派瑞林鍍膜技術(shù)在MEMS的納米鍍膜應(yīng)用有哪些?首先何為MEMS?MEMS的全稱為Micro-ElectroMechanicalSystem,即“微機械機電系統(tǒng)”,由于MEMS器件的尺寸可以做在幾毫米乃至更小的傳感器裝置,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級,因此,對于鍍膜防護的要求也會更加嚴苛。
本期,百騰小編就來簡單介紹派瑞林鍍膜技術(shù)在MEMS領(lǐng)域的納米鍍膜應(yīng)用。
MEMS微機電系統(tǒng)優(yōu)勢
MEMS微機電系統(tǒng),例如目前應(yīng)用于主流的半導體行業(yè),采用微米技術(shù)在芯片上制造微型機械,并將其與對應(yīng)電路集成為一個整體的技術(shù),該技術(shù)是在傳統(tǒng)的半導體制造技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,隨著消費類電子市場需求量的不斷攀升,市場對核心電子器件MEMS具有較大的需求量。
MEMS器件市場應(yīng)用領(lǐng)域
MEMS器件涵蓋射頻MEMS、壓力傳感器、麥克風、加速度計、陀螺儀、慣性組合等諸多產(chǎn)品類型,廣泛應(yīng)用于消費電子、汽車、工業(yè)、醫(yī)療、通信等場景。
1.慣性傳感器:加速度器和陀螺儀。比如無人機,虛擬現(xiàn)實和體感輸入(智能手機、PS手柄等),汽車安全氣囊和ABS防抱死系統(tǒng);
2.噴墨打印機。壓電噴墨頭,MEMS產(chǎn)品應(yīng)用于打印機的熱驅(qū)動;
3.投影儀DLP芯片。目前全世界大于90%的投影儀當中都會用到MEMS產(chǎn)品;
4.壓力傳感器。MEMS產(chǎn)品用于GPS、登山手表和智能手機上;
5.麥克風。MEMS的麥克風也是近幾年才取代了過去磁感線圈式的麥克風。MEMS麥克風已經(jīng)基本替換了大部分手機中的傳統(tǒng)麥克風。即多孔位的壓力傳感器。
派瑞林鍍膜技術(shù)在MEMS的納米鍍膜應(yīng)用
派瑞林(Parylene)
派瑞林(Parylene)是一種對二甲苯的聚合物,早期由MichaelMojzeszSwarc在1947年發(fā)現(xiàn),1965年Wil2liamFGorham發(fā)展了一種可行的聚合物沉積系統(tǒng)之后,由美國UnionCarbide公司商業(yè)化的一種新的敷形涂層材料。派派瑞林(Parylene)薄膜是一種無支鏈、高結(jié)晶、分子量超過50萬的聚合物。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)的不同,派瑞林(Parylene)可分為N、C、D、F、AF4型等多種類型,主要區(qū)別在于分子上取代基不同,分子式的不同也決定了其熱穩(wěn)定性能和絕緣性能等有所不同,派瑞林(Parylene)的幾種材料。其中,C型聚對二甲苯(Parylene C)薄膜涂層是目前使用較廣泛的一種。派瑞林(Parylene)薄膜具有防潮、絕緣、耐腐蝕、生物相容性、無針孔涂層、良好的機械性能和熱穩(wěn)定性,廣泛應(yīng)用在航空、航天、軍工、微電子、半導體、醫(yī)療、文物保護等領(lǐng)域。
派瑞林(Parylene)化學氣相沉積工藝(CVD)
派瑞林(Parylene)的制備采用化學氣相沉積工藝(CVD),其原料是對二甲苯環(huán)二聚體(不同類型的Parylene對應(yīng)不同取代基的對二甲苯環(huán)二聚體原料)。制備的沉積過程大體可分為三步:首先在真空,150℃-180℃下將固態(tài)原料升華成氣態(tài);二聚體氣體進入裂解腔,在680℃-700℃下,二聚體的分子鍵被斷開,裂解成具有反應(yīng)活性的單體;在室溫的真空沉積室里,派瑞林(Parylene)氣態(tài)單體在器件的表面上沉積并聚合成均勻無針孔的防護涂層。
派瑞林鍍膜技術(shù)在MEMS的納米鍍膜應(yīng)用
派瑞林(Parylene)作為可植入材料,主要是由于材料本身良好的生物相容性。生物體內(nèi)復(fù)雜的體液環(huán)境,會腐蝕大多數(shù)的MEMS和微電子材料,然而卻不會影響Parylene,這是由于Parylene不會在體液環(huán)境下被水降解。
派瑞林(Parylene)作為植入微電極陣列和微器件的包裝材料,實驗報道具有很好的生物性容性和生物穩(wěn)定性,能夠長期植入生物體中,此外,由于其良好的防滲透性,能夠很好地保護微器件不被腐蝕。Parylene以其優(yōu)異的生物相容性(美國FDA-VI級認證)和生物穩(wěn)定性,作為體內(nèi)長期植入使用的生物醫(yī)用材料,已經(jīng)被用于心臟起搏器、腦電極、植入式傳感器和高頻手術(shù)刀等微型電子醫(yī)療器械和可植入微系統(tǒng)中。
派瑞林(Parylene)由于其優(yōu)異的性能,逐漸成為MEMS領(lǐng)域青睞的聚合物材料。Parylene通過CVD在室溫下制備,材料具有無應(yīng)力、無針孔覆蓋和良好的生物相容性等優(yōu)異的特性。本期主要介紹了派瑞林鍍膜技術(shù)在MEMS的納米鍍膜應(yīng)用。
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