部分的外壳,或输入/输出元件。在另一实施方案中,基底100可包括整个电子器件。
本文所使用的术语“组件(component)”和“特征(feature)”,广义地用以涵盖基底100,例如电子器件的各种元件。一些组件或特征102a-c可受益于被保护性涂层覆盖或屏蔽(例如,防止它们暴露于湿气,污染下等)。然而,保护性涂层可负面影响其他组件或特征102a-c的操作或性能。因此,可期望最终保持一些组件或特征102a-c未涂布。
图1B阐述了置于基底100的组件102c上的掩膜材料106。掩膜材料106可选自防止保护性涂层粘附到通过保护性涂层暴露的基底位置上(例如在组件或特征102c,等上)的各种材料。使用掩膜材料106可以是尤其有用的,其中使用非选择性技术施涂保护性涂层,例如化学气相沉积(CVD),分子扩散,物理气相沉积(PVD)(例如,蒸发沉积(其中包括,但不限于,e-束蒸发,溅射,激光烧蚀,脉冲激光沉积,等),原子层沉积(ALD),或物理施涂方法(例如,印刷,喷洒(spray-on)技术,辊涂,刷涂等),所述保护性涂层涂布暴露的组件或特征,而与是否期望涂布所有组件或特征无关。可选择掩膜材料106耐受与施涂保护性涂层有关的条件(例如,温度,压力,化学品等)。
将被掩膜材料106覆盖的基底100的组件或特征102c,或基底100的任何其他区域(所述区域可包括一个或多个组件的至少一部分)在本文中可称为“选定区域”或者称为“掩蔽组件”。
在一个实施方案中,当掩膜材料106选择性施涂到基底100上时,形成掩膜。可分配或喷洒在基底100上的掩膜材料106的各种实施方案包括粘合剂材料(例如,水泥,环氧树脂,热熔粘合剂等),油脂,凝胶,液体掩膜材料和类似物。这种掩膜材料106可硬化,一旦它被施涂到基底上,并以使得所得掩膜可随后被剥离掉或者在其他情况下从基底100上除去的方式粘结到基底100上。掩膜材料106很少或者没有留下在基底100上残渣(例如,短效粘合剂等),当它从基底100上除去时。
在具体的实施方案中,掩膜材料106可包括低温热胶。在其中待掩蔽的基底100或它的组件或特征102c精密或对热敏感的实施方案中(例如,当基底100是电子器件,电子器件的子组装件或类似物时),使用低温热胶可防止当施涂掩膜材料106时,损坏组件或特征102c。没有限制地可使用软化点为约97℃-约197℃的低温热胶作为电子器件用掩膜材料106。也可选择采用相对很小的力可除去的掩膜材料106,使得由粘合剂形成的掩膜可从基底100或者其组件或特征102c中除去且没有损坏基底100,它的组件或特征102c或者载体104。也可期望选择不与被掩蔽的部分基底化学反应的掩膜材料106。这种掩膜材料106的具体实施方案是以TECHNOMELT TACKTM 003A形式获自德国Henkel AG&Company,KGaA of Dusseldorf的热熔粘合剂,或者以GIA 1057Permanent EVA形式由Glue Machinery Corporation ofBaltimore,Maryland销售的热熔粘合剂。可施涂掩膜材料106到基底100上的小的组件或特征102c上。
在另一实施方案中,掩膜材料106可包括膜,在本文中膜也称为“封皮(wrapper)”。本文中所使用的术语“封皮”是指材料的薄层。封皮可以是施涂到基底100的组件或特征102c上的材料的薄而连续片材;在其他实施方案中,封皮可包括在基底上形成的膜,当掩膜材料106施涂到基底100上时。
