Mordentado con plasma
El mordentado con plasma es el desgaste de material de la superficie mediante el proceso con plasma. También se lo denomina mordentado en seco, ya que los procesos convencionales de mordentado se realizan con productos químicos líquidos: ácidos agresivos. Los plasmas de los gases del proceso transforman el material tratado del estado sólido al gaseoso y la bomba de vacío aspira los productos gaseosos. Se pueden utilizar máscaras para mordentar solo partes del área o estructuras. El mordentado con plasma se realiza únicamente con plasma a baja presión, ya que
- los efectos significativos del mordentado exigen largo tiempo de tratamiento
- casi todos los gases para mordentado solo se pueden aplicar al plasma a baja presión.
Existen muchas aplicaciones para el mordentado con plasma. Para la optimización del proceso de mordentado específico para una aplicación, disponemos de una variedad de gases de proceso y tres opciones básicas de procedimientos de mordentado.
Mordentado con iones
También denominado «mordentado físico», «pulverización catódica» o «microarenado» según su aplicación.
Los gases de proceso son argón y otros gases nobles, que forman iones pero no radicales. El efecto de mordentado consiste en la extracción de átomos o moléculas del sustrato por medio de la energía cinética de los electrones acelerados en el campo magnético.
Aplicaciones:
- Microestructuración de superficies, p. ej. para la mejora de la adherencia («microarenado»)
- Bombardeo de una fuente de evaporación («pulverización catódica»)
Dado que el mordentado con iones no actúa químicamente, funciona en casi todos los sustratos (poco selectivo). El efecto de mordentado del plasma se basa casi exclusivamente en la dirección de aceleración de los iones. El efecto es fuertemente anisótropo.
Mordentado químico con plasma
Se utilizan gases de proceso cuyas moléculas en el plasma se dividen principalmente en radicales. El efecto de mordentado consiste principalmente en la reacción de los radicales con los átomos o moléculas del sustrato y su transformación en productos gaseosos degradados.
Aplicaciones importantes:
- Eliminación de capas de óxido
- Eliminación de la capa fotorresistente («stripping»)
- Incineración de matrices para análisis
- Mordentado de PTFE
- Estructuración y microestructuración de semiconductores
El mordentado con plasma es muy selectivo, es decir, los gases de proceso y los sustratos deben ser muy compatibles. El efecto del mordentado es isótropo, por eso es igual en todas direcciones.
Mordentado reactivo con iones
Los gases moleculares forman radicales en el plasma e iones con carga positiva. Se puede aprovechar el efecto reactivo de los radicales para el mordentado y, además, la energía cinética de los iones, cuando la excitación del plasma se produce de tal forma que los iones del campo eléctrico se aceleran y se bombardean sobre el sustrato.
El mordentado reactivo con iones reúne los efectos del mordentado con plasma y con iones: Existe cierta anisotropía y se tratan materiales que no reaccionan químicamente con los iones. Pero lo más importante es que la incidencia del mordentado aumenta sensiblemente. El bombardeo con iones excita las moléculas del sustrato y eso las hace más reactivas.
Aplicación:
- Principalmente en el mordentado de semiconductores
Mordentado de PTFE
Con la tecnología del plasma de Diener elecronic se pueden pegar plásticos que por su escasa energía superficial se consideran «no pegables». En el caso del polipropileno (PP), polietileno (PE) o polioximetileno (POM), se logra a través de la activación con plasma de oxígeno. Para el plástico con la menor energía superficial, PTFE, no alcanza con un proceso de activación. Los enlaces de flúor y carbono no se rompen en el plasma de oxígeno.
Sin embargo, en el plasma de hidrógeno, se combinan los radicales de hidrógeno con los átomos de flúor del PTFE y rompen los enlaces de carbono. El fluoruro de hidrógeno gaseoso se aspira, quedan enlaces de carbono no saturados en los que se pueden acumular las moléculas polares de líquido.
El mordentado exitoso se reconoce por su coloración amarronada sobre la superficie del PTFE.
