Parylene涂层百科知识
Parylene是聚对二甲苯材料的统称,其种类约有 20多种,但真正商业化的只有 parylene N、parylene C、parylene D 等三种。
N型Parylene是对二甲苯的高聚物,是由poly-P-xylylene方式键结聚合,其特征为线性,且为高结晶之材料,在各类Parylene中具有最强的渗透能力,能够有用地在各种细缝或针孔外观形成薄膜。它的介电常数极低(2.65)及耗散因子小,且随外界频率的增长转变不大;同时极低摩擦系数使其有优秀的润滑结果,重要用于矽橡胶、光学领域。
C型Parylene是在於其芳香基中之一氢分子(the aromatic hydrogens)被氯(chlorine)所庖代。C型Parylene具有极低的水分子和腐蚀性气体的穿透率,沉积速率比N型快 ,响应的渗透能力也低于N型;是目前应用最普遍的 Parylene材料。
D型Parylene是在於其芳香基中之二个氢原子(the aromatic hydrogens)被二个氯原子(chlorine)所庖代,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,具有更好的热稳固性;其沉积与聚合速度特别很是快,但键结压力却十分慢。
F型Parylene将二甲基上的H原子替代为F原子,F-C键是已知最强的共价键,键能高达445KJ/mol,仅次于C-H键,但是键能却比C—H键强得多,因而能抵抗紫外线对它的破坏,改善抗紫外线能力;氟原子庖代亚甲基上的氢原子也极大地改转变学键的极性,进而进步了其热稳固性和抗老化性能,使其在航空及半导体领域将有可观的应用前景。 |
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沉积原理
Parylene采用化学气相沉积工艺(CVD)。 整个过程是气态反应,且全程在真空条件下进行,因而涂层特别很是的均匀 ,此特征是其它涂敷方式难以实现的。
沉积过程分为三步骤:
1.真空条件下, 以120℃将固态粉末状的对二甲苯的二聚物 (di-para-xylylene; dimer) 加热汽化
2.以650℃ 将气态的对二甲苯的二聚物 ,裂解为对二甲苯 (para-xylylene) 的 活性单体(monomer)
3.气态活性单体在室温下沉积并聚合成聚对二甲苯 (Poly-para-xylylene )的薄膜。
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