Parylene镀膜工艺以其独特的气相沉积技术,为精密元件提供了卓越的防护屏障。作为一项高度专业化的表面处理技术,Parylene镀膜工艺流程不仅涉及精密的设备控制,还需严格遵循科学的操作规范。今天,小编带你了解一下Parylene镀膜工艺的核心流程。
一|表面预处理
基材处理-清洗:
对待镀基材进行清洗、干燥和预处理,以去除表面的油脂、灰尘和杂质,确保基材表面干净、平整、无缺陷;确保镀膜层与基材之间的良好附着力,预处理过程可能包括化学清洗、超声波清洗、等离子清洗等。清洗后的基材需进行干燥处理、确保表面无水分残留。
二|镀膜前准备
原料准备:
准备固态的Parylene二聚体粉末作为镀膜材料,确保纯度和质量,避免杂质影响镀膜质量。原料需储存在干燥、避光、密封的容器中,以防止吸湿和分解。
设备检查:
检查镀膜设备是否正常工作,包括真空泵、加热炉、裂解炉、沉积腔室、温度控制器、气流控制系统等,确保所有设备处于良好工作状态。特别注意检查真空系统的密封性,确保在镀膜过程中能够维持高真空环境。
三|镀膜过程
真空环境建立:
将处理好的基材放入沉积腔室中,关闭腔室门,启动真空泵,将腔室内的空气抽出,建立高真空环境(通常需要达到一定的真空度,如10^-3 Torr或更低)。
原料蒸发:
在真空环境下,通过加热炉将固态的Parylene二聚体粉末加热至120~180℃(具体温度可能因设备和工艺而异),使其蒸发成气态二聚体。此过程需精确控制加热温度和升温速率,避免原料直接熔化或过热分解。
热解与裂解:
气态二聚体在真空作用下进入裂解炉,炉内温度升至650~700℃(具体温度可能因设备和工艺而异),高温将二聚体分子的两个侧链碳碳链裂解,生成稳定的活性单体——聚对二甲苯单体。
沉积与聚合:
活性单体进入沉积腔室,在室温下迅速吸附在基材表面,并进行聚合反应,形成聚对二甲苯薄膜。由于是在室温下沉积,因此对基材没有任何热损伤。沉积过程中需控制气流速度、压力和分布,确保单体在基材表面均匀沉积。同时,需保持沉积腔室的温度稳定,避免温度波动影响镀膜质量。
涂层固化:
沉积完成后,保持一定的真空度和时间,使涂层进一步固化,确保涂层的稳定性和性能。
四|后处理
真空解除:
镀膜完成后,关闭加热炉,停止加热,等待设备冷却至安全温度后,解除真空环境,打开腔室门取出镀好膜的基材。
质量检验:
对镀膜后的基材进行质量检验,包括膜层厚度、均匀性、附着力、耐腐蚀性等性能测试,确保镀膜质量符合要求。可采用显微镜观察、膜厚测量仪、附着力测试仪等设备进行检测。
五|其他注意事项
温度控制:
精确控制加热炉和裂解炉的温度。固态Parylene原料在120~180℃下升华成气态,然后在650~700℃左右裂解成活性单体。温度波动可能影响原料的升华和裂解效果。
气流控制:
确保气态原料在裂解后能够顺利进入沉积腔室,并在基材表面均匀沉积。气流速度、压力和分布需精确控制。
镀膜均匀性:
监控镀膜过程中的均匀性,确保基材表面各区域镀膜厚度一致。可通过调整基材位置、旋转速度等参数来改善均匀性。
安全操作:
操作过程中,应遵循安全操作规程,避免烫伤、电击意外事故发生。
环境控制:
注意控制镀膜环境的温度、湿度和清洁度等参数,以保证镀膜质量。
设备维护:
定期对设备进行检查和维护,确保其正常运行和使用效果。
操作培训:
对操作人员进行专业培训,提高其操作技能和安全意识。
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