CN111418273A - 设备部件暴露保护 - Google Patents

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Abstract

在设备部件暴露保护的实施方式中，计算设备包括被封闭在壳体内的设备部件。设备部件被组装在壳体内并且在计算设备组装完成后被封闭在壳体内。该计算设备还包括被包含在壳体内的保护材料，该保护材料填充设备部件周围的空隙空间。在组装完成后保护材料防止设备部件暴露于计算设备被暴露于的外部物质。

Description

设备部件暴露保护
相关申请
本申请要求于2017年12月12日提交的题为“Device Component ExposureProtection”的美国专利申请序列第15/839,538号的优先权，该专利申请的全部公开内容通过引用整体并入本文中。
背景技术
电子设备通常包括多种附接至提供用以支承电子部件的基座的基板(如可印刷电路板(PCB))的电子部件，包括集成电路、电子子组件、电容器、电阻器和类似装置。PCB还提供了将部件电连接的连接路径以形成使电子设备能够运行的电子电路。附接至PCB的电子部件在短暂地暴露于液体或湿气之后可能电短路或发生故障。更具体地，当腐蚀或水浸桥接了这些区域之间的间隙时，具有非常接近的电压差的暴露的金属区域可能容易经历短路事件。
用于使电子设备耐水或防水的常规技术通常涉及在组装好电子设备之后在该电子设备壳体上或周围布置的盖。这些常规技术提供了许多缺点，例如缺乏关于在位置不当时免于意外地遇到液体的保护、无法提供使设备在位置不当时避免固体颗粒(例如，灰尘)影响的保护、降低设备功能性的庞大的外形因素、如果终端用户未正确安装则不能提供设备保护、使得失去设备端口(如耳机插孔或电源连接器)的功能性和可访问性等。
其他常规技术涉及对电子设备应用的耐水表面处理。常规的耐水表面处理的一个示例包括涂敷通过将电子设备暴露于静态或脉冲等离子体达足够的时间以允许在电子设备的表面上形成聚合物层而形成的聚合物涂层。在另一示例中，通过等离子体蚀刻、等离子体活化、等离子体聚合和涂覆和/或基于液体的化学处理将包含卤代烃聚合物的涂层涂敷到PCB和板组件上。在又一示例中，在汽车电子组件中使用了防水本体保形涂层，并且可以使用聚对二甲苯膜来利用由固体热解生成的高反应性气相前体涂覆小型设备，例如助听器。
然而，关于向电子设备应用的耐水表面处理的常规技术并非没有限制。首先，由表面处理引起的可移动电子触点的高阻抗、开路或间歇功能导致电子设备的部件层面和系统层面两者的功能故障。此外，氟代烃前体的等离子体处理通常得到较低的处理产率，因为氟代烃分子大，不能扩散通过电子设备的基板组件的网状结构，而且由等离子体处理产生的分子碎片不容易润湿基板组件的表面，因此妨碍基板组件的完全包封。此外，电子设备具有互连，例如板对板(BTB)、零插入力(ZIF)连接器、通用弹簧触点、弹针式触点、圆顶开关组件、SIM和SD卡读取器等。
这些互连的失效通常是由于因应用耐水表面处理造成的互连中的电接触区域的污染，或者由于设备返工期间的机械冲击或机械地断开互连造成的耐水表面处理的机械破坏。当耐水表面处理是厚度大于500nm的膜，以及诸如聚对二甲苯和交联的氟丙烯酸酯的大分子量膜时，互连失效尤其普遍。因此，这些常规技术需要对膜的耐水性作出妥协或者费力地遮蔽触点，因而导致实现的耐水性显著降低、增加制造复杂性和成本，并且最终无法提供防水或充分耐水的电子设备的预期目标。
附图说明
参照以下附图描述设备部件暴露保护的实现方式。在全文中，可以使用相同附图标记来指代图中示出的相似特征和部件：
图1示出了电子设备的示例和如本文所述的设备部件暴露保护的技术。
图2示出了可以用于实现如本文所述的设备部件暴露保护的技术的材料结构的示例。
图3示出了可以在根据本文描述的技术的设备部件暴露保护的实现方式中使用的向不同连接器类型涂敷热塑性(TP)膜的示例方法。
图4示出了根据本文所述技术的一个或更多个实现方式的根据引发剂浓度和反应温度的反应时间的示例表示。
图5示出了根据本文所述技术的一个或更多个实现方式的组装具有部件暴露保护的设备的示例方法。
图6示出了根据本文所述技术的一个或更多个实现方式的在组装好的设备中包括部件暴露保护的示例方法。
图7示出了可以用作设备部件暴露保护的的示例的示例设备的各种部件。
具体实施方式
描述了设备部件暴露保护的实现方式，并且提供了在不需要售后的庞大的外部壳体的情况下，例如在设备制造期间用于电子设备的防水和/或耐水保护的技术。例如，在部件组装期间保护材料填充电子设备的壳体内的设备部件周围的空隙空间，为设备的内部部件提供避免水、灰尘、接触和其他环境危害的保护。
