Fehleranalyse und Materialcharakterisierung

Die Qualität und Haltbarkeit einer Klebeverbindung hängt sehr stark von der Beschaffenheit und Unversehrtheit der Grenzfläche ab. Für eine gute Reproduzierbarkeit qualitativ hochwertiger Produkte und zur Fehlerfindung bei Haftungsproblemen ist somit genaue Charakterisierung der Substratoberfläche von immenser Bedeutung. Dabei sind Kontaminationen in der Klebtechnik eine häufige Ursache für Haftungsversagen. Dazu gehören beispielsweise Silikone (PDMS), verschiedene Tenside und unterschiedliche Arten von Schmierstoffe, die häufig herstellungsbedingt auf die Oberfläche gelangen.

Mittels einer Kombination aus fortschrittlicher Analytik wie REM, FTIR und ToF-SIMS kann die Oberfläche bzw. Grenzfläche einer Klebeverbindung qualitativ und quantitativ bewertet und verglichen werden. Neben der Oberflächenbetrachtung gilt es aber auch das Eigenschaftsprofil des Klebstoffes zu charakterisierten. Bewährte Methoden sind dabei DSC, DMA und TGA. Mechanische Tests im Zugversuch ergänzen diese Untersuchungsmethoden.

Mit einer erstklassigen Ausstattung an Prüf- und Analysegeräten kombiniert mit der jahrelangen Erfahrung im Bereich Klebstoffe und Oberflächen sind wir ein kompetenter Partner für Qualitätssicherung, Fehlerfindung bei Haftungsversagen sowie der Materialcharakterisierung.

 

FTIR (FourierTransform Infrarot-Spektroskopie)

Die Infrarot-Spektroskopien werden überwiegend in der Strukturaufklärung und zur Identifizierung unbekannter Substanzen eingesetzt. Dabei geschieht die Identifizierung von unbekannten Substanzen durch Vergleich des aufgenommenen Spektrums mit Referenzmaterialien oder einer Spektrenbibliothek. Die quantitative Analyse erfolgt durch die Auswertung der Bandenintensitäten des entsprechenden IR-Spektrums. FTIR findet Anwendung in der Identifizierung und Strukturbestimmung organischer Verbindungen sowie der Kontaminationsanalyse.

 

REM/EDX (Raster Elektronen Mikroskopie)

Die Rasterelektronenmikroskopie liefert ein vergrößertes Abbild der Oberfläche und gestattet zusätzlich durch Analyse der in der Probe entstehenden elementabhängigen charakteristischen Röntgenstrahlung oder der Rückstreuelektronen eine ortsaufgelöste Elementanalyse. Besondere Vorteile sind ein Bildgebendes Verfahren in Kombination mit quantitativer Elementanalyse. Dabei können mittels EDX Elemente ab Z = 11 nachgewiesen werden. REM/EDX findet Anwendung in der Darstellung der Topografie sowie der Elementanalyse und dem Element-Mapping.

 

ToF-SIMS (Time of Flight - Secondary Ion Mass Spectrometry)

Die Time of Flight - Sekundärionenmassenspektrometrie gibt Aufschluss über die chemische Beschaffenheit der Probenoberfläche. Besondere Vorteile sind eine sehr gute Empfindlichkeit bei der Untersuchung der obersten Atomlagen sowie die Nachweisbarkeit aller Elemente sowie Isotope. Die Aussagen zur chemischen Verbindung sind häufig anhand von Fingerprintspektren möglich. ToF-SIMS findet Anwendung bei der Untersuchung von organischen und anorganischen Probenmaterial. Dabei können elektrisch leitende, halbleitende und nicht leitende sowie flüssige und feste Proben untersucht werden. ToF-SIMS erfolgt in Zusammenarbeit mit einem Kooperationspartner.

 

Überblick der Messtechniken

Messtechnik

Empfindlichkeit

Eindringtiefe

Quantifizierung

FTIR

> 1000 ppm

> 400 nm

Indirekt

REM / EDX

1000 ppm

1-5 nm

Direkt

ToF-SIMS

< 0,1 ppm

< 1nm

Indirekt