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安全去除聚對(duì)二甲苯涂層

WaterOff
2022-08-08 09:18:57

盡管保形涂層能夠可靠地保護(hù)印刷電路板(PCB)和相關(guān)電子元件的基板表面,但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)迫使其去除的問(wèn)題?;瘜W(xué)去除對(duì)PCB的損害最小,適用于濕法涂層物質(zhì),如丙烯酸,環(huán)氧樹(shù)脂,硅和氨基甲酸乙酯。盡管化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝用于其薄膜應(yīng)用,但化學(xué)去除方法對(duì)聚對(duì)二甲苯的成功要差得多。 

 

CVD工藝產(chǎn)生許多區(qū)分聚對(duì)二甲苯和濕涂層的性能優(yōu)勢(shì)。與液體方法相比,Parylene具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì) - 浸漬,噴霧等 - 丙烯酸,環(huán)氧樹(shù)脂,硅樹(shù)脂和聚氨酯使用。表面張力和重力影響會(huì)影響濕涂層方法,限制了均勻覆蓋所有部件表面的能力。CVD產(chǎn)生均勻,無(wú)針孔,氣密且均勻的覆蓋所有表面的氣態(tài)聚對(duì)二甲苯,包括最小的角落或裂縫,尖銳的邊緣或表面波紋。這些特性將聚對(duì)二甲苯定位為理想的保形涂層,用于航空航天,醫(yī)療和微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)應(yīng)用中的關(guān)鍵用途。

 

除了優(yōu)異的薄膜均勻性外,聚對(duì)二甲苯還提供:

 

生物相容性;

耐化學(xué)性;

高介電強(qiáng)度;

疏水性;

低摩擦;

對(duì)氣體的滲透性最??;

光學(xué)透明度;

熱穩(wěn)定性。

但是,應(yīng)用CVD的聚對(duì)二甲苯比其潮濕的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更不易于化學(xué)去除。有一個(gè)主要的例外。 

 

四氫呋喃(THF),聚對(duì)二甲苯的化學(xué)去除溶液?

 

聚對(duì)二甲苯是化學(xué)惰性的。該性質(zhì)有效地抵消了對(duì)大多數(shù)保形涂層起作用的液體化學(xué)去除方法的有用性。已成功用于從基材上剝離聚對(duì)二甲苯的一種化學(xué)品是四氫呋喃(THF),一種無(wú)色有機(jī)化合物,其化學(xué)式為(CH2)40。它表明:

 

標(biāo)準(zhǔn)壓力/溫度下的低粘度,是與水混溶的有機(jī)物。

用于除去的THF的使用持續(xù)時(shí)間在很大程度上取決于聚對(duì)二甲苯膜的厚度。例如,厚度為0.001mm的聚對(duì)二甲苯需要在THF基溶劑中浸漬2-4小時(shí)。在浸入過(guò)程中,聚對(duì)二甲苯涂層開(kāi)始與組件表面分離。 在用乙醇沖洗組件并隨后徹底干燥后,然后用鑷子將聚對(duì)二甲苯薄膜從組件表面物理地移除。

 

除了THF之外,唯一成功去除聚對(duì)二甲苯涂層的其他化學(xué)品是苯甲酸苯甲酸鹽和氯化萘,溫度高于150攝氏度。然而,這些化學(xué)品僅用于去除聚對(duì)二甲苯薄膜的非常有限的用途,因?yàn)樗鼈兣c大多數(shù)聚對(duì)二甲苯方法基本上不相容; 除高度專業(yè)化的案例外,不建議使用它們。 

 

Parylene的化學(xué)惰性幾乎在所有情況下都限制了化學(xué)品的去除。因此,應(yīng)采用其他去除工藝以確保完全去除涂層和聚對(duì)二甲苯薄膜下面的組件的安全性。

 

去除聚對(duì)二甲苯保形涂層的可靠方法

 

