Tout savoir sur le parylène

Une grande variété de supports peuvent être revêtus de parylène : métaux, plastiques, élastomères, plantes, insectes ou objets archéologiques. Les supports poreux comme le papier et les membranes peuvent également être revêtus. Le procédé est compatible avec tout support stable sous vide partiel.

Le parylène est conforme aux réglementations REACH, RoHS et à la Proposition 65 de Californie. Il est exempt de PFOA et de PFOS. Le parylène est considéré comme un polymère « vert » car sa polymérisation ne nécessite ni initiateur ni autre produit chimique pour terminer la chaîne, et les revêtements peuvent être appliqués à température ambiante ou quasi ambiante, sans solvant.

Lors de l’établissement d’un devis budgétaire, cinq facteurs clés sont évalués : les dimensions des pièces (combien tiennent par chambre de charge), les exigences de masquage (nombre et complexité des zones interdites), le volume de production annuel, le lieu de fabrication et l’environnement d’exploitation.

Le prix du dimère de parylène varie considérablement, de quelques centaines à plusieurs milliers de dollars la livre, selon le type de dimère. En moyenne, un cycle de revêtement consomme environ une livre de dimère. Le masquage, qui exige beaucoup de main-d’œuvre, et le caractère discontinu du procédé CVD contribuent également au coût unitaire plus élevé par rapport aux revêtements liquides appliqués par pulvérisation.

L’épaisseur du revêtement est mesurée par des méthodes non destructives telles que la profilométrie ou l’ellipsométrie spectroscopique afin de garantir l’obtention de l’épaisseur souhaitée. La détection des défauts de revêtement repose sur la détection de fuites de courant à haute tension ou sur des tests de pénétration de colorant.

Pour la protection chimique et contre l’humidité des circuits imprimés et des dispositifs médicaux, les composants sont généralement revêtus d’une couche de 6 à 25 µm selon l’application. La plupart des normes IPC-CC-830 et MIL-I-46058 exigent une épaisseur minimale de 12,5 µm (0,5 mil).

Oui, le parylène résiste à la plupart des procédés de stérilisation, y compris l’autoclave (vapeur), l’irradiation gamma, l’oxyde d’éthylène (EtO) et le plasma de peroxyde d’hydrogène, ce qui le rend parfaitement adapté aux dispositifs médicaux réutilisables et à usage unique.

Le parylène est conforme aux normes MIL-I-46058 Type XY, IPC-CC-830B et USP Classe VI, et est approuvé ISO 10993 pour une utilisation en tant que matériau médical biocompatible et implantable.

Les imperfections telles que les bulles et les piqûres peuvent compromettre les propriétés protectrices du parylène. Un dégazage complet des composants avant le revêtement permet d’éliminer l’air ou l’humidité emprisonnés, principale cause de ces défauts. L’optimisation de la pression et de la température de dépôt favorise également l’obtention d’un film uniforme et sans piqûres.

Oui. Bien que le parylène ne puisse être éliminé chimiquement, son retrait peut être réalisé par la chaleur (fer à souder) ou par abrasion mécanique (brossage, grattage ou microbillage). Un retrait plus délicat ou précis peut être effectué par ablation laser ou plasma. La réparation de la zone exposée se fait généralement à l’aide d’une peinture de retouche acrylique ou uréthane.

Le moyen le plus simple de déterminer si une pièce est revêtue est de rechercher une ligne de démarcation : le point de rencontre entre les zones masquées et revêtues. L’utilisation d’un grossissement est utile.

Oui. Cependant, ce procédé de revêtement crée deux couches de parylène distinctes et non une seule couche homogène. L’adhérence entre les deux couches doit être vérifiée pour les applications exigeantes.

Les techniques de masquage personnalisées comprennent le latex liquide, les silicones RTV, une large gamme de rubans adhésifs, de pastilles adhésives et un nombre quelconque de capuchons et de manchons de tailles et de configurations variées.

Les types de contamination les plus courants sont les traces de doigts, les sels, les résidus de flux, les rubans adhésifs ou les traces de colle. Le nettoyage et le séchage des pièces avant le revêtement améliorent l’adhérence de ce dernier, rendent le produit plus fiable et prolongent la durée de vie du dispositif.

Non, le parylène ne nécessite aucun durcissement. Il se dépose sur les pièces sans aucune contrainte interne. Contrairement aux époxydes ou aux acryliques, il ne requiert ni durcissement UV, ni durcissement thermique, ni évaporation de solvant.

Oui, le parylène est hydrophobe. Il repousse l’eau et les liquides en surface, ce qui contribue à ses excellentes propriétés de barrière contre l’humidité.

Le film de parylène, d’une épaisseur micrométrique, n’ajoute quasiment aucune masse, un avantage crucial pour les applications aérospatiales et les dispositifs portables où chaque gramme compte.

Le parylène C présente un allongement maximal de 200 %, et le parylène N un allongement de 40 %. Le revêtement est donc suffisamment flexible pour résister à des cycles thermiques répétés et à des contraintes mécaniques sans se fissurer.

Oui, les revêtements ultra-minces de Parylène C et N sont incolores et transparents. Cela les rend particulièrement adaptés aux applications optiques telles que les assemblages de LED, les capteurs et l’horlogerie.

Le masquage est appliqué avant l’entrée des pièces dans la chambre CVD à l’aide de films adhésifs spéciaux résistants au vide, de bouchons, de fixations mécaniques ou de photo-masques. Cette étape est cruciale car le parylène se dépose sur toutes les surfaces exposées au gaz, y compris les contacts des connecteurs. Certaines qualités avancées permettent de s’affranchir totalement du masquage des connecteurs.

Dans des conditions normales d’utilisation (température ambiante, exposition limitée aux UV), la durée de vie dépasse 20 ans. Pour les applications implantables, des études de vieillissement accéléré démontrent une stabilité sur plusieurs décennies. La nuance VT4/AF4 offre la meilleure résistance au vieillissement, notamment aux UV.

Oui, le parylène est compatible avec la plupart des procédés de stérilisation industrielle : stérilisation à la vapeur (autoclave jusqu’à 135 °C selon le grade), irradiation gamma, oxyde d’éthylène (EtO) et plasma H₂O₂. C’est un atout majeur pour les dispositifs médicaux.

L’épaisseur dépend de l’application. Pour l’isolation électrique de base : 1 à 5 µm. Pour la protection contre l’humidité en électronique : 5 à 25 µm. Pour les applications implantables à long terme : 10 à 40 µm, parfois avec des couches composites. La plupart des normes IPC et MIL exigent une épaisseur minimale de 12,5 µm (0,5 mil).

Oui. Les grades N, C et VT4/AF4 sont biocompatibles selon la norme ISO 10993 et ​​la classe VI de l’USP. Le parylène C est utilisé depuis les années 1970 dans les dispositifs médicaux implantables actifs chroniques. Il est approuvé par la FDA et ne provoque pas de réaction tissulaire significative.