在设备部件暴露保护的各方面中，计算设备包括被封闭在壳体内的设备部件，计算设备例如移动设备或移动电话、平板设备、膝上型计算设备、数码摄像装置等。在计算设备的组装完成时，设备部件可以被组装并封闭在壳体内。计算设备还包括包含在壳体内的保护材料，该保护材料填充设备部件周围的空隙空间。设备部件周围的空隙空间填充有保护材料，这防止在组装完成后使设备部件暴露于计算设备所暴露在的外部物质。保护材料例如包括低模量弹性体(LME)、热塑性塑料(TP)或LME和TP的一种或更多种组合。保护材料保护设备部件不受可能进入设备壳体的外部物质(例如设备环境中存在水、灰尘和其他物质)的影响。保护设备部件以防计算设备的内部暴露在外。本文所述的设备部件暴露保护的特征可以以最小的调整集成到设备组装和修复技术中，并且在不需要覆盖设备外部的售后的、庞大的设备附件的情况下为设备用户提供受到保护以免受环境危害影响的设备。
尽管可以在任何数目的不同设备、系统、环境和/或配置中实现设备部件暴露保护的特征和概念，但是在以下示例设备、系统和方法的上下文中描述设备部件暴露保护的实现方式。
图1示出了在各个组装阶段104、106、108和110处示出的计算设备102的示例100，这些组装阶段说明了如本文所述的设备部件暴露保护的技术。在该示例中，计算设备102可以是任何类型的计算设备，例如移动电话、平板电脑、膝上型计算机、台式计算机、计算机配件(例如，键盘、鼠标、耳机、网络摄像头等)、可穿戴电子设备(例如，手表、眼镜/护目镜、麦克风等)等。通常，用诸如处理系统和存储器的各种部件以及如参照图7所示的示例设备进一步描述的任何数目的不同部件及其组合来实现计算设备102。
在设备部件暴露保护的各方面中，计算设备102包括封闭在壳体114内的设备部件112。设备部件112可以包括基板组件116，其中，各种部件附接至该基板组件。基板组件116可以包括任何类型的基板，例如用于在计算设备102内附接集成电路的那些基板，例如陶瓷基板、玻璃基板、硅树脂基板、聚酰亚胺基板、可印刷电路板(PCB)等。基板组件116提供了用以支承电子部件118(和非电子计算设备部件)的基座，电子部件例如集成电路、电子子组件、电容器、电阻器和类似设备，并且提供用以将电子部件电连接的连接路径以形成用于计算设备102的运行的电子电路。使用连接器将电子部件118连接至基板组件，连接器例如板对板(BTB)、零插入力(ZIF)连接器、通用弹簧触点、弹针触点、圆顶开关组件、SIM和SD卡读取器等。
在第一组装阶段104中，计算设备102被示为壳体114的面部被移除并且经由壳体的被移除的面部暴露出设备部件112。在设备部件暴露保护的示例中，低模量弹性体(LME)和/或热塑性塑料(TP)作为前体组合物被涂敷到计算设备102的设备部件112，例如PCB基板、与PCB相关联的电子部件、部件与PCB之间的连接器等。不同的LME-TP组合赋予不同的属性，并且因此使得能够根据设备部件112的位置和功能更好地保护特定部件，或者能够更好地保护基板部件116本身的不同部分。
使用LME和/或TP来填充计算设备102的壳体114内的空隙空间，并且封装设备部件112的内部组件、电子部件118、电子部件118与基板组件之间的连接器等。在壳体内的空隙空间填充有LME和/或TP的情况下，计算设备102的设备部件112受到保护以免受计算设备可能暴露于的水和其他材料的影响。此外，LME和/或TP吸收来自电子设备掉落或接触时所经受的冲击的机械能，从而进一步保护电子设备及其部件。
可以例如通过机械互锁和/或使LME和/或TP前体与偶联剂反应，将LME和/或TP结合至基板组件116所附接的电子部件118的表面。偶联剂形成LME和/或TP与电子部件118之间的结合。例如，考虑第二组装阶段106，在该阶段中向设备部件112涂敷一个或更多个TP膜120。可以以各种方式并且使用各种制剂来涂敷TP膜120。
TP是一类共聚物或者聚合物的物理混合物(例如，塑料和橡胶)，由具有热塑性和弹性特性两者的材料组成。虽然大多数弹性体是热固性的，但是热塑性塑料在升高的温度下流动，并且显示出橡胶材料和塑性材料两者的典型特性。TP具有伸展至适度伸长并且恢复至接近原始形状的能力，这允许在不损坏TP的情况下将电(和非电)互连断开和重新连接。TP伸展并且恢复至其接近原始形状的能力是由链之间形成的晶体实现的，所述晶体在TP的结构中有效地变成交联。TP形成有热可逆键，而弹性体形成有永久共价键。
例如，考虑图2，其示出了可以用于实现设备部件暴露保护技术的材料结构的示例。示出了热塑性结构200，其具有在TP的链204之间形成晶体的多个热可逆键202。热可逆键202使链204交联，从而允许TP结构200在热可逆键之间伸展并且恢复至TP结构的几乎原始形状。
如上所述，不同的TP制剂可以用于设备彼此之间的不同应用，或者用于同一计算设备内的各种部件。基于部件的材料，TP被实现为遵守制造时间约束、计算设备内的空间约束、在组装或设备返工期间移动部件的可能性等。因此，例如可以使用以下标准来考虑不同的TP制剂：用于提高最低再加工温度的软化温度；用于提高材料固化条件和加工期间的散热要求的施加或结合温度；评估装配要求的工作时间；用于提高基板粘合强度的180°剥离强度；用于提高TP强度的室温下弹性模量；等。
