一種高分子真空涂覆設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于真空鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種高分子真空涂覆設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對(duì)二甲苯(Parylene)真空涂覆是一種用于材料表面防護(hù)的新工藝，其工藝過(guò)程為:固態(tài)環(huán)狀二聚體原料加熱升華成氣態(tài)，進(jìn)入裂解室，在高溫下，二聚體斷鍵形成活性單體，當(dāng)壓力小于lOOPa，該活性單分子在室溫時(shí)吸附在基體表面反應(yīng)形成高分子鏈。聚對(duì)二甲苯膜具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能、抗溶劑腐蝕性、氣體與水蒸氣阻隔性、電絕緣性、生物相容性等，常溫下抗老化性能可達(dá)一千年以上，涂層厚度可以控制在0.1-200 μ m，可以涂覆到各種形狀的表面，包括尖銳的棱邊、裂縫里和內(nèi)表面，可以廣泛應(yīng)用于高頻電路、半導(dǎo)體器件、傳感器、材料防潮包覆等領(lǐng)域。
[0003]一般地，聚對(duì)二甲苯的真空涂覆采用聚乙二醇化學(xué)氣相沉積(CVD)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由升華爐、裂解爐、沉積腔及真空栗組成，通過(guò)管道將升華爐、裂解爐連接到沉積腔室。具體涂覆過(guò)程為:從升華爐末端開(kāi)口將固態(tài)環(huán)二體原料放入后封閉，升華爐加熱至100°c以上使原料升華為氣體，在真空作用下進(jìn)入裂解爐，在650?700°C裂解溫度下，裂解為單體，單體進(jìn)入沉積腔室在工件表面形成聚合物膜。沉積腔室常設(shè)計(jì)為圓柱形，在沉積腔室到真空栗間有超低溫冷阱(< -90°C )，用于提高系統(tǒng)真空度并搜集未沉積的氣體以免污染真空栗，真空栗需根據(jù)腔室大小選擇，要求能將沉積腔室本底真空抽到IPa以下，由于壓力是影響成膜性能的主要因素之一，所以要求沉積腔室壓力測(cè)量準(zhǔn)確，一般采用在沉積室或冷阱后安裝一個(gè)真空規(guī)管，而為防止Parylene沉積在規(guī)管內(nèi)導(dǎo)致測(cè)量出現(xiàn)較大誤差，需將規(guī)管加熱至130°C以上。
[0004]但是上述真空涂覆裝置沉積腔室壓力控制一般是通過(guò)控制升華爐溫度來(lái)進(jìn)行的，原料升華后氣體進(jìn)入裂解爐的速率不可直接控制，導(dǎo)致膜的厚度均勻性、質(zhì)量穩(wěn)定性難以保證；而且無(wú)基體溫度控制單元，無(wú)法滿足不同溫度下Parylene膜沉積機(jī)理研究和特殊膜制備的要求，功能單一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有Parylene真空涂覆裝置可控性差、膜厚均勻性和質(zhì)量穩(wěn)定性難以掌控，且無(wú)基體溫度控制單元，功能單一，從而提出一種可控性高、可以滿足多種多種高分子膜制備條件的高分子真空涂覆設(shè)備。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0007]本發(fā)明提供一種高分子真空涂覆設(shè)備，包括通過(guò)管路順次連通的升華爐、裂解爐和沉積腔室，所述升華爐與裂解爐之間設(shè)置有氣體流量調(diào)節(jié)閥；所述沉積腔室內(nèi)設(shè)置有溫度控制裝置。
[0008]作為優(yōu)選，還包括高真空系統(tǒng)，所述高真空系統(tǒng)包括與所述沉積腔室連通的擴(kuò)散腔室、與所述擴(kuò)散腔室連通進(jìn)而與所述沉積腔室連通的機(jī)械栗和設(shè)置于所述擴(kuò)散腔室內(nèi)的擴(kuò)散栗。
[0009]作為優(yōu)選，所述高真空系統(tǒng)還包括與所述沉積腔室和所述擴(kuò)散腔室同時(shí)連通的第一冷阱和設(shè)置于所述擴(kuò)散腔室內(nèi)的第二冷阱。
