次にパリレン絶縁保護コーティングの役割

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エレクトロニクスの設計者や製造者は、パッケージをより小型、軽量、より環境に優しいものにするというプレッシャーにさらされています。 また、企業は、ますます厳しくなる環境、安全性、業界固有の規制、政府規制、規制への準拠を維持しながら、化学物質、湿気、帯電、極端な温度への曝露などの動作環境で新技術が確実に動作することを保証する必要もあります。および/または生物学的規制。 この記事では、パリレン絶縁保護コーティングと、メーカーがエレクトロニクス業界の現在および将来の課題に対処する上でそれらが果たせる役割について詳しく見ていきます。

1950 年代後半にユニオン カーバイドの科学者によって開発されたパリレンは、ユニークな一連のポリマー有機コーティング材料の一般名です。 これらは本質的に多結晶で線状であり、単位厚さあたりの有用な誘電特性とバリア特性を備え、化学的に不活性です。 パリレン コーティングは極薄でピンホールがなく、分子レベルの重合によりコンポーネントに忠実に適合します。基本的に一度に 1 分子ずつ基板表面で「成長」します。

パリレン コーティングは、ディスペンス、スプレー、ブラッシング、または浸漬ではなく、蒸着プロセスで塗布されます。 このプロセスは、コーティングする部品を堆積チャンバーに配置することから始まります。 「ダイマー」として知られる粉末原料は、システムの反対側の気化器に入れられます。 二量体を加熱すると蒸気に昇華し、その後再度加熱して単量体蒸気に分解します。 この蒸気は周囲温度のチャンバーに移され、そこで部品上で自発的に重合し、薄いパリレン フィルムが形成されます。 パリレンの堆積プロセスは、プロセス全体を通じて堆積チャンバーを室温に保ち、制御された真空下の密閉システムで実行されます。 コーティングプロセスでは溶剤、触媒、可塑剤は使用されません。

この堆積プロセスには液相が存在しないため、液体コーティングの塗布で見られるようなその後のメニスカス、溜まり、またはブリッジ効果は発生しません。 したがって、部品全体が同様に保護されます。 パリレン コーティングの分子の「成長」により、メーカーが指定した厚さで均一でコンフォーマルなコーティングが確実に行われるだけでなく、パリレンは気体から形成されるため、一見アクセスしにくいように見えても、あらゆる隙間に浸透します。 これにより、小さな開口部を塞ぐことなく、基板が完全に封止されます。

さらに、パリレン コーティングは非常に軽量で、繊細なコンポーネントに寸法や大幅な質量を追加することなく、優れたバリア特性を提供します。 一般的なパリレン コーティングの厚さは 500 オングストロームから 75 ミクロンの範囲です。 他のほとんどのコーティング材料は、パリレンほど薄く塗布しても、同じレベルの保護を提供することはできません。

ポリパラキシリレンファミリーにはいくつかのバリエーションがありますが、すべて完全に線状で結晶性の高い材料であり、極薄で軽量であるという利点があります。 また、これらはすべて、優れた誘電体、湿気、化学バリアを提供し、ワイヤボンドの強度を高め、効率的な信号伝送を保証し、生体適合性を備えています。 パリレンは誘電率と誘電正接が非常に低いため、薄いコーティングを介して誘電体絶縁を備えた小型で気密なパッケージを提供できます。 実際、単位厚さあたりの電圧降伏は、パリレン膜の厚さが減少するにつれて増加します。

パリレン コーティングは、業界の課題を解決するために、エレクトロニクス、輸送、航空宇宙、防衛、医療機器業界全体で 45 年以上使用されてきました。 実際、他のソリューションでは業界の増大するニーズを満たすには不十分となり、製品の小型、軽量、堅牢性、信頼性が求められる時代にパリレン コーティングが答えを提供しています。

業界の課題とパリレンの解決策

小型軽量

消費者市場向けのガジェットに取り組んでいるか、防衛ハードウェアに取り組んでいるかにかかわらず、エレクトロニクス メーカーは、電子パッケージを小型化および軽量化するという絶え間ないプレッシャーに直面しています。 これは、デバイス全体のサイズに関係なく一定です。 携帯電話は近年実際に大型化していますが、以前のものよりも多くのパワーと機能が詰め込まれているため、内部コンポーネントは小型化する必要がありました。 同様に、自動車と航空機のサイズはほぼ同じですが、機能と信頼性を高めるために追加の電子部品が使用されています。 同時に、これらの業界では、システム効率を向上させるために軽量化を求める声が高まっています。

パリレン コーティングは蒸気として塗布されるため、分子が成長してフィルムになり、あらゆる表面、エッジ、隙間に均等に付着します。 コーティングは複雑な基板を完全にカプセル化し、優れたバリア性と誘電性保護を提供します。 さらに、その極薄の性質により、大幅な寸法や質量を追加することなく保護が実現されます。

比較的、液体コーティングはスプレー、ブラシ、または浸漬によって塗布されるのが一般的ですが、液溜まり、ブリッジング、またはメニスカス効果により完全にカバーできない場合があります。 これらのコーティング ソリューションは一部の用途には十分ですが、今日の高度な電子設計となると限界があります。

SMT007 マガジン 2019 年 8 月号に掲載された記事全文を読むには、ここをクリックしてください。