Устройство для электрохимической обработки Советский патент 1988 года по МПК C25D21/12 

И

с

11

Изобретение относится к оборудованию для гальванотехники и может быть использовано в технологии создания активных и пассивных пленочных элементов.

Цель изобретения - повьппение ка- jiecTBH электрохимия ее кой обработки з Счет непрерывного контроля параметра обрабатываемого образца и свое- временного отключения электрохимической ячейки от управляемого блока питания по достижении им заданного значения.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для электрохимической обработки; на фиг.2 - принципиальная схема интегратора;на фиг.З - принципиальная схема компаратора; на фиг.4 - один из возможных вариантов Подключения схемы измерения.

Устройство для электрохимической обработки (фиг.1) включает общую шину 1, соединенную с управляющим бло- ком питания 2, выход которой че- ;рез регистрирующий блок 3 подключен к блоку переключений 4,электрохимическую ячейку 5, соединенную с блоком переключений 4 и схемой измерения 6, выход которого подключен к интегратору 7, компаратор 8, вход которого соединен с интегратором, а выход - с блоком переключений.

I

Рассмотрим функциональное назначе ние каждого элемента устройства.

Общая шина 1 служит для обмена информацией между функционально законченными устройствами и включает в себя шину данных и адресную шину.

Управляемый блок питания 2 предназначен для формирования мощного электрического сигнала в соответствии с управляющим сигналом на его входе и представляет собой цифроаналого- вый преобразователь с усилителем мощности, например промышленный источник питания Б5-50.

Регистрирующий блок 3 предназначен для регистрации напряжения и тока в цепи нагрузки блока питания и представляет собой амперметр и вольтметр .

Блок переключений 4 предназначен для коммутации регистрирующего бло

ка, компаратора и электрохимической ячейки между собой и представляет собой реле с токовыми ключами в управляющих цепях.

Электрохимическая ячейка 5 представляет собой обрабатываемый образец и катод, помещенные в ванну с электролитом,и присутствует как неотъемлемая часть электрохимического процесса.

Схема измерения 6 представляет собой аналоговый измеритель, позволяющий отслеживать изменение во времени значений параметра обрабатываемого образца, например, омметр.

На фиг.4 представлен один из возможных вариантов подключения его к электрохимической ячейке при проведении операции электрохимической подгонки сопротивления до заданных значений. При электрохимической обработке резистивной области (металлической) на ее поверхности формиру ется оксидное покрытие, и толщина исходной металлической пленки уменьшается. Так как сечение резистивной области уменьшается, то ее сопро50

0

j

5

0

5

тивление возрастает, таким образом, уменьшая сечение металлической пленки, достигаем заданного сопротивления резистивного участка.

Интегратор 7 предназначен для интегрирования аналоговых сигналов с выхода схемы измерения параметра и может быть выполнен на базе операционного, усилителя в интегральном и,сполнении К140УД6 (фиг.2)„

Компаратор 8 предназначен для фиксации момента достижения аналоговых сигналов с выхода интегратора заданного порогового уровня. В качестве такого устройства может быть использован компаратор в интегральном исполнении типа КР597СА2 (фиг.З).

Устройство для электрохимической обработки работает cлeдyюш} м образом.

Коды с общей шины 1 поступают на вход управляемого блока питания 2. Аналоговый, сигнал с выхода последнего (например, напряжение), однозначно соответствующий коду на его входе, через регистрирующий блок 3 и блок переключений 4 подается на электрохимическую ячейку 5.

Требуемый режим проведения процесса электрохимической обработки осуществляется путем периодической посьтки-кодов значений управляющего сигнала (например, напряжения) с общей ошны 1 на вход управляемого блока питания 2. Регистрирующий

блок 3 позволяет оператору следить за исправностью работы управляемого блока питания 2. Параметр обрабатываемого образца контролируется схемой измерений 6, а результаты измерения (аналоговые сигналы на выходе схемы измерения) интегрируются интегратором 7 и поступают на вход

416531

брос неконтролируемого параметра об- рабатьшаемого образца за счет исключения ошибок измерений, непрерывного контроля и своевременного отключения обрабатьшаемого образца от блока питания при достижении параметром заданного значения. Причем указанный эффект достигается незначительными