在其中掩膜材料106是封皮的实施方案中,封皮的厚度可以是约2mil(即0.002英寸或约0.05mm)-约10mil(即0.010英寸或约0.254mm)。封皮可具有高的断裂伸长率值,或者最终伸长率,这代表当它断裂时在封皮样品上的应变。在具体的实施方案中,封皮可具有大于或等于130%的伸长率值。封皮的一面可用粘合剂材料(例如,高粘性的丙烯酸类,硅酮粘合剂等)涂布,以促进封皮粘附到基底100上。这种粘合剂材料的粘性为“高”到“非常好”。在一些实施方案中,封皮可包括背衬(例如,共挤出的多种聚合物的背衬等),这可促进其定位在基底100上。可构造封皮,牢固地粘结到基底100上,同时仍然可除去且没有撕裂或辊痕。在一个实施方案中,封皮可包括聚乙烯膜;例如,获自3M of St.Paul,Minnesota的聚乙烯Protective Tape2E97C。在另一实施方案中,封皮可包括聚氯乙烯膜,例如由OrafolEurope GmbH of Oranienburg,Germany以膜(例如,210,等)形式市售的那些。
在另一实施方案中,掩膜材料106可包括密封剂(例如,可分配或可喷洒的材料等)和封皮的组合;例如,掩膜材料106可具有覆盖基底100中的组件或特征102c的封皮元件,和位于组件或特征102c周边的胶水。密封剂可在基底100和封皮周边之间形成密封,所述密封将封皮原位固定在组件或特征102c上。
图1C示出了与组件或特征102c的形状贴合的掩膜材料106;在所示的实施方案中,掩膜材料106可与下述表面贴合,该表面在与掩膜材料106从中施加的方向横向取向(例如到达组件或特征102c等的侧面)。在掩膜材料106施加基底100到上之前,可处理掩膜材料106。处理掩膜材料106可引起它与自身施加到其上的表面的形状(例如,组件或特征102c等的形状)基本上贴合。在一些实施方案中,处理掩膜材料106可使得作为自然力,例如重力的应答,它能贴合到基底100上。在一个具体的实施方案中,处理掩膜材料106可包括施加热到掩膜材料106上。热可引起掩膜材料106充分地软化,使得掩膜材料106能与掩膜材料106施加到其上的基底100中的每一组件或特征102c的形状贴合。额外的力(例如,机械力,正压,真空等)可施加到掩膜材料106上,这会引起它与组件或特征102c的形状基本上贴合。
在其中掩膜材料106包括热熔粘合剂的更具体的实施方案中,可加热热熔粘合剂到它的软化点,并同时保持等于或高于其软化点的温度,将其施加到基底100上。然后该热熔粘合剂可流动并与它施加到其上的一部分基底100(例如,组件或特征102c等)的形状贴合,或者在热熔粘合剂仍然柔软的同时,可模塑热熔粘合剂为组件102c的形状。
在其中掩膜材料106包括封皮的另一具体的实施方案中,可在其施加到基底100上之前,拉伸并加热封皮。然后可将封皮置于压力下,所述压力引起它与它施加到其上的一部分基底100(例如,组件或特征102c等)的形貌基本上贴合。
在随后的公开内容中,参考标记106可以是指由掩膜材料形成的掩膜,而不是掩膜材料本身。
在一个或多个掩膜106置于基底100上的情况下,可施加保护性涂层到基底100上。图2A阐述了保护性涂层202施加到其上的基底100的一个实施方案。可构造保护性涂层202,保护基底100免遭湿气(例如各种形式的水,含水物质,其他液体等)和/或污染物。可使用非选择性和无方向性(non-directional)的方法(例如,化学气相沉积(CVD),分子扩散,物理气相沉积(PVD)(例如,蒸发沉积(其中包括,但不限于,e-束蒸发,溅射,激光烧蚀,脉冲激光沉积等),原子层沉积(ALD),和物理施加方法(例如,印刷,喷涂技术,辊压,刷涂等),等),施加保护性涂层202,从而导致涂布暴露的组件,而与最终期望涂布基底的每一组件或特征无关。在一个实施方案中,施加保护性涂层202,使得它覆盖基底100的所有暴露表面,其中包括在基底100上的任何掩膜106。
