Измеритель толщины диэлектрических пленок

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины тонких диэлектрических пленок. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет увеличения разрешающей способности и поддержания ортогональной ориентации осей магнитных головок. Зазоры записывающей 2 и воспроизводящей 5 головок расположены ортогонально. В зависимости от толщины контролируемого изделия 11 изменяется расстояние между зазорами и в результате величина магнитной индукции в воспроизводящей головке 5. Выходной сигнал после усиления регистрируется самописцем 9, отражающим толщину контролируемого изделия. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4455522/28 (22) 05.07.88 (46) 29.02.92. Бюл, М 8 (71) Уфимский авиационный институт им, Серго Орджоникидзе (72) Б,П.Фридман и B.Ñ.Æåðíàêoâ (53) 620.179.14(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 619782,,кл,,G 01 В 7/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N. 1030718, кл, G 01 N 27/90, 1981, (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ТОЛЩИНЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНОК (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для

„„ Ы„„1716310 А1 контроля толщины тонких диэлектрических пленок. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет увеличения разрешающей способности и поддержания ортогональной ориентации осей магнитных головок. Зазоры записывающей 2 и воспроизводящей 5 головок расположены ортогонально. В зависимости от толщины контролируемого изделия 11 изменяется расстояние между зазорами и в результате величина магнитной индукции в воспроизводящей головке 5. Выходной сигнал после усиления регистрируется самописцем 9. отражающим толщину контролируемого изделия. 2 з,п. ф-лы, 4 ил.

1716310

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в промышленности для контроля толщины тонких диэлектрических пленок, Целью изобретения является повыше- 5 ние достоверности контроля путем увеличения разрешающей способности и поддержания ортогональной ориентации осей магнитных головок, На фиг, 1 приведена структурная схема 10 измерителя для однополосного контроля; на фиг. 2 — структурная схема измерителя для двумерного контроля; на фиг. 3 — расположение магнитных головок в шахматном порядке; на фиг. 4 — конструкция держателя 15 для магнитных головок.

Измеритель для однополосного контроля (фиг. 1) содержит последовательно соединенные генератор 1 переменного тока и излучатель 2 электромагнитного поля, в ка- 20 честве которого используется записывающая магнитная головка, последовательно соединенные фазовращатель 3, подключенный к генератору 1 переменного тока, аттенюатор 4, индуктивный приемник 5 25 электромагнитного поля, в качестве которого используется воспроизводящая магнитная головка, усилитель 6, детектор 7 и индикатор 8, самописец 9, подключенный параллельно индикатору 8 и пружины 10, 30 прижимающие излучатель 2 и индуктивный приемник 5 электромагнитного поля друг к другу. Контролируемое изделие 11 размещено между излучателем 2 электромагнитного поля и индуктивным приемником 5 35 электромагнитного поля.

Измеритель для двумерного контроля (фиг. 2) содержит последовательно соединенные генератор 12 переменного тока и многодорожечную записывающую головку 40

13, N идентичных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные фазовращатель 14, аттенюатор 15, воспроизводящую магнитную головку 16, усилитель 17 и детектор 18, Кроме того, в 45 состав измерителя входят самописец 19, подключенный к выходам детекторов 18.1—

18.N, и последовательносоединенные переключатель 20, усилитель 21 и индикатор 22, Позицией 23 обозначено контролируемое 50 изделие.

На фиг. 3 блоки 24 и 25 магнитных записывающих головок соединены в излучатель

26 магнитного поля так, что при протягива- 55 нии контролируемой ленты ими перекрывается вся поверхность контролируемого изделия (не показано). Генератор 27 переменного тока питает оба блока 24 и 25 магнитных головок, Индуктивный приемник электромагнитного поля составлен взаимно смещенными по длине и ширине контролируемой ленты блоками 28 и 29, которые расположены зеркально к блокам 24 и 25 магнитных записыВающих ГолОВОк.

Каждая из магнитных воспроизводящих головок блоков 28 и 29 последовательно включены в одну из параллельных цепей, образованных выходом генератора 27 переменного тока, ячейкой многоканального фазовращателя 30, канальным аттенюатором

31, усилителем 32 и детектором 33, к выходу которого подключен соответствующий вход многоканального самописца 34.

