Способ обнаружения микрозагрязнений на поверхности керамических подложек белого цвета для тонкопленочных резисторов

Способ обнаружения микрозагрязнений на поверхности керамических подложек белого цвета для тонкопленочных резисторов

Реферат

 

Изобретение относится к производству элементов радиоэлектронной аппаратуры, в частности к технологии изготовления тонкопленочных резисторов на поверхности керамических подложек белого цвета. Цель изобретения - повышение технологичности - достигается тем, что на поверхность керамических подложек термическим испарением в вакууме осаждают вещество-анализатор. В качестве материала вещества-анализатора используют цинк, а его термическое испарение и конденсацию осуществляют на подложки при комнатной температуре при величине вакуума (3,99-13,3)10^-3 Па. Выявление микрозагрязнений осуществляется путем визуального контроля наличия темносерых участков конденсата вещества-анализатора.

Изобретение относится к производству элементов радиоэлектронной аппаратуры, в частности к технологии изготовления тонкопленочных резисторов, и предназначено для выявления микрозагрязнений на поверхности подложек. Цель изобретения - повышение технологичности. П р и м е р 1. Контролю на наличие микрозагрязнений подвергались подложки из керамического материала М-4, применяемые в производстве основных типов тонкопленочных цилиндрических резисторов. Эти подложки имеют 7-8 класс чистоты обработки поверхности. Для анализа были взяты подложки, на которых не удавалось получить качественную адгезию резистивных пленок. Как известно, качественная адгезия резистивных пленок является одним из наиболее важных факторов, обеспечивающих необходимую стабильность резисторов к различным видам испытаний под электрической нагрузкой, а также в условиях эксплуатации в РЭА. При контроле этих подложек по способу-прототипу не удалось обнаружить каких-либо микрозагрязнений на поверхности подложек. Затем был проведен анализ по изобретению. Для этого на несколько металлических спиц были нанизаны керамические основания МЛТ-0,5 Вт. На одной спице размещается 50 шт. таких подложек. Спицы с нанизанными основаниями устанавливались вертикально в кассету установки вакуумного напыления УВН-61П-2М ("Озон") вокруг вольфрамового испарителя, с которым производится испарение вещества-анализатора - цинка. Вольфрамовый испаритель представляет собой керн с навитой на него спиралью. Диаметр проволоки, из которой изготовлен керн, 0,8 мм, диаметр проволоки, которая наматывается на керн, 0,5 мм. Длина вольфрамового испарителя 550 мм. Цинк, который используется в качестве вещества-анализатора, представляет собой мелкодисперсный порошок марки ПЦ-2 ГОСТ 12601-67. При достижении вакуума 10^-4 - 10^-5 мм рт.ст. проводилось испарение цинка с вольфрамового испарителя. Количество цинка, испаряемого с испарителя, составляло 110 мг. Были проверены различные режимы напыления: 20 А - 5 мин, 25 А - 5 мин, 30 А - 5 мин, 35 А - 3 мин, 40 А - 3 мин, 45 А - 3 мин, 50 А - 1 мин, 55 А - 30 с, 60 А - 30 с. Последующий визуальный контроль образцов показал наличие на их поверхности в большом количестве темно-серых точек. Причем, при всех исследованных режимах напыления была получена практически одна и та же картина загрязнения подложки посторонними веществами, которые и явились причиной ухудшения качества адгезии резистивных пленок. Одновременно с анализируемыми порошками при напылении цинка подставлялись спицы, загруженные керамическими основаниями другой партии, на которой получалась хорошая адгезия пленок. Как показал визуальный контроль, эти подложки были совершенно чистыми - поверхность керамических оснований была белой, т.е. на ней не произошло конденсации паров цинка. Полученные результаты подтверждают высокую эффективность способа: он позволяет выявить микрозагрязнения, которые невозможно было обнаружить способом-прототипом, при этом не требуется проведение тщательного выбора режимов напыления вещества-анализатора и исключается забракование чистых подложек, на которых отсутствуют микрозагрязнения и которые можно использовать для напыления резистивного материала. П р и м е р 2. Одним из важных условий надежности резисторов, особенно с прецизионными характеристиками, является высокое качество контактных поясков, т. е. должно обеспечиваться малое переходное сопротивление между резистивной пленкой и низкоомным контактным пояском. Однако, при напылении никелевых контактных поясков вакуумно-дуговым способом на концевые участки керамических оснований резисторов происходит подпыл никеля в зазоры между керамическими основаниями и специальной кассетой, куда загружены керамические основания. Это приводит к тому, что на рабочей поверхности тела резистора образуется зона "вторичного" загрязнения подложки, которая визуально не обнаруживается после напыления никелевых поясков, но при последующем напылении резистивных керметных пленок приводящая к отслоению их на локальных участках поверхности. Это отрицательно сказывается на последующей надежности изготавливаемых резисторов. При выявлении таких участков подпыла никеля по способу-прототипу не обеспечивается достаточная воспроизводимость процесса обнаружения, так как требуется тщательный выбор оптимальных токов напыления вещества-анализатора (окиси кадмия) применительно к каждой отдельной установке вакуумного напыления. При незначительном отклонении тока от оптимально выбранного (на 2-5 А) уже не удается обнаружить зоны никеля. Было проведено обнаружение "подпыла" никеля на поверхности керамических оснований 0,5 Вт по изобретению, т.е. с помощью напыления на анализируемые подложки цинка. Проведение процесса напыления при токах 25 А, 40 А, 45 А, 50 А, 55 А, 60 А четко проявило зоны подпыла никеля. Условия напыления были аналогичны приведенным в примере 1. Таким образом, предлагаемый способ дает возможность проведения 100%-ного контроля подложек и исключает забракование подложек, не имеющих микрозагрязнений. Процесс напыления цинка очень прост, так как не требует тщательного подбора величины тока, пропускаемого через испаритель. Преимуществом изобретения является также исключение токсичного вещества-анализатора - окиси кадмия.

Формула изобретения

СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ МИКРОЗАГРЯЗНЕНИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ КЕРАМИЧЕСКИХ ПОДЛОЖЕК БЕЛОГО ЦВЕТА ДЛЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ, включающий термическое испарение в вакууме и конденсацию материала-анализатора на поверхности подложки при комнатной температуре и последующее выявление микрозагрязнений путем визуального контроля наличия темносерых участков конденсата материала-анализатира на поверхности подложек, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, в качестве материала-анализатора используют цинк, а его термическое испарение и конденсацию осуществляют при величине вакуума (3,99 - 13,3)10^-3Па.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002