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Parylene优点与优势
Parylene薄膜是一种纯净的晶体和非晶体的线性聚合物,有不同的绝缘性、气体屏蔽性以及机械特性划分成不同种类,它们分别满足各种涂敷要求
由于Parylene流程没有液化阶段,所以涂敷不会集中在低区域,也不会呈现出液化特征:例如出现半月面或毛细面。Parylene薄膜具有低静态和动态摩擦系数,因而具有干燥细薄膜光滑的特性,对一些应用非常有用。
薄膜本身的特性以及其在温室下的沉积流程成膜让Parylene可以使用于许多产品,其中包括铁氧体、橡胶、硅橡胶、纸张、树脂、塑料、硅、金属,甚至粒状材料。由于Parylene可在超薄涂层中保持高效性,从而保障对类似电子传感器或隔板等精致的产品不会产生明显的机械或负载的影响。
因为Parylene涂敷在常态下没有干固现象,所涂产品不受重压、高温或溶剂的影响。而且PTC自动化Parylene真空沉积涂层流程本身就具有精确的质量控制。
- Parylene的技术
Parylene - 数十年的技术使用证明
四十年代后期,英国曼彻斯特大学有一位研究高分子化学家分离出独特的Parylene系列。后来Union Carbide公司的科学家威廉戈罕开发了一种沉积方法来应用了这种薄膜,而Union Carbide公司使其材料和方法商业化。帕拉科技,在1968年购买了涂敷加工的专利,并在这基础上开发了多个改良及优化性能的重要专利,终于形成了稳定可靠的Parylene 真空沉积涂 敷技术。
Parylene成了电子、航天、医学应用等领域首选的保护层。一般保护涂层涂料常态下通常是液体的,而Parylene是一种无液态阶段的被称为二聚体的高纯度粉末,经过气化,裂解,然后在部件表面形成的膜。生成的薄膜是薄的和敷形的、无针孔、可抗有机溶剂、无机溶剂和酸。Parylene适用于电气绝缘、 防潮及防化、机械保护、抛光、与及表面加固和防涂层剥落等多种用途。
- Parylene沉淀工艺

涂件的Parylene薄膜是在常温、无热和无机械应力的条件下的真空工作室中产生。
帕拉科技在涂敷过程中以独有的工艺来实现优越的温度控制和压力控制,从而达到无与伦比涂敷质量以及精准控制。(参考为何要选择帕拉科技?请参考更多信息。)
涂敷工艺从粉状原料汽化(二聚体)开始,约在150℃的温度下产生二聚气体。气体分子在第二阶段中加热到650℃后分裂成单气体。活跃的单气体被引入真空工作室内,散发并在室温下在涂件表面自发聚合成Parylene 薄膜。.
这种活性汽体分子的产生过程与液体涂敷有所区别,涂层不会对涂敷表面施加压力或表面张力。单气体会均匀的分散到原件各处,不会出现像液化的特性,例如产生表面张力或部件的每一表面、每一角落、每一槽缝形成半月面形的涂层。而Parylene涂层使得涂件从各个方向都同时暴露于聚合气体中,涂件可达到膜厚的一致性。
- Parylene规格与性能
Parylene变量
帕拉科技提供三种商业用的 Parylene 应用。它们各有其独特的电气特性和物理特性。若有选材、测定膜厚要求以及涂件制备等需要协助,请联系帕拉科技工程部。
PARYLENE N |
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PARYLENE C |
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PARYLENE D |
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Parylene N在三种中具有最高的绝缘性,具有独立于频率的介电常数。它比其他两款能够更加有效地渗透,因为在沉积活动期间具有更高的分子活性。Parylene N由于它的高频损耗和低介电常数值而经常被使用于高濒应用。 |
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Parylene C具有不同的化学性质,是因为它有一个氯原子在苯环,以致于有效的结合电气和物理性能,特别包括低湿度和透气度。这种材料的沉积速度比Parylene N更快,但渗透能力差了。 |
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Parylene D有两个氯原子加在苯环上。这导致薄膜的热稳定性比Parylene N或 C更大。但渗透能力与Parylene N和 C相比有所下降。 |
- 特殊 Parylene 的特性
表面的一致性
汽体沉积过程的自然性让Parylene可以渗透和涂敷在原件上,它能到达液化涂敷难以达到的表面,包括菱角处,深洞穴等地方。
不同于液化涂敷,Parylene 薄膜表面紧密一致,包括边缘、平面、角落和裂缝。这种稀薄涂层 不会损害部件的外形。
低介电常数
很多电子设备和部件具有微米级的精度,其信号处理速度会因为使用介电常数较高的涂料而降低。而Parylene有较低介电常量,加上其具有优越的隔水特性--Parylene涂敷可以提高信号处理速度及减低导体和隔层电容。
无压力作用
Parylene聚合在室温下发生,从而涂敷的电路板或其他装置被保护了也免受热应力的损害。与一般的常规材料不一样,Parylene薄膜在常态下产生,不需晾干所以不会对脆弱部分造成机械压力。
光学清晰度
Parylene薄膜透明和清晰的特点,使得表面印刷文字和其它特征的效果清晰可见,有利于品质的检验。这种吸收可见光的特性也使Parylene适合光学的用途。
超级的电气绝缘
Parylene优越的电介质性能,使它可作为一个理想的电子元件绝缘解决方案,它对精度影响极小。每mil涂层厚度薄膜的电介质的强度大于5000伏特。(参考Parylene 规格及性能)
生物适应性
在医学应用中,Parylene提供了一个无针孔的惰性屏障,它阻碍水分、化学、生物流体和生物气体的流动。Parylene N 和 C符合美国专利的第四大类生物测试 要求,具备器官移植以及其它长期医疗应用所需的高生物适应性。
假如生产要求和涂敷生产量有需求,要将Parylene 涂层流程部分或全部自行完成,请参考帕拉科技微电脑全程控制的Parylene 涂敷系统系列产品。
帕拉的 parylene 涂敷系统是微电脑控制并可由用户选择程序来达到各种工艺,膜厚度和生产产品夹具装载的要求。此系统能通过电脑操作界面来编写、储存和装载用户自定义的沉积负荷参数达到每个涂敷程序的要求。
- PTC设备型号
PTC 涂敷系统 - 尺寸
规格型号 |
直径 |
高度/长度 |