[0010]作為優(yōu)選，所述溫度控制裝置由套體設(shè)置有散熱孔的不銹鋼套以及不銹鋼套內(nèi)的加熱電阻構(gòu)成。
[0011]作為優(yōu)選，所述溫度控制裝置使所述沉積腔室內(nèi)的溫度為20°C?120°C。
[0012]作為優(yōu)選，所述沉積腔室與所述擴(kuò)散栗之間設(shè)置有高真空閥，所述沉積腔室與所述第一冷阱之間設(shè)置有冷凝閥。
[0013]作為優(yōu)選，所述氣體流量調(diào)節(jié)閥上還設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)。
[0014]作為優(yōu)選，所述加熱機(jī)構(gòu)為用于避免升華氣體在所述氣體流量調(diào)節(jié)閥上冷凝的石棉柔性加熱片。
[0015]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016](I)本發(fā)明所述的高分子真空涂覆設(shè)備，包括通過(guò)管路順次連通的升華爐、裂解爐和沉積腔室，所述升華爐與裂解爐之間設(shè)置有氣體流量調(diào)節(jié)閥；所述沉積腔室內(nèi)設(shè)置有溫度控制裝置。通過(guò)調(diào)節(jié)所述氣體流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)口的大小而控制了原料升華氣體流量，該閥可即時(shí)、準(zhǔn)確的控制腔室壓力，并且當(dāng)出現(xiàn)意外情況時(shí)，可關(guān)閉該閥，阻止升華氣體進(jìn)入沉積腔室。所述溫度控制裝置可使沉積腔室內(nèi)溫度控制在20°C?120°C之間，可以滿足多種多種尚分子膜的制備條件。
[0017](2)本發(fā)明所述的高分子真空涂覆設(shè)備，還包括高真空系統(tǒng)，采用機(jī)械栗和擴(kuò)散栗來(lái)抽真空，并用一個(gè)第一冷阱來(lái)捕獲腔室內(nèi)未沉積的單體，這個(gè)冷阱同時(shí)也能冷凝水汽和降低系統(tǒng)本底壓力；擴(kuò)散栗部分還設(shè)置有第二冷阱用于冷凝反出來(lái)的擴(kuò)散栗油。在冷阱全部加滿液氮后，當(dāng)高真空閥打開(kāi)，冷凝閥關(guān)閉時(shí)，沉積腔室的壓力可達(dá)到10 6Pa,而當(dāng)高真空閥關(guān)閉、冷凝閥打開(kāi)時(shí)，腔室壓力可到10 5Pa0
[0018](3)本發(fā)明所述的高分子真空涂覆設(shè)備，所述氣體流量調(diào)節(jié)閥上還設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)，當(dāng)有原料氣體升華時(shí)，使氣體流量調(diào)節(jié)閥的溫度保持在180°C以上。避免了升華氣體在閥上冷凝。
【附圖說(shuō)明】
[0019]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0020]圖1是本發(fā)明所述的高分子真空涂覆設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中附圖標(biāo)記表示為:1_升華爐；2_裂解爐；3_沉積腔室；4_氣體流量調(diào)節(jié)閥；5-溫度控制裝置；6_擴(kuò)散腔室；7_機(jī)械栗；8_擴(kuò)散栗；9_第一冷阱；10_第二冷阱；11_高真空閥；12-冷凝閥。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]本實(shí)施例提供了一種高分子真空涂覆設(shè)備，包括通過(guò)管路順次連通的升華爐1、裂解爐2和沉積腔室3，所述升華爐2與裂解爐2之間設(shè)置有氣體流量調(diào)節(jié)閥4，所述氣體流量調(diào)節(jié)閥4上設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)，氣體升華時(shí)使氣體流量調(diào)節(jié)閥4的溫度高于180°C，避免升華氣體在所述氣體流量調(diào)節(jié)閥4上冷凝，；所述沉積腔室3內(nèi)設(shè)置有溫度控制裝置5，所述溫度控制裝置5由套體設(shè)置有