专利名称：温差电致冷组件表面三防膜的固封方法
温差电致冷组件表面三防膜的固封方法技术领域
本发明属于温差电致冷组件制造技术领域，特别是涉及一种温差电致冷组件表面三防膜的固封方法。
背景技术：
现有的商用温差电致冷组件通常不进行固封，对于有要求进行固封的，采用干燥大气环境下进行封胶处理，即在温差电致冷组件与外界直接接触的温差电元件表面先粘结一层胶带，然后再胶带的表面涂一层704硅橡胶的处理方式；这种方法可以在大气环境下有效的保护温差电致冷组件的温差电元件、导流片及焊接界面免受湿气腐蚀，降低温差电致冷组件的可靠度和使用寿命，但是在真空环境中，如果还是采用类似技术就会造成封胶因压力突起，造成真空放气，影响真空环境是对洁净度要求高的期间造成影响；因此，温差电致冷组件通常不采用任何封胶和固封的措施，但是这种应用同时存在着隐患。
温差电致冷组件要求在高温和恶劣的环境条件下正常使用，为了保证焊接可靠度，焊接工艺中通常采用含有氯离子的高活性助焊剂，保证了焊点的焊接质量，但是由于氯离子的腐蚀性高，并且很难全部清洗掉残留的氯离子，很容易因温差电致冷组件内部与氯离子结合发生腐蚀造成温差电致冷组件焊点脱落造成温差电致冷组件的失效。发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种防腐蚀性好，在高温和恶劣环境中焊点不脱落、焊接一致性好、可靠性高，使用寿命长的温差电致冷组件表面三防膜的固封方法。
本发明采用的技术方案是
温差电致冷组件表面三防膜的固封方法，包括对清洗后的温差电致冷组件进行表面三防膜的固封，其特点是所述三防膜的固封包括以下步骤
⑴对温差电致冷组件的引线焊点密封粘结胶带，将塑料套管热缩在胶带上；
⑵将步骤⑴完成的温差电致冷组件悬挂在沉积装置的沉积室中，所述沉积装置包括控制系统、蒸发室、裂解室、沉积室和真空系统；
⑶将聚对二甲苯置于沉积装置的蒸发室中后，由真空系统对蒸发室、裂解室和沉积室均抽真空至10_2-10_3Pa，将蒸发室的温度控制为150-200°C、裂解室温度控制为 650-7000C，蒸发室中的聚对二甲苯形成气态聚对二甲苯进入裂解室，在裂解室中裂解为活性单体，活性单体进入室温的 沉积室中在悬挂的温差电致冷组件表面沉积l-5h，温差电致冷组件表面形成O. 1-100微米厚的聚对二甲苯膜作为三防膜；
⑷沉积装置的蒸发室、裂解室和沉积室中充入惰性气体，沉积装置内外压力相当时，取出温差电致冷组件，去掉引线焊点上的塑料套管和胶带，完成本发明温差电致冷组件表面三防膜的固封过程。
本发明还可以采用如下技术方案
所述胶带为聚铣亚胺胶带。
所述沉积装置为气相沉积系统。
所述步骤⑶中聚对二甲苯高温裂解成的活性单体直径为10_2-5微米。
所述沉积室中悬挂温差电致冷组件的挂架为360°水平旋转。
所述惰性气体为氩气。
本发明具有的优点和积极效果是
1、本发明采用沉积技术在温差电致冷组件表面形成一层聚对二甲苯膜作为三防膜，该膜具有防霉菌、防潮湿、防盐雾的三防防护作用，不但抗腐蚀能力强，耐辐射性能好， 防水、防尘效果好，而且绝缘性能及与温差电致冷组件的附着性能很强，经对有三防膜的温差电致冷组件表面进行振动、冲击、加速度等力学试验，温差电致冷组件表面对的三防膜不受影响，耐温度冲击能力强，高温和恶劣环境不会造成三防膜的剥离，保证焊点不脱落，延长了温差电致冷组件的使用寿命；
2、本发明通过控制裂解反应温度控制，将聚对二甲苯裂解性能稳定、直径为10_2_5 微米的活性单体，加之能够360°水平旋转的温差电致冷组件，保证了形成三防膜的稳定性和均匀性；