可通过合适的涂布元件,施加保护性涂层202。在一个具体的实施方案中,组件体系中的涂布元件可包括形成反应性单体的装置,所述单体然后可沉积在使得抗湿(例如,耐水,防水等)的一个或多个表面上并形成聚合物。在一个具体的实施方案中,可构造涂布元件,沉积含取代和/或未取代单元的聚(对二甲苯)(即帕利灵)的保护性涂层202到使得抗湿的一个或多个表面上。按照这一方式起作用的保护性涂层202的实例描述于美国专利申请nos.12/104,080,12/104,152和12/988,103中,其中每一篇的全部公开内容在本文中通过参考引入。美国专利申请nos.12/446,999,12/669,074和12/740,119(所有这些的全部公开内容在本文中通过参考引入)也公开了可通过组装体系的涂布元件形成保护性涂层202所使用的设备和/或工艺的实施方案。
可通过涂布元件施加形成保护性涂层202的其他材料包括,但不限于,热塑性材料,可固化材料(例如,可辐射固化的材料,双份材料,热固性材料,室温可固化材料等)。也可由无机材料,例如玻璃或陶瓷材料形成保护性涂层202。在具体的实施方案中,CVD或ALD工艺可用于沉积含氧化铝(Al2O3)的保护性涂层202或者基本上由氧化铝组成的保护性涂层202。
施加保护性涂层202的一些技术是无方向性的;也就是说,非选择性施加保护性涂层202并粘附到暴露于涂布材料下的基底的所有区域上。例如,使用CVD工艺,在组件102a和102b上沉积的材料还覆盖组件102c。
在整个组装体系的上下文中,可使用多个不同的涂布元件,和甚至不同类型的涂布元件,且将它们任选地掺入到组装体系的组织中,在不同类型的特征上提供所需类型的保护性涂层202。可没有限制地构造一个涂布元件,在基底的不同组件或特征102a-c之间的小空间,例如在组装件下方的电子器件内(例如在表面安装技术(SMT)组件和电路板等之间)提供保护性涂层202,同时可构造另一涂布元件,在涂布工艺过程中暴露的表面上提供贴合的覆盖保护性涂层202,且另一涂布元件可选择性施加第二保护性涂层202到某些其他组件或特征102a-c上。
一旦施加保护性涂层202,则保护性涂层202可提供基底100或至少它的选择的组件或特征耐湿性,这在图1B中看出。耐湿的保护性涂层202可防止电短路和/或腐蚀基底100的一个或多个组件或特征102a-c,若基底100暴露于潜在损害水平的湿气下。
可使用任何各种基体来量化每一保护性涂层202的耐湿性。例如,保护性涂层202物理抑制水或其他湿气避免接触涂布的特征的能力可被视为赋予具有耐湿性的保护性涂层202。
作为另一实例,耐湿性,或者更广义地,保护性涂层202的耐湿性可以给予可量化的数据,例如水渗透通过保护性涂层202时的速率,或者它的水蒸气转移速率,这可使用已知技术,在37℃的温度和90%的相对湿度下通过具有最小厚度或者平均厚度为约1mil(即,约25.4μm)的膜来测量,单位g/m2/天或单位g/100in2/天(例如,小于2g/100in2/天,小于或等于约1.5g/100in2/天,小于或等于约1g/100in2/天,小于或等于约0.5g/100in2/天,小于或等于约0.25g/100in2/天,小于或等于约0.15g/100in2/天,等)。
可在其内确定保护性涂层202耐湿性的另一方式是借助可接受的技术(例如,静态悬滴法或者动态悬滴法等),通过施加到保护性涂层202表面上的水滴的水接触角。可通过测定水滴底部与表面成的角度,从水滴底部的下方;例如使用方程式,即下述来测量表面的疏水性:
其中θA是最高或提高的(advancing)接触角;θR是最低或下降(receding)接触角;
