Устройство для определения адгезионной прочности сцепления резистивной пленки с диэлектрической подложкой

 

Изобретение относится к механическим испытаниям тонких металлических пленок, нанесенных на поверхности диэлектрических подложек. Устройство позволяет повысить производительность процесса измерений. Устройство для определения адгезионной прочности сцепления резистивной пленки с диэлектрической подложкой содержит станину и установленные на ней стол 1 для креплений исследуемой подложки 2 с пленкой 3 металла, зонд 4 с индентором 5, причем зонд 4 установлен над поверхностью подложки с пленкой с возможностью контактирования индентора 5 с последней, блок 6 управления линейным перемещением зонда 4. Последний имеет возможность перемещения по направляющей 10 посредством механизма 11 перемещения индентора. Элемент 15 фиксирует угол поворота механизма 11, по которому судят о величине угла поворота стола 1, приводимого в движение приводом 16 перемещения стола, соединенного с блоком питания 14 электролиниями 13,18. Подложка с пленкой прижимается к столу элементом 17 кольцеобразной формы, В цепи.9 установлена обмотка реле 19 с контактами 20, установленными в электролинии 18. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 N 19/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4881300/28 (22) 14.09.90 (46) 30.03.93. Бюл. ¹ 12 (75) О.И.Палий и В.Н.Кордик (56) Технология тонких пленок, Справочник под ред. Л.Майссела, Р.Глэнга. M. Сов, радио, т.2, табл. 1, с.255, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОП Р ЕДЕЛ Е НИЯ

АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ РЕЗИСТИВНОЙ ПЛЕНКИ С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДЛОЖКОЙ (57) Изобретение относится к механическим испытаниям тонких металлических пленок, нанесенных на поверхности диэлектрических подложек. Устройство позволяет повысить производительность процесса измерений. УсТройство для определения адгезионной прочности сцепления резистивной пленки с диэлектрической подложкой

„, Ы„„1805344 А1 содержит станину и установленные на ней стол 1 для крепления исследуемой подложки 2 с пленкой 3 металла, зонд 4 с индентором 5, причем зонд 4 установлен над поверхностью подложки с пленкой с возможностью контактирования индентора 5 с последней, блок 6 управления линейным перемещением зонда 4, Последний имеет возможность перемещения по направляющей

10 посредством механизма 11 перемещения индентора. Элемент 15 фиксирует угол поворота механизма 11, по которому судят о величине угла поворота стола 1, приводимого в движение приводом 16 перемещения стола, соединенного с блоком питания 14 электролиниями 13, 18. Подложка с пленкой прижимается к столу элементом 17 кольцеобразной формы, В цепи.9 установлена обмотка реле 19 с контактами 20, установленными в электролинии 18. 1 ил.

1805344

50

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, а более конкретно к устройством для определения адгезионной прочности сцепления тонких пленок металла с поверхйостью диэлектрических подложек.

Целью изобретения является повышение производительности работы устройства.

На чертеже представлена схема устройства.:

Устройство для определения адгезионной прочности сцепления резистивной пленки с диэлектрической подложкой содержит станину и установленные на ней стол 1 для крепления исследуемой подложки 2 с пленкой 3 металла, зонд 4 с индентором 5, причем зонд 4 установлен над поверхностью подложки 2 с пленкой 3 с возможностью контактирования индентора

5 с последней, блок 6 управления линейным перемещением зонда 4, Индентор 5 соединен с первым входом блока 6 управления линейным перемещением электролинией 7.

Второй вход блока 6 управления линейным перемещением соединен с пленкой 3 металла через установленный в ее центре скользящей контакт 8 электролинией 9.

Зонд 4 имеет возможность перемещения по направляющей 10 посредством механизма

11 перемещения индентора. Один из входов механизма 11 перемещения индентора связан электрйческой линией 12 со вторым входом блока 6 управления линейным перемещением, а электролинией 13 — с перBblM его входом через источник питания.

Элемент 15 фиксирует угол поворота механизма 11, по которому судят о величине угла поворота стола 1, приводимого в движение приводом 16 перемещения стола, соединенного с блоком питания 14 электролиниями

13, 18, Подложка 2 с пленкой 3 прижимается к столу 1 элементом 17 кольцеобразной фор, мы. В цепи 9 установлена обмотка реле l9 с контактами 20, установленными в электролинии 18, Устройство работает следующим образом.