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LabTop® 3000 |
8” (195mm) |
9” (228mm) |
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Model 4000H |
12” (304mm) |
30” (762mm) |
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16” (405mm) |
30” (762mm) |
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Model 4000V |
12-3/16” (309mm) |
14” (356mm) |
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13-3/8” (340mm) |
17-3/4” (451mm) |
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15-3/16” (386mm) |
23-3/4” (603mm) |
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17-3/16” (437mm) |
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七.真空涂敷电气物理机械性能
10.1 聚对二甲苯的电学性能
性能 |
N型聚对二甲苯 |
C型聚对二甲苯 |
D型聚对二甲苯 |
|
介电强度25um测试
直流 短时 |
275 |
220 |
215 |
|
体积电阻 Ω-CM
23□,50%RH |
1.4×1017 |
8.8×1016 |
1.2×1017 |
|
表面电阻Ω
23□,50%RH |
1×1013 |
1×1014 |
51×1016 |
|
介电常数
60HZ
1KHZ
1MHZ
1GHZ
10GHZ |
2.65
2.65
2.65 |
3.15
3.10
2.95.
2.99
2.94 |
2.84
2.82
2.80 |
|
介电损耗
60HZ
1KHZ
1MHZ
1GHZ
10GHZ |
0.0002
0.0002
0.0006 |
0.020
0.019
0.013
0.0043
0.0032 |
0.004
0.003
0.002 |
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注:1GHZ、10GHZ数据为委托南京化工大学材料科学与工程学院对C型聚对二甲苯薄膜进行测试的实测值。 |
10.2聚对二甲苯的物理和机械性能
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性能 |
N型聚对二甲苯 |
C型聚对二甲苯 |
D型聚对二甲苯 |
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抗拉强度MPa |
45 |
70 |
75 |
|
屈服强度MPa |
42 |
55 |
60 |
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断裂延伸% |
20-250 |
200 |
10 |
|
密度g/cm3 |
1.10-1.12 |
1.289 |
1.418 |
|
折光指数nD23 |
1.661 |
1.639 |
1.669 |
|
吸光性%24h |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
|
硬度 |
R 85 |
R 80 |
R 80 |
|
摩擦系数 |
静态 |
0.25 |
0.29 |
0.33 |
|
动态 |
0.25 |
0.29 |
0.31 |
|
熔点 |
420 |
290 |
380 |
|
25℃线膨胀系数10-5℃ |
6.9 |
3.5 |
3-8 |
|
25℃导热系数10-4cal.s. ℃ |
3.0 |
2.0 |
|
|
20℃比热cal/g. ℃ |
0.20 |
0.17 |
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10.3聚对二甲苯对气体和潮湿的阻隔性
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性能 |
N型聚对二甲苯 |
C型聚对二甲苯 |
D型聚对二甲苯 |
|
25℃时气体渗透性amol/Pa.s.m |
H2 |
1080 |
220 |
480 |
|
N2 |
15.4 |
2.0 |
9.0 |
|
O 2 |
78.4 |
14.4 |
64.0 |
|
CO 2 |
429.0 |
15.4 |
26.0 |
|
SO 2 |
3790.0 |
22.0 |
9.53 |
|
H 2S |
1590.0 |
26.0 |
2.9 |
|
CL 2 |
148.0 |
0.7 |
1.1 |
|
37℃水汽体渗透性amol/Pa.s.m |
|
0.0012 |
0.004 |
0.0002 |
10.4聚对二甲苯耐磨性
|
材料 |
磨耗 |
|
C型聚对二甲苯 |
22.5 |
|
N型聚对二甲苯 |
8.8 |
|
聚四氟乙烯 |
8.4 |
|
高抗冲聚氯乙烯 |
22.4 |
|
环氧树酯 |
41.9 |
|
聚氨酯 |
59.5 |
10.5聚对二甲苯耐溶剂性
|
溶剂 |
聚对二甲苯薄膜的厚度变化%(红外法测量) |
|
N型聚对二甲苯 |
C型聚对二甲苯 |
D型聚对二甲苯 |
|
异丙醇 |
0.3 |
0.1 |
0.1 |
|
异辛烷 |
0.2 |
0.4 |
0.3 |
|
吡啶 |
0.2 |
0.5 |
0.5 |
|
混合二甲苯 |
1.4 |
2.3 |
1.1 |
|
三氯乙烯 |
0.5 |
0.8 |
0.8 |
|
氯苯 |
1.1 |
1.5 |
1.5 |
|
二氯苯 |
0.2 |
3.0 |
1.8 |
|
三氯三氟乙烷 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
|
丙酮 |
0.3 |
0.9 |
0.4 |
|
2.4-戊二酮 |
0.6 |
1.2 |
1.4 |
|
去离子水 |
0 |
0 |
0 |
聚对二甲苯的耐溶剂性(12.75um-38.15um薄膜室温下浸入溶剂90分钟后的厚度变化) |