תהליך ייצור ציפוי הפארילן
תהליך ייצור ציפוי הפארילן
תהליך ציפוי הפארילן
תהליך ציפוי הפארילן מורכב מארבעה שלבים המוודאים כי הציפוי נצמד כראוי למצע המבוקש, וכי חלקים אחרים יישארו לא מצופים, על פי הצורך.
קידום ההידבקות
יתרונות הפארילן תלויים בהידבקות יעילה (אדהזיה טובה) של הפארילן אל המצע שמתחתיו. חלקי המצע עוברים ברובם שלב מקדים של קידום הידבקות, שלב שתפקידו לעודד את שכבת הפארילן להידבק למצע. ניתן לבחור מתוך מגוון פתרונות הידבקות בהתאמה נקודתית ומוגדרת על פי המוצר או היישום הספציפי המבוקש.
הידבקות באמצעות נוזלים קידום
בקידום הידבקות מסוג זה, מוטבעים חלקי המצע במערכת של אמבטיות נוזלים המכילות מקדם הידבקות מסוג סילאן (צורן הידריד). לסוכני הקישור של הסילן יכולת יצירת קשר עמיד בין חומרים אורגניים לבין חומרים בלתי אורגניים. סילאן A-174 משמש בדרך כלל לשיפור ההידבקות במגוון רחב של חומרים ובכללם אלסטומרים, זכוכית, מתכת, פלסטיק ואבן קוורץ.
קידום הדבקות באמצעות גז
בקידום הדבקה מסוג זה, נוזל ההדבקה, הפריימר מסוג סילאן A-174, מנודף והופך לגז. חלקיקי הסילאן מתפזרים בכל נפח התא לרבות על-גבי הרכיבים הנדרשים לציפוי.
הפעלת פלזמה
טיפול בפלזמה מפעיל אנרגיית פני-שטח בסוגי מצע מרובים, ומקדם את יכולת ההידבקות שלהם לפארילן. טיפול פלזמה למשל, שהוא מעין גרסה עדינה יותר של תחריט פלזמה, יכול להיות מיושם גם על הפארילן לאחר ציפוי חלקי המצע וזאת כדי לקדם הידבקות נוספת אם כזו מבוקשת, לציפוי סיליקון או לשכבת אפוקסי.
חספוס פני השטח
שחיקה מכנית של פני-שטח היא שיטה נוספת שניתן להשתמש בה במטרה ליצור משטח מחוספס המספק פני שטח שאליהם יכול הפארילן להידבק בצורה טובה יותר. זוהי שיטה יעילה ואפקטיבית של טיפול מקדים, והיא נפוצה בדרך כלל בייצור של מנדרלים (סרנים) מצופים.
פתרונות מותאמים
לעתים קרובות, שילובים ייחודיים של חומרים מציבים אתגרים חדשים כשזה נוגע לעניין ההידבקות. ניתן לפתח פתרונות הידבקות מותאמים אישית על פי דרישות היישום הספציפי.
מיסוך
אחרי הפעולות מקדמות ההידבקות, יעברו חלקי המצע המבוקש למיסוך (מלשון מסכה). פעולת המיסוך מניחה שיכבה פיסית של מחסום הגנה, אשר מגן באופן בררני רק על איזורים המיועדים להישאר נקיים מציפוי פארילן. המיִסוּך עוטף את כל האיזורים שאותם אנו רוצים להשאיר נקיים מציפוי פארילן במסיכת איטום, כך שהפארילן לא יוכל להיות משוקע על איזורים אטומים אלה. בסופה של פעולת המיסוך, יונחו חלקי המצע על מתקן הנטען אל תוך תא האדים.
ציפוי
לאחר שחלקי המצע הוכנו והוכנסו כולם אל תא הציפוי, אפשר להתחיל בפעולת הציפוי עצמה. ציפוי הפארילן מיושם בטמפרטורת החדר ובאמצעות ציוד מיוחד. ציפוי הפארילן נעשה בתהליך המוכר כנידוף בוואקום CVD)). בתהליך זה, עובר חומר הגלם של הפארילן תהליך אידוי בטמפרטורה של ~150° צלזיוס בקירוב, עובר לתנור פירוליזה, שם הוא עובר פירוק כימי בטמפרטורות המגיעות עד ל- ~700° צלזיוס בקירוב, ולאחר מכן משוקע ישירות על חלקי המצע המבוקש.
טמפרטורת הרכיבים המצופים הינם ב ~22° צלזיוס בקירוב. שרשראות הפולימר, הפארילן "גדלים" בתא האדים בטמפרטורת החדר מולקולה אחר מולקולה.
לאחר הציפוי
לאחר השלמת תהליך תצהיר האדים הכימיים, נותרו עדיין מספר שלבים חשובים, אחרונים.
- מדידת עובי הציפוי – את סרטי הפארילן הדקים ניתן למדוד באמצעות השתקפות ספקטרלית המתבצעת ישירות על חלקי המצע המבוקש, או על ידי קופוני-עדות אשר צופו יחד עם חלקי המצע לצורך זה.
- הסרת המיסוך – אחרי שעובי הציפוי נמדד ואומת, יוסרו חלקי המצע בזהירות ממתקן הציפוי. אם מפרט היישום הספציפי מחייב שחלק מאזורי המצע לא יצופו, בשלב זה יוסר מחלקים אלה מסך האיטום שהגן עליהם.
- בקרה נוספת ואריזה – בשלב סופי זה, חלקי המצע נבדקים בכדי לוודא שהם עומדים בדרישות המפרט של הלקוח. תו האיכות של ציפויי פארילן נמדד בדרך כלל על פי קריטריונים של עובי הציפוי, אזורי הכיסוי, שקיפות ודרישות העמידה במבחני ההידבקות. תכונות אלה נבדקות על פי רוב תחת מיקרוסקופ. לאחר שהושלמה בדיקת הבקרה, יסומנו חלקי המצע לפי מפרט הלקוח, ויוכנו למשלוח.
