KR102625054B1

KR102625054B1 - 디바이스 컴포넌트 노출 보호

Info

Publication number: KR102625054B1
Application number: KR1020207016563A
Authority: KR
Inventors: 리차드 더블유. 주니어 브롯츠맨; 데보라 엠. 파스키윅즈
Original assignee: 모토로라 모빌리티 엘엘씨
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2024-01-16
Also published as: KR20200095488A; US10802546B2; US20190179374A1; US10359812B2; CN111418273B; EP3725139A1; CN111418273A; WO2019118269A1; US20200012321A1

Abstract

디바이스 컴포넌트 노출 보호의 구현들에서, 컴퓨팅 디바이스는 하우징 내에 둘러싸인 디바이스 컴포넌트들을 포함한다. 디바이스 컴포넌트들은 하우징 내에 조립되고, 컴퓨팅 디바이스의 조립이 완료되면 하우징 내에 둘러싸인다. 컴퓨팅 디바이스는 하우징 내에 포함된 보호 재료를 추가로 포함하고, 보호 재료는 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 채운다. 보호 재료는 조립이 완료되면 컴퓨팅 디바이스가 노출되는 외부 물질에 디바이스 컴포넌트들이 노출되는 것을 방지한다.

Description

디바이스 컴포넌트 노출 보호

본 출원은 2017년 12월 12일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Device Component Exposure Protection"인 미국 특허 출원 제15/839,538호의 우선권을 주장하며, 그 전체 개시내용은 본 명세서에 전체적으로 참조로 포함된다.

전자 디바이스들은 종종 집적 회로들, 전자 서브어셈블리들, 캐패시터들, 저항기들 및 유사한 디바이스들을 포함하여 전자 컴포넌트들을 지지하기 위한 베이스를 제공하는 인쇄 가능 회로 보드(printable circuit board)(PCB)와 같은 기판에 부착된 다수의 전자 컴포넌트들을 포함한다. PCB들은 또한 전자 디바이스의 기능을 가능하게 하는 전기 회로들을 형성하기 위해 컴포넌트들을 전기적으로 연결하기 위한 연결 경로들을 제공한다. PCB에 부착된 전자 컴포넌트들은 액체들이나 습기에 잠깐 노출된 후 전기적으로 단락되거나 오작동될 가능성이 있다. 보다 구체적으로, 근접한 전압 차동들을 갖는 노출된 금속 영역들은, 부식 또는 물 침지가 이러한 영역들 사이의 갭을 메울 때 단락 이벤트들을 쉽게 경험할 수 있다.

전자 디바이스들을 내수성 또는 방수성으로 하기 위한 종래의 기술들은 통상적으로 전자 디바이스가 조립된 후 전자 디바이스 하우징 상에 또는 그 주위에 배치되는 커버를 포함한다. 이러한 종래의 기술들은, 제자리에 있지 않을 때 우발적인 액체 접촉들로부터의 보호 부족, 제자리에 있지 않을 때 고체 입자들(예를 들어, 먼지)로부터 디바이스 보호를 제공하는 데 실패, 디바이스 기능을 감소시키는 벌크 폼 팩터들, 최종 사용자에 의해 올바르게 설치되지 않은 경우에 디바이스 보호를 제공하는 데 실패, 헤드폰 잭 또는 전력 커넥터와 같은 디바이스 포트들의 기능 및 액세스 가능성의 비활성화 등과 같은 수 많은 단점들을 제공한다.

다른 종래의 기술들은 전자 디바이스들에 적용되는 내수성 표면 트리트먼트들(water-resistant surface treatments)을 포함한다. 종래의 내수성 표면 트리트먼트의 일례는 충분한 시간 기간 동안 정적 또는 펄스 플라즈마에 전자 디바이스를 노출시킴으로써 형성되는 중합체 코팅을 적용하여, 전자 디바이스의 표면 상에 중합체층이 형성될 수 있게 하는 것을 포함한다. 다른 예에서는, 할로-하이드로카본(halo-hydrocarbon) 중합체들을 포함하는 코팅이 플라즈마 에칭, 플라즈마 활성화, 플라즈마 중합 및 코팅, 및/또는 액체-기반 화학 트리트먼트에 의해 PCB 및 보드 어셈블리 상에 적용된다. 또 다른 예에서는, 방수성 벌크 컨포멀 코팅들이 자동차 전자 어셈블리들에 사용되고, 파릴렌(parylene) 필름들이 고체의 열분해(pyrolysis)에 의해 생성되는 고 반응성 기상 전구체(vapor phase precursor)를 사용하여 보청기들과 같은 소형 디바이스들을 코팅하는 데 사용될 수 있다.

그러나, 전자 디바이스들에 적용되는 내수성 표면 트리트먼트들을 위한 종래의 기술들은 제한들이 없지 않다. 먼저, 표면 트리트먼트에 의해 유도되는 높은 임피던스, 개방형 회로 또는 이동 가능한 전자 접촉부들의 간헐적인 기능으로 인해 전자 디바이스의 컴포넌트- 및 시스템-레벨 기능 장애가 모두 발생하게 된다. 또한, 플루오로하이드로카본(fluorohydrocarbon) 전구체의 플라즈마 공정(plasma processing)이 종종 낮은 공정 수율들을 초래하는데, 왜냐하면 플루오로하이드로카본 분자들은 크고, 전자 디바이스들의 기판 어셈블리들의 망상 구조를 통해 확산될 수 없으며, 플라즈마 공정에 의해 생성되는 분자 단편들이 기판 어셈블리들의 표면들을 쉽게 습윤시키지 않기 때문에, 기판 어셈블리들의 완전한 캡슐화를 방지하기 때문이다. 또한, 전자 디바이스들은 보드-보드(board-to-board)(BTB), 제로 삽입력(zero insertion force)(ZIF) 커넥터들, 범용 스프링 접촉부들, 포고 핀 접촉부들, 돔 스위치 어셈블리들, SIM 및 SD 카드 리더들 등과 같은 인터커넥트들을 갖는다.

이들 인터커넥트들의 장애들은 통상적으로 내수성 표면 트리트먼트의 적용으로부터 인터커넥트의 전기 접촉 구역의 오염, 또는 기계적 충격 또는 디바이스 재작업 동안 인터커넥트의 기계적 분리로 인한 내수성 표면 트리트먼트의 기계적 분열로부터 발생한다. 인터커넥트 장애들은 내수성 표면 트리트먼트가 500nm보다 큰 두께를 갖는 필름, 및 파릴렌 및 가교 결합된 플루오로아크릴레이트들(cross-linked fluroacrylates)과 같은 큰 분자량의 필름들일 때 특히 지배적이다. 따라서, 이러한 종래의 기술들은 필름의 내수성 또는 접촉부들의 힘든 마스킹에 대한 손상들을 필요로 하며, 달성된 내수성을 현저하게 감소시키고, 제조 복잡성 및 비용을 증가시키며, 궁극적으로 방수성 또는 충분한 내수성의 전자 디바이스들의 의도된 목표를 제공하지 못한다.

디바이스 컴포넌트 노출 보호의 구현들이 다음의 도면들을 참조하여 설명된다. 도면들에 도시된 유사한 특징들 및 컴포넌트들을 참조하기 위해 동일한 번호들이 전반에 걸쳐 사용될 수 있다.
도 1은 본 명세서에 설명된 전자 디바이스의 예 및 디바이스 컴포넌트 노출 보호 기술들을 예시한다.
도 2는 본 명세서에 설명된 디바이스 컴포넌트 노출 보호 기술들을 구현하는데 사용될 수 있는 재료 구조들의 예들을 예시한다.
도 3은 상이한 커넥터 타입들에 열가소성 플라스틱(TP) 필름을 적용하는 예시적인 방법들을 예시하며, 이는 본 명세서에 설명된 기술들에 따라 디바이스 컴포넌트 노출 보호 구현들에 사용될 수 있다.
도 4는 본 명세서에 설명된 기술들의 하나 이상의 구현에 따른 개시제 농도와 반응 온도의 함수로서의 반응 시간의 예시적인 표현을 예시한다.
도 5는 본 명세서에 설명된 기술들의 하나 이상의 구현에 따른 컴포넌트 노출 보호를 갖는 디바이스들을 조립하는 예시적인 방법을 예시한다.
도 6은 본 명세서에 설명된 기술들의 하나 이상의 구현에 따라 조립된 디바이스에 컴포넌트 노출 보호를 포함하는 예시적인 방법을 예시한다.
도 7은 디바이스 컴포넌트 노출 보호의 예로서 사용될 수 있는 예시적인 디바이스의 다양한 컴포넌트들을 예시한다.

