Способ определения адгезии диэлектрической пленки к твердому основанию (варианты)



Способ определения адгезии диэлектрической пленки к твердому основанию (варианты)
Способ определения адгезии диэлектрической пленки к твердому основанию (варианты)
Способ определения адгезии диэлектрической пленки к твердому основанию (варианты)

 


Владельцы патента RU 2406076:

Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко (ОАО "ЭЛАРА") (RU)

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам контроля прочности адгезии (сцепления) покрытий к основаниям, и может быть использовано в производстве гибко-жестких печатных плат и плат на твердом основании или в производстве радиоэлектронной аппаратуры. Способ определения адгезии нанесенного на твердое основание диэлектрического слоя (два варианта) включает этапы изготовления, подготовки образца и проведения измерений, при этом на этапе подготовки выполняют паз, в образце выполняют несколько перпендикулярных пазу сквозных надрезов, диэлектрический слой прорезают в направлении сквозных разрезов до металлического основания, получая полосы, фрагмент образца, расположенный между сквозными надрезами, отламывают от основания и, перемещая фрагмент в противоположную пазу сторону, отделяют диэлектрический слой от основания, определяют расстояние от точки отделения до точки разрушения, а за результат измерения принимают частное от деления толщины диэлектрического слоя и измеренного расстояния. Техническим результатом является определение адгезионных свойств диэлектрического слоя. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Группа изобретений относится к измерительной технике, а именно к способам контроля прочности адгезии (сцепления) покрытий к основаниям, и может быть использована в производстве гибко-жестких печатных плат и плат на твердом основании или в производстве радиоэлектронной аппаратуры.

Вопросы обеспечения адгезии одинаково актуальны как для металлических покрытий, так и для диэлектрических покрытий, нанесенных на различные поверхности.

Известен способ контроля адгезии по патенту JP №2004235412, G01N 19/04; Н05К 3/34; G01N 19/00; Н05К 3/34; (IPC1-7): Н05К 3/34; G01N 19/04, опубл. 2004.08.19, который заключается в том, что осуществляют предварительную пайку сформованного проводника длиной от 3 до 5 мм к проводящему рисунку, который сформирован травлением, к проводнику в боковом направлении прикладывают усилие и в момент отрыва производят измерение усилия отрыва. Недостатки: способ применяется только для металлических покрытий, обладающих способностью паяться и не позволяет измерить адгезию между диэлектрическим слоем и металлическим основанием.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) первого варианта предложенного способа определения адгезии диэлектрического слоя к твердому основанию является техническое решение по патенту Японии №2007163147, G01N 19/04; Н05К 3/28; G01N 3/00; G01N 19/00; Н05КЗ/28, опубл. 2007.06.28, который заключается в приготовлении эталона измерений для соединения тестовой пробы с резистивной пленкой, сформированной на печатной плате. Плата с измерительным эталоном фиксируются на направляющей стола с подвижным тестером (прибором) и подвижным грузом. Когда подвижный груз достигает определенного максимума прочности, резистивная пленка и плата разрываются на границе их поверхности, а усилие прочности в это время измеряется тестером. Недостатки: необходимо дополнительное соединение вспомогательных деталей с исследуемым слоем, поэтому измерение осуществляется опосредовано, что влечет большие погрешности.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) второго варианта предложенного способа является техническое решение по ГОСТ 26246.0-89 «Материалы электроизоляционные фольгированные для печатных плат. Методы испытаний.», в котором прочность на отслаивание фольги от основания определяют силой, необходимой для отрыва фольги от основания под углом 90°±5°. Для испытания используют любую разрывную машину или адгезиометр (далее испытательная машина), позволяющие измерять переменную нагрузку от 10 до 90% диапазона рабочей шкалы. Перед испытанием конец полоски фольги вручную отрывают от основания диэлектрика на длину около 10 мм и закрепляют его в зажиме измерительного устройства испытательной машины. На каждой полоске определяют минимальное устойчивое значение нагрузки, вызывающей отрыв полоски фольги на длину не менее 25 мм. За результат испытаний принимают минимальное значение из четырех измерений на одном образце с пересчетом полученного значения показателя на ширину полоски фольги 1 мм. Недостатки: способ предназначен только для фольгированных электроизоляционных материалов толщиной не менее 35 мкм и длиной не менее 25 мм.