在仅一个示例中，用于选择特定TP制剂的性能标准可以包括85℃的最大返工温度；TP非脆性，因为脆性可能导致在计算设备的使用和包括设备掉落的寿命周期测试期间发生故障；当连接器被解耦时，TP的重新张力不能损坏计算设备中的电连接器；以及当在电连接器周围对TP重新塑形时TP不会损坏。下表1中示出了满足这些标准的两种TP膜：
Figure BDA0002515335300000051
可以以多种方式将TP膜涂敷于设备的电气和非电子部件。例如，考虑图3，其示出了在设备部件暴露保护的实现方式中向不同的连接器类型涂敷TP膜的示例方法300(a)和300(b)。第一方法300(a)涉及利用板对板(B2B)连接器的TP膜涂敷。首先，将TP膜涂敷在B2B连接器的插座端上以及涂敷到周围的焊接接头(块302)。该TP膜在适当位置涂敷有TP膜紧密防粘衬里，并且已去除TP膜容易防粘衬里。为了进行涂敷，将TP膜按压至基板(例如，图1的基板组件116)以引发TP膜与B2B连接器之间的结合。然后，去除紧密防粘衬里，并且使TP膜贴合在插座周围。可以在室温下涂敷该TP膜。
通过将TP膜涂敷在B2B连接器的头端周围来覆盖焊料连接(块304)。不将TP膜直接涂敷到B2B连接器头端上的触点。然后，加热B2B连接器的头端和插座端(块306)，例如加热到大约80℃的温度，但是加热温度可以基于所使用的不同TP膜和TP膜被涂敷到的材料而不同。因此，加热B2B连接器的头端和插座端加热了涂敷到各处的TP膜。在插座还热时将B2B连接器的头端连接至插座(块308)。一旦连接，B2B连接器和插座形成B2B组件，然后冷却该组件(块310)以用于进一步的设备组装或设备使用。
在处理300(a)完成之后，例如在设备返工或返修时将B2B组件解耦。在一个示例中，B2B组件被加热至≤70℃以解开TP膜的热塑性结合，但是不同的TP膜制剂可能需要加热至不同温度以实现解耦。在温热时将B2B连接器与插座断开以防止连接器损坏。
第二方法300(b)涉及利用零插入力(ZIF)连接器的TP膜涂敷。首先，将ZIF连接器与柔性扁平线缆配合(块312)。将TP膜涂敷到经配合的ZIF连接器和周围的基板(例如，图1的基板组件116)(块314)。可以在大约80℃下将TP膜涂敷到经配合的ZIF连接器以引发基板与TP膜之间的粘合，但是热温度可以基于所使用的不同TP膜以及TP膜被涂敷到的材料而不同。从TP膜上去除防粘衬里，并且使TP膜紧密地贴合在ZIF连接器周围(块316)。经配合的ZIF连接器和TP膜被加热(块318)以在ZIF连接器周围形成密封。可以将经配合的ZIF连接器和TP膜加热至大约80℃持续10至20秒，但是热温度和施加时间可以基于所使用的不同TP膜和TP膜被涂敷到的材料而不同。
在该示例中，ZIF连接器可以在室温下解耦，而无需使用表1中所示的TP-E和TP-F(“产品ID”)重新加热。然而，每次ZIF连接器与基板配合时可能需要涂敷TP-E和TP-F膜。
返回至图1的讨论，可以在设备组装期间执行将TP膜120涂敷到设备部件112，而无需用于设备部件暴露保护的另外的操作。然而，在一些示例中，相对于TP膜120的涂敷，附加或替选地向设备部件112涂敷LME以提供设备部件暴露保护。例如，考虑第三组装阶段108，其中已向壳体114内的设备部件112涂敷LME 122。
在该示例中，通过用LME的液态前体制剂填充设备壳体114中的空隙空间来将LME122涂敷到设备部件112中的各个部件。然后，利用热和/或暴露于紫外线(UV)照射使LME122的液态前体交联或固化以封装附接至基板组件116的设备部件112。在第三组装阶段108中，如由多个设备部件124所表示的，设备壳体114已经部分地被LME 122前体填充，这些设备部件124足够大以至于还不能被液态LME前体完全浸没。然而，在涂敷LME 122前体时，所述多个设备部件124仍被如上所述的TP膜120覆盖。
在设备部件暴露保护的一个或更多个实施方式中，由通过一个或更多个技术(仅举几个示例，例如UV、热或化学固化)交联的聚合物链(例如丙烯酸盐、丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、合成树脂、硅树脂等)形成LME 122。聚合物链是指由许多重复的亚基(单体)构成的大分子或高分子。LME 122例如可以由疏水基团和/或亲脂基团组成，以增加设备部件112中的一个或更多个设备部件周围的耐水性或防水性。可以对疏水材料和/或亲脂材料进行定制以在同一设备或不同设备中实现不同的属性，例如，增加可能更容易暴露于水的设备部件的防水性。在LME和/或TP包括多于一类疏水基团和/或亲脂基团的情况下，可以由同一单体或不同的单体衍生出不同的聚合物。
