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等离子聚合体保护电子器件
作者:Danny English    来源:Aerospace Manufacturing and Design
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Semblant 公司的一项新的表面涂敷工艺能提供纳米水平级别的保护,通过使用镀膜工艺可以提供再次加工的能力。

在军用直升飞机执行任务时,一块有缺陷的印刷电路板(PCB) 会导致其停飞。如果机组人员没有备用板,就必须现场维修电路板。通常,这需要花费几天的时间,然而据电子器件纳米镀膜工艺制造商Semblant 官方说,他们已经开发了一种新工艺,使得直升飞机在一天之内就可以维修完毕, 然后返回。

军用和民用航空器电子器件使用表面涂敷工艺使其免受环境因素的影响,诸如液体污染。当一个电子器件失效时,在修复过程中,镀膜工艺成为了一个障碍。在诊断问题之前,工程师必须清除掉镀膜,然后他们必须进行故障检测,维修。最终, 他们必须再次使用镀膜技术。把所有以小时计的时间加起来, 这个过程会花费长达三天之久。

Semblant 公司的CEO Steve Lowder 说,不像其他镀膜工艺解决方案一样,工程师在诊断问题之前,不必再清除掉他们公司的镀膜,就能够直接进行故障检测, 维修等工作。Semblant 公司还提供一个小的镀膜室,因此一个新的镀膜可以在几个小时内完成。

newmaker.com

等离子操作过程

Semblant 公司CTO Tim von Wern 说:“等离子聚合体, 实质上是把薄薄的镀膜涂在基板上的一种方法。标准的液体镀膜在售卖时, 通常事先配制好了,装在瓶子里面,客户可以直接喷涂或刷在器件上。”

他说:“我们Semblant 公司所做的是开发出某种混合物质和处理设备,这让我们可以在电路板,电子电路或电子组件上沉积上一层薄薄的保护性镀膜。对我们来说,我们准备前驱气体和液体,在等离子操作过程中利用这些前驱体,在腔室内实时制造出镀膜。如果你想使用不同的镀膜或不同级别的保护,无论是物质的不同或厚度的不同,Semblant 公司都能够利用一种新方法, 仅使用相同的前驱气体, 就可在等离子体腔中得到一种新级别的保护。”

对操作者来说,等离子体聚合方法很简单:把部件放入三个不同型号的腔体中的任何一个,关闭门,推上开始按钮,机器开始工作。然而,在简单操作的背后却是复杂的处理过程。机器通过Semblant 公司的科技人员开发出的预先编程好的方式运行,这种方式考虑到了为生成最终镀膜的化学反应而专门设计的前驱体。

启动之后,机器立即抽空腔体内的空气,创造出局部真空的环境。然后,用要处理的气体来填充腔体。

von Wern 解释说:“根据我们正在进行的镀膜沉积的化学反应过程,我们可以从气体或者液体开始,液体稍后会被汽化。但是,一旦被放入到等离子腔体后, 就处于气体状态了。”

接下来,高频率的射频能量会引入到腔体中。此时,就会得到等离子体。很明显的依据就是它在室温下散发出了热量。他说:“此时,正在发生的事情是这样的, 前驱体分子被分解成一系列不同的活跃成分,然后在部件的表面重新聚集,相互之间发生反应。”

von Wern 说:“这会制造出一层薄的, 高度交联的聚合物,这种物质会抑制别的化学物质或腐蚀性气体。一旦达到了目标涂层厚度,等离子体就会进入不活跃状态。腔体就会恢复到正常的大气状态,部件就被涂上了膜。”

航天和国防工业方面的获益

Semblant 公司和航空航天领域的不同领导者共同合作开发自己的技术,包括原始设备制造商(OEMs)和供应链合作伙伴。几年前,公司已经发布了第一版的工艺,即Semblant 公司的等离子表面光洁度(SPF) 解决方案。这种方案使用50nm 厚的涂层,意在避免裸露的印刷电路板被氧化或被腐蚀性的环境损坏。

Semblant 公司最新供应的产品PlasmaShield,能在纳米厚度上提供保护, 为在现场进行更快的维修提供了可能性, 此外,还有其他方面的一些益处。

Lowder 强调说:“如果你使用很多的密封剂或传统的涂敷工艺,这会加重你的工资负担。薄的聚合物涂层能够对承担特定的承载能力或执行特定任务的飞行器提供足够重要的保护。”

冉冉升起的新星

Lowder 说:“尽管Semblant 是一家相对年轻的公司,它度过了萌芽阶段,我们是这一领域内冉冉升起的新星。尽管我们只成立了几年,而不是几十年……但我们是一家优质的涂料公司。”

新兴公司和老牌公司并驾齐驱。除了其他涂料公司不能提供的益处——例如更快的可维护性,Semblant 公司也会提供传统的保护。这种涂料是柔性的, 薄薄的物质可以在极端的天气条件下循环使用,包括温度和湿度的波动。Lowder 说:“和传统涂料相比, 性能相当或更优,你可以放弃使用传统涂料。热膨胀失配可能会引起其他的涂料分解或者破裂,因为它们实际上具有更强的刚性。我们的涂料能够应对这些热量的增加或减少。”

防止破裂在表面涂敷行业中十分重要。这是产品的主要功能。污染物例如来自凝结的液体,从这些破裂处悄悄渗入, 这会引起起皮,进而剥落,导致涂料下面的腐蚀。

Semblant 公司有很多能利用的材料, 正在利用这些物质来制造出有辅助功能的涂料混合物。

Lowder 说:“我们不知道我们现在所能解决的问题的整个范围,但是我们确实理解这些单个物质的作用。我们注意到我们确实能够制造出这些复合物结构,我们有能力解决更多的问题。”(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (2014-11-5)
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