Техническим результатом изобретений является определение адгезионных свойств диэлектрического слоя, нанесенного на твердое основание, или соединения гибкой печатной платы с твердым основанием, выраженные в относительных единицах, которые могут в дальнейшем использоваться для оценки прочностных свойств изделия. Кроме того, дополнительным техническим результатом является сокращение времени на подготовку измерений, что достигается за счет использования дополнительной информации об образце: расстояние от начала отрыва слоя до паза, и автоматизации процесса подготовки образца и измерения с получением наиболее достоверных результатов измерений.

Технический результат изобретений достигается тем, что в первом варианте способа определения адгезии нанесенного на твердое основание диэлектрического слоя, который включает этапы изготовления, подготовки образца и проведение измерений, на этапе подготовки выполняют паз, в образце выполняют несколько перпендикулярных пазу сквозных надрезов, диэлектрический слой прорезают в направлении сквозных разрезов до металлического основания, получая полосы, фрагмент образца, расположенный между сквозными надрезами, отламывают от основания и, перемещая фрагмент в противоположную пазу сторону, отделяют диэлектрический слой от основания, определяют расстояние от точки отделения до точки разрушения, а за результат измерения принимают частное от деления толщины диэлектрического слоя и измеренного расстояния.

Во втором варианте способа определения адгезии нанесенного на твердое основание диэлектрического слоя, который включает этапы изготовления, подготовки и установки образца в испытательную машину, проведения измерений, на этапе подготовки выполняют паз, в образце выполняют несколько перпендикулярных пазу сквозных надрезов, диэлектрический слой прорезают в направлении сквозных разрезов до металлического основания, получая полосы, фрагмент образца, расположенный между сквозными надрезами, отламывают от основания, устанавливают в испытательную машину для отделения диэлектрического слоя от основания, за результат измерения принимают минимальное значение измеренного усилия отрыва диэлектрического слоя по длине образца.

Отличительные признаки изобретений позволяют определить адгезионные свойства диэлектрического слоя, нанесенного на твердое основание и выразить в относительных единицах, что в дальнейшем может использоваться для оценки прочностных свойств изделия. А достоверность полученных величин адгезии достигается за счет применения испытательной машины при проведении измерений.

Сущность изобретений поясняется чертежами, где на

фиг.1 - основание с нанесенным на него, прорезанным на полоски диэлектрическим слоем;

на фиг.2 - образец с надломом в основании;

на фиг.3 - второй вариант с установкой образца в испытательную машину.

Образец 1 (фиг.1) представляет собой твердое основание 2 с нанесенным на него диэлектрическим слоем 3. Паз 4, расположенный параллельно стороне образца 1, является границей сквозных надрезов 5. Надрезы 6 диэлектрического слоя 3 формируют полосы 7. Фрагмент 8 (фиг.1), расположенный между сквозными надрезами, отделен надломом по линии 9 (фиг.2), благодаря чему становится возможным отделение диэлектрического слоя 3 от твердого основания 2.

На фиг.3 показаны каретка 10 и испытательная машина 11, которая состоит из механического привода 12, направляющих 13, зажима 14 и анализирующего устройства (динамометр) 15. Фрагмент 8 (фиг.1) фиксируется в зажиме 14 (фиг.3) с применением, при необходимости, прокладки 16.

Способ по первому варианту осуществляется следующим образом. На этапе подготовки в образце 1 выполняют паз 4, затем выполняют несколько перпендикулярных пазу сквозных надрезов 6. Диэлектрический слой 3 прорезают в направлении сквозных разрезов до металлического основания 2, получая полосы примерно одинаковой ширины, превышающей толщину диэлектрического слоя. Фрагмент 8 образца 1, расположенный между сквозными надрезами 6, отламывают от основания 2 и, перемещая фрагмент 8 в противоположную пазу 4 сторону, отделяют диэлектрический слой 3 от основания 2 на некотором расстоянии от линии отлома. Определяют расстояние от начала отрыва слоя до паза и за результат измерения принимают частное от деления толщины диэлектрического слоя и измеренного расстояния. Показатель адгезии вычисляется по формуле: S/L отр., где S - толщина диэлектрического слоя в мкм, L отр. - расстояние от точки отрыва диэлектрического слоя до кромки паза 4. Удовлетворительным следует считать значение показателя >10-3.