3、通过控制填料数量保证活性单体的总量，保证温差电致冷组件形成的三防膜厚度为1-30微米，既不会对致冷功能造成影响，又能够阻止湿气、酸、油及溶剂的侵蚀，防止多余物造成温差电致冷组件的断路或短路，有效提高了温差电致冷组件的可靠性。
图1是本发明真空三防固封方法工艺路线示意图2是图1中温差电致冷组件清洗工艺路线示意图3是图1中试验工艺路线示意图
图4是本发明用气相沉积系统组成部分示意图5是本发明固封有三防膜的温差电致冷组件主视示意图6是图5中A-A方向剖视示意图7是图6中B的放大图。
图中，17-温差电致冷组件，18-三防膜，19-引线焊点。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下
温差电致冷组件表面三防膜的固封方法，包括对清洗后的温差电致冷组件进行表面固封，其特点是所述固封包括以下步骤
⑴对温差电致冷组件的引线焊点密封粘结强粘性、耐高温的聚铣亚胺胶带，将热缩套管热缩在胶带上；
⑵将步骤⑴完成的温差电致冷组件悬挂在气相沉积系统的沉积室中能够360°水平旋转的挂架上；气相沉积系统包括控制系统、蒸发室、裂解室、沉积室和真空系统；
⑶将聚对二甲苯置于蒸发室中后，由真空系统对蒸发室、裂解室和沉积室均抽真空至10_2-10_3Pa，由控制系统将蒸发室的温度控制在150-200°C、裂解室温度控制在 650-700°C，沉积室的温度为室温；蒸发室中的聚对二甲苯形成气态聚对二甲苯进入裂解室，在裂解室中裂解为直径10_2-5微米的活性单体；活性单体进入室温的沉积室中，在悬挂的温差电致冷组件表面沉积l_5h，温差电致冷组件表面形成O. 1-100微米厚的聚对二甲苯膜作为三防膜；
⑷蒸发室、裂解室和沉积室均充入惰性气体，气相沉积系统内外压力相当时，取出温差电致冷组件，去掉引线焊点上的热缩套管和胶带，完成本发明温差电致冷组件表面三防膜的固封过程。
实施例
1、清洗、引线焊点保护
首先按照如图2所示的工艺，对温差电致冷组件依次进行常规冲洗、高温浸泡、超声清洗、脱水和引线焊点保护；常规冲洗为采用去离子水冲洗次数为3-5次；高温浸泡为将去离子水加热至70-80°C，放入温差电致冷组件，浸泡4h以上；超声清洗是将去离子水加热至50-60°C，开启超声波清洗3-5min，超生清洗2次；脱水是将温差电致冷组件放在无水乙醇中，放置3-5min，取出自然晾干；引线焊点保护是如图5、图6所示，①将的温差电致冷组件17的引线焊点19用聚铣亚胺胶带粘结好，聚铣亚胺胶带具有强粘性和耐高温的特点， 粘结牢固，可有效地把气泡赶出，防止真空沉积的绝对二甲苯进入；②用Φ2. 5mm的热缩套管将粘有聚铣亚胺胶带的焊点缩好；重复①操作后，再用Φ5πιπι的热缩套管将粘有聚铣亚胺胶带的焊点缩好，防止在引线的焊点部位形成三防膜而造成绝缘；
2、固封三防膜
选用美国SCS公司的Parylene气相沉积系统,如图4所不,该气相沉积系统包括控制系统、蒸发室、裂解室、沉积室和真空系统；将经过清洗、引线焊点保护后的温差电致冷组件悬挂在沉积室中360°自动转动的挂架上，聚对二甲苯填在蒸发室中，真空系统将蒸发室、裂解室和沉积室抽真空至10_3Pa，控制系统将蒸发室的温度控制在180°C、裂解室温度控制为680°C ;蒸发室中的聚对二 甲苯形成气态聚对二甲苯进入裂解室，在裂解室中裂解为直径I微米性能稳定的活性单体，由控制系统控制活性单体进入25°C室温沉积室中，活性单体瞬间吸附在温差电致冷组件表面，活性单体在温差电致冷组件表面沉积4h，以确保裂解室的活性单体由高温到室温过程实现良好散热以及与温差电致冷组件所有表面形成良好的吸附，360°转动的温差电致冷组件表面形成如图7所示结合力强、表面均匀的10微米厚聚对二甲苯膜即为三防膜18 ；
