Устройство для контроля толщины слоя,удаляемого в процессе размерного травления

Устройство для контроля толщины слоя,удаляемого в процессе размерного травления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («)951066 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 14 ° 06.78(21) . 2634581/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет1511М Кл з

G 01 В 5/06

С 01 В 7/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150882 ..Бюллетень № 30 (53) УДК 531. 717 (088. 8) Дата опубликования описания 15.08.82 (72) Автор изобретения

В. Д. Бабушкин (71) Заявитель (5 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЩ ИНЫ СЛОЯ, УДАЛЯЕМОГО В ПРОЦЕССЕ РАЭМЕРНОГО ТРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике, к технологии размерного травления, а именно к средствам, обеспечивающим размерный контроль в процессе выполнения таких операций.

Известны устройства для измерения толщины слоя, удаляемого в процессе размерного травления, содержащие индукционный датчик, кронштейн для его закрепления и отсчетную часть. При удалении слоя металла, находящегося под датчиком, изменяется зазор и, как следствие,-индуктивность его обмоток, что отмечается отсчетной частью (1 1.

Недостатком таких. устройств является низкая точность, вызванная изменением параметров датчика в начальный период травления, когда происходит разогрев ванны, большими зазорами в момент окончания процесса трав-. ления и, как следствие, малой чувствительностью датчика в этом диапазоне.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля толщины слоя, удаляемого в процессе размерного травления, содержащее скобу для закрепления на контролируемом объекте, индукционный измерительный преобразователь, механизм принудитель ного перемещения индукционного преобразователя на заданную величину и отсчетную часть. Механизм принудитель ного перемещения выполн зн в виде кольцевого электромагнита и возвратной пружины P2).

В этих устройствах через некоторый интервал времени после начала травления включается электромагнит и измерительный преобразователь перемещается на заданную величину (толщину удаляемого слоя за вычетом слоя, удаляемого в начальный период травления). Это стабилизирует характеристики преобразователя (датчика) и позволяет работать при несколько меньших, зазорах. Известное устройство все же не обеспечивает необходимой точности, поскольку толщина слоя, удаляемого в начальный период травления (период разогрева ванны), определяется лишь статистически и может быть учтена лишь в среднем.

Цель изобретения — повышение точности устройств для измерения толщины слоя, удаляемого в процессе раз мерного травления.

Указанная цель достигается тем, что,устройство. снабжено дополнитель9510бб ным измерительным преобразователем и механизмом последовательного включения обоих преобразователей.

Кроме того, дополнительный преобразователь выполнен в виде маятникового рычага регулируемой длины, а ме ханиэм последовательного включения преобразователей — в виде поворотного фиксатора, взаимодействующего с маятниковым рычагом, и регулируемого ограничителя перемещения индукционного преобразователя.

На чертеже представлено устройство для измерения толщины слоя, удаляемого в процессе размерного травления.

Устройство содержит скобу 1, с помощью которой оно может быть закреплено на контролируемом объекте (на чертеже эаштрихован), индукционный измерительный преобразователь 2, механизм принудительного перемещения измерительного преобразователя, состоящий из осеподвижного штока 3, озвратной пружины 4 и регулируемойопорной гайки 5. Устройство содержит также второй измерительный преобразователь, выполненный в виде маятнико- 25 вого рычага б,.опоры 7 качания упомянутого маятникового рычага, выполненной в виде гайки, сопряженной с маятниковым рычагом по винтовым поверхностям, и возвратной пружины 8,.раэ- )Q мещенной в плоскости качания маятникового рычага. Механизм последовательного включения обоих преобразователей состоит иэ поворотного фиксатора 9, смонтированного на стойке 10, и гай- З5 ки 11, навинченной на осеподвижный шток 3. В комплект устройства входит также отсчетная часть 12, электрически связанная с обмотками индукционного преобразователя. 4{)

Устройство для контроля толщины слоя, удаляемого в процессе размерного травления, работает следующим образом.

