CN111684868A - 形成受保护连接的方法以及包括该连接的连接器 - Google Patents

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Abstract

一种在任选地安装在支架(202)上的第一连接元件与第二连接元件之间形成受保护连接的方法，该方法包括：(i)在该第一连接元件和/或该支架上沉积保护性材料(210)；(ii)任选地在保护性材料上沉积覆盖涂层(212)；以及(iii)推动该第二连接元件并在该第一连接元件与该第二连接元件之间建立连接，该连接由该保护性材料保护。

Description

形成受保护连接的方法以及包括该连接的连接器
技术领域
本发明涉及一种在第一连接元件与第二连接元件之间形成受保护连接的方法，一种通过该方法可获得的受保护连接以及一种连接器。
背景技术
众所周知，电子和电气设备对由液体(如环境液体、特别是水)污染造成的损坏非常敏感。在正常使用过程中或由于意外暴露而与液体接触可能导致电子部件之间的短路，并对电路板、电子芯片等造成不可修复的损坏。
对于小型便携式电子设备如移动电话、智能手机、寻呼机、收音机、助听器、膝上型计算机、笔记本电脑、平板电脑、平板电话和个人数字助理(PDA)，该问题尤为严重，当在室内或室外靠近液体使用时，这些设备可能暴露于明显的液体污染。此种设备也容易意外地暴露于液体，例如如果掉入液体中或被溅到。
其他类型的电子或电气设备可能主要因为其位置而容易损坏，例如户外照明系统、无线电天线以及其他形式的通信设备。
本领域已知的是，向电子基底上施加保护性涂层存在特殊的困难。原则上，电子基底可以是包括至少一个暴露的电气或电子接触点的任何电子或电气设备或部件。此种基底特别脆弱(例如考虑到电化学迁移)，并且通常在复杂表面(例如电路板形貌)上需要高度有效的屏障和对液体的防护。
众所周知，将保形涂层应用到电子或电气设备以通过湿化学技术(如刷涂、喷涂和浸渍)来保护水分、灰尘、化学品和温度极限。保形涂层采用在其上形成它们的基底的3D形状并覆盖基底的整个表面。例如，已知在基于派瑞林技术的电子基底上应用相对较厚的保护性涂层。以这种方式形成的保形涂层对于丙烯酸树脂、环氧树脂或聚氨酯树脂典型地具有30-130μm的厚度，并且对于硅树脂具有50-210μm的厚度。
使用湿化学技术形成这些涂层具有的缺点是需要使用溶剂以及相关的环境影响。此外，湿化学技术仅允许对设备或部件的暴露区域进行涂层，因此“隐藏”区域(例如部件后面的凹部)可能被留下而得不到保护。移动电话上此种隐藏区域的实例包括RF屏蔽罩、屏幕FOG(柔性玻璃)连接器、ZIF(零插入力)连接器的内部零件下的区域。
此外，如果涂覆有过厚的保护层，则由于电阻增加，此种基底的电气或电子接触点可能失去其功能。
由于通过湿化学技术形成的保形涂层相对较厚，因此接触点典型地被掩蔽以防止涂层在其上沉积。然而，这导致在工业规模上是不切实际的复杂的加工。此外，相对较厚的涂层可能导致如旋转轴等区域中的堵塞。保护电子和电气设备的替代方法是P2i的防泼溅(TM)技术，其中在组装好的电子或电气设备的外部和内部两者上施加超薄的防护涂层。这限制了液体进入，同时额外地防止了任何进入的液体在设备内扩散。因此，首先防止绝大多数液体挑战进入设备，同时设备内存在一些不干扰接触点的功能的额外保护。然而，由于这项技术针对的是防液体涂层而不是物理屏障，因此它通常仅针对泼溅而不针对设备在液体中的浸入提供保护。
WO2007/083122披露了电子和电气设备，这些设备具有通过暴露于包含特定单体化合物的脉冲等离子体持续足以允许在这些电气或电子设备的表面上形成聚合物层的一段时间而在其上形成的防液体聚合物涂层。通常，将待处理的物品与处于气态的待沉积材料一起放置在等离子体室内，在该室内点燃辉光放电并施加合适的电压(该电压可以是脉冲电压)。
WO2016/198857披露了一种电子或电气设备，该设备包括在其表面上的交联聚合物涂层，其中该交联聚合物涂层是通过将该设备暴露于包含特定单体化合物和具有特定特性的交联剂的等离子体持续足以允许在该设备的表面上形成交联聚合物涂层的一段时间而可获得的。
本领域仍然需要高度有效的保护性涂层，而没有通过现有技术方法施加的涂层的缺点。此种涂层可以进一步增强基底对液体的抗性、增强耐久性、和/或使得受保护基底的制造(特别是在电子工业中)能够更有效。本发明的目的是提供这个问题和/或与现有技术相关联的至少一个其他问题的解决方案。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种在任选地安装在支架上的第一连接元件与第二连接元件之间形成受保护连接的方法，该方法包括：(i)在该第一连接元件和/或该支架上沉积保护性材料；(ii)任选地在该保护性材料上沉积覆盖涂层；以及(iii)推动该第二连接元件并在该第一连接元件与该第二连接元件之间建立连接，该连接由该保护性材料保护。
有利地，以这种方式沉积保护性材料，使得用于建立该连接的动作也可以由保护性材料建立该连接的保护。
步骤(iii)可以包括将该第二连接元件推入该保护性材料中。这可以依次或同时进行以建立连接。当依次进行时，可以将第二连接元件推入保护性材料中，并且然后建立连接，或者可以建立连接并且然后将第二连接元件推入保护性材料中。
步骤(iii)包括推动该第二连接元件并在该第一连接元件与该第二连接元件之间建立连接。这个步骤通常包括推动该第二连接元件以在该第一连接元件与该第二连接元件之间建立连接。
该方法可以包括在该保护性材料上沉积覆盖涂层。在这种情况下，步骤(iii)可以包括推动该第二连接元件穿过该覆盖涂层。
在优选实施例中，在步骤(i)中，将保护性材料沉积在第一连接元件上。
在实施例中，在步骤(iii)中，将该第二连接元件推入该保护性材料中，并且任选地穿过该覆盖涂层以在该第一连接元件与该第二连接元件之间建立连接。
优选实施例提供了一种在第一连接元件与第二连接元件之间形成受保护连接的方法，该方法包括：
(i)在该第一连接元件上沉积保护性材料；
(ii)任选地在该保护性材料上沉积覆盖涂层；以及
(iii)将第二连接元件推入该保护性材料中，并任选地穿过该覆盖涂层以在该第一连接元件与该第二连接元件之间建立连接，该连接由该保护性材料保护。
保护性材料可以提供保护免受液体、粉尘或机械损坏，同时它也可以充当固定该连接的固定剂。
保护性材料可以包封该连接。这可以意指保护性材料覆盖该连接的整个表面或基本上整个表面。在实施例中，保护性材料可以密封在该连接周围。在实施例中，保护性材料覆盖该连接的足够的表面以保护其免受液体、粉尘和/或机械损坏。
在一个实施例中，将第二连接元件推入保护性材料中。这可以意指第二连接元件刺穿保护性材料的表面并穿透该保护性材料。可替代地，这可以意指第二连接元件压紧保护性材料，使得第二连接元件占用原本由保护性材料占用的空间区域，例如通过将凹痕、凹部或凹槽推入保护性材料。在这个意义上，第二连接元件已经被推入原本由保护性材料占用的空间区域。在这个实施例中，保护性材料将被弹性地偏置抵靠第二连接元件。这种弹性偏置可以起到保护连接的作用。
该连接由保护性材料保护。在特别优选的实施例中，当连接建立时，保护性材料在该连接周围形成防水密封。有利地，这防止了可能损坏连接的水的进入。
在实施例中，保护性材料可以是自恢复材料。“自恢复”是指在损坏持续存在的事件中材料本身再生或修复的能力，例如因为当材料内部的旧键断裂时自发形成新键。典型地，当自恢复材料受损时(例如通过推动第二连接元件穿过材料)，这将致动包括化学修复过程的自动恢复过程。例如，化学修复过程可基于聚合、缠结或交联，其中交联可以任选地是可逆的。
在实施例中，保护性材料可以是凝胶。如本领域众所周知的，凝胶是由流体在其整个体积中膨胀的非流体胶体网络或聚合物网络。
在实施例中，凝胶包括自恢复凝胶。
在实施例中，根据如通过ASTM D2240确定的肖氏A硬度，保护性材料的硬度值为40或更低。任选地，根据肖氏A硬度，保护性材料的硬度值为35或更低、30或更低、25或更低、20或更低、15或更低、或10或更低。
在实施例中，根据如通过ASTM D2240确定的肖氏OO硬度，保护性材料的硬度值小于100。任选地，根据肖氏OO硬度，保护性材料的硬度值为90或更低、80或更低、70或更低、60或更低、50或更低、40或更低、30或更低、20或更低、或10或更低。在实施例中，根据肖氏OO硬度，保护性材料的硬度值小于10。
