Una tecnologia ottica innovativa rileva piccoli difetti su film sottili
Piccoli difetti nei film sottili utilizzati in prodotti come la carta con rivestimento polimerico e i fotovoltaici flessibili a basso costo possono minare la qualità e la resistenza del prodotto. Questo riduce anche la resa e aumenta il livello degli scarti, interessando ulteriormente la competitività. L’esposizione al vapore acqueo di tali moduli fotovoltaici difettosi e dei film con barriera in cartone rivestita di polimeri causa cortocircuiti nei componenti elettronici e la degradazione dei prodotti cartacei. I sistemi di ispezione per il controllo qualità in linea risolvono in parte il problema, ma spesso è necessario un compromesso tra la soluzione e la velocità. Nell’ambito del progetto NANOMEND (Nanoscale defect detection, cleaning and repair for large area substrates), finanziato dall’UE, gli scienziati hanno sviluppato una tecnologia ottica innovativa per identificare, pulire e riparare in maniera migliore i difetti su micro e nanoscala senza ridurre l’efficienza di produzione. Lo strumento di nuova concezione è un interferometro a scansione di lunghezza d’onda in grado di effettuare misurazioni 3D senza movimento ottico meccanico, semplicemente variando la lunghezza d’onda della sorgente luminosa nel set-up di un interferometro. L’analisi delle informazioni di misurazione viene effettuata nel giro di pochi secondi. I difetti su micro e nanoscala possono essere misurati in modo efficace in ambienti rumorosi, poiché l’interferometro ha integrato una compensazione del rumore ambientale. L’interferometro a scansione di lunghezza d’onda può essere utilizzato per misurare superfici sia lisce che strutturate. Il progetto NANOMEND stabilito due linee pilota per dimostrare la nuova tecnologia di rilevamento, pulizia e riparazione. La prima è stata sviluppata per estendere la durata di conservazione degli alimenti confezionati in cartone e la seconda per aumentare l’efficienza e la durata dei sistemi FV flessibili. I ricercatori hanno inoltre studiato il potenziale di una tecnologia di deposizione per rivestimento detta deposizione di strati atomici per produrre rivestimenti ultra-barriera e valutare i difetti nei rivestimenti olografici sia per i sistemi FV flessibili che per gli imballaggi di carta patinata. Un migliore rilevamento e una migliore riparazione dei difetti aumenteranno la qualità e la durata dei prodotti che utilizzano film sottili su grandi superfici, potenziando la posizione competitiva dei produttori. Si ridurranno inoltre gli sprechi e i costi e saranno raggiunti importanti vantaggi per l’ambiente. Per le imprese partner si prevedono nuovi mercati nel confezionamento intelligente, l’elettronica flessibile e l’illuminazione a superficie ampia.
Parole chiave
Film sottili, rivestimenti barriera, carte patinate, NANOMEND, rilevamento dei difetti, interferometro a scansione di lunghezza d’onda