Aider à développer un revêtement polymère de pointe

Vue d’ensemble

Profil du client –   Inventeur du nouveau traitement au plasma sous vide visant à conférer un film hydrophobe à pratiquement n’importe quel substrat.

Notre client nous a contactés pour développer un revêtement à dépôt de plasma polyvalent pouvant être appliqué à un grand nombre d’applications potentielles, particulièrement pertinentes pour une multitude d’applications dans le secteur de l’électronique.

Description du progrès scientifique ou technologique recherché

Nous avons cherché à utiliser un équipement de gravure au plasma sous vide pour déposer au plasma des fluoroalcanes, des hydrocarbures fluorés et des analogues de manière uniforme et répétable, ainsi que pour le remplacement des finitions de surface métalliques pour les circuits électroniques et les circuits imprimés.
 
La possibilité de déposer un revêtement uniforme présente des avantages environnementaux considérables en réduisant la quantité d’effluents chargés de métaux lourds, le traitement ultérieur et l’élimination des déchets. En outre, une réduction considérable des coûts par rapport aux métaux précieux tels que l’or et l’argent, couramment utilisés dans le secteur de l’électronique. Le développement créé un processus plus rapide et réduit donc la consommation d’énergie. Les références «vertes» potentielles pour une telle avancée seraient importantes.

Liste des incertitudes scientifiques ou technologiques rencontrées

En travaillant ensemble, nous avons rapidement identifié les principaux domaines suivants:
 
  • Était-il techniquement possible d’utiliser l’équipement de dépôt sous vide par plasma pour conférer le type de matériau approprié aux propriétés / effets recherchés?
  • Propriétés physiques: Nous avons dû déterminer par essais et erreurs, puis par des tests ultérieurs, si et de manière systématique et uniforme si possible les films requis seraient déposés.
  • Propriétés chimiques: on ne savait pas si les revêtements produits ultérieurement conféreraient aux substrats utilisés des propriétés utiles pour les applications industrielles ou pour l’ensemble des variantes rencontrées dans le secteur de l’électronique.

Description du travail effectué afin de résoudre les incertitudes

Des échantillons ont été produits (en concevant des coupons d’essai, qu’ils ont fabriqués et ensuite envoyés aux fabricants de machines avec des instructions spécifiques sur la façon de les nettoyer et de les revêtir) et ensuite revêtus sous divers paramètres dans des expériences contrôlées. Nous avons varié un certain nombre de paramètres pour étudier l’effet des revêtements et les propriétés suivantes, notamment la température à laquelle le plasma a été appliqué, les fréquences utilisées par le générateur de plasma RF pour faire varier les agents radicalaires générés, le temps de revêtement pour déterminer l’effet des variations d’épaisseur, des précurseurs et des monomères, des types de matériaux de nettoyage préalable et du processus utilisé avant le revêtement (certains ont été effectués en interne), ainsi que de nombreux autres paramètres spécifiques au substrat de base.
 
Une fois produits, les échantillons ont été soumis à des tests rigoureux, par exemple:
  • essais de corrosion,
  • soudure à travers des tests,
  • plusieurs passages par refusion
  • hydrophobicité de l’angle de contact
  • oléophobie
  • résistance à l’abrasion
  • adhérence à une variété de substrats différents
Nous avons trouvé des angles de contact élevés cohérents qui indiquaient une bonne hydrophobie, mais la résistance à l’abrasion était un problème sur une variété de substrats qui a incité de nouvelles recherches sur les options de pré-nettoyage avant le revêtement. En outre, lorsqu’il a été appliqué sur des tissus (pour des applications non électroniques), nous avons constaté une décoloration jaune inacceptable sur les tissus de couleur claire et une variation de l’épaisseur et de l’uniformité des revêtements, qui nécessitait des recherches et des essais plus poussés.
 
avec notre client nous explorons toujours cette technologie prometteuse alors que nous découvrons des applications commerciales potentielles nouvelles et variées ainsi que des opportunités pour les films chimiques que nous observons.