湿气中往往溶解有氯化物、硫酸盐和等,能引起或加剧电子产品中金属的腐蚀,影响产品的物理和化学性能。如果绝缘材料选用及工艺处理不当,则绝缘电阻会迅速下降,以致绝缘被击穿。
盐雾是导致设备、零部件、元器件损坏的另一个重要环境因素,水分中溶解的盐具有两个独立的侵蚀作用:一是腐蚀金属和无机材料;二是提供一种活性电解质,使不同金属接触时产生电偶腐蚀,并促进具有不同电动势或在不同电压下的金属的电解作用。三防设计上的防盐雾腐蚀措施主要有电镀、涂覆、合理选用金属材料、密封装置、控制环境温度和相对湿度等。
霉菌在一定温度、湿度条件下,繁殖生长迅速,其分泌物形成的斑点影响产品外观。这些分泌物所含的弱酸会使电工仪表的金属细线腐蚀断裂,损坏电路功能。
MEMS集成装置尤其是在生物传感器方面,已经成为心率、血压等涉及到身体健康生物信号监测的重要器件,在严苛的环境中膜层防护性要求能具有较好的稳定性是关键。涂覆了派瑞林的工业级传感器,为手术机器人功能提升与柔性电子发展提供重要的技术支撑。
除了健康领域,MEMS柔性传感系统可应用的领域还包括运动行业、可穿戴机械设备、人造皮肤等等。如将柔性压力传感器内置在鞋子中,可以实时检测体重、发力姿势、身体平衡性等;可穿戴设备中的柔性传感器可以感知人的动作和用力情况,协助佩戴者提起重物、快速走动等;集成了柔性触力传感器的人造皮肤,可以用于义肢上,感知佩戴者的动作意图并协助其完成想要的动作。作为纳米涂层材料之一,派瑞林镀膜技术更好的提升了MEMS产品的表面防护性能。
盐雾测试就是一种人造气氛的加速抗腐蚀评估方法。它是将一定浓度的盐水雾化;然后喷在一个密闭的恒温箱内,通过观察被测样品在箱内放置一段时间后的变化来反映被测样品的抗腐蚀性,它是一种加速测试方法,其盐雾环境的氯化物的盐浓度,可是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍,使腐蚀速度大幅提高,对产品进行盐雾试验,得出结果的时间也大幅缩短。
在天然环境下对某产品样品进行试验,腐蚀时间可能需要一年甚至数年,而在人工模拟盐雾环境条件下试验,只要数天甚至是数小时,即可得到相似的结果。
由于Parylene涂层材料是在真空下沉积而成,是裂解的分子重新聚合形成的防护材料,属分子级的生长,生成的涂层致密稳定、摩擦系数小,且随着涂层生长厚度的增加,摩擦系数减小。在厚度为0.5μm时,摩擦系数仅相当于硅涂覆层的一半,厚度为2μm时的摩擦系数,仅相当于0.5μm厚涂层摩擦系数的1 /4。
Parylene 材料有良好的物理和机械性能,其和常用涂层的物理和机械性能比较如表 1 所示,从表中可以看出,其抗拉强度、线膨胀系数、硬度数值等参数相对稳定,变化范围小,摩擦系数较小。