在实施例中，根据如通过ISO 2137，9.38g空心圆锥确定的穿透硬度标度，保护性材料的硬度值为1mm/10或更大。(对于这种测量方法，较大的数字指示较软的材料。)任选地，根据如通过ISO 2137，9.38g空心圆锥确定的渗透硬度标度，保护性材料的硬度为30mm/10或以上、40mm/10或以上、50mm/10或以上、60mm/10或以上、70mm/10或以上、80mm/10或以上、90mm/10或以上、100mm/10或以上、110mm/10或以上、120mm/10或以上、130mm/10或以上、140mm/10或以上、150mm/10或以上、或160mm/10或以上。
在实施例中，保护性材料的介电强度大于5kV/mm、优选大于10kV/mm。
在实施例中，沉积保护性材料包括固化、任选地UV固化和/或热固化。热固化可在室温或高于室温的升高的温度下进行。例如，热固化可以在大于30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃或90℃的温度下进行。特别地，热固化可以在30℃与100℃之间、40℃与90℃之间、50℃与80℃之间或60℃与70℃之间的温度下进行。在优选实施例中，热固化在室温下进行，例如在10℃至30℃、15℃至25℃或18℃至22℃，如在约17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃或24℃下进行。
在实施例中，沉积保护性材料包括使用基础材料和催化剂。在实施例中，该基础材料包括可硫化的硅预聚物和/或硅橡胶，如含乙烯基的聚硅氧烷和/或含氢化硅氧烷的聚硅氧烷。在实施例中，该催化剂包括氢化硅烷化引发剂或催化剂。在实施例中，该催化剂包含铂。本领域技术人员可以容易地确定基础材料与催化剂之间的混合比。例如，基础材料与催化剂之间的混合比可以是按体积计从20:1至1:1。在实施例中，混合比是按体积计从1:15至1:5、或约10:1。
在23℃下，在固化之前基础材料的粘度可以是从50cPs至400,000cPs、例如从1000cPs至200,000cPs、或从10,000cPs至100,000cPs、或约55,000cPs。
在实施例中，在固化之前基础材料的粘度是50cPs、100cPs、200cPs、500cPs、1000cPs、10,000cPs、20,000cPs、30,000cPs、40,000cPs、或50,000cPs，和/或在固化之前基础材料的粘度高达400,000cPs、300,000cPs、200,000cPs、100,000cPs、90,000cPs、80,000cPs、70,000cPs、60,000cPs、或50,000cPs。
在23℃下，在固化之前催化剂的粘度可以是从50cPs至400,000cPs、例如从500cPs至200,000cPs，或从750cPs至100,000cPs，或约1,000cPs。
在实施例中，在固化之前催化剂的粘度是50cPs、100cPs、200cPs、500cPs、750cPs或1000cPs，和/或在固化之前催化剂的粘度高达400,000cPs、300,000cPs、200,000cPs、100,000cPs、90,000cPs、80,000cPs、70,000cPs、60,000cPs、50,000cPs、40,000cPs、30,000cPs、20,000cPs、10,000cPs，5000cPs、4000cPs、3000cPs、2000cPs或1000cPs。
在23℃下，在固化之前基础材料和催化剂的混合物的粘度可以是从50cPs至400,000cPs、例如从50cPs至400,000cPs、或从50cPs至400,000cPs、或约42,000cPs。
在实施例中，在固化之前基础材料和催化剂的混合物的粘度为50cPs、100cPs、200cPs、500cPs、1000cPs、10,000cPs、20,000cPs、30,000cPs、40,000cPs或50,000cPs，和/或在固化之前基础材料和催化剂的混合物的粘度高达400,000cPs、300,000cPs、200,000cPs、100,000cPs、90,000cPs、80,000cPs、70,000cPs、60,000cPs、50,000cPs或45,000cPs。
在实施例中，保护性材料被沉积为多个离散单元。
在实施例中，保护性材料被直接沉积在第一连接元件上。
在根据本发明第一方面的方法中，在第一连接元件与第二连接元件之间建立连接。因此，该连接是在第一连接元件与第二连接元件之间的接口。第一连接元件与第二连接元件可以构成连接器。因此，该连接可以是连接器接口。
该连接可以是电连接。第一连接元件和第二连接元件可以构成电连接器。在电连接的情况下，保护性材料保护该连接的导电表面(即第一连接元件与第二连接元件的导电表面)。换言之，防止导电表面暴露于水或其他污染物。例如，在连接元件是具有被移除以露出导电芯的绝缘部分的绝缘电线的情况下，保护性材料保护该连接和任何剩余的暴露导电芯。在其中仅在电线一侧移除绝缘的某些实施例中，可通过推动暴露的线芯紧靠(即，进入但不刺穿或穿透)保护性材料沉积物来保护暴露的芯。
在实施例中，电连接器选自以下项：包括弹簧式触头的电连接器、具有包括弹簧加载销的触头的电连接器、插入式电连接器、接触垫、板对板(B2B)连接器以及零插入力(ZIF)连接器。优选地，电连接器选自以下项：弹簧连接器、接触垫、板对板(B2B)连接器以及零插入力(ZIF)连接器。
在本发明的实施例中，电连接器和/或第一连接元件构成电子部件(如印刷电路板(PCB)、印刷电路板阵列(PCBA)、晶体管、电阻器或半导体芯片)的一部分或存在于电子部件上。电子部件可以是电子设备(例如移动电话)的内部部件。
在实施例中，根据本发明第一方面的方法包括在保护性材料上沉积覆盖涂层的步骤(ii)。例如，可以通过等离子体沉积、通过化学气相沉积(CVD)或通过如刷涂、喷涂和浸渍等湿化学技术来沉积覆盖涂层。覆盖涂层可以例如是等离子体沉积的涂层、CVD涂层或喷涂涂层。在实施例中，覆盖涂层可以是派瑞林涂层。
在实施例中，在步骤(ii)中沉积覆盖涂层包括形成等离子体沉积的层。
在实施例中，在步骤(ii)中沉积覆盖涂层包括将保护性材料暴露于包括单体化合物的等离子体中持续足以允许覆盖涂层形成的一段时间。
出人意料地，在等离子体沉积的层下使用保护性材料允许第二连接元件被推动穿过保护性材料和等离子体沉积的层，同时保持所希望的涂层特性(如它的防水特性)。无需解蔽(demasking)步骤，且保护连接元件免受腐蚀。此外，不需要单独处理第二连接元件以便建立受保护的连接。
在实施例中，单体化合物是式(I)的化合物：
Figure BDA0002587416480000071
其中
R1、R2和R4中的每一个独立地选自氢、卤素、任选取代的支链或直链C1-C6烷基、任选取代的C3-C8环烷基、任选取代的C3-C12芳基，并且
R3选自：
Figure BDA0002587416480000072
其中，每个X独立地选自氢、卤素、任选取代的支链或直链C1-C6烷基、任选取代的C3-C8环烷基和任选取代的C3-C12芳基，并且
n是从1至27的整数。
遍及本说明书，除非另有明确说明，否则：
-“任选取代”基团可以是未取代的、或者被一个或多个(例如一个或两个)取代基取代。例如，这些取代基可以选自烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基和杂环基；羧酸和羧酸根离子；羧酸酯；氨基甲酸酯；烷氧基；酮和醛基团；胺和酰胺基团；-OH；-CN；-NO2；以及卤素。
-烷基可以是直链或支链烷基。烷基可以是C1至C6烷基、或C1至C5烷基、或C1至C4烷基、或C1至C3烷基、或C1至C2烷基。例如，烷基可选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、新戊基、正己基、异己基和3-甲基戊基。
-环烷基可以是C3至C8环烷基、C3至C7环烷基、C3至C6环烷基、C4至C6环烷基或C5至C6环烷基。
-芳基可以是单环或双环芳基。芳基可以含有从3至12个碳原子。芳基可以是C3至C12芳基、C5至C12芳基、C5至C10芳基、C5至C8芳基或C5至C6芳基。