디바이스 컴포넌트 노출 보호의 구현들이 설명되며, 애프터-마켓의 벌크 외부 케이싱들이 필요없이, 예를 들어, 디바이스 제조 동안, 전자 디바이스들의 방수성 및/또는 내수성 보호를 위한 기술들을 제공한다. 예를 들어, 보호 재료는 디바이스 조립 동안에 전자 디바이스의 하우징 내의 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 채워, 물, 먼지, 접촉 및 기타 환경 위험들로부터 디바이스의 내부 컴포넌트들에 대한 보호를 제공한다.

디바이스 컴포넌트 노출 보호의 양태들에서, 컴퓨팅 디바이스는 모바일 디바이스 또는 모바일폰, 태블릿 디바이스, 랩탑 컴퓨팅 디바이스, 디지털 카메라 등과 같은 하우징 내에 둘러싸인 디바이스 컴포넌트들을 포함한다. 디바이스 컴포넌트들은 조립되고, 컴퓨팅 디바이스의 조립이 완료되면 하우징 내에 둘러싸일 수 있다. 컴퓨팅 디바이스는 하우징 내에 포함된 보호 재료를 추가로 포함하며, 이 보호 재료는 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 채운다. 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들은 보호 재료로 채워져서, 조립이 완료되면 컴퓨팅 디바이스가 노출되는 외부 물질에 디바이스 컴포넌트들이 노출되는 것을 방지한다. 보호 재료는, 예를 들어, 저-모듈러스 엘라스토머들(low-modulus elastomers)(LME), 열가소성 플라스틱들(thermoplastics)(TP), 또는 LME와 TP의 하나 이상의 조합을 포함한다. 보호 재료는 물, 먼지 및 디바이스의 환경에 존재하는 다른 물질들과 같이 디바이스의 하우징에 들어갈 수 있는 외부 물질로부터 디바이스 컴포넌트들을 보호한다. 디바이스 컴포넌트들은 컴퓨팅 디바이스의 안팎(inside-out)으로부터 보호된다. 본 명세서에 설명된 디바이스 컴포넌트 노출 보호의 특징들은 최소한의 적응들로 디바이스 조립 및 수리 기술들에 통합될 수 있고, 디바이스 사용자들에게 디바이스의 외부를 덮는 애프터-마켓의 벌크 디바이스 추가물들에 대한 필요 없이 환경 위험들로부터 보호되는 디바이스를 제공할 수 있다.

디바이스 컴포넌트 노출 보호의 특징들 및 개념들은 임의의 수의 상이한 디바이스들, 시스템들, 환경들 및/또는 구성들로 구현될 수 있지만, 디바이스 컴포넌트 노출 보호의 구현들은 다음의 예시적인 디바이스들, 시스템들 및 방법들과 관련하여 설명된다.

도 1은 본 명세서에 설명된 디바이스 컴포넌트 노출 보호 기술들을 예시하는 다양한 단계들의 어셈블리(104, 106, 108 및 110)에 도시된 컴퓨팅 디바이스(102)의 예(100)를 예시한다. 이 예에서, 컴퓨팅 디바이스(102)는 모바일폰, 태블릿, 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 컴퓨터 액세서리(예를 들어, 키보드, 마우스, 헤드폰, 웹캠 등), 웨어러블 전자 디바이스(예를 들어, 시계, 안경/고글, 마이크로폰 등) 등과 같은 임의의 타입의 컴퓨팅 디바이스일 수 있다. 일반적으로, 컴퓨팅 디바이스(102)는 프로세싱 시스템 및 메모리와 같은 다양한 컴포넌트들뿐만 아니라, 도 7에 도시된 예시적인 디바이스를 참조하여 추가로 설명되는 바와 같은 임의의 수 및 조합의 상이한 컴포넌트들로 구현된다.

디바이스 컴포넌트 노출 보호의 양태들에서, 컴퓨팅 디바이스(102)는 하우징(114) 내에 둘러싸인 디바이스 컴포넌트들(112)을 포함한다. 디바이스 컴포넌트들(112)은 다양한 컴포넌트들이 기판 어셈블리에 부착된 기판 어셈블리(116)를 포함할 수 있다. 기판 어셈블리(116)는 컴퓨팅 디바이스(102) 내에 집적 회로들을 부착하기 위해 사용되는 것들과 같은 임의의 타입의 기판, 예를 들어, 세라믹 기판, 유리 기판, 실리콘 기판, 폴리이미드 기판, 인쇄 가능 회로 보드(PCB) 등을 포함할 수 있다. 기판 어셈블리(116)는 집적 회로들, 전자 서브어셈블리들, 캐패시터들, 저항기들 및 유사한 디바이스들과 같은 전자 컴포넌트들(118)(및 비-전자 컴퓨팅 디바이스 컴포넌트들)을 지지하기 위한 베이스를 제공하는 것과 함께, 컴퓨팅 디바이스(102)의 기능을 위해 사용되는 전기 회로들을 형성하기 위해 전자 컴포넌트들을 전기적으로 연결하는 연결 경로들을 제공한다. 전자 컴포넌트들(118)은 보드-보드(BTB), 제로 삽입력(ZIF) 커넥터들, 범용 스프링 접촉부들, 포고 핀 접촉부들, 돔 스위치 어셈블리들, SIM 및 SD 카드 리더들 등과 같은 커넥터들을 사용하여 기판 어셈블리에 연결된다.

제1 단계의 어셈블리(104)에서, 컴퓨팅 디바이스(102)는 하우징(114)의 면이 제거되고 디바이스 컴포넌트들(112)이 하우징의 제거된 면을 통해 노출된 것으로 도시되어 있다. 디바이스 컴포넌트 노출 보호의 예에서, 저-모듈러스 엘라스토머들(LME) 및/또는 열가소성 플라스틱들(TP)은 PCB 기판, PCB와 연관된 전자 컴포넌트들, 컴포넌트들과 PCB 사이의 커넥터들 등과 같은 컴퓨팅 디바이스(102)의 디바이스 컴포넌트들(112)에 대한 전구체 조성물들로서 적용된다. 상이한 LME-TP 조합들은 상이한 속성들을 부여하므로, 디바이스 컴포넌트들(112)의 위치 및 기능에 따른 특정 컴포넌트들의 더 양호한 보호, 또는 기판 어셈블리(116)의 상이한 부분들 자체들의 더 양호한 보호를 가능하게 한다.

LME 및/또는 TP는 컴퓨팅 디바이스(102)의 하우징(114) 내의 빈 공간들을 채우고, 디바이스 컴포넌트들(112), 전자 컴포넌트들(118), 전자 컴포넌트들(118)과 기판 어셈블리 사이의 커넥터들 등의 내부 어셈블리들을 캡슐화한다. 하우징 내의 빈 공간들이 LME 및/또는 TP로 채워지면, 컴퓨팅 디바이스(102)의 디바이스 컴포넌트들(112)이 컴퓨팅 디바이스가 노출될 수 있는 물 및 다른 물질들로부터 보호된다. 또한, LME 및/또는 TP는 전자 디바이스가 떨어지거나 접촉될 때 경험하는 충격들로부터 기계적 에너지를 흡수하고, 전자 디바이스 및 그 컴포넌트들을 추가로 보호한다.

LME 및/또는 TP는, 예를 들어, LME 및/또는 TP 전구체들을 커플링제들과 기계적으로 인터로킹하고/하거나 반응시킴으로써 기판 어셈블리(116)에 부착된 전자 컴포넌트들(118)의 표면에 결합될 수 있다. 커플링제들은 LME 및/또는 TP와 전자 컴포넌트들(118) 사이의 결합(bond)을 형성한다. 예를 들어, 하나 이상의 TP 필름(120)이 디바이스 컴포넌트들(112)에 적용되는 제2 단계의 어셈블리(106)를 고려하도록 한다. TP 필름들(120)은 다양한 방식들로, 다양한 제형들을 사용하여 적용될 수 있다.

