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目前在PCBA上結果最好的防護涂層Parylene Coating 百騰科技蘇州有限公司

WaterOff
2022-08-08 12:15:46

在各種電子印刷線路板外觀的精良防護涂層是Parylene最重要的用途之一,Parylene也是目前在PCBA上結果最好的防護涂層,采用Parylene珍愛線路板可達到以下好處:
       1、氣相沉積保證了在任何外形外觀都可以形成一層完備、超薄、完全同等的涂層;
       2、可有用的耐各種化學腐蝕,電化學腐蝕及霉菌破壞;
       3、 同時在炎熱及冰冷條件下均保持優秀的絕緣特征;
       4、極低的介電常數和超薄的厚度,高頻損耗小;
       5、真空鍍膜工藝大大削減觸摸對線路板的損害。
 
 惡劣環境下線路板最佳珍愛涂層,列入美軍標MIL-I-46058C;水分子透過率極低,僅為常見的有機硅樹脂的千分之一;外觀憎水特征進一步降低潮濕和離子污染的不利影響; 聚合生長的成膜方式阻止了離子在涂層和基板界面的擴散,消弭了常見的涂層下枝狀腐蝕。
 
 致密、無針孔、無溶劑揮發、無氣泡;
 高結晶度;
 最佳的完備性,所有外觀均可得到珍愛;
 厚度均勻、無流動缺陷;
 阻隔性好,有利于阻擋離子擴散;
 外觀憎水特征;  
 結合優秀,消弭界面快速擴散。
 
應用實例:
海灣戰爭期間,美國F-16等先輩軍用飛機上的機載雷達等電子電路,就是用Parylene作防護涂層。
美國Honeywell公司制造的飛機空中防撞天線,用Parylene防護后壽命延伸了十倍。
L-3通訊公司制造的飛機黑盒子,在篩選防護涂層時,條件為-55℃—— 85℃,8℃/分,100%RH交變濕熱,6GRMS振動,延續30天。篩選效果選中了性能最好的Parylene作為三防涂敷材料。
  1. 最好的防潮結果 11. 大幅增長器件的可靠性
  2. 超薄的絕緣層 12. 滲透力強,可滲入SMD器件底部
  3. 重量輕 / 無殘余應力 13. 固定外觀碎屑,防止顆粒污染
  4. 完全同形 14. 可去除并修復
  5. 無放氣適合太空宇航應用 15. 大批量滾動涂覆,降低成本
  6. 吻合美軍標 MIL I-46058C  16. 添補陶瓷外觀毛細孔
  7. 生物相容性,吻合FDA (Class VI) 17. 防止材料外觀絲狀腐蝕
  8. 吻合 NBC 要求(AR70/AFR80-38/NAVINST 3400.2) 18. 消弭卡羅納(Corona)電暈放電蝕
  9. 優秀的干潤滑性 19. 光學透明

  10. UL 認可,可用于PWB器件外觀珍愛 20. 可添加紫外示蹤劑 

 

防潮方面
對于電子工業,潮濕的危害已經成為產品質量控制的重要因素之一。據統計,全球每年有1/4以上的工業制造不良品與潮濕的危害有關。
 
  潮濕對PCB板的危害之一體現在滲透并附著于IC內部的潮氣,在SMT過程的加熱環節中形成水蒸氣,產生的壓力導致IC樹脂封裝開裂,并使IC器件內部金屬氧化,導致產品故障。
 
  PCB及電子整機在倉儲過程中亦會受到潮濕的危害。如在高濕度環境下存儲時間過長,將導致潮氣滲入基板引起故障發生,或使金屬氧化導致接觸不良發生故障。

 

Parylene作為一種防潮涂層,具有以下上風:
 Parylene自己具有極低水分子滲透率,優于所有其他高分子涂層;
 外觀的憎水特征,使得Parylene外觀不易吸附空氣中的水分;
 真空涂敷使任何外形外觀都可以形成一層完備、超薄、外形完全同等的涂層,不存在防護的“盲區”;
 氣相生長保證了涂層無裂紋或針孔等缺陷,可最大限度的發揮材料性能上風;

Parylene涂敷后的電路板經過240小時的濕熱后的電阻轉變

 

