Способ контроля адгезии Советский патент 1991 года по МПК G01N19/04 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при контроле адгезии пленок (фолы).

Цель изобретения - расширение номенклатуры контролируемых соединений путем увеличения диапазона отрывающих усилий и уменьшения предельных толщин отрываемых пленок, а также повышение достоверности контроля путем уменьшения вероятности разрушения подложки.

Способ осуществляют следующим образом.

На тыльную сторону подложки с пленкой наносят слой поглощающего материала, акустический импеданс которого меньше, чем у материала подложки, а толщина h удовлетворяет соотношениям

Со Ги/2 h ± Со ги ; h Ј 1/а,

где Со - скорость звука в поглощающем материале;

ги-длительность лазерного импульса;

а- коэффициент поглощения материала.

Воздействуют на тыльную сторону подложки лазерным импульсом излучения и создают на границе подложка - пленка отрывающее усилие, по величине которого судят об адгезии.

При облучении в указанных условиях в теле подложки происходит генерация дву- полярного импульса с форсированным переходом от сжатия к растяжению, который по сравнению с однополярным обеспечивает необходимое открывающее усилие на границе пленка - подложка при амплитудах

О

со го оо ю

4

полуволн сжатия-растяжения, в два раза меньших по абсолютной величине.

Амплитуда Ра двуполярного акустического сигнала, возбуждаемого в поглощающем слое, зависит от поглощательной способности материала слоя и на глубине х 1/ог ориентировочно оценивается как

Раос|51оти приаСотм«1

f. p

где 10 - плотность излучения;

Ср - теплоемкость поглощающего материала;

/3- коэффициент его объемного расширения;

Со - скорость звука в поглощающем материале.

На форму возбуждаемого акустического сигнала влияют также его отражения на границе поглощающий материал - подложка. Форма двуполярного акустического сигнала искажается вследствие отражений, если выполняются следующие условия:

Со И

h С0Ги, h 1/a.

Причем время t перехода от сжатия к растяжению пропорционально зависит от величины h и изменяется от ти/2 до ти.

Ориентировочное выражение для оценки амплитуды отрывающего усилия на границе подложка - пленка при описанном способе формирования акустического сигнала имеет вид

-f 0 аСо/31оТиГ2г2

Омакс - .

Cpt+(Z0+Zi)

где Т2 задержка акустического сигнала в пленке;

Zo, Zi, Z2 - акустические импедансы соответственно материалов поглощающего слоя, подложки и пленки, при этом Zo Zi. Выбрав в качестве варьируемых параметров

5

0

5

0

5

0

50 а, 500 см 1 и 105 Вт/см 1о 107 Вт/см2,можно добиться регулирования амплитуды отрывающего усилия в очень широких пределах отрывающего усилия от 10 до 108 Па.

Пример. Измерение адгезии проводят на пленочном резисторе с толщиной пленки 0,1 мкм и металлофольговом резисторе с толщиной фольги 3 мкм, изготовлен- 0 ных на подложке из ситалла толщиной 0,6 мм. Плотность излучения составляет 10 Вт/см2, длительность лазерного импульса 60 не на уровне половины амплитуды. Тыльная сторона подложек покрывается черной нитроэмалью толщиной h см с коэффициентом поглощения а 100 .

Формула изобретения

Способ контроля адгезии соединения пленки с подложкой, по которому облучают соединение лазерным импульсом излучения для создания на границе соединения отрывающего усилия, по величине которого судят об адгезии, отличающийся тем, что, с целью расширения номенклатуры контролируемых соединений путем увеличения диапазона отрывающих усилий и уменьшения предельных толщин отрываемых пленок, а также повышения достоверности контроля путем уменьшения вероятности разрушения подложки, облучению лазерным импульсом подвергают тыльную сторону подложки, которую предварительно покрывают слоем поглощающего материала, акустический импеданс которого меньше акустического импеданса материала подложки, а толщину h слоя выбирают из условий

C0rM/2 h С0ги; h 1/а где Со - скорость звука в поглощающем материале, мкм/не;

Ти - длительность лазерного импульса, не;

а- коэффициент поглощения материала, мкм .

Изобретение относится к контролю адгезии пленок. Цель изобретения - расширение номенклатуры контролируемых соединений путем увеличения диапазона отрывающих усилий и уменьшения предельных толщин отрываемых пленок, а также повышение достоверности контроля путем уменьшения вероятности разрушения подложки. На тыльную сторону подложки с пленкой наносят слой поглощающего материала, акустический импеданс которого меньше, чем у материала подложки, а толщина выбрана из условий С0 W2 h С0 ги; h 1 / а. где Со - скорость звука в поглощающем материале; ги-длительность лазерного импульса; а - коэффициент поглощения материала. Воздействуют на тыльную сторону подложки лазерным импульсом излучения и создают на границе подложка - пленка отрывающее усилие, по величине которого судят об адгезии. fc Ё