Емкостный датчик для контроля тонких пленок

 

292120

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬГЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Coes Соевтскил

Социалистическиа

Рвсптблив

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16 11.1970 (№ 1400533/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 26. I I.1971

МПК G 01г 27/26 йонитвт по делов иаобретеиий и открытий ори Совете Миииатров

СССР

УДК 621.319.4:621.317.335 .2 (088.8) И. Г. Матис

ВСКСОЮРНДЯ

Ч СИЯ

Институт механики полимеров АН Латвийской Й;-Р

Автор изобретения

Заявитель

ЕМКОСТНЪ|й ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к электроизмерптельной технике и предназначено для определения диэлектрических свойств материала емкостным способом: путем измерения параметров измерительного конденсатора, заполненного исследуемьсм материалом.

Известны устройства для контроля диэлектрических свойств накладным измерительным конденсатором, обладающим повышенной чувствительностью,к поверхностному слою контролируемого объекта и позволяющим срав нивать,параметры неза п олненного измерительно го конденсатора (находящегося в воздухе) и заполненного исследуемым материалом.

В случае контроля тонких пленок, нанесенных на,диэлектрическое основание, это устройство дает неудовлетворительные результаты, так как при сравнениями свойств двух резко различающихся материалов — контролируемой пленки с диэлектрическим основанием и воздуха, его чувствительность недостаточна. Кроме того, сказываются погрешности из-за изменения диэлектрических свойств основания, а также из-за воздушного зазора между электродами измерительного конденсатора и контролируемой поверхностью.

Цель изобретения — создание измерительного конденсатора с повышенной чувствительностью к:поверхностному слою (на пример, пленке), а также уменьшение влияния воздушного зазора между электродами измерительного конденсатора и контролируемой поверхностью и влияния изменения диэлектрических свойств основания.

Эта цель достигается тем, что датчик содержит не менее двух пар высокопотенциальных и низкапотенциальных электродов, образующих два накладных конденсатора, из .которых один расположен на исследуемой пленке, а

10 другой — против него на диэлектрическом основании.

Диэлектрические характеристики исследуемого объекта определяются по разности измеренных значений параметров обоих конденса15 торов.

На фиг. 1 представлена электрическая схема датчика; на фиг. 2 — график зависимости сигналов от диэлектрической проницаемости тонкой пленки.

20 Емкостный датчик состоит из низкопотенциальных (заземленных) 1 и 2 и высокопотенциального 3 электродов, которые помещаются на пленку 4, нанесенную на диэлектрическое основание 5, и аналогичных низкопотенциаль25 ных б и 7 и высокопотенциального 8 электродов, которые прикладываются к основанию изделия. Накладные конденсаторы прижимаются общим .прижимным устройством, которое обеспечивает одинаковую силу прижатия

30 и, таким образом, одинаковые условия приле292120.гания электродов к поверхности изделия, т. е. идентичный воздушный зазор между электродами и поверхностью изделия.

К,ретивые I u II зависимости емкости от диэлектрической проницаемости получены ;при измерении емкости одним накладным .конденсатором. При измерении диэлектрической проницаемости датчиком из емкости первого накладного конденсатора, находящегося на исследуемой пленке, необходимо вычесть емкость второго накладного конденсатора, находящегося на основании. В результате нрп измерении диэлектрической проницаемости датчиком получим для первого случая кривую III, а для второго случая — кривую IV.

Для данного случая (диэлектрической проницаемости .пленки равной в=е;) получаем разность емкостей AC> m ACq. Таким образом, погрешность от изменения свойств основания при,изменении диэлектрической проницаемости данным датчиком значительно уменьшена.

Предмет изобретения

ЕмKîñòíûé датчик для контроля тонких пленок, нанесенных на одну сторону диэлектрического основания, содержащий высокопотенци10 альные и низкопотенциальные электроды, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, он снабжен не менее чем двумя парами высокопотенциальных и низкопотенциальных электродов, 15 образующих два накладных конденсатора, один из которых расположен на исследуемой пленке, а другой — против него на диэлектрическом основании.

sue 7

Составитель С. С. Лукинская

Редактор Л. А. Утехина Техред А. А. Камышникова Корректор Т. А. Уманец

Изд. № 172 Заказ 357/3 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2