Il ruolo dei rivestimenti conformi in parylene in Next

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Progettisti e produttori di componenti elettronici sono sotto pressione per realizzare imballaggi più piccoli, più leggeri e più rispettosi dell'ambiente. Devono inoltre garantire che le loro nuove tecnologie funzionino in modo affidabile nei loro ambienti operativi, che possono includere l'esposizione a sostanze chimiche, umidità, cariche elettriche e temperature estreme, pur mantenendo la conformità a un numero crescente di rigorosi requisiti ambientali, di sicurezza, specifici del settore, governativi, e/o normative biologiche. In questo articolo esaminerò più da vicino i rivestimenti conformi in parylene e il ruolo che possono svolgere nell'aiutare i produttori ad affrontare le sfide attuali e future nel settore dell'elettronica.

Sviluppato dagli scienziati della Union Carbide alla fine degli anni '50, Parylene è il nome generico di una serie unica di materiali di rivestimento polimerici organici. Sono di natura policristallina e lineare, possiedono utili proprietà dielettriche e barriera per unità di spessore e sono chimicamente inerti. I rivestimenti in parilene sono ultrasottili, privi di fori stenopeici e si conformano perfettamente ai componenti grazie alla loro polimerizzazione a livello molecolare, praticamente "crescendo" sulla superficie del substrato una molecola alla volta.

I rivestimenti in parilene vengono applicati in un processo di deposizione di vapore anziché mediante erogazione, spruzzatura, spazzolatura o immersione. Il processo inizia posizionando le parti da rivestire nella camera di deposizione. La materia prima in polvere, nota come "dimero", viene quindi inserita nel vaporizzatore all'estremità opposta del sistema. Il dimero viene riscaldato, facendolo sublimare in vapore, e quindi riscaldato nuovamente per romperlo in un vapore monomerico. Questo vapore viene trasferito in una camera a temperatura ambiente dove polimerizza spontaneamente sulle parti, formando la sottile pellicola di Parylene. Il processo di deposizione del parilene viene eseguito in un sistema chiuso sotto vuoto controllato con la camera di deposizione che rimane a temperatura ambiente durante l'intero processo. Nel processo di rivestimento non vengono utilizzati solventi, catalizzatori o plastificanti.

Poiché in questo processo di deposizione non è presente una fase liquida, non vi sono successivi effetti di menisco, raggruppamento o ponte come osservato nell'applicazione di rivestimenti liquidi; quindi l'intera parte è ugualmente protetta. La "crescita" molecolare dei rivestimenti in parylene garantisce inoltre non solo un rivestimento uniforme e conforme allo spessore specificato dal produttore, ma poiché il parylene è formato da un gas, penetra anche in ogni fessura, indipendentemente da quanto apparentemente inaccessibile. Ciò garantisce il completo incapsulamento del supporto senza bloccare piccole aperture.

Inoltre, i rivestimenti in parylene sono estremamente leggeri e offrono eccellenti proprietà barriera senza aggiungere dimensioni o massa significativa ai componenti delicati. I tipici rivestimenti in parylene hanno uno spessore compreso tra 500 angstrom e 75 micron. La maggior parte degli altri materiali di rivestimento non possono essere applicati in uno strato sottile come il parylene e forniscono comunque lo stesso livello di protezione.

Esistono diverse varianti nella famiglia del poli-paraxililene, ma sono tutti materiali completamente lineari e altamente cristallini che offrono il vantaggio di essere ultrasottili e leggeri. Forniscono inoltre un'eccellente barriera dielettrica, antiumidità e chimica, aggiungono resistenza ai collegamenti dei cavi, garantiscono un'efficiente trasmissione del segnale e sono biocompatibili. I parileni hanno costanti dielettriche e fattori di dissipazione estremamente bassi, consentendo loro di fornire contenitori piccoli e stretti con isolamento dielettrico tramite un rivestimento sottile. La ripartizione di tensione per unità di spessore aumenta effettivamente con la diminuzione dello spessore del film di parylene.

I rivestimenti in parylene sono utilizzati da oltre 45 anni nei settori dell'elettronica, dei trasporti, aerospaziale, della difesa e dei dispositivi medici per risolvere le sfide del settore. Infatti, laddove altre soluzioni sono diventate insufficienti per soddisfare le crescenti esigenze del settore, i rivestimenti in Parylene stanno fornendo risposte in un momento in cui i prodotti devono essere piccoli, leggeri, robusti e affidabili.

Sfide del settore e soluzione Parylene