TP는 열가소성 플라스틱 및 엘라스토머 속성들 둘 다를 갖는 재료들로 구성된 한 부류의 공중합체들 또는 중합체들의 물리적 혼합물(예를 들어, 플라스틱 및 고무)이다. 대부분의 엘라스토머들은 열경화성 수지들이지만, 열가소성 플라스틱들은 상승된 온도에서 흐르고, 고무 재료들과 플라스틱 재료들 둘 다의 통상적인 특성들을 나타낸다. TP는 적절한 연신율들(elongations)까지 연장되고 거의 원래의 형상으로 되돌아갈 수 있는 능력을 가져, TP에 손상을 주지 않고 전기(및 비-전기) 인터커넥트들이 분리되었다가 다시 연결되게 할 수 있다. TP가 연장되었다가 그것의 거의 원래의 형상으로 되돌아가는 능력은 TP의 구조에서 효과적으로 가교 결합들로 되는 체인들 사이에 형성되는 결정들에 의해 가능해진다. TP는 열-가역성 결합들로 형성되는 반면, 엘라스토머들은 영구적인 공유 결합들로 형성된다.

예를 들어, 디바이스 컴포넌트 노출 보호 기술들을 구현하는 데 사용될 수 있는 재료 구조들의 예들을 예시하는 도 2를 고려하도록 한다. TP의 체인들(204) 사이에 결정들을 형성하는 다수의 열-가역성 결합들(202)을 갖는 열가소성 플라스틱 구조(200)가 도시되어 있다. 열-가역성 결합들(202)은 체인들(204)을 가교 결합하여, TP 구조(200)가 열-가역성 결합들 사이에서 연장되고 TP 구조의 거의 원래의 형상으로 되돌아갈 수 있게 한다.

위에서 논의된 바와 같이, 상이한 TP 제형들은 디바이스마다의 상이한 응용들에, 또는 동일한 컴퓨팅 디바이스 내의 다양한 컴포넌트들에 사용될 수 있다. 컴포넌트들의 재료들에 기초하여, TP는 제조 시간 제약들, 컴퓨팅 디바이스 내의 공간 제약들, 조립 또는 디바이스 재작업 동안 컴포넌트가 이동될 가능성 등을 고수하도록 구현된다. 따라서, 상이한 TP 제형들은 최소 재작업 온도를 상승시키기 위한 연화 온도; 공정 동안 재료 응고 조건들 및 열 소산 요건들을 상승시키기 위한 적용 또는 결합 온도; 조립 요건들을 평가하기 위한 작업 시간; 기판 접착 강도를 상승시키기 위한 180° 박리 강도; TP의 강도를 상승시키기 위한 실온에서의 탄성 계수(elastic modulus) 등과 같은 기준을 사용하여 고려될 수 있다.

일례에서, 특정 TP 제형의 선택을 위한 성능 기준은 85℃의 최대 재작업 온도; 취약성으로 인해 컴퓨팅 디바이스 사용 및 디바이스 낙하들을 포함한 수명 주기 테스트 동안 장애가 발생할 수 있으므로, 부서지지 않는 TP; 커넥터가 디커플링될 때 컴퓨팅 디바이스에서 전기 커넥터들을 고장나게 할 수 없는 TP의 보유력(re-tension force); 및 TP가 전기 커넥터들 주위에서 재형성될 때 고장나지 않는 것을 포함할 수 있다. 이러한 기준들을 충족시키는 두 가지 TP 필름들이 이하 표 1에 도시되어 있다.

TP 필름들은 다양한 방식들로 디바이스의 전기 및 비-전자 컴포넌트들에 적용될 수 있다. 예를 들어, 디바이스 컴포넌트 노출 보호의 구현들에서 상이한 커넥터 타입들에 TP 필름을 적용하는 예시적인 방법들((300(a) 및 300(b))을 예시하는 도 3을 고려하도록 한다. 제1 방법(300(a))은 보드-보드(B2B) 커넥터들에서의 TP 필름 적용에 관한 것이다. 먼저, TP 필름이 B2B 커넥터의 소켓 단부 위에 적용되고, 주변 솔더 이음부들에 적용된다(블록(302)). TP 필름은 TP 필름 타이트-릴리즈 라이너에 의해 제자리에 적용되고, TP 필름 이지-릴리즈 라이너가 제거된다. 적용하기 위해, TP 필름은 TP 필름과 B2B 커넥터 사이의 결합을 초기화하기 위해 기판(예를 들어, 도 1의 기판 어셈블리(116))에 가압된다. 타이트-릴리즈 라이너가 제거되고, TP 필름이 소켓 주위에 정합된다. TP 필름은 실온에서 적용될 수 있다.

솔더 연결부들은 B2B 커넥터의 헤더 단부 주위에 TP 필름을 적용함으로써 덮어진다(블록(304)). TP 필름은 B2B 커넥터의 헤더 단부 상의 접촉부들에 직접 적용되지 않는다. 그 후, B2B 커넥터의 헤더 및 소켓 단부들은, 예를 들어, 80℃ 부근의 온도로 가열되지만(블록(306)), 열 온도는 사용되는 상이한 TP 필름들 및 TP 필름이 적용되는 재료에 기초하여 달라질 수 있다. 따라서, B2B 커넥터의 헤더 및 소켓 단부들을 가열하면 각각에 적용된 TP 필름을 가열하게 된다. B2B 커넥터의 헤더 단부는 소켓이 뜨겁게 유지되는 동안 소켓에 연결된다(블록(308)). 일단 연결되면, B2B 커넥터 및 소켓은 B2B 어셈블리를 형성하고, 이는 이어서 추가 디바이스 어셈블리 또는 디바이스 사용을 위해 냉각된다(블록(310)).

B2B 어셈블리는 디바이스 재작업 또는 수리시와 같은 공정(300(a))의 완료 후에 디커플링될 수 있다. 일례예서, B2B 어셈블리는 TP 필름의 열가소성-플라스틱 결합들을 잠금 해제하기 위해 ≤70℃로 가열되지만, TP 필름의 상이한 제형들은 디커플링을 위해 상이한 온도들로의 가열을 필요로 할 수 있다. B2B 커넥터는 커넥터 손상을 방지하기 위해 따뜻한 동안 소켓으로부터 분리된다.

제2 방법(300(b))은 제로 삽입력(ZIF) 커넥터들에서의 TP 필름 적용에 관한 것이다. 먼저, ZIF 커넥터는 유연한 플랫 케이블과 맞물린다(블록(312)). TP 필름은 맞물린 ZIF 커넥터 및 주변 기판(예를 들어, 도 1의 기판 어셈블리(116))에 적용된다(블록(314)). TP 필름은 기판과 TP 필름 사이의 접착을 초기화하기 위해 약 80℃에서 맞물린 ZIF 커넥터에 적용될 수 있지만, 열 온도는 사용되는 상이한 TP 필름들 및 TP 필름이 적용되는 재료에 기초하여 달라질 수 있다. 릴리즈 라이너가 TP 필름으로부터 제거되고, TP 필름은 ZIF 커넥터 주위에 단단히 정합된다(블록(316)). 맞물린 ZIF 커넥터 및 TP 필름은 가열되어(블록(318)) ZIF 커넥터 주위에 시일을 형성한다. 맞물린 ZIF 커넥터 및 TP 필름은 10-20초 동안 약 80℃로 가열될 수 있지만, 가열 온도 및 적용 시간은 사용되는 상이한 TP 필름들 및 TP 필름이 적용되는 재료에 기초하여 달라질 수 있다.

ZIF 커넥터는 이 예에서 표 1에 도시된 TP-E 및 TP-F("제품 ID들")를 사용하여 재가열하지 않고 실온에서 디커플링될 수 있다. 그러나, TP-E 및 TP-F 필름들은 ZIF 커넥터가 기판에 맞물릴 때마다 적용될 필요가 있을 수 있다.

도 1의 논의로 되돌아가서, 디바이스 컴포넌트들(112)에 대한 TP 필름(120)의 적용은 디바이스 컴포넌트 노출 보호에 대한 추가 동작들 없이 디바이스 조립 동안 실행될 수 있다. 그러나, 일부 예들에서는, LME가 디바이스 컴포넌트 노출 보호를 제공하기 위해 TP 필름(120)의 적용에 추가하여 또는 이에 대안적으로 디바이스 컴포넌트들(112)에 적용된다. 예를 들어, LME(122)가 하우징(114) 내의 디바이스 컴포넌트들(112)에 적용된 제3 단계의 어셈블리(108)를 고려하도록 한다.