絕緣方面
Parylene是目前已知最好的絕緣材料,具有以下特點:
Parylene 具有極高的絕緣強度(25μm可耐5000V且可隨厚度增長而持續進步);
絕緣性能不會受環境溫度和濕度的影響;
Parylene 的介電常數和介電損耗均特別很是低且不受吸潮的影響;
Parylene 的高純度、外觀憎水性及不存在任何痕量的離子污染又保證了極高的體積電阻率和外觀電阻率;

 

極低的高頻損耗,分外適合超高頻器件。(見下表)
 
Dielectric constant  Parylene N Parylene C Parylene D
60 Hz 2.65 3.15 2.84
1 KHz103 2.65 3.1 2.84
1 MHz106 2.65 2.95 2.80

5.1THz1014 2.76 2.69 2.79

 

耐腐蝕:
Parylene是目前性能最好的防腐蝕材料:
Parylene 在常溫下可抵抗任何強酸、強堿及溶劑的侵蝕;
Parylene 可尤為有用地隔離水汽、鹽霧、腐蝕性氣體及其他苛刻環境對產品的影響;
在常見的涂層材料中, Parylene具有最低的水分子透過率和氧原子離子遷移率;
Parylene材料自己的阻擋特征遠優于其它高分子涂層,作為一種阻擋層可有用地防止各種陰陽離子的擴散遷移,從而可靠地珍愛產品;
氣相生長消弭了涂層中的缺陷(針孔及裂縫等)最大程度發揮材料自身的性能好處;

聚合生長的成膜方式阻止了離子在涂層和基板界面的擴散,大大削減了常見的涂層內腐蝕。

更多好處:

厚度均勻且高度同形性
      真空氣相沉積的工藝自己就具有其他方法難以比擬的厚度控制正確性和完全的均勻性。這一上風在微電子應用領域尤為凸起,完全消弭了其他涂層材料所常見的橋接、邊緣較薄、堆積、流失等缺陷。因為在真空下以氣體的方式沉積,Parylene可以滲入其他材料所不能進入的微細縫隙和孔洞之內,并且孔內和孔口附近的厚度基原形同。
 
無針孔
厚度僅為0.1um的Parylene即可實現完備、延續、無針孔的涂層。

 

 耐化學、霉菌和細菌侵蝕

 Parylene 在常溫下可抵抗任何強酸、強堿及溶劑的侵蝕,還可有用地克制霉菌及細菌在外觀滋生生長。
 
 優秀的機械性能
  Parylene的拉伸強度和屈服強度都很高,對微型電路珍愛方面具有顯明的上風, Parylene可在每一根微小的管線、金屬絲、連接外觀形成完備的涂層,因此可大大增強上述較脆弱部位的連接強度,明顯進步電路的可靠性。并且Parylene厚度很薄,對電路的重量幾乎沒有影響。

 

 熱穩固性
  Parylene在空氣條件下130攝氏度可長期使用10年以上,在無氧條件下的長期使用溫度為220攝氏度,在低達-200攝氏度的低溫環境中,Parylene仍可保持優秀的機械性能。 
 
 無殘余應力
  Parylene在室溫條件下聚合成膜,因而涂層中不存在熱應力和機械應力,因而對器件原有的性能不會產生影響。
 
 顆粒固定
  加工過程的焊料顆粒、金屬線頭、陶瓷碎片、玻璃及其他各種微小顆粒均會對器件的安全使用造成隱患,尤其在反復活動的場合或太空失重的條件下,避免各種碎屑、顆粒對器件正常工作的影響就顯得十分緊張,而外觀進行Parylene珍愛就可以固定加工過程中遺留在任何角落的碎屑,從根本上消弭了對器件正常工作的潛在影響。
 
 干潤滑
  Parylene的靜態及動態摩擦系數均很低(0.25~0.3),與聚四氟乙烯相接近,可大幅降低產品外觀的磨損,加上具有的其他材料難以比擬的加工性能,因而可實現優秀的干潤滑結果,在醫用外科器材領域應用廣泛。
 
 適于滅菌
  因為Parylene具有優秀的熱穩固性和化學穩固性,因此可經受常用的滅菌方法(高壓滅菌、輻射滅菌、氧化滅菌)而不會影響性能,因而分外適合于醫用場合。 
 

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