LME 122可以形成有润滑成分和/或可以由液态前体形成。当LME 122由液态前体形成时，可以通过暴露于UV照射和/或加热至≤70℃持续约30分钟来使液态前体交联，但是热温度和应用时间可以基于所使用的不同LME前体和LME前体被涂敷到的材料而不同。
在一个示例中，LME 122包括树脂、光引发剂和热引发剂，它们在暴露于UV照射和/或≤70℃的热的情况下使LME交联。在该示例中，LME 122可以由40wt％至50wt％的合成树脂、13wt％至23wt％的丙烯酸酯、15wt％至20wt％的低分子量树脂、小于7wt％的热引发剂和小于7wt％的光引发剂组成。
LME的机械属性和传递(transport)属性取决于许多因素，包括例如附接至LME聚合物主链的侧链的密度、弹性体结点之间的LME链的长度/大小、弹性体结点功能性、弹性体结点的密度以及弹性体链的化学性质(疏水、亲脂或两者)。LME机械属性由制剂和得到的网络结构控制，其中
Figure BDA0002515335300000071
是附接至结点的链的数目；(μJ/Vo)是结点密度；并且ν是结点之间的链的数目。短语“结点功能性”是指源自网络的交联的聚合物链的数目。LME网络参数与网络的环度(ξ)的关系如下所示：
Figure BDA0002515335300000082
Figure BDA0002515335300000083
例如，再次考虑示出LME结构206的图2，该LME结构206在LME的链210之间具有多个弹性体结点208。当向LME结构206施加热和/或UV照射时，弹性体结点208使链210交联。
返回至图1的讨论，LME 122可以形成有润滑(例如，稀释剂)成分或者可以共价也可以不共价地结合到LME中的成分的混合物。润滑成分可以用于优化LME 122的交联密度以及响应于施加的压力的聚合物链和网络结点的移动，以及为特定基板定制LME的剥离强度，仅列举几个示例。在机械方面，向LME添加润滑成分会将延伸率(方向1)影响为λ1＝α(V/Vo)1/3，其中α是不含润滑成分与含有润滑成分的LME体积的比率。以类似的方式，方向2和3相互垂直并且垂直于方向1，用λ2＝λ3＝α-1/2(V/Vo)1/3来表示。
在第三组装阶段108中，LME 122首先润湿电子部件118与基板组件116之间的一个或更多个接口的表面。可以定制LME 122中的润滑成分以优化表面湿润能力。然后，LME 122通过共价结合、酸碱相互作用和/或机械互锁结合至电子部件118和基板组件116的材料。机械互锁是指流入电子部件118和/或基板组件116的粘附表面的孔中或者流到粘附表面上的突起周围的LME 122的液态前体。
下表2列出了通过在室温下以0.5毫米/分钟的变形速率进行双倍剪切测试测量出的、通过利用UV照射进行交联而由光学透明的液态前体制得的LME以及含有润滑成分的同样的LME的机械特性。
Figure BDA0002515335300000081
稀释剂“a”指二苯基-二甲基硅氧烷共聚物，并且稀释剂“b”指丁基封端的聚二甲基硅氧烷。通常，表2中的LME在-50℃以下具有低模量和玻璃化转变(“Tg”)。短语“玻璃化转变”是指随着温度升高，在非晶材料中(或在半晶材料中的非晶区域内)发生从硬且相对脆的“玻璃态”状态转变成类橡胶状态的可逆转变的温度。LME中使用的润滑成分包括但不限于表2中示出的二苯基-二甲基硅氧烷共聚物和丁基封端的聚二甲基硅氧烷。在含有增加量的添加剂或稀释剂的LME制剂中，低变形速率剪切模量通常降低，因为这些LME制剂与不含添加剂的LME相比具有较低的交联密度。在丙烯酸基LME(表2中的A)中，观察到LME的稀释剂与弹性成分之间的相互作用，并且提供了通过选择润滑成分来定制LME的Tg和剥离强度的方法可以基于特定的应用要求实现所需的属性的证据。
可以将热激活和/或UV激活的自由基引发剂添加至LME前体制剂以分别影响通过将LME加热至温度≤70℃和/或暴露于UV照射进行的交联。热激活的自由基引发剂的示例包括但不限于偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化乙酰、过氧化苯甲酰、过氧化二枯基、以及月桂基过氧化物。例如，考虑图4，其示出了根据引发剂浓度和反应温度的反应时间的示例性表示400。可以以大约0.015摩尔每千克LME前体至0.4摩尔每千克LME前体的引发剂浓度向LME液态前体制剂中引入热激活的自由基引发剂。图示400描绘了对于AIBN的情况根据引发剂浓度[I]404和反应温度406的LME交联反应时间402。尽管在图4中使用AIBN作为示例，但是应当理解，对于不同的设备和部件情况，可以向LME液态前体制剂中引入多种热激活自由基引发剂中的一种或组合。
