SJ 20897-2003 聚对二甲苯气相沉积涂敷工艺规范.pdf

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1、华址日FL 0182 SJ 20897 2003 -苯气Specification for coating process of poly-para-xylylene vapour deposition 2003-12-15发布2004-03-01实施中华人民共和国信息产业部批准L 厂一前本标准的附录A、附录B是资料性附录。本标准白电子工业工艺标准化技术委员会提出。本标准由信息产业部电子第四研究所归口。本标准起草单位z中国电子科技集团公司第二研究所。本标准主要起草人z陈曦、崔书群、石萍、许宝兴。SJ 20897-2003 , I 一. ._- l SJ 20897-2003 聚对二甲苯气相沉积

2、涂敷工艺规范范围本标准规定了印制电路板组件用聚对二甲苯作三防涂层肘，聚对二甲苯气相沉积涂敷的要求。本标准适用于印制电路板组件用聚对二甲苯作防护涂层.本标准不适用于GJB2142一1994中GP，GR、GT，GX、GY、TFE覆铜板制作的印制电路板组件。2 引用文件下列文件中的有关条款通过引用而成为本标准的条款，凡注目期或版次的引用文件，其后的任何修改单(不包括勘误的内容)或修订版本都不运用于本标准，但提倡使用本标准的各方探讨使用其最新版本的可能性。凡不注目期或版次的引用文件，其最新版本适用于本标准。3 GB 4677.22-1988 印制极表面离子污染测试法GB11446一1997电子级水GB

3、ff 13452.2一1992色漆和清漆漆膜厚度的测定GJB 2142-1994 印制线路板用覆金属m层压板总规范HG厅2892-1997异丙醇SJ 20632-1997 印制板组装件总规范SJ 20671-1998 印制板组装件涂覆用电绝缘化合物术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 聚对二甲苯poly-para-xylylene 聚对二甲苯是一类对二甲苯及其衍生物的聚合物.它以对二甲苯环二聚体作原料，在专用的真空设各中，经商温裂解生成对二甲苯双游离基，然后在室温下的基材上气相沉积聚合，生成聚对二甲苯涂层。聚对二甲苯常用的有N、C、D三种型号，又以C型使用更为普遍，它们的各种性能参见

4、附录B.3.2掩膜阳sk真空技术中用来遮盖不需涂敷部分的基材，在空间上能限制膜层沉积的遮蔽。4 聚对二甲苯的分类4. 1 聚对二甲苯的结构和分类聚对二甲苯的结构和分类见表1 表1聚对二甲苯的结构和分类4.2 原料对二甲苯环二聚体的结构和分类原料对二甲苯环二聚体的结构和分类见表2。1 SJ 20897-2003 表2原料对二甲苯环二聚你的结构和分类N型对二甲苯环二聚体C型对二甲苯环二聚体D型对二甲苯环二聚体(-CH, C6H4 CH,-), (-CH, C6HCl CH-)2 (-CH2 C.H2Cz CH-)2 5 要求5. 1 -般要求材料5. 1. 1 a) b) c) d) e) O g

5、) h) C型聚对二甲苯环二聚体(paryleneDimer C) .符合SJ20671一1998的使用产品:5. 1. 2 a) b) c) d) e) N型聚对二甲苯环二聚体(paryleneDimer N) .符合SJ20671-199日的使用产品:异丙醇，分析纯(HG厅2892)成电阻率:IOMn. cm; 硅炕偶联剂，阻1-570.纯度:95%或同类产品:电子级水，电阻率:IOMncm (GBrrll446 1997); 片，厚度为10m左右，精确到0.5m的聚黯薄膜条、片或同类产品:脱脱剂，推荐用Micro-90或同类产品:标准测试板，按SJ20671-1998的规定和要求制作的测

