Parylene聚對二甲苯涂層技術與應用
Parylene 是聚對二甲苯 poly (para-xylylene) 聚合物組的縮寫。這些聚合物由含有不同取代基的對二甲苯para-xylylenes 組成。用于沉積涂層的原始材料為二聚體。二聚體是由兩個相同的單體組成的分子合成物。
沉積原料：二聚體粉末
Depositing material: dimer powder
聚對二甲苯涂層從鍍面錄離
Parylene coating recorded from the plating surface
? 完美的保型性能: 這意味著涂層適用于復雜的基底輪廓，例如尖銳的邊緣或小孔
? 無氣孔
? 對于多數(shù)化學物質呈現(xiàn)化學不溶性及耐受性
? 對于濕度及化學物質呈現(xiàn)極好的阻隔性質
? 擁有高介電強度
? 呈現(xiàn)干潤滑特性 (低摩擦系數(shù))
? 是疏水的，水滴接觸角在92~ 98°
? 在可見光范圍內具有 90% 至 96 % 的透明度 (取決于聚對二甲苯型號)。
? 擁有生物兼容性，根據(jù) USP Class VI, ISO 10993 以及FDA 標準，聚對二甲苯 C 型 及 N 型可以被授予相應的許可證書。
手持式等離子清洗機
Parylene N
? 基礎型號，只由碳原子、氫原子組成
? 非常好的防滲透性。
? 非常好的介電性質及介電強度 (低介電常數(shù))
? 最低摩擦系數(shù)，常用于侵入式外科手術設備
? FDA 許可認證。
? 持久耐溫性能: 60℃
Parylene C
? 在芳香環(huán)上有一個氯原子
? 最常用的聚對二甲苯型號。
? 對于濕度 (H2O) 及氣體呈現(xiàn)最低的滲透性，具
? 有極佳的阻隔性質及良好的耐腐蝕保護。
? 相對較高的沉積率，它是最經(jīng)濟的沉積工藝
? 良好的機械性能。
? FDA 許可認證
? 持久耐溫性能: 80℃
Parylene D
? 在芳香環(huán)上有兩個氯原子
? 良好的機械性能
? 對于濕度 (H2O)及氣體呈現(xiàn)較低的滲透性
? 擁有含氯化物型號中最高的耐溫性能
? 持久耐溫性能: 100℃
Parylene F-VT4
? 在芳香環(huán)上有四個氟原子。
? 由于相較于聚對二甲苯 D 型其熱耐受性更優(yōu)
? 秀，越來越多地用于替代 D 型
? 優(yōu)良的介電性能
? 優(yōu)良的防滲透性能
? 持久耐溫性能: 200℃
Parylene F-AF4
? 脂烴基上有四個氟原子
? 最優(yōu)秀的防滲透性能
? 目前為止所有聚對二甲苯中最耐溫的型號， 在
? 350 °C高溫下長期穩(wěn)定.
? 耐紫外輻射
? 極低的摩擦系數(shù)
? FDA 許可認證
? 優(yōu)異的介電性能及介電強度(低介電常數(shù))
? 最為昂貴的型號，因此只在需要其特殊性能時
? 才有必要使用
各型聚對二甲苯性質及優(yōu)勢
|
|
Parylene N 聚對二甲苯 |
Parylene C 聚一氯對二甲苯 |
Parylene D 聚二氯對二甲苯 |
Parylene F-VT4 聚四氟對二甲苯 |
Parylene F-AF4 聚四氟對二甲苯 |
|---|---|---|---|---|---|
|
|
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|
|
|
|
|
密度[g/cm3] |
1.11 |
1.29 |
1.42 |
~1.6 |
~1.51 |
|
折射率 |
1.66 |
1.64 |
1.67 |
1.57 |
1.56 |
|
拉伸模量[GPa] |
2.4 |
3.2 |
2.8 |
3.0 |
2.6 |
|
屈服強度[MPa] |
42 |
55 |
60 |
52 |
35 |
|
抗拉強度[MPa] |
45 |
70 |
75 |
55 |
52 |
|
洛氏硬度Rockwell R [GPa] |
85 |
80 |
80 |
- |
122 |
|
屈服延伸率[%] |
2.5 |
2.9 |
3.0 |
2.5 |
2.0 |
|
斷裂延伸率[%] |
30 |
200 |
10 |
10-50 |
10 |
|
靜摩擦系數(shù) |
0.25 |
0.29 |
0.35 |
0.39 |
0.15 |
|
動摩擦系數(shù) |
0.25 |
0.29 |
0.32 |
0.35 |
0.13 |
|
持久耐熱性[℃] |
60 |
80 |
100 |
200 |
350 |
|
瞬時耐熱溫度[℃] |
95 |
115 |
135 |
250 |
450 |
|
熔點[℃] |
420 |
290 |
380 |
- |
≤500 |
|
介電常數(shù)（1MHz） |
2.66 |
2.95 |
2.80 |
2.35 |
2.17 |
|
散逸因數(shù) (1 MHz) |
0.001 |
0.013 |
0.002 |
0.008 |
0.002 |
|
介電強度[MV/cm] |
300 |
185`220 |
215 |
- |
225 |
|
體積電阻率[23℃,50%RH, Ω·cm] |
1.4E+17 |
8.8E+16 |
2.0E+16 |
1.1E+17 |
2.0E+17 |
|
表面電阻率[23℃,50%RH, Ω] |
1.0E+13 |
1．0E+14 |
5.0E+16 |
4.7+17 |
5/0E+15 |
|
線性熱膨脹系數(shù)[μm/m·℃] |
69 |
35 |
38 |
- |
36 |
|
比熱容[25℃,J/(gK)] |
1.3 |
1.0 |
0.8 |
- |
1.0 |
|
熱導率[W/m-K] |
0.13 |
0.08 |
- |
- |
0.10 |
沉積涂層工藝在真空條件下通過聚合反應完成，此工藝亦被稱為化學氣相沉積。
首先粉末狀“二聚體”(固態(tài)[2,2]-p-環(huán)蕃cyclophane )在蒸發(fā)器中升華。
惰生的“二聚體氣體”在650C的裂解管內熱分解成高活性的單體。工藝壓力取決于被使用的二聚體型號及沉積系統(tǒng)的結構尺寸，通常在0.02至0.1 mbar。
反應單體通過擴散進入真空沉積室。沉積對象放置于真空室的旋轉托架上。
反應單體更偏向于在溫度較低的表面上進行聚合從而形成聚對二甲苯即Parylene薄膜層。
并非所有的單體會在真空沉積室內聚合故有必要在真空室后端安裝冷阱用于收集多余單體以避免對真空泵造成涂敷或損傷。有別于機械制冷式冷阱，使多余的單體在冷阱中高效聚合。物理制冷式冷阱只需在工藝過程中注入液態(tài)氮即可
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