派瑞林工艺过程及派瑞林优势

Parylene(汉语称:派瑞林、聚对二甲苯，或派拉伦)是对一系列与众不同的聚合物的一个通常的称谓。这一家中中基本上的机构称之为Parylene，即聚对二甲苯，是一种彻底线形的相对高度结晶体构造的原材料。

Parylene用特有的真空泵气相色谱堆积加工工艺制取，由活力小分子水在板材外型\”生长发育\”出彻底敷形的高聚物塑料薄膜镀层，它能涂覆到各种各样外观设计的外型，包含锐利的棱边，缝隙里和内外型。这类室内温度堆积制取的0.1-100μm塑料薄膜镀层，薄厚匀称、高密度无针眼、全透明无内应力、没有改性剂、不损害产品工件、有出色的电绝缘性能和防御能力，是当代最有效的防水、除霉、防腐蚀、防耐腐蚀镀层原材料。

Parylene N是一种有效的电极化原材料，具备尤其很是低的介电损耗、高绝缘层抗压强度及其不随工作频率变化的相对介电常数。它是全部Paryleng中透过工作能力最大的一种。

Parylene C是全系列中第二个具备价值的组员。它由类同的单管理体系方法成，仅仅将在其中一个脂肪烃氢原子用一个氯原子所庖代了。Paryleng C将出色的电气性能，机械性能融合在一路，而且针对湿冷和其他腐蚀汽体具备低透水性。除开可以给予真真正正的无针眼覆形防护外，Paryleng C是涂覆焦虑不安线路板的优选原材料。

Parylene D是全系列中的第三个组员，它由类同的单管理体系方法成，仅仅将另外2个脂肪烃氢原子被氯原子庖代。Parylene D的性格与Parylene C类似，可是具备更高一些的耐高温工作能力。

Parylene HT（SCS）该原材料具备更低的相对介电常数(即透波特性好)、好的牢固性和防潮、除霉、防耐腐蚀特性.短期内耐高温可达450℃,长期性耐高温可达350℃,并具备强的抗紫外光工作能力.更合适做为高频率微波加热元器件的安全防护原材料.

Parylene种类

Parylene是与众不同的聚对二甲苯(poly-P-xylylene)高聚物系列产品的通用性名字，是一种分子结构级敷型镀层原材料，依据分子式的不一样，可分成Parylene N、C、D、HT、F型等多种不同。Parylene D在较高溫度下仍有优异的介电气性能和化学物理性能，有较高的可靠性。文中将对其单个制取方式 和涂膜方式开展简易汇总。

Parylene 塑料薄膜的制取汇聚全过程

        常见制取派瑞林的办法是化学气相沉积法(CVD)，反映成分在汽态标准下产生室内空间气相色谱化学变化，在固体基材表层立即转化成固体成分，从而在板材表层产生镀层的一种生产工艺。派瑞林塑料薄膜制取全过程为环形二聚体在持续高温下2个相接羟基碳碳键破裂，转化成有活力的对二亚甲基苯单个，当其从高溫自然环境进到室内温度自然环境的堆积室时，不稳定的单个便会汇聚涂膜。全部制取加工工艺流程分成三步：单个的气化、裂化、在板材表层开展粘附堆积。

        第一，在真空下，固态四氯代对二甲苯环二体在150℃上下提升为汽态；
        第二，在650℃上下四氯代对二甲苯环二体裂化成带氧自由基的活力2,5-二氯对二亚甲基苯；
        第三，在室内温度(25℃)标准下，化合态的2,5-二氯对二亚甲基苯在固体板材表层堆积汇聚，产生一层无针眼的保形性塑料薄膜。

       涂敷工艺设计流程图如下所示所显示：

        Parylene塑料薄膜具备高度匀称、高密度无针眼、全透明无内应力、出色的电绝缘性能和防御能力等特性，可运用在光电材料、永磁材料、服饰及文化遗产保护等行业，因其生物体兼容模式和生物体可靠性，还能够运用在医疗行业。殊不知，必须留意的是，Parylene涂敷针对原材料表层的规定非常高，规定粘合力好，没有杂质，因而在开展涂敷前，务必对东西的外表开展一定预备处理，以提升涂敷东西的粘合力。

派瑞林表层的镀膜之维护功效

 1、抗强酸强碱浸蚀：能处理受酸碱性或碱性物质浸蚀的问题

 2、低水、汽体透水性、具高天然屏障实际效果，能做到防水、防潮、防锈处理及缓解风化层等功效

表面张力测量剖析:

