방습 — 두께에 반비례하나 결손이 우선
수분 투과는 두께에 반비례합니다. 다만 핀홀이나 도포 결손이 있으면 그 지점에서 계산이 무너집니다. 두께를 늘려도 결손은 메워지지 않습니다.
Parylene 코팅 두께 설계
두꺼울수록 안전한 것은 아닙니다
Parylene 코팅 두께 핵심 정리
두께를 무엇이 정하고 용도별로 어디서 출발하며 어떻게 재는지 다섯 줄로 먼저 정리합니다.
- 두께 결정
- 요구 성능이 하한을, 치수 여유가 상한을 정합니다. Parylene(파릴렌) 코팅에서는 요구를 만족하는 가장 얇은 두께가 대개 정답입니다. (주)와인은 0.5–50 µm 범위에서 운영하고 전 표면 두께 편차를 ±10% 이내로 관리합니다.
- 목적별 의미
- 두께가 정하는 것은 목적마다 다릅니다. 방습은 두께에 반비례하지만 결손이 있으면 계산이 무너지고, 절연 파괴 전압은 두께에 비례하며, 방식은 두께보다 연속성이 먼저이고, 생체적합 기기는 치수 여유가 상한을 정합니다.
- 출발 구간 3종
- 용도별 출발 구간은 세 가지입니다. 미세 피치 · 좁은 갭은 0.5–5 µm, 일반 PCB 방습 · 절연은 5–15 µm, 옥외 · 부식성 가스 · 화학 노출은 10–25 µm이며, 이는 규격값이 아니라 (주)와인의 설계 관행입니다.
- 규격 두께
- 규격의 두께는 다릅니다. NASA-STD-8739.1B는 파라자일릴렌(XY) 계열을 13–51 µm로 두고, IPC-CC-830C는 목표 두께 12.5 µm 이하를 Type UT로 분류합니다.
- 측정 · 비용
- 두께는 한 지점만 재고 판단할 수 없습니다. 측정 지점과 개수를 함께 적어야 하고, 모서리 두께는 단면 관찰로만 직접 확인됩니다. 목표 두께를 두 배로 올리면 챔버 점유 시간도 그만큼 늘어 비용과 납기에 직결됩니다.
운영 범위
0.5–50 µm 안에서 목표를 정합니다
두께는 요구 성능과 치수 여유가 함께 정합니다. 요구를 만족하는 가장 얇은 두께가 대개 정답입니다. 두꺼운 막은 응력이 커져 밀착에 불리하고, 좁은 갭과 조립 공차를 잠식합니다.
Y-IN은 전 표면 두께 편차를 ±10% 이내로 관리합니다. 이 값은 운영 관리 기준이며, 부품별 공차는 측정 지점과 함께 개별로 정합니다. Parylene(파릴렌)은 표면 장력의 영향을 받지 않는 기상 증착이라, 액상 코팅처럼 모서리가 얇아지고 오목부에 고이는 현상이 없습니다.
0.5–50
µm
전 표면 편차 ±10% 이내 (운영 관리 기준)
두께가 정하는 것
무엇을 지키려 하느냐에 따라 두께 기준이 다릅니다
절연 — 요구 내력이 하한을 정함
절연 파괴 전압은 막 두께에 비례합니다. 요구 절연 내력이 있으면 두께가 그 하한을 정합니다. 다만 두꺼워질수록 치수와 열 배출에 영향이 갑니다.
방식 — 두께보다 연속성
부식성 환경에서는 두께보다 연속성이 먼저입니다. 응축액이 고이는 부위는 두껍게 올리기보다 마스킹과 형상 검토로 접근합니다.
생체적합 — 치수 여유가 상한을 정함
이식·삽입 기기는 치수 여유가 좁습니다. 두께가 삽입력과 조립 공차에 직결되므로, 요구 성능을 만족하는 최소 두께를 찾는 쪽으로 설계합니다.
용도별 출발 구간
용도별 Parylene 코팅 두께의 출발점
두께는 요구 성능이 하한을, 치수 여유가 상한을 정합니다. 아래는 목적별 출발 구간이며, 부품별 확정값은 형상과 노출 조건을 확인한 뒤 개별로 정합니다.
| 목적 | 출발 구간 | 무엇이 값을 정하는가 |
|---|---|---|
| 치수 여유가 없는 미세 피치 · 좁은 갭 | 0.5–5 µm | 갭과 조립 공차를 잠식하지 않는 것이 상한을 정합니다. 목표 두께 12.5 µm 이하는 IPC-CC-830C 분류상 Type UT입니다. |
| 일반 PCB 방습 · 절연 | 5–15 µm | 결로와 이온성 오염에 대한 보호가 목적인 구간입니다. 연속성이 확보되면 두께를 더 올려도 얻는 것이 적습니다. |
| 옥외 · 부식성 가스 · 화학 노출 | 10–25 µm | 노출 강도와 사용 기간이 하한을 올립니다. 노출 화학종을 알려주셔야 구간 안에서 값이 정해집니다. |
| 절연 여유를 두께로 확보해야 하는 경우 | 재검토 필요 | 요구 두께가 계속 올라간다면 계열 선택 자체를 다시 봐야 합니다. 두께가 목적이면 액상 계열이 맞습니다. |
위 구간은 규격이 정한 값이 아니라 (주)와인의 운영 범위(0.5–50 µm) 안에서의 설계 출발점입니다. 어느 계열이 맞는지부터 정해야 한다면 컨포멀 코팅 선정 가이드를 먼저 보십시오.
