軍工電子產(chǎn)品的三防涂覆

喻波

摘要：真空涂覆技術(shù)是一種新穎的材料合成與軍工的新技術(shù)，是表面工程技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分。本文詳細(xì)的介紹了在真空涂覆技術(shù)中廣泛應(yīng)用的聚對(duì)二甲苯涂覆技術(shù)的原理、性能以及應(yīng)用，簡(jiǎn)要的介紹了聚對(duì)二甲苯涂覆技術(shù)的工藝過程。

關(guān)鍵詞：三防；真空涂覆；聚對(duì)二甲苯1三防技術(shù)簡(jiǎn)介

眾所周知，優(yōu)越的三防性能是軍工電子產(chǎn)品性能穩(wěn)定的重要因素。目前在軍工電子產(chǎn)品上主要使用的是手工噴涂、機(jī)械浸漬涂覆、機(jī)械自動(dòng)涂敷。但以上技術(shù)都存在較大缺點(diǎn)：手工噴涂工藝無法控制，污染較大，浪費(fèi)嚴(yán)重；機(jī)械浸漬涂覆膜層厚度不能精確控制，浪費(fèi)嚴(yán)重；機(jī)械自動(dòng)涂敷成本比較高，對(duì)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(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中真空涂覆技術(shù)是一種新穎的材料合成與加工的新技術(shù)。真空涂覆技術(shù)是利用物理、化學(xué)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(dǎo)電、導(dǎo)磁、絕緣和裝飾等許多優(yōu)于固體材料本身的優(yōu)越性能，達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長產(chǎn)品壽命、節(jié)約能源和獲得顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的作用。因此真空涂覆技術(shù)被譽(yù)為最具發(fā)展前途的重要技術(shù)之一，并已在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展中展現(xiàn)出誘人的市場(chǎng)前景。

2聚對(duì)二甲苯（Parylene）涂覆技術(shù)原理、特點(diǎn)

目前真空涂敷技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的是聚對(duì)二甲苯技術(shù)，聚對(duì)二甲苯技術(shù)是一種敷形的對(duì)二甲苯聚合物固體涂層材料，聚對(duì)二甲苯真空涂敷過程是在分子狀態(tài)下進(jìn)行的，固態(tài)的化合物在真空狀態(tài)下被汽化，汽化的氣體再進(jìn)行分子化，二聚物在高溫分解區(qū)，分解為兩個(gè)二價(jià)基單聚物。單聚物分子進(jìn)入涂敷設(shè)備的沉積倉，在倉內(nèi)的各個(gè)表面上重新聚合成長鏈的高聚物。然后在沉積腔中進(jìn)行沉積涂敷。整個(gè)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(duì)二甲苯涂敷技術(shù)的特點(diǎn)如下：⑴均勻的無針孔的涂敷（微米級(jí)）——無色、透明、無應(yīng)力；⑵極好的電氣性能——介電常數(shù)低、低損耗、絕緣強(qiáng)度高；⑶極好的保護(hù)性能——抗?jié)駳狻⒖姑咕⒖够瘜W(xué)反應(yīng)、耐摩擦；⑷良好的溫度性能——高溫達(dá)350度(真空中)、低溫達(dá)零下200度；⑸環(huán)保無污染。

聚對(duì)二甲苯膜在室溫下保持穩(wěn)定,不推薦室外，長時(shí)間暴露在陽光下使用。

3聚對(duì)二甲苯涂覆技術(shù)的特性分析

經(jīng)過聚對(duì)二甲苯涂覆的軍工產(chǎn)品具有優(yōu)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(duì)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(duì)二甲苯能承受3500V的擊穿電壓。

4聚對(duì)二甲苯的主要應(yīng)用

聚對(duì)二甲苯真空涂覆技術(shù)在軍工產(chǎn)品中應(yīng)用極為廣泛，其主要應(yīng)用如下所示：⑴機(jī)載雷達(dá)：提高防護(hù)性能。⑵相控陣?yán)走_(dá)：用于鐵氧體部件表面防護(hù)。⑶航天及核器件：加固，多余物固定。⑷火控及制導(dǎo)：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(hù)層。⑺通信機(jī)調(diào)諧線圈：耐高溫防氧化層。⑻武器的長期存儲(chǔ)及提高免維護(hù)性能。

5聚對(duì)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(jù)有無結(jié)合力促進(jìn)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(fù)雜的多。當(dāng)然由于軍工產(chǎn)品的多樣性，針對(duì)每一類產(chǎn)品都應(yīng)有具體的涂覆工藝。

由于聚對(duì)二甲苯的機(jī)械性能特別優(yōu)越，使用常規(guī)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(duì)二甲苯涂層可以利用通常的熱風(fēng)表面封裝工具和技術(shù)進(jìn)行返修。處理用熱對(duì)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(duì)二甲苯薄膜，在底部加很小的熱即可使涂層瞬時(shí)蒸發(fā)。⑶熱去除：使用加熱工具，對(duì)焊盤周圍的聚對(duì)二甲苯涂層進(jìn)行加熱軟化，然后用其它非金屬工具來去除涂層。⑷機(jī)械打磨去除：當(dāng)使用機(jī)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(duì)二甲苯涂層時(shí)，機(jī)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(xì)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(duì)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(duì)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(tǒng)，例如微波順流等離子刻蝕機(jī)，可使電路板位于活性等離子體范圍之外，并引導(dǎo)氧化劑到達(dá)希望的去除位置。

6結(jié)論

雖然聚對(duì)二甲苯有涂層不易除去、生產(chǎn)成本較高等缺點(diǎn)，但由于聚對(duì)二甲苯有優(yōu)越的電氣、物理和機(jī)械性能，隨著涂層去除技術(shù)的改進(jìn)、生產(chǎn)成本的降低，聚對(duì)二甲苯涂覆技術(shù)必然會(huì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的三防涂覆技術(shù)成為三防涂覆技術(shù)的主流。

[參考文獻(xiàn)]

[1]《電子設(shè)備三防技術(shù)手冊(cè)》.電子科學(xué)研究院出版.1994版.