用于溢流涂布电子电路组件的配制的树脂组合物的制作方法
【专利说明】用于溢流涂布电子电路组件的配制的树脂组合物
[0001] 发明背景 1.发明领域
[0002] 本发明总体上设及配制的树脂体系、用此类体系涂布的电子电路组件W及应用它 们的方法。
[0003] 更具体地说，本发明设及保护性聚合物膜，其用于可为组合结构的一部分并且其 易受极端环境和/或机械劣化(诸如来自振动)影响的溢流涂布电子电路组件和其他电子装 置，从而在固化时包封装置或组件并且保护其免受极端环境暴露所导致的损害。
[0004] 2.相关技术描述
[0005] 存在用于灌封和/或包封电子电路组件或其他此类电子装置的分类众多的两种组 分填充的或未填充的聚合物树脂体系。许多运些配制物是基于使用许多相同的基础原材料 W在加工期间和/或在固化时实现所需特性的相似技术。所述配制物通常由诸如丙締酸树 月旨、聚氨醋、娃树脂或环氧合成树脂的材料组成。
[0006] 灌封材料的主要目标是在包括暴露于化学、高湿度、振动W及溫度极限的环境中 为敏感的电子产品提供保护和支持。虽然运些灌封材料是成功的，仍需要降低此类电子组 件的重量和成本。灌封材料常规上用于填充装置或组件并且，因此它们非常厚。运种特性对 于某些应用可被认为是不利的。灌封的物品还不易重复置入(re-enterable)(即，对于检查 和/或修复填充的部件，其足够柔软W切割成易于移除）。因此，低硬度(柔软的）、低模量(弹 性的）、振动衰减聚氨醋和娃树脂灌封W及包封体系被认为是最期望的材料，其用于在延长 的时间段内提供表面安装电子产品的环境保护和机械支持，所述表面安装电子产品经受此 类溫度极限W及振动。
[0007] 为此，电子组件的各个制造商已经选择使用介电保形涂层作为他们的环境保护屏 障。此类保形涂层的厚度通常为2密耳（± 1密耳）。尽管运种方法已经证明在静态环境存在 的某些应用中的成功，但是需要暴露于溫度极限和振动的大型部件的机械支持和环境保护 的应用已经证明是不成功的，运是由于随时间推移而导致的疲劳破坏。无铅焊料在电子部 件中的使用也有助于对大型重型电子部件的较大机械支持和减振的需要。
[000引 W下美国专利或公开的申请解决了如上所述的设计挑战中的一些:4，300，184; 5， 863，597;5，871，822;8，360，390;W及US2006/0076047。
[0009]因此，尝试用小机械完整性、低硬度、低模量配制的树脂体系填充厚的昂贵灌封化 合物与薄的介电保形涂层之间的缝隙，所述配制的树脂体系能够提供机械结构支持同时提 供振动抑制并且降低在常规灌封组件中使用的整体树脂重量和成本，运在本领域中将是有 用的进步并且可被需要使用灌封和/或保形涂层体系的任何行业快速地接受。
[001日]发明概述
[0011]根据本文所述的发明原理实现前述目标和其他目标，在一个方面其提供具有多部 分(例如，两个或更多个部分)聚合物树脂体系的溢流涂布组合物，其特征在于溢流涂布组 合物具有5至12分钟的胶凝时间和1至5的触变指数，使得当固化时溢流涂布组合物具有15A 至8抓的肖氏硬度。
[0012] 在另一方面，本发明提供电路组件，其包括具有多个电路部件的底座支架，所述多 个电路部件从附接至所述多个电路部件的所述底座支架的表面向外延伸并且电连接至电 路，其中电路组件溢流涂布有预定体积的如本文详细定义和描述的溢流涂布组合物，使得 溢流涂布组合物在固化时基本上覆盖或包封电路组件成为固定团块，并且在平行（即，水 平)于底座支架的部件表面上具有20密耳至75密耳的厚度，并且在垂直（即，竖直)于底座支 架的部件表面上具有4密耳至20密耳的厚度。
[0013] 在又一方面，本发明提供对暴露于延长的溫度极限和振动的电路组件提供机械支 持和环境保护的方法:通过施加预定体积的如本文详细定义和描述的溢流涂布组合物来基 本上覆盖或包封电路组件，从而允许溢流涂布组合物胶凝;并且在足W提供15A至8加肖氏 硬度的溫度下将涂布的组件固化一段时间。
[0014] 通过与所随附附图和实施例结合的本发明各方面的W下详细描述，本发明的运些 W及其他目标、特征和优点将变得显而易见。
[0015] 附图简述
[0016] 为了使本发明的上述特征可得到更加详细理解的方式，即对本发明的更具体描述 可参照实施方案来获得，实施方案中的一些在附图中示出或获取。然而，应指出的是，附图 只代表本发明的典型实施方案，并且不应该视为对本发明范围的限制，因为本发明可承认 其它同等有效的实施方案。
[0017] 图1示出具有高电路部件的电子电路板组件的横截面透视图，所述高电路部件从 底座支架的表面向外延伸，所述底座支架的表面施加有本文所述的溢流涂布组合物。
[0018] 图2A-2B-起分别描绘实际电子电路组件的顶视图和侧视图，所述实际电子电路 组件用本文所述的组合物溢流涂布，从而有效地包封并保护所述组件和电子电路。
