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PARYLENE聚对二甲苯在电子领域中的应用浅析

WaterOff
2022-08-08 08:51:11

 1、印制电路组件和元器件     

 

     随着外观贴装技术发展和元器件的日益小型化,印制电路组件也日益向小型化和高密度方向发展,这给印制电路组件的三防措施提出了新的要求。传统使用的环氧树脂、聚氯脂、有机硅树脂,聚丙烯酸树脂等防护涂料,都是液体涂料。通过喷涂、漫涂、刷涂,然后再烘干固化的工艺,在印制电路组件外观形成防护涂层。因为液体的粘度和外观张力等缘故原由,涂层厚度不均匀,在棱、角等处渝层较薄:当元器件之间、元器件与基扳之间仅有很小间距时,会因涂层流淌不到而形成气隙。涂层固化、烘干后会因溶剂或小分子助剂的挥发,产生收缩应力或在涂层中形成细小针孔。这些传统涂层的介电强度一样平常也在2 000 V/25μm以下,因此,必必要经—次或多次涂敷,用较厚的涂层才能实现较可靠的防护。聚对二甲苯涂敷是由活性的对二甲苯双游离基小分子气在印制电路组件外观沉蕴蓄合完成。气态的小分子能渗透到包括贴装件下面任何一个微小缝隙的基材上沉积,形成分子量约50万的高纯聚合物。它没有助剂、溶剂等小分子,自己的化学惰性也不会对基材形成危险。厚度均匀的防护抹层和优秀的性能相结合,使聚对二甲苯涂层仅需0.02-0.05mm就能对印制电路组件的外观提供特别很是可靠的防护:甚至经过盐雾试验,印制电路组件的外观绝缘电阻都不会有很大改变,而且,较薄的涂层对元器件工作时所产生热量的消失也特别很是有利。另外,因为聚对二甲苯分子结构对称性较好,使它在较高的颇率下仍有较小的介质损耗和介电常数,它的这种高频低损耗特征使它为高频微波电路的可靠防护创造了条件。  

 

 

     2、微电子集成电路  

 

     聚对二甲苯的真空气相沉积工艺不仅和微电子集成电路制作工艺相似,而且,所制备的聚对二甲苯涂层介电常数也低,还能用微电子加工工艺进行刻蚀制图、进行再金属化,因此,在集成电路微电子领域中不仅可用作防护材料,而且也能作为结构层中的介电材料和制作时的掩模材料使用。经聚对二甲苯涂敷过的集成电路芯片,其25μm细直径金连接线,连接强度可进步5一10倍。近十年来,国外在多层集成电路和超大规摸集成电路(ULIC)中赓续报道在使用该材料,而月还开发了—十中耐温更高、介电常数更低的氟代聚对二甲苯为其配套,另外,因为聚对二甲苯低温性能分外好,IBM公司还用聚对二甲苯开发了一种能在液氮下工作的集成电路。  

 

 

 

     3、微电子机械体系(MEMS)  

 

     MEMS作为超小型电子机械,要求使用的材料必须具有如下特征:(a)能进行微米级微细制作和加工;(b)在微细结构中仍具有精良的电性能和物理机械性能;(c)与其它微细结构材料有很好的兼容性;(d)对微电子机械体系的使用环境有很好的兼容性和防护性。聚对二甲苯能在0.2μm厚时就完全没有针孔,5μm时就能耐l000V以上直流击穿电压,又是摩擦系数很低的—种自润滑材料:化学惰性和阻隔性能也好。因此,在微电子机械体系中,聚对二甲笨除了作电介质材料外,还用作微型传动机构和微型阀门的结构材料和防护材料,近年来国外在这方面发展较快. 

 

 

      4、传感器  

 

     聚对二甲苯在传感器领域中的应用,除了作绝缘介质外,更多是用作防护材料,聚对二甲苯能耐酸、碱和有机溶剂,对水汽和盐雾等恶劣环境有极好的阻隔防护能力。用极薄的聚对二甲苯作防护凃层,可以在几乎不影响传感器功能的情况下,为传感器提供优秀的防护,这—特征引起了传感器领域的极大爱好,至今国外已有四万万以上各种传感器用聚对二甲苯防护,其中有汽车传感器、腐蚀环境用传感器,生物医学用传感器、声学传感器等等。  

 

 

 

    5、磁性材料  

 

    随着信息产业的赓续发展,磁性元件越来越趋向于小型化,3—5mm的软磁芯、2—3mm的稀土永磁材料,甚至尺寸更小的磁材都赓续被应用,小型超小型磁材的应用,对磁材的防护提出了新的要求。小型软磁芯作绕线器件使用时,经聚对二甲苯涂敷后能耐l 500—2000V甚至更高的电压,因为聚对二甲苯摩擦系数低,绕线操作时将会更滑溜、不伤线、更便于操作。稀土钕铁硼水磁材料是一种高性能强磁材科,是微型电机小型化超小型化的关键材料之一。但是这种材料在空气中很不稳固,尺寸较大的通常用电镀或环氧电泳漆作防护涂层,尺寸在1—5 mm的小型稀上磁材,分外是环型和筒型稀土磁材、,已不能用上述传统方法实现可靠防护,知足使用要求。聚对二甲苯独特的制备工艺和优秀性能相结合,使它能对小型超小型磁材进行无微弱点全涂敷,经它涂敷的稀土永磁材料可浸盐酸10天以上不腐蚀,目前国际上小型超小型磁材,几乎都采用聚对二甲苯作绝缘和防护涂层。  

 

 

 

     6、生物医用电子  

 

    聚对二甲笨不仅电性能、防护性能好,而且生物相容性也好,它已通过美国FDA  论证,知足美国药典生物医用材料VI类标准,被列为是一种可以在体内长期植入使  用的生物医用材料。随着生物医用电子科学的赓续提高和发展,在国外除了心脏起搏  器用聚对二甲苯进行可靠绝缘防护外,脑电极、植入式传感器、射频治疗仪、血液分  析传感器和高频手术刀等微型电子医疗器械,也都有使用聚对二甲革的报道。 ’  

 

 

     7、光纤光缆接头密封件  

 

    光纤光缆接头在使用中可能碰到各种不同的环境,通常使用含有硅橡胶密封圈的接头使光缆与环境相隔离,经聚对二甲苯涂敷后的硅橡胶密封圈,能更好地适应各种恶劣环境,防止硅橡胶老化,有用延伸密封圈的使用寿命,维持光纤光缆能在各种环境下长期使用,这在国外也已经使用好多年。  

 

 

 

 

 

     8、焊膏焊剂  

 

    聚对二甲笨能对微细颗粒进行完好陷全涂敷,国外还用它对焊膏中的锡基焊剂颗粒进行涂敷,经薄薄一层聚对二甲笨防护后,能防止锡基焊剂颗粒氧化,在与助焊剂等药品复配和长期储存时,不会发生氧化等化学反应,但使用时却不影响焊剂的熔化。如许就能进步焊膏焊剂的活性和存储期,更好地保证焊接的可靠性,这种焊料是一种专利产品。

 

 

      在我国,聚对二甲笨自70年代初就开始在电子领域中有所应用,有的照旧重点项目配套产品,有的至今已使用20多年,但因为种种缘故原由没有产业化。可以预计聚对二甲笨这一新型材料在电子领域将会被越来越多的有识之士熟悉和了解,被越来越多的单位应用到更多的高新技术产品上。

 

 

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