Держатель группы магнитных головок содержит (фиг, 4) штатив 35, выполненный в виде прямоугольной кассеты 36 с рядом линейно расположенных сквозных ячеек

37, снабженных антифрикционными направляющими вставками 38 для магнитных головок 39. К кассете 36 с помощью

Г-образных кронштейнов 40, объединенных перемычкой 41, прикреплена планка

42 из изоляционного материала, несущая ленточно-рессорные пружины 43, Измеритель работает следующим образом.

Излучатель 2 электромагнитного поля запитывается генератором 1 переменного тока, Одновременно сигнал с генератора 1 переменного тока через фазовращатель 3 и

BTT8HIoBTop 4 поступает на индуктивный приемник 5 электромагнитного поля. В отсутствии контролируемого изделия 11 осуществляется калибровка измерителя путем изменения параметров фазовращателя 3 и аттенюатора 4 до достижения нулевых показаний индикатора 8.

Затем осуществляется контроль изделия 11, которое протягивается в зазоре между излучателем 2 и индуктивным приемником 5 электромагнитного поля. При изменении зазора выходной сигнал усиливается усилителем 6, детектируется детектором 7 и фиксируется в самописце 9, При двумерном контроле первоначально осуществляется аналогичная тарировка измерительных каналов, состоящих из последовательно соединенных фазовращателя 14, аттенюатора 15, воспроизводящей магнитной головки 16, усилителя 17 и детектора 18, путем последовательного переключения переключателя 20 и получения нулевых показаний индикатора 22.

После тарировки устройства контролируемое изделие 23 перемещается в зазоре между многоканальными магнитными головками 13 и 16 и в зависимости от толщины изделия на отдельных его участках изменя1716310

50 ется уровень переменных ЭДС, наводимых в воспроизводящей головке 16. При этом канальные сигналы, образуемые разностью переменного напряжения на выходе каждого из аттенюаторов 15 и переменной ЭДС, наведенной в соответствующей обмотке воспроизводящей головки 16, поступают через канальные усилители 17 и детекторы 18 на соответствующие входы многоканального самописца 19, который осуществляет параллельную графическую регистрацию толщины изделия на группе его контролируемых полос.

При полном контроле изделия по всей его ширине используется шахматное размещение магнитных головок, получаемое при сдвиге двух блоков 24 и 25 записывающих магнитных головок друг относительно друга и при соответствующем взаимном сдвиге двух блоков 28 и 29 воспроизводящих магнитных головок, что позволяет контролировать, например, блоками 24 и 28 магнитных головок участки изделия, попадающие в промежутки между зонами контроля головок, входящих в блоки 25 и 29, Так как информационным параметром при контроле является расстояние между зазорами зеркально расположенных магнитных головок, для получения ортогональности положения зазоров служит кассета

36, которая фиксирует направление перемещения магнитных головок 39 с помощью ячеек 37, а также индивидуально прижимает каждую магнитную головку 39 с помощью ленточно-рессорных пружин 43, отслеживая изменения толщины изделия для каждого канала.

Формула изобретения

1. Измеритель толщины диэлектрических пленок, содержащий последовательно соединенные генератор переменного тока и излучатель электромагнитного поля и последовательно соединенные фазовращатель, подключенный к генератору переменного тока, аттенюатор, индуктивный

5 приемник электромагнитного поля, усилитель, детектор, индикатор и самописец, подключенный параллельно индикатору, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, излу10 чатель и приемник электромагнитного поля выполнены соответственно в виде записывающей и воспроизводящей магнитных головок, расположенных с зазорами зеркально и подпружиненных вдоль общей

15 оси, 2. Измеритель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что он снабжен N идентичными каналами, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных фа20 зовращателя, подключенного к генератору переменного тока, аттенюатора, воспроизводящей магнитной головки, усилителя и детектора, подключенного выходом к одному из входов многоканального самопис25 ца, последовательно соединенными переключателем с N+1 входами, соединенными с выходами детекторов всех каналов, и усилителем, выход которого подключен к индикатору, а излучатель злектромагнитно30 го поля выполнен в виде многодорожечной записывающей магнитной головки с N дорожками, обмотки которой объединены и совместно подключены к выходу генератора переменного тока.

35 3. Измеритель по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что излучатель и приемник электромагнитного поля выполнены каждый в виде двух многодорожечных соответственно записывающих и восп роизводя щих магнит40 ных головок с зазорами, расположенными в одной плоскости в шахматном порядке.

1716310

1716310

30

40

50

Составитель А.Фатеева

Техред М,Моргентал КоРРектоР Т.Малец

Редактор А.Лежнина

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 603 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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