Parylene简述
Parylene是六十年代中期美国UnionCarbideCo.开发应用的一种新型敷形涂层材料,它是一种对二甲苯的聚合物,根据分子结构的不同,Parylene可分为N型、C型、D型、HT型等多种类型。Parylene用独特的真空气相沉积工艺制备,由活性小分子在基材表面“生长”出完全敷形的聚合物薄膜涂层,具有其他涂层难以比拟的性能优势。它能涂敷到各种形状的表面,包括尖锐的棱边,裂缝里和内表面。
这种室温沉积制备的0.1-100微米薄膜涂层,厚度均匀、致密无针孔、透明无应力、不含助剂、不损伤工件、有优异的电绝缘性和防护性,是当代最有效的防潮、防霉、防腐、防盐雾涂层材料。
Parylene类型
Parylene是独特的聚对二甲苯材料系列的统称,属于一种具有完全线形、高度结晶的高聚物。N型Parylene是对二甲苯的高聚物,在各类Parylene中具有最强的渗透能力,能够有效地在各种细缝或盲孔表面形成薄膜。它的介电常数极低(2.65)及耗散因子小,且随外界频率的增加变化不大;同时具有最佳的润滑效果,主要用于橡胶、光学领域。
在对二甲苯链的侧环上添加一个氯原子,就得到了C型Parylene。C型Parylene具有非常低的水分子和腐蚀性气体的透过率,沉积生长速率也比N型快得多,相应的渗透能力也差于N型;是目前应用最广,防护效果最好的Parylene。
D型是在对二甲苯链的侧环上拥有两个氯原子的Parylene,因而在更高温度下具有相对更好的物理及电性能,同时与N、C型相比,具有更好的热稳定性;
Parylene的热分解起源于苯环两侧的C-C键,通过将二甲基上的H原子替换为F原子,就得到HT型Parylene,HT型所拥有的大于420的使用温度和最低的介电常数,使其在航空及半导体领域具有广泛的应用前景。
ParyleneF是苯环上的4个H原子被F取代,ParyleneF拥有ParyleneHT的耐紫外线,耐高温等优势,派瑞林HT由于其生产工艺的限制,制备效率很低,而ParyleneF则相对来说更具有商业价值。
Parylene沉积过程
Parylene采用了一种独特的化学气相沉积工艺(CVD)。CVD工艺最早应用于半导体工业的外延生长,整个过程是气态反应,又在真空条件下进行,因而可以获得非常均匀的涂层,达到其它方法难以实现的同形性。
沉积过程大体可分为三步:
1.真空120度条件下将固态原料升华成气态;
2.650度条件下将气态原料裂解成具有反应活性的单体;
3.气态单体在室温下沉积并聚合。