Приводится во вращение стол 1 с подложкой 2 с нанесенной на ее поверхность пленкой 3 и выводится на режим (сообщается определенная начальная скорость) зонд

4. Последний движется от центра пленки 3 к периферии, В момент времени, когда индентор 5 находится в центральной части пленки 3, включается механизм нагружения индентора 5 (на чертеже не показан), и NHдентор 5 начинает процарапывать канавку в

° металлической пленке 3 подложки 2, При этом электрическая цепь, образованная скользящим контактом 8, электролинией 9, блоком управления линейным перемещением 6, индентором 5 и периферийной зоны металлической пленки 3, замкнута. При этом на обмотку реле 19 поступает ток, вследствие чего контакты 20 замкнуты и двигатель 16 подключен к блоку питания 14.

Этим обеспечивается подача напряжения питания от источника питания 14 на механизм 11 и привод 16, перемещающие зонд

4 в плоскости, параллельной поверхности пленки и стол 1, По мере передвижения зонда 4 от центра пленки 3 к периферии изменяется положение индентора 5 относительно контакта 8 таким образом, что ток, протекающий в цепи питания двигателя, уменьшается. Это влечет за собой пропорциональное снижение оборотов механизма 11 и уменьшение скорости перемещения зонда 4. Это происходит за счет того, что возрастает сопротивление в цепи питания вследствие возрастания сопротивления между центральной и периферийной частями пленки 3, за счет увеличения измеряемой длины s связи со спиральным процарапыванием. Чем дальше зонд 4 удаляется от центра пленки

3, тем выше сопротивление спирали и тем меньше его скорость. В результате при вращении подложки 2 с неизменной скоростью на металлической пленке 3 процарапывается спиральная линия (канавка) с уменьшающимся шагом.

Закон изменения шага спиральной линии идентичен закону изменения скорости зонда 4, а значит и скорости вращения механизма 11, которая в свою очередь определяется законом изменения тока через спиральный элемент пленки 3. Таким образом, выбирая материал пленки 3 с тем или иным удельным сопротивлением можно программировать закон изменения. шага спиральной линии (канавки).

Начиная с определенного шага, когда расстояние между близлежащими участками канавки изменится до критической величины наступит момент, когда сила действия индентора 5 на пленку 3 превысит силу ее адгезионного сцепления с подложкой 2. В результате произойдет разделение испытуемой пленки 3 на изолированные зоны и индентор 5 остановится вследствие останова механизма 11, так как пропадет электрический контакт между индентором 5 и скользящим контактом 8 у периферийной части металлической пленки 3. При этом остановится и система перемещения стола 1. так как обесточится привод 16 вследствие обесточивания реле 19 и разрыва электролинии 18 контактами 20. О полученном ре! îñTàBèòåëü О.Палий

Техред М,Моргентал

Редактор

Корректор Е.Папп

Заказ 937 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 зультате можно судить по положению системы перемещения 1, зафиксированному элементом 15. Зная функциональную зависимость элемента 15, и его данные, можно определить расстояние между бороздками 5 в пленке 3, начиная с которого происходит отрыв металлической пленки 3 от диэлектрической подложки 2, т.е. можно определить адгезионную прочность покрытия, Возможно использование и других пара- 10 метров элементов устройства для характеристики адгезии.

Формула изобретения

Устройство для определения адгезионной прочности сцепления резистивной 15 пленки с диэлектрической подложкой, содержащее станину и установленные на ней стол для крепления исследуемой подложки с пленкой. привод перемещения. стола, индентор, механизм линейного, параллельно- 20 го плоскости стола перемещения индентора и механизм нагружения индентора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, привод перемещения стола выполнен вращательным, а устрюйство снабжено блоком управления линейным перемещением индентора, подключенным к нему источником питания, и образующими с ним последовательную электрическую цепь с предназначенными для электрического взаимодействия с исследуемой резистивной пленкой двумя контактными элементами, расположенными или первый между осью вращения стола и индентором, а второй — по другую сторону от индентора относительно оси, или первый — на инденторе, а второй — no другую сторону от индентора относительно оси, или первый — между осью и индикатором, а второй — на инденторе.