Полипараксилиленовое влагозащитное покрытие
В настоящее
время для изготовления электронных модулей применяются микросхемы и
элементы с шагом 0,5 мм и менее. Все шире начинают использоваться
микросхемы в корпусах BGA. При использовании
таких модулей в условиях эксплуатации отличных от нормальных,
возникает проблема их защиты от воздействия различных коррозионных
сред и влаги.
Используемые
традиционно эпоксидные, силиконовые, уретановые покрытия, получаемые
из жидкой фазы, не могут обеспечить защиту микросхем с малым шагом
выводов и тем более микросхем в корпусах BGA.
Наиболее изученными и полностью обеспечивающими защиту
от климатических воздействий и агрессивных сред для электронной
аппаратуры являются полипараксилиленовые покрытия, получаемые
вакуумпиролитической полимеризацией из цикло-ди-n-ксилиленов.
Получаемое при этом покрытие имеет название «Парилен» (ОСТ В 107.460007.008-2000). |
|
ОСОБЕННОСТИ ПОЛИПАРАКСИЛИЛЕНОВОГО
ПОКРЫТИЯ |
- Хорошая проникающая способность и равномерность покрытия, в
т.ч. под элементами, на местах паек, выводах и т.п.
- Высокая адгезия к различным
материалам.
- Хорошие электроизоляционные
свойства.
- Низкая влаго- и
газопроницаемость.
- Устойчивость к химическим
воздействиям.
- Высокая эластичность (относительное удлинение до 200%).
- Отсутствие значительного влияния покрытия на тепловые режимы
работы аппаратуры за счет малой толщины (7-12 мкм) и удовлетворительной
теплопроводности полимерной пленки.
- Отсутствие внутренних напряжений.
- "Сухой" технологический процесс нанесения покрытия,
проходящий при комнатной температуре.
- Контролируемая толщина покрытия.
- Хорошая ремонтопригодность изделий.
|
|
НЕДОСТАТКИ ПОКРЫТИЯ |
- Неустойчивость покрытия к длительному воздействию ультрафиолета.
- Ограничения на типы используемых компонентов, вызванные высокой
проникающей способностью покрытия (компоненты должны быть в герметичных
корпусах и выдерживать воздействие вакуума).
|
|
Технология нанесения полипараксилиленового покрытия
Технология нанесения влагозащитного покрытия покрытия включает в себя
следующие операции:
-
Производится тщательная многостадийная отмывка модулей от остатков
паяльных материалов и других загрязнений.
-
Выполняется герметизация компонентов в негерметичных корпусах, а также
защита контактов разъемов от проникновения полимера.
-
Модули закрепляются на специальных барабанах и помещаются в камеру
осаждения.
-
Нанесение полипараксилиленового покрытия происходит на специальных
вакуумных установках:
-
исходный продукт дипараксилилен (димер) или его хлорзамещенные
производные возгоняются в вакууме при температуре 120-200°C
и давлении ~0,1 мм рт.ст.;
-
пары димера попадают в камеру пиролиза, где происходит его разложение
на активный мономер;
-
конечная стадия процесса происходит в камере осаждения, где активный
мономер конденсируется на поверхности изделия, при температуре
окружающей среды превращаясь в твердый мономер без образования жидкой
промежуточной фазы. Толщина покрытия регулируется в широких пределах
изменением технологических режимов.
-
После нанесения покрытия производится тщательный контроль его качества
с использованием систем визуального контроля.
-
Качество исходного материала и полученной пленки контролируется с
использованием спектрофотометрической лаборатории.
|
|
Схема технологического процесса нанесения покрытия
Электрические и физические свойства
полипараксилиленового покрытия
|
Параметры |
Парилен
N |
Парилен
C |
Парилен D |
Диэлектрическая проницаемость при
60 Гц
103 Гц
106 Гц |
2,65
2,65
2,65 |
3,15
3,10
2,95 |
2,84
2,82
2,80 |
Тангенс угла диэлектрических потерь при
60 Гц
103 Гц
106 Гц |
0,0002
0,0002
0,0006 |
0,020
0,019
0,013 |
0,004
0,003
0,002 |
Электрическая прочность кВ./мм |
198 |
157 |
154 |
Объемное удельное
сопротивление Ом∙см, при 23°C,
относительной влажности 50% |
1,4∙1017 |
8,8∙1016 |
1,2∙1017 |
Поверхностное удельное
сопротивление, Ом, при 23°C,
и относительной влажности 50%
|
1013 |
1014 |
1016 |
Коэффициент преломления |
1,661 |
1,639 |
1,669 |
Водопоглощение за 24 часа, % |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
Коэффициент трения:
-статический
-динамический |
0,25
0,25
|
0,29
0,29
|
0,33
0,31
|
Плотность, г/см3 |
1,10-1,12 |
1,289 |
1,418 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/м∙К |
0,12552 |
0,08368 |
- |
Термический коэффициент линейного
расширения (х105,(°С)-1) |
6,9 |
3,5 |
3-8 |
Предел прочности при растяжении, МПа |
41,5-75 |
69 |
75 |
Относительное удлинение
при разрыве, % |
20-250 |
200 |
10 |
|
|