Способ контроля толщины полимерной пленки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл.з Я 01 В 7/06 Государственный комитет СССР оо делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛИМЕРНОЙ ПЛЕНКИ Изобретение относится к области автоматического контроля толщины полимерных пленок и может быть использовано для измерения толщины термопластического слоя в процессе проиэ 5 водства фототермопластических носителей информации.Известны следующие способа измерения полимерных пленочных покрытий на подложке: механический, токовихревой, оптический, обратного рассеяния-излучения. Механический способ предусматривает наличие индентора, вдавливаемого в материал покрытия, и учет величины отпечатки 1 . Метод вихревых токов основан на различии электропроводности подложки и покрытия. Возбужденное переменное магнитное поле наводит вихревые токи в проводящей подложке, действие которых уменьшает индуктивность измерительной катушки2. Из оптических методов наиболее распространен интерференционный метод, заключающийся в том, что при монохроматическом освещении подложки, на которую наносится пленка диэлектрика, наблюдается периодическое изменение интенсивности отраженного света. Число экстремальных значений подсчитывается визуально или автоматически 3). Метод обратного рассеяния р -излучения пригоден для нераэрушающего контроля в процессе нанесения полимерного покрытия на подложку из материала, порядковый номер элемента которого отличается от покрытия более чем на 3 единицы 4.Однако применять указанные способы 1для измерения толщины полимерного покрытия на многослойной основе в процессе нанесения методом полива иэ раствора невозможно по следующим причинам:механический способ нарушает целостность покрытия;метод вихревых токов невозможно применять из-эа наличия основы, представляющей собой структуру из нескольких слоев материалов с различными электрофиэическими параметрами;оптические методы измерения непригодны для статических измерений отдельных образцов из-за наличия сложной оптикомеханической системы, требующей периодической юстировки;оптический метод и метод обратного рассеяния ф-излучения нельзя применять для измерения многослойных струк"763675 формула изобретения Н = А+ В 5,где Н- толщина пленки;5- площадь сечения мениска;А и В - коэффициенты линейного уравнеЗния полимера. 45 50 55 бО Тираж 801 Подписное филиал ППП Патент , г. жгород, ул. роектная,тур, имеющих различные оптические и физические свойства.Автоматический непрерывный контроль толщины полимерного покрытия необходимо осуществлять в непосредственной близости от места полива для своевременной корректировки технологического процесса. Ни один из указанных способов не может быть применен для выполнения этой задачи.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля толщины полимерной пленки на подложке в процессе нанесения раствора полимера на движущуюся подложку по поглощению Я -излучения пропорционально поверхностной массе материала 15.).Однако данный способ не обеспечивает достаточной точности, так как поверхностная масса подложки соизмерима с поверхностной массой наносимых полимерных покрытий.Цель изобретения - унификация способа,для различных видов подложки.Поставленная цель достигается тем, что контроль толщины полимерной пленки на подложке в процессе нанесения раствора полимера на движущуюся подложку осуществляют путем измерения площади сечения мениска, образующегося между подложкой и раствором полимера, и расчитывают толщину пленки по Фор- муле П р и м е р. Проводят контроль толщины пленки сополимера стирола с бутилметакрилатом на многослойной основе, состоящей из металлизированной ПЭТФ пленки и Фотополупроводникового слоя.Нанесение слоя термопластического материала осуществляют методом полива при соприкосновении движущейся многослойной основы с раствором термопластического материала.На барабане находится многослойнаяоснова. Под барабаном помещена кювета с поливочным раствором. При вращении барабана основа соприкасается с поливочным раствором, часть раствора под действием сил смачивания увлекается и удерживается основой в процессе движения, образуя мениск.известно, что толщина нанесенного слоя при постоянной конструкции поливочного устройства зависит от вязкости поливочного раствора и скорости движения основы,В то же время экспериментально установлено, что площадь сечения,мениска, перпендикулярного оси вращенияВНИИПИ Заказ 6593/13 5 О 15 20 25 барабана, также зависит от вязкостираствора, образующего мениск и скорости движения основы, Уравнение зави-,симости представляет собой полиномпервой степени.5-9,26 + 5,04 Х,+ 2,1 Х+ 1,6 Х,Хгде 5 - площадь сечения мениска, см;Х,- кодированное значение скорости движения основы;Х- кодированное значение вязкости раствора.Формула расчета толщины пленки поплощади сечения мениска, перпендикулярного оси вращения барабана, следующая:Н А +В 5,где Н - толщина термопластическойпленки;А и В - коэффициенты линейного управления полимера.Использование предлагаемого способа контроля позволяет измерять толщину полимерной пленки непосредственно в момент нанесения, что позволяетрегулировать процесс с минимальнымзапаздыванием; измерять толщину полимерного покрытия независимо от структуры и свойств подложки. Способ контроля толщины полимерной пленки на подложке в процессе нанесения раствора полимера на движущуюся подложку, касающуюся раствора полимера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью унификации способа для различных видов подложки, измеряют площадь сечения мениска, образующегося между подложкой и раствором полимера, и расчитывают толщину пленки по Формуле Н =А+В 5,где Н - толщина пленки;5 - площадь сечения менискаА и В в .коэффициенты линейного управления полимера,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 27997, кл. С 03 В 15/12, 03.08.64.2. Авторское свидетельство СССРР 515932, кл. 6 01 В 7/06, 01,04.74.3. Гудков В. М. и др, Интерференционный измеритель толщины диэлектрических пленок. - "Электронная техника", серия Ш, 1972, с. 10-15,4. Универсальный прибор для измерения толщины покрытий Опмегзо)1 еп"весгЬагеь 5 сМсЬсОсКепяе ВдегойМавсар цод Ыеггепд", 1973, 743 19,36.5, Основы технологии светочувствительных Фотоматериалов. Под, ред,В. И. Щеберстова, М. "Химия", 1977,с. 271-272, 340-341 (прототип).