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嘉峪檢測網 2020-12-14 20:01
摘要：真空涂覆技術是一種新穎的材料合成與軍工的新技術，是表面工程技術領域的重要組成部分。本文詳細的介紹了在真空涂覆技術中廣泛應用的聚對二甲苯涂覆技術的原理、性能以及應用，簡要的介紹了聚對二甲苯涂覆技術的工藝過程。
關鍵詞：三防；真空涂覆；聚對二甲苯；三防技術簡介
眾所周知，優越的三防性能是軍工電子產品性能穩定的重要因素。目前在軍工電子產品上主要使用的是手工噴涂、機械浸漬涂覆、機械自動涂敷。但以上技術都存在較大缺點：手工噴涂工藝無法控制，污染較大，浪費嚴重；機械浸漬涂覆膜層厚度不能精確控制，浪費嚴重；機械自動涂敷成本比較高，對于高頻電路無法使用，不能精確控制均勻度。
基于以上原因，一些新的三防涂覆技術應運而生，其中真空涂覆技術是一種新穎的材料合成與加工的新技術。真空涂覆技術是利用物理、化學手段將固體表面涂覆一層特殊性能的涂覆，從而使固體表面具有耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、防輻射、導電、導磁、絕緣和裝飾等許多優于固體材料本身的優越性能，達到提高產品質量、延長產品壽命、節約能源和獲得顯著技術經濟效益的作用。因此真空涂覆技術被譽為最具發展前途的重要技術之一，并已在高技術產業化的發展中展現出誘人的市場前景。
1、聚對二甲苯（Parylene）涂覆技術原理、特點
目前真空涂敷技術中應用最廣泛的是聚對二甲苯技術，聚對二甲苯技術是一種敷形的對二甲苯聚合物固體涂層材料，聚對二甲苯真空涂敷過程是在分子狀態下進行的，固態的化合物在真空狀態下被汽化，汽化的氣體再進行分子化，二聚物在高溫分解區，分解為兩個二價基單聚物。單聚物分子進入涂敷設備的沉積倉，在倉內的各個表面上重新聚合成長鏈的高聚物。然后在沉積腔中進行沉積涂敷。整個涂敷過程中，保證汽化分子均勻一致地涂敷到部件的表面上。
聚對二甲苯涂敷技術的特點如下：
⑴均勻的無針孔的涂敷（微米級）——無色、透明、無應力；
⑵極好的電氣性能——介電常數低、低損耗、絕緣強度高；
⑶極好的保護性能——抗濕氣、抗霉菌、抗化學反應、耐摩擦；
⑷良好的溫度性能——高溫達350度(真空中)、低溫達零下200度；⑸環保無污染。
聚對二甲苯膜在室溫下保持穩定,不推薦室外，長時間暴露在陽光下使用。
2、聚對二甲苯涂覆技術的特性分析
經過聚對二甲苯涂覆的軍工產品具有優越的電氣性能，電氣特性表如表一所示。
就涂覆厚度而言，聚對二甲苯通常能做到令人驚訝的15微米，這是其它涂覆材料難以比擬的，但在這樣的厚度下，聚對二甲苯能承受3500V的擊穿電壓。
3、聚對二甲苯的主要應用
聚對二甲苯真空涂覆技術在軍工產品中應用極為廣泛，其主要應用如下所示：
⑴機載雷達：提高防護性能。
⑵相控陣雷達：用于鐵氧體部件表面防護。
⑶航天及核器件：加固，多余物固定。
⑷火控及制導：MEMS的絕緣層。
⑸軍用航空連接器：提高在高空的絕緣性能。
⑹高性能火藥：惰性保護層。
⑺通信機調諧線圈：耐高溫防氧化層。
⑻武器的長期存儲及提高免維護性能。
4、聚對二甲苯涂覆工藝及去涂覆工藝介紹
目前主要使用Parylene涂覆工藝流程如圖一所示，其根據有無結合力促進裝置（AP）分為兩類。從工藝性來看，無AP裝置的工藝比有AP的復雜的多。當然由于軍工產品的多樣性，針對每一類產品都應有具體的涂覆工藝。
由于聚對二甲苯的機械性能特別優越，使用常規的方法很難去除涂層，目前主要使用的涂層去除方法有四種：
⑴SMT去除：很薄的聚對二甲苯涂層可以利用通常的熱風表面封裝工具和技術進行返修。處理用熱對流的方式，將有缺陷的部件加熱到回流溫度（250℃）左右壞。
⑵激光去除：利用特高頻（紫外線）激光輻射加熱聚對二甲苯薄膜，在底部加很小的熱即可使涂層瞬時蒸發。
⑶熱去除：使用加熱工具，對焊盤周圍的聚對二甲苯涂層進行加熱軟化，然后用其它非金屬工具來去除涂層。
⑷機械打磨去除：當使用機械工具需要有選擇地去除小部分管腳周圍或凹陷部位的聚對二甲苯涂層時，機械打磨的方式就特別適合。打磨材料包括干燥的碳酸氫鈉或者精細研磨的核桃殼粉末，打磨顆粒的直徑大約在25um，碳酸氫鈉容易用水清洗，而核桃粉末適用于貴重金屬鍍層四周的處理。
⑸等離子刻蝕：聚對二甲苯涂層可以在等離子刻蝕腔體里從電路板上有選擇地予以去除，這種方法較慢，并且不適用于對溫度敏感的電路板，電路板上不需要去除的涂層可用膠帶或塑料掩蓋。新型的等離子系統，例如微波順流等離子刻蝕機，可使電路板位于活性等離子體范圍之外，并引導氧化劑到達希望的去除位置。
5、結論
雖然聚對二甲苯有涂層不易除去、生產成本較高等缺點，但由于聚對二甲苯有優越的電氣、物理和機械性能，隨著涂層去除技術的改進、生產成本的降低，聚對二甲苯涂覆技術必然會代替傳統的三防涂覆技術成為三防涂覆技術的主流。
[參考文獻]
[1]《電子設備三防技術手冊》.電子科學研究院出版.1994版.
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