6、试样板。工具注射器或刻度移液管(5mL) ; 手术刀及手柄:双面刀片:防静电工作用具:掩膜材料1) 压敏胶带(建议用胶不转移的纸基胶带); 2) 快干型可剥性胶浆:3) 与印制电路板接插件相配的胶帽套:4) 数字式测微千分尺或同样精度测厚仪，精确到1m:5) 放大镜(10倍) 5.1.3设备a) 天平:称重500g.感量0.1g; b) 真空烘箱z各有量程为0-0.1MPa的真空表，温度:150 .C; c) 聚对二甲苯气相沉积涂敷机:d) 印制电路板组件用消洗机.e) 印制板表面离子浓度测试机成测试仪:0 防静电器具。5. 1. 4环境要求涂敷工作室必须保持洁净干燥，可设在温度不大于2S.C

7、、相对湿度不大于75%的十万级净化室内，或按涂敷机设备要求配置。5.2 工艺要求5. 2. 1 工艺流程且但非Wf来TI歹挠判1、z清洗掩膜烘干掩膜可靠性检查印制板装架进涂敷机涂敷机系统抽真空蒸涂偶联剂气相沉积涂敷聚对二甲苯系统放气取出陪片和印制板组件狈l厚去掩膜检验包装。5.2.2 涂敷前预清洗2 一一一二二一一一一SJ 20B91一-2003印制电路板纽件应先用异丙醇f电子级水=75尼5(体积比)或合适的清洗剂洗去表团极性和非极性污染物，直到印制板组件表面清洁度符合SJ20632一1997的规定，按GB4677.221988测试，收集液电阻率tE主2Mncm，然后晾干。5.2.3 不需涂敷

8、部位均不需涂敷的部位中较大一些的平面如印制插头、印制接触片等，用压敏胶带:b) 可调电容器、电感器、电阻器等特定元件可用合适的胶帽套套封:c) 结构较复杂，有细小边远的部位可用快干型可剥性胶浆涂封;d) 必要时上述办法可结合使用。掩膜时不能用手直接接触印制电路板织件表面，应戴不污染印制电路极织件的防静电孚套，配备必要的防静电措施。掩膜应确保不能有遗漏之处，掩膜材料边缘不应有起翘和不严之处，以防止聚对二甲苯渗入到不该涂败的地方，造成印制电路板纽件接括部位等使用时接触不良。5.2.4涂敷前烘干去fhE处理掩膜好的印制电路板组件在胶浆晾干后应放入真空烘箱中，在真空表读数接近-0.1MPa和温度55C

9、65C条件下，真空烘干lh2h。烘干后再检查一遍，观察掩膜是否完全可靠:发现不可靠处应重新掩膜，烘干。5.2.5 i余敷5.2.5.1 涂脱膜剂用电子级水配制2%(体积比)脱膜剂水榕液，用喷瓶和不会有纤维污染系统的布对涂敷机沉积室内壁和冷阱头等设各内不需涂膜的地方全部涂抹一迎。工件支架和工装上不能涂，以防印制电路板组件上沾有脱膜剂。5.2.5.2装架-将涂敷机工件架按印制电路板组件大小分装成合适的儿层，每一层可用挂钩将印制电路板纽件挂在支架网板上，或用合适的支架架在网板上:装架时要求工件尽量均匀分布，工件间最小间距不能小于12mm，在装架的各个部位放入己知厚度的陪片，供将来测厚用。5.2.5.

10、3 投涂敷原料根据装入印制电路板纽件的量和所需涂敖的聚对二甲苯涂层厚度投入原料对二甲苯环二聚体。(容积约65L的沉积室，投料室约为每微米涂层6g12gC型对二甲苯环二聚体。)5.2.5.4 投偶联jfJJ打开涂敷机上的偶联邦j加入口，用移液管或注射器加入2mL4mL硅炕偶联剂。5.2.5.5 开机涂敷将装好的工件架装入涂敷机，严格按相关涂敷机给定的涂敷工艺条件和操作步骤进行涂敖，先蒸涂偶联剂，再涂敷聚对二甲苯，以保证涂层质量。5. 2. 6 jY!IJ厚涂敷完成后，打开沉积室，取出工件架上各陪片，按第6章规定对陪片测厚。如果涂层尚未达到所需厚度，应立即按比例补充原料继续涂敷，其间隔时间越短越好

