[發明專利]具有抗濕氣透過墊圈的制品及方法

無效

• 申請號: 201080009304.4
• 申請日: 2010-02-12
• 公開（公告）號: CN102334395A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 斯科特·B·查爾斯;邁克爾·A·克洛普;阿舒·N·穆朱達
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: H05K5/06
• 分類號: H05K5/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李新紅

技術領域

本發明涉及用于將蓋安裝并密封到機箱的墊圈材料。更具體地講，本發明涉及施用于敏感電子元件用容器表面的原位成形墊圈。

背景技術

電子元件可具有能被環境條件不利影響的使用性能。這些條件包括電磁干擾(EMI)、振動以及顆粒和化學污染。因此，通常通過將這些器件密封在有蓋容器中來對其進行保護。

用于墊圈制造的常規方法包括從彈性體的片狀材料中模切出墊圈，或者通過對彈性體混合物進行注模來成型墊圈。這兩種方法均需要諸如沖頭和模具的昂貴工具，其會增加成品的成本。較新的制造方法是將來自噴頭的流體彈性體的小珠或線沉積到基本平的表面上。可使用經編程以提供具有所需形狀的墊圈的自動化設備來控制流體彈性體線所采用的圖案。在形成所需的墊圈圖案之后，可在環境溫度下或在烘箱中使用熱或光，利用或不利用促進劑或其他添加劑來固化該流體彈性體線。

適于使用自動施用裝置“原位成形”墊圈的流體彈性體的組合物包含單組分或雙組分的硅樹脂、聚氨酯丙烯酸酯和環氧樹脂。這些組合物需具有適于從噴頭自動分配的粘度，但仍可固化以產生具有諸如減振、電子屏蔽和防止外源污染特性的墊圈。另外，墊圈需具有柔性和彈性。

發明內容

硬盤驅動器用于常見的消費電子器件，例如個人及膝上型計算機和個人音-像頻系統。這些器件中的磁盤驅動器趨向于體積變得更小并且能夠存儲越來越多的數據。相應地，為了快速訪問，磁盤驅動器以極高的速度旋轉。可分配的彈性體組合物可提供設計用于容器，如硬盤驅動器外殼的原位成形墊圈。為達到尺寸，放置及最終定位的準確性，原位成形墊圈的各種圖案通常需要使用自動液體分配來分配彈性體組合物，隨后原位固化成柔軟的彈性墊圈，這些墊圈表現出抗濕性、最小的壓縮變形以及對選定基材的粘附力。這些彈性體組合物在固化前應具有足夠低的粘度以易于分配。可固化組合物可制備為包括催化劑的單組分制劑或制備為需要在固化前添加固化劑和/或催化劑的雙組分制劑。無論未固化的墊圈組合物中包含何種組分，均可以加熱、光子化或兩者的結合，和/或，在雙組分制劑的容器中，通過在環境條件下簡單地組合各組分來引發固化過程。通常，未固化的制劑在施用時提供具有良好尺寸穩定性不塌陷墊圈材料的分配小珠，其在固化期間和固化后無形狀或位置變化。

就電子級清潔度而言，這些彈性體組合物在固化后的性能包括低逸氣和低可抽取物。這些性能優于市售的基于硅樹脂的原位成形墊圈的性質，這些墊圈通常包含在器件表面受到污染后可損壞電子元件的低分子量硅氧烷。由于所提供的制品利用基于環氧樹脂或丙烯酸酯的柔性材料，因此避免了由硅氧烷可能造成的損壞。

密封劑具有如柔韌性的性質并且具有低玻璃化轉變溫度是重要的，玻璃化轉變溫度通常低于10℃。其還需要易于施用，在固化期間對濕氣不敏感，并且能夠在相對低的溫度下固化。需要電子器件用的更好的密封劑，其易于施用并且可抵抗濕氣透過。需要可形成墊圈的密封劑，這些墊圈可用于其中包封電子器件的容器密封。

在一個方面，提供了用于容納電子器件的制品，其包括：容器，其具有至少第一部分和第二部分，第一部分具有第一配合面并且第二部分具有第二配合面；和墊圈，其接觸第一配合面和第二配合面，其中所述墊圈包含柔性聚合物；和填料，其中所述填料包括至少一種疏水性半晶質聚合物。該至少一種疏水性半晶質聚合物可包括聚烯烴、含氟聚合物或其組合。另外，該疏水性半晶質聚合物可具有微晶疇并且可呈微粉形式。

在另一個方面，本發明提供了一種密封電子器件的方法，其包括：提供容器，其具有至少第一部分和第二部分，第一部分具有第一配合面并且第二部分具有第二配合面；將電子器件放置在第一容器的第一部分中；將墊圈前體材料的小珠施用于容器的第一部分的第一配合面；固化墊圈前體材料的小珠以形成固化墊圈；以及放置容器的第二部分，使得第二容器的第二配合面與固化墊圈接觸，并且使得容器的第一部分和容器的第二部分至少部分地包圍所述電子器件。所述墊圈包含柔性聚合物；和填料，其中填料包括至少一種疏水性半晶質聚合物。該至少一種疏水性半晶質聚合物可包括聚烯烴、含氟聚合物或其組合。另外，該疏水性半晶質聚合物可以具有微晶疇并且可呈微粉形式。

所提供的制品和方法中的墊圈由流體預聚物組分形成，這些流體預聚物組分在固化后可形成橡膠密封件并且可用于密封容納電子器件的容器。聚合物體系包括可形成墊圈材料的填料，這些填料在固化之后阻止濕氣透過。

在本發明中，術語：