Способ определения адгезионной прочности токопроводящих покрытий

 

Изобретение относится к испытатель-ной технике, предназначено для определения адгезионной прочности токопроводящих покрытий и позволяет повысить точность определения и обеспечить неразрушающий контроль путем учета объемных дефектов в соединенин. Через испытуемое покрытие пропускают постоянной величины электрический ток. Изменяют температуру нагрева покрытия и напряжение электрического тока, измеряют мощности Р , Р флуктуации электрического тока при температурах Т,, Tj и рассчитьгаают величину ц удельной флуктуации шума электрического тока в соединении по формуле 1 (Pj- Р, )/Р, (Тд- Т). Изменение температуры и мощности флуктаций электрического тока позволяет обнаружить дефекты на границе раздела покрытие - подложка, а адгезионную прочность определяют по эталонной зависимости с учетом величины i удельной флуктуации шума электрического тока. 2 ил. to сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТМт(ЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (19 (111 (59 4 С 01 11 19 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 l ) 4133201/25-28 (22) 11.10.86 (46) 30.11.88. Бюл. Ф 44 (72) В.В.Воинов, И.С.Ледовской, В.В.Кругликов и А.А.Чалый (53) 620.179.4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 353180, кл. G 01 N 19/04, 1971.

Электронная техника, 8, 1985, вып. 4 (11 5), с. 10-13. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ

ПРОЧНОСТИ ТОКОПРОВОДЯЩИХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения ялгезионной прочности токопроводящих покрытий и позволяет повысить точность определения и обеспечить неразрушающий контроль путем учета объемных дефектов в соединении. Через испытуемое покрытие пропускают постоянной величины электрический ток, Изменяют температуру нагрева покрытия и напряжение электрического тока, измеряют мощности Р, P флуктуаций электрического тока при температурах Т,, Т и рассчитывают величину удельной флуктуации шума электрического тока в соединении по формуле (= (P — P, )/P, (Т вЂ” Т,). Изменение температуры и мощйости флуктаций электрического тока позволяет обнаружить дефекты на границе раздела покрытие " подложка, а адгезионную прочность определяют по эталонной зависимости с учетом величины удельной флуктуации шума электрического тока. 2 ил.

1441272

f5

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения адгезионной прочЧ ности токопронодящих покрытий, Целью изобретения является повышение точности определения адгезионной прочности токопронодящих покрытий и обеспечение неразрушающего контроля путем учета, наряду с поверхностными, объемных дефектов в соединении.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг, 2— эталонная зависимость адгезионной прочности от величины удельной флуктуации шума электрического тока.

Устройство содержит последовательно связанные регулируемый источник 1 питания, преобразователь 2 ток — напряжение, например малошумящий проволочный резистор, предварительный малошумящий усилитель 3 с полосой пропускания 0,1 — 20 Гц, например на основе операционного усилителя 284 УД1А, регулируемый усилитель 4, например, серии 140, квадратичный детектор 5, интегратор б и индикатор 7, например стрелочный, вольтметр 8 постоянного напряжения, например цифровой типа ВК7-1б, связанный с преобразователем 2, нагреватель 9 и измеритель 10 температуры. Выходы источника 1 питания и предварительного усилителя 3 предназначены для связи с испытуемым покрытием.

Способ осуществляют следующим образом.

В цепь источника питания и предварительного усилителя 3 подключают нанесенное на подложку 1! испытуемое токопроводящее покрытие 12, через покрытие 12 пропускают электрический ток от преобразователя 2 порядка

100 мА и поддерживают эту силу тока постоянной. При увеличении тока возрастает мощность шумов источника питания. Нагревают покрытие 12 со стороны подложки 11 до температуры

Т, и измеряют мощность Р .флуктуаций электрического тока. При этом температуру нагрева покрытия 12 выбирают из услония, чтобы мощность Р флуктуаций электрического тока была больше мощности Р шума источника 1 питания. Величина напряжения на преобразователе 2 пропорциональна текущему