以接触角测量仪测量，原夹层玻璃板材表面张力为35.2°(如下图左)，再以同样夹层玻璃镀Parylene-C塑料薄膜,塑料薄膜薄厚132nm，其表面张力为89.7°(如下图中),塑料薄膜薄厚提升至210nm或350nm，其表面张力为94.4°(如下图下）。

 3、耐有机溶液(不融解于一般有机溶剂)

 4、膜层没有颜色、具高清晰度，不危害商品本来外型。

 5、 膜层具防污、防水、防潮的耐透气性能实际效果，可使商品做到世界性防污、防潮的IP等级标准

一、Parylene（派瑞林、聚对二甲苯）适用医疗设备之益处

Parylene符合ISO-10993生物体实验规定

Parylene符合FDA G95-1

Parylene符合（RoHS）2002/95/EC

生物体兼容模式和生物体牢固性极好的防化学物、防水、强力绝缘层及防电子器件隔绝特性、不错的冲击韧性，经久耐用且粘附出色μm级镀层薄厚匀称可控性，可操纵薄厚减少500A

湿膜润湿性

出色电子光学特性

自身无毒性，无副产品

可承担基本消毒杀菌

Parylene能适用多种多样运用，如支抗钉、一时手术室器械、取代型元器件、尿管、制动系统、探头、针管及内耳嵌入器。

1.  液位传感器——比较敏感的电子元器件如血压传感器，只需堆积小量Parylene就能充足绝缘层，并且小量珍惜镀层不容易明显更改这种元器件的实际操作。

2.  心血管辅助工具——如心血管支架及电震产生器中的细腻电子电路，用Parylene封死可以预防其遭受生物体液态的浸蚀。Parylene也用以珍惜这种元器件的塑料外壳。

3.  更换性元器件——金属材料器材如还原型人工合成元器件，可用Parylene堆积珍惜进而切除与显微镜松散相关的题型，并对生物体液态浸蚀给予珍惜。

4.  骨针——Parylene用以珍惜支抗钉和普外器材不会受到浸蚀，并给予润湿性不用减少规格限制。

5.  电子电路——繁杂外型贴片及混和电子电路用Parylene堆积后能珍惜其不会受到水及有机化学物件腐蚀并给予出色介电气性能。

6.  尿管——模压抑感造的器材如尿管用Parylene堆积珍惜后可以作为出色的润湿性并避免生物体液的浸蚀。

7.  超声波振子——用以观察毛细血管内腔微型传感器，用Parylene堆积后，能防止浸蚀及绝缘层穿透。

8.  芯轴——用以生产制造尿管的恰当线形。用Parylene堆积珍惜，Parylene的低摩擦阻力有益于生产制造，它的同样性涂覆特性确保了最后商品的品质。

9.  骨质增生生长发育刺激器——用Parylene可让此元器件与生物体液态防护，防止浸蚀。组织细胞便于在Parylene堆积外型提升产生类同构造的层析机构。

10.  头部探头——用Parylene可让头部刺激性探头外型润化，并可使其开展可选择性绝缘层。

11.  针管——Parylene堆积在针管的外界及內部外型封死金属材料的显微镜松散，并产生一个光洁无出气孔的外型。进而减少粘附废弃物的概率。ParyleneN的渗透性使其尤其很是溶易在內部外型渗入产生珍惜层。

12.  防水套管——用以剖腹产手术治疗的细腻器材，若有导电性金属材料轴的烧灼防水套管。用Parylene堆积绝缘层后正确引导微波射频动能做到尖部的恰当地区。

二、Parylene电气设备特性

1.塑料薄膜绝缘性能能

ParyleneC和ParyleneN的塑料薄膜击穿电压

Parylene的特点之一是他们可以产生特薄的膜层。ParyleneN塑料薄膜和C塑料薄膜的直流电击穿电压被明确与聚合物薄厚有毫无疑问的关联。图3画出了相关的曲线图。针对5个μm（0.0002inch）下列的塑料薄膜,这方面的特性ParyleneC要强过ParyleneN。这种数据信息注释，二种Parylene原材料都有着不错的阻燃性能，即使薄厚少于1个μm。伴随着薄厚的减少，企业薄厚的击穿电压一样平时将上升。

2.线路板绝缘层特性阻抗

Parylene是一种具备出色特性的敷形镀层原材料，面世后最先在电子器件行业获得了运用。1972年归入美国军队标46058C批准做为军工用印刷线路板的敷形镀层原材料，镀层薄厚为0.0005-0.002英尺。

做为电子线路的安全防护镀层，Parylene不需多加除霉剂，自身除霉能达零级。在耐腐蚀试验中，与其他镀层对比，Parylene安全防护的电源电路电阻器几乎不着陆，其他镀层则都是有很大的着陆。非常薄的Parylene镀层能给予出色的保护特性，还有益于线路板工作热量的消退，因而做为安全防护镀层Parylene能使电源电路具备更高一些的稳定性，格外是中小型高流动量电子线路的安全防护，Parylene更主要表现出其独特的引风。

有关Parylene镀层给予的珍惜工作能力的一项重要的检测是将电路板上检测目标开展涂覆（好似MIL-I=46058C所叙述的），而且在一种溫度——环境湿度循环系统下开展绝缘层电阻检测（MIL-STD-202,方法106和方法302）。

简单点来说，此项检测包含10个循环系统周期时间（每天一个循环系统），每天循环系统包含7个流程。这7个过程的范畴从低温度低环境湿度（25℃，50℅RH）到更为严苛的标准（65℃，90℅RH）.10天中每一个循环系统都以65℃，90℅RH这一步做为最开始读值,如下图3:

图3.ParyleneC涂覆线路板交替变化寒湿实验绝缘层电（欧母）MIL-STD-202方式302

针对ParyleneC的壁厚从0.002英尺到0.0001英尺的检测实际效果如表2.很故含意的是，即使针对尤其很是薄的镀层（0.0001英尺），绝缘层特性阻抗值也比要求的规格型号高于一个量级。

3.介电气性能

Parylene介电气性能与溫度的关联

Parylene还具备很好的介点特性。由于其高体积电阻率，他们可被制做成持续塑料薄膜，并没有传统式镀层全部的问题和填补剂；缺点和填补剂都能够减少体积电阻率。

三、Parylene的物理学和物理性能

由于高的相对分子质量（~500，000）和高的溶点及其晶形，Parylene不可以利用传统式的方式比如压挤成型或铸造来产生。在175℃下列时，溶点有机化学或其他有机溶剂的工作能力极低，因此无法根据铸造来产生。

当Parylene聚合物由检测控制面板适用时，冲击性特性阻抗较为高。涂覆在“Q”厚钢板上的薄厚为0.001英尺的ParylengC在Gardner落球碰撞检测的作用在250in-lb的范畴内。

磨损特性（用Taber损坏机检测，应用1000克的“Calibrase”轮），ParyleneC为22.5，ParyleneN为8.8.较来说，聚四氟乙烯为8.4，高冲击性聚乙烯为24.4，环氧树脂胶为41.9，聚氨酯材料为59.5.

四、热特性、超低温文真空泵特点

1.热特性

图—Parylenes N、C和D受溫度危害后的有效使用期限。无效=抗拉强度减少50%

依据Arrhenius外推法的数据信息，ParyleneC预估可以曝露在不断100℃的气体下10年（100，000钟头）。在无氧运动的汽体自然环境或是在真空泵情况下，Parylene可能可以曝露在220℃的溫度下不断类同的時间。在任何的情形下，高溫减少使用期限。倘若运用的条件规定贴近或是超出了这些時间——溫度——气体自然环境，提议用更贴近实际应用条件的标准开展如数的检测。

Parylene可以通过韧化来发展穿透特性阻抗，发展强度及修改磨擦特性阻抗。这也是相对密度和玻璃化温度发展的实际效果。

2.超低温特性

用ParyleneC涂覆的厚钢板，在–160℃的液氮中制冷，在Gardner落体实验中可以承担超出100in-lb的冲击性。比较之下，室内温度下以250in-lb。无适用的0.002英尺的ParyleneC塑料薄膜在–165℃下可以弯曲180°6次才无效。对比胶来讲，高压聚乙烯、聚氨酯材料和聚四氟乙烯各自为3次、2次和1次。从2°（–271℃）到常温自然环境的全过程对电气设备和机械性能也没有危害。针对ParyleneC的壁厚从0.002英尺到0.0001英尺的检测实际效果如表2.很故含意的是，即使针对尤其很是薄的镀层（0.0001英尺），绝缘层特性阻抗值也比要求的规格型号高于一个量级。

3.真空泵牢固性

在喷气式飞机促进试验室中开展的真空泵检测主要表现，在120℉和10-6torr下，ParyleneC的团队品质损害为0.12℅，ParyleneN的团队品质损害为0.30℅.针对二种髙聚物，蒸发可搜集物低于0.01℅（检测敏感度的極限）。

五、防护功能和有机化学抵抗力

1.防护特点

与其他镀层对比镀层更薄，聚对二甲苯可给予一种没孔天然屏障，避免遭到液态、湿气、有机化学物件和普遍汽体的腐蚀。

正离子渗入与镀层薄厚的关联

见上图,这种隔绝特性根据一系列涂覆和非涂覆塑胶实验开展了证实。试件在一摩尔浓度的硫酸中髙压加温一小时，随后剖析酸液植物甾醇中的钙、铝和锌成份，这种金属材料已经知道存有于塑胶的添加物中。清晰地体现了试件上的Parylene镀层大大的减少了对各种金属材料的获取。

表:Parylene的耐化学性

5-1.5mil塑料薄膜室内温度下渗入各种各样有机溶剂90分鐘后形成的薄厚变化（红外线法精确测量）

在室内温度自然环境下，Parylene可以抵御化合物的侵蚀，而且在150℃下不溶解全部的有机溶液。ParyleneC在175℃时可以消溶与氯中，而ParyleneN在有机溶剂的溶点（265℃）时可溶解。二种聚合物都能够抵御大部分有机溶剂的侵蚀。与此同时，他们都不受像Hostepal, Igepal 和柠檬油这种的内应力裂化有机溶剂的危害。

六、电子光学特点，辐射危害和抵御气侯转型的工作能力

1.电子光学特点

Parylene在能见光的范畴内汲取得非常少，因而是全透明没有颜色的。没有颜色全透明的结合可用以电子光学元器件、可擦性光学存储元器件和静电感应打印元器件。在小于280μm时,ParyleneN和ParyleneC的汲取都很强。全部的Paryleng在最少60μm的光波长下都相对性沒有特点（除开一些最高值特点之外）。图5，6和7表露主要表现1个mil塑料薄膜的红外光谱。

2.放射性物质和天气变化抵抗力

在真空泵中，ParyleneN,C和D塑料薄膜反映出很高的抵御伽玛射线原子核裂变的工作能力。支撑力和电气设备特性在1.6Mr/h的剂量率下加进100Mr以后依然保持不变。尽管Parylene在房间内牢固，但最好不要在户外太阳立即直射的条件下长期性应用。

七、生物体兼容模式和生物体牢固性

Parylene（聚对二甲苯,派瑞林）N,C和HT(SCS)符合ISO-10993生物体实验规定。实验包含细胞毒性、致敏物功效、皮内刺激、亚急性系统化毒副作用、嵌入(针对C必需1、12和26周；针对N和Parylene HT必需1和12周)和血可溶实验。在试管婴儿组织培养技术科学研究中注释，人们体细胞种类非常容易在Parylene C涂覆外型增长。Parylene N和C已被确认符合USP Class VI(UDP第六类塑胶的生物体实验规定)。

Parylene N,C根据美国药典第六类塑胶的评定Parylene在国外食品类药品管理处（FDA）申请注册了仪器设备和药品操纵文档（Device and Drug Master Files）。这种文档包含相关Parylene的生物技术結果，可供全部Parylene商业服务涂覆顾客做为参照。

八、Parylene润湿性

Parylene具备很好的湿膜润化特点。镀层可大大的地修改了塑胶等商品的外型润湿性。依据ASTMD1984方式，相对静止物件各自测出Parylene HT(SCS)、N和C的摩擦阻力（COF）为0.15、0.25和0.29。

塑胶涂覆Parylene后的摩擦阻力

九、Parylene关键特性表

下表列出了ParyleneN,C,D的电工器材、热、防护、电子光学和其他特性。这种特性可以一其他的涂覆原材料如环氧树脂胶、有机硅材料、聚氨酯材料等开展较为。

派瑞林主要用途

1、 永磁材料

伴随着信息技术产业的飞速发展，带磁元器件愈来愈趋于微型化，3-5㎜的软磁心，2-3㎜的永磁材料原材料，乃至规格更小的磁材都持续被运用，对磁材的安全防护明确提出了新的规定。中小型软磁心作饶线元器件时，经聚对二甲苯涂覆后可耐1500-2000V或者更多的工作电压，因为聚对二甲苯摩擦阻力低，饶成操会更滑滑，不伤线，更有利于实际操作，希土烧结钕铁硼永磁铁氧体是一种性能卓越强磁铁原材料，但这些原材料在空气中很不稳定，规格比较大的通常用电镀工艺或环氧树脂自泳漆作安全防护镀层，规格较小的磁材，尤其是环形和筒形的磁材，已不能用以上传统式方式完成靠谱安全防护，达到应用规定。Parylene与众不同的制取加工工艺和出色特性紧密结合，使它能对中小型袖珍型磁材开展无薄弱环节全涂覆的磁材可浸硫酸10天以上不浸蚀，现阶段国际性上中小型袖珍型磁材，几乎都选用Parylene作绝缘层和安全防护镀层。