返回至图1的讨论，LME 122被示为当设备壳体114处于水平取向(例如设备壳体的显示器面向下)时在第三组装阶段108中被涂敷。在第三组装阶段108中，设备壳体114的背面还没有与设备壳体的其余部分组装，因而留有设备的开放面以涂敷LME 122液态前体。转到第四组装阶段110，设备壳体114已经被翻转(由箭头126指示)并且使得设备102的显示器可见。第四组装阶段110在已经将TP和/或LME成分涂敷到设备部件112上并且该TP和/或LME成分已经实现任何必要的固化之后发生。第四组装阶段110可以包括将设备壳体114的任何剩余部分添加到计算设备102，例如组装设备壳体的背部。
尽管LME 122被示为在计算设备102处于水平位置并且设备显示器面朝下时被涂敷，但是LME 122也可以在设备处于任何合适的取向(例如，水平、竖直或其间的任何角度)时被涂敷。此外，例如在计算设备的组装完成之后，可以经由设备壳体114的不同部分，例如通过将计算设备102的内部部分与外部环境连接的一个或更多个端口来涂敷LME 122。
替选地或附加地，可以在部件层面将LME 122涂敷于附接至基板组件116的电子部件118。例如，LME 122可以被涂敷到基板组件116的特定区域或者未组装的设备的区域，并且通过施加UV照射和/或加热到≤70℃持续使LME交联所需的时间来交联LME 122，仅举几个示例。可以在LME处理之后将电子部件118组装到完成的设备中。
在另一示例中，可以在设备层面将LME 122涂敷于附接至基板组件116的电子部件118。在该情况下，通过一个或更多个端口(例如SIM托盘或被设计用于注入的另一端口)将LME 122注入组装的设备中。如上所述，然后通过施加UV照射和/或加热至≤70℃持续交联LME所需的时间来使LME交联，仅举几个示例。在又一示例中，可以在部件层面将LME 122涂敷于电子部件118的子集，随后进行设备层面的设备组装以及附加LME到设备部件112的涂敷。
在一些情况下，使用不同的LME和/或TP封装基板组件116的不同区域以实现计算设备102的特定功能，或者覆盖紧密间隔的电子部件118的区域同时保留基板组件116的其他区域不存在任何LME和/或TP涂敷。不存在LME和/或TP涂敷的基板组件116的区域(例如连接器)允许例如在无需额外的加热或固化步骤的情况下重新配置或修复位于基板组件的这些区域处的电子部件118。
如上所述，可以使用LME和/或TP的不同组合以在单个电子设备内实现不同的功能。例如，用第一LME和/或TP处理第一电子部件，并且用第二LME和/或TP处理第二电子部件，第二LME和/或TP具有与第一LME/TP不同的机械、电、热或化学属性。第一LME/TP可以提供相对顺从性和/或可逆的粘合促进层，而第二LME/TP提供目标电、热和/或化学保护。
在另一示例中，诸如PCB的基板组件116具有附接的电连接器，该电连接器包括壳体和附接至在PCB上形成的焊盘的多个引线。电连接器可以被定位成离开PCB并且附接至PCB，并且电连接器的壳体的外表面与附接至PCB的引线间隔开。兼容并且允许多个附接物的第一LME和/或TP被直接涂敷于电连接器。第二LME和/或TP在壳体的外表面之间延伸至PCB，并且覆盖附接至多个结合焊盘的多个引线。
图5示出了设备部件暴露保护的示例方法500。描述该方法的顺序并不意在被解释为限制，而是可以以任何顺序执行任何数目的所描述的方法操作或这些方法操作的组合以执行方法或替选方法。
在502处，将设备部件组装在计算设备的壳体内。例如，设备部件112可以包括诸如PCB的基板组件116和电子部件118。设备部件112还可以包括要被包括以用于计算设备102的运行的非电子部件。设备壳体114的一个或更多个部分可以保持未组装以允许存在用于将保护材料涂敷到设备部件112的开口。
在504处，用保护材料在设备部件周围填充空隙空间，该保护材料防止设备部件暴露于进入壳体的外部物质。在一个示例中，保护材料可以是TP膜120，其覆盖基板组件116和/或电子部件118中的一个或其组合。替选地或附加地，保护材料可以是LME 122，其覆盖基板组件116和/或电子部件118中的一个或其组合。
为此，可以将设备壳体114与已经组装的设备部件112一起定向以有助于填充壳体中的设备部件周围的空隙空间。例如，可以在设备壳体处于水平位置时经由设备壳体114中的开口涂敷LME 122作为液态前体，以填充设备部件112周围的空隙空间，随后施加≤70℃的热和/或UV照射以使LME固化。可以根据以下因素在单个计算设备102内使用TP和/或LME的不同组合：计算设备102中包括哪些设备部件112、计算设备是否将需要在组装期间返工、在将设备投放至市场之后该设备的不同部件可能需要如何返修、设备部件中的哪些需要较多或较少的冲击保护等。
在506处，将设备部件和保护材料封闭在计算设备的壳体内。例如，设备壳体114的未被组装以允许存在用于涂敷保护材料的开口的一个或更多个部分现在被添加到设备壳体以完成计算设备102的组装。
图6示出了设备部件暴露保护的示例方法600。描述该方法的顺序并不意在被解释为限制，而是可以以任何顺序执行任何数目的所描述的方法操作或这些方法操作的组合以执行方法或替选方法。
