DE1808103B2

DE1808103B2 - Verfahren zur ueberwachung des widerstands eines metallischen duennfilms waehrend seiner anodischen oxidation

Info

Publication number: DE1808103B2
Application number: DE19681808103
Authority: DE
Inventors: Jean Dubois Georges Paris JoIy
Original assignee: Lignes Telegraphiques et Telephom ques, Paris
Priority date: 1967-11-10
Filing date: 1968-11-09
Publication date: 1971-05-19
Also published as: GB1243830A; US3563862A; BE723227A; NL6815523A; FR1554760A; DE1808103A1

Description

Durch die Ausschaltung des Einflusses des Elektrolyts während der Messung entfällt der auf die Anwesenheit von Elektrolyt auf der Schichtoberfläche, deren Widerstand bestimmt werden soll, zurückzuführende Meßfehler.

Die zu oxidierende Schicht befindet sich somit lediglich während der Oxidationsphasen mit dem Elektrolyt in Kontakt, kommt jedoch während der Meßphasen mit dem Elektrolyt nicht in Berührung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend beschrieben.

Mit 1 ist der einzustellende Widerstand bezeichnet, der aus einem auf einem Träger 1' befindlichen

Es ist bekannt, Schaltungen ausgehend von auf isolierenden Substraten niedergeschlagenen metallischen
Dünnfilmen herzustellen. Diese Schaltungen besitzen
Vorteile in bezug auf Raumbedarf und Zuverlässigkeit, so daß ihre technische Entwicklung in den letzten Jahren sehr rasch verlaufen ist; sehr oft enthalten
solche Schaltungen durch Vakuumaufdampfung, 10
durch kathodische Zerstäubung oder auf andere an
sich bekannte Weise erhaltene metallische Niederschläge. Diese sehr dünnen Schichten sind jedoch gegen atmosphärische Einflüsse verhältnismäßig
empfindlich; man verwendet daher eine Oxidschutz- 15 Metallniederschlag mit gegebenem Profil besteht; die schicht zur Passivierung der Oberfläche. Dieser Anschlußklemmen des Metallniederschlags sind, in Schutz wird häufig durch anodische Oxidation erzielt. der Regel durch Schweißung, mit zwei Anschlüssen Ein einfaches Verfahren zur Überwachung des 2,2' verbunden. Diese beiden Anschlüsse sind mittels Oxidationsgrads besteht darin, den Widerstand der eines nicht dargestellten Umschalters an die nicht dar-Schicht während der Oxidation zu messen. Wenn die 20 gestellte Widerstandsmeßschaltung angeschlossen, Oxidation automatisch erfolgt, ermöglicht die Mes- z. B. an eine Meßbrücke von an sich bekannter Bausung die Festsetzung der Dauer der Oxidation. art. Der Umschalter ermöglicht auch in einer anderen

Im Falle der Herstellung von Dünnfilmwiderstän- Stellung den Anschluß 2 an eine erste Klemme einer den besteht der Gegenstand aus einem auf einem Wechselstromquelle anzuschließen. Der Umschalter nichtleitenden Träger geformten dünnen metallischen 25 ist so gebaut, daß er den Widerstand an diese Klemme Niederschlag. Eine Grobregulierung des Widerstands- während der Halbperioden anschließt, während welwerts wird ausgehend von den den Niederschlag defi- eher diese Klemme positiv gegenüber der zweiten nierenden Größen erhalten: geometrische Form, Klemme der gleichen Stromquelle ist. Ein mit Dicke usw. Die genaue Einstellung des Widerstands- Elektrolyt vollgesaugter Tampon 3 ist auf einem werts erzielt man durch Oxidation der Widerstands- 30 Kern 4 eines Elektromagnets 5 montiert, der mit schicht, wie dies z. B. in der französischen Patentschrift 1445 399 und der dazugehörigen Zusatzpatentschrift 88 811 beschrieben ist.

Bei den bisher bekannten Verfahren und insbesondere bei den in den vorstehend genannten Patent- 35 Schriften beschriebenen erfolgt die Messung des Widerstands, indem man die beiden Klemmen des in das zur Oxidation dienende Elektrolytbad eingetauchten Widerstands an eine Meßbrücke anschließt. Nach

den in den vorstehend genannten Patentschriften be- 4° befindet er sich in der in Fig. 1 dargestellten entschriebenen Verfahren wird an das Oxidationsbad fernten Stellung. Natürlich kann die abwechselnde eine Wechselspannung angelegt und die Messung er- Verschiebung des Kerns durch eine beliebige Frefolgt während der Hälbperioden des Stroms, welche quenz gesteuert werden, in dem Maße, wie die zur die Oxidation nicht erzeugen. Während der Messung Oxidation verwendete Stromquelle und die Bewegung ist der Widerstand der Metallschicht parallel mit dem 45 des Kerns synchron sind.

