Способ нанесения твердых частиц

 

1. СПОСОБ НАНЕСЁННЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТЩ на выбраннь й участок изделия, включающий осаждение твердых частиц на подложку, установку ее против выбранного участка изделия и воздействие на частицы для нанесения их с подложки на изделие, отличающийся тем, что, с .целью повьшения точности нанесения частиц .на выбранный участок изделия, частицы осаждают на прозрачную подложку. локально устанавливают подложку до совмещения частицы, подлежгицей нанесению , с нормалью опущенной на по- : верхность подложки из центра выбранного участка изделия, и на каждую частицу воздействуют лазерным излучением с длительностыо 1 не-10 мкс и интенсивностью J выбранной в соответствии с соотношением 3,, где О, 3, пороговая интенсивность взлета частиц; пороговая интенсивность оптического пробоя под % действием лазерного излучения . 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что нанесение твердых частиц производят в вакууме.

СОЮЗ СОВЕГСНИХ

ЮЛЮ

РЕСПУБЛИК

09 01) уды В 05 D 1/00

ГОсудАРстВенный Комитет сссР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPbITHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ARTOPCklOMV С&И&&те&Стаи

@ "ECQIQBl " Я

ЙБЙЛБОТЕКА (21) 3559232/23-05 (22) 14.01.83 (46) 15.10.84. Бюл. Ф 38 (72) Н.Н.Белов (53) 678.026(088.8) (56) 1. Фукс Н.А. Механика аэрозолей.

Иэд во АН СССР, 1955, с. 146-152. .2. Патент Франции В 1337865, юг. В 05 В 5/00, 1963 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ТВЕРДЫХ

ЧАСТИЦ на выбранный участок иэделия, включающий осаждение твердых частиц на подложку, установку ее против выбранного участка изделия и воздействие на частицы для нанесения их с подложки на изделие, о т л и ч аю шийся тем, что, с,целью повышения точности нанесения частиц . на. выбранный участок изделия, частицы осаждают на прозрачную подложку, локально устанавливают подложку до совмещения частицы, подлежащей нанесению, с нормалью„ опущенной на по- . верхность подложки из центра выбранного участка изделия, и на каждую частицу воздействуют лазерным излучением с длительностью 1 нс-10 мкс и интенсивностью 3 выбранной в соответствии с соотношением

3, - 3 4 3 где 31 - пороговая интенсивность взлета частиц;

3Z — пороговая интенсивность оптического пробоя под действием лазерного излучения.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что нанесение твердых частиц производят в вакууме.

1118429

Изобретение относится к аэрозоль- ной технике, преимущественно к способам нанесения сыпучих веществ на поверхности изделий, и может быть использовано для нанесения отдельных 5 частиц на выбранные участки поверхности изделйй.

В современной технике нанесения. твердых частиц на поверхность изделий используют импакторный способ, согласно которому устанавливают заданный участок поверхности изделия напротив области инжекции частиц. Для инжекции частиц используют высокоскоростной поток аэрозоля, истекаю- 15 щий из сопла, Частицы аэрозоля в результате инерции осаждаются на поверхности изделий И .

Недостатком способа является низкая точность нанесения частиц (мак- 20 симальная точность нанесения частиц составляет около 1 мм).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату. является способ осажде- 25 ния частиц на выбранный участок изделия, содержащий операции осаждения частиц на промежуточную подложку, выполненную в виде транспортера, и перенос частиц с подложки на изделие З0 под действием электрического поля, приложенного, между подложкой и изделием (2) .

Недостатком известного способа является низкая точность нанесения частиц (максимальная точность нанесения частиц составляет около О,"5 мм), Цель изобретения — повышение точ- ности нанесения частиц на выбранный участок изделия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу нанесения твердых частиц на выбранный участок иэделия, включающему осаждение твердых частиц на подложку, установку ее про- 45 тив выбранного участка иэделия и воздействие на частицы для нанесения их с подложки на изделие, кастицы осаждают на прозрачную подложку, локально устанавливают подложку до совмещения 50 частицы, подлежащей нанесению, с нормалью, опущенной на поверхность подложки из центра выбранного участка изделия, и на каждую частицу воздейст вуют лазерным излучением с длитель- ностью 1 нс — 10 мкс с интенсивностью выбранной в соответствии с соотношением а j где 31 — пороговая интенсивность вылета частиц;

JZ " пороговая интенсивность оптического пробоя под воздействием лазерного излучения.

