派瑞林镀膜采用化学气相沉积(CVD)工艺,其原理是反应物质在气态条件下发生空间气相化学反应,在固态基体表面直接生成固态物质,进而形成涂层。常规派瑞林真空镀膜设备由蒸发室、裂解室、沉积室、低温冷阱和真空泵五部分组成。在真空环境下,固体派瑞林材料先在蒸发室被加热至150℃左右升华为气态,随后进入650℃以上的裂解室裂解成单体分子,这些单体分子在25℃左右的沉积室涂敷到基材表面生成保护性薄膜,未被利用的材料则被低温冷阱捕获。
在进行派瑞林镀膜之前,必须对工件进行彻底的前处理,这是确保镀膜质量的关键第一步。预处理方式包括机械处理、化学处理、电化处理等,目的是减少表面缺陷和杂质,增强涂层附着力。例如,对于表面有油污、灰尘、氧化层等杂质的工件,需要先进行清洁处理,去除这些杂质。以电路板为例,若表面存在杂质,会导致派瑞林涂层附着力差,容易脱落,从而影响电路板的防护性能。此外,还可通过化学刻蚀对表面进行微观处理,进一步提高膜层的附着力,最后进行彻底干燥,防止表面残留水分影响膜层质量。
派瑞林镀膜工艺需要使用专门的镀膜设备,设备的性能和维护对镀膜效果有重要影响,因此必须确保设备的正常运转,并对相关参数进行精确控制。
真空度:真空度越高,靶材的蒸发速度越快,镀膜层的致密度和均匀性越好。在派瑞林镀膜过程中,要保证设备能够达到所需的真空度,以确保镀膜质量。
温度:适当的加热能够提高靶材的蒸发速度,同时也能使工件表面软化,有利于镀膜层的附着。例如,在蒸发室和裂解室需要分别控制好相应的温度,以保证派瑞林材料能够顺利升华和裂解。
电场:电场的作用是使靶材粒子在电场作用下沉积在工件表面,形成镀膜层。在镀膜过程中,要合理设置电场参数,确保镀膜层的均匀性和致密性。
派瑞林镀膜需要使用特定的镀膜材料,如金属、合金、陶瓷以及磁性材料等(但镀金、镀银以及镀铜的工件不可进行派瑞林涂层加工)。这些材料的纯度和质量对镀膜层的性能有重要影响。以派瑞林原料Parylene二聚体为例,它具有低熔点和低挥发性,其质量直接影响到后续镀膜的质量。如果原料纯度不高,可能会导致镀膜层出现针孔、气泡等缺陷,降低防护性能。
在镀膜过程中,工件被置于镀膜室内,在真空条件下加热并施加电场,使靶材蒸发并沉积在工件表面形成镀膜层。整个镀膜过程需要严格按照操作规程进行,确保每个步骤都准确无误。例如,在升华步骤中,要控制好加热温度和时间,使二聚体能够充分升华成气体;在热解步骤中,要保证裂解温度和时间的准确性,使二聚体能够完全裂解成单体;在沉积和聚合步骤中,要维持好沉积室的真空度和温度,使单体能够在基材表面均匀沉积并聚合形成薄膜。
镀膜完成后,需要对工件进行后处理以提高镀膜层的性能。后处理步骤包括冷却、检查和包装。将冷却到室温的工件取出,避免因温度变化引起镀膜层开裂或起泡;对工件表面进行检查,确认是否有缺陷、颜色不均等情况,并进行相应的处理;根据需要,对工件进行包装以保护表面镀层不受损伤或污染。
为了确保派瑞林镀膜工艺的稳定性和可靠性,必须建立严格的质量控制体系。
原材料控制:对工件、辅助材料和其他消耗品的质量和纯度进行严格把关,确保其符合工艺要求。
设备维护:定期对镀膜设备进行保养和维护,确保设备的稳定性和可靠性。
工艺参数控制:对镀膜过程中的各项工艺参数进行实时监测和调整,确保工艺参数的稳定性。
质量检测:通过显微镜检查膜层的厚度、均匀性,确保膜层没有缺陷,符合使用要求。
环境控制:对镀膜环境的温度、湿度、洁净度等进行严格控制,为镀膜工艺提供良好的环境条件。
派瑞林镀膜机的工艺要求涵盖了镀膜前处理、设备参数控制、镀膜材料选择、镀膜过程操作、镀膜后处理以及质量控制等多个方面。只有严格按照这些工艺要求进行操作,才能确保派瑞林镀膜的质量和性能,为电子、医疗、航空航天等领域的产品提供可靠的防护。随着科技的不断进步,派瑞林镀膜技术将在更多领域得到广泛应用,其工艺要求也将不断完善和提高。