Widerstand geschaltet, welcher durch die Elektrolyt- Die mechanische Montierung der verschiedenen

schicht gegeben ist, die aus dem Anteil des Bades Elemente der Schaltung sind in schematischer Weise besteht, welcher sich zwischen den beiden Klemmen dargestellt, wobei diese Elemente natürlich in einer des Widerstands befindet. Der gemessene Wider- komplizierten Einheit untergebracht sein können, standswert ist daher die Resultierende dieser beiden 5° welche gleichzeitig mit einer großen Vielzahl von parallel geschalteten Widerstände. Widerständen 1 arbeitet; wobei die Messung dann

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Erhöhung der Genauigkeit der Überwachung der anodischen Oxidation unter Erhöhung der Genauigkeit der dynamischen Messung des Widerstands während der 55 Oxidation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man den dünnen Metallfilm mittels eines
Arms oxidiert, an dessen Ende ein mit Elektrolyt gefülltes Kissen sitzt, daß man den Oxidationsstrom- 60 Elektrolyt wird durch mittels eines Elektroventils gekreis mechanisch unterbricht, indem man das Kissen steuerte, alle drei Minuten erfolgende Einspritzungen und die Oberfläche des Dünnfilms voneinander ent- von Flüssigkeit gewährleistet. Die Wechselstromquelle fernt, die Filmoberfläche, während sie außer Beruh- hat eine Frequenz zwischen 15 und 100 Hz. Die Frerung mit dem Kissen ist, trocknet und Zwischenzeit- quenz wird in Abhängigkeit von dem zu erzielenden Hch durch ortsfeste, an dem Film angebrachte Kon- 65 Wertebereich gewählt.

takte den Widerstandswert mißt, wenn sich das Kis- Das Ergebnis der Messung kann zur Automatisie-

sen und der Dünnfilm im Abstand voneinander be- rung der Operation benutzt werden. Wenn der zu finden. erzielende Widerstandswert in einem Speicher gespei-

Wechselstrom gespeist wird, welcher mit der zur Oxidation dienenden Stromquelle synchronisiert ist. Der Tampon 3 ist an die zweite Klemme der Stromquelle angeschlossen.

Die Wicklung des Elektromagnets ist so gewählt, daß sich der Tampon mit der zu oxidierenden Schicht während der Halbperiode, in welcher die Oxidation erfolgt, in Berührung befindet; während der Halbperiode, in welcher die Widerstandsmessung erfolgt,

nacheinander an den verschiedenen mittels einer geeigneten Umschaltvorrichtung behandelten Widerständen durchgeführt wird.

Der Tampon 3 besteht aus Filz, einem Schaumkunststoff, Holundermark, Fensterleder oder einem anderen porösen Material, das keine Fasern zurückläßt und mit einer wäßrigen 0,l°/ooigen Lösung von Orthophospharsäure getränkt ist; die Erneuerung an

chert ist, kann der gemessene Wert mit dem Sollwert verglichen werden und aus diesem Vergleich erhält man ein Fehlersignal, das zur Steuerung des Stromkreises der anodischen Oxidation entweder durch Zweipunktregelung oder auf stetige Weise durch Steuerung beispielsweise der Spannung der anodischen Oxidation dient.

Die Durchführung der Erfindung ermöglicht auf einer automatischen Maschine die Erzielung von Widerstandswerten mit einer Genauigkeit von 0,1 %.

Natürlich kann das gleiche Resultat auch erzielt werden, indem man nicht den Elektrolyt verschiebt, wie dies vorstehend beschrieben ist, sondern die Dünnschichtschaltung, z. B. den vorstehend beschriebenen Widerstand 1. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann es, ebenso wie bei der vorstehend beschriebenen, nötig sein, das Elektrolythäutchen, welches sich auf der Oberfläche der Schicht während der Oxidation befindet, vollständig zu entfernen. Wenn der Elektrolyt nur wenig flüssig ist, kann das Zurückziehen des Tampons nicht ausreichen. Die Trocknung kann beispielsweise mittels eines während der Zurückziehung des Tampons auf die Oberfläche aufgeblasenen, trockenen und heißen Luftstroms erfolgen. Wenn der Gegenstand und nicht der Tampon verschoben wird, kann seine Eigenbewegung zur Entfernung des etwa auf seiner Oberfläche verbliebenen Elektrolyts ausgenützt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Überwachung des Widerstands eines metallischen Dünnfilms während seiner anodischen Oxidation, dadurch gekennzeichnet, daß man den dünnen Metallfilm mittels eines Arms oxidiert, an dessen Ende ein mit Elektrolyt gefülltes Kissen sitzt, daß man den Oxidationsstromkreis mechanisch unterbricht, indem man das Kissen und die Oberfläche des Dünnfilms voneinander entfernt, die Filmoberfläche, während sie außer Berührung mit dem Kissen ist, trocknet und zwischenzeitlich durch ortsfeste, an dem Film angebrachte Kontakte den Widerstandswert mißt, wenn sich das Kissen und der Dünnfilm im Abstand voneinander befinden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung des Films durch einen auf die Filmoberfläche gerichteten trockenen, heißen Gasstrom erzielt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Kissen tragende Arm abwechselnd auf die Filmoberfläche zu und von dieser wegbewegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnfilmvorrichtung abwechselnd auf das den Elektrolyt enthaltende Kissen zu und von diesem wegbewegt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen