계면에 물이 닿는다
Parylene은 수증기를 완전히 막지 못합니다. 계면까지 도달한 수분이 오염 지점에서 액체로 응축하면 그 압력이 접착을 밀어냅니다.
Parylene 접착력 설계
붙는 것이 아니라, 붙게 만드는 것
왜 접착인가
코팅 실패의 대부분은 계면에서 시작합니다
Parylene(파릴렌) 자체의 물성은 폴리머가 정합니다. 그러나 현장에서 문제가 되는 것은 대개 막이 아니라 막과 기재 사이입니다. 아무리 좋은 배리어도 떨어지면 배리어가 아닙니다. 그래서 Y-IN은 재질마다 접착 설계를 따로 잡습니다.
박리 원인
왜 떨어지나요?
표면 에너지가 낮다
PTFE·실리콘처럼 표면 에너지가 낮은 재질은 증착막이 물리적으로 얹히기만 합니다. 화학적 결합점이 없으면 작은 응력에도 들뜹니다.
오염이 남아 있다
가공유, 이형제, 지문, 산화막은 눈에 보이지 않아도 계면에 그대로 남습니다. 코팅은 오염 위에 얹히고 결합은 오염과 기재 사이에서 끊깁니다.
응력이 쌓인다
열팽창 계수가 다른 두 재료가 붙어 있으면 온도가 변할 때마다 계면에 전단 변형이 쌓입니다. 막이 두꺼울수록 이 힘이 커집니다.
기판 소재
재질이 다르면 전처리도 다릅니다
금속, 플라스틱, 세라믹, PCB는 표면 상태와 오염 양상이 서로 다릅니다. 같은 세정 조건을 모든 재질에 적용하면 어떤 재질에서는 과하고 어떤 재질에서는 부족합니다.
재질별 접착강도 수치는 싣지 않습니다
기재별 접착 강도는 표면 이력·전처리 조건·시험 방법에 따라 크게 달라집니다. 조건을 밝히지 않은 숫자는 비교에 쓸 수 없으므로, 이 페이지에서는 방법론만 서술합니다. 실제 부품의 결과는 샘플 테스트에서 측정해 기록으로 회신드립니다.
표면처리
붙게 만드는 네 단계
세정
가공유·이형제·지문을 제거합니다. 어떤 용제와 순서를 쓰는지는 재질과 오염 종류에 따라 달라집니다. 이 단계가 부실하면 뒤의 모든 작업이 의미를 잃습니다.
표면 활성화
플라즈마나 물리적 조면화로 표면 에너지를 올리고 결합할 자리를 만듭니다. 재질에 따라 적용 여부와 강도가 갈립니다.
Adhesion promoter
실란 계열 커플링제로 기재와 Parylene 사이에 화학적 다리를 놓습니다. 아래 별도 절에서 다룹니다.
즉시 증착
전처리한 표면은 시간이 지나면 다시 오염되고 활성이 떨어집니다. 전처리와 증착 사이 간격을 관리하는 것도 공정의 일부입니다.
Adhesion promoter
접착 촉진제는 무엇을 하나요?
실란(silane) 계열 커플링제는 한쪽 끝이 기재 표면과 결합하고 다른 쪽 끝이 Parylene 쪽과 어울리는 구조입니다. 물리적으로 얹히기만 하던 계면에 화학적 결합점을 만들어 주는 역할입니다.
다만 만능이 아닙니다. 촉진제가 붙을 자리 자체가 오염돼 있으면 촉진제도 오염 위에 붙습니다. 세정이 먼저이고 촉진제는 그 다음입니다. 어떤 재질에 어떤 계열을 쓸지는 부품을 보고 정합니다.
순서가 결과를 가릅니다
세정 → 활성화 → 촉진제 → 증착. 이 순서가 흐트러지면 각 단계의 효과가 서로를 상쇄합니다.
검증
ASTM D3359 크로스컷으로 확인합니다
접착은 눈으로 판정할 수 없습니다. 격자 모양으로 칼집을 낸 뒤 테이프를 붙였다 떼어, 떨어져 나간 면적으로 등급을 매기는 표준 시험이 ASTM D3359입니다. Y-IN은 이 시험 결과를 기록으로 남겨 회신드립니다.