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1、材料與器件MaterialsandDevicesDOI:10.3969/j.issn.1003-353x.2011.06.004Parylene涂覆材料及其應用韓建棟,徐愛東(中國電子科技集團公司第十三研究所,石家莊050051)摘要:介紹了一種熱塑性高分子材料派瑞林(Parylene)。首先介紹了不同型號材料的分子結構和Parylene的涂覆過程;接著對其特性進行了較全面闡述,該材料具有良好的物理和機械性能,具有低摩擦系數(shù)、優(yōu)良的耐溶劑性能和耐酸堿特性等突出特點,并將其綜合性能和其他常用涂層性能進行了比較。介紹了Parylene涂層在MEMS領域、電子行業(yè)、醫(yī)療器械以及文物保
2、護方面的應用,及其在微電子領域的應用前景。關鍵詞:派瑞林;摩擦系數(shù);微電子機械系統(tǒng);氣相沉積;涂覆材料中圖分類號:TM215.1;TH703文獻標識碼:A文章編號:1003-353X(2011)06-0430-04ParyleneCoatingMaterialandItsApplicationHanJiandong,XuAidongth(The13ResearchInstitute,CETC,Shijiazhuang050051,China)Abstract:AthermoplasticmacromoleculematerialParylenewasintroduced.Fir
3、stly,themolecularstructuresforthedifferenttypematerialsandtheprocessofcoatingareintroduced.Then,itscharacteristicsareexpatiated.Ithasgoodcharacteristicsinphysicalandmechanism,suchassmallcoefficientoffriction,fineperformanceinresistsolvent,acidandalkalietc.Thegeneralperformancesarecomparedwit
4、hthoseofothercoatingmaterialsincommonuse.TheapplicationsoftheParyleneinMEMSfield,electronicindustry,medicalinstrumentandprotectionofculturalrelicsareintroduced.Itsapplicationprospectinthemicroelectronicfieldispresented.Keywords:Parylene;frictioncoefficient;MEMS;vapourphasedeposition;coatingm
5、aterialEEACC:0560;2575B0引言1Parylene的分類和沉積派瑞林、派拉倫(Parylene)是一種保護性高1.1分類分子材料,是20世紀60年代中期美國聯(lián)合碳化物Parylene材料按照分子結構的不同,可分為N公司開發(fā)的一種分子級敷型涂層材料,是獨特的聚型、C型、D型、HT型等四種類型。每種類型的對二甲苯(poly-P-xylylene)聚合物系列的通用名材料因結構不同而具有不同的特性,使用時可根據(jù)稱,也是軍事標準中唯一一種固態(tài)涂料。Parylene具體需要選用最適宜的Parylene種類。四種材料的使用真空氣相沉積工藝形成保護膜,這種薄膜具有不同分子結
6、構見圖1。厚度均勻、致密無針孔、透明無應力等特點,有優(yōu)異的電絕緣性和防護性。Parylene于20世紀90年代后期開始進入中國市場,主要應用在微電子、半導體領域做高純度的鈍化層和介質層,混合電路絕緣和隔離保護;在MEMS領域用做鈍化、防護、潤滑等涂層;在生物醫(yī)學防腐及文物保護等領域作為隔離、固化、加固材料。本文主要介紹Parylen材料的主要特性,在醫(yī)療器械、文物保護方面的應用,以及在電子產品圖1Parylene幾種不同型號的分子結構Fig.1MolecularstructuresforthedifferenttypesofParylene防護、MEMS領域的應用現(xiàn)狀和前景。4
7、30半導體技術第36卷第6期2011年6月韓建棟等:Parylene涂覆材料及其應用1.2沉積過程體環(huán)境下的低滲透率;ParyleneD通過高溫下優(yōu)良Parylene使用真空氣相沉積工藝,先將固態(tài)粉的物理和電性能改善了熱穩(wěn)定性。ParyleneHT是末氣化,再在高溫下裂解,然后在常溫沉積腔聚合具備上述三種材料優(yōu)點的一種組合材料。下面主要成高分子聚合物,沉積在要保護的樣品上,形成保以ParyleneN和ParyleneC為例,介紹Parylene的護膜。主要特性。將Parylene粉末放在涂覆