Способ определения адгезионной прочности покрытия

 

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, а именно термоэлектрических охладителей, и может быть использовано для определения адгезионной прочности коммутационных сплавов с термоэлементами в условиях, соответствующих условиям эксплуатации. Целью изобретения является повышение производительности определения адгезионной прочности соединений в термоэлементах путем обеспечения требуемых температур вследствие выделения или поглощения теплоты Пельтье в соединении коммутационный сплав - полупроводниковый термоэлектрический материал. На подложку 1, выполненную из полупроводникового термоэлектрического материала, на обе ее стороны наносят коммутационный сплав 2, на который припаивают медные пластины 3. Через соединение пропускают электрический ток такой величины и направления, чтобы вследствие эффекта Пельтье соединение нагревалось или охлаждалось до требуемой температуры. При каждом значении температуры к одной из сторон соединения прикладывают отрывающую нагрузку. Получают зависимость адгезионной прочности покрытия от температуры. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4405456/25-28 (22) 15.02.88 (46) 07.01.90. Бюл. № (72) Д. Ш. Абдинов, 3. Ф. Агаев, Т. И. Алиева, Ф. Г. Мусаев и Я. С. Фейзиев (53) 620.179.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 461332, кл. Ci 01 N 19/04, 1973. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, а именно термоэлектрических охладителей, и может быть использовано для определения адгезионной прочности коммутационных сплавов с термоэлементами в условиях, соответствующих условиям эксплуатации.

Целью изобретения является повышение производительности определения адгезион„„SU„„1534377 А1

2 ной прочности соединений в термоэлементах путем обеспечения требуемых температур вследствие выделения или поглощения теплоты Пельтье в соединении коммутационный сплав — полупроводниковый термоэлектрический материал. На подложку 1, выполненную из полупроводникового термоэлектрического материала, на обе ее стороны наносят коммутационный сплав 2, на который припаивают медные пластины 3. Через соединение пропускают электрический ток таких величины и направления, чтобы вследствие эффекта Пельтье соединение нагревалось или охлаждалось до требуемой температуры. При каждом значении температуры к одной из сторон соединения прикладывают отрывающую нагрузку. Получают зависимость адгезионной прочности покрытия от температуры. 1 ил, 1 табл.

1534377 з

Изобретение относится к области технологии изготовления полупроводниковых приборов, а именно термоэлектрических охладителей, и может быть использовано для определения адгезионной прочности коммутационных сплавов с термоэлементами в условиях, соответствующих условиям эксплуатации.

Целью изобретения является повышение производительности определения адгезион. ной прочности соединений в термоэлементах .путем обеспечения требуемых температур вследствие выделения или поглощения теплоты Пельтье в соединении коммутационныи сплав — полупроводниковый термоэлектрический материал.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

На подложку 1, выполненную из попупроводникового термоэлектрического материала, на обе ее стороны наносят коммутационный сплав 2, на который припаивают медные пластины 3. К медным пластинам 3 подключают источник 4 постоянного тока типа Б5-21. Ток в цепи контролируют амперметром 5, а температуру контактов измеряют хромель-копелевыми термопарами 6 с IIoмощью универсального вольтметра 7. Свободные спаи термопар опускают в сосуд 8

Дьюара и термостатируют при 0 С. С одной стороны соединение закрепляют в захвате 9 разрывной машины, а к другой стороне соединения прикладывают отрывающу1о нагрузку в направлении силы F.

Через образец посредством медных пластин пропускают постоянный ток. При этом направление и величину тока подбирают таким образом, что на контакте слоя коммутационного сплава с термоэлементами, где производится стрыв, вследствие выделения или поглощения теплоты Пельтье получается необходимая температура.

Предлагаемый способ позволяет получить температуры на контакте от — 30...35 С ло температуры плавления коммутационного сплава, равной 135 С, а также определить зависимость адгезионной прочности покрытия (коммутационного сплава) от температуры.

Пример. Определяют адгезионную прочность коммутационного сплава, нанесенного а поверхность термоэлектрического полугроводникового материала и- и р-типа прое оди мости.

Из материалов и-типа на основе BIqTeq—

В4$ед и р-типа на основе В12Тез — Sb Te3 вырезают образцы длиной 10...12 мм и поперечным сечением 12...15 мм . На торцы образцов наносят коммутационный сплав состава 57Я BI — 43Я SIl с т. пл. -140 С.

Толщина слоя адгезива составляет 0,05...

0,1 мм. К торцам припаивают медные пластины толщиной 0,5 мм и площадью 12...

15 мм .

10 Через образец пропускают ток величиной

2,5...6 А. При указанных значениях тока в зависимости от его направления на контактах х уста на вливается температура от — 30...35 до — 135 С. При каждом фиксированном значении силы тока, т. е. температуры контакта, производят нормальный отрыв слоя коммутационного сплава от подложки с помощью разрывной машины.

Полученные данные представлены в таблице.

20 Измерениям 1 — -3 соответствует направление тока, при котором на контакте поглощается теплота. Пельтье (т. е. контакт охлаждается), а измерениям 5 — 7 соответствует направление тока, при котором на контакте выделяется теплота Пельтье (т. е. контакт нагревается) .

Формула изобретек ия

Способ определения адгезион ной прочности покрытия, заключающийся в том, что в соединении подложки с покрытием создают перепад температуры, к покрытию прикладывают поочередно отрывающие нагрузки при разных значениях температуры и определяют адгез ионную проч ность в за висимости от температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности определения адгезионной проч нести соединений в термоэлементах, IIодложка в которых выполнена из полупроводникового термоэлектрического материала, а покрытие— в виде коммутационного сплава, нанесенного на обе стороны подложки, отривающие нагрузки прикладывают к одному из торцов соединения, перепад температурь создают путем пропускания тока через соединение д„с помощью медных пластин, которые припаивают к слоям коммутационного сплава, а каждое значение темгературы получают путем изменения направления и величины тока до возни кновения эффекта Пельтье.

1534377

Ацгезионная прочность, кгс/см2,образцов термоэлектрического материала

Сила

¹ п/п тока, А и — типа проводимости р-типа проводимости

Составитель д. Балаева

Редактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 38 Тираж 485 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул, Гагарина. 1О!

1 6,5

2 3

3 2

4 0

5 -0,8

6 -2,5

7 -3

Температура контакта, при которой производится отрыв, о С

-30

-10

23

130

63

63

59

53

81

78

74