介绍一种真空涂覆技术—Parylene

Hans

Parylene敷形材料介绍 Parylene是上世纪六十年代中期美国Union Carbide公司开发的一种新型敷形涂层材料，它是对二甲苯聚合物，根据分子中氢被取代的不同，可分为N型、C型、D型、HT型等。每种类型都具有不同的特性。它可以涂敷到各种形状的表面，在盐雾、霉菌、潮湿、腐蚀性等恶劣环境中显示了很好的隔离防护功能。 Parylene真空涂覆的原理 在一定的真空度下将固态的对二甲苯的二聚体在600摄氏度的温度分解成气态的带两个自由基的活性单体，将这些活性单体导至室温状态下的真空涂覆室中，让其聚合成对二甲苯聚合物，涂覆在所要涂覆的工件上。 Parylene性质： 这种涂层逐渐形成一种均衡的、共形的薄膜，均匀覆盖暴露在外的基底表层的边角。Parylene的沉积不会产生液相或气相的副产品，无需溶剂及其他受环保要求所限制的材料。Parylene的其他性质还包括： ·Parylene具有实用的绝缘和屏障特性，同时具有极端的化学惰性，不受针孔的困扰。它能防有机溶剂、防无机试剂且防酸。 ·由于自身很薄，Parylene的机械减震和负载特性极小。这种材料可以涂抹在许多种基底的表面。这些基底包括玻璃、金属、纸张、树脂、塑料、陶瓷、铁氧体，甚至人造橡胶以及粉末状与颗粒状物质等。 ·Parylene的静态和动态摩擦系数在0.25~0.33之间，其干膜的光滑程度对涂层材料的某些应用来说是一个重要的属性。 Parylene应用：目前，从普通领域到不为人知的领域，Parylene都有应用，其所涵盖的应用市场从太空深处的飞行器、汽车发动机一直到心脏调搏器、军事电子产品等。可以预见，得益于自动化沉积设备的出现，不同技术领域对这种聚合物的日益熟悉，以及涂敷效率的不断改进等等，Parylene的应用广度将进一步得到拓宽。以下是目前几种有代表性的应用： １、Parylene在磁芯上的应用 　　　　Parylene真空涂敷技术有优异的电性能，介电性能和低的介质损耗及高的介电强度。同时它还具有优良的机械性能，高的机械强度和低的摩擦系数，它不仅能提供绝缘而且也能消除摩擦引起的绕线时对线的损伤。Parylene涂层较薄且厚度均匀使绕线器件能保持最大的绕线窗，并在棱角处有足够的涂层厚度，使性能参数极大的提高。明显优于刷涂,浸涂,喷涂等其它涂敷技术。它的先进性主要是气相单体直接形成固体涂层而没有液态的过程。涂层是从基材的表面向外˜生长˜，形成一个均匀厚度涂层，在1微米以下时也是无针孔的。又由于Parylene涂层是在室温下形成的，因此可以防止固化时由热膨胀引起的应力问题。 　　2、Parylene在微电子／微马达上的应用 　　　　Parylene涂层不仅有优异的介电性能、低的介质损耗和高的介电强度，同时具有优良的机械性能和耐辐射性能。Parylene如此高的介电强度主要归功于Parylene能形成连续无缺陷和无其它填充物的薄膜。Parylene具有优异的尺寸稳定性和低温性能，在几乎不改变器件尺寸的情况下提供1.5KV,2.0KV 甚至更高的耐电压击穿性能。因此，Parylene可用作微电子，微马达的表面处理和绝缘体。使用高纯度的Parylene作钝化层和介质层，能提供安全、稳定的防护。 　　３、Parylene在ＳＭＤ上的应用 　　　　Parylene涂层是在室温下在元件上自发形成的，不需要经升温固化过程，不需要对基材施加室温以上的温度和更多的时间来让膜生长。Parylene有高的机械强度和低的摩擦系数，这二者的结合使Parylene成为对小型绕线伤害元件唯一的绝缘层。Parylene是这些先进组装方式最好的防护材料。Parylene活性分子的良好穿透力能在元件内部，底部和周围形成无气隙的优质防护层。 　　４、Parylene在文物／标本上的应用 　　　　Parylene是一种完全线性结构的高结晶度透明薄膜材料，直接涂敷在被保护标本上，无需另加防霉剂，本身防霉能达零级。脆弱的文物、标本等可用Parylene加固保护，能防止文物标本、生物、动植物标本朽蚀及虫蛀，无需特殊保护就能长期保存，被誉为是一种可给考古界、生物界带来特殊福音的新型保护材料，能解决其它材料不能解决的文物保护问题。 　　５、Parylene在医学上的应用 　　　　Parylene是一种化学惰性好又具有良好生物相容性的高纯涂层材料, 美国FDA认可，用于各类体内植入，经它涂敷的器件可改善表面润滑性、生物相容性，提高可靠性。不需要经升温固化过程，室温下成膜，不需要催化剂，因此生物传感器、骨钉、骨板、心脏起搏器等植入性器件经Parylene 涂敷可改善生物相容性，提高在生物环境中工作的可靠性。导尿管经Parylene涂敷后可提高润滑性。   6、Parylene在橡胶制品上的应用。      Parylene可以改变橡胶制品的表面特性，改变橡胶制品的摩擦性能、触感、耐化学药品溶胀、耐静电击穿性能等。