이 예에서, LME(122)는 디바이스 하우징(114)의 빈 공간들을 LME의 액체 전구체 제형으로 채움으로써 디바이스 컴포넌트들(112)의 다양한 것들에 적용된다. 이어서, LME(122)의 액체 전구체는 열 및/또는 자외선(UV) 방사선에 대한 노출을 사용하여 가교 결합 또는 경화되어, 기판 어셈블리(116)에 부착된 디바이스 컴포넌트들(112)을 캡슐화한다. 제3 단계의 어셈블리(108)에서, 디바이스 하우징(114)은 액체 LME 전구체에 의해 아직 완전히 잠기지 않을 정도로 충분히 큰 몇몇 디바이스 컴포넌트들(124)에 의해 나타낸 바와 같이, LME(122) 전구체로 부분적으로 채워져있다. 그러나, LME(122) 전구체가 적용됨에 따라, 몇몇 디바이스 컴포넌트들(124)은 위에서 설명된 바와 같이 TP 필름(120)에 의해 덮인 상태를 유지한다.

디바이스 컴포넌트 노출 보호의 하나 이상의 구현에서, LME(122)는, 몇 가지 예를 들자면, UV, 열 또는 화학적 경화와 같은 하나 이상의 기술에 의해 가교 결합되는 중합체 체인들(예를 들어, 아크릴레이트, 아크릴레이트 에스테르, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 합성 수지, 실리콘 등)로 형성된다. 중합체 체인들은 많은 반복 서브유닛들(단량체들)로 구성된 대형 분자 또는 거대 분자를 의미한다. LME(122)는, 예를 들어, 디바이스 컴포넌트들(112) 중 하나 이상 주위에서 내수성 또는 방수성을 증가시키기 위해 소수성 기들 및/또는 친유성 기들로 구성될 수 있다. 소수성 및/또는 친유성 재료들은, 예를 들어, 물에 노출될 가능성이 더 높을 수 있는 디바이스 컴포넌트들에 대한 방수성을 증가시키기 위해 동일한 디바이스 또는 상이한 디바이스들 내에서 상이한 속성들을 달성하도록 조정될 수 있다. LME 및/또는 TP가 둘 이상의 타입의 소수성 및/또는 친유성 기를 포함하는 경우들에서, 상이한 중합체들은 동일한 단량체 또는 상이한 단량체들로부터 유래될 수 있다.

LME(122)는 윤활성 성분으로 형성될 수도 있고/있거나, 액체 전구체들로 형성될 수도 있다. LME(122)가 액체 전구체들로 형성될 때, 액체 전구체들은 UV 방사선에 노출하고/하거나 대략 30분 동안 ≤70℃로 가열함으로써 가교 결합될 수 있지만, 열 온도 및 적용 시간은 사용되는 상이한 LME 전구체들 및 LME 전구체들이 적용되는 재료에 기초하여 달라질 수 있다.

일례에서, LME(122)는 UV 방사선 및/또는 ≤70℃의 열에 노출시 LME를 가교 결합하는 수지들, 광-개시제 및 열 개시제를 포함한다. 이 예에서, LME(122)는 40-50-wt% 합성 수지들, 13-23-wt% 아크릴산 에스테르들(acrylic esters), 15-20-wt% 저-분자량 수지, 7-wt% 미만의 열 개시제, 및 7-wt% 미만의 광-개시제들로 구성될 수 있다.

LME의 기계적 및 수송 속성들은, 예를 들어, LME 중합체 골격에 부착된 사이드 체인들의 밀도, 엘라스토머 접합부들 사이의 LME 체인들의 길이/사이즈, 엘라스토머 접합부 기능성, 엘라스토머 접합부들의 밀도, 및 엘라스토머 체인들의 화학적 성질(소수성, 친유성 또는 둘 다)을 포함하는 다수의 팩터들에 의존한다. LME 기계적 속성들은 제형 및 결과적인 망 구조에 의해 제어되며, 여기서 는 접합부에 부착된 체인들의 수이고, 는 접합부 밀도이고, 는 접합부들 사이의 체인들의 수이다. "접합부 기능성"이라는 문구는 망의 가교 결합으로부터 나오는 중합체 체인들의 수를 의미한다. LME 망 파라미터들은 다음과 같은 망의 사이클 랭크와 관련된다: . 예를 들어, LME의 체인들(210) 사이에 다수의 엘라스토머 접합부들(208)을 갖는 LME 구조(206)를 예시하는 도 2를 다시 고려하도록 한다. 엘라스토머 접합부들(208)은 열 및/또는 UV 방사선이 LME 구조(206)에 적용될 때 체인들(210)을 가교 결합한다.

도 1의 논의로 되돌아가서, LME(122)는 윤활성(예를 들어, 희석용) 성분 또는 성분들의 혼합물로 형성될 수 있으며, 이들은 LME에 공유적으로 포함될 수도 있고 포함되지 않을 수도 있다. 윤활성 성분은, 몇 가지 예를 들자면, 적용된 응력에 응답하여 LME(122)의 가교 결합 밀도 및 중합체 체인들 및 망 접합부들의 이동을 최적화하고, 특정 기판에 대한 LME의 박리 강도를 조정하기 위해 활용될 수 있다. 기계적으로, LME에 윤활성 성분을 추가하면 에 대한 확장 비율(방향 1)에 영향을 미치며, 여기서 α는 윤활성 성분의 유무에 따른 LME 부피들의 비율이다. 유사한 방식으로, 방향 2 및 3은 에 의해 표현되는 바와 같이 서로 직교하고 방향 1에 대해 직교한다.

제3 단계의 어셈블리(108)에서, LME(122)는 먼저 전자 컴포넌트들(118)과 기판 어셈블리(116) 사이의 하나 이상의 계면의 표면을 습윤시킨다. LME(122)의 윤활성 성분은 표면 습윤 능력을 최적화하도록 조정될 수 있다. 그 후, LME(122)는 공유 결합, 산-염기 상호 작용 및/또는 기계적 인터로킹에 의해 전자 컴포넌트들(118) 및 기판 어셈블리(116)의 재료들에 결합된다. 기계적 인터로킹은 전자 컴포넌트들(118) 및/또는 기판 어셈블리(116)의 접착된 표면들의 공극들로 또는 접착된 표면들 상의 돌출부들 주위로 흐르는 LME(122)의 액체 전구체들을 의미한다.

이하 표 2는 UV- 방사선에 의한 가교 결합에 의해 광학적으로 투명한 액체 전구체들로부터 제조된 LME, 및 0.5-mm/min의 변형률을 갖고 실온에서의 이중 랩-전단 테스트에 의해 측정된 윤활성 성분들로 제형된 동일한 LME의 기계적 특성들을 나타낸다.

희석제 "a"는 디페닐-디메틸실록산(diphenyl-dimethylsiloxane) 공중합체를 의미하고, 희석제 "b"는 부틸-말단 폴리디메틸이속산(butyl-terminated polydimethylisoxane)을 의미한다. 일반적으로 표 2의 LME는 저-모듈러스 및 -50℃ 미만의 유리 전이("Tg")를 갖는다. "유리 전이"라는 문구는 온도가 증가함에 따라 단단하고 상대적으로 부서지기 쉬운 "유리" 상태로부터 고무형 상태로 비정질 재료들에서(또는 반 결정질 재료들 내의 비정질 영역들 내에서) 가역적 전이가 발생하는 온도를 의미한다. LME에서 사용되는 윤활성 성분들은 표 2에 나타낸 디페닐-디메틸실록산 공중합체 및 부틸-말단 폴리디메틸실록산(butyl-terminated polydimethylsiloxane)이지만, 이에 제한되지는 않는다. 낮은 변형률의 전단 계수는 통상적으로 증가된 양의 첨가제들 또는 희석제들을 포함하는 LME 제형들에서 감소하는데, 왜냐하면 이들은 첨가제들이 없는 LME와 비교하여 더 낮은 가교 결합 밀도들을 갖기 때문이다. 아크릴계 LME(표 2의 A)에서는, 희석제와 LME의 탄성 성분 사이의 상호 작용들이 관찰되고, 윤활성 성분의 선택에 의해 LME의 Tg 및 박리 강도를 조정하는 방법론들이 특정 응용 요건들에 기초하여 원하는 속성들을 달성할 수 있다는 증거를 제시한다.