若表面亲水,则水将稍微铺开,从而导致与表面小于90°的水接触角。相反,疏水表面(对于本发明公开内容的目的来说,可被视为耐水的,或者更广义地,耐湿的)将防止水铺开,从而导致大于或等于90°的水接触角。表面上的水珠越多,则水接触角越大。当水在表面上滴落为珠粒,使得与表面的水接触角大于或等于约120°时,该表面被视为高度疏水。当水接触表面时的角度超过150°(即,在表面上的水滴为近球形)时,该表面据说是“超级疏水的”。当然,也可使用耐水性或者其他类型的耐湿性的其他测量方法。尽管可构造组装体系中的涂布元件,以施加保护性涂层202到基底100的一个或多个组件或特征102a-c,例如组装中的电子器件的表面上,当基底100被引入到完全组装的器件(例如,电子器件等)内时,保护性涂层202驻留在其上的一个或多个表面可位于基底内部以内。因此,可构造组装体系,组装电子器件,所述电子器件包括在内表面上的保护性涂层202,或者以内部为界限的保护性涂层202。
现回到图2B,一旦在基底100之上以及在基底100上方,保护性涂层202下方的任何掩膜106上形成保护性涂层202,则可从基底100(例如从基底100的一个或多个组件或特征202c等)中除去保护性涂层202的一个或多个选定部分。特别地,图2B阐述了在保护性涂层202内形成的切口204,以促进它从基底100中除去。在一个实施方案中,切口204可绕一部分保护性涂层202将从中除去的位置延伸;例如绕掩膜106和掩膜106施加到其上的组件或特征102c的周边延伸。本文中所使用的术语“切口(cut)”包括保护性涂层202的切断或削弱(weakened)的位置。没有限制地,切口204可以指代保护性涂层202内充足深度的物理断裂,以到达基底100或者要么完全延伸通过保护性涂层202。在这一实施方案中,切口204可切开或分离驻留在组件或特征102c上的一部分保护性涂层202,所述保护性涂层202被来自原位保留在基底100上的相邻的部分保护性涂层202中的掩膜106覆盖。在另一实施方案中,切口204可包括没有完全延伸通过保护性涂层202的削弱的位置(例如,浅的切口等)。作为另一替代方案,切口204可包括穿孔。在除去掩膜106和掩膜106上的部分保护性涂层202之前,制造切口204可减少撕裂保护性涂层202或者要么无意从它被认为将被保留的位置中除去的可能性。
可按照各种方式形成切口204,其中包括,但不限于,2013年1月8日提交的标题为METHODS FOR REMOVING PROTECTIVE COATING FROMAREAS OF AN ELECTRONIC DEVICE(从电子器件的区域中除去保护性涂层的方法)的美国临时专利申请no.61/750,257,和2013年1月8日提交的标题为METHODS FOR MASKING ELECTRONIC DEVICES FORAPPLICATION OF PROTECTIVE COATINGS AND MASKED ELECTRONICDEVICES(用于施加保护性涂层的掩蔽电子器件的方法和掩蔽的电子器件)的美国临时专利申请no.61/750,254,以及2014年1月7日提交的标题为REMOVAL OF SELECTED PORTIONS OF PROTECTIVE COATINGSFROM SUBSTRATES(从基底上除去保护性涂层的选择性部分)的PCT国际专利申请no.PCT/US2014/010510中公开的那些,这些的全部公开内容在本文中通过参考引入。
在图2C中看出,在形成切口204之后,将要从基底100和相应的掩膜106中除去的一部分保护性涂层202可从基底100中除去。结果,被掩膜106覆盖的一部分基底100(例如,组件或特征102c等)可通过保护性涂层202暴露,而其他部分基底100(例如,组件或特征102a和102b等)可继续被保护性涂层202覆盖。
