Устройство для электрохимической обработки

 

Изобретение относится к области электрохимии и может быть использовано в технологии производства интегральных микросхем. Цель изобретения - повышение качества обработки.. Сущность изобретения заключается в том, что значение напряжения на электродах ванны 14 измеряется блоком (О и регулируется по каналу: измерительный блок 10 - общая шина 1 - блок 2 управления - коммутатор 3 - цифроаналоговый преобразователь 5 - источник 9 питания. После снятия потенциала с электродов ванны по коду с общей шины 1 через коммутатор 3 и дешифратор 4 запускается блок 7 перекачки электролита. По сигналу с датчика 1I уровня об окончании слива электролита .запускается блок 6 перекачки воды и организуется заполнение ванны 14 водой. По сигналу датчика 11 уровня блоком 8 организуется подача воздуха В ванну 14 для перемешивания воды. По истечении заданного интервала времени осуществляется слив воды и в ванну подается горячий воздух для просушивания. 7 ил. 1 табл. с (Л ..f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!1 4 С 25 П 11/02

»

»»

,, »

)» ° !

» » .»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4008290/31-02 (22). 07.01.86 (46) 07.06.87. Бюл. Р 21 (71) Минский радиотехнический институт (72) А.M. Суходольский, Г.А. Сачок, ; В.В. Лабоцкий, В.И. Бричковский и В.А. Сокол (53) 621.357.8(088.8) (56) Шнаревич Е.И. Диэлектрики интегральных схем. — М..: Энергия, !975, с. 23-24.

Патент США Ф 3723257, кл. С 25 D 11/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

У 834267, кл. С 25 D ll/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к области электрохимии и может быть использовано в технологии производства интегральных микросхем. Цель изобрете„„Я0„„1315528 А 1 ния — повышение качества обработки., Сущность изобретения заключается в том, что значение напряжения на электродах ванны 14 измеряется блоком 10 и регулируется по каналу: измерительный блок 10 — общая шина 1 — блок 2 управления — коммутатор 3 — цифроаналоговый преобразователь 5 — источник 9 питания. После снятия потенциала с электродов ванны по коду с общей шины 1 через коммутатор 3 и дешифратор 4 запускается блок 7 перекачки электролита. По сигналу с датчика 11 уровня об окончании слива электролита .запускается блок 6 перекачки воды и организуется заполнение ванны 14 водой. По сигналу датчика 11 уровня ф блоком 8 организуется подача воздуха в ванну !4 для перемешивания воды.

По истечении заданного интервала вре- ( мени осуществляется слив воды и в ванну подается горячий воздух для просушивания. 7 ил. 1 табл. М»»ай

13155?8

Изобретение относится к электрохимии, в частности к устройствам для проведения электрохимического процес— са, и может быть использовано в технологии производства интегральных микросхем.

Целью изобретения является повышение качества обработки.

На фиг. 1 представлена структур— ная схема устройства для проведения электрохимического процесса; на фиг. 2 — принципиальная схема блока управления; на фиг. 3 — структурная схема коммутатора; на фиг. 4 — то же,блока перекачки воды; на фиг,5— то же, блока перекачки электролита; на фиг. 6 — то же, блока подачи воздуха; на фиг. 7 — то же, датчика . уровня.

Устройство для проведения электрохимического процесса содержит (фиг. 1) общую шину 1, соединенную с блоком 2 управления, коммутатор 3, соединенный с общей шиной и блоком управления, дешифратор 4, соединен25 ный с коммутатором 3, цифроаналого- . вый преобразователь 5, соединенный с коммутатором 3, блоки 6 и 7 перекачки воды и электролита и блок 8 подачи воздуха, соединенные с дешифратором 4, источник 9 питания, соединенный с цифроаналоговым преобразователем 5, измерительный блок 10, соединенный с источником 9 питания, блоком 2 управления и общей шиной 1, 35 датчик 11 уровня, соединенный с общей шиной 1, анод 12 и катод 13, помещенные вместе с датчиком 11 уровня в ванну с электролитом 14.

Общая шина 1 (групповые линии свя- 40 зи) служит для обмена информацией между функционально законченными устройствами и имеет шину данных и адресную шину.