-卤素基团可以是氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)，优选是氟(F)。
在实施例中，R1、R2和R4中的每一个独立地选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、新戊基、正己基、异己基和3-甲基戊基。在实施例中，R1、R2和R4中的每一个独立地选自氢和甲基。在实施例中，R1和R2都是氢。在实施例中，R4是甲基。在实施例中，R1、R2和R4中的每一个是氢。
在实施例中，每个X独立地选自氢、卤素、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、新戊基、正己基、异己基和3-甲基戊基。在实施例中，X中的每一个独立地选自氢和卤素。在实施例中，每个X是氢。在实施例中，每个X是卤素。在实施例中，每个X是F。
n是从1至27的整数。在实施例中，n的可能范围的下限值是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26，和/或n的可能范围的上限值是27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3或2。
在实施例中，单体化合物是式(Ia)的化合物：
Figure BDA0002587416480000081
其中
R1、R2、R4、以及R5至R10中的每一个独立地选自氢和任选取代的C1-C6支链或直链烷基；
每个X独立地选自氢和卤素；
a是从0至10；b是从2至14；以及c是0或1。
在实施例中，单体化合物是式(Ib)的化合物：
Figure BDA0002587416480000091
其中
R1、R2、R4、以及R5至R10中的每一个独立地选自氢和任选取代的C1-C6支链或直链烷基；
每个X独立地选自氢和卤素；
a是从0至10；b是从2至14；以及c是0或1。
在实施例中，R1、R2、R4、以及R5至R10中的每一个独立地选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、新戊基、正己基、异己基和3-甲基戊基。
在实施例中，R1、R2和R4中的每一个独立地选自氢和甲基。在实施例中，R1和R2都是氢。在实施例中，R4是甲基。在实施例中，R1、R2和R4中的每一个是氢。
在实施例中，R5到R10中的每一个独立地选自氢和甲基。
在实施例中，R5和R6是氢。在实施例中，R5、R6、R7和R8是氢。在实施例中，R5至R10中的每一个是氢。
在实施例中，每个X独立地选自氢、卤素、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、新戊基、正己基、异己基和3-甲基戊基。在实施例中，X中的每一个独立地选自氢和卤素。在实施例中，每个X是氢。在实施例中，每个X是卤素。在实施例中，每个X是F。
a是从0至10的整数。在实施例中，a的可能范围的下限值是0、1、2、3、4、5、6、7、8或9，和/或a的可能范围的上限值是10、9、8、7、6、5、4、3、2或1。
b是从2至14的整数。在实施例中，b的可能范围的下限值是2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13，和/或b的可能范围的上限值是14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4或3。
在实施例中，c是0。在实施例中，c是1。
在实施例中，a和c各自是0。
在实施例中，a和c各自独立地是0或1；并且b是从3至7。
在实施例中，p＝a+b+c+1；a和c各自独立地是0或1；b是从3至7，并且p是从4至10。
在实施例中，单体化合物是式(Ic)的化合物：
Figure BDA0002587416480000101
其中m是从1至10。
m是从0至10的整数。在实施例中，m的可能范围的下限值是0、1、2、3、4、5、6、7、8或9，和/或m的可能范围的上限值是10、9、8、7、6、5、4、3、2或1。
在实施例中，式(Ic)的化合物选自1H,1H,2H,2H-全氟己基丙烯酸酯(PFAC4)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基丙烯酸酯(PFAC6)、1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯(PFAC8)和1H,1H,2H,2H-全氟十二烷基丙烯酸酯(PFAC10)。
在实施例中，用于形成涂层X的单体化合物是式(Id)的化合物：
Figure BDA0002587416480000102
其中m是从1至10。
m是从0至10的整数。在实施例中，m的可能范围的下限值是0、1、2、3、4、5、6、7、8或9，和/或m的可能范围的上限值是10、9、8、7、6、5、4、3、2或1。
在实施例中，式(Id)的化合物选自1H,1H,2H,2H-全氟己基甲基丙烯酸酯(PFMAC4)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基甲基丙烯酸酯(PFMAC6)和1H,1H,2H,2H-全氟癸基甲基丙烯酸酯(PFMAC8)。
在实施例中，单体化合物是式(Ie)的的化合物：
Figure BDA0002587416480000103
其中R4、R10、a、b和c是如上所述的。
在实施例中，q＝a+b+c+1；a和c各自独立地是0或1；b是从3至7，并且q是从4至10。
在实施例中，单体化合物是式(If)的化合物：
Figure BDA0002587416480000111
其中m是从2至12。
在实施例中，单体化合物可以选自丙烯酸乙基己酯、丙烯酸己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂基十二烷基酯和丙烯酸异癸酯。
在实施例中，单体化合物是式(Ig)的化合物：
Figure BDA0002587416480000112
其中R1、R2和R4是如上所述的，并且m是从4至14。
在实施例中，单体化合物是式(Ih)的化合物：
Figure BDA0002587416480000113
其中m是从4至14。
在实施例中，在步骤(ii)中，将保护性材料暴露于包括单体化合物和交联剂的等离子体。
在实施例中，交联剂包含通过一个或多个连接基部分附接的两个或更多个不饱和键。
在实施例中，交联剂在标准压力下的沸点小于500℃。
在实施例中，交联剂独立地选自式(II)或(III)的化合物：
Figure BDA0002587416480000121
其中
Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7和Y8各自独立地选自氢、任选取代的支链或直链C1-C6烷基、任选取代的C1-C6环烷基和任选取代的C1-C6芳基；并且
L是连接基部分。
在实施例中，基团L具有下式：
Figure BDA0002587416480000122
其中
每个Y9独立地选自键、-O-、-O-C(O)-、-C(O)-O-、-Y11-O-C(O)-、-C(O)-O-Y11-、-OY11-和-Y11O-，其中Y11是任选取代的支链、直链或环状C1-C8亚烷基；并且
Y10选自任选取代的支链、直链或环状C1-C8亚烷基和硅氧烷基团。
在实施例中，每个Y9是键。
在实施例中，每个Y9是-O-。
在实施例中，每个Y9是乙烯基酯或乙烯基醚基团。
在实施例中，Y10具有下式：
Figure BDA0002587416480000123
其中每个Y12和Y13独立地选自氢，卤素，任选取代环状、支链或直链C1-C8烷基或-OY14，其中Y14选自任选取代的支链或直链C1-C8烷基或烯基，并且
n″是从1至10的整数。
在实施例中，每个Y12是氢并且每个Y13是氢，使得Y10是线性亚烷基链。对于本实施例，Y9可以例如是乙烯基酯或乙烯基醚基团。
在实施例中，每个Y12是氟并且每个Y13是氟，使得Y10是线性全氟亚烷基链。
n″是从0至10的整数。在实施例中，n″的可能范围的下限值是0、1、2、3、4、5、6、7、8或9，和/或n″的可能范围的上限值是10、9、8、7、6、5、4、3、2或1。在实施例中，n是从4至6。