可人工或者作为自动化工艺的一部分,进行从基底lOO中除去部分保护性涂层202和掩膜106。在一个实施方案中,可在形成一个或多个切口204,选择性除去(例如牵拉等)保护性涂层202的每一切割部分和从基底100中除去底下的掩膜106之后,在保护性涂层202上移动拾取-贴装(pick-and-place)装置(例如,真空头等),从而留下所需的区域(例如,组件或特征102c等)暴露,如图2C所示。
图3A阐述了一个具体的实施方案,其中一部分保护性涂层202和相应的掩膜106从电子器件300,例如移动电话,便携式多媒体播放机,平板电脑或任何其他便携式电子器件中的一部分子组装件302中除去(示出了正面部分,但可使用相同或类似的方法与其他子组装件或甚至其他基底)。子组装件302可包括电子器件的正面部分,所述正面部分尚未与电子器件300的背面部分一起组装,它们一起可形成电子器件300的外壳,或者子组装件302可从电子器件300的其他部件(例如,它的相应背面组件等)中拆开。支持件304可以是将子组装件302从组装线的一个站点移动到另一站点的体系的一部分。
尽管图3A阐述了在支持件304上的仅仅一个子组装件302,但可构造支持件304,保持多个子组装件302,从而使得多个子组装件302在大致相同的时间处加工。
在所示的实施方案中,子组装件302包括被支持件304携带的显示器310。子组装件302当然可另外或或者包括其他组件,例如透镜,纽扣电池(buttons),开关,端口,扬声器,接收器或类似物。子组装件302可与容易接近的显示器310一起取向以供掩蔽。在某些实施方案中,可期望施加掩膜106到显示器310上,其中包括它的外部周边308,以防止保护性涂层202粘附到显示器310和它的外部周边308上。
在子组装件302在适当的位置情况下,可施加掩膜材料106到没有被随后形成的保护性涂层202覆盖的位置上。在所示的实施方案中,掩膜材料106可包括封皮,例如聚乙烯胶带或PVC胶带。容器320可保持掩膜材料106在支持件304以上的适当位置内,其方式将准备掩膜材料106以供施加到子组装件302上。例如,容器320可在一个或多个方向上拉伸或者能拉伸掩膜材料106。
也可(例如通过加热元件312等)加热掩膜材料106到预定温度或者到预定温度范围内的温度(这当然取决于所使用的特定类型的掩膜材料106),以准备它以供施加到子组装件302上。可加热掩膜材料106,同时通过容器320保持它,或者可就在施加到基底100上之前或者之中加热它。在离组装件302一定距离处加热掩膜材料106可降低子组装件302被热量损坏的风险。然而,在一些实施方案中,可施加掩膜材料106到子组装件302上,然后加热。这一方法可使得掩膜材料106能与它施加到其上的一部分子组装件302的形状贴合。
图4A示出了施加掩膜材料106到子组装件302上,其方式使得掩膜材料106覆盖子组装件302中的显示器310。在其中掩膜材料106包括封皮的实施方案中,容器320可用于人工或自动化施加掩膜材料106到子组装件302上。在所示的实施方案中,施加掩膜材料106到它可以粘附于其上的显示器310上,和因此,当随后保护性涂层202施加到子组装件302上时,掩蔽显示器310。
图4B阐述了施加真空306到掩膜材料106上,引起掩膜材料106与该掩膜材料106施加到其上的一部分子组装件302的形状基本上贴合。在所示的实施方案中,掩膜材料106可限定空气或气体可从中除去的在容器320和支持件304内的基本上密闭的空间。可定位真空306,施加压差到掩膜材料106的相对侧上(例如通过施加抽吸力到密闭的空间上等),贴着子组装件302牵拉掩膜材料106与其形状基本上贴合。