Устройство с помощью скобы 1 закрепляют на объекте, подвергаемом размерному травлению, после чего выполняют настройку устройства. Сначала с помощью гайки 11 механизм последовательного включения преобразователей индукционный преобразователь 2 50 устанавливают над поверхностью травления так, чтобы образовался зазор, достаточный для прохождения электролита, после чего настраивают механизм принудительнаго перемещения индукцион)i ного преобразователя. Опорную гайку 5 сначала подводят до касания со скобой, а затем отвинчивают на величину лрипуска, подлежащего удалению травлени,ем за вычетом толщины слоя, удаляемо- щ го в начальном периоде травления, например,.2,5 мм. На торце опорной гайки нанесены отметки, позволяющие отсчитать величину перемещения с достаточной точностью. Последним настра- 5 ивают дополнитель ный преобразователь.

Маятниковый рычаг б располагают вертикально и подводят до касания с контролируемым объектом. Эатем маятниковый рычаг отклоняют и вывинчивают из опоры 7 качания на величину припуска, удаляемого в начальный период травления, например, 0,5 мм, после чего освобождают маятниковый рычаг и устройство готово к работе. Вместе с объектом травления его загружают в травильную ванну, в которой начинают процесс размерного травления. Во время начального периода травления происходит разогрев ванны, вследствие чего меняются электрические параметры индукционного преобразователя и отсчеты по нему невозможны. В этот период работает механический (маятниковый) преобразователь.

Достоинством маятниковых преобраэователей является то, что точка контакта маятникового рычага с объектом непрерывно перемещается и незначительно препятствует процессу травления.

Последняя точка, на которой происходит срабатывание (проскок) маятникового рычага, закрыта последним крайне непродолжительное время, что позволяет с достаточно высокой точностью измерить толщину слоя, удаляемого за начальный период травления.

После срабатывания маятникового рычага, последний взаимодействует с поворотным фиксатором 9 и, поворачивая его, освобождает гайку 11 механиэ. ма последовательного включения преобразователей. Перед срабатыванием маятникового рычага оператор, наблюдающий за процессом травления, отмечает показания отсчетной части 12 (или сбрасывает их на нуль, если конструкция отсчетной части допускает такие действия). В течение начального пери, ода травления температура ванны стаби лиэируется, вследствие чего дальнейшие йоказания индукционного преобразователя зависят только от расстояния до поверхности травления. Процесс травления заканчивают, когда показания отсчетной части сравняются с показаниями перед срабатыванием маятникового преобразователя. В результате травления удаляется припуск 3 мм, иэ них

0,5 в начальном периоде травления (до срабатывания. маятникового преобразователя), а 2,5 мм в течение основной части процесса.

Как видно из описания процесса настройки и работы устройства, вели-. чина удаляемого припуска определяется настройкой только механических частей устройства и .практически не зависит от свойств индукционного преобразователя, которые, вследствие переменности режимов травления, могут быть недостаточно стабильными.

951066

Формула изобретения

Составитель В. Романов

Редактор А. Гулько Техред М.Гергель Корректор M. ),ста

Заказ 5929/43 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Устройство для контроля толщины слоя, удаляемого в процессе раэгярного травления, содержащее скобу для закрепления на контролируемом объекте, индукционный измерительный преоб5 раэователь, механизм принудительного перемещения индукционного преобразователя на заданную величину и отсчетную часть, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целъю повышения точности, оно снабжено дополнительным измерительным преобразователем и механизмом последовательного включения обоих преобразователей.

2. Устройство по п. 1, о т л и 5 ч а ю щ е е с я тем, что дополнительный преобразователь выполнен в виде маятникового рычага регулируемой длины, а механизм последовательного включения преобразователей - в виде поворотного фиксатора, взаимодействующего с маятниковым рычагом, и регулируемого ограничителя перемещения индукционного преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дорофеев A. Л. и др. Индукционная толщинометрия. М., "Энергия", 1969, с. 103.

2. Авторское свидетельство СССР

9 559104, кл. G 01 В 7/06, 1974 (про-. тотип).