關于如何提高開關電源濕熱環境下絕緣電阻的技術研究

張錦鵬

摘 要：開關電源在濕熱環境下絕緣電阻是比較弱化的，我們在實際的生活中會遇到很多這樣的情況，如何提高開關電源濕熱環境下絕緣電阻的技術是我們研究的關鍵。本文通過分析利用好派瑞林（Parylene）涂層提高絕緣電阻的技術，這對于我國的電力行業的發展來講意義重大。

關鍵詞：濕熱環境；絕緣電阻；技術

涂覆材料因其生成環境溫度較低，介電常數小，潤滑性好，摩擦系數低，絕緣性和防腐性好等特點，而在多個領域得到廣泛應用。MEMS流量傳感器是典型的流體控制器件，用氮化硅和派瑞林形成了傳感器的橫隔膜。兩層Parylene夾層之間，放置一組平衡鉑電阻絲，作為傳感器的敏感材料。

1 派瑞林（Parylene）涂層提高絕緣電阻

派瑞林（Parylene）涂層是一種是一種高分子熱可塑性聚合體，由單體對二甲苯在真空狀態下均勻分布在被涂裝物的縫隙和表層然后聚合。運用氣相沉積的處理技術，可以于物體表面均勻coating形成膜厚，薄膜的厚度可由（0.001-0.05mm）。Parylene的這種獨特性能，可以有效地促進對真空氣相沉積工藝研究的深度，為了有效地降低活性小分子的聚合涂層，我們必須依靠表面大小，其棱邊和內表面的裂縫來分析確定。這是通過一定的室溫沉積后，發現原來的方法已經不能適應當前絕緣發展的需要，為此，我們必須從具體的工件和絕緣性能開始，逐步找到怎樣才能夠降低一些防潮、防霉、防腐、防鹽等方面的材料。然而，當前我們主要依據派瑞林（Parylene）涂層來研究怎樣在面對一些濕熱環境下絕緣電阻的技術的更新情況，這已經是我國針對絕緣發展的最前沿性探究課題。

1.1 磁性材料

磁性元件越來越趨向于小型化，3-5mm的軟磁芯，2-3mm的稀土永磁材料，甚至尺寸更小的磁材都不斷被應用，Parylene獨特的制備工藝和優異性能相結合，使它能對小型超小型磁材進行無薄弱點全涂敷的磁材可浸鹽酸10天以上不腐蝕，目前國際上小型超小型磁材，幾乎都采用Parylene作絕緣和防護涂層。采用這種磁性材料，可以有效地利用到開關電源濕熱環境下絕緣電阻中，這對于研究絕緣電阻起到很好的借鑒。

1.2 印制電路組件和元器件

我們在研究印制電路組件和元器件時，一定要結合實際情況，將原來的涂層強度控制范圍給予適當的調節，從而加大對多次涂敷的調節，這是我們做好控制涂層的重點。根據一些常規的分子活動情況，我們通常情況下會采用一些高純聚合物來控制涂層的分化。這也是我們在研究其助劑溶劑活動范圍的重要依據，往往因為我們的粗心大意，將會嚴重影響到涂層的厚度，這會造成對基材形成傷害。為了不至于出現厚度不均勻的情況，我們要結合實際，從加大對防護層性能研究，從而使Parylene涂層對印制電路組件產生有效的保護，這是我們進行研究的重點所在。

1.3 微電子集成電路

Parylene的真空氣相沉積工藝不僅和微電子集成電路制作工藝相似，而且所制備的Parylene涂層介電常數也低，還能用微電子加工工藝進行刻蝕制圖，進行再金屬化，因此Parylene不僅可用作防護材料，而且也能作為結構層中的介電材料和掩膜材料使用，經Parylene涂敷過的集成電路芯片，其25um細直徑連接線，連接強度可提高5-10倍。

1.4 微電子機械系統（MEMS）

Parylene能在0.2um厚時就完全沒有針孔，5um時就能耐1000V以上直流擊穿電壓，又是摩擦系數很低的一種自潤滑材料，化學惰性和阻隔性能也好，因此在微電子機械系統中，除了作電介質材料外，還用作微型傳動機構和微型閥門的結構材料和防護材料。

1.5 傳感器

Parylene是通過一定的傳感器進行實際操作的，為了有效地控制好絕緣性能，我們必須及時采取一些科學有效的方法進行篩選，從而達到有效的防護材料和降低對耐酸溶劑的利用，這是未來發展的關鍵，也是我們逐步掌握一些有用技術的最好方法。

1.6 光纖光纜接頭密封件

在具體的研究過程中，我們必須將光纖光纜的使用給予重視，因為我們在使用含有硅橡接頭的光纖情況下，要結合Parylene的實際情況來操作，從而達到有效地控制封圈使用時間。

2 開關電源濕熱環境下的絕緣分析

2.1 開關電源濕熱環境

我們已經知道，造成絕緣破壞，在于開關電源濕熱環境下直徑小于幾個微米的許多微觀充水空隙所組成的放電通路。開關電源濕熱環境由微隙（Micro-cavitis）或微孔（Micro-voids）所組成，此等微孔、微隙看來未必互相通連。微孔、微隙的大小幾乎是相等的，約為1～2μm，但在開關電源濕熱環境不同的地位，單位體積內的孔、隙數是有變化的。微孔的密度與電場強度有密切關系。電場越大，密度越大。不管產生這種微孔、隙的機理如何，開關電源濕熱環境的產生總是與局部的電場強度大小和絕緣含水飽和度有關。第一微孔（隙）出現，即開關電源濕熱環境的起始，總是在絕緣與水分接觸的分界上的電場最大的地方，開關電源濕熱環境一經發生，在一定條件下會逐步發展。根據熱動力學的觀點，人們對開關電源濕熱環境的產生和發展和機理提出不少理論，這些都是值得我們重視的重要內容。

2.2 開關電源濕熱環境的影響

開關電源濕熱環境的影響，主要體現在開關電源出現有水

或者通過熱的一些環境，從而影響到絕緣表面冷卻程度，如果出

現一些針對高溫情況下的研究實踐，可以及時有效的將冷卻后絕緣收縮在一定的適合范圍內。從而有效地應對聚乙烯的影響，這是我們在進行分析敏感的材料的重要依據，如果出現在聚乙烯的作用下產生一些蒸汽交聯的結構時，我們必須及時將分子間距給予增大，從而有效地降低內部壓力。但熱應力的作用始終存在，只能在生產中從模具、生產速度和冷卻上有意識地采用防范措施來減少。

3 結束語

我們通過實際例子，引進派瑞林（Parylene）涂層提高絕緣電阻來起到在濕熱環境下絕緣的目的。這對于當前如何提高開關電源濕熱環境下絕緣電阻的技術，很有現實意義。本文結合實際，主要研究分析了采用派瑞（Parylene）涂層提高開關電源濕熱環境下絕緣電阻的技術，筆者以此希望能夠給予讀者一些借鑒。