45 . Блок 2 управления (например, дешифратор) предназначен для управления работой коммутатора и измеритель— ного блока. Информация с шины данных общей шины поступает на входы дешиф- 50 раторов 15 (фиг. 2). При появлении нулей на шинах В, сигнал с выхода соответствующего дешифратора разрешает дешифрацию состояния шин А. 3адавая значение В = 0 и А, равное тре — 55 буемому значению, формируются сигналы управления для измерительного блока 10 и коммутатора 3.

Коммутатор 3 предназначен для разветвления информации с шины данных общей шины по двум направлениям. Управляющие сигналы с выхода блока 2 управления поступают на входы блоков схем И 16 (фиг. 3), разрешая прохождение информации через соответствующий блок схем И 16 в заданном направлении.

Дешифратор 4 предназначен для дешифрации значений цифрового кода, поступающего на его вход с шины дан.— ных общей шины 1 через коммутатор 3.

Принципиальная схема может быть выполнена на основе интегральной схемы

К155ИДЗ, Цифроаналоговый преобразователь 5 (например, интегральная микросхема

К572ПА1Г) предназначен для формирования на выходе аналогового сигнала, однозначно соответствующего цифровому коду на его входе.

Блок 6 перекачки воды предназначен для подачи воды в ванну для отмывания изделия и для слива воды пос-. ле окончания промывки. Управляющий сигнал с выхода дешифратора 4 поступает на триггеры 17, 18 (фиг. 4) и записывает в один из них "1". Высокий уровень с выхода триггеров 17 и 18 поступает на вход шаговых двигателей 19, роторы которых соединены с вентилями 20 подачи воды в ванну и слива воды. Закрытие вентилей 20 производится установкой триггеров 17 и 18 в "0".

Блок 7 перекачки электролита предназначен для перекачки электролита из резервуара 21 (фиг. 5) в ванну 14 и обратно. Сигнал с выхода дешифратора 4 поступает на вход триггера 22 и устанавливает его в "1". Высокий уровень сигнала поступает на вход шагового двигателя 23, который открывает вентиль 24, соединяющий ванну 14 с резервуаром 21. С выхода дешифратора 4 на первый вход схемы 25 запуска поступает сигнал, обеспечивающий запуск компрессора 26. Сжатый воздух поступает в резервуар 21 с компрессора 26 и выталкивает электролит через вентиль 24 в ванну 14. После наполнения ванны электролитом с выхода дешифратора 4 на вход триггера 22 поступает сигнал, устанавливающий его в " 0". Шаговый двигатель 23 закрывает вентиль 24, схема 25 запуска отключает компрессор 26. Для переХарактеристики электрохимичес-, Показатели для устройства кого процесса известно- предлаго гаемого

Математическое ожидание обрат— ного тока утечки при напряжении

30 В, НА

6,4

7,6

Математическое ожидание напряжения первого микропробоя, В

132,6

130,4

Среднеквадратические отклонения обратного— тока утеЧки, нА

0,64

1,2

3 13155 качки электролита из ванны 14 в резервуар 21 на вход триггера 27 поступает сигнал, устанавливающий его в

"1", шаговый двигатель 28 при этом открывает вентиль 29, соединяющий резервуар 21 для выхода воздуха. Сигнал с выхода дешифратора 4 устанавливает триггер 22 в "1", шаговый двигатель 23 открывает вентиль 24, электролит переливается из ванны 14 через вентиль 24 в резервуар 21.

Блок 8 подачи воздуха предназначен для сушки внутренних частей ванны и обрабатываемых изделий, для перемешивания воды во время отмывки. Сигнал с выхода дешифратора 4 устанавливает триггер 30 в "1", при этом ша— говый двигатель 31 открывает вентиль 32 и разрешает прохождение воздуха через нагреватель 33 в ванну 14 20 (фиг. 6). При установке триггера 30 в "0" вентиль 32 закрывается. По сигналу дешифратора 4 включается и отключается источник 34 питания нагревателя 33. 25

Источник 9 питания предназначен для формирования мощного электрччес— кого сигнала на входе измерительного блока (например, потенциостат

П5827 м). 30

Измерительный блок 10 (например, вольтметр и амперметр) предназначен для фиксации параметров электрического сигнала на выходе источника.питания. 35

Датчик 11 уровня предназначен для фиксации моментов заполнения ванны жидкостью и окончания слива. Датчик уровня представляет собой поплавок 35 (фиг. 7) с закрепленным на нем кон в 40 тактом 36. При заполнении ванны жидкостью поплавок 35 выдавливает контакт 36, который замыкает контакты 37.

