Funcionalización basada en recubrimiento y procesamiento de superficies
Funcionalización/procesamiento y recubrimiento de la superficie
Hay tres propósitos principales del recubrimiento, además de la adhesión en el proceso de fabricación.
- Funcionalización
-
El proceso de agregar una nueva funcionalidad a sustratos relativamente delgados (objetos) como películas, láminas, placas de acero o vidrio, también se denomina "conversión". En general, esto se hace a través de acciones de recubrimiento, como el recubrimiento con agentes químicos, la deposición y la pulverización catódica.
La funcionalización se utiliza en una amplia gama de campos, como los electrodos de paneles táctiles para teléfonos inteligentes y tabletas, el recubrimiento de películas delgadas en el vidrio de las pantallas LCD y el recubrimiento de patrones de precisión en las placas de circuito impreso electrónicas.
- Procesamiento de superficies
- Además de la funcionalización por deposición, el procesamiento de superficies se utiliza para optimizar la superficie del sustrato mediante el recubrimiento con un agente químico. Un ejemplo es el procesamiento hidrofóbico de las obleas de semiconductores utilizando un agente químico antes del proceso de recubrimiento fotorresistente.
- Pintura (diseño y más)
- La finalidad del proceso de pintura no se limita a fines cosméticos. Por ejemplo, en los procesos de pintura de carrocerías, las capas de pintura multicapa de diferentes pinturas y materiales añaden protección a la superficie, como la prevención de desprendimientos, la repelencia al agua y la resistencia al calor y a la intemperie.
Tipos de recubrimiento
El recubrimiento puede dividirse en dos tipos principales: recubrimiento en seco y recubrimiento en húmedo.
Recubrimiento en seco
El recubrimiento en seco es un término genérico para la técnica que recubre un material "sólido" para la funcionalización del sustrato. Los métodos de recubrimiento típicos incluyen la deposición al vacío, el recubrimiento iónico y la pulverización catódica. El recubrimiento en seco se utiliza para recubrir materiales metálicos y permite una deposición de alta calidad sin necesidad de un proceso de secado. Las desventajas son el mayor tamaño de los equipos, las limitaciones en la producción continua y los mayores costos.
Recubrimiento en húmedo
La técnica de recubrimiento en húmedo se utiliza habitualmente en una amplia gama de campos industriales.
El material para la funcionalización se "licua" mediante el proceso de disolución o dispersión en un medio. El material licuado se aplica uniformemente al sustrato y luego se seca o se cura para convertirlo en una película sólida. Cuando es necesario evitar la adhesión de polvo o partículas extrañas sobre la película líquida, el recubrimiento en húmedo se realiza en una sala limpia.
A diferencia del recubrimiento seco, este método no requiere un entorno de vacío, sino que se puede realizar en un entorno atmosférico. Existe una amplia selección de equipos y el objeto (sustrato) se puede alimentar de forma continua. Dado que el recubrimiento húmedo ofrece numerosas ventajas en la producción de grandes volúmenes, se ha adoptado ampliamente en varios sistemas de recubrimiento.
| Función/característica | Material de recubrimiento |
|---|---|
| Funciones de superficie | Recubrimientos duros (para dispositivos ópticos, automóviles, materiales de construcción, etc.), agentes desmoldeantes de silicona, recubrimientos antiestáticos, recubrimientos antihuellas, barniz de poliimida, recubrimientos impermeables/ a prueba de humedad, recubrimientos antivaho (para automóviles, etc.), recubrimientos absorbentes de sonido/amortiguadores de vibraciones, recubrimientos hidrofóbicos/oleofóbicos, resistentes a la intemperie, recubrimientos fotocatalíticos, recubrimientos antibacterianos, recubrimientos superhidrófilos |
| Características ópticas | Recubrimientos de alta refractividad, recubrimientos de lentes ópticas, fotorresistente de color/fotorresistente negro, recubrimientos de pigmentos fotocromáticos, adhesivos ópticos |
| Características eléctricas | Material de electrodos positivos (para baterías de iones de litio [LiB]), material de electrodos negativos (para LiB), material cerámico (para separadores de LiB), material de aramida/poliamida/imida (para aislamiento) |
| Otros | Material de pasta de metal/carbono, material de recubrimiento de silicona, material de recubrimiento de fluorocarbono (para uso médico), material de sustrato de cultivo celular |
En los últimos años, la diversificación de los equipos y el avance de la tecnología de recubrimiento han ampliado el alcance de las aplicaciones, como el recubrimiento de patrones precisos del orden de micrómetros o nanómetros, e incluso el recubrimiento de películas más delgadas. En la siguiente tabla se enumeran los ejemplos de aplicación del recubrimiento de película delgada.
| Campo del producto | Aplicación |
|---|---|
| LCDs | Filtros de color, películas reflectantes, películas de prevención de reflejos, láminas de prisma, películas de alineación de LCD, recubrimientos aislantes entre capas, películas conductoras transparentes |
| ELs orgánicos | Capa emisora de luz, capa de transporte de electrones/huecos, secado sellado |
| Semiconductores | Fotorresistencia, películas de pasivación, relleno inferior, encapsulación líquida |
| Montaje/PCB/carcasa, etc. | Recubrimiento de FPC, películas de aislamiento entre capas de PCB, recubrimientos de disipación de calor, blindaje electromagnético, recubrimientos de aislamiento |
| Medios de grabación de información | Recubrimiento de medios ópticos (Blu-ray, CD, CD-R y DVD), nanoimpresión, recubrimiento magnético, papel de impresora de sublimación |
| Óptica | Lentes ópticas, adhesión de fibra óptica/fibra óptica, sellado de componentes ópticos, creación de guías de ondas ópticas |
| Otros | Envases para bebidas y otros (latas, botellas, botellas de PET), película de deposición (aluminio, sílice, transparente) |