[0019] 为便于理解，已尽可能使用相同的参考数字来指代附图中通用的相同元件。运些 附图没有按比例绘制或描绘并且为简明起见可简化。此外，设想的是，一个实施方案的元件 和特征可在无需进一步陈述的情况下有利地并入其他实施方案。
[0020] 发明的某些实施方案的详述
[0021] 如W上概述，本发明设及发现具有某些性能特征的配制的树脂体系，所述性能特 征可用于保护性涂布和/或包封电子装置，例如经受包括在延长时间段内暴露于化学、高湿 度、振动W及溫度极限的极端环境的表面安装电子装置。如下面更为详细的讨论，发明人惊 讶地发现聚合物配制物，所述聚合物配制物基于提供低至中等硬度和低模量的弹性体/能 量吸收化学性质失活的主链，并且与常规的灌封装置相比降低了整体树脂重量和成本，同 时提供相同的环境保护、机械支持和振动抑制。此类优点至今被认为在不使用完全填充容 纳电子装置的空间的常规灌封材料的情况下是不能得到的。因此，鉴于本文描述的聚合物 配制的树脂，使用此类产物和溢流涂布方法可用来取代其中重量和总成本由于树脂体积而 成为关注问题的灌封材料，但仍获得所需的性能特性。
[0022] 因此，在一个方面，本发明提供多部分聚合物树脂体系的溢流涂布组合物，其特征 在于具有5至12分钟的胶凝时间和1至5的触变指数，使得当固化时溢流涂布组合物具有15A 至8抓的肖氏硬度。
[0023] 如本文所用，术语"固化的"是指溢流涂布组合物通过树脂与催化剂在例如多部分 聚合物树脂体系中的反应或通过聚合物体系（例如在不需要催化剂的聚合物体系中）的溶 剂载体的蒸发而硬化。固化的溢流涂布组合物将显示其完整强度并且提高其可用性。
[0024] 虽然设想用于本文中使用的优选的多部分聚合物树脂体系包含聚氨醋，但本领域 的技术人员将理解可使用任何合适的聚合物树脂，包括例如丙締酸树脂、娃树脂、聚硅氧烷 W及环氧树脂，或运些树脂的任何混合物（例如，环氧树脂/聚氨醋，或丙締酸树脂/聚氨 醋）。在某些实施方案中，多部分聚合物树脂体系包含聚氨醋，其可由聚异氯酸醋预聚物和 聚丙二醇W及作为稳定剂的苯甲酯氯形成，所述聚异氯酸醋预聚物由2,4'-MDI异构体含量 提高的中等官能度的聚合二苯基甲烧二异氯酸醋（pMDI)(诸如由Bayer Corp.W商品名 M0NDUR饭MRS市售的或其他等效物)合成。
[0025] 用于制备聚氨醋组合物的预聚物的其他合适的聚异氯酸醋包括具有至少两个异 氯酸醋部分的任何化合物。二异氯酸醋可举例如下：1,5-亚糞基二异氯酸醋、4,4'-二苯基 甲烧二异氯酸醋(4,4'-101)、4,4'-二苯基二甲基甲烧二异氯酸醋、4,4'-二苄基二异氯酸 醋、二烷基二苯基甲烧二异氯酸醋、1，3-亚苯基二异氯酸醋、1，4-亚苯基二异氯酸醋、甲苯 二异氯酸醋、下烧-1,4-二异氯酸醋、六亚甲基二异氯酸醋、异亚丙基二异氯酸醋、亚糞基二 异氯酸醋、亚甲基二异氯酸醋、2,2,4-Ξ甲基六亚甲基二异氯酸醋、环己烧-1,4-二异氯酸 醋、苯二甲基二异氯酸醋、氨化苯二甲基二异氯酸醋、异氣尔酬二异氯酸醋、赖氨酸二异氯 酸醋、二环己基甲烧-4,4'-二异氯酸醋、1,3-双(异氯酸根合甲基)环己烧、甲基-环己烧二 异氯酸醋、间-四甲基亚二甲苯基二异氯酸醋、2,4,6-Ξ异丙基苯二异氯酸醋、异亚丙基双 (4-环己基异氯酸醋）及其混合物。二异氯酸醋的示例性混合物包括4，4 ' -MDI和2，4-MDI的 混合物。
[0026] 用于制备预聚物的聚异氯酸醋还可为例如通过将二异氯酸醋与二异氯酸醋反应 性化合物(例如多元醇如二元醇或多胺如二胺)反应制备的聚异氯酸醋。用于制备预聚物的 示例性聚异氯酸醋包括MDI的聚合物形式。用于制备预聚物的聚异氯酸醋还可为碳化二亚 胺修饰的二异氯酸醋，例如碳化二亚胺修饰的MDI。在某些实施方案中，用于制备预聚物的 聚异氯酸醋可具有如通过ASTM D2572测量的15 %至40 % (质量百分数），优选10 %至20 %变 化的异氯酸醋(NC0)含量。
[0027] 当多部分聚合物树脂体系例如为聚氨醋体系时，聚异氯酸醋预聚物与多元醇反 应。通常，多元醇可为可与异氯酸醋基团反应的任何多元醇（即具有多于一个径基附加其上 的化合物）。多元醇的实例包括乙二醇，即含有1，2二径基基团的二醇(诸如乙二醇或丙二醇 及其衍生物）和丙Ξ醇或甘油及其衍生物。多元醇的实例包括聚丙二醇和聚四亚甲基酸乙 二醇。更具体地说，多元醇优选地选自分子量小于约600的多元醇的组。在一个实例中，多元 醇选自重均分子量为约300至约600道尔顿的多元醇的组。
[002引虽然聚丙二醇(诸如W商品名P0LY-G⑧20-56商购自Lonza Co巧.）为用于合成聚 氨醋主链的优选多元醇，但本领域的技术人员将认识到其他多元醇也是合适的。此类其他 多元醇包括，例如，聚下二締多元醇。聚下二締多元醇的实例包括但不限于，W商品名POLY BD i'li-45HTL0 和 P0LYBD@R-20