Analyse von Beschichtungen

Schutzschichten auf Oberflächen dienen dazu, die Eigenschaften einer Oberfläche, sowohl funktional als auch optisch, zu erhalten. Empfindliche Oberflächen findet man zum Beispiel auf elektronischen Komponenten und Sensoren, auf medizinischen Produkten oder Membranen, auf Alltagsgegenständen und Spezialwerkzeugen und Geräten, im Großen wie im Kleinen. Die Beschichtungen dienen dazu, die Oberfläche vor aggressiven Medien zu schützen, die Biokompatibilität zu erhöhen, die Funktionalität zu verbessern oder gezielt Barriereschichten aufzubringen. Die Materialien, die mit einer Schutzschicht versehen werden, können variieren. Je nach Anwendungsbereich können es Metalle, Kunststoffe, Glas, Halbleiter und andere sein. Auch die Schutzschichten selbst können sehr verschieden sein. Hier kommen organische Schutzschichten ebenso in Frage wie anorganische Beschichtungen. Das ist abhängig von der Anwendung oder der zu erwartenden Umgebung. Nicht jede Schutzschicht ist für jede Funktion geeignet. Je nach Substrat, Schichtsystem, Anwendung und Anforderung an Beschichtungen, gibt es unterschiedliche Methoden zur Aufbringung von Schutzschichten. Das können ALD-Prozesse, PVD oder CVD Methoden, Galvanik oder auch einfach ein vergleichsweise einfacher Lackierprozess sein.

Alle Beschichtungen oder Schutzschichten können ausfallen. In manchen Fällen zeigt schon eine einfache Analyse, dass die Schicht selbst ausgefallen ist wie im Falle von Delaminationen, Verfärbungen, Korrosion und ähnlichem. Manchmal wird der Ausfall eines Bauteils oder Produktes beobachtet, ohne dass die Ursache unmittelbar oder offensichtlich der Beschichtung zugeschrieben werden kann. In diesem Falle hilft eine geeignete Analysestrategie. Sobald der Ausfall der Beschichtung in Betracht gezogen werden kann, sollte Kontakt zu einem Labor für Oberflächenanalytik aufgenommen werden. Mit den Experten vor Ort kann der Fall erörtert werden.

Im Labor der Tascon stehen eine Reihe von Methoden zur Oberflächenanalytik bereit. Sie haben jeweils besondere analytische Stärken. In Anlehnung an das Probensystem und die Problembeschreibung wird man dort die Methode auswählen, die zur analytischen Frage passt und einen möglichen Fehler am besten erfassen kann. Manchmal ist auch eine Kombination von Methoden für die Analyse von Beschichtungen erforderlich. Gezielte Analytik von Beschichtung und Substrat ist zur schnellen Fehlerdiagnostik sehr hilfreich.

Das folgende Beispiel aus unserem Labor zeigt die Analyse einer organischen Schutzschicht.

Stent

Organische Schutzschichten – Beschichtung sensibler elektronischer Bauteile

In dem hier dargestellten Fall sollte eine Platine mit einem transparenten Schutzfilm aus dem Polymer Parylene zur mechanischen Stabilisierung und als Korrosionschutz versehen werden. Nachdem sich Ausfälle der Bauteile häuften, stellte sich die Frage, ob der auf der Platinenoberfläche applizierte mehrere Mikrometer dicke Film aus dem gewünschten Polymer bestand oder durch ein Alternativprodukt ersetzt worden war. Zur Klärung dieser Fragestellung wurde eine ATR-FTIR Analyse der unbekannten Schutzbeschichtung mit dem Spektrum einer geeigneten Parylenereferenz verglichen. Die dargestellten IR-Spektren zeigen eine eindeutige Übereinstimmung aller Absorptionsbanden. Somit konnte Parylene als Schutzschicht eindeutig nachgewiesen und eine Alternativbeschichtung als Ursache der Ausfälle ausgeschlossen werden.

Tascon – Ihr Partner für die Untersuchung von Beschichtungen und Beschichtungsfehlern

Arbeiten Sie in Ihrem Betrieb mit Schutzschichten und benötigen fachkundigen Rat von Experten? Falls Sie sich für weitere Details interessieren, kontaktieren sie die erfahrenen Experten der Tascon GmbH im Labor für die Analyse und Untersuchung von Beschichtungen auf jeglichen Materialien.

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