Способ контроля качества адгезии пленок

 

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для контроля качества адгезии пленок и позволяет повысить точность при контроле качества адгезии вакуумно-напыленных металлических пленок. При сканировании лучом лазера, имеющего плотность мощности от lO до 10 Вт/см , по поверхности пленки со скоростью сканирования, равной скорости распространения звука в материале пленки, всоединении генерируются термоупругие напряжения, которые сопровождаются генерацией акустозмиссионных импульсов . При этом в соединении не происходит нарушения контакта пленки с подложкой, а генерируемая амплитуда напряжений максимальна. В случае плотности мощности более 10 Вт/см в адгезионном соединении возникают изменения физико-химического состояния поверхности пленки. При уменьшении скорости сканирования в соединении накапливается тепло, приводящее к нарушению адгезии пленки. За время окончания кадра развертки луча лазера на поверхности пленки на цифровом частотомере формируется число, характеризующее качество адгезии пленки, и чем .оно меньше, тем лучше качество адгезии. 1 ил. Ш (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1374101

А1 (51)4 G 01 N 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4060346/25-28 (22) 23 ° 04.86 . (46) 15.02.88. Бюл. У 6 (72) С.С.Гапонов (53) 620.179.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 911325, кл. G 01 N 19/04, 1980. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА АДГЕЗИИ KIEHOK (57) Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для контроля качества адгезии пленок и позволяет повысить точность при контроле качества адгезии вакуумно-напыленных металлических пленок. При сканировании лучом лазера, имеющего

Я плотность мощности от 10 до 10 Вт/см, по поверхности пленки со скоростью сканирования, равной скорости распространения звука в материале пленки, в соединении генерируются термоупругие напряжения, которые сопровождаются генерацией акустоэмиссионных импульсов. При этом в соединении не происходит нарушения контакта пленки с подложкой, а генерируемая амплитуда напряжений максимальна. В случае плотности мощности более 10 Вт/см в адгезионном соединении возникают изменения физико-химического состояния поверхности пленки. При уменьшении скорости сканирования в соединении накапливается тепло, приводящее к нарушению адгезии пленки. За время окончания кадра развертки луча лазера на поверхности пленки на цифровом частотомере формируется число, характеризующее качество адгезии пленки, и чем,оно меньше, тем лучше качество адгезии. 1 ил.

1374101

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам контроля качества адгезии пленок, нанесенных на подложки.

Целью изобретения является повышение точности при контроле качества адгезии вакуумно-напыленных металлических пленок.

На чертеже показана схема устрой- ip ства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит импульсный наносекундный лазер 1 с блоком 2 накачки, фокусирующее сферическое зерка- 15 ло 3, пьезоприемник 4, предназначенный для связи с контролируемым соединением 5, предварительный 6 и основной 7 усилители, нормализатор 8 импульсов, частотомер 9, связанный со 20 сферическим зеркалом 3 механизм 10 развертки луча лазера по Х-У и генератор 11 строчной и кадровой разверток луча лазера.

Способ осуществляют следующим об- 25 разом.

Сформированный в блоке 2 накачки луч лазера 1 плотностью мощности

10 — 10 Вт/см направляют на сфери5" ческое зеркало 3, которое фокусирует 30 луч и направляет на пленку контролируемого соединения, выполненного из вакуумно-напыленных металлических пленок, например Cr, Cu, Au и др. на поликадровых подложках. Луч лазера 1 непрерывно сканирует с помощью генератора 11 и механизма 10 разверток по поверхности пленки со скоростью, равной скорости распространения звука в материале пленки. При сканиро- 40 ванин лучом лазера 1 по поверхности пленки в соединении генерируются термоупругие напряжения, которые сопровождаются генерацией акустоэмиссионных импульсов и регистрируются пьезоприемником 4. Пьезоприемник 4 может быть подключен для регистрации акустических колебаний в зоне воздействия нагрузки как непосредственно к плеяке, так и к подложке. Плотность мощности луча лазера 1 10 -10 Вт/см ,50 обеспечивает неразрушающий контроль соединения, т.е. без нарушения контакта пленки с подложкой, при этом в адгезионном соединении генерируются

55 наибольшие амплитуды напряжений. При плотности мощности менее 10 Вт/см амплитуда напряжений в адгезионном соединении недостаточна для ее регистрации. Если плотность мощности больше 10 Вт/см, в адгезионном соединении возникают изменения физико-химического состояния поверхности пленки. Скорость сканирования лучом лазера, равная скорости распрс странения звука в материале пленки, реализует акустоупругий режим генерации акустических колебаний, соответствующий наносекундному импульсному методу их возбуждения. При уменьшении скорости сканирования накапливается тепло в соединении, приводящее в нарушение адгезии пленки.

Принятые пьезоприемником 4 акустоэмиссионные сигналы преобразуются в усилителях 6 и 7 в электрические и поступают на вход нормализатора 8 импульсов, который преобразует их в видеоимпульсы с частотой, соответствующей числу принятых пьезоприемником

4 акустоэмиссионных импульсов. С выхода нормалиэатора 8 импульсов сигналы поступают на частотомер 9, работающий в режиме счета импульсов и управляемый синхроимпульсом от генератора 11 кадровой развертки. 3а время окончания кадра развертки луча лазера 1 на поверхности пленки на цифровом частотомере 9 формируется число, характеризующее качество адгезии пленки, и чем оно меньше, тем лучше качество адгезии пленки.

Формула изобретения

Способ контроля качества адгезии пленок, по которому на соединение со стороны пленки воздействуют нагруз-. кой, регистрируют акустические коле- бания в зоне воздействия и по их величине судят о качестве адгезии, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при контроле вакуумно-напыленных металлических пленок, нагрузку создают путем сканирования непрерывным лучом лазера, имеющего плотность мощности от

10 до 10 Вт/см, со скоростью сканирования, равной скорости распространения звука в материале пленки., 1374101

Составитель В.Свиридов

ТехреД И.Верес редактор А.Лежнина

Корректор Л. Пилипенко

Тирах 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 567/39

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная, 4