При втором варианте осуществления способа фрагмент образца, расположенного между сквозными надрезами, отламывают от основания, устанавливают в каретку 10 испытательной машины 11, а фрагмент 8 закрепляют в зажиме 14 для отделения диэлектрического слоя от основания. Машину 11 приводят в действие, при этом привод 12 обеспечивает перемещение каретки 10 и зажима 14 по расположенным ортогонально направляющим 13. Движением каретки 10 вверх осуществляется отделение диэлектрического слоя 3 от основания 2. При этом анализирующее устройство (динамометр) 15 определяет усилие отрыва диэлектрического слоя 3, и, таким образом, определяется величина адгезии к основанию 2. Измеряют усилие отрыва диэлектрического слоя от основания и за результат принимают минимальное значение.

Предложенное техническое решение позволяет измерять адгезию на образцах толщиной менее 35 мкм и длиной менее 25 мм.

Таким образом, в вариантах предложенного способа достигается заявленный технический результат: определяются адгезионные свойства диэлектрического слоя, нанесенного на твердое основание, или соединения гибкой печатной платы с твердым основанием, которые выражены в относительных единицах, что можно использовать в дальнейшем в оценке прочностных свойств изделия. Кроме того, достигается дополнительный технический результат, а именно сокращается время на подготовку измерений за счет автоматизации процессов подготовки образца, что обеспечивает получение достоверных результатов измерений.

Заявленные способы имеют отличия от наиболее близких аналогов, соответственно, заявленные решения удовлетворяют условию патентоспособности изобретения «новизна».

Технические решения явным образом не следуют из уровня техники. Кроме того, в процессе патентного поиска не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленных технических решений, и, следовательно, они удовлетворяют условию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень». Предложенная группа изобретений может быть применена в области гибко-жестких печатных плат для измерения величины адгезии диэлектрического нанесенного на твердое основание слоя. Проведенные испытания подтверждают достижение заявленного результата. В связи с этим предложенная группа изобретений соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

1. Способ определения адгезии нанесенного на твердое основание диэлектрического слоя, включающий этапы изготовления, подготовки образца и проведения измерений, отличающийся тем, что на этапе подготовки выполняют паз, в образце выполняют несколько перпендикулярных пазу сквозных надрезов, диэлектрический слой прорезают в направлении сквозных разрезов до металлического основания, получая полосы, фрагмент образца, расположенный между сквозными надрезами, отламывают от основания и, перемещая фрагмент в противоположную пазу сторону, отделяют диэлектрический слой от основания, определяют расстояние от точки отделения до точки разрушения, а за результат измерения принимают частное от деления толщины диэлектрического слоя и измеренного расстояния.

2. Способ определения адгезии нанесенного на твердое основание диэлектрического слоя, включающий этапы изготовления, подготовки и установки образца в испытательную машину, проведения измерений, отличающийся тем, что на этапе подготовки выполняют паз, в образце выполняют несколько перпендикулярных пазу сквозных надрезов на этапе подготовки, диэлектрический слой прорезают в направлении сквозных разрезов до металлического основания, получая полосы, фрагмент образца, расположенный между сквозными надрезами, отламывают от основания, устанавливают в испытательную машину для отделения диэлектрического слоя от основания, за результат измерения принимают минимальное значение измеренного усилия отрыва диэлектрического слоя по длине образца.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологической оснастке для определения адгезии лакокрасочных и порошковых покрытий к металлическим поверхностям. .

Изобретение относится к устройствам измерения параметров прилипания покрывающих слоев. .

Изобретение относится к способам оценки физических свойств пластизольной мастики, применяемой для защиты днища и герметизации сварных швов кузовов автомобилей, и может быть использовано при определении сохранения адгезионных свойств мастики после проведения коррозионных испытаний.

Изобретение относится к испытательной технике. .

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочности сцепления полимерных покрытий с наружной поверхностью трубы. .

Изобретение относится к области испытания прочности соединения материалов, в частности, вследствие их адгезионного взаимодействия, преимущественно материалов с различными коэффициентами линейного расширения.