3、泄压
对Parylene气相沉积系统中蒸发室、裂解室、沉积室充入氩气，使气相沉积系统内外压力相当，取出表面固封有三防膜的温差电致冷组件，去掉引线焊点上的热缩套管和胶带，完成本发明温差电致冷组件表面三防膜的固封过程。
目测温差电致冷组件沉积后的状态与沉积前无任何区别，因为三防膜为无色且具有高透明度，并且三防膜与温差电致冷组件具备很强的结合力；将温差电致冷组件解剖利用100倍以上的电子显微镜观看剖切段面，明显发现温差电致冷组件表面附着一层透明物质；温差电致冷组件的引线焊点是仅有的未实施绝缘三防膜的区域。
本发明的试验过程
对表面固封三防膜的温差电致冷组件依次进行如图3所示的拔格试验一绝缘试验一温度冲击试验一绝缘试验一力学试验一绝缘试验一辐照试验一绝缘试验；
1、拔格试验
将聚铣亚胺胶带黏贴在温差电致冷组件冷、热面的表面，以3m/s的速度撕开，经测试，温差电致冷组件上的三防膜不剥离、不脱落；
2、绝缘试验
将温差电致冷组件置于饱和食盐水中，绝缘电阻表的一端与温差电致冷组件引出线正或负极连接，一端直接插入饱和食盐水中进行测试，绝缘电阻不小于1000ΜΩ ；
3、温度冲击试验
将温差电致冷组件置于-55°C和115°C环境中，各个温度保持时间为30min，试验循环50次，经测试，温差电致冷组件无焊点脱落；
4、绝缘试验
试验过程和实验结果同上述绝缘试验；
5、力学试验
温差电致冷组件的力学试验包括正弦振动、冲击和加速度试验，其中
正弦振动试验采用频率:5-25Hz，振幅(O-P) :10.1mm ;频率25_100Hz，加速度 20g ;试验时间2oct/min ;试验方向三个轴向；
冲击试验采用频率100-800Hz，冲击谱加速度+6dB/oct ;频率800_4000Hz，冲击谱加速度=IOOOg ;试验次数3次；试验方向三个轴向；
加速度试验采用峰值加速度20g，保持时间5min，加载速率< O. 5g/s ;试验方向三个轴向；
通过上述力学试验，经测试，温差电致冷组件无焊点脱落；
6、绝缘试验
试验过程和实验结果同上述绝缘试验；
7、辐照试验
采用6tlCo辐射源，对温差电致冷组件进行总剂量300Krad (Si)的辐照试验，经测试，温差电致冷组件无焊点脱落；
8、绝缘试验
试验过程和实验结果同上述绝缘试验；完成如图1所示的本发明温差电致冷组件从清洗、固封三防膜，到试验的全部过程。上述试验结果显示 ，温差电致冷组件表面固封的三防膜牢固、可靠，温差电致冷组件无焊点脱落。
本发明的工作原理
本发明采用气相沉积技术，将裂解后的聚对二甲苯形成活性单体充斥在在整个沉积室，由于活性单体从高温的裂解室进入室温的沉积室，使活性单体沉积在温差电致冷组件的表面凝固成聚对二甲苯作为三防膜，沉积室中的旋转机构带动温差电致冷组件挂架旋转，保证的沉积三防膜的均匀性。由于气相沉积不受视线阻碍，温差电致冷组件所有的表面皆会被气体单体紧密覆盖，形成精细均匀、高品质的三防膜，三防膜可有效地对温差电致冷组件进行酸、碱、盐类的三防保护，同时适用于霉菌、烟雾等气态或小分子固态漂浮物的防护；三防膜可加强焊点和温差电材料的抗氧化保护，同时三防膜可以起到对焊点加固的作用；三防膜可以防止外部多余物进入温差电致冷组件内部，造成短路，从而提高温差电致冷组件的可靠性；包络温差电致冷组件长期使用或者因老化产生的自身多余物，防止其向温差电致冷组件内部其它元件或整机的其他部、元件扩散，造成短路或者多余物堆积，提高温差电致冷组件的应用可靠性。