作为使用真空306引起掩膜材料106与子组装件302的形状贴合的替代方案,可使用其他方法。在一些实施方案中,可机械地施加力到掩膜材料106上(例如,试样压机,模具等)。在其他实施方案中,正压(即超过环境压力的压力)下的流体(例如,空气,气体,液体等)可被施加到与子组装件302相对的掩膜材料106一侧上,以便贴着子组装件302挤压掩膜材料106。
当掩膜材料106与正面组件302的形状贴合时,可将它固定到子组装件302上。没有限制地,当贴合或随后处理时,掩膜材料106可粘附到子组装件302上。在更具体的实施方案中,可加热在升高的温度下收缩的掩膜材料106(例如,所谓的“收缩包裹(wrap)”材料等),在其施加到子组装件302上,使掩膜材料106变紧之后,这可使之成型,更好地配合子组装件302且至少部分机械度固定掩膜106到子组装件302上。
然后可切割任何过量的材料(例如,在掩膜106周边的松散部分等),并从支持件304中移除在适当位置具有掩膜306的正面组件302。然后正面组件302可备用于待施加的涂层202。掩膜材料106可防止涂层202在显示器310和侧壁308上形成,且也可保护显示器310和侧壁308避免在施加涂层202期间划伤或其他损坏。
图5提供没有施加掩膜材料106到其上且保护性涂层202将保留在其上的子组装件302的侧面视图。可在图5中看出掩膜材料106施加到其上的子组装件302的外周边308。更具体地,图5是显示器310(图4B)面向下的子组装件302的视图,从而显示出子组装件302的内部502-掩膜材料106没有施加到其上的侧面。尽管没有示出,但子组装件302可包括在可有益地提供有保护性涂层202的内部502之内的多个电子组件。在显示器侧面和子组装件302的外周边308-其外部504上具有掩膜106的情况下,可施加保护性涂层202到内部502上。
如图5所示,在子组装件302的外周边308周围的边缘506确定了内部502和外部504之间的边界。由图5描绘的掩膜106的实施方案包括封皮510和粘合剂512。在这一实施方案中,可如上所述结合图3A-4B施加封皮510。可施加封皮510,其方式使得它粘附到外周边308上。另外,封皮510可在边缘506上至少部分包裹。或者,封皮510可仅仅延伸到外周边308和边缘506之间的角落处,或者延伸到外周边308上的位置处。
掩膜106也可包括粘合剂512。可在封皮510施加到子组装件302上之前或之后,施加粘合剂512。可与封皮510的四周边缘相邻或者绕其施加粘合剂512,以固定封皮510的外周边到子组装件302上,并防止保护性涂层202的材料在封皮510和子组装件302之间起皱。
一旦施加保护性涂层202到子组装件302的内部502上,则可除去掩膜106和在其上的部分保护性涂层202。没有限制地,在子组装件302的边缘506处(例如,沿着线508等)的保护性涂层202可被移除,切割或削弱。通过在掩膜106的外周外侧的位置上移除,切割或削弱保护性涂层202,可从子组装件302中除去整个掩膜106。
在另一实施方案中,可对子组装件302的全部边缘506进行材料除去工艺,以除去部分保护性涂层202,任何粘合剂512和在边缘506上或上方的任何部分的封皮510。任何残留部分的封皮510和粘合剂512然后可与上覆的部分保护性涂层202一起从子组装件320(包括其显示器310)中除去。其他部分的保护性涂层202将保留在子组装件302的内部502内的特征的组件上。