磨損:快速?且具有成本效益的聚對(duì)二甲苯薄膜的微磨料去除易于實(shí)施且環(huán)保。微磨料噴射通過(guò)連接在觸針上的微型噴嘴推動(dòng)在聚對(duì)二甲苯涂層部件上的惰性氣體/干燥空氣和研磨介質(zhì)的顯式配方; 可以使用手持式人工或自動(dòng)系統(tǒng)來(lái)確定目標(biāo)移除區(qū)域。在封閉的防靜電室內(nèi)進(jìn)行,真空系統(tǒng)持續(xù)地從基板上去除聚對(duì)二甲苯碎片,并通過(guò)過(guò)濾工藝進(jìn)行處理。接地裝置消除靜電電位。磨損從單個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn),軸向引線元件,通孔集成電路(IC),表面貼裝元件(SMC)或整個(gè)PCB去除聚對(duì)二甲苯涂層。  磨損通常是用于去除均勻施加到基板表面的聚對(duì)二甲苯保形涂層的最簡(jiǎn)單且最快速的方法。 

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激光:通常利用脈沖激光源,激光燒蝕將聚對(duì)二甲苯轉(zhuǎn)化為氣體或等離子體。必須進(jìn)行控制,因?yàn)槊總€(gè)激光脈沖僅分離薄膜材料厚度的一小部分。然而,消融對(duì)于復(fù)雜的移除工作來(lái)說(shuō)是經(jīng)濟(jì)有效的,因?yàn)樘幚砜梢栽谝粋€(gè)步驟中實(shí)施。更好的質(zhì)量去除效果,100%無(wú)聚對(duì)二甲苯區(qū)域 ; 照片消融特別為這些目的提供了出色的結(jié)果。設(shè)計(jì)折衷低于其他去除工藝,因?yàn)榧す鈶?yīng)用可以控制在單微米。3-D設(shè)備也可以得到有效的服務(wù)。 

 

 機(jī)械:大多數(shù)機(jī)械去除技術(shù) - 切割,揀選,打磨或刮削要去除的精確表面擴(kuò)展涂層 - 需要相當(dāng)多的關(guān)注和注意。如果不精確地應(yīng)用機(jī)械工藝,聚對(duì)二甲苯涂層的優(yōu)異均勻性與它們承受操縱的能力和整體強(qiáng)度相結(jié)合以加速損壞。雖然適當(dāng)?shù)难诒慰梢詫?dǎo)致良好的聚對(duì)二甲苯點(diǎn)去除,但機(jī)械技術(shù)對(duì)于較大規(guī)模的表面是不可靠的。 

 

等離子:氧基等離子體的應(yīng)用可以去除聚對(duì)二甲苯薄膜。對(duì)于Parylene C和N,通過(guò)引入氧自由基打開(kāi)苯環(huán)開(kāi)始去除血漿,從而在聚合物鏈的苯環(huán)之間產(chǎn)生羥基。隨后 是原子/分子水平的氧吸收,引起不穩(wěn)定的過(guò)氧基的形成,隨后重排成揮發(fā)性一氧化碳或二氧化碳。  通過(guò)在自由基部位進(jìn)行額外的等離子體處理,可以更快地進(jìn)行聚對(duì)二甲苯的去除,從而增加物質(zhì)苯環(huán)中的開(kāi)口。 

 

加熱:  熱聚對(duì)二甲苯涂層去除技術(shù)(包括使用烙鐵燃燒保形涂層)是最不推薦的涂層去除技術(shù)。   熱量難以管理。其用途應(yīng)限于去除斑點(diǎn); 大規(guī)模的去除應(yīng)用可以在目標(biāo)區(qū)域外快速產(chǎn)生破壞的涂層,這是由于過(guò)程控制的大大減少和有毒蒸汽的排放。

 

摘要  

THF是唯一能夠始終從組裝基材上提供可靠的聚對(duì)二甲苯的化學(xué)溶劑; 剩余的有限化學(xué)品選擇是高度專業(yè)化的,很少應(yīng)用。磨蝕技術(shù)代表了一種流行的移除選項(xiàng); 預(yù)計(jì)激光方法將進(jìn)一步發(fā)展為聚對(duì)二甲苯薄膜的主要去除工藝?;跈C(jī)械和等離子的技術(shù)對(duì)于去除斑點(diǎn)的任務(wù)非常有用。熱方法也可用于除去聚對(duì)二甲苯,但難以控制。

 

 

 

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