表面涂层的制作方法
【专利说明】表面涂层
[0001] 本发明涉及表面涂层并尤其是，尽管非排它地，涉及这样的耐侵蚀和/或排斥液 体的表面涂层：其还向已经施加有所述涂层的制品提供导电性。本发明还涉及向制品施加 表面涂层的方法。制品例如为电子（手持式）设备的单独部件（component)。
[0002] 在例如印刷电路板（PCB)、电池、SM卡等的部件中常常使用电路。在最后组装 期间将这些部件装配以形成随时可以由顾客使用的工作设备-例如移动电话或者智能手 机。
[0003] 已知向组装好的工作设备提供表面涂层以保护所述设备本身不受侵蚀。例如，已 知向组装好的工作移动电话提供表面涂层，使得所述移动电话的表面具有防水性质。
[0004] 然而，对组装好的设备进行涂覆具有明显的缺点。例如，以这样的方式施加的保护 涂层不一定保护所述设备的内部部件的表面，特别是所述内部部件的电接触。这是因为所 述涂层是向已经组装好的设备施加的并因此并非所有的设备内表面暴露于所述保护涂层。 因此，如果这样的设备随后接触水，它可能由于水分渗入设备并损坏电路而变成不能够使 用的。
[0005] 已经提出了数种方法来解决该问题，所述方法包括在部件的电接触上面提供保护 涂层。
[0006] 在一种方法中，将用于提供保护涂层的电绝缘粘合（bonding)层层合至部件。 将所述电绝缘粘合层在升高的温度下通过如下层合至所述部件的平坦表面：在其上提供 压力。在随后的步骤中，在其中需要电气互连的位置处穿过所述电绝缘粘合层钻出通孔 (vias)或者孔。应当理解的是，这是复杂和耗时的多步骤工艺，其在钻孔时需要很大的精度 以确保一旦所述部件被组装起来，实现良好电接触。
[0007] 在另一方法中，将用于提供保护涂层的热塑性绝缘基质施加至部件。所述绝缘基 质包含多个导电性镍纤维。理想地，使每个纤维的纵轴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组装起来以形成设备，在所述部件之间产生电接触。然而，该 方法是有问题的，因为每个镍纤维需要绝缘涂层以防止所述部件本身短路。而且，这样的涂 层的效力受纤维取向的精度限制。已经发现，不总是可使所有纤维在垂直于所述部件的主 平面的方向上取向。因此，具有这样的涂层的部件经常容易短路。
[0008] 在另一方法中，将用于提供保护涂层的胶粘（adhesive)连接层层合至部件。所述 胶粘层使得第二部件能够与其连接。所述胶粘层由以下组成：含有导电粒子的绝缘的（经 常是热塑性的）树脂，所述导电粒子排列成使得一旦所述部件被组装起来，产生电接触，而 所述部件本身不易于短路。然而，由于对所述导电粒子的最小尺寸的限制，可利用的这种类 型的胶粘连接层不适用于将包含在小型设备如移动电话中的部件。
[0009] 还已知在向所述部件施加保护性保形涂层之前掩蔽所述部件的电接触点。所述掩 蔽优选通过胶粘带（胶带）进行。一旦已经将所述保护涂层施加至所述部件，除去所述掩 蔽，使得一旦所述部件被组装起来，产生电接触。应理解的是，掩蔽电接触的步骤需要很大 的精度，以确保仅接触点没有涂层-这是耗时的。而且，掩蔽接触点的步骤未解决当设备 暴露于例如水的成分时电路受损的问题，因为仍然存在水分渗透的缝隙（即，在掩蔽已经 除去后）。
[0010] 如将理解的，现有技术涂层和涂覆方法需要平坦表面使得所述涂层可与其层合或 者粘着。而且，所述表面必须能够在层合或者粘着步骤期间经受压力。
[0011] 然而，申请人所用的部件可为柔性的和/或其表面可为牢固地弯曲的。此外，所述 部件可为脆弱（精密的，delicate)并因此不能经受物理压力的施加。
[0012] 本发明的第一非排它性目标是提供这样的表面涂层：其克服或者至少显著地降低 与上述已知涂层相关的缺点。
[0013] 本发明的第二非排它性目标是提供遍及（across)制品的至少一个表面具有基本 上均匀厚度的表面涂层和/或与现有技术中已知的表面涂层相比具有更好的与制品的粘 着的表面涂层。
[0014] 本发明的一个进一步的非排它性目标是提供用保护性表面涂层涂覆制品的改善 的方法。制品例如为电子（手持式）设备的单独部件。