在实施例中，Y10具有下式：
Figure BDA0002587416480000131
其中每个Y15独立地选自任选取代的支链或直链C1-C6烷基。
在实施例中，每个Y15是甲基。在实施例中，每个Y9是键。
在实施例中，Y10具有下式：
Figure BDA0002587416480000132
其中Y16、Y17、Y18和Y19各自独立地选自氢和任选取代的支链或直链C1-C8烷基或烯基。在实施例中，烯基是乙烯基。
在实施例中，Y18是氢或乙烯基，并且Y16、Y17和Y19各自是氢。在实施例中，Y16、Y17、Y18和Y19中的每一个是氢。在另一个实施例中，Y18是乙烯基，并且Y16、Y17和Y19各自是氢。
在实施例中，基团L具有以下结构之一：
Figure BDA0002587416480000141
在实施例中，基团L具有以下结构之一：
Figure BDA0002587416480000142
对于根据结构(e)的L，Y10可以例如是亚烷基链或环亚烷基，如以上结构(b)和(d)中示出的那些。亚烷基链例如可以是直链亚烷基链。
当Y10是亚环烷基时，这可以例如是亚环己基，如1,4-亚环己基。
对于根据结构(f)的L，Y10可以例如是结构(b)，例如亚烷基或氟亚烷基链。
对于根据结构(g)的L，Y10可以例如是亚环烷基，如根据结构(d)的亚环己基。
对于根据结构(h)的L，Y10可以例如是结构(b)，其中每个Y12和Y13是F，即全氟亚烷基链。
对于根据结构(i)或结构(j)的L，Y10可以例如是亚烷基或亚环烷基。任选地，亚烷基或亚环烷基可以被一个或多个乙烯基或烯基醚基团(例如，一个或多个乙烯基醚基团)取代。
当每个Y9是键时，每个Y10可以例如是结构(b)、(c)和(d)中的任何一个。
在实施例中，Y10是直链烯基，使得交联剂是二烯，例如像庚二烯、辛二烯或壬二烯；在实施例中，它是1,7-辛二烯。
当每个Y9是O时，例如每个Y10可以是支链或直链C1-C6亚烷基，优选为直链亚烷基、最优选为C4直链亚烷基。在实施例中，交联剂是1,4-丁二醇二乙烯基醚。
将理解的是，每个Y9基团可以与任何其他Y9基团和Y10基团结合以形成交联剂。
本领域技术人员将知道以上提及的环状、支链或直链C1-C8亚烷基中每一个的可能的取代基。亚烷基可以在一个或多个位置处被合适的化学基团取代。优选的是卤素取代基，最优选是氟取代基。每个C1-C8亚烷基可以例如是C1-C3、C2-C6或C6-C8亚烷基。
在实施例中，交联剂具有用于Y10的烷基链和在任一侧上的乙烯基酯或乙烯基醚基团。
在实施例中，交联剂独立地选自己二酸二乙烯酯(DVA)、1,4-丁二醇二乙烯基醚(BDVE)、1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚(CDDE)、1,7-辛二烯(17OD)、1,2,4-三乙烯基环己烷(TVCH)、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVTMDS)、1,4-环己二羧酸二烯丙基酯(DCHD)、1,6-二乙烯基全氟己烷(DVPFH)、1H,1H,6H,6H-全氟己二醇二丙烯酸酯(PFHDA)和乙二醛双(二烯丙基缩醛)(GBDA)。
在实施例中，交联剂是己二酸二乙烯酯(DVA)。
在实施例中，交联剂是1,4-丁二醇二乙烯基醚(BDVE)。
在实施例中，对于式(III)的化合物，基团L可以例如选自支链或直链C1-C8亚烷基或醚基团。L可以例如是C3、C4、C5或C6亚烷基，优选直链亚烷基。
交联剂的化学结构在下表1中陈述。
表1：交联剂
Figure BDA0002587416480000151
Figure BDA0002587416480000161
Figure BDA0002587416480000171
在实施例中，在根据本发明第一方面的方法的步骤(ii)中，将单体化合物和交联剂以液相引入等离子体沉积室中，并且交联剂与单体化合物的体积比是从1:99至90:10、或从1:99至50:50、或从1:99至30:70。
在实施例中，步骤(ii)中交联剂与单体化合物的体积比是从1:99至25:75、从1:99至20:80、从5:95至20:80或从5:95至15:85。在实施例中，交联剂与单体化合物的体积比是约10:90。
在实施例中，步骤(ii)中交联剂与单体化合物的体积比为1:99、2:98、3:97、4:96、5:95、6:96、7:93、8:92、9:91或10:90，和/或交联剂与单体化合物的体积比最高达90:10、80:20、70:30、60:40、50:50、40:60、30:70、29:71、28:72、27:73、26:74、25:75，24:76、23:77、22:78、21:79、20:80、19:81、18:82、17:83、16:84、15:85、14:86、13:87、12:88、11:89或10:90。
如将对于技术人员所已知的，在将试剂引入等离子体沉积室时使用体积比的测量在等离子体沉积领域中是常见的。可替代地，单体化合物与交联剂等试剂之间的比率可以被表示为将试剂引入室中的摩尔比。这被称为摩尔输入流量比。
在实施例中，在根据本发明第一方面的方法的步骤(ii)中，将单体化合物与交联剂(任选地以液相)引入等离子体沉积室中，并且交联剂与单体化合物的摩尔输入流量比是从1:20至10:1、或从1:20至1:1。
在实施例中，交联剂与单体化合物的摩尔输入流量比是从1:20至1:2、从1:15至1:5或从1:14至1:6。
在实施例中，在步骤(ii)中，交联剂与单体化合物的摩尔输入流量比为1:20、1:19、1:18、1:17、1:16、1:15、1:14、1:13、1:12、1:11、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3或1:2，和/或交联剂与单体化合物的可能范围的摩尔输入流量比高达10:1，9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18或1:19。
对于特定的单体化合物和交联剂，交联剂与单体化合物的体积比可以很容易地被转换为交联剂与单体化合物的摩尔比，并且反之亦然。
例如，当将交联剂与单体化合物以液相引入等离子体沉积室中、并且交联剂与单体化合物的体积比为10:90时，如果交联剂是DVA并且单体化合物是1H,1H,2H,2H-全氟辛基丙烯酸酯(PFAC6)，则DVA与PFAC6的摩尔输入流量比约为1:6。
类似地，当将交联剂与单体化合物以液相引入等离子体沉积室中、并且交联剂与单体化合物的体积比为5:95时，如果交联剂是DVA并且单体化合物是PFAC6，则DVA与PFAC6的摩尔输入流量比约为1:13。
通常，在等离子体沉积过程中，将待处理的物品放置在等离子体沉积室中，在该室中点燃辉光放电、并且施加合适的电压(该电压可以是连续波或脉冲的)。通过施加高频电压(例如13.56MHz)适当地点燃辉光放电。
在单体化合物和/或交联剂进入沉积室之前，在室温下，每种单体化合物和/或交联剂可以处于气体、液体或固体(例如粉末)的形式。然而，优选的是单体化合物和/或交联剂在室温下均为液体，并且最优选单体和交联剂液体是可混溶的。
交联剂可以是与单体混溶的，并且因此一起或分开被引入等离子体室。或者交联剂可以与单体是不混溶的，并且分开被引入等离子体室。在此上下文中，术语“可混溶”意指交联剂溶于单体，并且当它们混合时形成均匀组成的溶液。术语“不混溶”意指交联剂只能部分溶解或不溶于单体，并且因此或者形成乳液或分成两层。
单体化合物和/或交联剂将在等离子体中适当地处于气态。等离子体可以仅仅包括单体化合物和/或交联剂的蒸气。在化合物以液体形式被引入该室的情况下，此种蒸气可以原位形成。单体还可以与载气结合，特别是如氦气或氩气等惰性气体。
在优选实施例中，例如，如例如在WO2003/097245和WO2003/101621中所述的，单体和/或交联剂可以通过喷雾器等气溶胶装置被递送到室中。在这种布置中，可能不需要有利地有助于实现高流速的载气。
