ЗАХИСТ ДРУКОВАНИХ ПЛАТ ДЛЯ СПРАВДІ ВИМОГЛИВИХ ПОКРИТТІВ, ТАКИХ ЯК, ПАРИЛЕН

01.05.2023 |

Процес нанесення парилену на друковану плату дає чудові результати, він дуже простий для розуміння і… надзвичайно складний у виконанні.

Париленові захисні покриття забезпечують надійне рішення для повного захисту електронних систем. Парилен — це унікальна серія полімерних органічних матеріалів для покриття, які є полікристалічними та лінійними за своєю природою та мають корисні діелектричні та бар’єрні властивості на одиницю товщини. Вони хімічно інертні, ультратонкі, без отворів і справді захищають  компоненти завдяки полімеризації на молекулярному рівні.

Переваги париленового покриття

  • Парилен не переходить у рідку фазу під час нанесення. Створені ним захисні покриття дійсно захисні – простіше кажучи, суцільні, з рівномірною контрольованою товщиною. Якщо париленове покриття перевищує 0,5 мкм, воно повністю вільне від пор.
  • Париленове покриття ідеально проникає у вузькі простори розміром 0,01 мм.
  • Париленовий захисний шар утворюється при кімнатній температурі, що означає, що це процес не потребуючий нагріву.
  • Парилен є хімічно та біологічно інертним і стабільним, тобто чудовим бар’єрним матеріалом.
  • Парилен має відмінні електричні властивості: низьку діелектричну проникність, низькі втрати високочастотного сигналу, хорошу діелектричну міцність, високий поверхневий і загальний опір.
  • Парилен має хорошу термостійкість: Parylene C працює в нормальній атмосфері без значної втрати фізичних властивостей протягом 10 років при температурі 80°C і за відсутності кисню до температур вище 200°C. Схвалення FDA пристроїв з париленовим покриттям добре задокументовано. Покриття відповідають вимогам USP Class VI Plastics і входять до списку MIL-I-46058C/IPC-CC-830B.
  • Париленове покриття має відмінні механічні властивості, включаючи високу міцність на розрив.
  • Парилен стабільний у дуже широкому діапазоні температур (від -200°C до +200°C).
  • Париленове покриття забезпечує відмінний бар’єр з дуже низькою волого- та газопроникністю.
  • Париленові покриття відмінно зчіплюються, мають рівномірну товщину і не мають пор. Це досягається завдяки унікальному процесу полімеризації осадженням з парової фази, у якому покриття формується з газоподібного мономеру без проміжної стадії рідини. В результаті конфігурації компонентів з гострими краями, плоскими поверхнями, прорізами або відкритими внутрішніми поверхнями покриваються рівномірно та без пустот (мал. 1).


Малюнок 1. Порівняння париленового і рідкого покриттів

Процес застосування

Париленове покриття наноситься за допомогою процесу осадження з парової фази на підкладку, що покривається. Залежно від типу покриття та його необхідної товщини типові швидкості осадження парилену становлять близько 0,2 мил(мікродюйми)/годину, тому робочі цикли машини можуть коливатися від 1 години до понад 24 годин. Процес починається з необробленого димера – дуже простих хімічних сполук – у твердому стані (це: Parylene C, Parylene N, Parylene D, Parylene AF-4 або інші варіанти), що поміщається всередину випарника, де він нагрівається та перетворюється з твердої речовини на газ. Неочищений димер нагрівають при температурі 100-150°C. Протягом цього часу пара під вакуумом втягується в піч і нагрівається до дуже високих температур, що забезпечує сублімацію та розщеплення молекули на мономери. Мономерний газ продовжує втягуватися через вакуум і спрямовуватися на бажану підкладку при температурі навколишнього середовища в камері для нанесення покриття.

Остання стадія осадження парилену в так звану «холодну пастку». Холодна пастка охолоджується до температури від -90º до -120º C і відповідає за видалення всіх залишків париленових матеріалів, що втягуються в камеру для покриття (весь процес показано на малюнку 2).

Малюнок 2. Процес нанесення париленового покриття

Процес осадження парилену відносно простий для розуміння, але складний для освоєння. Глибоке розуміння процесу є ключовим для контролю товщини та забезпечення успішного нанесення покриття.

Методи поліпшення адгезії париленового шару

Парилен в процесі нанесення не прилипає хімічно, а тільки механічно до даної основи. Для покращення адгезії парилену до різноманітних підкладок використовуються різні методи модифікації поверхні за допомогою промоторів адгезії. Методи підвищення адгезії зазвичай застосовуються до фактичного процесу нанесення покриття, однак деякі з них можуть бути реалізовані під час фактичного процесу нанесення покриття.

Найбільшим фактором, що впливає на адгезію парилену (або будь-якого захисного покриття), є чистота поверхні. Забруднювачі на підкладці, які накопичилися на всіх етапах виробництва, а також під час обробки та транспортування, можуть призвести до дуже поганої адгезії та погіршити загальну якість покриття. Рекомендується очистити основу перед нанесенням покриття.

За матеріалами сайту https://tek.info.pl