在602处，将计算设备的设备部件组装在封闭设备部件的封闭壳体内。例如，设备部件112可以包括诸如PCB的基板组件116和电子部件118。设备部件112还可以包括要被包括以用于计算设备102的运行的非电子部件。在该示例中，设备壳体114可以被完全组装以封闭设备部件112。
在604处，用保护材料在封闭壳体中的设备部件周围填充的空隙空间，该保护材料防止设备部件暴露于进入封闭壳体的外部物质。例如，保护材料可以是LME 122，其覆盖基板组件116和/或电子部件118中的一个或其组合。可以经由组装的设备壳体114中的开口涂敷LME 122作为经由设备壳体中的端口或开口的液态前体，以填充设备部件112周围的空隙空间，随后施加≤70℃的热和/或UV照射以使LME固化。开口可以是SIM托盘或设计被用于注射的另一端口，仅举几个示例。可以根据以下因素在单个计算设备102内使用不同的组合LME：计算设备102中包括哪些设备部件112、计算设备是否将需要在组装期间返工、在将设备投放到市场之后该设备的不同部件可能需要如何返修、设备部件中的哪些部件需要较多或较少的冲击保护等。
本文描述的设备部件暴露保护的特征使得诸如移动设备的设备机械坚固且防水。例如，常规设备中包括的电子部件和连接器通常易受湿气损害或侵入，这可能导致被保持在不同电势的电路元件之间的电短路和枝晶生长。然而，用本文所述的技术处理的设备部件，例如具有受LME和/或TP保护的ZIF连接器的PCB板，经测量在高达12VDC偏压下没有泄漏电流，并且当被水覆盖时没有表现出腐蚀电流。腐蚀电流例如可以通过各种技术来测量，例如使用串联放置在电路中的惠普公司34401A万用表来测量电流。
此外，使用由IEC标准60529水测试规定的程序测试了使用LME和含TP的LME处理的设备部件。在这些条件下，测试了含有用LME处理的部件的设备在关闭状态和开启状态下浸入约1.5米的水中达30分钟至4小时不等的时间。在测试之后，包含用LME处理的部件的设备按照设备规格运行，并且通过在开启状态下执行3小时而显示出耐腐蚀性。此外，包含用LME处理的部件的设备按照设备规格运行，并且在关闭状态下在约2.5米的水中测试30分钟之后显示出耐腐蚀性。
在另一示例中，将含有用LME处理的部件的设备投入含有氯的池水中至4.27米的深度，以模拟例如用户由于冲突碰撞而将设备投入池中，以及用户将设备重复地投入池中。在两种情况下，包含用LME处理的部件的设备在被取回之后按照设备规范运行。此外，包含用LME处理过的部件的设备能够在水下执行视频录制。
图7示出了可以实现设备部件暴露保护的示例的示例设备700的各种部件。示例设备700可以被实现为任何形式的电子和/或计算设备，例如移动设备。例如，参照图1至图6示出和描述的计算设备102可以被实现为示例设备700。
设备700包括通信收发器702，通信收发器702实现设备数据704与其他设备的有线和/或无线通信。设备数据704可以包括设备信息和设置，例如关于如何使用本文所述的技术将设备700及其部件处理成为具有防水和/或耐水特属性的信息。设备数据704还可以包括关于在返修期间如何处理设备700的信息和建议的技术，例如已经用LME和/或TP处理过设备的哪些部分、如何再加热LME和/或TP以将保护材料恢复至液态等。另外，设备数据704可以包括任何类型的音频、视频和/或图像数据。示例收发器包括符合各种IEEE 802.15(蓝牙TM)标准的无线个人区域网络(WPAN)无线电、符合各种IEEE 802.11(WiFiTM)标准中的任何标准的无线局域网(WLAN)无线电、用于蜂窝电话通信的无线广域网(WWAN)无线电、符合各种IEEE 802.16(WiMAXTM)标准的无线城域网(WMAN)无线电以及用于网络数据通信的有线局域网(LAN)以太网收发器。
设备700还可以包括一个或更多个数据输入端口706，可以经由该数据输入端口706接收任何类型的数据、媒体内容和/或输入，例如，至该设备的用户可选输入、消息、音乐、电视内容以及从任何内容和/或数据源接收的任何其他类型的音频、视频和/或图像数据。数据输入端口可以包括USB端口、同轴线缆端口以及用于闪存存储器、DVD、CD等的其他串行或并行连接器(包括内部连接器)。这些数据输入端口可以用于将设备耦接至诸如麦克风和/或摄像装置的任何类型的部件、外围设备或配件。如上所述，数据输入端口还可以用于一个或更多个实现方式中以将保护材料例如LME和/或TP转移至设备700的内部。
设备700包括一个或更多个处理器(例如，微处理器、控制器等中的任何一个)的处理系统708和/或被实现为处理计算机可执行指令的片上系统(SoC)的处理器和存储器系统。处理器系统可以至少部分地以硬件实现，该硬件可以包括集成电路或片上系统的部件、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)以及硅和/或其他硬件中的其他实现方式。替选地或附加地，可以用结合处理和控制电路实现的软件、硬件、固件或固定逻辑电路中的任何一个或组合来实现设备，该处理和控制电路在710处被概括性标识。设备700还可以包括任何类型的系统总线或者使设备内的各种部件耦接的其他数据和命令传输系统。系统总线可以包括不同的总线结构和架构以及控制和数据线中的任何一个或组合。