[0015] 本发明的一个甚至进一步的非排它性目标包括处理脆弱的和/或柔性的部件的 方法。
[0016] 本发明的一个甚至进一步的非排它性目标提供这样的防水设备：其内部部件的一 个或者所有涂覆有保护性表面涂层。
[0017] 应理解的是，通过使用术语〃设备"，发明人意指随时可以使用的完全组装好的单 元。设备具有呈现给使用者的（外）表面。外表面具有装饰价值以吸引使用者。设备由一 个或者多个"部件"构成。在本发明中，发明人使用术语"部件"表示位于设备内部的所 有电子零件（parts)。一旦设备完全组装好，这些部件的表面在设备的外部不可见。
[0018] 在第一方面中，本发明提供涂覆部件和/或设备以保护所述部件和/或设备免受 侵蚀和液体损害，同时向涂覆的部件和/或涂覆的设备给予导电性的方法，所述方法包括 在所述部件和/或设备上提供保护性聚合物物质的层，所述聚合物物质由以下前体单体中 的任意一种或者多种形成：
[0019] ?丙烯酸酯；
[0020] ?甲基丙烯酸酯；或者
[0021] ?有机硅烷。
[0022] 优选地，所述方法包括以下步骤：遍及所述一个或者多个部件的一个或者多个电 接触施加所述聚合物涂层。
[0023] 优选地，所述方法包括以下步骤：向所述一个或者多个部件施加所述聚合物涂层， 使得所述一个或者多个部件的表面没有区域是未涂覆的。
[0024] 优选地，所述涂层是穿过所述涂层的厚度导电的。
[0025] 优选地，所述涂层是遍及所述涂层的平面电绝缘的。
[0026] 这是有利的，因为当随后将部件组装时，在一个（例如涂覆的）部件的接触和邻接 或者相邻部件的接触之间，电接触是可能的。此外，存在很小的或者不存在（例如由电信号 从部件上的一条导电轨传递至相同部件上的另一导电轨所导致的）设备短路的危险，因为 所述涂层在横向平面中不导电。
[0027] 优选地，所述方法包括以下步骤：保护设备的外表面的至少部分免于所述涂层。例 如，所述方法可包括以下的初始步骤：将阻隔材料（例如胶带或者膜）施加至设备的外表面 的至少部分，以保护所述外表面的所述至少部分免于所述涂层。
[0028] 所述设备的所述外表面的所述至少部分可为移动电话设备或者平板电脑的屏幕， 或者音乐播放器的外部按钮，例如MP3播放器的音量按钮，或者移动电话的后盖，或者移动 电话的相机镜头，或者在正常使用中可见的设备的任何其它外表面。在一些实施方案中，设 备的基本上整个外表面被保护免于所述涂层，使得设备的仅内表面(其本质上是（内部） 部件的（外）表面）具有施加至其上的涂层。优点是：不想要的可见的或者纹理状的聚合 物涂层痕迹没有呈现给使用者。
[0029] 优选地，所述方法包括以下步骤：通过低功率和/或低压等离子体聚合沉积所述 前体单体。
[0030] 在一些实施方案中，所述方法首先包括用于在涂覆之前清洁和/或蚀刻和/或活 化所述一个或者多个电子部件的预处理步骤。以活化和/或清洁和/或蚀刻步骤形式的预 处理在改善所述聚合物涂层的粘着和交联方面可能是有利的。
[0031] 所述聚合物涂层对所述一个或者多个电子部件的粘着对于涂覆的表面的耐侵蚀 性是重要的。在制造所述电子部件后，经常发现残留一些来自焊接、胶接、处理的残留物。这 些残留物主要是有机污染或者氧化物形式的污染。当将所述部件在没有预处理的情况下涂 覆时，相当大部分的所述聚合物涂层与这些残留物结合，这随后可导致针孔。以活化和/或 清洁和/或蚀刻形式的预处理除去所述污染并允许所述涂层与所述一个或者多个电子部 件的表面的改善的粘着。
[0032] 优选地,该预处理如下进行：使用反应性气体如H2或者O2,额外地或者替换地用蚀 刻试剂如CF 4。它也可用惰性气体如Ar、N2或者He进行。也可使用前述气体的混合物。
[0033] 更优选地，所述预处理用02、Ar或者02和Ar的混合物进行。
[0034] 优选地，所述预处理进行30秒至30分钟，例如45秒至15分钟，优选1分钟至10 分钟，例如9、8、7、6、5、4、3、2、或者1分钟。所述