열적으로 활성화되고/되거나 UV 활성화된 자유-라디칼 개시제들이 LME 전구체 제형에 첨가되어, LME를 각각 ≤70℃의 온도들로 가열하고/하거나 UV 방사선에 노출시킴으로써 가교 결합에 영향을 줄 수 있다. 열적으로 활성화된 자유-라디칼 개시제들의 예들은 아조비스이소부티로니트릴(azobisisobutyronitrile)(AIBN), 아세틸 퍼옥사이드(acetyl peroxide), 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide), 디큐밀 퍼옥사이드(dicumyl peroxide) 및 라우릴 퍼옥사이드(lauryl peroxide)를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 개시제 농도 및 반응 온도의 함수로서의 반응 시간의 예시적인 표현(400)을 예시하는 도 4를 고려하도록 한다. 열적으로 활성화된 자유-라디칼 개시제는 대략 0.015moles/kg LME 전구체 내지 0.4moles/kg LME 전구체의 개시제 농도들로 LME 액체 전구체 제형에 포함될 수 있다. 표현(400)은 개시제 농도 [I](404) 및 AIBN에 대한 반응 온도(406)의 함수로서 LME 가교 결합 반응 시간(402)을 도시한다. 비록 AIBN이 도 4에서 예로서 사용되고 있지만, 다수의 열적으로 활성화된 자유-라디칼 개시제들 중 하나 또는 이들의 조합이 상이한 디바이스 및 컴포넌트 시나리오들을 위해 LME 액체 전구체 제형들에 포함될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

도 1의 논의로 되돌아가서, LME(122)는 디바이스 하우징 페이스-다운의 디스플레이와 같이 디바이스 하우징(114)이 수평 배향에 있을 때의 제3 단계의 어셈블리(108)에 적용되는 것으로 도시되어 있다. 제3 단계의 어셈블리(108)에서, 디바이스 하우징(114)의 후면은 나머지 디바이스 하우징과 아직 조립되지 않았으므로, LME(122) 액체 전구체를 적용하기 위해 디바이스의 개방면을 남겨 둔다. 제4 단계의 어셈블리(110)로 되돌아가서, 디바이스 하우징(114)은 디바이스(102)의 디스플레이가 보여지도록 뒤집혀져 있다(화살표(126)로 표시됨). 제4 단계의 어셈블리(110)는 TP 및/또는 LME 성분들이 디바이스 컴포넌트들(112)에 적용되고 TP 및/또는 LME 성분들의 임의의 필요한 응고가 발생한 후에 발생한다. 제4 단계의 어셈블리(110)는 디바이스 하우징의 후면 부분의 어셈블리와 같은 디바이스 하우징(114)의 임의의 나머지 부분들을 컴퓨팅 디바이스(102)에 추가하는 것을 포함할 수 있다.

LME(122)가 수평 포지션으로 컴퓨팅 디바이스(102)에 적용되고 디바이스 디스플레이가 아래를 향한 것으로 도시되어 있지만, LME(122)는 임의의 적절한 배향(예를 들어, 수평, 수직 또는 그 사이의 임의의 각도)으로 디바이스에 적용될 수 있다. 또한, LME(122)는 디바이스 하우징(114)의 상이한 부분들을 통해, 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스의 조립이 완료된 후에, 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(102)의 내부 부분들을 외부 환경과 연결하는 하나 이상의 포트를 통해 적용될 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, LME(122)는 컴포넌트 레벨에서 기판 어셈블리(116)에 부착된 전자 컴포넌트들(118)에 적용될 수 있다. 예를 들어, LME(122)는 기판 어셈블리(116)의 특정 영역 또는 조립되지 않은 디바이스의 영역에 적용될 수 있고, 몇 가지 예를 들자면, UV 방사선을 적용하고/하거나 LME를 가교 결합하는 데 필요한 시간 동안 ≤70℃로 가열함으로써 가교 결합될 수 있다. 전자 컴포넌트들(118)은 LME 트리트먼트에 후속하여 완성된 디바이스로 조립될 수 있다.

다른 예에서, LME(122)는 디바이스 레벨에서 기판 어셈블리(116)에 부착된 전자 컴포넌트들(118)에 적용될 수 있다. 이 경우에, LME(122)는 SIM 트레이 또는 주입용으로 설계된 다른 포트와 같은 하나 이상의 포트를 통해 조립된 디바이스로 주입된다. 위에서 논의된 바와 같이, 몇가지 예를 들자면, LME는 그 후 UV 방사선을 적용하고/하거나 LME를 가교 결합하는 데 필요한 시간 동안 ≤70℃로 가열함으로써 가교 결합된다. 또 다른 예에서, LME(122)는 컴포넌트 레벨에서 전자 컴포넌트들(118)의 서브세트에 적용될 수 있고, 이어서 디바이스 레벨에서 디바이스 조립 및 디바이스 컴포넌트들(112)에 대한 추가 LME의 적용이 이어질 수 있다.

일부 경우들에서, 기판 어셈블리(116)의 상이한 영역들은 상이한 LME 및/또는 TP로 캡슐화되어, 컴퓨팅 디바이스(102)의 특정 기능을 가능하게 하거나, 또는 LME 및/또는 TP의 임의의 적용 없이 기판 어셈블리(116)의 다른 영역들은 남겨두면서 근접하게 이격된 전자 컴포넌트들(118)의 영역들을 덮을 수 있다. LME 및/또는 TP를 적용하지 않고 커넥터들과 같은 기판 어셈블리(116)의 영역들을 남겨두면, 기판 어셈블리의 이들 영역들에 위치된 전자 컴포넌트들(118)이, 예를 들어, 추가 가열 또는 경화 단계들 없이 재구성되거나 수리될 수 있다.

위에서 논의된 바와 같이, LME 및/또는 TP의 상이한 조합들이 단일 전자 디바이스 내에서 상이한 기능성들을 달성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 컴포넌트는 제1 LME 및/또는 TP로 트리트먼트되고, 제2 전자 컴포넌트는 제1 LME/TP와 상이한 기계적, 전기적, 열적 또는 화학적 속성들을 갖는 제2 LME 및/또는 TP로 트리트먼트된다. 제1 LME/TP는 상대적으로 규격을 준수하고/하거나 가역적 접착 촉진 층을 제공할 수 있는 한편, 제2 LME/TP는 타겟화된 전기, 열 및/또는 화학적 보호를 제공한다.

다른 예에서, PCB와 같은 기판 어셈블리(116)는 하우징 및 PCB 상에 형성된 결합 패드들에 부착되는 복수의 리드들을 포함하는 부착된 전기 커넥터를 갖는다. 전기 커넥터는 PCB로부터 떨어져서 위치 결정되어 이에 부착될 수 있고, 전기 커넥터의 하우징의 외부 표면은 PCB에 부착된 리드들과 이격되어 있다. 규격을 준수하고 다수의 부착물들을 가능하게 하는 제1 LME 및/또는 TP는 전기 커넥터에 직접 적용된다. 제2 LME 및/또는 TP는 하우징의 외부 표면들 사이에서 PCB로 연장되고, 복수의 결합 패드들에 부착된 복수의 리드들을 덮는다.

도 5는 디바이스 컴포넌트 노출 보호의 예시적인 방법(500)을 예시한다. 방법이 설명되는 순서는 제한으로서 해석되도록 의도되지 않으며, 임의의 수의 설명된 방법 동작들 또는 이들의 조합이 방법 또는 대안적인 방법을 수행하기 위해 임의의 순서로 수행될 수 있다.

단계(502)에서, 디바이스 컴포넌트들이 컴퓨팅 디바이스의 하우징 내에 조립된다. 예를 들어, 디바이스 컴포넌트들(112)은 PCB와 같은 기판 어셈블리(116) 및 전자 컴포넌트들(118)을 포함할 수 있다. 디바이스 컴포넌트들(112)은 또한 컴퓨팅 디바이스(102)의 기능을 위해 포함될 비-전자 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 디바이스 하우징(114)의 하나 이상의 부분은 디바이스 컴포넌트들(112)에 보호 재료를 적용하기 위한 개구를 허용하도록 조립되지 않은 채로 남아 있을 수 있다.

