Il processo di aggiunta di nuove funzionalità a materiali di base relativamente sottili (target) come pellicole, fogli, lastre d'acciaio o vetro è chiamato anche “conversione” In generale, ciò avviene attraverso azioni di rivestimento come il rivestimento con agenti chimici, la deposizione e lo sputtering. La funzionalizzazione viene utilizzata in un'ampia gamma di settori, come gli elettrodi dei touch panel di smartphone e tablet, il rivestimento a film sottile del vetro LCD e il rivestimento di precisione dei modelli sulle PCB elettroniche. Questa sezione introduce esempi di osservazione e misurazione del rivestimento utilizzando un microscopio digitale.

Osservazione e misurazione del rivestimento con un microscopio digitale

Differenza tra placcatura e rivestimento

Placcatura
L'elettrodeposizione consiste nel rivestire una superficie metallica conduttiva con un materiale diverso. Questo è forse il metodo più comune per rivestire un materiale con il metallo. Altri metodi includono la placcatura chimica, che utilizza reazioni chimiche; la placcatura fusa, che utilizza l'immersione in metallo fuso; e la placcatura a deposizione di vapore, che utilizza uno spray di vapore metallico.
Rivestimento
Il rivestimento consente di creare uno strato di pellicola su superfici sia conduttive che non conduttive. Anche la placcatura può essere considerata un tipo di rivestimento.

Finalità del rivestimento

Funzionalizzazione
Il rivestimento può essere utilizzato per aumentare la funzionalità di un materiale di base (target), ad esempio migliorando l'adesione, la bagnabilità, l'idrorepellenza, la resistenza alla corrosione, la resistenza al calore e la resistenza all'usura.
Lavorazione della superficie
La lavorazione delle superfici viene utilizzata per ottimizzare la superficie di un materiale di base rivestendolo con un agente chimico. Un esempio è il trattamento idrofobico dei wafer di semiconduttori con un agente chimico prima del processo di rivestimento con resistenze.
Decorazione (design)
Il rivestimento è spesso utilizzato per migliorare l'aspetto (design) di un oggetto.

Tipi di rivestimento

Rivestimento a secco (dry coating)
Dry coating è un termine generico per indicare la tecnica di rivestimento di un materiale “solido” per la funzionalizzazione del materiale di base. I metodi di rivestimento tipici includono la deposizione sotto vuoto, la placcatura ionica e lo sputtering. Il rivestimento a secco è utilizzato per il rivestimento di materiali metallici e consente una deposizione di alta qualità senza la necessità di un processo di essiccazione. Gli svantaggi sono rappresentati dalle maggiori dimensioni delle attrezzature, dalle limitazioni alla produzione continua e dai costi più elevati.
Rivestimento a umido
La tecnica del rivestimento a umido è comunemente utilizzata in un'ampia gamma di settori industriali. Il materiale da funzionalizzare viene “liquefatto” attraverso il processo di dissoluzione o dispersione in un mezzo. Il materiale liquefatto viene applicato uniformemente sul materiale di base e quindi essiccato o polimerizzato per essere trasformato in una pellicola solida. Quando è necessario evitare l'adesione di polvere o particelle estranee sul film liquido, il rivestimento a umido viene eseguito in camera bianca. A differenza del rivestimento a secco, questo metodo non richiede un ambiente sotto vuoto, ma può essere eseguito in un ambiente atmosferico. È disponibile un'ampia scelta di apparecchiature e l’oggetto (il materiale di base) può essere alimentato in continuo. Dal momento che il rivestimento a umido offre numerosi vantaggi nella produzione di grandi volumi, è stato ampiamente adottato in diversi sistemi di rivestimento.

Esempi di osservazione/misurazione del rivestimento con un microscopio digitale

Di seguito vengono presentati gli ultimi esempi di osservazione e misurazione dei rivestimenti con il microscopio digitale 4K della Serie VHX di KEYENCE.

Osservazione dei difetti sulle superfici resinate
ZS-200, 1000×, immagine con illuminazione anulare
Illuminazione coassiale + immagine HDR
l’HDR consente la visualizzazione dei difetti.
Osservazione del materiale di rivestimento
VHX-E500, 2000×, immagine con illuminazione coassiale

Immagine della modalità Effetto ombra ottico (mappatura a colori)

La modalità Effetto ombra ottico consente di visualizzare le irregolarità della superficie.

Osservazione di applicazioni non uniformi del rivestimento

VH-Z20, 200×, illuminazione coassiale

  • A: Immagine normale
  • B: Contrasto differenziale di interferenza (DIC) + immagine HDR

Il contrasto differenziale di interferenza (DIC) e l'HDR consentono la visualizzazione di applicazioni non uniformi.

Composizione della profondità del rivestimento trasparente

VH-Z20, 100×, illuminazione anulare

  • A: Immagine normale
  • B: Immagine della composizione della profondità

È possibile osservare anche il rivestimento trasparente.

Osservazione del rivestimento su prodotti in gomma
VHX-E500, 1500×, illuminazione coassiale + immagine HDR
Immagine di misurazione automatica dell'area
La misurazione automatica dell'area consente di quantificare le variazioni delle particelle di rivestimento.
Misurazione della differenza di spessore del rivestimento del wafer
VHX-E2500, 2500×, illuminazione coassiale
Misura dello spessore del rivestimento delle PCB impacchettate
VH-Z100, 400×, illuminazione parziale coassiale
Osservazione di particelle estranee sul rivestimento trasparente
VHX-E500, 700×, illuminazione coassiale + filtro di polarizzazione
Le particelle estranee sono state confermate all'interno del materiale di rivestimento.