Устройство для контроля толщины снимаемого слоя металла в процессе размерного химического травления деталей

 

Изобретение относится к области химии ,в частности, к устройствам контроля толщины снимаемого слоя и фактора травления в процессе размерного химического травления деталей. Цель изобретения - повышение точности контроля путем дискретного фиксирования фактора травления - отношения величины подтрава под защитное покрытие к глубине травления. Принцип действия устройства основан на введении на границе зоны травления в поверхность обрабатываемой детали 2 контрольного электрода 4 на постоянную глубину H и размещении в плоскости зажима скобы крепления 1 дополнительных электродов 5, касающихся поверхности обрабатываемой детали и отстоящих от границы зоны травления на расстоянии H<SP POS="POST">.</SP> К, где H - величина погружения первого электрода в деталь, а К - порядковый номер дополнительного электрода. Контрольный электрод 4 соединен непосредственно со входами схем совпадений 7 и со счетчиком времени. Дополнительные электроды 5 связаны со входами схем совпадений 7 через дифференцирующие цепи 8. При подтраве детали под защитное покрытие происходит временное сравнение последовательности травления слоя в глубину детали и протраве детали под защитное покрытие на расстояние, кратное H. Схемная обработка сигналов, снимаемых с электродов, позволяет определить величину отношения подтрава детали под защитное покрытие к снятому с обрабатываемой детали слою, т.е. фактор травления. Это позволяет при помощи данного устройства вести не только контроль заданного снимаемого слоя с обрабатываемой детали, но и в начале процесса обработки определить значение фактора травления, т.е. расширить функциональные возможности устройства и повысить точность контроля. 4 ил.

СОЮЗ СООЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН ?? q С 23 F I/08

193?IЦ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A4TOPOMOMV 4444444444ТКУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИНМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4333513/23-02 (22) 30. 09. 87 (46) 15.07.89. Бвл. У 26 (72) В. Д. Бабункин и В. П. Раиткин (53) 621. 9. 047 (088. 8) (56) Авторское св идетельс тво СССР

IP 603702, кл. С 23 F 1/08, 1976.

Авторское свидетельство СССР

11 899716, кл. С 23 F l/08, 1979.

„„SU„„1493688 A 1

2 (54) УСТРО?ЯСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛ!ЦИН?1

СНИМАЕМОГО СЛОЯ МЕТАЛЛА В ПРОЦЕССЕ

РАЗМЕРНОГО ХИМИЧЕСКОГО ТРАВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к области химии, в частности к устройствам контроля толщины снимаемого слоя и Фактора травления в процессе размерного химического травления деталей. Цель

1493688 изобретения — повышение точности контроля путем дискретного фиксирования фактора травления — отношения величины подтрава под защитное покрытие к глубине травления. Принцип действия устройства основан на введении на границе зоны травления в .поверхность обрабатываемой детали 2 контрольного электрода 4 на постоянную глубину h и размещении в плоскости зажима скобы крепления 1 дополнительных электродов 5, касающихся поверхности обрабатываемой детали и отстоящих от границы эоны травления на рас- !5 стоянии h х К, где h — величина погружения первого электрода в деталь, а К вЂ” порядковый номер дополнительного электрода. Контрольный электрод

4 соединен непосредственно со входа- 20 ми схем совпадений 1 и са счетчиком времени. Дополнительные электроды 5

Изобретение относится к химии и может быть использовано для контроля толщины снимаемого слоя и фактора 30 травления в процессе размерного химического травления деталей.

Цель изобретения — повышение точности контроля путем дискретного фиксирования фактора травления: отношения величины подтрявя под защитное покрытие к глубине травления.

Ня фиг. 1 представлена устройство контроля, общий вид; ня фиг. 2 — сечение Л-А ня фиг. 1; ня фиг. 3 — се- 4р чение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — значения фактора травления обрабатываемой дет,UIH с 1 па 5 (саответственно позиции от а до g ).

Устройство содержит скобу крепле- 45 ния 1, к которой прикреплена обрабатываемая деталь 2 с изолирующим покрытием 3. Перпендикулярно плоскости зажима скобы крепления 1 установлен контрольный электрод 4, выступающий относительно обрабатываемой плоскости детали 2 на величину !1, и дополнительные электроды 5, длина которых короче длины электрода 4 ня величину

h. Электрод 4 непосредственно электрически связан со счетчиком времени

6 и со всеми первыми входами схем совпадений 7. Также перпендикулярно плоскости зажима скобы крепления 1, связаны со входами схем совпадений

7 через дифференцирующие цепи 8. При подтряве детали под защитное покрытие происходит временное сравнение последовательности травления слоя в глубину детали и протраве детали под защитное покрытие на расстояние, кратное h. Схемная обработка сигналов, снимаемых с электродов, позволяет определить величину отношения подтрава детали под защитное покрытие к снятому с обрабатываемой детали слои, т.е. фактор травления. Это позволяет при помог!и данного устройства вести не только контроль заданного снимаемого слоя с обрабатываемой детали, но и в начале процесса обработки определить значение фактора травления, т.е. расширить функциональные возможности ус гройства и повысить точность контроля. 4 ил. но без BbñòóIIàíèÿ относительно плоскости обрабатываемой детали 2, установлено и дополнительных электродов

5, каждый из которых связан через соответствуюг!уи дифференцирующую цепь

8 с вторыми входами схем совпадений

7. Концы дополнительных элек тродов 5 лежат в плоскости зажима скобы крепления 1 (образуя электрический контакт с обрабатываемой поверхностью детали) и отстоят от границы зоны травления ня расстоянии h х К, выходы схем совпадений 7 подключены к индикатору фактора травления 9.

Устройство раьотает следующим образом.