5

Изобретение относится к оборудованию для гальванотехники и может быть использовано в технологии создания активных и пассивных пленочных элементов. Цель изобретения - повышение качества электрохиьшческон обработки. Устройство содержит общую шину 1, соединенную с управляющим блоком питания 2, выход которого через регистрирующий блок-3 подключен к блоку переключений 4, электрохимическую ячейку 5, соединенную с блоком переключений 4 и схемой измерения 6, выход которой подлючен к интегратору 7, компаратор 8, вход которого соединен с интегратором, а выход - с блоком переключений. Повышение качества электрохимической обработки достигается введением в данное устройство интегратора и компаратора. 4 ил., 1 табл. ID

20

25

компаратора 8. По достижении интегри- ю уменьшениями известного устройства, рованньтм значением параметра заданного порогового уровня с выхода компаратора 8 на вход блока переключений 4 поступает сигнал, таким образом производится своевременное отключение электрохимической ячейки от управляемого блока питания.

Пример 1, На диэлектрической подложке (ситалл СТ-50-1) методами катодного распьшения и фотолитографии формировались резистивные участки Al-Ta-N с сопротивлением 500 Омt ± 20%. Электрохимическим способом в электролите на основе этиленглико- ля и щавелевой кислоты (1:1) производят подгонку сопротивления резисторов до 1,2 кОм. Напряжение анодирования изменяется линейно со ско- рос тью 2 В/с. Данные, усредненные для 30 резисторов, полученные на известном и предложенном устройстве, -рредставлены в таблице.

Пример 2. Для условий эксперимента, описанных в примере 1, производили подгонку сопротивления резистивных участков до 1 кОм.

Время подгонки снизилось с 65 с на известном устройстве до 21 с на предложенном, а максимальный разброс уменьшился с 11 до 1Z.

Пример 3. Дпя условий эксперимента, описанных в примере 1, производили подгонку сопротивления до значения 680 Ом.

Среднее время подгонки составило 15с против 40 с на известном устройстве, максимальный разброс 1% против 12%.

Применение данного устройства позволяет существенно уменьшить раззаключающимися во введении интегратора и компаратора с соответствующим связями.

15Фо2 мула изобретения

Устройство для электрохимической обработки, содержащее общую шину, соединенную с управляемым блоком питания, выход которого через регистрирующий блок подключен.к блоку переключений, электрохимическую ячей ку, подключенную к блоку переключений и схеме измерения, отличающееся тем, что, с целью по- вьшения качества электрохимической обработки за счет непрерывного контроля параметра обрабатываемого образца и своевременного отключения электрохимической ячейки от управляемого блока питания по достижении им заданного значения, оно снабжено компаратором и интегратором, вход которого подключен к выходу схемы измерения, причем вход компаратора соединен с выходом интегратора; а выход - с блоком переключений.

30

35

40

Максимальный 45 разброс сопротивления, %

10

Время подгонки, с 70

25

50

уменьшениями известного устройства,

заключающимися во введении интегратора и компаратора с соответствующими связями.

изобретения

уменьшениями известного устройства,

Устройство для электрохимической обработки, содержащее общую шину, соединенную с управляемым блоком питания, выход которого через регистрирующий блок подключен.к блоку переключений, электрохимическую ячейку, подключенную к блоку переключений и схеме измерения, отличающееся тем, что, с целью по- вьшения качества электрохимической обработки за счет непрерывного контроля параметра обрабатываемого образца и своевременного отключения электрохимической ячейки от управляемого блока питания по достижении им заданного значения, оно снабжено компаратором и интегратором, вход которого подключен к выходу схемы измерения, причем вход компаратора соединен с выходом интегратора; а выход - с блоком переключений.

Максимальный 45 разброс сопротивления, %

10

Время подгонки, с 70

25

fjtS

Sff7

t/ffOpffS.

Метал/tuiecffaa nfrer/ffo

. S/rtMa /wmxfo/jt

/fffHmoftmu

Sfte

-.- Sflffmi

I I /7U/nOMl/lf

ffuJ efMTfli/vec- / AW /rof/Tif)

amff

8antfa