SU1728729A1 - Способ определени проницаемости изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю изделий, выполненных из порошковых материалов, а именно к контролю процесса производства металлокера- мических корпусов микросхем. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности определени  на локальных участках издели . Определение проницаемости производитс  путем нанесени  на поверхность образца издели  дозированного объема индикаторной жидкости и регистрации момента проникновени  жидкости на противоположной стороне образца. Непосредственно перед определением образец пропитывают вспомогательной жидкостью, смешивающейс  с индикаторной, а регистрацию момента проникновени  производ т в точке, принадлежащей проекции периметра дозированного объёма. 3 ил,

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю изделий, выполненных из порошковых материалов.

Известен способ определени  проницаемости жидкостей через материалы, включающий нанесение жидкости на поверхность образца материала и регистрацию момента проникновени  жидкости на его противоположную поверхность посредством измерени  временной зависимости коэффициента трени  движущейс  под образцом бесконечной ленты 1.

Известен также способ определени  проницаемости жидкостей через материалы, включающий нанесение жидкости на поверх ность образца материала и регистрацию момента по влени  жидкости на его противоположной поверхности посредством

измерени  температуры противоположной поверхности образца 2.

Недостатком этих способов  вл етс  низка  достоверность определени  проницаемости на локальных участках изделий, диаметр которых сравним с толщиной изделий , а сами участки окружены основным материалом .

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности определени  проницаемости на локальных участках издели .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе определени  проницаемости изделий , включающем нанесение на поверхность образца издели  дозированного объема индикаторной жидкости и регистрацию момента проникновени  жидкости через образец на его противоположной поверхности, образец непосредственно пеVI

ред определением пропитывают вспомогательной жидкостью, смешивающейс  с индикаторной , а регистрацию момента проникновени  производ т в точке, принадлежащей проекции периметра дозирован- ного объема.

На фиг. 1 показана структура системы контролируемое изделие - слой индикаторной жидкости - регистрирующий зонд; на фиг. 2 - структура заостренного кра  инди- каторного сло , на фиг. 3 - структура фронта индикаторной жидкости в толще контролируемого издели .

Система содержит контролируемое изделие 1, слой 2 индикаторной жидкости, проекцию 3 периметра дозированного объема на противоположной стороне издели , место рекомендуемой установки регистрируемого зонда, регистрирующий зонд 4, границу 5 фронта индикаторной жидкости, точку А выхода фронта индикаторной жид- кости на поверхность издели , R, г - соответственно радиус кривизны поверхности индикаторной жидкости в промежуточной точке и на краю сло . Стрелками на фиг, 3 показано движение фронта индикаторной жидкости.

При изготовлении изделий микроэлектроники из керамических материалов наиболее важной характеристикой  вл етс  стабильность коэффициента усадки керамики . Этим, например, определ етс  соответствие техническим требовани м корпусов микросхем, выполненных из керамики. Коэффициент усадки, точнее его стабильность, зависит от стабильности пористости заготовки на входе печи спекани . Измерение стабильности пористости производ т путем сравнени  проницаемости эталонного и контролируемого образцов. В случае рас- хождени  значений проницаемости (пористости ), что означало бы отклонение коэффициента усадки при спекании издели , по калибровочной кривой ввод тс  поправки на линейные размеры изделий.

Входом в таблицу соответствий используют значение проницаемости неспеченной заготовки из смеси твердых частиц и акрилового св зующего.. Проницаемость определ ют после удалени  акрилового св зующего и повторной пропитки пористых заготовок вспомогательной жидкостью , например спиртом или водой с применением в качестве индикаторной жидкости чернила Радуга-2 (оптическое контрастирование) и органических электролитов (электрическое контрастирование). Каплю индикаторной жидкости нанос т на изделие, Момент начала отсчета времени (при использовании электролитов)фиксируетс  электрически. Дл  этого каплю индикаторной жидкости - электролита нанос т между двум  проводниками, нанесенными на поверхность издели  и присоединенными к гальванометру и источнику тока. Момент начала отсчета времени при использовании оптически контрастной жидкости фиксируют визуально. Момент проникновени  жидкости сквозь изделие при использовании Радуги-2 фиксируют визуально по потемнению области белой керамики ВК91-2 под контуром границы индикаторного п тна.

При использовании электропроводных индикаторных жидкостей момент проникновени  фиксируют с помощью второго гальванометра, включенного в цепь источника . В цепь второго гальванометра включают один из проводников, между которыми наносилась капл  индикаторной жидкости - электролита, и регистрирующий зонд. Зонд располагалс  в точке, принадлежащей проекции периметра дозированного объема индикаторной жидкости.

Пористость керамических изделий на основе ВК 91-2 наиболее резко мен етс  в диапазоне температур 1300-1500°С, точнее 1400-1460°С. Дл  устранени  деформаций рекомендовано раст нуть нагрев изделий в этом диапазоне с 1 ч до 2 ч. При использовании дл  керамики ВК91-2 в качестве вспомогательной жидкости воды, а в качестве индикаторной чернил Радуга-2, врем  пропитки в центре п тна индикаторной жидкости составл ет 3 мин, а в зоне кромки 20 с. Диаметр п тна составл ет 6 мм, толщина контролируемого издели  0,5 мм. Вид фронта индикаторной жидкости (чернила марки Радуга-2) представлен дл  этого случа  на фиг. 3. Движение молекул индикаторной жидкости влево и вправо из столбика таких молекул,ускоренно углубл ющихс  в зоне кромки индикаторного сло , ведет к тому, что момент индикации запаздывает (в сравнении с моментом индикации в точке А, фиг. 3) тем больше, чем больше смещение точки индикации от кра  п тна к центру. Вы вленные эффекты позвол ют учесть не только св занные с ними погрешности измерений , но и особенности формировани  состава пленок, нанесенных на поверхность керамики при металлизации. Эти пленки представл ют собой совокупность порошковых частиц вольфрама и молибдена иногда с Добавками керамики. Частицы пропитываютс  стеклом, цементирующим в керамической подложке тугоплавкие частицы окислов.

После пропитки вольфрамовые и молибденовые частицы прочно сцепл ютс  с подложкой и друг с другом. В стекле растворена часть зерен двуокиси алюмини , концентраци  которого мен етс  со временем. В пленке эта концентраци  мен етс  с некоторым дополнительным запаздыванием. Причем скорость запаздывани  зависит от рассто ни  исследуемой точки до кра  пленки. Поскольку концентраци  двуокиси алюмини  вли ет на прочность металлокерамического спа , термостойкость металлизации и другие параметры пленки оптимизируют режим спекани  керамической подложки, оптимизацию можно вести сразу по нескольким параметрам качества.

0

5

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  проницаемости изделий, включающий нанесение на поверхность образца издели  дозированного объема индикаторной жидкости и регистрацию момента проникновени  жидкости через образец на его противоположной поверхности , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  достоверности определени  на локальных участках издели , образец непосредственно перед определением пропитывают вспомогательной жидкостью, смешивающейс  с индикаторной, а регистрацию момента проникновени  производ т в точке, принадлежащей пр моугольной проекции периметра дозированного объема на противоположной стороне образца.

   Фиг.1

   г ; ///////////////////////////у

   Фиг.1