Metallisierungen

Mehr als nur Optik

Die Abscheidung metallischer Schichten auf Werkstoffoberflächen mittels galvanischer, chemischer oder physikalischer Abscheidungsprozesse ist gängige Praxis in nahezu allen Industriebereichen. Sie dienen etwa der Veränderung optischer Eigenschaften von Linsen, als Barriereschicht in Halbleiterstrukturen, als Korrosionsschutz oder einfach nur zur Verbesserung des optischen Erscheinungsbildes von Kunststoff- oder Papieroberflächen. Treten Störungen der abgeschiedenen Schichten in Form von Abplatzungen, Abrieb, Korrosion, flächigem Adhäsionsversagen oder falschen optischen Eigenschaften auf, kommen meist oberflächenanalytische Verfahren bei der Ursachenforschung zum Einsatz. Mit Ihnen können Spurenverunreinigungen auf, in oder zwischen einzelnen Schichten, Schichtdicken oder der Aufbau ganzer Schichtsysteme charakterisiert werden.

Adhäsionsversagen einer metallischen Beschichtung

Möglichkeiten der Präparation

Eine zweikomponentige, metallische Beschichtung zeigte punktuell zu geringe Haftung zum unterliegenden Substrat. Durch einen Zielschliff eines in Epoxidharz eingebetteten Probenstücks konnte die Grenzfläche eines solchen Bereichs freigelegt werden. Mit Hilfe eines ToF-SIMS Mappings (Imaging) wurden Fettsäurereste als Ursache für das Haftungsversagen identifiziert. Basiered auf diesem Resultat wurde die Substratvorbehandlung (Reinigung und Aktivierung) überprüft und zielgerichtet verbessert.

Komponente A
Fettsäurereste
Komponente B

Statt des hier genutzten Querschleifens werden in Fällen ausgeprägter Enthaftung meist weniger aufwendige Methoden zur Präparation eingesetzt. So können mit Hilfe eines Klebebandes und eines Gitterschnitts oder auch durch einfaches mechanisches Abhebeln mit einer Skalpellklinge Schichten enthaftet werden. Anschließend wird die Rückseite der enthafteten Beschichtung sowie die freigelegte Oberfläche des Substrats chemisch charakterisiert, um eventuell vorhandene haftungsvermindernde Substanzen (z.B. Mineralöle, Polysiloxane, etc.) nachzuweisen.

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