控制系统基于WindowsXP操作系统下的计算机控制，由操作者设定操作参数，对选择的温度和真空度数据点进行监测，并可在真空沉积过程中实时地以图形方式显示出来；另外控制系统都具有闭环单体原料控制以保证三防膜的精确沉积；蒸发室、裂解室和沉积室均为单独的腔室，具备温度单独控制的功能，可通过温控仪表设置满足不同温度的要求；真空系统是整个沉积过程的保障系统。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下， 在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式；这些均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.温差电致冷组件表面三防膜的固封方法，包括对清洗后的温差电致冷组件进行表面三防膜的固封，其特征在于所述三防膜的固封包括以下步骤 ⑴对温差电致冷组件的引线焊点密封粘结胶带，将塑料套管热缩在胶带上； ⑵将步骤⑴完成的温差电致冷组件悬挂在沉积装置的沉积室中，所述沉积装置包括控制系统、蒸发室、裂解室、沉积室和真空系统； ⑶将聚对二甲苯置于沉积装置的蒸发室中后，由真空系统对蒸发室、裂解室和沉积室均抽真空至10_2-10_3Pa，将蒸发室的温度控制为150-200°c、裂解室温度控制为650-700°C，蒸发室中的聚对二甲苯形成气态聚对二甲苯进入裂解室，在裂解室中裂解为活性单体，活性单体进入室温的沉积室中在悬挂的温差电致冷组件表面沉积l_5h，温差电致冷组件表面形成O. 1-100微米厚的聚对二甲苯膜作为三防膜； ⑷沉积装置的蒸发室、裂解室和沉积室中充入惰性气体，沉积装置内外压力相当时，取出温差电致冷组件，去掉引线焊点上的塑料套管和胶带，完成本发明温差电致冷组件表面三防膜的固封过程。
2.根据权利要求1所述温差电致冷组件表面三防膜的固封方法，其特征在于所述胶带为聚铣亚胺胶带。
3.根据权利要求1所述温差电致冷组件表面三防膜的固封方法，其特征在于所述沉积装置为气相沉积系统。
4.根据权利要求1所述温差电致冷组件表面三防膜的固封方法，其特征在于所述步骤⑶中聚对二甲苯高温裂解成的活性单体直径为10_2-5微米。
5.根据权利要求1所述温差电致冷组件表面三防膜的固封方法，其特征在于所述沉积室中悬挂温差电致冷组件的挂架为360°水平旋转。
6.根据权利要求1所述温差电致冷组件表面三防膜的固封方法，其特征在于所述惰性气体为氩气。
全文摘要
本发明涉及一种温差电致冷组件表面三防膜的固封方法，步骤包括将清洗后温差电致冷组件引线焊点粘结、塑封，挂于沉积装置的沉积室中，聚对二甲苯置于沉积装置的蒸发室中，聚对二甲苯经蒸发、裂解，沉积在温差电致冷组件表面，形成三防膜。本发明采用沉积技术在温差电致冷组件表面形成防霉菌、防潮湿、防盐雾的聚对二甲苯三防膜，不但抗腐蚀能力强，耐辐射性能好，防水、防尘效果好，而且绝缘性能及与温差电致冷组件的附着性能很强，经对温差电致冷组件进行振动、冲击、加速度等力学试验，温差电致冷组件表面对的三防膜不受影响，耐温度冲击能力强，高温和恶劣环境不会造成三防膜的剥离，保证焊点不脱落，延长了温差电致冷组件的使用寿命。
文档编号C23C16/448GK103031539SQ20121057524
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者安晓雨, 马洪奎, 梁亮 申请人:中国电子科技集团公司第十八研究所