Paryleneanlagen

Paryleneanlagen sind grundsätzlich Vakuumanlagen. Sie umfassen also in jedem Fall eine vakuumdichte und druckfeste Vakuumkammer und eine Vakuumpumpe. Mit rund 0,02 -0,1 mbar ist der Arbeitsdruck zwar nicht besonders niedrig. Damit eine gute Schichtqualität erzielt wird, ist es aber wünschenswert, dass Fremdmoleküle weitestmöglich entfernt werden. Eine hochwertige Abdichtung, Vermeidung gasender Bauteile und eine leistungsfähige Vakuumpumpe sind deshalb erforderlich.

Zwischen Vakuumkammer und Vakuumpumpe wird eine Kältefalle eingebaut, in der die Reste des Parylene-Monomers polymerisieren, die aus der Vakuumkammer wieder abgesaugt werden. Wenn Monomer in die Vakuumpumpe geraten und dort polymerisieren würde, würde dies die Pumpe beschädigen.

 

Schematischer Aufbau einer Parylene-Beschichtungsanlage mit horizontaler Kammer

Parylene-Anlage
Prinzipieller Aufbau einer Parylenen Anlage

1) Verdampfer (Widerstandsheizung: Typ. Temperaturen von 130-180 °C)

2) Pyrolyserohr (Widerstandsheizung: Typ. Temperaturen von 550 -650 °C)

3)  Vakuumkammer (Basisdruck ca. 0,01 mbar; Arbeitsdruck zw. 0,02 – 0,1 mbar)

4) Karussell (sich drehender Substratträger)

5) Kühlfalle (z.B. Flüssigstickstoff: Temp. ca. -196 °C)

6) Vakuumpumpe

7) PC-Steuerung: Einstellung und Überwachung der Prozessparamete

 

 

Grundkomponenten einer Paryleneanlage

 

Dimer-VerdampfungWiderstandsheizung max 200°C (typ. 130°C - 180°C)1
PyrolysestreckeWiderstandsheizung max 700°C (typ. 600°C - 650°C)2
Gaseinströmerzur gleichmäßigen Monomerverteilung3
VakuumkammerQuarzglas oder Edelstahl4
Warenträgertypisch Drehteller Etagenträger möglich, andere Träger möglich5
Kühlfalle6
VakuumpumpeDrehschieberpumpe7
Energieversorgung
Steuerung

Prozesszyklus

Einstellung Parameter

Überwachung Sensoren

PC-Steuerung

 

 

optionale Komponenten einer Paryleneanlage

 

Warenträger

Etagenträger

Drehtrommel

DrucksensorenPiranisensoren

vor Vakuumpumpe

in Behandlungskammer beheizt

PlasmageneratorPlasmareinigung und Plasmaaktivierung des Substrats.

 

 

 

Eine Paryleneschicht bildet sich auf allen kalten Oberflächen in der Vakuumkammer. Bauteile, die nicht beschichtet werden dürfen, müssen beheizt werden (insbesondere Sensoren). Parylene, das sich auf Kammerwänden, Warenträger, in der Kühlfalle, in Leitungen usw. niederschlägt, geht verloren und muss durch mechanische Reinigung entfernt werde. Das ist mitunter ein Grund weshalb Parylenebeschichtungen so teuer sind.

Die Wirtschaftlichkeit wird optimiert, wenn das Beschichtungsgut das Volumen der Behandlungskammer bestmöglich ausnutzt. Diener electronic bitetet deshalb ein abgestuftes Programm verschiedener Anlagengrößen, damit der Anwender die Möglichkeit hat, das Kammervolumen für seine Bauteilgeometrie optimal auszunützen. Außerdem bietet Diener electronic eine Vielzahl von Warenträgern an, die eine optimale Volumenausnutzung erlauben.

Parylene P 30
Bei der Parylene P 30 ist die Vakuumkammer eine 30-Liter-Glocke aus Borsilikatglas.
Dimer-Verdampfer
Dimer-Verdampferkammer der Parylene P260 Anlage. Sie wird mit dem pulverförmigen Parylene Dimer beladen.
PC-Steuerung für alle Parylene-Anlagen
Prozesssteuerung am großen Touch-Screen-Bildschirm. Alle Prozessparamter werden hier eingegeben, alle Sensormesswerte angezeigt. Prozessprotokolle werden gepeichert und können in unterschiedlicher Darstellung aufgerufen werden.
Kühlfalle und Vakuumpumpe
Kühlfalle und Vakuumpumpe