单体化合物和/或交联剂进入室的准确流速在一定程度上可取决于所使用的特定单体化合物和/或交联剂的性质、基底的性质、所希望的涂层特性和等离子体室体积。在本发明的一些实施例中，将单体化合物和/或交联剂以至少1sccm(标准立方厘米/分钟)范围内的气体流速引入室中，并且优选在以下范围内：从1至2500sccm、从1至2000sccm、从1至1500sccm、从1至1000sccm、从1至750sccm、从1至500sccm、从1至250sccm、从1至200sccm、从1至100sccm或从5至60sccm。
单体化合物和/或交联剂气体流量可以从液体单体流量计算，例如通过使用理想气体定律，即假设该室中的单体像理想气体一样作用，其中一摩尔气体在273K和1大气压(STP)下占据22400cm3的体积。
将连接元件(具有保护性材料)暴露于等离子体的步骤可包括脉冲(PW)沉积步骤。可替代地或另外地，将连接元件(具有保护性材料)暴露于等离子体的步骤可以包括连续波(CW)沉积步骤。
术语脉冲可以意指等离子体在没有(或基本上没有)等离子体发射的状态(关闭状态)与发射特定量的等离子体的状态(打开状态)之间循环。可替代地，脉冲可以意指存在连续的等离子体发射，但是等离子体的量在上限(打开状态)与下限(关闭状态)之间循环。
对于脉冲等离子体，可以通过使用更高的峰值功率和改变脉冲状态(即打开/关闭时间)来获得更高的平均功率。
任选地，以打开/关闭时间之比在从0.001至1(任选地0.002至0.5)范围内的顺序脉冲化电压。例如，打开时间可以是10-500μs、或35-45μs、或30-40μs，如约36μs；并且关闭时间可以是从0.1至30ms、或0.1至20ms、或5至15ms，例如6ms。打开时间可以是35μs、40μs、45μs。关闭时间可以是0.1、1、2、3、6、8、10、15、20、25或30ms。
任选地，将电压作为脉冲场施加从30秒至90分钟的一段时间。任选地，将电压作为脉冲场施加从5至60分钟的一段时间。
可以提供从1至2000W(例如从50至1000W、从100至500W、从125至250W)的RF电源。
峰值功率可以是从1至2000W，例如从50至1000W、从100至500W、从125至250W、或约160W。
连续波等离子体或脉冲等离子体的峰值功率与单体流量之比可以是从2至60W/sccm、从2至40W/sccm、从2至25W/sccm、或从5至20W/sccm。
在将基底暴露于连续波等离子体或脉冲等离子体期间，等离子体的峰值功率密度可以是从0.001至40W/升、或至少2W/升、或约20W/升。
在实施例中，保护性材料的厚度是从0.1mm至5mm，例如从0.5mm至2mm、或约1mm。
在实施例中，保护性材料的厚度是0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm或0.9mm，和/或保护性材料的厚度高达5mm、4mm、3mm、2.5mm、2mm、1.5mm、1.4mm、1.3mm、1.2mm、1.1mm或1mm。
在实施例中，覆盖涂层的厚度是从250至10000nm、从500至8000nm、从1000至6000nm、从1500至5000nm、或从2000至4000nm。
在实施例中，覆盖涂层的厚度是250nm、500nm、750nm、1000nm、1100nm、1200nm、1300nm、1400nm、1500nm、1600nm、1700nm、1800nm、1900nm、2000nm、2100nm、2200nm、2300nm、2400nm或2500nm，和/或覆盖涂层的厚度高达10000nm、9000nm、8000nm、7000nm、6000nm、5500nm、5000nm、4900nm，4800nm、4700nm、4600nm、4500nm、4400nm、4300nm、4200nm、4100nm、4000nm、3900nm、3800nm、3700nm、3600nm、3500nm、3400nm、3300nm、3200nm、3100nm、3000nm、2900nm、2800nm、2700nm、2600nm、2500nm、2400nm、2300nm、2200nm、2100nm、2000nm或1900nm。
在实施例中，覆盖涂层可以是保形的，这可以意指它采取保护性材料的3D形状并且基本上覆盖至少该保护性材料的整个表面。这具有的优点是确保涂层具有足够的厚度，以在保护性材料的整个表面上给出最佳的功能。
在根据本发明第一方面的方法的实施例中，该方法进一步包括沉积一个或多个额外的涂层。
在根据本发明第一方面的方法的实施例中，第二连接元件没有被涂覆保护性材料和/或覆盖涂层。在实施例中，第二连接元件没有被涂覆。
在根据本发明第一方面的方法的替代性实施例中，该方法还包括在步骤(iii)中进行连接之前，在第二连接元件上沉积如上所述的保护性材料和任选的如上所述的覆盖涂层。
在根据本发明第一方面的方法的实施例中，在步骤(iii)中在第一连接元件与第二连接元件之间进行连接包括在进行连接之前冲压保护性材料和任选是覆盖涂层。
可以将第二连接元件推入或穿过保护性材料、并且任选地穿过覆盖涂层，而不需首先冲压保护性材料和任选的覆盖涂层。然而，在进行电连接之前冲压保护性材料可以使将第二连接元件推入或穿过保护性材料更容易。
在根据本发明第一方面的方法的实施例中，该方法还包括在步骤(i)中沉积保护性材料之前清洁、蚀刻或活化连接元件。这个准备步骤可用作活化步骤，在沉积涂层之前制备连接元件。该步骤的目的可以例如是使连接元件以化学方式接受涂层(例如氧化金属)和/或以物理方式粗糙化以允许涂层“键入”到基底(例如增强机械互锁)。
在实施例中，在准备步骤中，可以向连接元件施加连续功率等离子体。可以在惰性气体的存在下进行该准备步骤。在实施例中，在氦气和/或氧气的存在下进行该准备步骤。
根据本发明的第二方面，提供了通过根据本发明第一方面的方法可获得的受保护连接。
根据本发明的第三方面，提供了一种连接器，该连接器包括形成连接的第一连接元件和第二连接元件，该连接由带有覆盖涂层的保护性材料点保护，其中保护性材料的一部分插在连接元件之间。
第一连接元件、第二连接元件、连接器、连接、保护性材料和覆盖涂层可以是如关于本发明的第一方面所描述或定义的。
遍及本说明书的说明和权利要求书，“包括(comprise)”和“含有(contain)”以及这些词的变体、例如“包括(comprising)”和“包括(comprises)”意指“包括但不限于”，并且不排除其他部件、特征或步骤。而且，除非上下文另有要求，否则单数涵盖复数：特别是，在使用不定冠词的情况下，除非上下文另有要求，否则本说明书应理解为考虑复数和单数。
本发明的每个方面的优选特征可以是如结合其他方面中任一方面描述的。在本申请的范围内，明确的意图是，在前面段落、在权利要求和/或以下说明书和附图(并且特别是其单个特征中)中陈述的各个方面、实施例、实例和替代方案可以独立地或者以任何组合采用。也就是说，任何实施例的所有实施例和/或特征可以以任何方式和/或组合进行组合，除非这些特征不相容。
附图说明
现在将参考附图仅以实例的方式描述本发明的一个或多个实施例，其中：
图1示出了用于确定涂层电阻的电测试装置。
图2示出了在(a)接触垫和(b)弹簧连接器上分配的保护性材料(以凝胶泡的形式)的示意性实例。
图3示出了等离子体涂覆后由保护性材料包围的板对板插座(或插头)的平面图(a)和由保护性材料包围的板对板插座(或插头)的侧视图(b)的示意图。
图4示出了将保护性材料和等离子体涂层施加到ZIF连接器上，然后插入电缆穿过该保护性材料和等离子体涂层以进行电连接的方法的示意图。
具体实施方式
等离子体沉积方法
在工作体积为22升的金属反应室中进行等离子体聚合实验。该室由两部分组成：垂直定向的具有单个开口面的浅长方体腔体，该浅长方体腔体在外边缘通过Viton O形圈被密封到实心金属门上。将所有表面均加热至37℃。在室内有单个穿孔金属电极(腔体的每开口面的面积)，该金属电极被垂直定向并通过转角处的连接被附接到门上，由RF电源单元通过穿过金属门中央的连接供电。对于脉冲等离子体沉积，RF电源单元由脉冲发生器控制。
室的后部通过较大的腔体(实现总容积125L)被连接到金属泵管线、压力控制阀、压缩干空气供应以及真空泵。室的门包括几个圆柱形端口，这些圆柱形端口用于连接到压力计、单体递送阀(其内表面被加热至70℃)、温度控制设备以及被依次连接至质量流量控制器的气体进料管线。