掩膜106可在组装工艺期间,和甚至随后的储存与运输期间,保护显示器310或子组装件302的其他特征。在这一实施方案中,掩膜106可包括标签或其他突出物,其允许用户容易地,例如由消费者从显示器310或从子组装件302的另一组件或特征中将其除去。
在某些实施方案中,可使用其他掩蔽元件来防止非所需的施加保护性涂层202(例如,参见图2A)到基底100的某些组件或特征(例如,参见图2A)上。例如,如图6所示,可构造掩蔽元件550(在本文中也称为“填塞物(plug)”)以供插入到电子器件的一个或多个端口,例如通用串行总线(USB)端口,另一通信端口,声音扩音接收器(audio jackreceptacle)或类似物内。这一内部掩蔽元件550可包括可插入部件552和操纵部件554。可插入部件552可以是足够硬质的,使得它能插入到端口内且在其内保留。可插入部件552可以与至少一部分端口互补成型,可由固体,稍微可压缩的回弹性材料的涂层形成或者包括它,且可被构造为插入到端口内,其方式将防止引入形成保护性涂层202的材料(例如参见图2A)到端口(或至少其掩蔽的部分)内和它的掩蔽的电接触点上。在一些实施方案中,可构造可插入的掩蔽元件550中的可插入部件552,允许选择性沉积保护性涂层202到端口以内的选择特征上。例如,可构造可插入部件552,覆盖端口的电接触点,但留下端口的其他特征暴露于保护性涂层202由其形成的材料下。构造可插入的掩蔽元件550中的另一操纵部件554,使得能从端口中移除可插入部件552。操纵部件554可从电子器件中突出,当可插入部件552插入到端口内时。操纵部件554的构造使得能从端口中移除可插入的掩蔽元件550中的可插入部件552。这种可插入的掩蔽元件550可以是可再利用的。在可插入的掩蔽元件550中的可插入部件552插入到电子器件的端口内(和,任选地使用另一掩膜材料,在可插入的掩蔽元件550和其端口是它的一个部件的电子器件的外表面之间产生密封)的情况下,可施加保护性涂层202到电子器件上和到可插入的掩蔽元件上。在围绕端口周围的位置处的保护性涂层202可被切割,削弱或移除,然后可从端口中移除可插入的掩蔽元件。然后可使用可插入的掩蔽元件,保护另一电子器件或子组装件的端口。
图7阐述了施加掩膜到基底100的一个或多个组件或特征上的方法600的一个实施方案(参加例如图2A)。在参考标记602处,可施加掩膜106(参加例如图2A)到基底100的组件或特征102上或者在其上形成。在参考标记604处,可施加保护性涂层202到基底100(其中包括任何掩蔽的组件或特征102)上。之后,在参考标记606处,可切割或削弱保护性涂层202,或者可在每一掩膜106的四周上或者仅仅外侧的位置处,从中移除材料。接下来,在参考标记608处,视需要,可从基底100中移除保护性涂层202的选择性部分,其中包括位于掩膜106上的每一部分的保护性涂层202。
尽管前述公开内容提供许多具体细节,但这些不应当被解释为限制任何随后的权利要求的范围。可修正其他实施方案,它们没有脱离权利要求的范围。来自不同实施方案的特征可结合使用。每一权利要求的范围因此仅仅通过其简明的语言和其要素的可获得的合法等价的全部范围来表示和限制。
Claims (30)
1.施加保护性涂层到基底上的方法,该方法包括:
制备掩膜材料以供施加到基底上;
施加掩膜材料到基底的至少一个选定位置上,至少一个选定位置是通过保护性涂层暴露的位置;和
施加力到掩膜材料上,以使掩膜材料与基底的至少一个选定位置的形状基本上贴合;和
在该掩膜材料上施加保护性涂层。
2.权利要求1的方法,其中施加掩膜材料到基底的至少一个选定位置上包括施加掩膜材料到电子组装件的至少一个选定位置上。
3.权利要求2的方法,其中施加掩膜材料包括施加掩膜材料到电子器件的显示器、透镜、纽扣电池、开关、扬声器或接收器上。
