聚对二甲苯提供一个健壮的介电强度高、低摩擦系数、高操作温度和生物相容性,特性,使聚对二甲苯材料在电子工业的一个吸引人的选择。
聚对二甲苯站从其他保形涂层技术由于其独特的气相聚合和沉积过程。
传统保形涂料通常应用于液相通过浸渍、刷牙或喷涂的组件。
图1所示。典型的聚合和沉积过程的示意图表示二萘嵌苯N保形涂料。计算厚度决定使用一个FFT-based算法。图片来源:旅行车BV
图2。比较液体和聚对二甲苯保形涂料。图片来源:旅行车BV
液相涂料适合低端应用程序,但是这些涂料仍然容易受到局部空气口袋和涂层厚度的变化会导致涂层缺陷(图2)。
通过三步聚对二甲苯涂料可以应用气相沉积聚合(VDP)过程(图1)。
这个过程就像传统的化学气相沉积(CVD)。粉di-para-xylylene蒸发在1500°C,而一旦进入气相,二聚体进入第二个罐加热到pyrolyzation的地步。
二聚体分裂,形成独立的单体。合成mono-para-xylylene气体进入第三个柜。感兴趣的组件是举行25°C,填满每一个裂缝和缝隙的气体坚持表面形成薄外延聚合物涂层。这个过程外套一个分子。
重要的是要注意,由于涂层过程在室温下不使用进一步固化,衬底没有受到额外的压力和紧张。这也可以认为是一个相对“绿色”的过程,因为聚合发生没有任何催化剂和溶剂。
使用气相外延生长的结果非常统一的涂料具有优良的裂隙的渗透。
涂层厚度由处理时间有限。例如,预期的涂层聚对二甲苯C的速度大约是每小时3 - 5微米。标准涂层厚度往往从500埃超过75微米。
因此,测量聚对二甲苯厚度是最关键的因素之一在确保涂层过程质量。
广泛的高端方法适用于确定涂层厚度,例如,扫描电子显微镜(SEM)和白光共焦显微镜。
大小之间的最佳平衡,成本和复杂性与反射光谱技术可以实现,然而,尤其是用于广泛的质量控制应用程序。
测量涂层厚度:一个案例研究
光谱是用来调查薄膜涂层时,一部分光会反射和传输光线之间的材料。亚博网站下载
薄膜涂层可以被认为是一个简单的法布里-珀罗谐振器,顶部和底部层,反射光将建设性地或基于相对相位差的相消干涉。
相位差,在这种情况下,是由材料的光学路径长度,将等于涂层的折射率乘以涂层厚度的两倍。
因此材料知识的指数将使简单的确定其厚度。这种方法唯一的警告是,折射率是一个wavelength-dependent复杂函数的折射:n ^ *(λ)= n(λ)+翼(λ),其中n是折射率和吸收系数k。
激进的解决这个潜在的问题通过编译一个扩展库,n和k值对于大多数常见的涂层材料,包括聚对二甲苯。亚博网站下载
图3显示了试样的反射率光谱与7-micron聚对二甲苯C涂层。通过评估的频率啁啾反射光谱,它是可能的第三方薄膜软件(由博尔德光学设计)来确定精确的厚度是6.81 + / - 0.08微米。
图3。反射光谱的7-micron聚对二甲苯C涂层,以及计算厚度决定使用一个FFT-based算法。图片来源:旅行车BV
数据在这个例子使用Ava-Reflector收购,目前只可以从美国的(图4)。
图4。Ava-Reflectometer系统。图片来源:旅行车BV
该系统功能的“Avalight-HAL-S-Mini2卤素光源微型反射探头,avaspec mini - 2048 cl。这些组件被安置在一个紧凑,易于使用的薄膜测量装置。
Ava-Reflectometer是一个轻量级(2.27千克)薄膜spectro-photometer,最大200 nm - 1100 nm的光谱范围。这紧凑的仪器便于直接测量不透明或透明基板与薄膜涂层。
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用户寻求更模块化的设置可以受益于激进的薄膜测量包的组合。
这些包括光纤耦合分光计,如AvaSpec-Mini2048CL(图5)或AvaSpec-ULS2048CL-EVO(图6);光纤耦合氘卤素或恒流钨光源,如Avalight-HAL-S-Minis(图7)或AvaLight-DHc(图8),和一个光纤反射探头等FCR-7UV200-2-ME(图9)。
图5。Avaspec-Mini2048CL。图片来源:旅行车BV
图6。AvaSpec-ULS2048CL-EVO。图片来源:旅行车BV
图7。Avalight-HAL-S-Mini。图片来源:旅行车BV
图8。AvaLight-DHC。图片来源:旅行车BV
图9。的光纤电缆。图片来源:旅行车BV
的还可以为用户提供AvaSoft薄膜附加软件。这有助于两种薄膜的计算方法:快速傅里叶变换(FFT)和最佳优化算法。
FFT方法允许用户确定干涉图样的频率,允许他们使用n和k值计算相应的厚度。该算法非常适合处理厚涂层表现出相对高频啾啾。
光谱匹配是能够预测最适合基于一系列的调整拟合参数,从而使这种方法适合薄涂层与相对低频光谱啾啾或用于应用程序将受益于高速监控。
结论
可以用来测量光谱反射任何光透明涂层的厚度。
的历史悠久的提供光纤耦合微型光谱仪、探测器和光源,可以结合公司的AvaSoft薄膜软件模块实现单层薄膜测量从10 nm 100μm厚度1纳米分辨率。
扩大其投资组合的Ava-Reflectometer仪器允许的支持薄膜厚度测量质量控制过程的任何阶段,从线下试样分析,自动内联测试。
公司的Avaspec仪器可以使用在高速触发或连续测量,例如,应用程序所需要的那些文件。
旅行车的完整的范围的光谱仪OEM模块适合融入多路机架式系统通常存在于薄膜过程监控系统。
这些单位提供一系列的沟通和接口选项,包括以太网、USB和本地数字和模拟的输入/输出功能的AS7010电子板。
的旅行车AvaSpec DLL软件开发计划包括样品用Visual Basic编写的程序,c#、c++, Delphi,虚拟仪器,MatLab和许多其他的编程环境。这种软件开发工具包使薄膜应用程序用户开发自己的代码。
乐器融入是有益时自动采样系统或复杂的多层薄膜的分析需要使用定制代码。
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