2、 印制电路部件和电子器件

伴随着表层贴片技术性进步和电子器件的日益微型化，印制电路部件也日益向微型化和密度高的方位发展趋势，这给印制电路部件的三防对策明确提出了新的规定。传统式应用的环氧树脂胶、聚氯脂、有机硅树脂、聚丙烯酸脂等安全防护建筑涂料全是液态建筑涂料。因为液态的粘稠度和界面张力等缘故，镀层薄厚不匀称，在棱、角等处镀层较薄，当电子器件中间，基材中间仅有不大间隔时，会因为镀层流不上而产生磁密。镀层干固，烘干处理之后因有机溶剂或小分子水改性剂的蒸发，造成伸缩内应力或产生细微针眼。这种传统式镀层的体积电阻率一般也在2000V/25um下列，因而务必经多次涂覆，用偏厚的方式才可以完成较可靠的安全防护，Parylene涂覆是由活力的对二甲苯双分散基小分子水气在印制电路部件表层堆积汇聚进行。汽态的小分子水能渗入包含贴装件下边一切一个细微间隙的材料上堆积，产生相对分子质量约50万的高纯度高聚物。它沒有改性剂有机溶剂等小分子水，不容易对板材产生损害，薄厚匀称的安全防护层和优秀的特性紧密结合，使Parylene镀层仅需0.02-0.05㎜就能对印制电路部件的表层给予十分稳定的安全防护，乃至通过盐雾试验，表层接地电阻也不会有非常大更改，并且较薄的镀层对电子器件工作中时需形成的能量消退也十分有益。此外因为分子式对称不错，使它在较高的次数下仍有较小的介电损耗和相对介电常数，它的这类高频率无耗特点使它为高频率微波加热控制电路的靠谱安全防护造就了标准。

3、 电子光学电子器件

Parylene的真空泵气相色谱堆积加工工艺不但和电子光学电子器件加工工艺类似，并且所制取Parylene镀层相对介电常数也低，还能用电子光学制作工艺开展离子注入绘图，开展再镀覆，因而Parylene不但可重复使用安全防护原材料，并且也可以做为固层中的电极化原材料和掩膜原材料应用，经Parylene涂覆过的集成电路芯片，其25um细直徑电极连接线，联接抗压强度可提升5-10倍。

4、 电子光学机械结构（MEMS）

Parylene能在0.2um厚时就根本沒有针眼，5um时就可耐1000V以上直流电击穿电压，也是摩擦阻力很低的一种自润滑原材料，有机化学可塑性和隔绝特性也好，因而在电子光学机械结构中，除开作电解介质原材料外，还作为小型传动机构和小型闸阀的构造原材料和安全防护原材料。

5、 感应器

Parylene在感应器行业中的运用，除开作绝缘层物质外，大量作为安全防护原材料，它能耐酸性、碱和有机溶液，对水蒸气和耐腐蚀等极端自然环境有很好的隔绝安全防护工作能力，用特薄的镀层给予优良的安全防护。

6、生物体医疗电子器件

Parylene不但电气性能，安全防护特性好，并且生物体相容性也好，它已根据英国FDA论述，达到美国药典生物体医用材料VI类规范，被列入是一种可以在身体内长期性嵌入应用的生物体医用材料。

7、金属光缆接头液压密封件

金属光缆接头在运用中将会碰到各种各样不一样的自然环境，通常应用带有硅橡胶密封圈的连接头使光缆电缆与自然环境相防护，经Parylene涂覆后的硅橡胶密封圈，能更快的满足各种各样极端自然环境，避免硅胶衰老，增加密封环的使用寿命。

   选用派瑞林真空镀膜机的线路板防潮是移动智能终端防潮的最后一道防线，关键技术规范是使用具备荷叶效应的高分子材料纳米复合材料技术性（派瑞林真空镀膜机）因此这类行为的主要取决于元器件表层的纳米镀层。

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