55 через покрытие 12 электрическому току — и его среднее значение измеряют вольтметром 8. Флуктуации напряжения на преобразонателе 2 усиливаются предварительным малошумящим усилителем 3, а затем регулируемым усилителем 4, Регулировка усиления сигнала обеспечивает нормальную работу квадратичного детектора 5, снимаемый сигнал с которого усредняется интегратором б и индуцируется по мощности Р на индукторе 7. Увеличивают температуру покрытия до неличины

Т и напряжение электрического тока на преобразователе 2, измеряют температуру Т и мощность P флуктуаций электрического тока при этой температуре и рассчитывают величину удельной флуктуации шума электрического тОка по формуле

< = (Р,- Р, )/.Р (т - т,).

При этом нижнюю границу температуры нагрева выбирают в пределах

300 — 350 К, а верхнюю — 550 — 750 К.

В. этом диапазоне температур в соединении не происходит необратимых процессов, приводящих к разрушению покрытия, а изменением мощности флуктуаций электрического тока позволяет выявить дефекты не только в поверхностном слое испытуемого покрытия, а и на границе контакта его с подложкой, что явЛяется определяющим для адгезионной прочности.

Величину адгезионной прочности А определяют по эталонной зависимости

А (g), приведенной на фиг, 2, где штрихпунктирными линиями показана область допустимой погрешности, Пример. На ситалловую подложку СТ-50-1 наносили пленку хрома толщиной порядка 0 15 мкм. Поверхностное сопротивление пленки при комнатной температуре составляло

К=1110 Л!а °

Пороговая чувствительнос ть изме-га рительного прибора 2 10 Вт в полосе частот 0,1-10 Гц, Пропускали через пленку ток I = 100 мкА. При комнатной температуре регистрируемая мощность шума составляла 2,8 lÎ Вт.

Эта мощность соответствоняла флуктуациям напряжения на пленке порядка

10 мкВ. Для питания использовали малошумящие химические источники тока, Поскольку регистрируемая мощность незначительно отличалась от порога и Т вЂ” значение двух темпера2 тур нагрева в интервале их изменения; и Р— мощности флуктуаций

2 электрического тока, соответствующие температурам Т1 и Т2.

2О,где Т, Формула изобретения

Способ определ ния адгезионной прочности токопроводящих покрытий, по которому через пбкрытие пропускают электрический ток> нагревают его

Фис 1

3 1441272

4 чувствительности измерительного при- . со стороны подложки и измеряют мощбора, осуществляли подогрев соедине- ность флуктуаций электрического тония и регистрацию его температуры, ка, с учетом которой определяют адгеПри Т =" 312 К регистрируемая мощ- зионную прочность, о т л и ч а ю—

1 - з 5 ность шума составляла P = 3 ° 10 Вт. шийся тем, что, с целью повыИзмеряемая величина в полтора раза шения точности определения и обеспревышала порог чувствительности из- печения неразрушающего контроля, мерительного прибора. Этого достаточ- поддерживают силу электрического тоно для надежного измерения. Осущест- 10 ка постоянной, изменяют температуру вляли дальнейший .нагрев соединения нагрева покрытия и напряжение элексо стороны подложки. Температура из- - трического тока, а об адгезионной . мерялась на пленке. При Tä = б25 К прочности судят по величине удельизмеряемая мощность Р2 шума стала ной флуктуации шума электрического

l3 равна 4,4.10,Вт. Величина q удель- 15 тока s покрытии, определяемой из соной флуктуации шума электрического отношения тока была равна 1,5 10 1 /К, а адге-s ,зионная прочность А по эталонному (Р P )/P (Т Т ) графику составляла 8 10 . Н/м

-6 2

1441272

9 н/ю

Ю Ю

© -г

Составитель В. Свиридов

Редактор Т. Лаэореико, Техред Я.яндык Корректор Л, Патай, Заказ 6280/46 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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