Способ изготовления прозрачного электрода

 

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля изделии и может быть использовано в самолетостроении , приборостроении для контроля печатных плат. Цель изобретения - повышение рабочего ресурса электрода за счет увеличения устойчивости к воздействию электрических разрядов. Прозрачный электрод получают нанесением на прозрачную подложку пленки тантала толщиной 0,02-0,5 мкм и слоя алюминия толщиной 3-10 мкм, который затем анодируют при напряжении Ua (h -0,02yk, где Ид - напряжение анодирования (В); - толщина пленки тантала, мкм; мкм/В. Рабочий ресурс электрода 30-90 ч. j

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Ш4СОЗС1736

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4159166/31-33 .(22) 10.12,86 :(46) 23.07.88. Бюл. У 27 (71) Институт прикладной физики

АН БССР (72) С.В. Дежкунова, Н.В. Дежкунов, А.В. Короткевич и В.А. Сокол (53) 666.1.056(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1172896, кл, С 03 С 17/25, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 920018, кл. С 03. С 17/02, 1980. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОЗРАЧНОГО

ЭЛЕКТРОДА (57) Изобретение относится к средст„„Я0„„1411311 А 1 вам неразрушающего контроля изделий и может быть использовано в самолетостроении, приборостроении для контроля печатных плат. Цель изобретения— повышение рабочего ресурса электрода за счет увеличения устойчивости к воздействию электрических разрядов.

Прозрачный электрод получают нанесением на прозрачную подложку пленки тантала толщиной 0,02-0,5 мкм и слоя алюминия толщиной 3-10 мкм, который затем анодируют при напряжении U„

«(h -0,02фс, где U — напряжение анодирования (В); h — толщина пленки тантала, мкм; k=9 10 мкм/В. Рабочий ресурс электрода 30-90 ч.

1411311

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля изделий и может быть использовано в самолетостроении, приборостроении для контро- 5 ля печатных плат.

Цель изобретения — повышение рабочего ресурса электрода за счет повышения устойчивости к воздействию электрических разрядов. 10

Способ осуществляют следующим образом. (На прозрачную подложку, например, методом вакуумного напыления наносят пленку тантала, толщину которой вы- 15 бирают в диапазоне 0,02 Ь -" 0,5 мкм.

При увеличении толщины светопропускание пленки уменьшается до величин, при которых она уже становится непригодной для использования в качестве 20 прозрачного элемента (электрода).

При уменьшении толщины пленки увеличивается ее электросопротивление, что при толщинах 0,02 мкм приводит к нестабильности горения разряда, а 25 при h <0,01 мкм возбудить разряд с т< помощью известных устройств для контроля в поле разряда высокой частоты уже не удается. При hT) 0,5 MKM свети топропускание составляет» 40% г 30

Затем на пленку тантала наносят слой алюминия толщиной 0,1-10 мкм, которую окисляют методом электролити- ческого анодирования. В результате алюминий превращается в прозрачный и устойчивый к воздействию электрических разрядов оксид алюминия. После окисления алюминия начинается окисление тантала.. Чтобы сохранить слой тантала толщиной не менее 0,02 мкм 0 непроанодированным напряжение П,„ выбирают из соотношения

1,„-0,02

k где Ь " толщина пленки тантала.

В р™езультате этого процесса получают электрод, состоящий из прозрачной подложки, прозрачного электропроводящего покрытия и прозрачного непроводящего защитного слоя оксида алюминия. С ростом толщины слоя оксида прочность покрытия растет и ресурс работы электрода увеличивается. Однако получение покрытий толщиной более

I0 мкм представляет собой большие технические трудности. Кроме того, при толщинах, равных 5-6 мкм, ресурс работы электрода составляет 40-60 ч при непрерывной эксплуатации, что вполне приемлемо для цепей дефектоскопии. С увеличением толщины слоя оксида до величин порядка 10 мкм ресурс работы электрода увеличивается все медленнее: при толщине оксида в 9 мкм ресурс составляет 75-80 ч, а при толщине оксида менее 0,3 мкм ресурс быстро падает и электрод в поле разряда прогорает за 6-7 ч работы.

Оптимальная толщина оксида алюминия составляет 5-6 мкм.

Выбор пары тантал — алюминий обусловлен тем, что в тех растворах, где алюминий анодируется насквозь (т.е. прокисляется.на всю толщину покрытия) глубина анодирования тантала не преС3 ф вышает Ь =9.10 U» что создает предпосылку для получения двухслойного покрытия, состоящего из тонкого, прозрачного, электропроводного слоя тантала и прозрачного непроводящего защитного слоя оксида алюминия. При использовании других металлов (вместо тантала) после анодирования алюминия начинается неконтролируемое окисление нижнего металла, при этом пленка этого металла может прокисляться насквозь и, таким образом, нижний слоЙ металла становится неэлектропроводным. Кроме того, оксид алюминия является одним из наиболее устойчивых к воздействию электрического разряда прозрачным материалом и наиболее устойчивым из известных оксидов.

П р и м.е р. В серийной установке на стеклянную пластину в едином цикле без разгерметизации камеры наносят пленку тантала толщиной 0,1 мкм и слой алюминия толщиной 5 мкм. После этого проводят сквозное анодирование пленки алюминия в 47-ном водном растворе щавелевой кислоты при напряжении анодирования 60В. После анодирования осуществляют отмывку пластины в деионизированной воде.

B результате получают электрод, испытания которого показывают, что при его использовании чувствительность контроля не уменьшается по сравнению с чувствительностью контроля, достигаемой известным электродом, а рабочий ресурс электрода увеличивается более чем на порядок.

Экономический эффект при использовании предлагаемого изобретения достигается за счет снижения трудоемкости и стоимости контроля в поле электрического разряда.

1411311

Формула изобретения

Составитель Г. Буровцева

Редактор И. Дербак Техред А.Кравчук Корректор Л, Патай

Заказ 3618/23 Тираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Способ изготовления прозрачного электрода для дефектоскопии в поле разряда высокой частоты путем нанесения на прозрачную подложку электропроводящей пленки и защитного покрытия, о т л и ч а ю .шийся тем, что, с целью повышения рабочего ресурса электрода за счет повышения устойчивости к воздействию электрических разрядов, в качестве электропроврдящего материала наносят танталовую пленку, а в качестве защитного покрытия — пленку оксида алюминия А1 0з, которую получают анодированием нанесенного на тантал слоя алюминия, причем анодирование осуществляют при напряжении

h -0,О2. где U„ — напряжение анодирования, В;

Ь вЂ” толщина исходной пленки тантала, мкм;

k — коэффициент, равный 9 х х10 +мкм/В.