用于溢流涂布電子電路組件的配制的樹脂組合物的制作方法
【專利說明】用于溢流涂布電子電路組件的配制的樹脂組合物
[0001] 發明背景 1.發明領域
[0002] 本發明總體上設及配制的樹脂體系、用此類體系涂布的電子電路組件W及應用它 們的方法。
[0003] 更具體地說，本發明設及保護性聚合物膜，其用于可為組合結構的一部分并且其 易受極端環境和/或機械劣化(諸如來自振動)影響的溢流涂布電子電路組件和其他電子裝 置，從而在固化時包封裝置或組件并且保護其免受極端環境暴露所導致的損害。
[0004] 2.相關技術描述
[0005] 存在用于灌封和/或包封電子電路組件或其他此類電子裝置的分類眾多的兩種組 分填充的或未填充的聚合物樹脂體系。許多運些配制物是基于使用許多相同的基礎原材料 W在加工期間和/或在固化時實現所需特性的相似技術。所述配制物通常由諸如丙締酸樹 月旨、聚氨醋、娃樹脂或環氧合成樹脂的材料組成。
[0006] 灌封材料的主要目標是在包括暴露于化學、高濕度、振動W及溫度極限的環境中 為敏感的電子產品提供保護和支持。雖然運些灌封材料是成功的，仍需要降低此類電子組 件的重量和成本。灌封材料常規上用于填充裝置或組件并且，因此它們非常厚。運種特性對 于某些應用可被認為是不利的。灌封的物品還不易重復置入(re-enterable)(即，對于檢查 和/或修復填充的部件，其足夠柔軟W切割成易于移除）。因此，低硬度(柔軟的）、低模量(彈 性的）、振動衰減聚氨醋和娃樹脂灌封W及包封體系被認為是最期望的材料，其用于在延長 的時間段內提供表面安裝電子產品的環境保護和機械支持，所述表面安裝電子產品經受此 類溫度極限W及振動。
[0007] 為此，電子組件的各個制造商已經選擇使用介電保形涂層作為他們的環境保護屏 障。此類保形涂層的厚度通常為2密耳（± 1密耳）。盡管運種方法已經證明在靜態環境存在 的某些應用中的成功，但是需要暴露于溫度極限和振動的大型部件的機械支持和環境保護 的應用已經證明是不成功的，運是由于隨時間推移而導致的疲勞破壞。無鉛焊料在電子部 件中的使用也有助于對大型重型電子部件的較大機械支持和減振的需要。
[000引 W下美國專利或公開的申請解決了如上所述的設計挑戰中的一些:4，300，184; 5， 863，597;5，871，822;8，360，390;W及US2006/0076047。
[0009]因此，嘗試用小機械完整性、低硬度、低模量配制的樹脂體系填充厚的昂貴灌封化 合物與薄的介電保形涂層之間的縫隙，所述配制的樹脂體系能夠提供機械結構支持同時提 供振動抑制并且降低在常規灌封組件中使用的整體樹脂重量和成本，運在本領域中將是有 用的進步并且可被需要使用灌封和/或保形涂層體系的任何行業快速地接受。
[001日]發明概述
[0011]根據本文所述的發明原理實現前述目標和其他目標，在一個方面其提供具有多部 分(例如，兩個或更多個部分)聚合物樹脂體系的溢流涂布組合物，其特征在于溢流涂布組 合物具有5至12分鐘的膠凝時間和1至5的觸變指數，使得當固化時溢流涂布組合物具有15A 至8抓的肖氏硬度。
[0012] 在另一方面，本發明提供電路組件，其包括具有多個電路部件的底座支架，所述多 個電路部件從附接至所述多個電路部件的所述底座支架的表面向外延伸并且電連接至電 路，其中電路組件溢流涂布有預定體積的如本文詳細定義和描述的溢流涂布組合物，使得 溢流涂布組合物在固化時基本上覆蓋或包封電路組件成為固定團塊，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，豎直)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，本發明提供對暴露于延長的溫度極限和振動的電路組件提供機械支 持和環境保護的方法:通過施加預定體積的如本文詳細定義和描述的溢流涂布組合物來基 本上覆蓋或包封電路組件，從而允許溢流涂布組合物膠凝;并且在足W提供15A至8加肖氏 硬度的溫度下將涂布的組件固化一段時間。
[0014] 通過與所隨附附圖和實施例結合的本發明各方面的W下詳細描述，本發明的運些 W及其他目標、特征和優點將變得顯而易見。
[0015] 附圖簡述
[0016] 為了使本發明的上述特征可得到更加詳細理解的方式，即對本發明的更具體描述 可參照實施方案來獲得，實施方案中的一些在附圖中示出或獲取。然而，應指出的是，附圖 只代表本發明的典型實施方案，并且不應該視為對本發明范圍的限制，因為本發明可承認 其它同等有效的實施方案。
[0017] 圖1示出具有高電路部件的電子電路板組件的橫截面透視圖，所述高電路部件從 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組合物。
[0018] 圖2A-2B-起分別描繪實際電子電路組件的頂視圖和側視圖，所述實際電子電路 組件用本文所述的組合物溢流涂布，從而有效地包封并保護所述組件和電子電路。