단계(504)에서, 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들이 보호 재료로 채워지며, 보호 재료는 디바이스 컴포넌트들이 하우징에 들어가는 외부 물질에 노출되는 것을 방지한다. 일례에서, 보호 재료는 기판 어셈블리(116) 및/또는 전자 컴포넌트들(118) 중 하나 또는 이들의 조합을 덮는 TP 필름(120)일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 보호 재료는 기판 어셈블리(116) 및/또는 전자 컴포넌트들(118) 중 하나 또는 이들의 조합을 덮는 LME(122)일 수 있다.

그렇게 하기 위해, 디바이스 하우징(114)은 하우징의 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 채우는 것을 용이하게 하기 위해 이미 조립된 디바이스 컴포넌트들(112)과 배향될 수 있다. 예를 들어, LME(122)는 액체 전구체로서 디바이스 하우징(114)의 개구를 통해 적용될 수 있고, 디바이스 하우징은 디바이스 컴포넌트들(112) 주위의 빈 공간들을 채우기 위해 수평 포지션에 있고, 그 후 LME를 경화시키기 위해 ≤70℃의 열 및/또는 UV 방사선을 적용할 수 있다. TP 및/또는 LME의 상이한 조합들은, 컴퓨팅 디바이스(102)에 어떤 디바이스 컴포넌트들(112)이 포함되는지, 컴퓨팅 디바이스가 조립 동안 재작업을 필요로 하는지, 디바이스를 시장에 출시한 후에 디바이스의 상이한 컴포넌트들이 어떻게 수리될 필요가 있을 수 있는지, 디바이스 컴포넌트들 중 어떤 것이 더 많거나 더 적은 충격 보호를 필요로 하는지 등에 따라 단일 컴퓨팅 디바이스(102) 내에서 사용될 수 있다.

단계(506)에서, 디바이스 컴포넌트들 및 보호 재료가 컴퓨팅 디바이스의 하우징 내에 둘러싸인다. 예를 들어, 보호 재료의 적용을 위한 개구를 허용하기 위해 조립되지 않은 채 남아 있는 디바이스 하우징(114)의 하나 이상의 부분이 이제 디바이스 하우징에 추가되어, 컴퓨팅 디바이스(102)의 조립을 완료한다.

도 6은 디바이스 컴포넌트 노출 보호의 예시적인 방법(600)을 예시한다. 방법이 설명되는 순서는 제한으로서 해석되도록 의도되지 않으며, 임의의 수의 설명된 방법 동작들 또는 이들의 조합이 방법 또는 대안적인 방법을 수행하기 위해 임의의 순서로 수행될 수 있다.

단계(602)에서, 컴퓨팅 디바이스의 디바이스 컴포넌트들이 디바이스 컴포넌트들을 둘러싸는 인클로저형 하우징 내에 조립된다. 예를 들어, 디바이스 컴포넌트들(112)은 PCB와 같은 기판 어셈블리(116) 및 전자 컴포넌트들(118)을 포함할 수 있다. 디바이스 컴포넌트들(112)은 또한 컴퓨팅 디바이스(102)의 기능을 위해 포함될 비-전자 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 일례에서, 디바이스 하우징(114)은 디바이스 컴포넌트들(112)을 둘러싸도록 완전히 조립될 수 있다.

단계(604)에서, 인클로저형 하우징의 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들이 보호 재료로 채워지며, 보호 재료는 디바이스 컴포넌트들이 인클로저형 하우징에 들어가는 외부 물질에 노출되는 것을 방지한다. 예를 들어, 보호 재료는 기판 어셈블리(116) 및/또는 전자 컴포넌트들(118) 중 하나 또는 이들의 조합을 덮는 LME(122)일 수 있다. LME(122)는 디바이스 컴포넌트들(112) 주위의 빈 공간들을 채우기 위해 디바이스 하우징의 포트 또는 개구를 통해 액체 전구체로서 조립된 디바이스 하우징(114)의 개구를 통해 적용될 수 있고, 그 후 LME를 경화시키기 위해 ≤70℃의 열 및/또는 UV 방사선을 적용할 수 있다. 개구는, 몇 가지 예를 들자면, SIM 트레이 또는 주입용으로 설계된 다른 포트일 수 있다. 상이한 조합들의 LME는, 컴퓨팅 디바이스(102)에 어떤 디바이스 컴포넌트들(112)이 포함되는지, 컴퓨팅 디바이스가 조립 동안 재작업을 필요로 하는지, 디바이스를 시장에 출시한 후에 디바이스의 상이한 컴포넌트들이 어떻게 수리될 필요가 있을 수 있는지, 디바이스 컴포넌트들 중 어떤 것이 더 많거나 더 적은 충격 보호를 필요로 하는지 등에 따라 단일 컴퓨팅 디바이스(102) 내에서 사용될 수 있다.

본 명세서에 설명된 디바이스 컴포넌트 노출 보호의 특징들은 모바일 디바이스들과 같은 디바이스들을 기계적으로 견고하고 방수성으로 만든다. 예를 들어, 종래의 디바이스들에 포함된 전자 컴포넌트들 및 커넥터들은 통상적으로 수분 손상 또는 침투에 취약하며, 이는 상이한 전기 전위로 유지되는 회로 엘리먼트들 사이에서 전기적 단락들 및 덴드라이트 성장(dendrite growth)을 야기할 수 있다. 그러나, LME 및/또는 TP 보호형 ZIF 커넥터들을 갖는 PCB 보드들과 같이 본 명세서에 설명된 기술들로 트리트먼트된 디바이스 컴포넌트들은 12VDC 바이어스까지 누설 전류가 측정되지 않았고, 물로 덮일 때 부식 전류를 나타내지 않았다. 예를 들어, 부식 전류는 전류를 측정하기 위해 회로에 직렬로 배치된 Hewlett Packard 34401A 멀티미터를 사용하는 것과 같은 다양한 기술들에 의해 측정될 수 있다.

또한, LME, 및 TP를 갖는 LME를 사용하여 트리트먼트된 디바이스 컴포넌트들은 IEC 표준 60529 수질 테스트들에 의해 특정된 절차들을 사용하여 테스트되었다. 이러한 조건들 하에서, LME로 트리트먼트된 컴포넌트들을 포함하는 디바이스들은 약 1.5미터의 물에 침지되어 30분 내지 4시간 범위의 시간 동안 오프-상태 및 온-상태에서 테스트되었다. 테스트들 후, LME로 트리트먼트된 컴포넌트들을 포함하는 디바이스들은 디바이스 사양들에 따라 동작되었고, 온-상태에서 3시간 동안 수행함으로써 내식성을 나타내었다. 또한, LME로 트리트먼트된 컴포넌트들을 포함하는 디바이스들은 약 2.5미터의 물에서 30분 동안 오프-상태에서 테스트된 후, 디바이스 사양들에 따라 동작되었고 내식성을 나타내었다.

다른 예에서는, 예를 들어, 사용자가 부딪히는 충돌의 결과로서 디바이스를 수영장에 떨어뜨리는 것을 시뮬레이션하기 위해 LME로 트리트먼트된 컴포넌트들을 포함하는 디바이스들이 염소를 함유한 수영장 물에 4.27미터 깊이로 떨어뜨려졌으며, 사용자는 디바이스를 수영장에 반복적으로 떨어뜨렸다. 두 경우 모두, LME로 트리트먼트된 컴포넌트들을 포함하는 디바이스들은 회수된 후 디바이스 사양들에 따라 동작되었다. 또한, LME로 트리트먼트된 컴포넌트들을 포함하는 디바이스들은 물 속에 있는 동안 비디오 녹화들을 수행할 수 있었다.

도 7은 디바이스 컴포넌트 노출 보호의 예들을 구현할 수 있는 예시적인 디바이스(700)의 다양한 컴포넌트들을 예시한다. 예시적인 디바이스(700)는 모바일 디바이스와 같은 임의의 형태의 전자 및/또는 컴퓨팅 디바이스로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 6을 참조하여 도시되고 설명된 컴퓨팅 디바이스(102)는 예시적인 디바이스(700)로서 구현될 수 있다.

