Parylene簡(jiǎn)述
Parylene是六十年代中期美國(guó)UnionCarbideCo.開發(fā)應(yīng)用的一種新型敷形涂層材料,它是一種對(duì)二甲苯的聚合物,根據(jù)分子結(jié)構(gòu)的不同,Parylene可分為N型、C型、D型、HT型等多種類型。Parylene用獨(dú)特的真空氣相沉積工藝制備,由活性小分子在基材表面“生長(zhǎng)”出完全敷形的聚合物薄膜涂層,具有其他涂層難以比擬的性能優(yōu)勢(shì)。它能涂敷到各種形狀的表面,包括尖銳的棱邊,裂縫里和內(nèi)表面。
這種室溫沉積制備的0.1-100微米薄膜涂層,厚度均勻、致密無針孔、透明無應(yīng)力、不含助劑、不損傷工件、有優(yōu)異的電絕緣性和防護(hù)性,是當(dāng)代最有效的防潮、防霉、防腐、防鹽霧涂層材料。
Parylene類型
Parylene是獨(dú)特的聚對(duì)二甲苯材料系列的統(tǒng)稱,屬于一種具有完全線形、高度結(jié)晶的高聚物。N型Parylene是對(duì)二甲苯的高聚物,在各類Parylene中具有最強(qiáng)的滲透能力,能夠有效地在各種細(xì)縫或盲孔表面形成薄膜。它的介電常數(shù)極低(2.65)及耗散因子小,且隨外界頻率的增加變化不大;同時(shí)具有最佳的潤(rùn)滑效果,主要用于橡膠、光學(xué)領(lǐng)域。
在對(duì)二甲苯鏈的側(cè)環(huán)上添加一個(gè)氯原子,就得到了C型Parylene。C型Parylene具有非常低的水分子和腐蝕性氣體的透過率,沉積生長(zhǎng)速率也比N型快得多,相應(yīng)的滲透能力也差于N型;是目前應(yīng)用最廣,防護(hù)效果最好的Parylene。
D型是在對(duì)二甲苯鏈的側(cè)環(huán)上擁有兩個(gè)氯原子的Parylene,因而在更高溫度下具有相對(duì)更好的物理及電性能,同時(shí)與N、C型相比,具有更好的熱穩(wěn)定性;
Parylene的熱分解起源于苯環(huán)兩側(cè)的C-C鍵,通過將二甲基上的H原子替換為F原子,就得到HT型Parylene,HT型所擁有的大于420的使用溫度和最低的介電常數(shù),使其在航空及半導(dǎo)體領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
ParyleneF是苯環(huán)上的4個(gè)H原子被F取代,ParyleneF擁有ParyleneHT的耐紫外線,耐高溫等優(yōu)勢(shì),派瑞林HT由于其生產(chǎn)工藝的限制,制備效率很低,而ParyleneF則相對(duì)來說更具有商業(yè)價(jià)值。
Parylene沉積過程
Parylene采用了一種獨(dú)特的化學(xué)氣相沉積工藝(CVD)。CVD工藝最早應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)的外延生長(zhǎng),整個(gè)過程是氣態(tài)反應(yīng),又在真空條件下進(jìn)行,因而可以獲得非常均勻的涂層,達(dá)到其它方法難以實(shí)現(xiàn)的同形性。
沉積過程大體可分為三步:
1.真空120度條件下將固態(tài)原料升華成氣態(tài);
2.650度條件下將氣態(tài)原料裂解成具有反應(yīng)活性的單體;
3.氣態(tài)單體在室溫下沉積并聚合。