[0019] 為便于理解，已盡可能使用相同的參考數字來指代附圖中通用的相同元件。運些 附圖沒有按比例繪制或描繪并且為簡明起見可簡化。此外，設想的是，一個實施方案的元件 和特征可在無需進一步陳述的情況下有利地并入其他實施方案。
[0020] 發明的某些實施方案的詳述
[0021] 如W上概述，本發明設及發現具有某些性能特征的配制的樹脂體系，所述性能特 征可用于保護性涂布和/或包封電子裝置，例如經受包括在延長時間段內暴露于化學、高濕 度、振動W及溫度極限的極端環境的表面安裝電子裝置。如下面更為詳細的討論，發明人驚 訝地發現聚合物配制物，所述聚合物配制物基于提供低至中等硬度和低模量的彈性體/能 量吸收化學性質失活的主鏈，并且與常規的灌封裝置相比降低了整體樹脂重量和成本，同 時提供相同的環境保護、機械支持和振動抑制。此類優點至今被認為在不使用完全填充容 納電子裝置的空間的常規灌封材料的情況下是不能得到的。因此，鑒于本文描述的聚合物 配制的樹脂，使用此類產物和溢流涂布方法可用來取代其中重量和總成本由于樹脂體積而 成為關注問題的灌封材料，但仍獲得所需的性能特性。
[0022] 因此，在一個方面，本發明提供多部分聚合物樹脂體系的溢流涂布組合物，其特征 在于具有5至12分鐘的膠凝時間和1至5的觸變指數，使得當固化時溢流涂布組合物具有15A 至8抓的肖氏硬度。
[0023] 如本文所用，術語"固化的"是指溢流涂布組合物通過樹脂與催化劑在例如多部分 聚合物樹脂體系中的反應或通過聚合物體系（例如在不需要催化劑的聚合物體系中）的溶 劑載體的蒸發而硬化。固化的溢流涂布組合物將顯示其完整強度并且提高其可用性。
[0024] 雖然設想用于本文中使用的優選的多部分聚合物樹脂體系包含聚氨醋，但本領域 的技術人員將理解可使用任何合適的聚合物樹脂，包括例如丙締酸樹脂、娃樹脂、聚硅氧烷 W及環氧樹脂，或運些樹脂的任何混合物（例如，環氧樹脂/聚氨醋，或丙締酸樹脂/聚氨 醋）。在某些實施方案中，多部分聚合物樹脂體系包含聚氨醋，其可由聚異氯酸醋預聚物和 聚丙二醇W及作為穩定劑的苯甲酯氯形成，所述聚異氯酸醋預聚物由2,4'-MDI異構體含量 提高的中等官能度的聚合二苯基甲燒二異氯酸醋（pMDI)(諸如由Bayer Corp.W商品名 M0NDUR飯MRS市售的或其他等效物)合成。
[0025] 用于制備聚氨醋組合物的預聚物的其他合適的聚異氯酸醋包括具有至少兩個異 氯酸醋部分的任何化合物。二異氯酸醋可舉例如下：1,5-亞糞基二異氯酸醋、4,4'-二苯基 甲燒二異氯酸醋(4,4'-101)、4,4'-二苯基二甲基甲燒二異氯酸醋、4,4'-二芐基二異氯酸 醋、二烷基二苯基甲燒二異氯酸醋、1，3-亞苯基二異氯酸醋、1，4-亞苯基二異氯酸醋、甲苯 二異氯酸醋、下燒-1,4-二異氯酸醋、六亞甲基二異氯酸醋、異亞丙基二異氯酸醋、亞糞基二 異氯酸醋、亞甲基二異氯酸醋、2,2,4-Ξ甲基六亞甲基二異氯酸醋、環己燒-1,4-二異氯酸 醋、苯二甲基二異氯酸醋、氨化苯二甲基二異氯酸醋、異氣爾酬二異氯酸醋、賴氨酸二異氯 酸醋、二環己基甲燒-4,4'-二異氯酸醋、1,3-雙(異氯酸根合甲基)環己燒、甲基-環己燒二 異氯酸醋、間-四甲基亞二甲苯基二異氯酸醋、2,4,6-Ξ異丙基苯二異氯酸醋、異亞丙基雙 (4-環己基異氯酸醋）及其混合物。二異氯酸醋的示例性混合物包括4，4 ' -MDI和2，4-MDI的 混合物。
[0026] 用于制備預聚物的聚異氯酸醋還可為例如通過將二異氯酸醋與二異氯酸醋反應 性化合物(例如多元醇如二元醇或多胺如二胺)反應制備的聚異氯酸醋。用于制備預聚物的 示例性聚異氯酸醋包括MDI的聚合物形式。用于制備預聚物的聚異氯酸醋還可為碳化二亞 胺修飾的二異氯酸醋，例如碳化二亞胺修飾的MDI。在某些實施方案中，用于制備預聚物的 聚異氯酸醋可具有如通過ASTM D2572測量的15 %至40 % (質量百分數），優選10 %至20 %變 化的異氯酸醋(NC0)含量。
[0027] 當多部分聚合物樹脂體系例如為聚氨醋體系時，聚異氯酸醋預聚物與多元醇反 應。通常，多元醇可為可與異氯酸醋基團反應的任何多元醇（即具有多于一個徑基附加其上 的化合物）。多元醇的實例包括乙二醇，即含有1，2二徑基基團的二醇(諸如乙二醇或丙二醇 及其衍生物）和丙Ξ醇或甘油及其衍生物。多元醇的實例包括聚丙二醇和聚四亞甲基酸乙 二醇。更具體地說，多元醇優選地選自分子量小于約600的多元醇的組。在一個實例中，多元 醇選自重均分子量為約300至約600道爾頓的多元醇的組。
[002引雖然聚丙二醇(諸如W商品名P0LY-G⑧20-56商購自Lonza Co巧.）為用于合成聚 氨醋主鏈的優選多元醇，但本領域的技術人員將認識到其他多元醇也是合適的。此類其他 多元醇包括，例如，聚下二締多元醇。聚下二締多元醇的實例包括但不限于，W商品名POLY BD i'li-45HTL0 和 P0LYBD@R-20