Способ контроля качества непроводящих покрытий на металлах

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА НЕПРОВОДЯЩИХ ПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛАХ, заключающийся в том, что на диэлектрическую подложку методом напыления с последующей фотолитографией наносят систему протяженных пленочных металлических проводников, а на них - исследуемое покрытие, которое подвергают воздействию среды, создают разность потенциалов между проводниками и по изменению электрического сопротивления проводников судят о качестве покрытия, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности контроля, на поверхности подложки выполняют канавки и выступы, а проводники наносят таким образом, чтобы они пересекали канавки и выступы.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам контроля качества непроводящих покрытий на металлах, и может быть использовано в машиностроении, химической, электротехнической и электронной промышленности. Известен способ контроля качества непроводящих покрытий на металлах, заключающийся в том, что на серию металлических образцов, изготовленных методом фотолитографии на ситалловой подложке, наносят исследуемое покрытие, пропускают через образцы электрический ток и по изменению электрического сопротивления судят о качестве покрытия. Недостатком этого способа является низкая эффективность контроля из-за тепловыделения и массопереноса металла при пропускании тока. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля качества непроводящих покрытий на металлах, заключающийся в том, что на диэлектрическую подложку методом напыления с последующей фотолитографией наносят систему протяженных пленочных металлических проводников, а на них исследуемое покрытие, которое подвергают воздействию среды, создают разность потенциалов между проводниками и по изменению электрического сопротивления проводников судят о качестве покрытия. Недостатком этого способа является большая продолжительность контроля. Целью изобретения является сокращение продолжительности контроля. Указанная цель достигается за счет того, что по способу контроля качества непроводящих покрытий на металлах, заключающемуся в том, что на диэлектрическую подложку методом напыления с последующей фотолитографией наносят систему протяженных пленочных металлических проводников, а на них исследуемое покрытие, которое подвергают воздействию среды, создают разность потенциалов между проводниками и по изменению электрического сопротивления проводников судят о качестве покрытия, на поверхности подложки выполняют канавки и выступы, а проводники наносят таким образом, чтобы они пересекали канавки и выступы. Сущность изобретения состоит в том, что выполнение на поверхности подложки канавок и выступов приводит к образованию концентраторов внутренних напряжений в пленочных проводниках, что в свою очередь ведет к образованию микротрещин и дыр в указанных проводниках и способствует ускорению процесса коррозии в этих зонах. Канавки и выступы на поверхности подложки могут быть выполнены различным образом, например путем нанесения диэлектрического материала через трафарет или ионным или плазмохимическим травлением поверхности подложки через металлическую или полимерную маску и т.п. Пленочные проводники выполняют, например, на основе пленок меди с подслоем хрома, титана или ванадия толщиной в пределах 1-3 мкм, что обеспечивает достаточную равномерность пленки и высокую точность геометрических размеров проводников. Глубину канавок или высоту выступов выбирают в пределах 0,5-0,8 толщины проводника для обеспечения сплошности последнего. Ширина проводников и расстояние между ними, а также ширина канавок и выступов в целях удобства проектирования и изготовления образца выбираются равными. Способ может быть реализован следующим образом. На ситалловой подложке выполняют канавки и выступы напылением слоя моноокиси кремния толщиной 2-3 мкм в вакууме при нагреве подложки до температуры 230 250^оС с последующей фотолитографией. Травление пленки моноокиси кремния осуществляют через маску негативного фоторезиста ФН-11 в травителе, представляющем собой 37-42%-ный водный раствор NH₄F с добавлением NH₄OH до рН порядка 9. Температура раствора при травлении составляет 80-90^оС. Пленочные проводники получают напылением системы Cr-Cu толщиной 2-3 мкм в вакууме на ситалловую подложку при температуре последней 200-250^оС с последующей фотолитографией. Травление слоев меди проводят в 10%-ном растворе азотнокислого железа при температуре раствора 18-25^оС, а подслой хрома удаляют в растворе двуххлористого олова и соляной кислоты при 65-75^оС. Ширина пленочных проводников и расстояние между ними составляет 0,3 мм, а по всей длине они пересекают канавки и выступы, выполненные на подложке. Затем наносят контролируемое покрытие, например мастику ЛН. Образец с покрытием размещают в ячейке, в которой обеспечена влажность 96-98% К паре близлежащих проводников прикладывается разность потенциалов 10 В. В процессе выдержки образцов в среде проводят визуальный контроль покрытия и измерение омического сопротивления проводников, по изменению которого судят о качестве покрытия. Изобретение сокращает продолжительность контроля на 30-50% по сравнению со способом-прототипом и позволяет приблизить условия контроля к натурным условиям, так как учитывает рельеф реальных изделий, например, микроэлектронного производства.

Формула изобретения

СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА НЕПРОВОДЯЩИХ ПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛАХ, заключающийся в том, что на диэлектрическую подложку методом напыления с последующей фотолитографией наносят систему протяженных пленочных металлических проводников, а на них - исследуемое покрытие, которое подвергают воздействию среды, создают разность потенциалов между проводниками и по изменению электрического сопротивления проводников судят о качестве покрытия, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности контроля, на поверхности подложки выполняют канавки и выступы, а проводники наносят таким образом, чтобы они пересекали канавки и выступы.