11、，最长应不超过一天.如果己达到所需厚度，即可取出工件架，取下印制电路板纽件。5.2.7 去掩膜己涂敷好的印制电路板组件去除掩膜，可用手术刀或双面刀片小心地将印制电路板组件与掩膜材料界线处的涂层划断，然后将掩膜材料小心除去。注意不能划伤印制电路板组件。5.3 涂层质量要求按SJ20671-1998中除柔韧性以外的XY型要求执行，涂层厚度应符合设计要求。6 检验和试验方法3 SJ 20897-2003 除涂层厚，度用下述方法外，其它检验和试验方法按SJ20671-1998中4.8规定执行.涂层厚度测定方法如下=取涂敷时的陪片按GB厅13452.2-1992用测微千分尺或现厚仪测厚。涂层厚度D值见公

12、式(1): D= Dz-D, =-一一. (1) 2 式中zD2一一涂敷后陪片厚度，m;D1-一涂敷前陪片厚度，m。涂层去除7 必要时，可对涂层进行局部去除和修复:聚对二甲苯涂致印制电路板组件涂层的去除和修复参见附录A。安全与注意事项8 各阶段操作都应注意防静电，防止静电损伤工件:异丙醇是一种可燃性有机溶剂，使用时应注意迎风和安全，使用现场应具有必要的防火设备.严禁明火进入现场:掩膜和去掩膜应细心操作，不应有遗漏，也不应损伤工件:应严格按照涂敷机操作步骤和工艺条件进行涂敷操作，做好操作记录和设各维护工作:偶联剂、异丙醉和对二甲苯环二聚体都是有机化工产品，操作过程中应注意防止溅入眼睛和与皮肤直接

13、接触，按触后要及时洗手。a) b) ) FL，nuUW 4 L SJ 20897-2003 附录A(资料性附录)E量对二甲苯涂层的去除和修复A. 1 范围本附录给出了符合本标准印制电路极组件聚对二甲苯涂层去除和修复的要求和方法.A.2 技术要求A.2.1 涂层去除前的准备印制电路板组件应先用合适的清洗液洗去浮尘等表面污染物并晾干。A.2.2 去除涂层A.2.2.1 机械或空气打磨己涂般的印制电路板组件上要清除的元器件是表面贴装类具有多管脚的复杂元件，管脚间有足够空间时，可以利用一种高速旋转的可绕曲型打磨轮和非损伤性线刷有选择地除去元器件周围的聚对二甲苯涂层，然后将元器件解焊取下i结构将细而复杂

14、的部位，使用机械工具消除聚对二甲苯受到限制，可以使用的服怯除。该方法位用有直径OMn1.5m喷嘴的微型喷枪，互径约25m的跚跚、核桃壳粉或颗粒状干冰等打磨颗粒，用一定压力的气流在专用操作箱中对涂层进行打磨，这种办法可以在3s内去除一个焊盘大小区域上厚度为15m的聚对二甲苯涂层。;l f A.2.2.2切害l、.l阪和加t，软化要消除的元器件在印制电路板纽件上由远孔插装时，可采用明j、回吸的方汪，用尖锐的刮刀将元器件每一个管脚焊盘泣的聚对二甲苯涂层切开两点，其中一个作进气口:用一控温型解焊工具将元器件管脚加热到回流沮度，用除锡工具将焊锡吸出:每个管脚焊锡都被消除，聚对二甲苯涂层受热软化，就可将元

15、器件拔起2然后再用锋利的工具或小型旋转刷将残留的涂层边缘修理平滑。A.2.3修复/ 川.，-，-A.2.3.1 修复前的清洗涂层去除后的印制电路板纽件，应将涂层边缘修理平滑，重新按本标准5.2.2规定进行清洗，并达到规定的清洁度.,. 咱/产A.2.3.2印制电路板组件较大部位的修复广fepr飞更改后换上新元器件的印制电路板组件，按本标准5.2规定，重新再涂敷一层聚对二甲苯。A.2.3.3 印制电路极组件较小或个别部位的修复mrt卢、飞更改后换上新元器件的印制电路板纽件重新清洗烘干，然后用与聚对二甲苯结合力较好的聚氨酶三防涂层材料进行局部涂败，再烘干固化。5 SJ 20897-2003 B.