Сигнал "0" поступает на шину 1, сигнализируя об окончании процесса за- 45 полн ения в анны жидко с тью. Анало гич но происходит слив жидкости. При этом замыкаются контакты 38.

Анод 12 и катод 13 вместе с ванной 14 являются неотъемлемыми частя- 50 ми электрохимического процесса.

Устройство работает следующим образом.

Требуемые коды, формируемые на шине данных и адресной шине, при помо- 55 щи блока 2 управления и коммутатора 3 передаются на вход цифроаналогового преобразователя 5, аналоговый сигнал

28 4 с выхода последнего усиливается источником 9 питания и через измерительный блок 10 прикладывается к электродам ванны. Значения электрического сигнала на электродах ванны фиксируются. измерительным блоком и поступают на шину данных общей шины для коррекции кодов на входе цифроаналогового преобразователя. После снятия потенциала с электродов ванны по коду с общей шины через коммутатор 3 и дешифратор 4 запускается блок 7 перекачки электролита, По сигналу датчика 11 уровня об окончании слива электролита по коду с общей шины через коммутатор 3 и дешифратор 4 запускается блок 6 перекачки воды и органи- зуется заполнение ванны водой. По сигналу датчика 11 уровня об окончании процесса заполнения ванны водой по коду с общей шины при помощи коммутатора, дешифратора и блока 8 подачи воздуха организуется подача воздуха в ванну для перемешивания воды.

По истечении заданного интервала времени осуществляется слив воды и в ванну подается горячий воздух для просушки. Устройство готово к выгрузке изделий из ванны.

Таким образом, устройство обеспечивает воспроизведение сложных законов изменения напряжения или тока, а также позволяет осуществить отмывку и сушку поверхности обрабатываемого образца, что приводит к повышению выхода годных изделий.

1315528 личение процента выхода годных изделий объясняется тем, что при применении устройства для электрохимической обработки отсутствуют дополни5 тельные операции транспортировки изделий для отмывки и сушки, которые приводят к увеличению загрязнения поверхности изделия и механическим повреждениям.

Продолжение таблицы

Показатели для уст" ройства

Характеристики электрохимического процесса известно- предлаго гаемого

Среднеквадратическое отклонение напряжения первого микропробоя, В

3,1

Выход годных изделий, X

34,9

27,8

Ею2

В таблице приведены сравнительные результаты изготовления опытной партии образцов с применением предлагаемого устройства для электрохимической обработки и известного„

Опытная партия представляет собой танталовые тонкопленочные конденсаторы, получаемые электролитическим анодированием тантала.

Анализ экспериментальных данных, приведенных в таблице, показывает, что в случае применения предлагаемого устройства для изготовления тонко- 30 пленочных конденсаторов электрохимическим анодированием значительно увеличивается процент выхода годных изделий по сравнению с известным. Увеформула изобретения

Устройство для электрохимической обработки, содержащее общую шину, соединенную с блоком управления, цифроаналоговый преобразователь, соединенный с источником питания, выход которого подключен к входу измерительного блока, соединенного с общей шиной и блоком управления, анод и катод, помещенные в ванну с электролитом и соединенные с измерительным блоком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества обра ботки, оно снабжено коммутатором, де. шифратором, блоками перекачки воды, электролита и блоком подачи воздуха, датчиком уровня, соединенным с общей шиной, причем коммутатор соединен с общей шиной, блоком управления и цифроаналоговым преобразователем, вход дешифратора соединен с выходом коммутатора, а выходы — с блоками перекачки воды, электролита, подачи воздуха.

13! 5528

1315528

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Абросимов

Редактор Н. Гунько Техред N.Ìoðãåíòàë Корректор И. Муска

Заказ 2320/28 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ыff 1