设备700还包括启用数据存储的计算机可读存储存储器712，例如存储器设备，其可以由计算设备访问并且提供数据和可执行指令(例如，软件应用、程序、功能等)的永久存储的数据存储设备。计算机可读存储存储器712的示例包括易失性存储器和非易失性存储器、固定和可移除媒体设备以及维护用于计算设备访问的数据的任何合适的存储器设备或电子数据存储设备。计算机可读存储存储器可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存存储器以及各种存储设备配置中的其他类型的存储存储器设备的各种实现。设备700还可以包括大容量存储介质设备。
计算机可读存储存储器712提供了数据存储机制以存储设备数据704、其他类型的信息和/或数据以及各种设备应用714(例如，软件应用)。例如，可以将操作系统716作为软件指令与存储器设备一起维护，并且由处理器系统708执行。设备应用还可以包括设备管理器，例如，任何形式的控制应用、软件应用、信号处理和控制模块、对于特定设备来说是本机的代码、用于特定设备的硬件抽象层等。
设备700还包括为音频系统720生成音频数据和/或为显示系统722生成显示数据的音频和/或视频处理系统718。音频系统和/或显示系统可以包括处理、显示和/或以其他方式呈现音频、视频、显示和/或图像数据的任何设备。显示数据和音频信号可以经由RF(射频)链路、S-视频链路、HDMI(高清多媒体接口)、复合视频链路、部件视频链路、DVI(数字视频接口)、模拟音频连接或其他类似通信链路，例如媒体数据端口724被传送至音频部件和/或被传送至显示部件。在实现方式中，音频系统和/或显示系统是示例设备的集成部件。替选地，音频系统和/或显示系统是示例设备的外部、外围部件。
例如，在设备被实现为移动设备时，设备700还可以包括一个或更多个电源726。电源可以包括充电和/或电力系统，并且可以被实现为柔性的带状电池、可再充电电池、已充电的超级电容器和/或任何其他类型的有源或无源电源。
尽管已经以特定于特征和/或方法的语言描述了设备部件暴露保护的实现方式，但是所附权利要求书的主题不必限于所描述的特定特征或方法。而是，将特征和方法公开为设备部件暴露保护的示例实现方式，并且其他等效特征和方法旨在落入所附权利要求书的范围内。此外，描述了各种不同的示例，并且应当理解，每个所述示例可以独立地实现或者结合一个或更多个其他所述示例来实现。本文中讨论的技术、特征和/或方法的另外的方面涉及以下中的一个或更多个：
一种计算设备，包括：被封闭在计算设备的壳体内的设备部件；以及包含在壳体内并且填充设备部件周围的空隙空间的保护材料，该保护材料防止设备部件暴露于进入壳体的外部物质。
替选地或除了上述计算设备之外，还包括以下任一者或其组合：计算设备是具有显示器的移动设备，并且显示器和壳体形成围绕设备部件的外壳。保护材料保护设备部件以免由于计算设备的内部暴露在外而受到外部物质的影响。保护材料使使设备部件防水以免由于计算设备的内部暴露在外而受到外部物质的影响。保护材料包括一种或更多种热塑性(TP)材料。将一种或更多种TP材料作为TP膜涂敷到设备部件的一个或更多个上。保护材料包括一种或更多种低模量弹性体(LME)材料。将一种或更多种LME材料作为液态前体施加到一个或更多个设备部件，然后固化一种或更多种LME材料。保护材料包括一种或更多种TP材料和一种或更多种LME材料。保护材料由一种或更多种疏水材料或亲脂材料构成。
一种方法，包括：在计算设备的壳体内组装设备部件，在组装完成后壳体封闭计算设备的设备部件；以及用保护材料填充设备部件周围的空隙空间，在所述组装完成后保护材料防止设备部件暴露于进入壳体的外部物质。
替选地或除了上述方法之外，还包括以下任一者或其组合：在所述组装完成之前完成对设备部件周围的空隙空间的填充。将壳体与所组装的设备部件一起定向以有助于对壳体中的设备部件周围的空隙空间的所述填充。保护材料处于液态以用于对设备部件周围的空隙空间的所述填充。利用热和/或紫外线(UV)照射来使液态的保护材料固化。保护材料包括一种或更多种低模量弹性体(LME)材料和/或一种或更多种热塑性(TP)材料。保护材料保护设备部件以免由于计算设备的内部暴露在外而受到外部物质的影响。
一种保护材料，包括：液态前体，用于涂敷在被封闭在设备壳体内的设备部件周围；以及液态前体的固化状态，其防止设备部件暴露于进入设备壳体的外部物质，固化状态是基于对液态前体施加热和/或紫外线(UV)照射而产生的。
替选地或除了上述保护材料之外，还包括以下中的一者或其组合：保护材料包括一种或更多种低模量弹性体(LME)材料和/或一种或更多种热塑性(TP)材料。保护材料由一种或更多种疏水材料或亲脂材料构成。保护材料保护设备部件以免由于设备壳体的内部暴露在外而受到外部物质的影响。