4.权利要求1-3任何一项的方法,进一步包括:
施加密封剂到掩膜材料和基底的至少一个上,贴着基底密封掩膜材料的至少周边部分。
5.权利要求4的方法,其中施加密封剂包括施加粘合剂材料到掩膜材料和基底的至少一个上。
6.权利要求5的方法,其中施加粘合剂材料到掩膜材料和基底的至少一个上包括施加加热的低温热胶到掩膜材料和基底的至少一个上。
7.权利要求1-3任何一项的方法,其中施加掩膜材料包括施加预成形的膜到基底的至少一个选定位置上。
8.权利要求1-3任何一项的方法,其中施加保护性涂层包括施加耐湿涂层到基底上。
9.权利要求1-3任何一项的方法,进一步包括:
除去在掩膜材料上的至少一部分保护性涂层。
10.权利要求9的方法,其中除去至少一部分保护性涂层包括除去在掩膜材料的周边上或者与之相邻的保护性涂层位置。
11.权利要求10的方法,进一步包括:
从掩膜材料或基底上牵拉至少一部分保护性涂层。
12.权利要求11的方法,进一步包括:
从基底中牵拉掩膜材料,且部分保护性涂层保留在基底的受保护区域内。
13.权利要求1-3任何一项的方法,进一步包括:
在施加保护性涂层之前,将填塞物插入到基底内的至少一个凹陷处。
14.权利要求13的方法,进一步包括:
在填塞物周围施加密封剂以在至少一个凹陷的开口处,在填塞物和基底之间产生密封。
15.权利要求1的方法,其中制备掩膜材料包括下述中的至少一种:
拉伸掩膜材料;
加热掩膜材料。
16.保护性涂布基底的方法,该方法包括:
施加可流动的掩膜材料到基底的至少一个选定部分中,以在基底的至少一个选定部分上界定掩膜;
在基底和掩膜上施加保护性涂层;
在掩膜的至少某些位置上,从保护性涂层中除去材料;和
除去在掩膜上的至少一部分保护性涂层。
17.权利要求16的方法,其中施加可流动的掩膜材料包括施加可流动的掩膜材料到电子组装件上。
18.权利要求16的方法,其中施加可流动的掩膜材料包括施加热熔粘合剂到基底的至少一个选定部分上。
19.权利要求16的方法,其中除去至少一部分保护性涂层包括除去在掩膜材料的周边上或者与之相邻的保护性涂层位置。
20.权利要求19的方法,进一步包括:
从掩膜材料或基底中牵拉至少一部分保护性涂层。
21.权利要求20的方法,进一步包括:
从基底中牵拉掩膜材料,且部分保护性涂层保留在基底的受保护区域上。
22.权利要求1-3或16-18任何一项的方法,进一步包括:
在施加保护性涂层之前,将填塞物插入到基底内的至少一个凹陷处。
23.权利要求22的方法,进一步包括:
在填塞物周围施加密封剂以在至少一个凹陷的开口处,在填塞物和基底之间产生密封。
24.一种电子组装件,它包括:
电子组装件;
在该电子组装件的至少一个选定部分上的掩膜,该掩膜与至少一个选定部分的形状贴合;
在没有被掩膜覆盖的电子组装件的至少一些部分上的保护性涂层。
25.权利要求24的电子组装件,其中保护性涂层包括耐湿涂层。
26.权利要求24或25的电子组装件,其中保护性涂层还覆盖掩膜。
27.权利要求24或25的电子组装件,其中通过保护性涂层暴露掩膜。
28.用于保护性涂布基底的系统,它包括:
为施加掩膜到基底的至少一个选定部分上而构造的掩蔽组件;
用于施加保护性涂层到基底的至少一个部分上的涂布组件,所述部分包括掩膜;和
用于除去在掩膜上的一部分保护性涂层的材料去除组件。
29.权利要求28的系统,其中构造掩蔽组件以施加预成形的掩膜到基底上。
30.权利要求28的系统,其中构造掩蔽组件以施加可流动的掩膜到基底的至少一个选定部分上,从而界定在至少一个选定部分上的掩膜。
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