在每个实验中，样品面向门、被垂直地定位在被附接到穿孔电极的尼龙钉上。
将反应器抽真空降至基本压力(典型地<10mTorr)。使用质量流量控制器将工艺气体递送到室中，其中典型气体流量值在2-25sccm之间。将单体递送到室中，其中典型单体气体流量值在5-60sccm之间。室被加热至37℃。反应器内的压力被保持在20至30mTorr之间。使用13.56MHz的RF产生等离子体。该方法通常至少包括连续波(CW)等离子体和脉冲波(PW)等离子体的步骤。任选地，这些步骤可以通过使用连续波(CW)等离子体的初始活化步骤来进行。如果使用活化CW等离子体，则持续1分钟；CW等离子体则是1或4分钟，并且PW等离子体的持续时间在不同的实验中有所变化。在每种情况下，峰值功率设置为160W，并且脉冲条件为打开时间(ton)＝37μs和关闭时间(toff)＝10ms。在沉积结束时，关闭RF电源，停止单体递送阀，并且将室泵降至基本压力。将室通风至大气压，并移除涂覆的样品。
对于每个实验，使用4-6个测试印刷电路板(PCB)和伴随的Si晶片。Si晶片允许测量所形成的涂层的物理特性，例如用于表面形态的AFM和用于涂层密度的XRR。多个测试PCB的金属迹线是涂覆有金的铜。Si晶片被放置在PCB的顶部正面。
分析方法
使用以下方法研究根据本发明形成的示例性涂层表面的若干特性。
自来水中的电阻
这种测试方法被设计用于评估不同涂层在印刷电路板上提供电屏障的能力，并预测智能手机通过IEC 60529 14.2.7(IPX7)测试的能力。该方法被设计为用自来水进行使用。这种测试包括测量标准化印刷电路板(PCB)在水中的电流电压(IV)特性。PCB已经被设计成在电极之间的间距为0.5mm，以允许评估何时在水中跨过迹线发生电化学迁移。通过测量电流来量化电化学活性程度；低电流表明涂层品质良好。该方法在区分不同涂层方面已被证明是极其有效的。涂层的性能可以被量化为例如在4V、8V和21V下的电阻。当施加16V/mm时，未经处理的测试设备上的测量电阻约为100欧姆。
图1示出了电测试装置100。将待测试的涂覆的PCB 110放置在具有水114的烧杯112中，并通过连接116、118连接到电源(未示出)。涂覆的PCB 110在烧杯112中被水平地和垂直地居中，以使局部离子浓度的影响最小化(涂覆的PCB 110的垂直位置是非常重要的；水114水平面应达到蓝色指示线120处)。当连接有涂覆的PCB 110时，将电源设置为希望的电压并且立即监测电流。例如，所施加的电压为8V，并且将涂覆的PCB 110保持在设定电压下持续13分钟，在此期间持续监测电流。
对不同工艺参数形成的涂层进行了测试。已经发现，当涂层的电阻值大于10M欧姆时，涂覆的设备将顺利通过IPX7测试。被涂覆的设备(例如智能手机的类型)的性质将影响测试，例如由于材料、入口点、功耗等的变化。
盐水中的电阻
这种测试方法与以上对于“自来水中的电阻”的方法相同，除了使用盐水代替自来水。盐水的组成是5％w/v NaCl，即每100ml水中含有5g NaCl。
涂层厚度
使用光谱反射法装置(Filmetrics F20-UV)、使用由椭圆偏振光谱法验证的光学常数来测量形成的涂层的厚度。
椭圆偏振光谱法
椭圆偏振光谱法是一种用于测量在入射偏振光与和样品相互作用后的光(即反射光、透射光等)之间的偏振变化的技术。偏振变化由振幅比Ψ和相位差Δ来量化。使用宽带光源测量波长范围内的这种变化，并测量Ψ和Δ的标准值来作为波长的函数。ITAC MNT椭圆偏振仪是来自Horiba Yvon的AutoSE，其波长范围为450至850nm。许多光学常数可以从Ψ和Δ值中得出，如膜厚度和折射率。
从样品测量中收集的数据包括在预定光谱范围内反射或透射信号的谐波强度。对这些进行数学处理以推断出被称为Is和Ic的确切强度值f(I)。从Ic和Is开始，软件计算Ψ和Δ。为提取感兴趣的参数，如厚度或光学常数，必须建立一个模型以允许对Ψ和Δ进行理论计算。通过比较理论和实验数据文件来确定感兴趣的参数，以获得最佳拟合(MSE或X2)。薄层的最佳拟合应使X2<3，对于更厚的涂层，这个值可以高达15。所使用的模型是三层劳伦兹模型，该模型包括在Si基底上进行表面处理的PTFE以及混合层(PTFE+空隙)，以解决表面粗糙度问题。
光谱反射法
使用Filmetrics F20-UV光谱反射法装置测量涂层的厚度。这种仪器(F20-UV)通过反射离开涂层的光并分析在波长范围内产生的反射光谱来测量涂层的特性。从涂层不同界面反射的光可以同相或异相，因此这些反射会根据入射光的波长以及涂层的厚度和折射率而增减。结果是反射光谱中的强度振荡，该强度振荡是涂层的特性。
为了确定涂层的厚度，Filmetrics软件计算出与测量光谱尽可能匹配的理论反射光谱。首先基于标称涂层堆叠体(层状结构)初步猜测反射光谱应是什么样子。这包括关于组成样品的不同层和基底的厚度(精度为0.2nm)和折射率(折射率值可从椭圆偏振光谱法中获得)的信息。然后通过调整涂层的特性来调整理论反射光谱，直至找到与测量光谱的最佳拟合。
用于测量厚度的替代技术是触针轮廓测定法和通过SEM测量的涂层截面法。
单体化合物
这些实例中所使用的单体化合物为PFAC6，即下式的1H,1H,2H,2H-全氟辛基丙烯酸酯(CAS#17527-29-6)：
Figure BDA0002587416480000241
Figure BDA0002587416480000251
交联剂
在这些实例中所使用的交联剂是以下式的己二酸二乙烯酯(DVA)(CAS#4074-90-2)：
Figure BDA0002587416480000252
实例A——等离子体涂层的形成
以如上所述的气相等离子体沉积方法中，使用全氟化的丙烯酸酯单体PFAC6和交联剂DVA(它们以9:1的体积比预混合，以液相被引入等离子体沉积室中)将2500nm厚的涂层沉积在印刷电路板(PCB)和伴随的Si晶片上。
通过上述测试测试了PCB上涂层的屏障性能，并且结果在表2中示出。
表2：等离子体沉积的涂层的性能
Figure BDA0002587416480000253
实例1-使用自恢复凝胶以保护弹簧连接器
在需要进行电连接的印刷电路板(PCB)区域(例如弹簧连接器或接触垫)上分配自恢复凝胶。凝胶的分配可以是手动的或自动的。凝胶可以被分配为一个或多个离散单元。一旦分配，单位的尺寸可以是约2.5mm宽和1mm高。
自恢复凝胶是硅橡胶。基础材料(在固化之前)为硅橡胶共混物。催化剂含有铂添加剂。
自恢复凝胶具有以下特性：
在固化之前的基础材料粘度：在25℃下为55,000cPs
在固化之前的催化剂粘度：在20℃下为1,000cPs
在固化之前的混合粘度：在23℃下为42,000cPs
混合比：按体积计10:1的基础材料：催化剂
固化机理：利用宽带UV源进行UV固化
在固化之后的渗透硬度(ISO 2137，9.38g空心圆锥)：70mm/10
介电强度：>23kV
在365nm UV LED下固化凝胶(固化时间19s，距离10mm)，并且然后用如实例A中所述的氟聚合物等离子体沉积的涂层处理。
在氟聚合物处理后，可以在重新组装之前使用弹簧加载冲头以限定的速度和直径对凝胶进行冲击，以确保接触可以推动穿过凝胶。
图2(a)示出了具有用于连接具有弹簧连接器230的部件204的接触垫220的PCB202的示意性实例。在这个实例中，凝胶210被分配在接触垫220上，使得接触垫220被完全包封在凝胶210内。随后，将氟聚合物涂层212沉积在PCB 202和凝胶210上。当将部件204带向PCB 202以进行连接时，弹簧连接器230的接触部分232与氟聚合物涂层212接触。氟聚合物涂层212下的凝胶210充当垫子，从而使氟聚合物层212变脆。因此，弹簧连接器230的接触部分232能够突破脆性氟聚合物层212并与凝胶210内的接触垫220接合。
图2(b)示出了具有用于连接具有接触垫220的部件204的弹簧连接器230的PCB的示意图。在这个实例中，凝胶210被分配在弹簧连接器230上，使得弹簧连接器230的接触部分232被完全包封在凝胶210内。随后，将氟聚合物涂层212沉积在PCB 202、弹簧连接器230的一部分以及凝胶210上。凝胶210充当掩模，从而防止了弹簧连接器230的接触部分232被氟聚合物涂覆。