В исходном положении посредством скобы крепления 1 устройство размещают на общей раме крепления обрабатываемых деталей (не показано), Далее обрабатываемая деталь 2 в зоне технологического припуска зяжимается между плоскостями зажима скобы крепления 1.

При этом опоры плоскости зажима скобы продавливают защитное покрытие 3 и упираются в поверхность детали 2.

Электрод 4 прокалывает защитное покрытие 3 и вдавливается в поверхность детали на определенную, постоянно заданную глубину h (например, 0,5 мм).

Дополнительные электроды 5 прокалываустрой с тво для ко нт роля толщины снимаемого слоя металла в процессе

Б 1493688 в ют защитное покрытие и касаются по- Если скорости травления в глубину верхности обрабатываемой детали. детали и под защитное покрытие равны, Затем обрабатываемая деталь вместе то потеря контакта с деталью электросо скобой крепления опускается в ванну да 4 и первого из электродов 5 рас5 с травящим раствором. В процессе положенного на расстоянии h от граниобработки происходит травление как цы эоны травления, происходит однов глубину, так и под защитное покры временно и на оба входа первой схемы тие детали. Интенсивность травления совпадения 7 приходят сигналы, что в глубину детали определяется скоро- 10 вызывает появление на ее выходе настью реакции травления. Скорость пряжения, включающего в индикаторе 9 проникновения травящегр раствора под лампу подсветки значения фактора I защитное покрытие зависит от скоро- (поз. 10) Если фактор травления больсти реакции травления и в основном ше I но меньше или равен 2, то потеот адгезии (сцепления) защитного по- 15 ря контакта первого электрода 5 с декрытия с поверхностью детали. Адгеэия талью происходит раньше потери конзащитного покрытия зависит от качест- такта электрода 4 с деталью. Поскольва подготовки поверхности детали, ти- ку сигнал от данного электрода 5, па и качества самого защитного покры- проходя через дифференцирующую цег1ь тия, а также ряда других технологи- 20 88, носит импульсный характер, то он ческих факторов. прикладывается к входу соответствуюПри хорошем сцеплении покрытия с щей схемы совпадения только в момент деталью травления в глубину детали и потери контакта электрода с деталью. под защитное покрытие одинаково и Поскольку возникновение данного имфактор травления равен 1. При более 25 пульса происходит раньше прихода послабом сцеплении покрытия с деталью стоянного потенциала на другой вход подтрав под защитное покрытие проис- схемы совпадения от электрода 4, то ходит быстрее, чем травление самой на выходе первой схемы совпадения 7 детали и фактор травления увеличива- сигнала не появляется. Сигнал появитется. З0 ся уже на выходе второй схемы совпадения, когда подтрав произойдет под

Работа логической схемы и отобра- второй электрод 5, что вызовет индижение информации о величине фактора кацию значения фактора 2 в индикаторе осуществляется следующим образом: при 9 (поз. 11) . Если фактор травления стравливании слоя металла с поверхно- больше 2 но меньше или равен 3 то

1 У сти детали, равного глубине погруже- сигнал на выходе соответствующей схения в деталь электрода 4 (0,5 мм), мы совпадения появится после проникпроисходит потеря контакта электрода новения травящего раствора под зас деталью и скачкообразное изменение щитное покрытие на уровне третьего его потенциала. Потенциал снимается

40 электрода 5, что приведет к ин ик д амежду деталью и электродом (при кон- ции значения фактора 3 (поз. 12). такте электрода с деталью имеет мес- При больших факторах соответственно то закоротка электрической цепи и будет осуществляться индикация энапотенциал равен нули) .,Данный потен- чений фактора травления 4 или 5. циал прикладывается к счетчику време45

Таким образом, введение дополнини 6 и к входам всех схем совпадений тельных электродов, определенным об7. одача потенциала на вход счетчи- разом расположенных относительно пло7. По ача пот ка времени 6 прекращает счет времени скости зажима скобы крепления детали и на индикаторе счетчика фиксируется и границы эоны травления, связанных время травления слоя 0,5 мин. На ос- с входами схем совпадений, позволяет нове полученной информации оператор определить необходимое общее время задает общее время травления детали травления детали в зависимости QT зана счетчике времени 6 и переводит его данного снимаемого слоя, а также пов режим счета заданного интервала лучить объективную информацию о вевремени, по достижении которого про- личине фактора травления. исходит включение звукового сигнала

Формула изобретения о снятии всего заданного слоя (на чертеже звуковой сигнализатор не показан).

1493688

A-А

5 5 Х

Фиг.2

Фиг. 3 размерного химического травления деталей, содержащее скобу для крепления иэделия, контрольный электрод, соединенный с сигнальным блоком, о т л ич аище е с я тем, что, с целью повышения точности контроля путем дискретного фиксирования фактора травления — отношения величины подтрава под защитное покрытие к глубине трав- 1р ления, оно снабжено п дополнительными электродами по количеству факторов травления, установленными на скобе равномерно н параллельно контрольному электроду, при этом их оси смещены относительно вертикальной оси устройства на величину h х К, где К вЂ” порядковый номер дополнительного электрода, h — - глубина травления, длина контрольного электрода превышает длину дополнительных электродов на величину h, сигнальный блок выполнен в виде счетчика времени и последовательно соединенных цепей, каждая иэ которых содержит дифференцирующую цепь, схему совпадения и индикатор, причем

:I

KoHTpoJlbHblA электрод соединен с входом счетчика времени и с первыми входами схем совпадений, а каждый дополнительный электрод соединен с соответствующей дифференцирующей цепью.

1493688

Составитель Л. Груднева

Редактор М. Товтин Техред M.Äèäûê КорректорО.Кравцова

Заказ 4069/29 Тирах 942 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Yaropooo, ул. Гагарина, 101