O papel dos revestimentos conformais de parileno no próximo
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Designers e fabricantes de eletrônicos estão sob pressão para fazer embalagens menores, mais leves e mais ecológicas. Eles também precisam garantir que suas novas tecnologias tenham um desempenho confiável em seus ambientes operacionais, que podem incluir exposição a produtos químicos, umidade, cargas elétricas e temperaturas extremas, mantendo a conformidade com um número crescente de normas ambientais, de segurança, específicas do setor, governamentais, e/ou regulamentos biológicos. Neste artigo, examinarei mais de perto os revestimentos isolantes de Parileno e o papel que eles podem desempenhar para ajudar os fabricantes a enfrentar os desafios atuais e futuros da indústria eletrônica.
Desenvolvido por cientistas da Union Carbide no final da década de 1950, Parylene é o nome genérico de uma série única de materiais poliméricos de revestimento orgânico. Eles são de natureza policristalina e linear, possuem propriedades dielétricas e de barreira úteis por unidade de espessura e são quimicamente inertes. Os revestimentos de parileno são ultrafinos, sem orifícios e realmente se ajustam aos componentes devido à sua polimerização em nível molecular — basicamente "crescendo" na superfície do substrato, uma molécula por vez.
Os revestimentos de parileno são aplicados em um processo de deposição de vapor, em vez de dispensar, pulverizar, escovar ou mergulhar. O processo começa colocando as peças a serem revestidas na câmara de deposição. A matéria-prima em pó - conhecida como "dímero" - é então colocada no vaporizador na extremidade oposta do sistema. O dímero é aquecido, fazendo com que seja sublimado em vapor e, em seguida, aquecido novamente para quebrá-lo em um vapor monomérico. Este vapor é transferido para uma câmara de temperatura ambiente onde polimeriza espontaneamente nas peças, formando o filme fino de Parileno. O processo de deposição do Parileno é realizado em sistema fechado sob vácuo controlado com a câmara de deposição permanecendo em temperatura ambiente durante todo o processo. Nenhum solvente, catalisador ou plastificante é usado no processo de revestimento.
Como não há fase líquida neste processo de deposição, não há menisco subsequente, acúmulo ou efeitos de ponte como visto na aplicação de revestimentos líquidos; assim, toda a parte é igualmente protegida. O "crescimento" molecular dos revestimentos de parileno também garante não apenas um revestimento conformado uniforme na espessura especificada pelo fabricante, mas como o parileno é formado a partir de um gás, ele também penetra em cada fenda - independentemente de quão aparentemente inacessível. Isso garante o encapsulamento completo do substrato sem bloquear pequenas aberturas.
Além disso, os revestimentos Parylene são extremamente leves, oferecendo excelentes propriedades de barreira sem adicionar dimensão ou massa significativa a componentes delicados. Os revestimentos típicos de parileno variam em espessura de 500 angstroms a 75 mícrons. A maioria dos outros materiais de revestimento não pode ser aplicada tão fina quanto o parileno e ainda fornecer o mesmo nível de proteção.
Existem diversas variantes na família do poliparaxilileno, mas todas são materiais completamente lineares e altamente cristalinos que oferecem os benefícios de serem ultrafinos e leves. Todos eles também fornecem um excelente dielétrico, umidade e barreira química, adicionam resistência às ligações dos fios, garantem uma transmissão de sinal eficiente e são biocompatíveis. Os parilenos têm constantes dielétricas e fatores de dissipação extremamente baixos, permitindo que eles forneçam embalagens pequenas e compactas com isolamento dielétrico por meio de um revestimento fino. A quebra de tensão por unidade de espessura na verdade aumenta com a diminuição da espessura do filme de parileno.
Os revestimentos de parileno têm sido usados nas indústrias eletrônica, de transporte, aeroespacial, de defesa e de dispositivos médicos há mais de 45 anos para resolver os desafios da indústria. Na verdade, onde outras soluções se tornaram insuficientes para atender às crescentes necessidades da indústria, os revestimentos Parylene estão fornecendo respostas em um momento em que os produtos precisam ser pequenos, leves, robustos e confiáveis.
Desafios da indústria e a solução Parylene