当将部件204带向PCB 202以进行连接时，氟聚合物涂层212下的凝胶210充当垫子并允许接触垫220推动穿过脆性氟聚合物层212。无需解蔽步骤，由自恢复凝胶210保护接触销232和垫220免受腐蚀。
可替代地，在将部件204带向PCB 202以进行连接之前，可以在准备步骤中使用单独的工具在氟聚合物层212中破孔。
实例2-使用自恢复凝胶以保护板对板连接器
在需要进行电连接的印刷电路板(PCB)的区域(例如在板对板连接器对的插座或插头的周长周围)分配自恢复凝胶。凝胶的分配可以是手动或自动的，并且凝胶的厚度应大于部件的高度。凝胶的确切量取决于板对板连接器的尺寸和布局，但当连接器配对时，必须有足够的凝胶来覆盖和保护未经处理连接器上的外部端子。可以施加凝胶使得在板对板连接器与凝胶之间存在间隙。凝胶可以被仅施加于板对板连接器具有暴露端子的那些侧面。
自恢复凝胶是硅橡胶。基础材料(在固化之前)为硅橡胶共混物。催化剂含有铂添加剂。
自恢复凝胶具有以下特性：
在固化之前的基础材料粘度：在25℃下为55,000cPs
在固化之前的催化剂粘度：在20℃下为1,000cPs
在固化之前的混合粘度：在23℃下为42,000cPs
混合比：按体积计10:1的基础材料：催化剂
固化机理：利用宽带UV源进行UV固化
在固化之后的渗透硬度(ISO 2137，9.38g空心圆锥)：70mm/10
介电强度：>23kV
在分配之后，在365nm UV LED下固化凝胶(固化时间19s，距离10mm)，然后用如实例A中所述的氟聚合物等离子体沉积的涂层处理。
另一个连接器不需要单独处理，那么这样就可以配对连接对。
图3示出了在等离子体涂覆以形成氟聚合物等离子体沉积的涂层312之后，由凝胶310包围的板对板插座320的平面图(a)和由凝胶310包围的板对板插座320的侧视图(b)的示意图。将(未经处理的)板对板插头322与板对板插座320进行接触，并推动穿过氟聚合物等离子体沉积的涂层312以形成连接。当插座320和插头322配对时，(未经处理的)板对板插头322的任一侧上的端子324、326由凝胶310保护。可替代地，插座320可以是插头并且(未经处理的)插头322可以是插座。
实例3-使用自恢复凝胶以保护ZIF连接器
在需要进行电连接的印刷电路板(PCB)区域(例如在ZIF连接器上)上分配自恢复凝胶。凝胶的分配可以是手动的或自动的，并且凝胶的量取决于ZIF连接器的尺寸和布局。必须有足够的凝胶以确保插入的ZIF跨接电缆上的端子完全浸没并受到保护。
自恢复凝胶是硅橡胶。基础材料(在固化之前)为硅橡胶共混物。催化剂含有铂添加剂。
自恢复凝胶具有以下特性：
在固化之前的基础材料粘度：在25℃下为55,000cPs
在固化之前的催化剂粘度：在20℃下为1,000cPs
在固化之前的混合粘度：在23℃下为42,000cPs
混合比：按体积计10:1的基础材料：催化剂
固化机理：利用宽带UV源进行UV固化
在固化之后的渗透硬度(ISO 2137，9.38g空心圆锥)：70mm/10
介电强度：>23kV
在分配之后，在365nm UV LED下固化凝胶(固化时间19s，距离10mm)，然后用如实例A中所述的氟聚合物等离子体沉积的涂层处理。
ZIF电缆不需要被单独处理并且可以穿过凝胶被插入到ZIF连接器和闭合的杆。
图4示出了将凝胶和等离子体涂层施加到ZIF连接器上，然后插入电缆穿过凝胶和等离子涂层以进行电连接的方法的示意图。更详细地，参考图4(a)，将凝胶410分配在PCB402上的ZIF连接器420的一部分上，ZIF连接器420的杆422处于向下(闭合)位置。如图4(b)示出的，随后将氟聚合物涂层412沉积在PCB 402、凝胶410和ZIF连接器420的其上未分配凝胶410的部分上。如图4(c)示出的，然后将杆422移动到向上(打开)位置，并且ZIF电缆430穿过脆性氟聚合物涂层412并穿过凝胶410插入ZIF连接器420。参考图4(d)，杆422返回到向下(闭合)位置，以锁定ZIF连接器420中的ZIF电缆430。
当ZIF连接器的杆422处于向上(打开)位置时，凝胶410可以被分配在ZIF连接器420的一部分上。

Claims (58)

1.一种在任选地安装在支架上的第一连接元件与第二连接元件之间形成受保护连接的方法，所述方法包括：
(i)在所述第一连接元件和/或所述支架上沉积保护性材料；
(ii)任选地在所述保护性材料上沉积覆盖涂层；和
(iii)推动所述第二连接元件并在所述第一连接元件与所述第二连接元件之间建立连接，所述连接由所述保护性材料保护。
2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(iii)额外地包括将所述第二连接元件推入所述保护性材料中。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(iii)额外地包括推动所述第二连接元件穿过所述覆盖涂层。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤(i)中，将所述保护性材料沉积在所述第一连接元件上。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤(iii)中，将所述第二连接元件推入所述保护性材料中，并且任选地穿过所述覆盖涂层以在所述第一连接元件与所述第二连接元件之间建立连接。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述支架是印刷电路板。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：
(i)在所述第一连接元件上沉积保护性材料；
(ii)任选地在所述保护性材料上沉积覆盖涂层；和
(iii)将所述第二连接元件推入所述保护性材料中，并任选地穿过所述覆盖涂层以在所述第一连接元件与所述第二连接元件之间建立连接，所述连接由所述保护性材料保护。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述保护性材料是自恢复材料。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述保护性材料是凝胶。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据如通过ASTM D2240确定的肖氏OO硬度，所述保护性材料的硬度值小于100。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据如通过ISO 2137，9.38g空心圆锥确定的穿透硬度标度，所述保护性材料的硬度值为1mm/10或更大。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，沉积所述保护性材料包括使用基础材料和催化剂，所述基础材料任选地包括硅橡胶，所述催化剂任选地包括铂。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，沉积所述保护性材料包括固化，任选地UV固化和/或热固化。
14.如权利要求12或13所述的方法，其中，所述基础材料和所述催化剂的混合物的粘度是从100cPs至400,000cPs。
15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述连接是电连接。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述第一连接元件和所述第二连接元件构成电连接器，并且所述电连接器选自以下项：包括弹簧式触头的电连接器、具有包括弹簧加载销的触头的电连接器、插入式电连接器、接触垫、板对板(B2B)连接器以及零插入力(ZIF)连接器。
17.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括在所述保护性材料上沉积覆盖涂层的步骤(ii)。
18.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤(ii)中沉积所述覆盖涂层包括形成等离子体沉积的层。
19.如权利要求18所述的方法，其中，在步骤(ii)中沉积所述覆盖涂层包括将所述保护性材料暴露于包括单体化合物的等离子体中持续足以允许所述覆盖涂层形成的一段时间。
