Мера толщины пленок Советский патент 1984 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к метрологии, а именно к средствам для поверки и градуировки средств измерения толщин пленок и покрытий. По основному авт. св. № 813129 известна мера толщины пленок, содержащая подложку с участком для настройки толщиномера на ноль. На подложке выполнен паз, аттестованный по глубине, пленка внесена в упомянутый паз, а верхняя поверхность пленки совпадает е верхней поверхностью подложки 1. Для поверки и градуировки толщиномеров пленок и покрытий, например, радиоизотопных толщиномеров, позволяющих измеоять без разрущения толщину двухслойных покрытий, например толщину олова с подслоем меди на стали, толщину серебра с подслоем никеля на алюминиевом сплаве и толщину других двухслойных покрытий, необходимо иметь аттестованные по толщине покрытия и подслоя меры из тех же материалов, составляющих покрытие, подслой и основу детали, так как поверка толщиномеров по нормативным документам стандартов производится в нормальных условиях их применения. Кроме того, толщина подслоя по нормативным документам должна быть разная, например 3, 6 или 9 мкм. Для этого случая должны быть и меры толщины пленок с такими толщинами подслоя. Недостатком известной меры является то, что она не позволяет проводить поверку и градуировку толщиномеров для. измерения двухслойных покрытий, например толщины олова с подслоем меди на стали или толщины других двухслойных покрытий. т. е. мера толщины пленок имеет узкую область применения, что ограничивает технологические возможности ее использования. Цель изобретения - расщирение технологических возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в мере толщины пленок, содержащей подложку с участком для настройки толщиномеров на ноль и пленку, нанесенную на подложку, на верхней поверхности подложки выполнен паз, аттестованный по глубине, пленка нанесена в упомянутый паз, а верхняя поверхность пленки совпадает с верхней поверхностью подложки, паз выполнен ступенчатым по глубине, а на верхние поверхности подложки и пленки нанесена перекрывающая паз.вторая ступенчатая пленка, высота ступенек которой аттестована от верхней поверхности подло.жки. На фиг. 1 изображена предлагаемая меpa толщины пленок, вид спереди, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1. Мера толщины пленок содержит подложку 1, на верхней поверхности которой имеются участки 2 для настройки на ноль толщиномеров. На поверхности подложки 1 выполнен ступенчатый паз, причем дно 3 первой ступеньки удалено от верхней поверхности подложки 1 на величину Ь равную требуемой толщине пленки подслоя первой точки поверки, дно 4 второй ступеньки удалено от верхней поверхности подложки 1 на величину Ьдд, равную требуемой толщине пленки подслоя второй точки поверки, и дно 5 последней ступеньки удалено от верхней поверхности подложки 1 на величину Ьпи, где индекс п обозначает количество ступенек. Пленка 6 (или покрытие) заполняет ступенчатый паз так, что ее верхняя поверхность совпадает с верхней поверхностью подложки. На среднюю часть поверхности подложки 1 и подслоя нанесена вторая ступенчатая пленка 7 таким образом, чтобы толщину ее ступенек hm, где индекс m обозначает количество ступенек второй пленки, можно было измерять по ступеньке, исходя от верх поверхности подложки 1 и пленки 6. Прочие размеры меры определяют исходя из размеров датчиков поверяемых толщиномеров. При изготовлении мер верхнюю поверхность подложки 1 и донья 3, 4 и 5 (количество последних зависит от количества ступенек) ступенек паза доводят до зеркального блеска, что позволяет с высокой точностью аттестовать глубину, каждой ступеньки, например, интерференционным способом. После нанесения в ступенчатый паз пленки 6 проверяют плоскостность верхних поверхностей подложки 1 и пленки 6 подслоя. При несовпадении верхних поверхностей подложки 1 и пленки 6 верхнюю поверхность пленки 6 доводят дополнительно до совпадения с верхней поверхностью подолжки 1. Далее на среднюю часть подложки 1 гальваническим напылением в вакууме или другим способом наносят ступенчатую пленг ку 7. Аттестуют толщины hm ступенек второй пленки, например, на установку УАМТП-1, и мера толщины двухслойных пленок является готовой к применению. Поверку и градуировку толщиномеров двухслойных покрытий выполняют с помощью комплекта мер с различными материалами подслоя и пленки. Нулевую точку щкалы толщиномера поверяют помещением дат чика поверяемого толщиномера на любой участок 2 (фиг. 2). Затем перемещают датчик на участок пленки 7 или покрытия с пленкой 6. Показания толщиномера сравнивают с аттестованной толщиной, т. е. суммарной толщиной пленки с подслоем hn,-i+hna (фиг. 1). При перемещении датчика на участок пленки 6 (фиг. 2). можно проводить поверку толщиномеров однослойных покрытий. Предлагаемое изобретение расщиряет технологические возможности меры, поскольку позволяет проводить поверку и градуировку толщиномеров как однослойных, так и двухслойных пленок таким образом, что одной мерой становится возможно поверка толщиномера на всем диапазоне измерения толщины пленки при конкретном сочетании материалов основания и покрытия.

МЕРА ТОЛЩИНЫ ПЛЕНОК по авт. св. № 813129, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, паз выполнен ступенчатым по глубине, а на верхние поверхности подложки и пленки нанесена перекрывающая паз вторая ступенчатая пленка, высота ступенек которой аттестована от верхней поверхности подложки. (Л СО 00 со

/

/

/

м

(риг. 2

В ид А

-г:

gJu.S