Изобретение относится к области исследования материалов механическими способами, а именно к устройствам для определения адгезионных характеристик неметаллических лакокрасочных покрытий.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к адгезиометрии, и может быть использовано для определения адгезионной прочности покрытий фторопластом-4МБ.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам неразрушающего контроля прочности сцепления покрытий к подложкам. .

Изобретение относится к кондитерской промышленности, а именно к устройствам для определения адгезионной прочности и коэффициента внешнего трения, возникающих при сдвиге вафельного листа по вафельной начинке.

Изобретение относится к методам механических испытаний, а именно к методам определения прочности порошковых покрытий

Изобретение относится к исследованиям механических свойств покрытий, а именно к способам определения прочности сцепления покрытия с подложкой

Изобретение относится к области испытания материалов, а именно к способам определения адгезии пленки к подложке, и предназначено для исследования адгезионных свойств адгезивов для склеивания пленок, в том числе тончайших пленочных материалов и нанопленок

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочности сцепления покрытий с основами

Изобретение относится к измерительной технике и может использовано для определения уровня адгезионного взаимодействия частиц наполнителя с полимерной матрицей и объемных механических характеристик композиционных материалов при растяжении

Изобретение относится к способам контроля качества клееных материалов и может быть использовано при контроле качества клеевого соединения неразрушающим методом

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к способу оценки адгезионной прочности бронепокрытия зарядов ТРТ ракетных двигателей твердого ракетного топлива и других ракетных устройств

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения адгезионной и когезионной прочности сцепления в продольных слоях газотермических покрытий

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способу определения адгезионной прочности скрепления бронепокрытия с зарядом твердого ракетного топлива. Способ включает изготовление от забронированного натурного заряда или его «спутника» «образца-диска» с центральным отверстием, выполнение по образующей диска путем нарезания фрезой параллельных прорезей рабочих площадок, равномерно распределенных по забронированной поверхности, приклеивание к ним державок для приложения отрывной нагрузки и испытание «образца-диска» на разрывной машине. Через фиксирующий стержень, размещенный в центральном отверстии, «образец-диск» соединяют с неподвижным захватом машины, а державки поочередно - с подвижным захватом. В качестве разрывной машины используют программно-аппаратный комплекс, включающий нагружающий блок, обеспечивающий требуемую скорость движения подвижного захвата, термостатирующее устройство для проведения испытаний в температурном диапазоне ±50°С и тензометрический блок регистрации величины нагрузки, для совместной работы которых используется программное обеспечение. В качестве примера конкретного исполнения предложено техническое решение с рабочими площадками шириной (7,5±0,5) мм, диаметром «образца-диска» 68,8 мм и диаметром центрального отверстия (20±0,5) мм, которое было использовано для определения адгезионной прочности бронепокрытия с зарядом ПЗРК. Техническим результатом является получение достоверных результатов по адгезионной прочности скрепления бронепокрытия с зарядом твердого ракетного топлива по всему его периметру. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области проведения испытаний по оценке прочности клеевого соединения материалов в ракетной технике. Предлагаемый способ определения прочности клеевого соединения резиноподобного покрытия с основой из твердого ракетного топлива включает использование двух жестких элементов, обеспечивающих приложение растягивающей нагрузки, один из которых приводят в контакт с покрытием посредством клея, адгезия которого к покрытию заведомо больше адгезии исследуемого клеевого соединения покрытия к основе, а второй подвергают взаимодействию с основой. При этом в краевой зоне клеевого соединения резиноподобного покрытия с жестким элементом выполняют кольцевое раскрепление, ширина которого составляет Δ=(0,6-1,5)·δ, где δ - толщина покрытия. Причем кольцевое раскрепление выполняют механическим путем после завершения процесса отверждения клеевого соединения покрытия с основой или до осуществления процесса отверждения путем использования кольцевого вкладыша из материала, обладающего антиадгезионными свойствами к жесткому элементу и покрытию. Техническим результатом является повышение достоверности результатов испытаний в части получения экспериментальной информации о более высоком уровне реального ресурса прочности скрепления покрытия с основой. 2 з.п. ф-лы, 15 ил., 1 табл.
Наверх