Claims (21)

1.一种计算设备，包括：
被封闭在所述计算设备的壳体内的设备部件；以及
保护材料，其被包含在所述壳体内并且填充所述设备部件周围的空隙空间，所述保护材料防止所述设备部件暴露于进入所述壳体的外部物质。
2.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述计算设备是具有显示器的移动设备，并且其中，所述显示器和所述壳体形成处于所述设备部件周围的外壳。
3.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述保护材料保护所述设备部件以免由于所述计算设备的内部暴露在外而受到所述外部物质的影响。
4.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述保护材料使所述设备部件防水以免由于所述计算设备的内部暴露在外而受到所述外部物质的影响。
5.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述保护材料包括一种或更多种热塑性(TP)材料。
6.根据权利要求5所述的计算设备，其中，所述一种或更多种热塑性材料被涂敷至所述设备部件中的一个或更多个设备部件成为热塑性膜。
7.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述保护材料包括一种或更多种低模量弹性体(LME)材料。
8.根据权利要求7所述的计算设备，其中，所述一种或更多种低模量弹性体材料作为液态前体被涂敷至所述设备部件中的一个或更多个设备部件，然后使所述一种或更多种低模量弹性体材料固化。
9.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述保护材料包括一种或更多种热塑性(TP)材料以及一种或更多种低模量弹性体(LME)材料。
10.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述保护材料由一种或更多种疏水材料或亲脂材料构成。
11.一种方法，包括：
将设备部件组装在计算设备的壳体内，在组装完成后所述壳体封闭所述计算设备的所述设备部件；以及
用保护材料填充所述设备部件周围的空隙空间，在组装完成后所述保护材料防止所述设备部件暴露于进入所述壳体的外部物质。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述组装完成之前完成对所述设备部件周围的空隙空间的所述填充。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：将所述壳体与所组装的设备部件一起定位以有利于对所述壳体中的所述设备部件周围的空隙空间的所述填充。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述保护材料处于液态以用于对所述设备部件周围的空隙空间的所述填充。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括利用以下之一来使处于液态的所述保护材料固化：热、紫外线(UV)照射、或者所述热和所述紫外线照射的组合。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述保护材料包括以下之一：一种或更多种低模量弹性体(LME)材料、一种或更多种热塑性(TP)材料、或者所述一种或更多种低模量弹性体材料与所述一种或更多种热塑性材料的组合。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述保护材料保护所述设备部件以免由于所述计算设备的内部暴露在外而受到所述外部物质的影响。
18.一种保护材料，包括：
液态前体，其用于涂敷在被封闭于设备壳体内的设备部件周围；以及
所述液态前体的固化状态，其防止所述设备部件暴露于进入所述设备壳体的外部物质，所述固化状态基于对所述液态前体应用以下之一而产生：热、紫外线(UV)照射或所述热和所述紫外线照射的组合。
19.根据权利要求18所述的保护材料，其中，所述保护材料包括以下之一：一种或更多种低模量弹性体(LME)材料、一种或更多种热塑性(TP)材料、或者所述一种或更多种低模量弹性体材料与所述一种或更多种热塑性材料的组合。
20.根据权利要求18所述的保护材料，其中，所述保护材料由一种或更多种疏水材料或亲脂材料构成。
21.根据权利要求18所述的保护材料，其中，所述保护材料保护所述设备部件以免由于所述设备壳体的内部暴露在外而受到所述外部物质的影响。
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