20.如权利要求19所述的方法，其中，
所述单体化合物是式(I)的化合物：
Figure FDA0002587416470000021
其中
R1、R2和R4中的每一个独立地选自氢、卤素、任选取代的支链或直链C1-C6烷基、任选取代的C3-C8环烷基、任选取代的C3-C12芳基，并且
R3选自：
Figure FDA0002587416470000031
其中，每个X独立地选自氢、卤素、任选取代的支链或直链C1-C6烷基、任选取代的C3-C8环烷基和任选取代的C3-C12芳基，并且
n是从1至27的整数。
21.如权利要求19或20所述的方法，其中，所述单体化合物是式(Ia)的化合物：
Figure FDA0002587416470000032
其中
R1、R2、R4、以及R5至R10中的每一个独立地选自氢和任选取代的C1-C6支链或直链烷基；
每个X独立地选自氢和卤素；
a是从0至10；b是从2至14；以及c是0或1；
或
其中所述单体化合物是式(Ib)的化合物：
Figure FDA0002587416470000033
其中
R1、R2、R4、以及R5至R10中的每一个独立地选自氢和任选取代的C1-C6支链或直链烷基；
每个X独立地选自氢和卤素；
a是从0至10；b是从2至14；以及c是0或1。
22.如权利要求21所述的方法，其中，a和c各自独立地是0或1；并且b是从3至7。
23.如权利要求20至22中任一项所述的方法，其中，每个X是F。
24.如权利要求20至23中任一项所述的方法，其中，R1、R2和R4中的每一个独立地选自氢和甲基。
25.如权利要求24所述的方法，其中，R1、R2和R4中的每一个是氢。
26.如权利要求21至25中任一项所述的方法，其中，R5至R10中的每一个独立地选自氢和甲基。
27.如权利要求26所述的方法，其中，R5至R10中的每一个是氢。
28.如权利要求20至27中任一项所述的方法，其中，所述单体化合物是式(Ic)的化合物：
Figure FDA0002587416470000041
其中m是从1至10。
29.如权利要求28所述的方法，其中，所述式(Ic)的化合物选自1H,1H,2H,2H-全氟己基丙烯酸酯、1H,1H,2H,2H-全氟辛基丙烯酸酯、1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯和1H,1H,2H,2H-全氟十二烷基丙烯酸酯。
30.如权利要求20至27中任一项所述的方法，其中，所述单体化合物是式(Id)的化合物：
Figure FDA0002587416470000042
其中m是从1至10。
31.如权利要求30所述的方法，其中，所述式(Id)的化合物选自1H,1H,2H,2H-全氟己基甲基丙烯酸酯、1H,1H,2H,2H-全氟辛基甲基丙烯酸酯和1H,1H,2H,2H-全氟癸基甲基丙烯酸酯。
32.如权利要求19至31中任一项所述的方法，其中，在步骤(ii)中，将所述保护性材料暴露于包含所述单体化合物和交联剂的等离子体中。
33.如权利要求32所述的方法，其中，所述交联剂包含通过一个或多个连接基部分附接的两个或更多个不饱和键。
34.如权利要求32或33所述的方法，其中，所述交联剂在标准压力下的沸点小于500℃。
35.如权利要求32至34中任一项所述的方法，其中，所述交联剂独立地选自式(II)或(III)的化合物：
Figure FDA0002587416470000051
其中
Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7和Y8各自独立地选自氢、任选取代的支链或直链C1-C6烷基、任选取代的C1-C6环烷基和任选取代的C1-C6芳基；并且
L是连接基部分。
36.如权利要求35所述的方法，其中，对于所述式(II)的化合物，基团L具有下式：
Figure FDA0002587416470000052
其中
每个Y9独立地选自键、-O-、-O-C(O)-、-C(O)-O-、-Y11-O-C(O)-、-C(O)-O-Y11-、-OY11-和-Y11O-，其中Y11是任选取代的支链、直链或环状C1-C8亚烷基；并且
Y10选自任选取代的支链、直链或环状C1-C8亚烷基和硅氧烷基团。
37.如权利要求32至36中任一项所述的方法，其中，所述交联剂独立地选自己二酸二乙烯酯、1,4-丁二醇二乙烯基醚、1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚、1,7-辛二烯、1,2,4-三乙烯基环己烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,4-环己二羧酸二烯丙基酯、1,6-二乙烯基全氟己烷、1H,1H,6H,6H-全氟己二醇二丙烯酸酯和乙二醛双(二烯丙基缩醛)。
38.如权利要求37所述的方法，其中，所述交联剂是己二酸二乙烯酯(DVA)。
39.如权利要求35至38中任一项所述的方法，其中，对于所述式(III)的化合物，基团L选自支链或直链C1-C8亚烷基或醚基团。
40.如权利要求32至39中任一项所述的方法，其中，在步骤(ii)中，将所述单体化合物和所述交联剂以液相引入等离子体沉积室中，并且所述交联剂与所述单体化合物的体积比是从1:99至20:80。
41.如权利要求40所述的方法，其中，在步骤(ii)中，所述交联剂与所述单体化合物的体积比是从5:95至15:85。
42.如权利要求32至41中任一项所述的方法，其中，在步骤(ii)中，将所述单体化合物和所述交联剂引入等离子体沉积室，并且所述交联剂与所述单体化合物的摩尔输入流量比是从1:20至1:1。
43.如权利要求42所述的方法，其中，在步骤(ii)中，所述交联剂与所述单体化合物的摩尔输入流量比是从1:14至1:6。
44.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述保护性材料的厚度为从0.1mm至5mm。
45.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述覆盖涂层的厚度为从250nm至10000nm。
46.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括沉积一个或多个额外的涂层。
47.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二连接元件没有被涂覆。
48.如权利要求1至47中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括在步骤(iii)中进行所述连接之前，在所述第二连接元件上沉积所述保护性材料和任选的所述覆盖涂层。
49.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤(iii)中在所述第一连接元件与所述第二连接元件之间进行所述连接包括在进行所述连接之前冲压所述保护性材料和任选的所述覆盖涂层。
50.一种受保护连接，所述受保护连接通过如权利要求1至49中任一项所述的方法可获得。
51.一种连接器，所述连接器包括形成连接的第一连接元件和第二连接元件，所述连接由带有覆盖涂层的保护性材料点保护，任选地其中所述保护性材料的一部分插在所述连接元件之间。
52.如权利要求51所述的连接器，所述连接器是电连接器。
53.如权利要求52所述的连接器，其中，所述连接器选自权利要求10中所定义的电连接器。
54.如权利要求51至53中任一项所述的连接器，其中，所述保护性材料是如权利要求8至11或44中任一项所定义的。
55.如权利要求51至54中任一项所述的连接器，其中，所述保护性材料是通过如权利要求1或7至14中任一项所定义的沉积可获得的。
56.如权利要求51至55中任一项所述的连接器，其中，所述覆盖涂层包括等离子体沉积的层。
57.如权利要求51至56中任一项所述的连接器，其中，所述覆盖涂层是通过如权利要求18至43中任一项所定义的沉积可获得的。
58.如权利要求51至57中任一项所述的连接器，其中，所述覆盖涂层是如权利要求45所定义的。
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