16、1 聚对二甲苯的电学性能聚对二甲苯的电学性能见表B.1。性能介电强度25阳n测试直流短时V年m体积电阻O.CM23口.50% RH 表面电阻Q23口.50% RH 介电常数60Hz 1 kHz 1 MHz 1 GHz lO GHz 介质损耗60Hz 1 kHz 1 MHz 1 GHz lO GHz 附录B (资料性附录)聚对二甲苯的性能表B.1聚对二甲苯的电学性能N型聚对二甲苯C型聚对二甲苯275 220 1.4xl0 8.8xl016 lxl01J lxlOI4 2.65 3.15 2.65 3.1 0 2.65 2.95 2.99 2.94 0.0002 0.020 0.000企0.019

17、 0.0006 0.013 0.0043 0.0032 D型聚对二甲苯215 1.2xl017 5xl016 2.84 2.82 2.80 0.004 0.003 0.002 住，1 GHz. 10 GHz数据为委托南京化工大学材料科学与工程学院对C型聚对二甲苯薄膜进行测试的实测值.B.2 聚对二甲苯的物理和机械性能聚对二甲苯的物理和机械性能见表B.2，表B.2聚对二甲苯的物理和机械性能性能N型聚对二甲苯C型聚对二甲苯D型聚对二甲苯抗拉强度MPa45 70 75 屈服强度MPa42 55 60 断裂延伸%2任一250200 10 密度g1cm1.10一1.121.289 1.418 折光指数n

18、n231.661 1.639 1.669 吸水性%24h 0.1 0.1 0.1 硕且主R85 R80 R80 摩擦静态0.25 0.29 0.33 系数动态0.25 0.29 0.31 6 一寸SJ 20897-2003 表B.2(续)性能N型聚对二甲苯C型聚对二甲苯D型聚对二甲苯然点420 290 380 25C线膨胀系数1O-5rc6.9 3.5 3-8 25C导热系数3.0 2.0 lO-4cal/cm.s. C 20C比热cal/g.C 。.200.17 B.3 聚对二甲苯对气体和潮湿聚对二甲苯对气体和潮湿的阻隔性见表B.3。表B.3E在对二甲苯对气体和潮湿的阻隔性性能N型聚对二甲苯

19、C型聚对二币苯D型聚对二甲苯Hz 1080 220 480 N2 15.4 2.0 9.0 - 02 78.4 14.4 64.0 25C时气体渗透性C02 429.0 15.4 26.0 缸nol/PamS02 3790.0 22.0 9.53 H2S 1590.0 26.0 伊2.9 、户户Ch 148.0 0.7 1.1 37C水汽渗透性0.0012 0.00日40.0002 ng!Pa.s.m B.4 聚对二甲苯耐磨性聚对二甲苯耐磨性见表B.4.表B.4聚对二甲苯的耐磨性(Taber磨耗机用1000克重力测定的磨耗值)材料磨耗C型聚对二甲苯22.5 N型聚对二甲苯8.8 聚四氟乙烯8.

20、4 高抗忡聚氯乙烯22.4 环氧树脂41.9 聚氨酶59.5 6.5 聚对二甲苯的耐溶剂性聚对二甲苯的耐济剂性见表B.5.7 SJ 20897-2003 表B.5骤对二甲苯的耐溶剂性(12.75阳n-38.15阳n薄膜室温下浸入溶剂90分钟后的厚度变化)聚对二剂溶C型聚对二一甲苯0.3 0.1 0.1 0.4 0.3 0.5 0.5 1.4 2.3 1.1 0.5 0.8 0.8 氯苯1.1 1.5 1.5 三氯三氟乙炕0.2 0.2 0.2 0.4 0.6 1.2 1.4 。, 8 中华人民共和国电子行业军用标准聚对二甲苯气相沉积涂敷工艺规范SJ 20897-2003 * 中国电子技术标准化研究所出版中国电子技术标准化阱究所印刷中国电子技术标准化研究所发行电话，(010) 84029065 传真，(010) 647812 地址z北京市安定门东大街1号邮编，100007 网址:何W.cesiac.CE * 11 开本，880X 1230 1/16 印张:字数22千字16 24年8月第版2004年8月第一次印刷