디바이스(700)는 다른 디바이스들과 디바이스 데이터(704)의 유선 및/또는 무선 통신을 가능하게 하는 통신 송수신기들(702)을 포함한다. 디바이스 데이터(704)는 디바이스(700) 및 그 컴포넌트들이 본 명세서에 설명된 기술들을 사용하여 방수성 및/또는 내수성 속성들을 갖도록 트리트먼트된 방법에 관한 정보와 같은 디바이스 정보 및 설정들을 포함할 수 있다. 디바이스 데이터(704)는 또한 수리 동안 디바이스(700)를 트리트먼트하는 방법에 관한 제안된 기술들 및 정보, 예를 들어, 디바이스의 어느 부분들이 LME 및/또는 TP로 트리트먼트되었는지, 보호 재료를 액체 상태로 되돌리기 위해 LME 및/또는 TP를 재가열하는 방법 등을 포함할 수 있다. 또한, 디바이스 데이터(704)는 임의의 타입의 오디오, 비디오 및/또는 이미지 데이터를 포함할 수 있다. 송수신기들의 예들은 다양한 IEEE 802.15(Bluetooth^TM) 표준들을 준수하는 무선 개인 영역 네트워크(wireless personal area network)(WPAN) 라디오들, 다양한 IEEE 802.11(WiFi^TM) 표준들 중 임의의 것을 준수하는 무선 근거리 네트워크(wireless local area network)(WLAN) 라디오들, 셀룰러폰 통신을 위한 무선 광역 네트워크(wireless wide area network)(WWAN) 라디오들, 다양한 IEEE 802.16(WiMAX^TM) 표준들을 준수하는 무선 대도시권 네트워크(wireless metropolitan area network)(WMAN) 라디오들, 및 네트워크 데이터 통신을 위한 유선 근거리 네트워크(local area network)(LAN) 이더넷 송수신기들을 포함한다.

디바이스(700)는 하나 이상의 데이터 입력 포트(706)를 포함할 수 있고, 이를 통해 디바이스에 대한 사용자-선택 가능형 입력들, 메시지들, 음악, 텔레비전 컨텐츠, 및 임의의 컨텐츠 및/또는 데이터 소스로부터 수신된 임의의 다른 타입의 오디오, 비디오 및/또는 이미지 데이터와 같은 임의의 타입의 데이터, 미디어 컨텐츠 및/또는 입력들이 수신될 수 있다. 데이터 입력 포트들은 USB 포트들, 동축 케이블 포트들 및 플래시 메모리, DVD들, CD들 등을 위한 다른 직렬 또는 병렬 커넥터들(내부 커넥터들 포함)을 포함할 수 있다. 이 데이터 입력 포트들은 디바이스를 임의의 타입의 컴포넌트들, 주변 장치들, 또는 마이크로폰들 및/또는 카메라들과 같은 액세서리들에 커플링하는 데 사용될 수 있다. 데이터 입력 포트들은 또한, 위에서 설명된 바와 같이, LME 및/또는 TP와 같은 보호 재료들을 디바이스(700)의 내부로 전달하기 위해 하나 이상의 구현에서 사용될 수 있다.

디바이스(700)는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 마이크로프로세서들, 제어기들 등 중 임의의 것) 및/또는 컴퓨터-실행 가능 명령어들을 프로세싱하는 시스템-온-칩(system-on-chip)(SoC)으로서 구현되는 프로세서 및 메모리 시스템의 프로세싱 시스템(708)을 포함한다. 프로세서 시스템은 적어도 부분적으로 하드웨어로 구현될 수 있으며, 이는 집적 회로 또는 온-칩 시스템, 애플리케이션-특정 집적 회로(application-specific integrated circuit)(ASIC), 필드-프로그램 가능 게이트 어레이(field-programmable gate array)(FPGA), 복합 프로그램 가능 로직 디바이스(complex programmable logic device)(CPLD), 및 실리콘 및/또는 다른 하드웨어로 된 다른 구현들의 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 디바이스는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 또는 일반적으로 블록(710)에서 식별되는 프로세싱 및 제어 회로들과 관련하여 구현되는 고정 로직 회로 중 임의의 하나 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 디바이스(700)는 디바이스 내의 다양한 컴포넌트들을 커플링하는 임의의 타입의 시스템 버스 또는 다른 데이터 및 커맨드 전송 시스템을 추가로 포함할 수 있다. 시스템 버스는 제어 및 데이터 라인들뿐만 아니라, 상이한 버스 구조들 및 아키텍처들 중 임의의 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

디바이스(700)는 또한, 컴퓨팅 디바이스에 의해 액세스될 수 있고 데이터 및 실행 가능 명령어들(예를 들어, 소프트웨어 애플리케이션들, 프로그램들, 알고리즘들, 함수들 등)의 영구 저장을 제공하는 데이터 저장 디바이스들과 같이 데이터 저장을 가능하게 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 메모리(712)를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 저장 메모리(712)의 예들은 휘발성 메모리 및 비-휘발성 메모리, 고정식 및 이동식 매체 디바이스들, 및 컴퓨팅 디바이스 액세스를 위해 데이터를 유지하는 임의의 적절한 메모리 디바이스 또는 전자 데이터 스토리지를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 저장 메모리는 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(RAM), 판독 전용 메모리(read-only memory)(ROM), 플래시 메모리, 및 다양한 메모리 디바이스 구성들에서의 다른 타입들의 저장 메모리 디바이스들의 다양한 구현들을 포함할 수 있다. 디바이스(700)는 또한 대용량 저장 매체 디바이스를 포함할 수 있다.

컴퓨터 판독 가능 저장 메모리(712)는 디바이스 데이터(704), 다른 타입들의 정보 및/또는 데이터, 및 다양한 디바이스 애플리케이션들(714)(예를 들어, 소프트웨어 애플리케이션들)을 저장하기 위한 데이터 저장 메커니즘들을 제공한다. 예를 들어, 운영 체제(716)는 메모리 디바이스와 소프트웨어 명령들로서 유지될 수 있고 프로세서 시스템(708)에 의해 실행될 수 있다. 디바이스 애플리케이션들은 또한 임의의 형태의 제어 애플리케이션, 소프트웨어 애플리케이션, 신호-프로세싱 및 제어 모듈, 특정 디바이스에 고유한 코드, 특정 디바이스에 대한 하드웨어 추상화 계층 등과 같은 디바이스 매니저를 포함할 수 있다.

디바이스(700)는 또한 오디오 시스템(720)에 대한 오디오 데이터를 생성하고 /하거나 디스플레이 시스템(722)에 대한 디스플레이 데이터를 생성하는 오디오 및/또는 비디오 프로세싱 시스템(718)을 포함한다. 오디오 시스템 및/또는 디스플레이 시스템은 오디오, 비디오, 디스플레이 및/또는 이미지 데이터를 프로세싱, 디스플레이 및/또는 다른 방식으로 렌더링하는 임의의 디바이스들을 포함할 수 있다. 디스플레이 데이터 및 오디오 신호들은 RF(radio frequency) 링크, S-비디오 링크, HDMI(high-definition multimedia interface), 복합 비디오 링크, 컴포넌트 비디오 링크, DVI(digital video interface), 아날로그 오디오 연결부, 또는 미디어 데이터 포트(724)와 같은 다른 유사한 통신 링크를 통해 오디오 컴포넌트 및/또는 디스플레이 컴포넌트에 통신될 수 있다. 구현들에서, 오디오 시스템 및/또는 디스플레이 시스템은 예시적인 디바이스의 통합된 컴포넌트들이다. 대안적으로, 오디오 시스템 및/또는 디스플레이 시스템은 예시적인 디바이스의 외부 주변 컴포넌트들이다.

디바이스(700)는 또한, 예를 들어, 디바이스가 모바일 디바이스 또는 휴대용 카메라 디바이스로서 구현될 때, 하나 이상의 전원(726)을 포함할 수 있다. 전원들은 충전 및/또는 전력 시스템을 포함할 수 있고, 가요성 스트립 배터리, 재충전식 배터리, 충전식 슈퍼-캐패시터 및/또는 임의의 다른 타입의 능동 또는 수동 전원으로서 구현될 수 있다.

디바이스 컴포넌트 노출 보호의 구현들이 특징들 및/또는 방법들에 특정한 언어로 설명되었지만, 첨부된 청구 범위의 주제가 설명된 특정 특징들 또는 방법들에 반드시 제한되는 것은 아니다. 오히려, 특정 특징들 및 방법들은 디바이스 컴포넌트 노출 보호의 예시적인 구현들로서 개시되며, 다른 동등한 특징들 및 방법들이 첨부된 청구 범위의 범주 내에 있도록 의도된다. 또한, 다양한 상이한 예들이 설명되고, 각각의 설명된 예는 독립적으로 또는 하나 이상의 다른 설명된 예와 관련하여 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 논의되는 기술들, 특징들 및/또는 방법들의 추가적인 양태들은 다음 중 하나 이상과 관련된다.

