用于施涂保护性涂层的掩蔽基底的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本文要求提交日为2013年1月8日、标题为"METHODSFORREMOVINGPROTECTIVE COATINGFROMAREASOFANELECTRONICDEVICE(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METHODSFOR MASKINGELECTRONICDEVICESFORAPPLICATIONOFPROTECTIVECOATINGSANDMASKED ELECTRONICDEVICES(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, 254C〃 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
[0003] 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。
[0004] 相关现有技术
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 发明概述
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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TechsprayorAmarillo,Texas的W0NDERMASK?;获自ITW ChemtronicsofKennesaw,Georgia的CHEMASK?;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。
[0014] 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（headphonejackreceptacle)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。
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 附图简述
[0018] 在附图中：
[0019]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；
[0020] 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；
[0021] 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；
[0022] 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；
[0023] 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 害J，以促进除去掩膜；
[0024] 图6示出了可插入的掩膜元件的一个实施方案；和
[0025] 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。
[0026] 详细说明
[0027] 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1〇〇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1〇〇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。
[0028] 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。
[0029] 图IB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l〇2c，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）。
[0030] 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"。
[0031] 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10