Parylene敷形涂层

　　0 引言

　　当今军事电子设备的发展趋势是体积小、功率大、集成化高，并且可靠性要求高，为保证其能在恶劣的环境下正常工作，采取必要的防护手段显得非常重要。军事电子装备中高频零部件的防护一直是一个难点，高频部件要求防护涂层不影响或者少影响其在微波范围的工作性能，而现有的环氧、聚氨酯、丙烯酸酯、有机硅等敷形涂层对其微波性能影响都比较大。Pajylene是一种新型敷形涂层材料，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，它能涂敷到各种形状的表面，包括尖锐的棱边，裂缝和内表面，该涂层厚度均匀、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，是最有效的防潮湿、防霉菌、防盐雾以及高频部件防护涂层材料。

　　1、Paiylene的性能及分类介绍

　　Paiylene译名“派拉伦”，又译“派瑞林”，是一种对二甲苯的聚合物，Paiylene是其商品名。它是一种性能优异的高聚合物材料，不会影响任何被涂敷材料的性能，因此被美国等国家广泛应用于航空、航天、军事电子、微电子、半导体、医疗、文物保护等领域。

　　Paiylene不吸收可见光，是一种无色透明的薄月膜可用于光学器件、可擦性光电储存器件和静电复印器件。它的耐低温性能也很突出，可用作液氮中使用器件的防护涂层。Paiylene的真空出气性小于0.1%,真空中释放的可凝性挥发物含量小于0.01%,表面可以蒸镀金属，可用于制作半导体器件、集成电路和航天探测器件。Paiylene化学惰性，不溶于酸、碱和有机溶剂，并能抗水解剥蚀。它的表面呈疏水性，对水汽和腐蚀性气体的渗透性很低，并有较高的电绝缘性能和热稳定性。Paiylene在使用时能精确地控制涂层厚度在1~100^m,甚至几百纳米。精细的尺寸和优异的性能相结合，使Paiylene在要求高性能和高可靠性的当代高新技术产品中得到了越来越多的应用。

　　Paiylene涂层可以通过热解焊、空气打磨等一些常规的方法除去，进行电路返修。修理后可再用Pary-同决定了不同型别的Paiykne在热稳定性和绝缘性能lene涂敷防护，或用少许其它涂层材料修复。等方面有所不同，表1列出了各型别Paayfene涂层的

　　Parylene有ParyleneC、PaiyleneN、PaiyleneD等型特性及分子结构式。Parylene涂层的主要性能及与其别，主要区别在于其分子上的取代基不同，分子式的不他敷形涂层的性能比较见表2。

　　2、Paiylene涂覆的机理和制备工艺

　　通常的敷形涂层由于液态涂层固有的表面张力和固化应力容易造成涂层出现桥接、开裂、不均匀、针孔等现象，而且挥发性涂层对操作个人也存在一定的身体损害。Paiylene涂层的涂覆米取的是气相沉积原理，聚对二甲苯的二聚体在真空状态中受热后从固态转变为气态，又在工件表面由气态转变为固态沉积下来，整个过程均在密闭空间中完成，避开了中间独立的液态过程，从而避免了对操作人员和环境的损害。

　　Paiylene涂层的气相沉积制备过程主要分三步:首先是聚对二甲苯二聚体原料在蒸发腔内升温至175°C升华;第二步是升华后的二聚体气体进入裂解腔，在680°0左右的温度下，二聚体的分子键被断开，产生活性的Paiylene单体;最后Paiylene单体被送到室温的真空沉积室里，在工件表面进行聚合沉积。

　　3、Paiylene沉积设备

　　Paiylene沉积设备包括四个部分，如图1所不，分另IJ为175°C/1Ton-的升华腔，680°C/0.5Ton'的裂解腔，250.1Toit的沉积腔和一70°C以下的冷阱。三个腔室相互连通相辅相成，不同的温度和真空度决定了它们应具有不同的结构特点，如何保证三个连通的腔室分别具有不同的温度和真空度是Paiylene沉积设备的关键问题。另外各腔室的结构工艺设计对Paiy?lene膜的均匀性和质量，以及成膜速率和材料利用率等都有着直接的影响。图1示出了Paiylene沉积设备的组成概图。

　　4、Paiylene应用领域

　　Paiylene是一种具有优异性能的敷形涂层材料，问世后首先在电子领域得到了应用。1972年列入美军标46058C允许作为军用印刷电路板的敷形涂层材料，涂层厚度为0.0005~0.002英寸。

　　Paiylene应用领域非常广泛，下面简单介绍一些使用领域见表3。

　　1结束语

　　Paiylene作为性能优异的涂层，在美国等国家广泛应用于航空、航天、军事电子、微电子、半导体、医疗、文物保护等领域在国内的使用还刚刚处于起步阶段，大多的军工、民用企业仍停留在过去的三防漆上，没有进一步发展。据国外资料报道作为防护涂层，它能覆盖从低频到10GHz以上频率段电路使用，国内这方面的研究还很少。希望经过广大科研人员的努力，使我国的涂覆水平能够得到发展，建立起全新的涂覆概念，并变成一个具有广阔前景的特殊行业。

　                                                         　吴礼群

　　                                            (南京电子技术研究所，江苏南京210013)