컴퓨팅 디바이스로서, 컴퓨팅 디바이스의 하우징 내에 둘러싸인 디바이스 컴포넌트들; 및 하우징 내에 포함되고 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 채우는 보호 재료 - 보호 재료는 디바이스 컴포넌트들이 하우징에 들어가는 외부 물질에 노출되는 것을 방지함 - 를 포함하는 컴퓨팅 디바이스.

위에서 설명된 컴퓨팅 디바이스에 대안적으로 또는 이에 더하여, 컴퓨팅 디바이스 중 임의의 하나 또는 이들의 조합은 디스플레이를 갖는 모바일 디바이스이고, 디스플레이 및 하우징은 디바이스 컴포넌트들 주위에 인클로저를 형성한다. 보호 재료는 컴퓨팅 디바이스의 안팎(inside-out)으로부터 외부 물질로부터 디바이스 컴포넌트들을 보호한다. 보호 재료는 컴퓨팅 디바이스의 안팎으로부터 외부 물질로부터 디바이스 컴포넌트들을 방수 처리한다. 보호 재료는 하나 이상의 열가소성 플라스틱(thermoplastic)(TP) 재료를 포함한다. 하나 이상의 TP 재료는 디바이스 컴포넌트들 중 하나 이상에 TP 필름으로서 적용된다. 보호 재료는 하나 이상의 저-모듈러스 엘라스토머(low-modulus elastomer)(LME) 재료들을 포함한다. 하나 이상의 LME 재료는 디바이스 컴포넌트들 중 하나 이상에 액체 전구체로서 적용되고, 이어서 하나 이상의 LME 재료를 경화시킨다. 보호 재료는 하나 이상의 TP 재료 및 하나 이상의 LME 재료를 포함한다. 보호 재료는 하나 이상의 소수성 또는 친유성 재료로 구성된다.

방법으로서, 컴퓨팅 디바이스의 하우징 내에 디바이스 컴포넌트들을 조립하는 단계 - 하우징은, 조립이 완료되면, 컴퓨팅 디바이스의 디바이스 컴포넌트들을 둘러쌈 -; 및 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 보호 재료로 채우는 단계 - 보호 재료는, 상기 조립이 완료되면, 디바이스 컴포넌트들이 하우징에 들어가는 외부 물질에 노출되는 것을 방지함 - 를 포함하는 방법.

위에서 설명된 방법에 대안적으로 또는 이에 더하여, 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 채우는 단계 중 임의의 하나 또는 이들의 조합이 상기 조립이 완료되기 전에 완료된다. 하우징에서 상기 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 채우는 단계를 용이하게 하기 위해 하우징을 조립된 디바이스 컴포넌트들과 배향시키는 단계를 추가로 포함한다. 보호 재료는 상기 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 채우는 단계를 위해 액체 상태에 있다. 액체 상태에 있는 보호 재료를 열 및/또는 자외선(ultraviolet)(UV) 방사선으로 경화시키는 단계를 추가로 포함한다. 보호 재료는 하나 이상의 저-모듈러스 엘라스토머(LME) 재료 및/또는 하나 이상의 열가소성 플라스틱(TP) 재료를 포함한다. 보호 재료는 컴퓨팅 디바이스의 안팎으로부터 외부 물질로부터 디바이스 컴포넌트들을 보호한다.

보호 재료로서, 디바이스 하우징 내에 둘러싸인 디바이스 컴포넌트들 주위에 적용하기 위한 액체 전구체; 및 디바이스 컴포넌트들이 디바이스 하우징에 들어가는 외부 물질에 노출되는 것을 방지하는 경화된 상태의 액체 전구체 - 경화된 상태는 액체 전구체에 대한 열 및/또는 자외선(UV) 방사선의 적용에 기초하여 발생함 - 를 포함하는 보호 재료.

위에서 설명된 보호 재료에 대안적으로 또는 이에 더하여, 보호 재료 중 임의의 하나 또는 이들의 조합은 하나 이상의 저-모듈러스 엘라스토머(LME) 재료 및/또는 하나 이상의 열가소성 플라스틱(TP) 재료를 포함한다. 보호 재료는 하나 이상의 소수성 또는 친유성 재료로 구성된다. 보호 재료는 디바이스 하우징의 안팎으로부터 외부 물질로부터 디바이스 컴포넌트들을 보호한다.

Claims

컴퓨팅 디바이스로서,
기판에 부착된 전자 컴포넌트들을 가지는 기판 어셈블리들을 포함하는 디바이스 컴포넌트들 - 상기 디바이스 컴포넌트들 및 상기 기판은 상기 컴퓨팅 디바이스의 하우징 내에 둘러싸임 -;
상기 전자 컴포넌트들 및 상기 기판에 적용되고 상기 전자 컴포넌트들 및 상기 기판을 덮는 열가소성 플라스틱 필름; 및
상기 하우징 내에 포함되고, 상기 열가소성 플라스틱 필름 위에 놓이고, 상기 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 채우는 저-모듈러스 엘라스토머(low-modulus elastomer) 보호 재료 - 상기 열가소성 플라스틱 필름과 상기 저-모듈러스 엘라스토머 보호 재료는 상기 디바이스 컴포넌트들이 상기 하우징에 들어가는 외부 물질(external matter)에 노출되는 것을 방지함 -
를 포함하는 컴퓨팅 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 컴퓨팅 디바이스는 디스플레이를 갖는 모바일 디바이스이고, 상기 디스플레이 및 상기 하우징은 상기 디바이스 컴포넌트들 주위에 인클로저를 형성하는 컴퓨팅 디바이스.
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열가소성 플라스틱 필름과 상기 저-모듈러스 엘라스토머 보호 재료는 상기 디바이스 컴포넌트들을 방수 처리하는 컴퓨팅 디바이스.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디바이스 컴포넌트들은 하나 이상의 제로 삽입력(ZIF) 커넥터들을 포함하고, 상기 열가소성 플라스틱 필름이 상기 ZIF 커넥터들 각각의 주위에 타이트하게 정합되는 컴퓨팅 디바이스.
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방법으로서,
기판에 부착된 전자 컴포넌트들을 가지는 기판 어셈블리들을 포함하는 디바이스 컴포넌트들을 컴퓨팅 디바이스의 하우징 내에 조립하는 단계 - 상기 하우징은, 상기 조립이 완료되면, 상기 컴퓨팅 디바이스의 상기 디바이스 컴포넌트들을 둘러쌈 -;
열가소성 플라스틱 필름으로 덮어진 어셈블리를 생성하기 위해, 상기 전자 컴포넌트들 및 상기 기판에 열가소성 플라스틱 필름을 적용하는 단계; 및
상기 열가소성 플라스틱 필름으로 덮어진 어셈블리에 저-모듈러스 엘라스토머 보호 재료를 적용하는 단계 - 상기 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 상기 저-모듈러스 엘라스토머 보호 재료로 채워, 상기 조립이 완료되면, 상기 디바이스 컴포넌트들이 상기 하우징에 들어가는 외부 물질에 노출되는 것을 방지함 -
를 포함하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 채우는 것은 상기 조립이 완료되기 전에 완료되는 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 하우징에서 상기 디바이스 컴포넌트들 주위의 빈 공간들을 채우기 위해 상기 저-모듈러스 엘라스토머 보호 재료가 흐르도록 상기 조립된 디바이스 컴포넌트들을 가지는 상기 하우징을 배향시키는 단계를 추가로 포함하고,
상기 저-모듈러스 엘라스토머 보호 재료는 액체 상태에 있는 방법.
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제13항에 있어서, 상기 액체 상태에 있는 저-모듈러스 엘라스토머 보호 재료를 열, 자외선(UV) 방사선, 또는 열과 UV 방사선의 조합 중 하나로 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 디바이스 컴포넌트들은 하나 이상의 제로 삽입력(ZIF) 커넥터들을 포함하고, 상기 방법은 열가소성 플라스틱 필름을 상기 ZIF 커넥터들 각각의 주위에 타이트하게 정합하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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