baba

好东西啊！
对二甲苯二聚体 PCP（Parylene N)英文名：[2.2]-paracyclophane
分子式：C16H16
分子量：208.3
外观；白色结晶粉末     含 量；99.0%
熔点：284-286℃   
CAS　No.：1633-22-3

用途：是一种保护性高分子材料，它可在真空下气象沉积。Parylene N分子的穿透力能使其在元件内部、底部、周围形成无针孔的优质保护层。可应用于微电子、半导体、印刷电路版生物传感器、文物保护等领域。

二氯對二甲苯二聚體　DCPCP（parylene　C）　
　　英文名：Dichloro-〔2，2〕-paracyclophane　
　　分子式：C16H14Cl2；
　　分子量：277.12　
　　外觀：白色結晶粉末；
　　含量：點99％　
　　熔點：166-171℃；
　　CAS：28804-46-8；

Hans

Parylene真空涂覆技术和传统的涂装技术有差别，和真空金属镀膜也有差别：
1.它是涂覆一层有机涂层到素材上；
2.它不象真空金属镀膜那样，镀膜材料只能直线传播到素材上。异型材、比较深的洞口也可以比较均匀的镀上Parylene薄膜。

xiaotian5309

是试验科研的好课题，但应用起来应该很难，了解了，谢谢

榴连

Parylene真空涂覆技术和传统的涂装技术有差别，和真空金属镀膜也有差别：
1.它是涂覆一层有机涂层到素材上；
2.它不象真空金属镀膜那样，镀膜材料只能直线传播到素材上。异型材、比较深的洞口也可以比较均匀的镀上 ...
Hans 发表于 2009-4-1 13:31

基本原理与真空电镀的蒸镀比较接近，虽然也有些区别，但对做涂料的人而言，可以这理解．只不过一个是金属，另一个是塑料．
有一个问题：对二甲苯二聚体基于其自身的结构，耐候性通常都不会好．所在，在基材表面上真空涂覆这种涂层，其耐久性和室外应用也应当受限．
不知道楼主怎么考虑？

Hans

5# 榴连
榴莲大版主超级厉害，点到Parylene涂料的命门了。Parylene的应用经常遇到两个问题，一个是它的耐候性，因为它含有大量的亚甲基；另一个是它的粘合性，对某些素材粘合不好然而可采取的改进措施有限。Parylene涂料的耐候性比不上某些其它可常年日晒雨淋涂料，但比许多橡胶、塑料材料的耐候性好。它的结构中不含双键、不含杂质，化学惰性好，耐酸碱溶剂性能好。在没有光老化的场合，Parylene涂料是非常稳定的。

如果氢原子被氟取代，其耐候性就可大大提高，变得很优异了。目前应该已有多种商品化的氟代二聚体了。

Hans

是试验科研的好课题，但应用起来应该很难，了解了，谢谢
xiaotian5309 发表于 2009-4-1 14:20

应用起来不难。它虽然要求在真空中镀膜，但由于对真空度的要求没有真空金属镀膜高，所用的设备相对简单、便宜。

Hans

很多精密系统（如微机电产品），如果要用涂料保护，聚对二甲苯沉积工艺是适当的选择。