Кроме того, нанесение твердых частиц производят в вакууме.

На чертеже дана схема, поясняющая способ.

На прозрачную подложку 1 осаждают частицы. Осаждение частиц 2 проводят например, в аэрозольной камере. Концентрацию частиц .и время выдержки подложки в аэрозольной камере выбирают такими, чтобы слой частиц 2 на поверхности подложки 1 не был сплошным. Подложку располагают напротив изделия 3. Перемещение подложки осуществляют до совмещения частицы, подлежащей нанесению, с нормалью, опущенной на поверхность подложки из дентра выбранного участка изделия.

Облучают частицы лазерным излучением

4 с длительностью 1 нс — 10 мкс. Интенсивность 1 лазерного излучения выбирают в соответствии с указан4 ным соотношением.

Г

С целью дальнейшего увеличения точности нанесения отдельных частиц облучение лазерным излучением про- . водят после вакуумирования пространства между прозрачной подложкой и изделием.

Пример.- 1. Для нанесения частиц корунда размером 3-5 мкм на поверхность изделия производят следующие операции. Осаждают частицы на прозрачную подложку из стекла . К-8. Для этого помещают подложку из К-8 в аэрозольную камеру, заполненную аэрозолем, полученным распылением порошка корунда с размерами частиц 3-5 мкм. Концентрацию частиц на поверхности прозрачной стеклянной пластины устанавливают в диапазоне (1-5) 10 cM >. В этом случае после оседания частиц слой частиц на поверхности подложки является несплошным. Парал,дельно поверхности подложки устанавливают изделие. Поверхность подложки, покрытую частицами, обращают к изделию. Перемещение подложки осуществляют до совмещения частицы, подлежащей нанесению, с нормалью, опущенной на поверхность подложки из центра

1118429

Редактор К. Волощук

Составитель Г. Догадки

Техред M.Tenep Корректор А. Обручар

Подписное

Заказ 732;/7

Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССГ по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПЯП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выбранного участка. Облучают частйцу излучением неодимового Лазера с модулированной добротностью и интенсивностью в диапазоне (1-6) ° 10 Вт/

/см . .5

Пример 2. Для нанесения частиц алюминия используют операции, описанные в примере 1, но в качестве прозрачной подложки используют пластину из хлористого натрия. Частицу 1О облучают излучением углекислого лазера с длительностью импульса 10мкм и интенсивностью излучения (1-10)»

» 10 Вт/см» .

Пример 3. Для нанесения 15 частиц кварца на выбранный участок изделия осуществляют следующие операции. Частицы кварца осаждают на поверхность подложки из хлористого натрия инерционным способом (осаж- 10 дение иэ струи). Устанавливают под ложку напротив изделия. Перемещают подложку до совмещения частицы, подлежащей нанесению, с нормалью, опущенной на поверхность подложки 25 из центра выбранного участка изделия.

Вакуумируют объем, в котором помеще- на прозрачная подложка и изделие до

10 торр. Облучают частицу лазерным излучением с длительностью импульса

1 нс и интенсивностью 2 ° 10 Вт/см °

Пример 4. Для нанесения частиц углерода используют операции, описанные в примере 1, но в качестве прозрачной подложки используют пластину иэ кварца.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа перед извесь. ными сОстОят В возмОжности точнОгО (до А 10 мкм) нанесения частиц на выбранный участок изделия. Предлагаемый способ позволяет изменять сцепление частиц с подложкой от вплавления частиц в материал подложки до слабой адгеэии частиц. Широкое применение способ может найти в микроэлектронике, где необходимо точное нанесение миниатюрных образований, обладающих свойствами проводника (золотые контакты), изолятора (слой корунда) и полупроводника.