Le parylène est un polymère qui ne peut être appliqué ni au pinceau, ni par immersion, ni par pulvérisation. Il se forme directement sur la pièce à protéger, molécule par molécule, à partir d’une vapeur. Ce procédé, mis au point par William Gorham dans les années 1960, se déroule sous vide et comprend trois étapes successives, chacune se déroulant dans une zone distincte de la machine. Le parylène est déposé par un procédé CVD (dépôt chimique en phase vapeur) en trois étapes, réalisé sous vide. Ce procédé unique, sans solvant ni catalyseur et à température ambiante, permet de recouvrir uniformément toutes les surfaces, y compris les géométries 3D complexes, les cavités et les sous-surfaces.
Le procédé de revêtement au parylène est un procédé CVD sous vide en trois étapes. Chaque étape présente des caractéristiques thermodynamiques et cinétiques distinctes.
Tout commence par le dimère, une poudre cristalline blanche de dimolécule de parylène.
Cette poudre est placée dans un four appelé le vaporisateur, chauffé à une température comprise entre environ 120 et 170 °C sous vide. À cette température, le dimère ne fond pas : il se sublime, c'est-à-dire qu'il passe directement de l'état solide à l'état gazeux, comme la glace carbonique.
On obtient ainsi une vapeur de dimères, qui reste chimiquement stable et non réactive.
La vapeur de dimères traverse ensuite un tube chauffé à très haute température, entre 650 et 690 °C environ : le four de pyrolyse.
L'énergie thermique est suffisamment élevée pour rompre les deux liaisons carbone-carbone qui maintiennent ensemble les deux moitiés du dimère. Chaque molécule de dimère se divise alors en deux molécules identiques monomères.
Ce monomère est un produit extrêmement réactif intermédiaire : tout ce qu'il cherche à faire, c'est se lier à d'autres monomères pour former de longues chaînes polymères.
Le monomère gazeux atteint enfin le chambre de dépôt, conservé à température ambiante (environ 25 °C) et sous vide.
Au contact des surfaces froides, les monomères condenser et polymériser spontanément : elles s'assemblent pour former des chaînes polymères, créant ainsi un film solide de parylène.
C'est là que réside la véritable force de ce procédé. Le monomère étant un gaz qui se déplace librement, il parvient partout : dans les cavités, sous les composants, dans des interstices de quelques micromètres de large seulement.
Le film prend ainsi de l'ampleur de manière parfaitement conforme, avec un uniforme l'épaisseur sur toutes les surfaces de la pièce, même celles présentant les géométries les plus complexes.
La polymérisation en phase vapeur sur surface nécessite sans solvant, pas d'initiateur, sans catalyseur, et se produit à température ambiante sur le substrat. Il convient aux composants les plus sensibles : composants électroniques, capteurs, dispositifs médicaux implantables. Le film obtenu est d’une pureté exceptionnelle (>99,9 % en poids), exempt de défauts, et se dépose simultanément sur toutes les surfaces exposées, quelle que soit leur géométrie, y compris les parties en retrait, les interstices capillaires et la face inférieure des composants, une régularité qu'aucun revêtement appliqué à l'état liquide ne peut égaler.
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