규격 두께
규격의 두께와 운영 두께는 다른 숫자입니다
NASA-STD-8739.1B 표 10-1은 파라자일릴렌(XY) 계열의 경화 후 두께를 13–51 µm(0.0005–0.002 inch)로 두고, IPC-CC-830C는 목표 두께 12.5 µm 이하인 코팅을 조성과 무관하게 Type UT로 분류합니다. 그래서 5 µm처럼 얇게 올린 Parylene 막은 규격상 Type UT이고, 도면이 XY 계열의 규정 두께를 부르면 13 µm 이상이 전제됩니다.
(주)와인의 0.5–50 µm는 규격이 아니라 장비와 공정으로 낼 수 있는 운영 범위입니다. 규격이 두께를 어디에서 재라고 하는지와 측정법별 한계는 컨포멀 코팅 규격 정리에, 7종 타입의 규정 두께는 컨포멀 코팅 종류 비교에 있습니다.
측정
Parylene 코팅 두께는 어떻게 확인하나요?
부품 자체를 파괴하지 않고 재는 방법과, 시편을 잘라 단면으로 재는 방법이 있습니다. 어느 쪽을 쓸지는 부품 형상과 요구 정밀도가 정합니다. 형상이 복잡해 직접 측정이 어려운 부품은 같은 배치에 넣은 대조 시편으로 확인합니다. 습식 게이지 · 마이크로미터 · 와전류 · 광학 · 단면 관찰 다섯 방법 중 모서리 두께를 직접 잡는 것은 단면 관찰뿐이며, 방법별 비교표는 규격 정리의 두께 측정 절에 있습니다.
측정 지점이 결과를 바꿉니다
한 지점만 재고 전체를 판단할 수 없습니다. 편차를 말하려면 어디를 몇 군데 쟀는지가 함께 있어야 합니다. 요구 사양이 있으면 측정 지점을 도면에 표시해 주십시오.
증착 시간
두께는 곧 챔버 점유 시간입니다
Parylene은 다이머를 승화(120–175 °C)시키고 열분해(650–690 °C)한 단량체를 상온(약 25 °C) 챔버에서 부품 표면에 중합시켜 만듭니다. 막이 자라는 속도는 챔버 조건과 부품 적재 상태가 함께 정합니다. 증착 원리는 Parylene CVD 증착 원리에 있습니다.
그래서 목표 두께를 두 배로 올리면 그 배치가 챔버를 점유하는 시간도 그만큼 늘어납니다. 두께가 비용과 납기에 직결되는 이유입니다. 자세한 구조는 가격 결정 요인에 정리했습니다.
시간당 증착 두께는 표기하지 않습니다
챔버 조건과 적재 상태에 따라 달라지는 값이라, 조건 없이 숫자만 제시하면 잘못된 기대를 만듭니다. 실제 소요 시간은 부품을 검토한 뒤 안내드립니다.
출처
- NASA-STD-8739.1B (2016년 6월 30일), Workmanship Standard for Polymeric Application on Electronic Assemblies — 표 10-1 계열별 규정 두께(Paraxylylene 0.013–0.051 mm). 전문이 공개된 자료입니다. NASA 기술표준 공식 페이지
- IPC-CC-830C (2018년 12월), Qualification and Performance of Electrical Insulating Compound for Printed Wiring Assemblies — §1.3.1 목표 두께 12.5 µm 이하의 Type UT 분류. IPC 공개 목차 · 1장 전문(PDF)
- Ortigoza-Diaz, J. et al. (2018), Techniques and Considerations in the Microfabrication of Parylene C Microelectromechanical Systems, Micromachines 9(9), 422 — 두께와 어닐링에 따라 수분 투과율이 달라진다는 실측. DOI
운영 범위 0.5–50 µm, 편차 ±10% 관리 기준, 용도별 출발 구간은 (주)와인의 운영 · 설계 관행이며 규격이 정한 값이 아닙니다. 성능과 두께의 환산 수치는 부품 · 조건에 의존해 싣지 않았고, 특정 부품의 두께는 샘플 테스트에서 확정합니다. 위 내용은 (주)와인이 보증하는 계약 사양이 아닙니다.